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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des
Zellenversorgungsbereichs in einem drahtlosen Kommunikationssystem
unter Verwendung von Ortsinformationen für eine drahtlose Einheit.
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2. Stand der
Technik
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1 zeigt
ein schematisches Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems 10,
das einen drahtlosen Kommunikationsdienst für eine drahtlose Einheit 12 bereitstellt,
die sich in einem geographischen Gebiet 14 befindet. Eine
Mobilvermittlungsstelle 18 (Mobile Switching Center – MSC) ist
unter anderem verantwortlich für
die Herstellung und Unterhaltung von Verbindungen zwischen drahtlosen Einheiten
und Verbindungen zwischen einer drahtlosen Einheit und einer drahtgebundenen
Einheit (z.B. drahtgebundene Einheit 20). Dabei schaltet
die MSC die drahtlosen Einheiten in ihrem geographischen Gebiet 14 mit
einem öffentlichen
Wählnetz
(Public Switched Telephone Network – PSTN) 22 zusammen.
Das von der MSC bediente geographische Gebiet ist in räumlich getrennte, "Zellen" genannte Bereiche
aufgeteilt. Nach der Darstellung in 1 ist jede
Zelle schematisch durch ein Sechseck in einem Wabenmuster dargestellt;
in der Praxis weist jedoch jede Zelle eine unregelmäßige Form
auf, die von der Topographie des die Zelle umgebenden Geländes abhängig ist.
Typischerweise enthält
jede Zelle eine Basisstation (z.B. Basisstationen 24a-g),
die Funkgeräte
und Antennen umfaßt,
die die Basisstation zum Kommunizieren mit den drahtlosen Einheiten
in dieser Zelle benutzt. Auch umfassen die Basisstationen die Sendeeinrichtung,
die von der Basisstation zum Kommunizieren mit der MSC 18 in
dem geographischen Gebiet 14 über Kommunikations- Strecken 26a-g benutzt
wird. Ein Zellenstandort kann manchmal Versorgung für mehrere
Sektoren bereitstellen. In der vorliegenden Beschreibung wird auf
Zellen und Sektoren austauschbar Bezug genommen.
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Bei
einem drahtlosen zellularen Kommunikationssystem kommunizieren eine
Basisstation und eine drahtlose Einheit Sprache und/oder Daten über eine
Abwärtsstrecke
und eine Aufwärtsstrecke,
wobei die Abwärtsstrecke
Kommunikationssignale über mindestens
einen Abwärtskanal
von der Basisstation zur drahtlosen Einheit führt und die Aufwärtsstrecke Kommunikationssignale
auf mindestens einem Aufwärtskanal
von der drahtlosen Einheit zur Basisstation führt. In dem geographischen
Gebiet 14 vermittelt die MSC 18 eine Verbindung
zwischen Basisstationen in Echtzeit, so wie sich die drahtlose Einheit 12 zwischen
Zellen bewegt, was als Weiterschaltung bezeichnet wird. Es gibt
viele verschiedene Anordnungen zur Bestimmung, wie drahtlose Einheiten
und Basisstationen in einem zellularen Kommunikationssystem kommunizieren.
Beispielsweise können drahtlose
Kommunikationsstrecken zwischen den drahtlosen Einheiten und den
Basisstationen entsprechend verschiedenen Funkprotokollen einschließlich von
TDMA (Time Division Multiple Access), FDMA (Frequency Division Multiple
Access), CDMA (Code Division Multiple Access) und anderen definiert
werden.
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Gegenwärtig ist
bei FDMA, TDMA, CDMA und GSM (Global System for Mobile Communications),
Zellenstandortplanung erforderlich, um den geographischen Versorgungsbereich
für eine
Zelle zu bestimmen. Zellenstandortplanung ist intensive Handarbeit,
bei der fortlaufende Einstellung notwendig ist. Bei der Planung
einer Zelle wird die Topologie des geographischen Gebiets und ein
geeigneter Antennenstandort auf Grundlage von Verfügbarkeit
und Zoneneinteilungsregeln ausgewählt. Eine solche Auswahl ist
typischerweise nicht optimal, aber ausreichend. Dann werden Abfahr prüfungen und
Einsammlung von Signalisierungsdaten von Hand meistens am Außenrand
des Versorgungsbereichs durchgeführt.
Sende- und Empfangsantennen und Leistung werden dann von Hand wiederholt
eingestellt, um die Verbindungsgüte
zu verbessern. Manchmal werden Frequenzen mit Nachbarzellen ausgetauscht und/oder
Sendeleistung neu eingestellt, um die Versorgung zu verbessern.
Im Verlauf der Zeit werden von den Zellenstandortingenieuren Kundenbeschwerden
und Berichte über
abgebrochene Verbindungen des Zellenstandorts geprüft und wieder
versucht, die HF-Leistung von Hand zu optimieren.
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WO-A-99/12228
bietet eine allgemeine Lehre eines Systems zur automatisierten Prüfung von drahtlosen
Kommunikationssystemen. Einer der in dem automatisierten Prüfsystem
benutzten Parameter ist der Ort eines in Kommunikation mit dem prüfenden System
befindlichen mobilen Senders.
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In
EP-A-0 431 956 ist ein System und Verfahren zur Auswertung von Funkversorgung
im geographischen Gebiet eines drahtlosen Kommunikationssystems
offenbart und auch der Ort der Mobileinheit als Auswertungsparameter
enthalten.
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Seiten
500-565 von "Kommunikationsverwaltungs-GSM-System für mobile
Kommunikation", Lassay-Les-Chateaux,
Europe Media, Fr. 1993 von Mouly M. et al. sind ein Teil einer Abhandlung,
die eine allgemeine Lehre von Verbindungssteuerung, -verwaltung
und -zeichengabe in GSM-drahtlosen Systemen bietet.
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Seiten
178-185 von "Strategies
for Handover and Dynamic Channel Allocation in Micro-Cellular Mobile
Radio Systems" (Strategien
zur Weiterschaltung und dynamischen Kanalzuteilung in mikrozellularen
Mobilfunksystemen), 39. IEEE Vehicular Technology Conference (IEEE
Kat.-Nr. 89 CH 2739-1), Band 1, 1989 von Beck R. et al. bieten
eine Besprechung von Algorithmen zur dynamischen Kanalzuteilung
in drahtlosen Kommunikationssystemen.
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Seiten
938-941 von "On
Dynamic Channel Assignment in Cellular Mobile Radio Systems" (Über die
dynamische Kanalzuweisung in zellularen Mobilfunksystemen), IEEE
International Symposium on Circuits and Systems, Singapur, Band
2, 1991 von Okada K. et al. befassen sich mit den Grundeigenschaften
der dynamischen Kanalzuteilung in drahtlosen Kommunikationssystemen.
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Kurze Beschreibung
der Erfindung
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Erfindungsgemäße Verfahren
entsprechen den unabhängigen
Ansprüchen.
Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen aufgeführt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung des Versorgungsbereichs
in einem drahtlosen Kommunikationssystem unter Verwendung von Ortsinformationen
für eine
drahtlose Einheit und Einsammeln von Informationen über Kommunikationen
zwischen der drahtlosen Einheit und dem drahtlosen Kommunikationssystem
in Verbindung mit den Ortsinformationen. Das drahtlose Kommunikationssystem
bestimmt und/oder empfängt
Ortsinformationen für
die drahtlose Einheit zusammen mit anderen, mit den Ortsinformationen
verbundenen Informationen. Die ortsbezogenen Informationen können zur
Darstellung des Versorgungsbereichs eines geographischen Gebiets
benutzt werden. Beispielsweise könnte
während
Kommunikationen zwischen einer bedienenden Basisstation und einer drahtlosen
Einheit die bedienende Basisstation Signalgütemessungen einer Abwärtsstrecke
und/oder einer Aufwärtsstrecke
an einem bestimmten Ort empfangen und/oder bestimmen. Zusätzlich können Nachbar-Basisstationen
die Kommunikationen überwachen
und Ortsinformationen für
den Ort der drahtlosen Einheit zusammen mit den dem Ort der drahtlosen
Einheit zugeordneten oder entsprechenden Informationen bestimmen
und/oder empfangen. Die zugehörigen
Informationen können
mit zusätzlichen Parametern
wie beispielsweise Art der drahtlosen Einheit, Kennung der drahtlosen
Einheit, Frequenz, Betriebsbedingungen und/oder Basisstationskennung
verknüpft
sein. Gemäß anderen
Aspekten der vorliegenden Erfindung können die ortsbezogen gespeicherten
Informationen und/oder Messungen zur Ableitung von zusätzlichen
und/oder unterschiedlichen Informationen nach Ort oder zur Bestimmung, wie
das drahtlose Kommunikationssystem mit einer drahtlosen Einheit
an einem Ort kommuniziert, beispielsweise der Basisstation zur Bedienung
der drahtlosen Einheit an dem Ort, benutzt werden. Eine drahtlose
Einheit an einem Ort oder einer Reihe von Orten könnte durch
eine bedienende Basisstation mit einer gewissen Sendeleistung und
Frequenzen bei gegebenen gewissen Betriebsbedingungen oder Parametern
wie beispielsweise Zeit, Wetter, Verkehrsbelastung, Streckendämpfung und/oder
Störpegel bedient
werden. Eine Änderung
der Betriebsbedingung könnte
eine dynamische Änderung
der von der (den) bedienenden Basisstation(en) und/oder Nachbar-Basisstationen
für die
drahtlose Einheit(en) an dem Ort oder der Reihe von Orten bereitgestellten HF-Versorgung
auslösen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung können bei
Lektüre
der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung und bei Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbar werden.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
allgemeines Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems;
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2 ein
Diagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems mit einer Ausführungsform
des Weiterschaltungs systems gemäß gewissen
Grundsätzen
der vorliegenden Erfindung;
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3A-C ortsbezogene Informationen der drahtlosen
Einheit in verschiedenen Formen;
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4 ein
allgemeines Blockschaltbild einer drahtlosen Einheit, die Ortsinformationen
gemäß gewissen
Aspekten der vorliegenden Erfindung bereitstellen kann;
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5 ein
Flußdiagramm
einer Ausführungsform
eines Systems zur Verwendung und Aktualisierung einen HF-Versorgungsbereichsdatenbank
gemäß gewissen
Grundsätzen
der vorliegenden Erfindung; und
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6A und 6B ein
Beispiel, wie das Versorgungssystem mit Verwendung von Ortsinformationen
in einem Teil eines drahtlosen Kommunikationssystems verwendet werden
kann;
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7A und 7B ein
Beispiel, wie das Versorgungssystem zur Änderung des Versorgungsbereichs
für einen
bestimmten Ort oder eine bestimmte Reihe von Orten auf Grundlage
einer Änderung
der Verkehrsbelastung benutzt werden kann; und
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8 ein
Beispiel, wie das Versorgungssystem mit Verwendung von Ortsinformationen
in einem Teil eines drahtlosen Kommunikationssystems benutzt werden
kann.
