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QUERVERWEIS
AUF ZUGEORDNETE ANMELDUNG
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Die
Anmeldung ist gemeinsam zugeordnet und bezogen auf die US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 09/426,139 und dem Titel "System und Verfahren zur Identifikation
von Uplink-/Downlink-Interferenzquellen" von Ali R. Shah
und Hossam H'mimy,
angemeldet am 22. Oktober 1999 (die "Zugeordnete Anmeldung"), deren Gesamtheit
hier durch Bezugnahme enthalten ist.
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TECHNISCHES
GEBIET
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen Drahtlosteilkommunikationsnetze
und Anwendungen und insbesondere ein Verfahren und System zum Identifizieren
von Quellen von Abwärtsstreckenverbindungs-Interferenz
zwischen Zellen in einem Drahtlostelekommunikationsnetz. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf das Verwenden von Rufereignis- und Störereigniskorrelationen
und die Regel der Reziprozität
zum Lokalisieren von Quellen von Abwärtsstreckenverbindungs-Interferenz im Netz.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Wie
zuvor diskutiert in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
09/426,139, können
Rufe von Mobilteilnehmern durch Interferenz beeinträchtigt werden,
die Funkstörereignisse
bewirken kann. Dies begrenzt im Gegenzug die Netzeffizienz. Schlechthin
ist es wichtig, jene Zellen innerhalb des Netzes zu identifizieren,
die Quellen von Funkstörereignissen
sind oder von solchen beeinträchtigt
sind.
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Interferenz
selbst kann entweder extern oder intern bezüglich des Funknetzes sein und
kann entweder den Abwärtsstreckenverbindungskanal
bzw. Downlink-Kanal (d.h. von der Basisstation zur Mobilstation)
oder den Aufwärtsstreckenverbindungskanal
bzw. Uplink-Kanal beeinträchtigen.
Eine spezielle Zelle kann eine andere Zelle im Dienstbereich durch
Kreieren von Interferenz stören,
die die Funkaktivitäten
in der gestörten
Zelle begrenzt. Ein Funkstörereignis
tritt üblicherweise
während
eines Zellularrufs auf, entweder auf der Abwärtsstreckenverbindung bzw.
dem Downlink (von einer Basisstation zu einer Mobilstation) oder
auf der Aufwärtsstreckenverbindung
bzw. dem Uplink (von einer Mobilstation zu einer Basisstation).
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Verschiedene
Verfahren und Systeme existieren derzeit zum Bestimmen, wenn ein
Ruf gestört
worden ist. Üblicherweise
kann ein Vergleich von Signalstärke
(SS) gegenüber
einer Messung von Sprachqualität
verwendet werden zum Bestimmen der Bitfehlerrate (Bitfehlerrate
(BER) vom englischsprachigen Ausdruck Bit Error Rate) des Übertragungskanals.
Wenn beispielsweise die Signalstärke
(SS) hoch ist und die Bitfehlerrate (BER) niedrig ist, führt dies
zu einer "guten" oder akzeptablen
Sprachqualität.
Idealerweise würde
die Signalstärke
(SS) niedrig sein und die Bitfehlerrate (BER) niedrig, sodass gute
Sprachqualität
sich aus einem Niedrigamplitudensignal mit geringen Fehlern ergibt.
Wenn andererseits die Signalstärke
(SS) niedrig ist und die Bitfehlerrate (BER) niedrig ist, wird angenommen,
dass die Netzabdeckung schlecht ist und dass entweder die Bedienung
zu einer anderen Station im Netz weitergereicht werden sollte (hand
off bzw. hand over) oder unterbrochen werden sollte.
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Wenn
die Signalstärke
(SS) hoch ist und die Bitfehlerrate (BER) hoch ist, ist die Abdeckung
gut und die resultierende hohe Fehlerrate kann zurückgeführt werden
auf hohe Interferenzpegel. Wenn demnach eine ausreichende Signalstärke korreliert
ist mit verschlechterter Sprachqualität über eine ausgedehnte Zeitdauer (üblicherweise
in Sekunden gemessen), kann diese Zelle als "gestört" angesehen werden.
Nicht Identifizieren und Analysieren von Quellen solcher Störungen könne zu schlechter
Kanalqualität
führen
und zum "dicht machen" von Einrichtungen,
was bedeutet, sie sind nicht verfügbar für die Benutzung beim Behandeln
von Rufen, wie in der Zugeordneten Anmeldung beschrieben.
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Ein
offensichtlicher Grund für
Interferenz kann das Vorliegen einer oder mehrerer "Killer"-Zellen im Versorgungsbereich
sein. Nicht voll entwickelte Netze schließen Killerzellenorte ein, die
durch Basisstationen, die sich zu einer größeren Höhe hin erstrecken als umgebende
Basisstationen, bewirkt werden. Bedingt durch ihre relativ große Höhe bewirken
diese Basisstationen eine Art Interferenz, die leicht identifizierbar
ist durch den Drive-Test bzw. Fahr-Feldtest. Voll entwickelte Netze
umfassen andererseits Basisstationen, die sich alle in ähnlicher
Höhe befinden.
Als ein Ergebnis werden Interferenzquellen nicht leicht durch Drive-Test-Überwachung identifiziert.
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Ein
Verfahren zum Identifizieren von Interferenz in einem Telekommunikationsnetz
bezieht die Verwendung von Downlink-Interferenzvorhersagetools ein oder
Vorhersageverfahren, die einen modellbasierten Vorhersagealgorithmus
verwenden. Solche Tools sagen vorher, wo Interferenz vorliegenden
dürfte
innerhalb eines gegebenen Netzabdeckungsbereichs. Die Vorhersageergebnisse
werden dann verwendet zur Frequenz- und Zellenplanung, insbesondere
beim Anfangsnetzdesign. Die Gültigkeit
solcher Vorhersagen hängt von
einer Anzahl von Faktoren einschließlich der Genauigkeit des verwendeten
Ausbreitungsmodells und der Auflösung
der Geländedaten
ab.
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Während solche
Tools beim Identifizieren von Zellen verwendet werden können, die
Downlink-Interferenz veranlassen, sind sie häufig ungenau wegen der Abhängigkeit
von den Vorhersagen. Das heißt,
solche Vorhersagetools gelten nicht immer für wirkliche Interferenzquellen
im Abdeckungsbereich, wie sie durch eher empirische Messverfahren
bestimmt werden.
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Ein
anderes zum Identifizieren von gestörten und störenden Zellen verwendetes Verfahren
bezieht Drive-Testen (Fahr-Feldtesten)
durch Feldpersonal ein. Der Drive-Test kann durchgeführt werden
durch Ausschalten aller Nachbar-/Gleichkanalsender für eine spezielle
Zelle und dann individuelles Hochtasten bzw Hochschalten jedes Senders.
Ein Drive-Test-Team fährt
dann den Bereich in einem motorisierten Fahrzeug ab zum Beobachten
und Messen von Störung
innerhalb des Fahrbereichs. Ein Nachteil des Drive-Test-Verfahrens ist,
dass er inhärent
arbeitsintensiv ist und teuer, da er kontinuierliches Messen durch
Feldpersonal erfordert. Zudem berücksichtigt die Drive-Test-Methode,
während
sie manchmal nützlich
ist, keine Variationen der Mobilstationstypen.