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Ausführliche
Beschreibung
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Eine
beispielhafte Ausführungsform
eines Systems zur Bestimmung des Versorgungsbereichs unter Verwendung
von Ortsinformationen für
die drahtlose Einheit gemäß den Grundsätzen der
vorliegenden Erfindung ist untenstehend beschrieben. 2 zeigt
einen Teil eines drahtlosen Kommunikationssystems 50 mit
einem System zur Bestimmung von Hochfrequenzversorgung (HF) unter Verwendung
von Ortsinformationen für
eine drahtlose Einheit, die mit mindestens einer bedienenden Basisstation
kommuniziert. Das HF-Versorgungssystem beschafft Ortsinformationen
für die
drahtlose Einheit, was Position wie beispielsweise Breite/Länge einschließt und Zeit,
Geschwindigkeit, Entfernung und/oder Richtung einschließen kann.
Während
eine drahtlose Einheit mit einer Basisstation kommuniziert, kann
das HF-Versorgungssystem dynamisch die HF-Versorgung unter Verwendung der Ortsinformationen
von der drahtlosen Einheit in Verbindung mit zusätzlichen Informationen und/oder
Messungen wie beispielsweise Signalgütemessungen bestimmen, wozu
Empfangssignalstärke
(RSSI – Received Signal
Strength Indication), Bitfehlerrate (BER – Bit Error Rate) und/oder
Rahmenfehlerrate (FER – Frame
Error Rate) gehören
können,
die an der drahtlosen Einheit und/oder an der (den) Empfangs-Basisstation(en)
durchgeführt
wurden, und/oder andere Informationen oder Parameter wie beispielsweise
Betriebsbedingungen, Kennung der Mobileinheit, Verkehrsbelastung,
Frequenz, Geschwindigkeit, Richtung, Zeit und/oder Art der Mobileinheit.
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Beispielsweise
kann unter Verwendung des Orts der drahtlosen Einheit und Sammlung
von zugehörigen
oder entsprechenden Daten für
die drahtlose Einheit an diesem Ort das drahtlose Kommunikationssystem 50 eine
HF-Datenbank oder einen HF-Speicher 52 zur Darstellung
oder Bereitstellung einer HF-Versorgungskarte für ein von einer bedienenden
Basisstation(en) und/oder Nachbar-Basisstationen versorgtes geographisches
Gebiet erzeugen. Bei einer Ausführungsform
wird von der bedienenden Basisstation während einer zwischen der drahtlosen
Einheit 54 und der bedienenden Basisstation 56 hergestellten
Verbindung periodisch die Position der drahtlosen Einheit angefordert/empfangen/bestimmt
und zugehörige
Informationen von der drahtlosen Einheit 54 wie beispielsweise
Art der drahtlosen Einheit, Kennung der drahtlosen Einheit, Funksignalstärke (RSSI), Bitfehlerrate
(BER), Rahmenfehlerrate (FER) oder andere Signalgütemessungen
des Sendesignals der Basisstation auf einer bekannten Frequenz wie
beispielsweise auf dem Abwärtsstrecken-Verkehrskanal
empfangen. Zur gleichen Zeit kann die Basisstation 56 Messungen
wie beispielsweise RSSI, BER, FER oder sonstige Signalgütemessungen
des Empfangssignals auf der Sendefrequenz von der drahtlosen Einheit 54 wie beispielsweise
auf dem Aufwärtsstreckenverkehrskanal
durchführen.
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Durch
Speichern der Informationen nach Position in der HF-Versorgungsdatenbank
können
die Informationen ausgewertet und zur Bestimmung der HF-Versorgung
für einen
bestimmten Ort wie beispielsweise Abwärtsstrecken- und/oder Aufwärtsstreckenfrequenz, die bedienende(n)
Basisstation(en), Weiterschaltungskandidaten, Signalleistungen)
benutzt werden. Die Anforderung von der bedienenden Basisstation 56 kann
periodisch gesendet werden, ausgelöst durch eine Änderung
der Position der drahtlosen Einheit, ausgelöst durch Erreichen eines bzw.
von Signalgüteschwellwerts/werten
oder ausgelöst
durch einen Ortstrigger, für
den das drahtlose Kommunikationssystem mit diesem Ort verbundene
Informationen wünscht.
Die drahtlose Einheit kann Ortsinformationen oder die zugehörigen Informationen
fortlaufend, periodisch, ausgelöst
durch Positionsänderungen,
ausgelöst
durch Erreichen eines bzw. von Signalgüteschwellwerts/werten, ausgelöst durch
Ortstrigger und/oder als Reaktion auf eine Anforderung von einer
Basisstation bestimmen und/oder senden. Die bedienende(n) Basisstation(en)
können
das Senden oder die Bestimmung der Ortsinformationen für eine drahtlose
Einheit unter Verwendung anderer Trigger, aus anderen Gründen und/oder
in anderen Abständen
anfordern, und/oder die drahtlose Einheit kann Ortsinformationen
oder zugehörige
Informationen unter Verwendung anderer Trigger, aus anderen Gründen und/oder
mit anderen Raten anfordern/senden/bestimmen.
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Die
von der drahtlosen Einheit zur bedienenden Basisstation übertragenen
Ortsinformationen und/oder zugehörigen
Informationen können
als Teil einer Ortsnachricht oder eines Ortsberichts auf einem Aufwärtskanal,
beispielsweise auf dem Aufwärts-Aufbaukanal oder
im SACCH- oder FACCH-Kanal auf dem Aufwärts-Sprach- oder -verkehrskanal
zur bedienenden Basisstation gesendet werden. Die übertragenen
Ortsinformationen können aktuelle
Positionsmessungen und/oder vorhergehende Positionsmessungen enthalten.
Die Ortsinformationen können
auch andere Informationen oder Parameter wie beispielsweise Signalgütemessungen,
Betriebsbedingungen, Kennung der drahtlosen Einheit, Art der drahtlosen
Einheit, Richtung, Geschwindigkeit, Zeit und/oder Entfernung enthalten,
die mit der gegenwärtigen
Position und/oder der (den) vorhergehenden Position(en) verbunden
sind.
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3A zeigt
ein Beispiel einer von einer drahtlosen Einheit zu mindestens einer
bedienenden Basisstation gesendeten Ortsnachricht. Bei dieser Ausführungsform
wird der Ort zusammen mit Signalgütemessungen RSSI, BER und FER
der Sendefrequenz für
die bedienende(n) Basisstation(en), Art der drahtlosen Einheit,
Kennung der drahtlosen Einheit und Zeit oder Bezugswert an der drahtlosen
Einheit bestimmt. Das Zeit- oder Bezugsfeld kann dazu benutzt werden,
sicherzustellen, daß an
der bedienenden Basisstation an der Sendefrequenz der drahtlosen
Einheit, an anderen Orten oder an anderen drahtlosen Einheiten am
selben Ort durchgeführte Messungen
den zur gleichen Zeit für
den bestimmten Ort durchgeführten
Messungen der Basisstations-Sendefrequenz zugeordnet werden können.
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Zusätzlich zu
den Empfängermessungen
der bedienenden Basisstation und den Empfängermessungen der drahtlosen
Einheit, die nach Position gespeichert werden, kann die MSC 58 und/oder
die bedienende Basisstation 56 eine Nachricht zu der (den) Nachbar-Basisstation(en) 60a-h senden,
die drahtlose Einheit 54 auf der Sendefrequenz der drahtlosen Einheit 54 zu überwachen
und an der (den) Nachbar-Basisstation(en) 60a-h Empfängermessungen für den Ort
der drahtlosen Einheit zu sammeln. Beispielsweise könnte während einer
Verbindung unbenutzte(s) Funkgerät(e)
in der (den) Nachbarzelle(n) 60a-h die Verbindung überwachen
und Funksignalmessungen nach Ort empfangen und/oder bestimmen und
die Messungen nach Ort speichern. Bei diesem Beispiel befinden sich
die Nachbar-Basisstationen 60a und b in einer Zellengruppe
N=7 neben der Zellengruppe N=7 der Basisstationen 56 und 60c-h. Die
Informationen können
in einer Orts- oder HF-Datenbank oder Speicher 52 nach
Ort und anderen Parametern wie beispielsweise Basisstationskennung zur
Identifizierung der Messungen durch die bestimmte Basisstation 56 und 60a-h gespeichert
werden, um unterschiedliche Informationsmengen nach Position bereitzustellen.
Zusätzlich
können
Informationen wie beispielsweise Basisstationssendefrequenz und
-informationen in der Datenbank 52 für verschiedene Basisstationen
gespeichert werden, indem Nachbar-Basisstation(en) 60a-h zum
Bedienen oder Überwachen
einer drahtlosen Einheit 54 an einem bestimmten Ort benutzt
wird (werden).
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Die
Messungen oder Informationen können nach
Ort gespeichert werden, wobei Einträge verschiedene Felder für die verschiedenen
Formen von Information oder Parametern aufweisen. Für einen bestimmten
Ort können
die Informationen nach bestimmter (bestimmten) Basisstationen) gespeichert werden,
und weiteren Feldern, die Zeitdauer, Datum, Verkehrsdichte, Wetter,
Art des Mobilgeräts,
Kennung des Mobilgeräts,
Signalgütemessungen,
gewisse Betriebsbedingungen, Frequenz und/oder andere Parameter
bezeichnen. Die Informationen können auf
verschiedene Weisen gespeichert werden und Einträge können auf verschiedene Weise
aktualisiert werden. Beispielsweise könnten für eine gegebene Basisstation
und eine gegebene Art von Mobileinheit die Informa tionen als einzelne
Messungen für
einen Ort innerhalb eines Fensters, beispielsweise alle Messungen
der letzten sieben Tage für
einen bestimmten Ort, in der Datenbank 52 gespeichert werden.
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Zum
Auswerten, Verarbeiten oder Benutzen der Informationen kann das
Fenster zum Suchen durch Verwendung von verschiedenen Parametern, beispielsweise
Einträgen
im letzten Monat für
einen Ort nach Basisstation und/oder bestimmter drahtloser Einheit
eingeengt werden. Die Informationen nach Ort können über Zeit manipuliert oder zur
Ableitung von zusätzlichen
Informationen nach Ort benutzt werden, wie beispielsweise als Durchschnitt oder
gewichteter Durchschnitt gewisser Messungen über Zeit oder für bestimmte
Zeiten während
des Tages und/oder unter verschiedenen Parametern oder Betriebsbedingungen.
Es können
ein Mittelwert, ein gewichteter Mittelwert, ein Summen-Mittelwert
oder eine Funktion der Messungen für einen bestimmten Ort und
Zeitdauer und/oder andere Parameter wie beispielsweise Verkehrsdichte
unterhalten werden. Beispielsweise kann ein Mittelwert oder gewichteter Mittelwert
von Messungen für
den Ort nach Basisstation auf Grundlage von Messungen gespeichert
werden, die über
einen Monat alt sind und die zwischen 15:00 und 18:00 Uhr und wenn
die Verkehrsdichte über
einem gewissen Schwellwert liegt durchgeführt werden. Diese Messungen
können
unter Verwendung der aktuellen Messungen fortlaufend oder wiederholt
aktualisiert oder unterhalten werden.
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Die
Informationen können
nach Ort gespeichert und mit (einer) bestimmten Basisstation(en) verknüpft werden,
um die HF-Versorgung bei bestimmten Frequenzen und an bestimmten
Orten zu bestimmen. Ein Zeitfenster könnte zur Auswertung, zum Abrufen
oder zum Speichern von einem bestimmten geographischen Ort und (einer)
bestimmten Basisstation(en) zugeordneten Informationen benutzt werden.
Das Fenster zur Messung von Einträgen eines Orts kann auf verschiedenen
Parametern beruhen. Beispielsweise kann das Fenster zum Speichern,
Auswerten oder Aktualisieren der Datenbank nach Zeit und Verkehrsdichte
an dieser Stelle bestimmt werden. Dabei wird die Datenbank 52 aktuell gehalten,
und jede Auswertung oder Untersuchung nach Ort zur Bestimmung von
HF-Versorgung kann auf eine bestimmte Menge von Faktoren oder ein
bestimmtes Fenster von Einträgen
eingeengt werden, das durch bestimmte Parameter definiert wird,
die Felder eines bestimmten Eintrags sind, wie beispielsweise Ort,
Verkehrsdichte, Wetter, Zeit, Datum, Signalpegel oder Störungspegel,
oder nach Parametern oder Informationen, die abgeleitet oder eine
Funktion von verschiedenen Feldern in verschiedenen Einträgen sind,
wie beispielsweise Änderungen
der Streckendämpfung,
des Störungs-
und/oder Signalpegels.
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Die
Informationen für
einen bestimmten Ort können
in Abhängigkeit
von der Ausführungsform
auf verschiedene Weisen beschafft, manipuliert, gespeichert und
benutzt werden, und die entsprechenden Ortsinformationen können auch
auf verschiedene Weisen beschafft und einem bestimmten Ort zugeordnet
werden. Beispielsweise zeigt 3B beispielhafte
Einträge
in einer Versorgungsdatenbank für
einen Ort 'X'. Der Ort 'X' kann nach Breite und Länge bezeichnet
werden und eine gewisse Toleranz einschließen, beispielsweise einen Radius
von 50 Metern. Andere Toleranzen oder Weisen zum Messen von Toleranzen
können
benutzt werden, wie beispielsweise ein Bereich, der eine gewisse
Breiten- und Längenkoordinate
oder (einen) Bruchteil(e) einer Breiten- und Längenkoordinate in Abhängigkeit
von der Ortsauflösung
umfaßt.
Bei dieser Ausführungsform
sind die Informationen in den Einträgen mit verschiedenen Parametern
dargestellt, wie beispielsweise Basisstationssendefrequenz FB, Sendefrequenz FW der
drahtlosen Einheit, entsprechenden Signalgütemessungen RSSIFb,
BERFb, FERFb, RSSIFw, BERFw und FERFw für
Kommunikationen zwischen der drahtlosen Einheit, die in dem Kennungsfeld
der drahtlosen Einheit der im Feld der Art der drahtlosen Einheit
identifizierten drahtlosen Einheit mit entsprechender Sendeleistung
PFw identifizierten drahtlosen Einheit und
der identifizierten Basisstation unter den im Verkehrsbelastungfeld
zu einer bestimmten Zeit oder Zeitdauer mit einer entsprechenden
Sendeleistung PFb bezeichneten Verkehrsbelastungsbedingungen.
In Abhängigkeit
von der Ausführungsform
können
die Signalgütemessungen
oder sonstigen Parameter Mittelwerte, gewichtete Mittelwerte oder
eine Funktion von Messungen über
eine Zeitdauer oder während
der Zeit, wenn eine drahtlose Einheit mit der Basisstation an diesem
Ort kommuniziert, sein. Als Alternative kann ein Eintrag eine Einzelmessung
wiederspiegeln, und mehrere Einträge können für Kommunikationen zwischen
der Basisstation und der drahtlosen Einheit für eine Zeitdauer an dem Ort
getätigt
werden.
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Die
Anzahl von Einträgen
oder Parametern für
einen Ort bei einer gegebenen bestimmten Menge von Parametern oder
Fenstern kann je nach Ausführung
anders sein oder sich ändern,
und die Anzahl von Parametern pro Eintrag, die mit einem Ort verbunden
und/oder gespeichert sind, kann sich ändern oder anders sein. Beispielsweise
müssen
in den Einträgen
der 3B gewisse Signalgütemessungen wie beispielsweise
BER nicht durchgeführt
werden oder andere Parameter wie beispielsweise Wetter oder Geschwindigkeit
können
enthalten sein. Zusätzlich
kann die Versorgungsdatenbank verschiedene Informationsstrukturen
aufweisen (beispielsweise können
für Basisstationssendefrequenzen
und Sendefrequenzen der drahtlosen Einheit getrennte Einträge vorgesehen
sein) und/oder verschiedene Datenbanken enthalten, in denen die
einem Ort zugeordneten Informationen verarbeitet, manipuliert, geändert oder
benutzt werden, um andere ortsbezogene Informationen in Abhängigkeit
von einem bestimmten Zweck für
die ortsbezogenen Informationen abzuleiten. Beispielsweise zeigt
die 3C einem Ort 'X' zugeordnete Informationen
und einen anderen Parameter wie beispielsweise die Kennung der drahtlosen
Einheit 'Z', die Informationen
oder Parameter für
die bestimmte drahtlose Einheit 'Z' nach Ort bereitstellt,
wie beispielsweise die Sendeleistungen PFb Und
PFw für
die im Basisstationsfeld identifizierten Basisstationen und die
drahtlose Einheit Z für
bezeichnete Sendefrequenzen FB und FW bei bezeichneten Verkehrsbelastungen während bezeichneter Zeitperioden.