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Die
Zugeordnete Anmeldung offenbart ein Verfahren zum Identifizieren
und Analysieren von Interferenzquellen, das verfügbare qualitative Rufaufzeichnungs-/Stördaten über das
Netz verwendet. Die Techniken der Zugeordneten Anmeldung sind sehr
nützlich
beim Identifizieren von Quellen von Uplink-Interferenz, da sie sich auf das Finden
von Korrelationen zwischen Rufaktivität in einer oder mehreren störenden Zellen
verlassen und auf aufgezeichnete Störungen in einer betrachteten
gestörten
Zelle, wie sie in dem Uplinkkanal gemessen werden. Während gewisse
Annahmen über
die Abwärtsstreckenverbindung
hergeleitet werden können
aus den Korrelationstechniken der Zugeordneten Anmeldung, qualifizieren
sie die Bedingungen auf der Abwärtsstreckenverbindung
nicht genau.
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Kurz
gesagt, die Verfahren des Standes der Technik des Analysierens und
Identifizierens von Downlink-Interferenz in dem Netzabdeckungsbereich
sind im Allgemeinen ungeeignet für
moderne Drahtlosnetze von heute. Entsprechend gibt es einen Bedarf
für ein
Verfahren zum Analysieren von Interferenz auf dem Downlinkkanal.
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RESÜMEE DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und System zur Verfügung zum
Identifizieren von Quellen von Downlink-Interferenz unter Zellen in einem Drahtloskommunikationsnetz.
Mit der vorliegenden Erfindung kann der Netzbetreiber Interferenzquellen
identifizieren und diese Information verwenden beim Entwurf des
Netzes oder der Verbesserung der Leistungsfähigkeit.
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In
einer Ausführungsform
ist ein Verfahren offenbart zum Identifizieren von Downlink-Interferenzquellen
unter Zellen in einem Kommunikationsnetz. Das Verfahren umfasst
den Schritt des Bestimmens der eine Zelle störenden Uplink-Störquelle
unter Verwendung von Korrelationen zwischen Rufereignisaufzeichnung bzw.
Call-Event-Recording (CER) und Funkstörungsaufzeichnung bzw. Radio-Disturbance-Recording
(RDR) zwischen einer gestörten
Zelle und einer Vielzahl von störenden
Zellen. Anfangs wird zumindest eine eine Störung erfahrende Zelle auf der
Abwärtsstreckenverbindung
identifiziert. In den störenden
Zellen auftretende Rufereignisse sowie in der gestörten Zelle
des Telekommunikationsnetzes auftretende Störereignisse werden aufgezeichnet.
Die aufgezeichneten Rufereignisse werden dann korreliert mit den
aufgezeichneten Störereignissen.
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Das
Verfahren umfasst ferner der Schritt des Berechnens der Signalstärkenstatistik
der Störung
auf der Aufwärtsstreckenverbindung
einer Zelle. Dies wird gefolgt von dem Schritt des Berechnens der
Statistik der Mobilsendeleistung für den Störer unter Verwendung von Funkumgebungsstatistikmessungen
bzw. RES-Messungen (vom englischsprachigen Ausdruck "Radio Environment
Statistic" Measurements).
Unter Verwendung von RES-Messungen der Störung, und der Mobilsendeleistung
wird dann die Streckendämpfung auf
der Aufwärtsstreckenverbindung
berechnet, da die Streckendämpfung
auf der Aufwärtsstreckenverbindung
näherungsweise
gleich der Streckendämpfung
auf der Abwärtsstreckenverbindung
ist.
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Das
Verfahren umfasst auch den Schritt des Anwendens von Reziprozität zum Identifizieren
von Downlink-Interferenzquellen
innerhalb der in anderen Zellen Störungen bewirkenden Zelle. Die
Regel der Reziprozität
gibt vor, dass wenn die Mobilgeräte
der störenden
Zellen Interferenz auf der Aufwärtsstreckenverbindung
für die
gestörte
Zelle kreieren, dann die gestörte
Zelle auch Interferenz auf der Abwärtsstreckenverbindung kreiert.
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Demnach
sind die auf der Aufwärtsstreckenverbindung
gestörten
Zellen potentielle Kandidaten, angesehen zu werden als die, welche
ihre störenden
Zellen auf der Abwärtsstreckenverbindung
stören.
Nachstehend können "Störer" und "störende Zellen" austauschbar verwendet
werden. Auch können "durch Interferenz beeinträchtigte
Zelle" und "gestörte Zelle" sich gegenseitig
ersetzen.
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Das
Verfahren umfasst ferner den Schritt des Berechnens der empfangenen
Signalsstärke
(RSS vom englischsprachigen Ausdruck "Received Signal Strength") auf der Abwärtsstreckenverbindung
des Störers
unter Verwendung der Basisstationssendeleistung. Die RSS wird dann
verglichen mit einem vorbestimmten Schwellwert, um zu bestimmen,
ob signifikante Downlink-Interferenz angezeigt ist. Der Schwellwert
für den Vergleich
kann ausgewählt
werden durch den Netzingenieur.
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Technische
Vorteile der vorliegenden Erfindung schließen das Identifizieren von
Downlink-Interferenzquellen in kürzester
Zeit und unter Verwendung von bereits im Netz enthaltenen Stördaten ein.
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Andere
technische Vorteile schließen
genauere Identifikation und Analyse von Downlink-Interferenzquellen
ein, die dem Netzbetreiber beim Entwurf des Netzes zum Verbessern
der Leistungsfähigkeit
und Erhöhen
der Kapazität
helfen. Das Verfahren und System der vorliegenden Erfindung verwenden
empirische Messungen basierend auf aufgezeichneten Störereignissen
statt Vorhersagen. Als solches berücksichtigt die Interferenzanalyse
das Verhalten und die Aktivität
aller Mobilendgeräte
innerhalb des Netzes statt eines speziellen Mobilereignisses.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Für ein vollständiges Verständnis der
vorliegenden Erfindung einschließlich ihrer Merkmale und Vorteile
wird Bezug genommen auf die folgende detaillierte Beschreibung der
Erfindung, betrachtet in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen,
in denen zeigt:
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1 ein Telekommunikationsnetz,
in dem eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung implementiert sein kann;
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2a ein nicht-vollentwickeltes
Netz mit mindestens einem "Killer"-Zellenort;
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2b ein vollentwickeltes
Netz, in dem eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung implementiert sein kann;
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3 Downlink-Nachbarkanal-Interferenz
in einem Telekommunikationsnetz;
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4 Korrelationen von Rufereignisaufzeichnungen
(CER) und Funkstöraufzeichnungen
(RDR) in Übereinstimmung
mit der Zugeordneten Anmeldung;
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5 ein Logikflussdiagramm
höherer
Schicht zum Darstellen von Prozessschritten zum Implementieren des
Verfahrens und Systems der Zugeordneten Anmeldung;
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6 ein Diagramm zum Darlegen
der Zeitkorrelation von Rufereignissen mit Funkstörereignissen;
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7 eine Tabelle zum Zeigen
von Signalstärke
(SS) und Bitfehlerrate (Bitfehlerrate (BER)), jeweils variiert bezüglich hoch
und niedrig;
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8 den Schritt des Verifizierens
bestimmter Störquellen;
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9 das Konzept der Reziprozität, wie in
der vorliegenden Erfindung angewendet; und
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10 ein Flussdiagramm höherer Schicht
zum Darstellen von Schritten zum Implementieren des Verfahrens und
Systems der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit einer bevorzugten
Ausführungsform.