Solche ortsbezogenen Informationen können abgeleitet oder verarbeitet
werden von den oder eine Funktion der ortsbezogenen Informationen in
Einträgen
wie den in 3B gezeigten sein. Weiterhin
können
einzelne Messungseinträge
gespeichert und später
verarbeitet werden, um mehr nützliche
ortsbezogene Informationen bereitzustellen. Als Alternative können einzelne
Messungen zum dynamischen Aktualisieren von gewissen ortsbezogenen Informationseinträgen verarbeitet
werden. Die einzelnen Messungseinträge können getrennt gespeichert werden,
wie beispielsweise in einer örtlichen
Datenbank, und dann verarbeitet werden, um ortsbezogene Informationen
in der örtlichen
und/oder in einer Hauptdatenbank zu aktualisieren.
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Bei
gewissen Ausführungsformen
bestimmt und sendet die drahtlose Einheit die Ortsinformationen
und zugehörigen
Informationen zu der (den) bedienenden Basisstation(en) und/oder
Nachbar-Basisstation(en). Unter besonderer Bezugnahme auf 4 enthält eine
drahtlose Einheit 70 GPS-Empfängerschaltungen 72,
die GPS-Signale von einem Duplexer 74 empfangen, der mit
der Antenne 76 der drahtlosen Einheit 70 verbunden
ist. Als Alternative könnte
der GPS-Empfänger
seine eigene festzugeordnete Antenne und/oder Empfangsschaltungen
benutzen. Durch Dialog mit einem GPS-System von Satelliten und Steuerzentralen
entsprechend den Kenntnissen eines Fachmanns liefern die GPS-Empfängerschaltungen 72 Ortsinformationen,
die Zeit, Geschwindigkeit, Entfernung und/oder Richtung für die drahtlose
Einheit enthalten können,
an die Verarbeitungsschaltungen 78 der drahtlosen Einheit 70. Die
Verarbeitungsschaltungen 78 können die Ortsinformationen
auf alternative Weisen empfangen. Beispielsweise können die
Verarbeitungsschaltungen 78 periodisch oder fortlaufend
die Ortsinformationen von den GPS-Verarbeitungsschaltungen überwachen. Die
Verarbeitungsschaltungen 78 können die Ortsinformationen
in ein zutreffendes Format manipulieren und jenen Teil der Ortsinformationen
in einem Speicher speichern. Beispielsweise können die Ortsinformationen
als eine Position für
die drahtlose Einheit wie beispielsweise die Breiten- und Längenkoordinaten
in Verbindung mit der Zeit, Richtung und/oder Geschwindigkeit der
drahtlosen Einheit an der bestimmten Position gespeichert werden.
Ortsinformationen können
zusammen mit Signalgütemessungen
von Kanal (Kanälen)
zu/von der bedienenden Basisstation wie auch Signalgütemessungen
für Kanal
(Kanäle)
zu/von anderen Basisstationen gespeichert werden.
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In
Abhängigkeit
von der Ausführungsform kann
die drahtlose Einheit 70 die Ortsinformationen und zugehörigen Signalgüte- oder
sonstigen Informationen über
einen Kanal auf der Aufwärtsstrecke zu
einer bedienenden Basisstation 54 (2) senden.
In Abhängigkeit
von dem zum Kommunizieren mit der bedienenden Basisstation benutzten
Funkprotokoll weisen die zwischen der Basisstation und den drahtlosen
Einheiten hergestellten Abwärts-
und Aufwärtsstrecken
unterschiedliche Strukturen auf. Bei dem durch TIA/EIA-136 ("IS-136") definierten nordamerikanischen
TDMA besteht die Abwärtsstrecke
aus einem Abwärts-Sprachkanal
und einem Abwärts-Aufbaukanal,
und die Aufwärtsstrecke
besteht aus einem Aufwärts-Sprachkanal
und einem Aufwärts-Aufbaukanal.
Die Orts- und zugehörigen
Informationen können
von der drahtlosen Einheit über den
Abwärts-Sprachkanal,
beispielsweise in einem SACCH-Teil
(Slow Associated Control Channel) eines Sprachrahmens oder in einem
FACCH-Teil (Fast Associated Control Channel) eines Sprachrahmens zur
bedienenden Basisstation gesendet werden. Dafür können die Ortsinformationen
und zugehörigen Informationen
einem Signalverarbeitungs-/Codierungsblock zugeführt werden, der die Ortsinformationen
zusammen mit den digitalen Sprachsignalen aus einem Analog/Digitalwandler
(A/D) 82 beispielsweise durch Durchführung von Sprachcodierung,
Kanalcodierungsverschachtelung, Verschlüsselung und/oder Multiplexen
in Abhängigkeit
von der Ausführungsform
verarbeitet. Das zu übertragende
analoge Sprachsignal stammt von einem Mikrophon 84. Der Fachmann
würde verstehen,
daß die
zu übertragenden
Signale dem Modulator 86 zugeführt werden, der die Signale
beispielsweise unter Verwendung von DQPSK (Differential Quadrature
Phase Shift Keying) moduliert und die Signale zur Übertragung
in analoge Hochfrequenzen (HF) umwandelt. Die Hochfrequenz-(HF)-Signale werden im
Verstärker 88 verstärkt und
nach Durchlaufen des Duplexers 74 unter Verwendung der
Antenne 76 übertragen.
Die von dem Weiterschaltungssystem benutzten Ortsinformationen oder
anderen Informationen können
unter Verwendung des Coders 80, Modulators 86,
Verstärkers 88,
des Duplexers 74 und der Antenne 76 über den
Abwärts-Aufbaukanal übertragen
werden.
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Zum
Empfangen von Ortsinformationsanforderungen werden die HF-Signale
an der Antenne 76 empfangen und durchlaufen den Duplexer 74 zum HF-Empfänger und
Demodulator 90. Die HF-Empfänger- und Demodulatorschaltungen 90 empfangen die
HF-Signale und demodulieren die Signale beispielsweise unter Verwendung
von DQPSK. Von dem Demodulator 90 werden die codierten,
verschlüsselten
und/oder verschachtelten Informationen aus den Signalen auf dem
Aufwärts-Aufbaukanal oder
dem Aufwärts-Sprachkanal
entnommen und die Informationen in digitaler Form einem Dekoderblock 92 zugeführt. Der
Verarbeitungs-/Dekoderblock 92 führt jede Verschachtelung, Entschlüsselung,
Kanaldekodierung, Sprachdekodierung und/oder Demultiplexen der Informationssignale
vom Demodulator 90 durch, sowie es ein Fachmann verstehen
würde.
Die Sprachsignale werden im Block 94 digital-analog gewandelt,
im Block 96 verstärkt
und am Lautsprecher 98 für den Benutzer ausgegeben.
Datensignale wie beispielsweise Ortsinformationsanforderungen von der
bedienenden Basisstation können
den Verarbeitungsschaltungen zugeführt werden, die der Anforderung
entsprechend handeln können.
Andere Daten können
auf eine Anzeige 100 angezeigt oder von dem Benutzer an
einer Tastatur 102 abgerufen werden.
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5 zeigt
ein Flußdiagramm
einer Ausführungsform
eines Systems zum Speichern von Orts- und zugehörigen Informationen in der
HF-Versorgungsspeicherung oder Datenbank 52 (2),
die von der drahtlosen Einheit 54 (2) zur bedienenden
Basisstation 56 (2) gesendet
wurden und/oder an der bedienenden Basisstation 56 (2)
gemäß den Grundsätzen der
vorliegenden Erfindung bestimmt wurden. Im Block 110 wird
eine örtliche
Speicherung oder Datenbank 112 ( 2) aus einer
mit der MSC 58 (2) verbundenen Hauptdatenbank 52 (2)
initialisiert. Die Daten werden nach Position (Breiten- und Längenkoordinaten)
mit etwas Toleranz (+/– Entfernung
oder Bereich um die Breiten- und Längenkoordinaten herum) empfangen
und gespeichert. Die Positionen in der örtlichen Datenbank 112 können die
Positionen bezeichnen, die den (die) Versorgungsbereich(e) für die bedienende
Basisstation für
(eine) bestimmte Menge(n) von Parametern oder Informationen bilden.
Zusätzlich
kann eine Position die Art und Weise, auf die die bedienende Basisstation
die drahtlose Einheit an dieser Position bedient, bestimmt werden,
beispielsweise die Sendeleistungen für die bedienende Basisstation
und die drahtlose Einheit auf den bezeichneten Frequenzen unter
Verwendung von wie in 3C strukturierten ortsbezogenen
Informationen.
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Wenn
sich bei gewissen Ausführungsformen eine
drahtlose Einheit einbucht oder eine Verbindung einleiten oder empfangen
soll, überträgt die drahtlose Einheit 54 (2)
Ortsinformationen zu dem drahtlosen Kommunikationssystem, und auf
Grundlage der Ortsinformationen und eines Vergleichs der örtlichen Datenbank 112 für die bedienende
Basisstation, der Hauptdatenbank 112 der MSC 58 (2)
oder von daraus abgeleiteten Informationen wird die bedienende Basisstation 56 bestimmt,
die gegenwärtig den
bestimmten Ort für
die drahtlose Einheit 54 (2) unter
den gegebenen bestimmten Bedingungen oder Parametern wie beispielsweise
dem Datum, dem Wetter, der Kennungsnummer des bestimmten Mobilgeräts und/oder
der Verkehrsbelastung der in Frage kommenden Basisstation(en) bedient.
Wenn sich beispielsweise eine drahtlose Einheit beim Einschalten
bei der örtlichen
Basisstation einbucht, sendet die drahtlose Einheit Ortsinformationen
und Kennungsinformationen der drahtlosen Einheit. Wenn die drahtlose
Einheit eine stärkere
Basisstation erkennt, bucht sich die drahtlose Einheit wieder ein
und liefert Ortsinformationen und Kennung der drahtlosen Einheit.
Von der örtlichen
Basisstation können
diese Informationen zur MSC 58 weitergeleitet werden, so
daß der
Ort der bestimmten drahtlosen Einheit 54 (2)
an der MSC 58 bekannt ist und die Anzahl von Seiten, Zeit
und Verarbeitung zur Ortung einer drahtlosen Einheit und Bestimmung der
bedienenden Basisstation(en) für
eine ankommende Verbindung verringert wird. Wenn zusätzlich die
drahtlose Einheit eine Verbindung abschließt oder einleitet, kann die
drahtlose Einheit Ortsinformationen in einer Aufbaunachricht über einen
Aufbaukanal zu(r) örtlichen
Basisstation(en) senden und der (die) örtliche Basisstation(en) kann/können die
Ortsinformationen untersuchen und durch einen Vergleich mit der/n örtlichen
Datenbank(en), der/n Hauptdatenbank(en) und/oder davon abgeleiteten
Informationen wird die bedienende Basisstation bestimmt und/oder
die Abwärtsstrecken-
und/oder Aufwärtsstreckenfrequenzen
für die
drahtlose Einheit an diesem Ort und alle gegebenen zusätzlichen
Parameter.
-
Einige
der Einträge
aus der Hauptdatenbank 52 (2) können außer acht
gelassen, verworfen, abgewertet oder durch die Hauptdatenbank oder
die empfangende Basisstation geändert
werden, da sie aufgrund des Zeitpunkts der Tätigung des Eintrags und/oder
der zur Auswahl der Einträge
nach Ort benutzten gegenwärtigen
Parameter oder Informationen nicht in das eingestellte Fenster fallen:
Dementsprechend kann bei dieser Ausführungsform bei einem gegebenen
Fenster oder Betriebsparametern oder Bedingungen eine örtliche
Datenbank 112 in der bedienenden Basisstation mit zumindest
Ortseinträgen
für Orte
im Versorgungsbereich der bedienenden Datenbank initialisiert werden,
die der gegenwärtigen Menge
von Bedingungen oder Parametern entsprechen. Bei einer gegebenen Änderung
des Fensters oder der Betriebsbedingungen kann die örtliche
Datenbank mit ortsbezogenen Informationen entsprechend der neuen
Menge von Parametern initialisiert werden oder es kann eine Teilmenge
des Orts nach Informationen entsprechend der neuen Menge von Parametern
in der örtlichen
Datenbank benutzt werden. Wenn die Kennung der drahtlosen Einheit
ein Parameter ist, könnte
ein Versorgungsbereich von Orten für jede drahtlose Einheit hergestellt
werden.
-
In
Block 113 fordert die MSC 58 (2)
die bedienende Basisstation 56 (2) und/oder
etwaige Nachbarzellen 60a-h an, die Verbindung zu überwachen
und die örtliche
Datenbank 112 der bedienenden Basisstation und/oder die örtliche
Datenbank(en) 114a-h der Nachbar-Basisstation 60a-h mit ortsbezogenen
Informationen der drahtlosen Einheit 54 (2)
und, sofern gewünscht,
anderen Parametern wie beispielsweise der Art von drahtloser Einheit, den
Kennungsinformationen der drahtlosen Einheit und/oder der Sendefrequenz
direkt zu aktualisieren oder zu ergänzen. Während des Bestehens der Verbindung,
oder wenn die Verbindung im Block 115 aktiv ist, kann die
bedienende Basisstation 56 (2) und/oder
die Nachbar-Basisstation(en) 60a-h die drahtlose Einheit 54 im
Block 116 auf Daten wie beispielsweise Ortsinformationen
und zugehörige
Information oder Messungen abfragen. Die bedienende Zelle kann Signalgütemessungen
senden, die den Ortsinformationen und sonstigen Parametern wie beispielsweise
der Kennung der drahtlosen Einheit, der Zeitdauer, dem Datum der
Abwärts-Verkehrsfrequenz,
der Aufwärts-Verkehrsfrequenz
oder sonstigen Kanalfrequenz zugeordnet sein können. Die Signalgütemessungen
aller Aufwärtsstreckenfrequenzen
können
an der bedienenden Basisstation durchgeführt werden, während Signalgütemessungen
für alle
Abwärtsstreckenfrequenzen
an der drahtlosen Einheit durchgeführt und zurück zur bedienenden Basisstation übertragen
werden können.
-
Die
Nachbar-Basisstationen 60a-h können von der bedienenden Basisstation über die
MSC 58 oder durch die MSC 58 aufgefordert werden
(oder die Anforderung kann direkt stattfinden, wenn eine Strecke
zwischen Basisstationen besteht), die Sendefrequenz der drahtlosen
Einheit auf Ortsinformationen zu überwachen, und die Nachbar-Basisstation(en) 60a-h führen Signalgütemessungen
des Empfangssignals von der drahtlosen Einheit nach Ort durch. In Abhängigkeit
von der Ausführungsform
könnte
die drahtlose Einheit auch Signalgütemessungen nach Ort eines
Empfangssignals von der/n Nachbar-Basisstation(en) 60a-h aus
durchführen.
Beispielsweise kann die bedienende Basisstation Abwärtsstreckenkanal
(-kanäle)
zur drahtlosen Einheit senden, um den (die) Abwärtsstreckenkanal (-kanäle) nach Ort
zu überwachen.
Die drahtlose Einheit mißt
die Signalgüte
wie beispielsweise Empfangssignalstärke des (der) Abwärtsstreckenkanals
(-kanäle)
in Verbindung mit dem Ort. Die Messungen nach Ort könnten zur
bedienenden Basisstation und/oder direkt zu der/n entsprechenden
Nachbar-Basisstation(en) 60a-h gesendet werden, um in der
bedienenden Basisstation, der MSC und/oder Nachbar-Basisstation(en)
gespeichert oder verarbeitet zu werden.
-
In
Abhängigkeit
von der Ausführung
kann die drahtlose Einheit 54 periodisch eine Ortsnachricht senden
oder selbsttätig
eine Ortsnachricht beispielsweise auf Grundlage einer Ortsveränderung
an die bedienende Basisstation und/oder die Nachbar-Basisstation(en)
senden. Als Alternative kann die bedienende und/oder Nachbar-Basisstation(en)
Triggerpositionen zu den drahtlosen Einheiten senden oder Anforderungen
an die drahtlose Einheit senden, die auf Triggerpositionen beruhen,
die bei der drahtlosen Einheit das Senden von Ortsinformationen
mit zugehörigen
Informationen oder Messungen zu der bedienenden und/oder Nachbar-Basisstation(en)
auslösen.
Die Positionstrigger könnten
Orten entsprechen, für
die der HF-Versorgungsbereich bestimmt hat, daß Informationen erwünscht sind,
beispielsweise Orte, die einem "Loch" in der HF-Versorgung entsprechen. Wenn
sich eine drahtlose Einheit in der Nähe eines Lochs in der HF-Versorgung
befindet, kann von den Ortsinformationen für die drahtlose Einheit ein
Positionstrigger ausgelöst
werden und die drahtlose Einheit kann ortsbezogene Informationen
sammeln und die ortsbezogenen Informationen in Ortsnachrichten zu
den bedienenden und/oder Nachbar-Basisstation(en) 60a-h zurücksenden.
In Abhängigkeit
von der Ausführungsform
können,
wenn ein Ortstrigger den Ortsinformationen entspricht oder aus anderen
Gründen,
die Ortsinformationen und zugehörigen
Informationen mit einer höheren
Rate gesammelt werden. Die Ortsinformationen und die zugehörigen Messungen
oder Informationen können
in der drahtlosen Einheit gespeichert und danach im Fall einer Unterbrechung
der Verbindung, während
sich die drahtlose Einheit im Loch befindet, zu der bedienenden und/oder
Nachbar-Basisstation gesendet werden. In der Tat können die
ortsbezogenen Informationen in der drahtlosen Einheit gespeichert
und in der Form von Ortsnachrichten oder eines Ortsberichts zu der bedienenden
Basisstation und/oder einer anderen Basisstation gesendet werden, wenn
die drahtlose Einheit in der Folge mit dem drahtlosen Kommunikationssystem
verbunden wird. Die empfangende Basisstation kann die Ortsnachrichten
in der örtlichen Datenbank 112 speichern
und/oder die Ortsnachrichten je nach Ort zur zutreffenden MSC oder
bedienenden Basisstation weiterleiten.