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Entsprechende
Ziffern und Symbole in den Figuren beziehen sich auf entsprechende
Teile in der detaillierten Beschreibung, sofern nicht anders angedeutet.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Während das
Erstellen und Verwenden verschiedenen Ausführungsformer der vorliegenden
Erfindung nachstehend detailliert diskutiert wird, sollte verstanden
werden, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfinderische
Konzepte bereitstellt, die in einer großen Vielfalt spezifischer Zusammenhänge umgesetzt werden
können.
Hier diskutierte spezielle Ausführungsformen
sind bloß erläuternd für spezifische
Arten zum Durchführen
und Verwenden der Erfindung und nicht zum Einschränken des
Schutzbereichs der Erfindung wiedergegeben.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird auf 1 Bezug
genommen, wobei ein Diagramm eines Telekommunikationsnetzes, das
allgemein mit 10 gekennzeichnet ist, in dem eine bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung implementiert sein kann, gezeigt ist.
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Das
Telekommunikationsnetz 10 schließt ein Vermittlungssystem (SS) 22 und
ein Basisstationssystem (BSS) 40 ein. Jedes dieser Systeme
enthält
eine Anzahl funktioneller Einheiten, die Information verarbeiten und
Betriebsabläufe
eines funktionellen Telekommunikationsnetzes 10 ausführen. Die
funktionellen Einheiten selbst können
unter Verwendung vielgestaltiger Telekommunikations-Hardware-Einrichtungen
implementiert werden.
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Das
Vermittlungssystem 22 enthält ein Besucherortsregister
(VLR bzw. "Visitor
Location Register") 30, ein
Heimatortsregister (HLR bzw. "Home
Location Register") 28,
ein Authentifikationszentrum (AUC) 24, eine Einrichtungsidentifiziereinheit
(EIR) 26 und ein Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27.
Das BSS 40 umfasst einen Basisstations-Controller (BSC) 46 und
eine Basis-Sender/Empfänger-Station
(BTS) bzw. Basisstation 44. Ein Betriebs- und Wartungszentrum
(OMC) 48 ist mit innerhalb des Vermittlungssystems 22 vorhandener
Ausrüstung
und mit dem Basisstationscontroller (BSC) 46 verbunden.
Die unterbrochenen Linien in 1 repräsentieren
Informationsübertragung
während
die Volllinien sowohl Rufverbindungs- als auch Informationsübertragung
repräsentieren.
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Das
Telekommunikationsnetz 10, das in 1 gezeigt ist, kann realisiert werden
als ein Netz von benachbarten Funkzellen, die gemeinsam eine vollständige Abdeckung
eines Betriebsbereichs bereitstellen. Der Dienstbereich ist ein
geographisches Gebiet, das von einem gegebenen Telekommunikationsversorger
bedient wird und der Bereich, in dem der Versorger bereitsteht,
zum Bereitstellen seines Dienstes. Jede Zelle enthält eine
Basisstation (BTS) 44, die auf einem Satz von Funkkanälen arbeitet.
Diese Kanäle
unterscheiden sich von den durch benachbarte Zellen verwendeten
Kanälen,
um Interferenz zu vermeiden.
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Jeder
Basisstationscontroller (BSC) 46 steuert eine Gruppe von
Basisstationen 44. Der Basisstationscontroller (BSC) 46 steuert
wohlbekannte Telekommunikationsfunktionen wie z.B. "Handover" und Leistungssteuerung.
Eine Anzahl von Basisstationscontrollern (z.B. BSC 46)
werden von einem Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27 bedient,
das Rufe zu und von einem öffentlichen
Vermittlungsnetz (PSTN) 18 steuert sowie anderen Festnetzen.
Das Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27 steuert auch Rufe
zu und von einem Dienste integrierenden digitalen Datennetz (ISDN) 12,
einem öffentlichen
landgestützten
Mobilnetz (PLMN) 20, einem leitungsvermittelten öffentlichen
Datennetz (CSPDN) 16 und auch verschiedenen Privatnetzen
wie z.B. einem paketvermittelten öffentlichen Datennetz (PSPDN) 14.
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Jede
Einheit ist aktiv eingebunden in das Ausführen von Sprachverbindungen
zwischen der Mobilstation (MS) 42 und beispielsweise einem
Teilnehmer in einem Festnetz wie z.B. dem PSTN 18. Wegen
der extremen Schwierigkeiten, die mit dem Abschließen von
bei der Mobilstation (MS) 42 endenden Telefonrufen einhergehen,
folgt eine Anzahl von Datenbanken, die innerhalb des Kommunikationsnetzes 10 angeordnet
sind, der Mobilstation (MS) 42 nach. Die wichtigste dieser
Datenbanken ist das Heimatortsregister (HLR) 28. Wenn ein
Benutzer zum Teilnehmer eines Drahtloskommunikationsnetzes wird,
wie z.B. eines Telekommunikationsnetzes 10, das in 1 gezeigt ist, wird der
Benutzer innerhalb des Heimatortsregisters (HLR) 28 registriert. Das
Heimatortsregister (HLR) 28 enthält Teilnehmerinformation wie
z.B. Zusatzdienste und Authentifikationsparameter.
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Den
Ort der Mobilstation (MS) 42, wie z.B. den Bereich, (d.h.
den MSC-Bereich), in dem sich die MS 42 momentan befindet,
beschreibende Daten sind in dem Heimatortsregister (HLR) 28 enthalten.
Der MSC-Bereich repräsentiert
den Abschnitt des Telekommunikationsnetzes 10, der von
einem einzelnen Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27 abgedeckt
wird. Um einen Ruf zu einem Mobilteilnehmer zu routen innerhalb eines
Telekommunikationsnetzes wie z.B. Telekommunikationsnetz 10,
das in 1 gezeigt ist,
verbindet sich der Pfad durch das Telekommunikationsnetz zu dem
MSC 27 in dem MSC-Bereich, in dem der Teilnehmer sich momentan
befindet. Den Ort der Mobilstation (MS) 42 beschreibende
Daten werden demnach aktiv geändert, wenn
die Mobilstation (MS) 42 sich von Zelle zu Zelle bewegt
innerhalb des Telekommunikationsnetzes 10. Die Mobilstation
(MS) 42 sendet Ortsinformation über Das Mobilvermittlungszentrum
(MSC) 27 und das Besucherortsregister (VLR) 30 zu
einem zugeordneten Heimatortsregister (HLR) 28, welches
die Mobilstation (MS) 42 in die Lage versetzt, Rufe zu
empfangen. Das AUC 24 ist mit dem Heimatortsregister (HLR) 28 verbunden und
stellt dem Heimatortsregister (HLR) 28 Authentifikationsparameter
und Chiffrierschlüssel
bereit, die zu Sicherheitszwecken verwendet werden.
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Zudem
ist das Besucherortsregister (VLR) 30 eine Datenbank, die
Information bezüglich
aller Mobilstationen enthält,
die sich momentan innerhalb des MSC-Bereichs befinden. Wenn die
Mobilstation (MS) 42 Roaming in einem neuen MSC-Bereich durchführt, fragt
das Besucherortsregister (VLR) 30, die zu dem Mobilvermittlungszentrum
(MSC) 27 verbunden ist, in diesem speziellen Bereich von
dem Heimatortsregister (HLR) 28 Daten über die Mobilstation (MS) 42 ab.
Gleichzeitig wird das Heimatortsregister (HLR) 28 mit dem Ort
des MSC-Bereichs versehen, in dem sich die Mobilstation (MS) 42 befindet.