-
Wenn
eine Ortsnachricht einschließlich
von Ortsinformationen (die Informationen zur Bestimmung des Orts
der drahtlosen Einheit enthalten können) und zugehörige Messung
oder sonstige Informationen empfangen werden, aktualisiert die bedienende
Basisstation 54 die örtliche
Datenbank 112 und überprüft im Block 118 auf
eine mögliche
Weiterschaltung zu einer Nachbarzelle 60a-h. Sollte eine Weiterschaltung
notwendig sein, kann die aktuelle bedienende Zelle im Block 120 zu
einer Nachbarzelle 60a-h weiterschalten, die Verbindung
im Block 122 abbauen und die Hauptdatenbank 52 (2)
im Block 124 mit den während
der Verbindung erhaltenen und in der örtlichen Datenbank 112 gespeicherten
Informationen aktualisieren. Wenn keine Weiterschaltung erforderlich
ist, aktualisiert die bedienende Basisstation die örtliche
Datenbank 112 im Block 126 und überwacht
weiterhin die aktive Verbindung durch Abfragen der drahtlosen Einheit
nach Daten im Block 116. Wenn die Verbindung im Block 115 abgeschlossen
ist, kann die bedienende Basisstation die Verbindung im Block 122 abbauen
und die Hauptdatenbank 52 (2) unter
Verwendung der Einträge
in der (den) örtlichen
Datenbank(en) 112 oder 114a-h aktualisieren.
-
In
Abhängigkeit
von der Ausführung
kann die bedienende Basisstation 56, die die Verbindung
weiterschaltet, um eine Nachbar-Basisstation zu werden, die Verbindung
weiterhin als Nachbar-Basisstation überwachen. Zusätzlich kann/können die örtliche(n)
Datenbank(en) 112 und 114a-h (2),
wenn die Verbindung abgeschlossen ist oder wenn gewünscht, beispielsweise
wenn die örtliche
Datenbank voll ist, die Einträge
der örtlichen Datenbank(en)
zur Aktualisierung der Hauptdatenbank 52 (2) überführen.
-
Zur
Durchführung
einer Weiterschaltung durch Überprüfen der
Ortsinformationen in der Ortsnachricht kann eine Weiterschaltung
unter Verwendung von Ortsinformationen gemäß EP-A-1 081 974 durchgeführt werden.
Beispielsweise können
die Ortsinformationen für
die drahtlose Einheit in Bezug auf Ortsinformationen in der Haupt- und/oder örtlichen Datenbank
oder daraus abgeleitete Informationen untersucht werden, wo Einträge für einen
bestimmten Ort Einträge
von Nachbar-Basisstationen enthalten, die zur Bedienung des bestimmten
Ortes in Frage kommen oder die für
die Weiterschaltung in Frage kommen, in Abhängigkeit von der Menge von
Betriebsparametern und Informationen oder Messungen, die an dem
Ort in Bezug auf die in Frage kommenden Basisstationen durchgeführt wurden.
Als Alternative können
je nachdem, wie die ortsbezogenen Informationen verarbeitet werden
oder strukturiert sind, ortsbezogene Informationen ein Feld enthalten, das
(eine) in Frage kommende Basisstation(en) identifiziert, zu der
eine drahtlose Einheit an einem bestimmten Ort weitergeschaltet
wird.
-
Bei
einigen Ausführungsformen
benutzt die MSC die Ortsinformationen zur Bestimmung, ob die drahtlose
Einheit weiterzuschalten ist sowie eine beste Kandidatin, zu der
die drahtlose Einheit weiterzuschalten ist. Die MSC kann bestimmen,
zu welcher Basisstation weiterzuschalten ist, indem sie eine Weiterschaltungsortsinformation
für die
bedienende Basisstation untersucht. Die Weiterschaltungsortsinformation
kann verschiedene Positionen oder Gebiete in der bedienenden Zelle
enthalten, und für
die verschiedenen Positionen oder Gebiete die entsprechende beste
in Frage kommende oder in Frage kommende Basisstation, zu der für eine drahtlose Einheit
an der bestimmten Position weiterzuschalten ist. Die Weiterschaltungsortsinformation
kann aus den Messungen oder Informationen abgeleitet werden, die
nach Ort der drahtlosen Einheit und in bezug auf die bedienende
und in Frage kommende oder Nachbar-Basisstationen durchgeführt wurden.
Die MSC kann die Kapazität
der Weiterschaltungskandidaten bei der Bestimmung, welche die beste
Kandidatin für
die drahtlose Einheit an der bestimmten Stelle ist, untersuchen.
Zusätzlich
kann je nach Ausführungsform
die Geschwindigkeit und/oder Richtung der drahtlosen Einheit in
den Ortsinformationen enthalten sein und durch die MSC bei der Bestimmung benutzt
werden, welche die beste Kandidatin zur Weiterschaltung der drahtlosen
Einheit an der bestimmten Position, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit
und/oder Richtung fährt,
ist.
-
Als
Alternative kann die Bestimmung der besten Kandidatin zur Weiterschaltung
der drahtlosen Einheit an der drahtlosen Einheit, der bedienenden
Basisstation und/oder an der MSC durchgeführt werden. Beispielsweise
kann die bedienende Basisstation nach Untersuchung der Ortsinformationen
in bezug auf die Messungen oder Informationen, die nach Ort und
in bezug auf die bedienende Basisstation und in Frage kommenden
Basisstationen getätigt wurden,
die beste Kandidatin oder eine Mehrzahl von Kandidaten bereitstellen,
aus denen die MSC die beste Kandidatin auswählt. Als Alternative kann die MSC
die Ortsinformationen empfangen und die Bestimmung treffen, ob die
drahtlose Einheit weiterzuschalten ist und zu welcher in Frage kommenden
Basisstation, unter Verwendung der Ortsinformationen und dem Ort
zugeordneten Informationen für
die Frage kommenden oder Nachbar-Basisstationen. Weiterhin kann
das Weiterschaltungssystem bestimmen, daß zur Auswahl der besten in
Frage kommenden Basisstation mehr Ortsinformationen erwünscht sind. Wenn
die drahtlose Einheit bestimmen soll, ob eine Weiterschaltung durchzuführen ist
und/oder die beste in Frage kommende Basisstation, können Weiterschaltungsortsinformationen
für die
drahtlose Einheit bereitgestellt werden, die ihren Ort in bezug
auf die Weiterschaltungsortsinformationen überwacht.
-
Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die ortsbezogenen
Informationen in der HF-Versorgungsdatenbank manipuliert, ausgewertet und/oder
dazu benutzt, die HF-Versorgung für einen Ort oder bestimmte
Orte zu ändern.
Um beispielsweise Streckendämpfungsänderungen
an gewissen Orten oder schlechte Versorgungsorte, die erkannt werden,
zu korrigieren, könnte
die Sendeleistung der bedienenden Zelle und/oder Nachbarzellen bei
der Kommunikation mit drahtlosen Einheiten an diesen Orten eingestellt
werden. Signalwegdämpfung
könnte
mit langsamer oder schneller Rate zu- oder abnehmen. Streckendämpfungsänderungen
treten dann ein, wenn sich Gegenstände in Sichtlinie zwischen den
Sende- und Empfangsantennen
befinden und können
beispielsweise aufgrund von Hochbau- oder Abrißarbeiten oder aufgrund von
vorhandenem oder abwesendem Straßenverkehr auftreten. Das HF-Versorgungssystem
kann Streckendämpfung
als ein Feld für
einen Ort aufzeichnen und zur Reaktion auf die Streckendämpfungsänderungen
benutzt werden. Eine Bestimmung der Basisstation(en) zur Versorgung
eines bestimmten Orts und wie, beispielsweise der benutzten Sendeleistung,
kann auf den nach Ort im HF-Versorgungssystem gespeicherten Informationen
beruhen oder eine Funktion dieser Informationen sein. Wenn dabei
ein Ort einer hohen Streckendämpfung
unterliegt, kann die Sendeleistung für die bedienende Basisstation
durch Verwendung von ortsbezogenen Informationen bestimmt werden.
Wenn bestimmt wird, daß (ein)
Ort (e) in einer Zelle besser durch eine Nachbar-Basisstation bedient
wird/werden, könnte(n)
die drahtlose(n) Einheit(en) an einem Ort oder einer Reihe von Orten
in einer bedienenden Zelle durch eine Nachbar-Basisstation und/oder dementsprechend
für die
bedienende Basisstation und/oder die Nachbar-Basisstation(en) eingestellte Sendeleistungen
bedient werden.
-
6A und 6B zeigen
ein Beispiel, wie das die HF-Versorgungsdatenbank
benutzende System Korrektur für
schlechten Dienst bereitstellen kann, der sich aus einer Steigerung
der Streckendämpfung
in einem bestimmten Versorgungsbereich ergibt. Wenn beispielsweise
Ortsinformationen mit zugehörigen
Informationen über
eine Zeitperiode gesammelt werden, wird eine HF-Versorgungsdatenbank bzw. -karte erzeugt,
die einen HF-Versorgungsbereich 130 enthält. Bei
dieser Ausführungsform
benutzt die Basisstation für
den Sektor oder die Stirnseite 1 der Zelle A die Frequenz F1 im
HF-Versorgungsbereich 130.