Wenn es später
erforderlich wird, einen Ruf von der Mobilstation (MS) 42 auszuführen, wird
das Besucherortsregister (VLR) 30 alle für das Einrichten
eines Rufs erforderliche Information zur Verfügung haben, ohne gezwungen
zu sein, das Heimatortsregister (HLR) 28 jedes Mal, wenn
ein Ruf ausgeführt
wird, abzufragen. Das Besucherortsregister (VLR) 30 funktioniert
demnach als ein verteiltes Heimatortsregister (HLR) 28.
Als solche enthält
das Besucherortsregister (VLR) 30 auch präzise Information über den
Ort der Mobilstation (MS) 42 in dem MSC-Bereich.
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Wenn
ein individueller Teilnehmer innerhalb des PSTN 18 wünscht, einen
Ruf zu einem Teilnehmer einzurichten, verbindet eine Vermittlungseinrichtung
innerhalb des PSTN 18 den Ruf zu dem Mobilvermittlungszentrum
(MSC) 27, das mit einer gemeinsamen Funktion ausgerüstet ist,
die bekannt ist als "Gateway"-Funktion (Netzübergangsfunktion).
In der Telekommunikationsindustrie wird ein Mobilvermittlungszentrum
(MSC) 27 mit einer "Gateway"-Funktion allgemein
als ein Gateway- Mobilvermittlungszentrum bzw. Gateway-MSC (GMSC)
bezeichnet. Demnach kann das Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27 im
Telekommunikationsnetz 10 der 1 als ein Gateway-Mobilvermittlungszentrum (GMSC) implementiert
sein. D.h., die meisten Mobilvermittlungszentren innerhalb des GSM-Telekommunikationsnetzes
funktionieren als ein GMSC. Das GMSC muss den Ort der gesuchten
Mobilstation (MS) 42 finden, was erreicht werden kann durch
Abfragen des Heimatortsregisters (HLR) 28, wo die Mobilstation
(MS) 42 registriert ist. Das Heimatortsregister (HLR) 28 antwortet
dann mit der Adresse des momentanen MSC-Bereichs. Daraufhin kann
das GMSC den Ruf zu dem korrekten Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27 neu routen.
Wenn der Ruf das Mobilvermittlungszentrum (MSC) 27 erreicht,
wird das Besucherortsregister (VLR) 30 zusätzliche
Information bezüglich
des präzisen
Ortes der Mobilstation (MS) 42 haben. Der Ruf kann dann
zur Komplettierung durchvermittelt werden.
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Das
Telekommunikationsnetz 10, das in 1 gezeigt ist, kann als ein GSM-Typ-Netz
implementiert sein. Fachleute werden einsehen, dass obwohl die vorliegende
Erfindung im Zusammenhang mit einem GSM-Netzstandard beschrieben
und erläutert
worden ist, die vorliegende Erfindung auch implementiert werden
kann in Übereinstimmung
mit anderen Standards und Netzen einschließlich AMPS/TDMA, das in Nord- und Südamerika
verwendet wird. Der GSM-Netzstandard, wie er hier diskutiert ist,
ist bloß aus
erläuternden Zwecken
präsentiert
worden und ist kein beschränkendes
Merkmal der vorliegenden Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 2a und 2b wird ein nicht-vollentwickeltes
Netz 33 bzw. ein entwickeltes Netz 35 gezeigt.
Ein nicht-vollentwickeltes Netz 33 umfasst üblicherweise
mindestens einen "Killer"-Zellenort, der durch
eine Basisstation 44a veranlasst werden kann, welche größer ist
in der Höhe
verglichen mit der Basisstation in Nachbarzellen. Beispielsweise
kann die Basisstation 44a sich auf eine Höhe von 90m
erstrecken, während
die Basisstation 44 sich auf eine Höhe von 40m erstreckt. Wie zuvor
diskutiert, sieht ein zum Identifizieren von gestörten und
störenden
Zellen verwendetes Verfahren das Einbeziehen von Drive-Testen durch Feldpersonal
vor. Der Drive-Test kann durch Ausschalten aller angrenzender Sender
bzw. Nachbarkanalsender für
eine speziell gestörte
Zelle durchgeführt
werden und dann durch individuelles Hochschalten jedes Senders.
Indessen durchfährt
das Drive-Test-Team den Bereich (z.B. ein nicht-vollentwickeltes Netz 33 und
ein entwickeltes Netz 35) in einem motorisierten Fahrzeug
zum Beobachten und Messen von Interferenz innerhalb des durchfahrenen
Bereichs. In einem nicht-vollentwickelten Netz 33 ist die
Interferenzquelle offensichtlich. D.h., die Basisstation 44a auf
einer Höhe
von 90m kann leicht beobachtet werden während eines Drive-Tests und
identifiziert werden als eine Interferenzquelle. In diesem Fall
erlaubt die Basisstation 44a keine Frequenzwiederverwendung
bedingt durch ihre Höhe,
die größer ist
als die der umgebenden Basisstationen wie z.B. der Basisstation 44,
die innerhalb des Netzabdeckungsbereichs Interferenz kreieren. Als
ein Ergebnis wird die Netzkapazität verringert und die Leistungsfähigkeit
ist schlecht.
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Ansprechend
auf verringerte Kapazität
kann ein solches nicht-vollentwickeltes
Netz umgewandelt werden in ein vollentwickeltes Netz, wie z.B. das
vollentwickelte Netz 35 durch Kreieren eines Netzes mit
einer Vielzahl von Basisstationen wie z.B. der Basisstation 44,
die alle dieselbe Höhe
(z.B. 40m) haben. Das vollentwickelte Netz 35 ermöglicht bessere
Frequenzwiederverwendung und demnach eine erhöhte Kapazität. Jedoch werden die Interferenzquellen
in einem vollentwickelten Netz 35 nicht leicht identifiziert
unter Verwendung von Drive-Test-Beobachtung.
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3 ist ein Blockdiagramm,
das allgemein gekennzeichnet ist als 50 zum Darlegen von
Downlink-Nachbarkanalinterferenz in einem Telekommunikationsnetz 10.
Gemäß dem Verfahren
und System, das in der Zugeordneten Anmeldung (U.S.
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Patentanmeldungsseriennummer
09/426,139) beschrieben ist, werden Downlink-Interferenzquellen (d.h.
störende
Zellen) gemeinsam mit gestörten
Zellen innerhalb des Netzes 10 identifiziert wie z.B. der,
wie in 1 dargestellt
und beschrieben ist. Die Rufereignisse, die in störenden Zellen
des Telekommunikationsnetzes 10 auftreten und die Störereignisse,
die in gestörten
Zellen des Telekommunikationsnetzes 10 auftreten, werden
zuerst im Zusammenhang miteinander aufgezeichnet. Die Analyse basiert
dann auf dem Korrelieren von Rufereignissen und daraufhin dem Korrelieren
dieser Ereignisse mit Störereignissen.
Die Zeitkorrelation generiert eine Liste von "störenden
Zellen" und "gestörten Zellen". Diese Korrelation
erlaubt dann das Zuordnen einer erfahrenen Interferenz in einer
angrenzenden/Nachbarkanalzelle, einer möglichen Störquelle zugeordnet zu werden.
Statistische Verfahren im Gegensatz zu Vorhersage-Tools werden darauf
hin verwendet zum Bestimmen bestimmter Störquellen. Dies ermöglicht ein
genaueres Verfahren und System zum Identifizieren und Analysieren
von Interferenz in einem Telekommunikationsnetz wie z.B. einem Telekommunikationsnetz 10.
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3 zeigt derart das Vorliegen
von Downlink-Nachbarkanalinterferenz
in einem Netz 50, das aus 2 Zellen (C1, C2) besteht, 4
Basisstationen (52, 54, 56 und 58)
und Mobilstationen 60 und 62. Fachleute können einsehen,
dass jede der Mobilstationen 60, 62 der 3 analog zu der Mobilstation 42 der 1 ist. In dem in 3 dargestellten Beispiel
senden Basisstationen 52, 58 und 54 jeweils
bei Frequenzen G1, G2 und G3. Demnach wird der Träger des
von der Mobilstation 60 verwendeten Kanals von dem Kanal
verwendet durch die Basisstation 56 zur Mobilstation 62.
Demnach sendet die Basisstation 56 auf G1 und ist demnach
ein Gleichkanal zu G1 der Basisstation 52. In dieser Anordnung
kreiert die Basisstation 56 einen gewissen Interferenzbetrag
(I), der den Downlink-Kanal zwischen der Basisstation 52 und
der Mobilstation 60 in Zelle C1 stört. Die vorliegende Erfindung
stellt ein Analyseverfahren der Downlink-Interferenz bereit zum Ermöglichen des
Netzbetriebs, seine Quelle zu identifizieren und seine Wirkung zu
minimieren.
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Die
zu der Interferenz beitragende Funkbasisstation wird mit "Störer" (Offender) bezeichnet
und die Zelle, in der sie sich befindet, wird als "störende Zelle" (offending cell)
bezeichnet. Die Mobilstation 60, die durch Nachbarkanalinterferenz
beeinträchtigt
ist, wird in dem hierin verwendeten Sprachgebrauch als "gestört" bezeichnet und gehört zu der "gestörten Zelle" (disturbed cell).
Demnach zeigt 3 ein
Beispiel der Downlink-Interferenz, bei der die Basisstation 56 eine
Mobilstation 60 stört.
Die Zugeordnete Anmeldung behandelt in erster Linie die Analyse
von Uplink-Interferenz, wenn Mobilstationen einer störenden Zelle
Funkbasisstationsempfänger
auf der Aufwärtsstreckenverbindung
stören.
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Störquellen
sind jedoch nicht beschränkt
auf Gleichkanalfunkbasisstationen. Eine andere Störquelle kann
gefunden werden in Nachbarkanalbasisstationen, die noch als interne
Störquellen
angesehen werden können.
Die hier beschriebene Erfindung funktioniert in einer Weise, die
alle möglichen
Störquellen
innerhalb eines Telekommunikationsnetzes wie eines Telekommunikationsnetzes 10 identifiziert.
Fachleute werden einsehen, dass die Begriffe "Störung" und "Interferenz" austauschbar verwendet
werden können
und solche Begriffe hier auch austauschbar verwendet worden sind.
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Eine "Funkstörung" oder ein "Störungsereignis" auf einem Downlink-Kanal
wird auch für
Rufe erfasst, wenn ausreichende Signalstärke (SS) korreliert ist in
der Zeit mit verschlechterter Sprachqualität für eine größere Zeitdauer als – Sekunden.
Die Länge
der Zeit hängt
ab von der Hardware und dem verwendeten Messverfahren. Die Sprachqualität ist messbar
als C/I (d.h., Träger-zu-Störverhältnis bzw.
Carrierto-Interferance-Ratio) oder BER (d.h., Bitfehlerrate oder
Bit-Error-Rate).
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In Übereinstimmung
mit der Zugeordneten Anmeldung können
Störquellen
in folgender Weise analysiert werden. Anfangs können mögliche Störquellen erfasst werden durch
Korrelieren von Rufereignisaufzeichnungen mit Störereignisaufzeichnungen. Bestimmte
Störquellen
können
dann verifiziert werden unter Verwendung von Ausbreitungsbetrachtungen.
Danach kann ein Test ausgeführt
werden zum Verifizieren, ob alle Störereignisse korreliert worden
sind mit Rufereignissen.
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Wenn
alle Störereignisse
erfolgreich mit Rufereignissen korreliert worden sind, dann wird
eine Störverteilung
berechnet für
jede gestörte
Zelle. Verbesserungen werden dann empfohlen durch Ausbalancieren des
Ausmaßes
des Abdeckungsbereiches mit akzeptablen Störpegeln. Langzeitverbesserungen
in dem System können
auch empfohlen werden basierend auf der Störverteilung. Wenn jedoch alle
Störereignisse
nicht erfolgreich korreliert sind mit Rufereignissen, werden externe
Störquellen
identifiziert. Eine alternative Methode bezieht das Identifizieren
der gestörten
Zellen und dann das Konzentrieren auf diese identifizierten gestörten Zellen
ein statt des gesamten Telekommunikationsnetzes 10.
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4 zeigt eine Technik des
Erfassens möglicher
Störquellen
in Übereinstimmung
mit der Zugeordneten Anmeldung. Die Rufereignisaufzeichnung bzw.
Verkehrsaufzeichnung (CER) 80, die auch als in der störenden Zelle 72 vorliegende "Zellenereignisaufzeichnung" bezeichnet wird
und die Funkstöraufzeichnung (RDR) 82,
die in der gestörten
Zelle 76 des Telekommunikationsnetzes 10 vorliegt,
laufen in Verbindung zueinander ab. RDR 82 ist ein Merkmal,
das entworfen worden ist zum Überwachen
von Funkstörereignissen 78, die
Sprachqualität
im Telekommunikationsnetz beeinträchtigen. Der Grad von Funkkanalinterferenz
im Netz wird durch die RDR 82 gemessen. Netzinterferenz
von beiden Nachbarkanalorten und externe Funkinterferenz, die in
den meisten Fällen
von Quellen außerhalb
des Telekommunikationsnetzes kommt, können gemessen werden. Die aufgezeichneten
Daten werden nützlich
sein für
den Netzbetreiber beim Lokalisieren und Korrigieren der Ursache
der Störereignisse 78.
-
Während die
RDR 82 die Störung 78 misst,
die von der Einrichtung 84 erfahren wird, identifiziert
die CER 80 die Rufstart- und Stopzeiten für mögliche störende Zellen 72.
Die Zeitstempel des Rufs starten Versuche (Sprachkanalbelegungsereignisse)
in CER 80 für
mögliche
Nachbarkanal- (oder Gleichkanal-) Mobilstationen 42. Die
aufgezeichneten Rufereignisse 80 werden dann korreliert
mit den aufgezeichneten Störereignissen 82.
Eine Verteilung gestörter
Zellen 76 und störender
Zellen 72 innerhalb des Telekommunikationsnetzes 10 wird
dann berechnet als eine Funktion der Zeit zum Erhalten einer statistischen
Korrelation von Rufereignissen 80 in störenden Zellen und darauf folgenden
Störereignissen 78,
die in den gestörten
Zellen 76 resultieren. Dies wird durchgeführt zum
Identifizieren der möglichen
Quelle von Störereignissen 78 innerhalb
der gestörten
Zelle 76.
-
Eine
der vielen Datenkomponenten, die von dem Verfahren zum Analysieren
von Interferenz gesammelt werden, ist der Zeitbeginn des "Dichtmachens". "Dichtmachen" einer Einrichtung 84 tritt
bedingt durch eine Nachbarkanalmobilstation 42 in einer
störenden
Zelle 72 auf, die zu der Basisstation (BTS) 44 in
der gestörten
Zelle 74 sendet. Als solches interferiert das Mobilstationssignal
in der störenden
Zelle 72 mit der Basisstation (BTS) 44 in der
gestörten
Zelle 74, weil das Signal diese spezielle gestörte Zelle 74 erreichen
kann, obgleich sie weiter weg ist. Demnach werden, wenn das Signal
oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt, irgendwelche auf
dem Gleichkanal zu der Einrichtung angeordnete Rufe nicht erfolgreich
sein und die Einrichtung 84 wird zu einer speziellen Zeit "dichtmachen" (seal).