Obwohl die Zelle B nicht die Frequenz F1 benutzt, hat (haben) die
Basisstation(en) für
die Zelle B Daten über
die Frequenz F1 im HF-Versorgungsbereich 130 gesammelt.
Wie in 6B dargestellt, wird im Verlauf
der Zeit ein Gebäude
bzw. Hindernis 132 an Position P1 errichtet, das die HF-Versorgung für die Frequenz
F1 von der Zelle A ändert,
da das Hindernis 132 die Signale mit Frequenz F1 im geographischen
Gebiet 133 stört. Das
Hindernis 132 könnte
auch eine Gruppe von Bäumen
im Frühling
oder Sommer sein, denen Blätter
gewachsen sind. Da die HF-Datenbank
fortlaufend mit ortsbezogenen Signalinformationen der bedienenden
Zelle und drahtlosen Einheit aktualisiert werden, ändert sich
an irgendeinem Punkt der Versorgungsbereich 130 für die Zelle
A mit Frequenz F1 zum HF-Versorgungsbereich 134. Eine an
einer Position im Versorgungsbereich 130 hergestellte Verbindung,
die jedoch aus dem neuen Versorgungsbereich 134 herausfällt, würde durch
eine Nachbarzelle wie beispielsweise die Zelle B bearbeitet werden,
die den HF-Versorgungsbereich 130 überwacht hat, und die MSC 58 hat
auf Grundlage einer Auswertung der ortsbezogenen Messungen zwischen
Zellen A und B bestimmt, daß die
Zelle B an Positionen im Versorgungsbereich 130, aber außerhalb
des neuen Versorgungsbereichs 134 hergestellte Verbindungen
bearbeiten sollte. Beispielsweise können für eine gegebene Menge an Parametern
die Positionen im Bereich 133 als durch als durch Zelle
B anstatt der Zelle A versorgt bezeichnet werden, wenn die Signalgütemessung
für die
Zelle B im Bereich 133 beständig größer als ein Schwellwert und/oder
als die Signalgütemessungen
der Zelle A im Bereich 133 sind oder wenn bestimmt wird,
daß die
Streckendämpfung
von der Zelle B zu den Positionen im Bereich 133 geringer
als die Streckendämpfung
von der Zelle A zu den Positionen im Bereich 133 ist. Als
Alternative kann die MSC 56 durch Auswerten der positionsbezogenen
Informationen und eines anderen Parameters wie beispielsweise Frequenz
eine Frequenz F2 bestimmen, mit der die Zelle A und/oder Zelle B
drahtlose Einheiten an den Positionen 133 im Versorgungsbereich 130,
aber außerhalb
des Versorgungsbereichs 134 bedienen kann.
-
Wenn
die Verkehrsbelastung und/oder der Störpegel für eine bedienende Basisstation
ansteigt, kann das HF-Versorgungssystem
zur Änderung
der HF-Versorgung durch Bereitstellung von ortsbezogenen Informationen
benutzt werden, die zur Ableitung oder Bestimmung von HF-Versorgung für einen
Ort benutzt werden können. 7A und 7B zeigen ein
Beispiel, wie das System unter Verwendung der HF-Versorgungsdatenbank
dynamische oder automatische Bestimmung von HF-Versorgung zwischen bestimmten
Basisstationen 140 und 142 bereitstellen kann.
Wenn beispielsweise Ortsinformationen mit zugehörigen Informationen über eine
Zeitdauer gesammelt werden, wird eine HF-Versorgungsdatenbank bzw.
-karte erzeugt, die einen HF-Versorgungsbereich 144 für eine Basisstation 140 und
einen HF-Versorgungsbereich 145 für die Basisstation 142 in
Abhängigkeit
von gewissen Parametern wie beispielsweise Verkehrsbelastung(en)
für die
Basisstation(en) 140 und/oder 142 bereitstellt.
Bei gegebener Verkehrsbelastung und beliebigen anderen Parametern bestimmt
die MSC 58 (2) die entsprechenden Versorgungsbereiche 144 und 145 für die Basisstationen 140 bzw. 142.
Die MSC 58 (2) kann die entsprechenden Positionen
zu den örtlichen
Datenbanken der Basisstationen 140 und 142 senden. Wenn die
Verkehrsbelastungsmessungen der Basisstation 140 und der
Basisstation 142, die durch Störpegel im geographischen Bereich 144 und/oder 145 gemessen
werden können,
auf diesem bestimmten Pegel bleiben, stellt eine drahtlose Einheit 146 auf
einer Landstraße 147 oder
eine drahtlose Einheit 148 auf einer Straße 150 im
geographischen Bereich 144 eine Verbindung mit der bedienenden
Basisstation 140 her. Dies wird von der drahtlosen Einheit 146 oder 148 dadurch
bewirkt, daß sie
eine Ortsnachricht sendet, die zur Ortung der drahtlosen Einheit 146 oder 148 benutzt
wird. Bei gegebenem Ort der drahtlosen Einheit 146 oder 148 bestimmt
die bedienende Basisstation 140 und/oder die MSC, daß die Basisstation 140 als
die bedienende Basisstation für
die aktuelle Menge von Parametern oder Betriebsbedingungen wirkt.
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Wenn
die Verkehrsbelastung steigt, beispielsweise der Verkehr auf der
Landstraße 147,
wie in 7B gezeigt, drastisch zunimmt,
wird der der Basisstation 140 entsprechende Versorgungsbereich 144 verringert
oder geändert,
wie durch die Informationen in der örtlichen Datenbank der bedienenden Basisstation 140 widergespiegelt
wird, oder die Informationen in der örtlichen Datenbank werden aus
Informationen in der Hauptdatenbank der MSC 58 (2)
oder den Informationen in der Hauptdatenbank, die die MSC 58 zur
dynamischen Änderung des
Versorgungsbereich der Basisstationen 140 und 142 unterhält, aktualisiert.
Zusätzlich
wird der Versorgungsbereich 145 für die Basisstation 142 vergrößert, um
die Position der drahtlosen Einheit 148 auf der Straße 150 einzuschließen. Als
Alternative kann der Versorgungsbereich sich automatisch während gewisser
Zeiten, beispielsweise von 15:00 bis 18:00 Uhr, oder aufgrund erwarteter Änderungen
der Betriebsbedingungen ändern.
In Abhängigkeit
von der Ausführungsform
kann eine bestehende, zwischen der drahtlosen Einheit 148 und
der Basisstation 140 hergestellte Verbindung zu der Basisstation 142 weitergeschaltet
werden oder die Verbindung darf mit der bedienenden Basisstation
abschließen
und alle neuen, im neuen Versorgungsbereich 145 eingeleiteten
oder abgeschlossenen Verbindungen werden durch die Basisstation 142 als
bedienende Basisstation hergestellt.
-
Bei
einer weiteren Anwendung kann das HF-Versorgungssystem in Verbindung
mit einem dynamischen Kanalzuteilungsschema benutzt werden, um den
zutreffenden Versorgungsbereich für ein geographisches Gebiet
und/oder einen bestimmten Ort zu bestimmen. Dynamische Kanalzuteilung
bezieht sich auf das Borgen von Trägern oder Frequenzen durch
Basisstationen, die zusätzliche
Kapazität
benötigen.
Wenn eine Basisstation die Frequenz von einer anderen Basisstation
borgt, wird die örtliche HF-Versorgung
durch Gleichkanalstörung
und Nachbarkanalstörung
durch diese zusätzliche
Frequenz beeinflußt.
Dabei könnte
die geborgte Frequenz sie in die Nähe der Verwendung derselben
Frequenz in einer anderen Zellengruppe bringen (und dadurch Gleichkanalstörung verursachen)
und kann von anderen Basisstationen benutzte Träger mit Frequenzen in der Nähe der geborgten
Frequenz beeinflussen (und dadurch Nachbarkanalstörung verursachen).
Die am Ort einer drahtlosen Einheit für den geborgten Träger benutzte
Leistung hat ebenfalls eine bedeutende Auswirkung auf dem Pegel
von Gleichkanal- oder Nachbarkanalstörung.
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8 zeigt,
wie das HF-Versorgungssystem zur Auswahl einer Frequenz und einer
Leistung zur Übertragung
mit der Frequenz für
einen Ort in einem durch überlappende
Versorgungsbereiche 160 und 162 versorgten geographischen
Bereich benutzt werden kann. Beispielsweise wird der Versorgungsbereich 160 als
eine Menge von Positionen definiert, für die die Basisstation des
Sektors 1 in der Zelle A Versorgung über eine Menge von Frequenzen
bereitstellt, und der Versorgungsbereich 162 ist als eine Menge
von Positionen für
die Basisstation des Sektors 2 in der Zelle B über eine andere Menge von Frequenzen
definiert. In diesem Beispiel ist die Zelle A eine von einer Gruppe
des Zellenfeldes N=7, das die Frequenzen F1, F2, F3 und F4 im Sektor
1 im geographischen Gebiet 160 unterstützt. Die Zelle B befindet sich
in einer anderen Gruppe von N=7 Zellen, die Frequenzen F5, F6, F7
und F8 im Sektor 2 im geographischen Versorgungsbereich 162 unterstützt. Die
Zellen A und B weisen ein dynamisches Kanalzuteilungsmerkmal auf,
wobei eine Frequenz von einer anderen Zelle verlegt werden kann,
wenn Kapazität benötigt wird.