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Die
von dem Nachbar-/Gleichkanalstörsignal
kreierte Interferenz reduziert das Träger-zu-Interferenzverhältnis (C/I)
auf einen unakzeptablen Wert. Das C/I-Verhältnis als eine Funktion der
Vorrichtung in dem Telekommunikationsnetz geht unter irgendeinen
vorbestimmten akzeptablen Wert für
das Netz. Als ein Ergebnis ist es eine bessere Lösung, die Einrichtung 84 dichtzumachen
statt einen bedingt durch Interferenz nicht akzeptablen Ruf zu haben.
Jedoch führt
dies zu minimaler Benutzung von Netzressourcen. Daher stellt die
Zugeordnete Anmeldung ein Verfahren und System bereit zum Identifizieren
von Funkstörquellen,
die beispielsweise aus Nachbarkanalinterferenz resultieren, die
es dem Netzbetreiber erlaubt, zu bestimmen, wo die Quelle einer
solchen Störung
innerhalb des Netzesabdeckungsbereichs angeordnet ist, um entsprechend
zu planen.
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5 ist ein Ablaufflussdiagramm 88 höherer Schicht,
das in Schritten einen Prozess zum Identifizieren von Uplink-/Downlink-Interferenz
in einem Telekommunikationsnetz zeigt. Wie bei Schritt 90 der 5 gezeigt, werden Rufereignisse
(oder Zellenverkehrsereignisse) im Telekommunikationsnetz identifiziert.
Bei Schritt 92 werden auch Störereignisse innerhalb des Telekommunikationsnetzes
identifiziert. Daraufhin werden bei Schritt 94 mögliche Störquellen
erfasst durch Korrelieren von Rufereignisaufzeichnungen mit Störereignisaufzeichnungen
(d.h., identifizierte Störereignisse),
was als Funktion der Zeit ausgeführt
wird. Bei Schritt 96 werden bestimmte Störquellen
unter Verwendung von Ausbreitungsbetrachtungen oder Ausbreitungsmodellen
verifiziert. Der Verifizierschritt wird unter Verwendung von Freiraumstreckendämpfungsüberlegungen durchgeführt. Ferner
werden alle Nachbarkanalzellen, für die die berechnete Signaldämpfung anzeigt,
dass sie zu weit entfernt sind, um in der Lage zu sein, wahrgenommene
Störereignisse
zu generieren, von der Analyse ausgeschlossen. Daraufhin wird bei
Schritt 98 ein Test durchgeführt zum Bestimmen, ob oder
nicht alle Störereignisse
mit Rufereignissen korreliert worden sind.
-
Wenn
nicht alle Störereignisse
korreliert worden sind, dann wird bei Schritt 100 ein Versuch
durchgeführt,
mögliche
Quellen (Nachbarkanäle
oder Gleichkanäle)
externer Interferenz zu identifizieren. Fachleuten wird ersichtlich
sein, dass Störereignisse
nicht alle zuordenbar sind zu Mobilstationen, die störenden Zellen zugeordnet
sind. Externe Quellen können
auch der Grund für
solche Störereignisse
sein.
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Wenn
alle Störquellen
nicht korreliert sind, dann müssen
die möglichen
Quellen externer Interferenz untersucht werden, wie bei Schritt 100 angezeigt.
-
Daraufhin
werden bei Schritt 102 interne Interferenzquellen auf der
Abwärtsstreckenverbindung
unter Verbindung von Reziprozität
identifiziert. Die Regel der Reziprozität schreibt vor, dass wenn die
Mobilstationen der störenden
Zellen Interferenz auf der Aufwärtsstreckenverbindung
für die
gestörte
Zelle kreieren, dann die gestörte
Zelle die Mobilstationen der störenden
Zellen auf der Abwärtsstreckenverbindung
stören
werden.
-
Schließlich wird
bei Schritt 104 eine Störverteilung
kreiert. Eine Verteilung von gestörten und störenden Zellen innerhalb des
Telekommunikationsnetzes 10 als Funktion der Zeit wird
berechnet zum Erhalten einer statistischen Korrelation von Rufereignissen
in störenden
Zellen der darauffolgend in der gestörten Zelle resultierenden Störungen.
Solche Berechnung und Verteilung wird zum Identifizieren der möglichen
Quellen von Störungen
verwendet, die das Dichtmachen mindestens einer Einrichtung innerhalb
der gestörten
Zelle veranlassen. Wenn jedoch alle Störereignisse korreliert sind,
wie bei Schritt 98 angezeigt, dann wird der Prozessablauf
nach 102 gerichtet, wobei Interferenzquellen identifiziert
werden, hierdurch das Implementieren des bei Schritt 100 beschriebenen
Betriebsablaufs weglassend. Auf das Implementieren der bei Schritt 102 angegebenen
Funktion tritt ein Betriebablauf auf, wie er bei Schritt 104 beschrieben
worden ist (d.h., Störverteilung
wird kreiert).
-
6 ist eine Graphik 110 zum
Darstellen von Zeitkorrelation von Rufereignissen mit Funkstörereignissen.
In den Anfangsbetriebsabläufen,
die dem Prozess der 4 zugeordnet
sind, werden mögliche
Störquellen
identifiziert. Dieser Suchprozess korreliert Sprachkanalbelegungsereignisse
von Rufereignissaufzeichnungen mit der Start- und Stopzeit von Störereignisaufzeichnungen.
Diese Korrelation wird durchgeführt unter
Verwendung von Störereignissen
und Sprachkanalbelegungszeitstempeln. Zusätzlich wird an dieser Stelle
Nachbarkanalinformation berücksichtigt.
In 6 wird ein Störereignis
beschrieben durch eine hohe Bitfehlerrate (BER) mit ausreichender
Signalstärke
(SS). Die BER- und SS-Schwellwerte
können
variiert werden in Übereinstimmung
mit Netzerfordernissen.
-
Unter
Bezugnahme auf 7 wird
die Korrelation zwischen Signalstärke, Bitfehlerrate und der
resultierenden Funknetzumgebung gezeigt. Beim Bestimmen, ob eine
Zelle gestört
worden ist, kann ein Vergleich einer Signalstärke (SS) gegenüber einer
gemessenen Sprachqualität
verwendet werden zum Bestimmen der Bitfehlerrate (BER) des Übertragungskanals.
Beispielsweise unter der Bedingung von Block 112, wo die
SS hoch ist und die Bitfehlerrate (BER) hoch ist, ist die Funkumgebung "gut", da erwartet wird,
dass eine niedrige Bitfehlerrate (BER) gemessen würde, wenn
eine hohe Signalstärke
(SS) übertragen
wird. Eine ideale Situation tritt in Block 114 auf, wo
sowohl die Signalstärke
(SS) als auch die niedrig sind. Unter den Bedingungen des Blocks 116,
wenn die Signalstärke
(SS) niedrig ist und die Bitfehlerrate (BER) hoch ist, bedeutet
dies, das die Abdeckung schlecht ist und beispielsweise eine andere
Basisstation in dem Dienstebereich erforderlich sein kann. Die vorliegende
Erfindung wird angewendet auf Funkumgebungen, die die Bedingungen
des Blocks 118 erfahren, wobei eine hohe Signalstärke (SS)
zu einer hohen BER führt.
In diesem Szenario wird angenommen, dass Interferenz signifikant
das Netz beeinträchtigt.
-
Zum
Verifizieren von Störquellen
tritt eine idealere Situation im Block 114 auf, wo sowohl
die Signalstärke
(SS) als auch die Bitfehlerrate (BER) niedrig sind und Ausbreitungsbetrachtungen
(d.h. ein Ausbreitungsmodell) verwendet werden. Alle Nachbarkanalzellen,
für die
die berechnete Signaldämpfung
anzeigt, dass die Zelle zu weit entfernt ist, um in der Lage zu
sein, örtliche
Störungen
zu generieren, werden von weiteren Analysen ausgeschlossen. Das
Ausbreitungsmodell berücksichtigt
beispielsweise die geografische Position, die Antennenrichtung,
die Antennenhöhe
und die effektive Abstrahlleistung (ERP bzw. Effective-Radiated-Power).
-
Eine
Korrelationsmatrix kann demnach zum Identifizieren möglicher
Zellen verwendet werden, die potenzielle Störer sind, für jede gestörte Zelle. Siehe Tabelle 1
unten:
Tabelle
1
-
Tabelle
1 ist eine Liste von gestörten
Zellen
78 und möglichen
störenden
Zellen
72 in einer Anordnung von Zellen ähnlich der
in
8 gezeigten und allgemein
mit
120 gekennzeichneten. Ursprünglich ist die Liste kreiert
worden in Bezug auf eine gestörte
Zelle wie zum Beispiel die gestörte
Zelle
76. Der Korrelations- und Verifikationsprozess ermöglicht uns
dann, die Liste zu invertieren und eine andere Matrix zu kreieren,
deren Rangordnung durch störende
Zellen wie die störende
Zelle
72 bestimmt ist statt der gestörten Zelle
76. Die Definition
jeder Spalte in Tabelle 1 ist in Tabelle 2 unten gezeigt:
Tabelle
2
-
Die
vorliegende Erfindung verwendet Identifizieren von Zellen mit Störproblemen
durch Suchen nach den Zellen, die eine hohe Bitfehlerrate (BER)
(das heißt
größer als
1%) haben für
eine gute Signalstärke
(SS). Weniger als 5% der Proben haben üblicherweise eine Signalstärke (SS)
kleiner als -100 dBm. Als ein Ergebnis zum Identifizieren dieser
Zellen, die eine hohe Bitfehlerrate (BER) haben, wird eine Liste
solcher Zellen kompiliert. Diese Zellen werden identifiziert über ein
zugeordnetes MSC 42. Dann wird bestimmt, welche Einrichtungen
innerhalb dieser Zellen auch Interferenzprobleme haben, durch Überwachen
der Zellen, die innerhalb der kompilierten Zellenliste enthalten
sind. Zusätzlich
werden auch die Start- und
Stoppzeiten für
Anrufe mit einer Bitfehlerrate (BER) größer als 1% und einer Signalstärke (SS)
größer als
-100 dBm identifiziert.
-
Wenn
zu viele Telekommunikationsereignisse (zum Beispiel Start- und Stoppzeiten)
identifiziert werden, kann eine Neukorrelation durchgeführt werden
unter Verwendung eines größeren Differenzwertes.
Eine Liste von Einrichtungen mit hoher Bitfehlerrate (BER) in jeder
der gestörten
Zellen 76 wird dann zusätzlich
zu einer Liste von Störereignissen
bereitgestellt, einschließlich
Stopp- und Startzeiten und einer BER-Verteilung und SS-Verteilung.
Daraufhin werden Kanalnummern, die Einrichtungen mit hoher Bitfehlerrate
(BER) zugeordnet sind, identifiziert. Eine Liste von Kanalnummern,
gemeinsam mit die Störung
solcher Kanalnummern beschreibenden Daten wird ebenfalls einschließlich der
Zellen bestimmt, innerhalb der solche Kanalnummern lokalisiert sind.
-
Als
nächstes
wird Nachbar-/Gleichkanalstöranalyse
für die
Start- und Stoppzeiten durchgeführt,
die zuvor für
die gestörten
Einrichtungen identifiziert worden sind. Angesichts der zuvor identifizierten
Kanalnummer werden Nachbarkanäle
identifiziert, in denen ein eingerichteter Ruf vollständig überlappt
mit einem Störereignis.
Als ein Ergebnis dieser Berechnung wird eine Tabelle von gestörten Zellen 76 und
störenden
Zellen 72 erstellt einschließlich eines Bestimmens, wie
viele Korrelationen gefunden worden sind für jedes Gestört-Störend-Paar,
eine von der möglichen
störenden
Zelle 72 kreierte Störungsverteilung
wird ebenfalls erstellt. Diese Nachbarkanalstörungsanalyse kann wiederholt
werden für
Nachbarkanäle
und eine Tabelle mit Nachbarkanalstörern kann auch in ähnlicher
Weise erstellt werden zu der Tabelle für gestörte Zellen 76 und störende Zellen 72.
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Als
ein Ergebnis dieser Berechnungen kann eine mögliche störende Zelle 72 identifiziert
werden mit der höchsten
Anzahl von Korrelationen. Zusätzlich
kann auch eine Bestimmung durchgeführt werden, ob das Signal des
Störers
möglicherweise
die gestörten
Zellen 76 beeinträchtigen
kann. Demnach kann eine Liste möglicher
Störer
auf der Abwärtsstreckenverbindung
kompiliert werden und diese Information kann verwendet werden für Kurz-
und Langzeitempfehlungen.
-
Unter
Bezugnahme auf 9 wird
das Konzept der Reziprozität
illustriert und allgemein mit 130 gekennzeichnet. Die internen
Interferenzquellen auf dem Downlink bzw. der Abwärtsstreckenverbindung 134 werden
ebenfalls auf dieser Basis identifiziert unter Verwendung der Auffassung
von Reziprozität.
Das heißt, wenn
die Mobilstation 42 der störenden Zelle 72 Interferenz
oder Störereignisse
auf der Aufwärtsstreckenverbindung 132 für die gestörte Zelle 76 kreiert,
dann dürfte
durch die Regel der Reziprozität
die Basisstation 44 der gestörten Zelle 76 die
Mobilstation 42 der störenden
Zelle 72 auf der Abwärtsstreckenverbindung 134 stören. Demnach
sind Zellen 76, die auf der Aufwärtsstreckenverbindung bzw.
dem Uplink 132 gestört
sind, potenzielle Kandidaten als solche betrachtet zu werden, die
die sie störenden
Zellen 72 auf der Abwärtsstreckenverbindung 134 stören. Fachleute
werden einsehen, dass die störende
Zelle 72 auf der Aufwärtsstreckenverbindung
die gestörte
Zelle wird über
die Mobilstationen auf der Abwärtsstreckenverbindung
bzw. dem Downlink und die gestörte
Zelle 76 auf dem Uplink bzw. der Aufwärtsstreckenverbindung die störende Zelle
wird über die
Basisstation auf der Abwärtsstreckenverbindung.
-
Zudem
können
gegebenenfalls die Störereignisse 78 nicht
alle zu Mobilstationen 42 der störenden Zellen zuordenbar sein.
Externe Quellen könnten
ebenfalls für
solche Interferenz verantwortlich sein. Schlechthin, wenn alle Störquellen
nicht korreliert sind, wird die Möglichkeit externer Interferenz
nicht überlegt
werden.