Wenn dementsprechend der Verkehrsbedarf in der Zelle B steigt, kann
die Zelle B die Frequenz F1 borgen und auf der Frequenz F1 im Sektor 2
der Zelle B senden. Dabei wird im geographischen Versorgungsbereich 160 eine
Gleichkanalstörung verursacht,
die die Güte
der durch die Zelle A benutzten Frequenz F1 für Orte im Bereich 164 mindert,
der durch die Überschneidung
des Bereichs 160 und des Bereichs 162 erzeugt
wird. Da die HF-Versorgungsdatenbank fortlaufend aktualisiert wird,
wird der Versorgungsbereich für
den Sektor 1 der Zelle A, die den Zusatzparameter der Frequenz F1
nimmt, unter Verwendung der ortsbezogenen Informationen bestimmt,
um die Orte in dem durch die Überschneidung 164 des
Bereichs 160 und 162 erzeugten Bereich auszuschließen. So
benutzt die Basisstation für die
Zelle A oder den Sektor 1 nicht die Frequenz F1 für Orte im
Bereich 164.
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Weiterhin
auf das Beispiel der 8 bezugnehmend könnte die
Basisstation für
die Zelle A, wenn der Versorgungsbereich 160 für den Sektor
1 der Zelle A den Versorgungsbereich 162 des Sektors 2
in der Zelle B überschneidet,
eine Nachricht zur Basisstation der Zelle B (über die MSC oder direkt je nach
Ausführungsform)
senden, die die Basisstation für
die Zelle B anfordert, die Sendeleistung mit Frequenz F1 für geringe
Zeit herabzusetzen, bis die Gleichkanal- oder Nachbarkanalstörung aus dem geographischen
Bereich 160 verschwindet. Dabei kann der Versorgungsbereich
für den
Sektor 1 der Zelle A für
Frequenz F1 der gleiche wie der Versorgungsbereich 160 sein
und der Versorgungsbereich für
Frequenz F1 im Sektor 2 der Zelle B kann der gleiche wie das geographische
Gebiet 162 sein. So können
für einen
bestimmten Ort geborgte Frequenzen mit einer Leistung übertragen
werden, die zur Bereitstellung einer ausreichenden Höhe an Signalgüte bestimmt wird,
und dabei die durch die geborgte Frequenz erzeugte Gleichkanal-
oder Nachbarkanalstörung
verringert werden.
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Zusätzlich zu
der oben beschriebenen Ausführungsform
sind alternative Konfigurationen des HF-Versorgungssystems gemäß den Grundsätzen der
vorliegenden Erfindung möglich,
bei denen Komponenten weggelassen und/oder zugefügt und/oder Variationen oder
Teile des beschriebenen Systems benutzt werden. Die Art und Weise
des Messens, Bestimmens, Überwachens, Übertragens,
Speicherns und/oder Sendens von Ortsinformationen und/oder zugehörigen Informationen
ist von der bestimmten Ausführungsform
abhängig.
Sobald die Position der drahtlosen Einheit zugeordneten Informationen
gespeichert sind, kann die sich ergebende HF-Versorgungsdatenbank
darüberhinaus
auf verschiedene Weisen in dem drahtlosen Kommunikationssystem in Abhängigkeit
von der bestimmten Anwendung manipuliert, ausgewertet und/oder benutzt
werden. Die Ortsinformationen können
auf verschiedene Weisen und an verschiedenen Orten gespeichert werden, und
bei ihrer Verwendung durch das drahtlose Kommunikationssystem zur
Bestimmung der HF-Versorgung
kann auch die Art und Weise, auf die die Informationen gespeichert,
manipuliert, verstärkt
und in den drahtlosen Kommunikationssystemen eingesetzt werden,
unterschiedlich sein.
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Wenn
beispielsweise das HF-Versorgungssystem Informationen nach Ort und
Art der drahtlosen Einheit wie beispielsweise Herstellerart und/oder Modell
speichert, kann das HF-Versorgungssystem zur Identifizierung der
Dienstgüte
der drahtlosen Einheiten nach Hersteller benutzt werden. Dabei können Informationen
im HF-Versorgungssystem
dazu benutzt werden, abzuleiten oder zu bestimmen, wie eine drahtlose
Einheit einer gewissen Art an einem bestimmten Ort zu versorgen
ist. Wenn die Ausführungsform
des HF-Versorgungssystems Informationen nach Ort und Kennung der
drahtlosen Einheit wie beispielsweise einer Kennummer der drahtlosen
Einheit, elektronischen Seriennummer oder Telefonnummer erhält, können die
durch das HF-Versorgungssystem erhaltenen Informationen dazu benutzt
werden, abzuleiten oder zu bestimmen, wie eine bestimmte drahtlose
Einheit an einem bestimmten Ort zu versorgen ist. Wenn zusätzlich das
HF-Versorgungssystem Informationen nach Ort und Kennung der drahtlosen
Einheit erhält,
können
die durch das HF-Versorgungssystem erhaltenen Informationen dazu
benutzt werden, eine 'wilde' drahtlose Einheit
zu identifizieren. Eine wilde drahtlose Einheit ist eine drahtlose
Einheit, die nicht richtig funktioniert, beispielsweise mit einem
höheren
Leistungspegel sendet, als im drahtlosen Kommunikationssystem vorgesehen
ist. Der Teilnehmer ist sich keines Versorgungsproblems bewußt, aber
die drahtlose Einheit bewirkt, daß andere drahtlose Einheiten
Signalgüte verlieren.
Durch Speichern der Kennung der drahtlosen Einheit in Verbindung
mit Signalgütemessungen für die drahtlose
Einheit und/oder Zeit, könnte
die Identität
der wilden drahtlosen Einheit bestimmt werden.
-
In
Abhängigkeit
von der Ausführungsform können Komponenten
des HF-Versorgungssystems und/oder des drahtlosen Kommunikationssystems zugefügt, verlegt,
geändert
oder weggelassen werden. Beispielsweise kann das beschriebenen HF-Versorgungssystem
in einem TDMA-System
implementiert werden, aber das HF-Versorgungssystem kann auch mit
anderen drahtlosen Kommunikationssystemen benutzt werden, die auf
anderen Funkprotokollen wie beispielsweise CDMA, GSM (Global System
for Mobile Communications) und/oder AMPS (Advanced Mobile Phone
System) beruhen. Das HF-Versorgungssystem und Teile desselben können an
verschiedenen Orten im gesamten drahtlosen Kommunikationssystem,
wie beispielsweise der drahtlosen Einheit, der versorgenden Basisstation, der
MSC und/oder den Nachbar-Basisstationen verteilt sein. Es ist eine
Ausführungsform
des HF-Versorgungssystems mit einem GPS-System zur Bestimmung von
Ortsinformationen an der drahtlosen Einheit beschrieben worden.
Es kann jedes andere Verfahren zur Bestimmung des Ortes der drahtlosen Einheit
benutzt werden, wie beispielsweise Differenz-GPS oder Triangulierungsverfahren, bei
denen Signale von der drahtlosen Einheit an verschiedenen Basisstationen
empfangen werden und die Laufzeiten zwischen den empfangenen Signalen
die Bestimmung des Ortes der drahtlosen Einheit durch Triangulierung
ermöglichen.
Weiterhin ist der Ort als Breiten- und Längengrad angegeben worden,
aber es können
andere Weisen zur Bezeichnung von Ort oder eines Bereichs benutzt
werden.
-
Ein
Fachmann würde
verstehen, daß bei dem
Markierungsverfahren des HF-Versorgungsbereichs verschiedene Formen
und Arten von Ortsinformationen zum Verknüpfen oder Zuordnen eines bestimmten
Orts zu zugehörigen
Informationen wie beispielsweise Signalgüteinformationen und sonstigen Parametern
wie beispielsweise einer bestimmten Basisstation, Verkehrsbelastung
und Frequenz benutzt werden können.
Zusätzlich
können
die im drahtlosen Kommunikationssystem gespeicherten Ortsinformationen
und zugehörigen
Informationen manipuliert oder aktualisiert werden. Darüberhinaus
können
die Ortsinformationen und zugehörigen
Informationen abgeändert
oder in anderer Form für
das drahtlose Kommunikationssystem bereitgestellt werden, solange
wie die Ortsinformationen und zugehörigen Informationen aus den
entsprechenden Ortsinformationen und zugehörigen Informationen abgeleitet
sind. Weiterhin kann das HF-Versorgungssystem
in unterschiedlichen Konfigurationen implementiert sein, und Teile
desselben können
in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, soft waregesteuerten
Verarbeitungsschaltungen, Firmware oder sonstigen Anordnungen diskreter
Bauteile implementiert sein, was ein Durchschnittsfachmann an Hand
der vorliegenden Offenbarung verstehen würde.