-
10 ist ein Logikflussdiagramm
höherer
Schicht 140 zum Zeigen von Prozessschritten, die das Verfahren und
System der vorliegenden Erfindung implementieren in Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Für
Fachleute wird es einzusehen sein, dass 10, wie hier gezeigt und beschrieben,
eine folgerichtige Folge von Schritten ist, die zu einem gewünschten
Ergebnis führen.
Die Schritte sind jene, die physikalische Beeinflussung physikalischer
Größen erfordern.
Gewöhnlich,
obwohl nicht notwendig, nehmen diese Größen die Form elektrischer oder
magnetischer Signale an, die in der Lage sind, gespeichert zu werden, übertragen
zu werden, kombiniert zu werden, verglichen und anderweitig manipuliert
zu werden.
-
Es
ist hin und wieder von Fachleuten als zweckdienlich belegt worden,
diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Symbole, Zeichen, Terme,
Zahlen oder Ähnliches
zu bezeichnen. Es sollte jedoch bedacht werden, dass alle diese
und ähnliche
Terme mit geeigneten physikalischen Größen zu assoziieren sind und
bloß bequeme
Kennzeichnungen sind, die diesen Größen zuerkannt werden.
-
Ferner
werden durchgeführte
Beeinflussungen häufig
in Begriffen bezeichnet wie "Bestimmen", "Abgeben" oder "Übertragen", die gewöhnlich geistigen Operationen
zugeordnet werden, welche von einem menschlichen Bediener ausgeführt werden.
In den meisten Fällen
der hier beschriebenen Operationen, die einen Teil der vorliegenden
Erfindung bilden, ist jedoch keine solche Möglichkeit eines menschlichen
Bedieners erforderlich oder wünschenswert.
Wie hier angezeigt, sind diese Operationen in erster Linie Maschinenoperationen.
Nützliche
Maschinen zum Durchführen
von Operationen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schließen
Datenverarbeitungssysteme ein wie zum Beispiel einen Universal-Digital-Computer
oder andere ähnliche
Einrichtungen. Jedenfalls sollte die Unterscheidung zwischen dem
Verfahren von Operationen beim Betreiben eines Computers und dem
Verfahren des Berechnens selbst bedacht werden.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahrensschritte zum Verarbeiten
elektrischer oder anderer (zum Beispiel mechanischer, chemischer)
physikalischer Signale zum Generieren anderer gewünschter physikalischer
Signale und kann implementiert werden über einen Computer oder Mikrocomputer.
Jedoch ist es nicht erforderlich, innerhalb eines Computerspeichers
einer Mobilstation wie zum Beispiel der MS 24, oder einer
Zellulartelefonteilnehmereinheit Anweisungen bereit zu halten zum
Implementieren dieser Verfahrensschritte. Solche Anweisungen können innerhalb
eines Computerspeicherortes einer Drahtlostelefonbasisstation wie
zum Beispiel der BS 44 bereitgehalten werden oder an einen
zentralen Rundsendezentrum, von welchem solche Basisstationen Anweisungen
empfangen. Das Implementieren des hier beschriebenen Verfahrens
ist dem speziellen Drahtlostelefonsystementwickler überlassen,
ob zellularbasiert oder anderweitig.
-
Fachleute
werden einsehen, dass die hier beschriebenen Verfahren als ein Programmprodukt
implementiert werden können
(zum Beispiel ein Steuerprogramm, das sich in einem Computerspeicher
befindet). Das Programmprodukt enthält Anweisungen, die wenn sie
von einer CPU ausgeführt
werden, die in dem Logikflussdiagramm der 10 dargestellten, Operationen ausführen. Während die
vorliegende Erfindung beschrieben worden ist im Zusammenhang eines
vollständig
funktionierenden Telekommunikationsnetzes 10 werden Fachleute
einsehen, dass die vorliegende Erfindung auch in der Lage ist, verteilt
zu werden als ein Programmprodukt in einer Vielzahl von Arten. Die
vorliegende Erfindung ist in gleicher Weise anwendbar, unabhängig von
dem speziellen Typ von Signalträgermedium,
das zum tatsächlichen
Ausführen
der Verteilung verwendet wird. Beispiele von Signalträgermedien
schließen
aufnehmbare Medien ein wie zum Beispiel eine Floppy-Diskette, ein
Festplattenlaufwerk und CD-ROMs sowie Medien vom Übertragungstyp
wie zum Beispiel Digital- und Analogkommunikationsverbindungen.
Bevorzugte Implementierungen der Erfindung können Implementierungen einschließen zum
Ausführen
des Verfahrens oder der Verfahren, die hier beschrieben worden sind
als ein Programmprodukt, das in einem Speicher eines Mikrocomputers
enthalten ist. Alternativ kann eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Programmprodukt einschließen, das
in einem Mikrocomputerspeicher enthalten ist, der in einem Mobilvermittlungszentrum
(zum Beispiel MSC 27 der 1 in dieser
Anmeldung) enthalten ist.
-
Die
MSC 27 steuert Systemoperationen in Drahtloskommunikationsnetzen,
hierdurch Rufe organisierend, Vergebührungsinformationen verfolgend
und Mobilstationsteilnehmer ortend. Das Programmprodukt schließt demnach
Sätze von
Anweisungen zum Ausführen
des hierin beschriebenen Verfahrens und Systems ein. Bis von einem
Mirkocomputer benötigt,
kann der Anweisungssatz als Computerprogrammprodukt in einem anderen
Computerspeicher gespeichert sein. Beispielsweise kann der Satz
von den Anweisungen als Computerprogrammprodukt in einem Platten- bzw. Diskettenlaufwerk
gespeichert sein, das an einen Mikrocomputer angeschlossen ist (das
einen entfernbaren Speicher wie zum Beispiel eine optische Scheibe
oder eine Floppy-Diskette oder eventuelle Verwendung eines Festplattenlaufwerks
einschließen
kann).
-
Das
Computerprogrammprodukt kann auch an einem anderen Computer gespeichert
sein und erforderlichenfalls wenn erforderlich zu einer Arbeitsstation
eines Benutzers durch ein internes oder externes Netz übertragen
werden. Fachleute werden einsehen, dass der physikalische Speicher
des Anweisungssatzes das Medium, auf dem er gespeichert ist, physikalisch ändert, sodass
das Medium computerlesbare Information trägt. Die Änderung kann eine elektrische,
magnetische, chemische oder irgendeine andere physikalische Änderung
sein. Während
es bequem ist, die Erfindung unter Verwendung von Begriffen von
Anweisungen, Symbolen, Zeichen oder Ähnlichem zu beschreiben, sollte
der Leser sich erinnern, dass all diese und ähnliche Begriff geeigneten
physikalischen Elementen zugeordnet sein sollten.
-
Demnach
wird, wie beim Schritt 142 der 10 dargestellt, zwischen einer gestörten Zelle
und einer Vielzahl von störenden
Zellen die Aufwärtsstreckenverbindungsstörquelle,
die eine Zelle stört,
bestimmt unter Verwendung von Korrelationen von Rufereignisaufzeichnungen
(CER) und Funkstöraufzeichnung
(RBR) Anfangs wird zumindest eine auf der Aufwärtsstreckenverbindung Störung erfahrende
Zelle identifiziert. Die in den störenden Zellen des Telekommunikationsnetzes
auftretenden Rufereignisse werden dann aufgezeichnet, gefolgt von
dem Aufzeichnen von Störereignissen,
die in der gestörten
Zelle des Telekommunikationsnetzes auftreten. Die aufgezeichneten
Rufereignisse werden dann korreliert mit den aufgezeichneten Störereignissen,
wie in der Erfindung der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer:
09/426,138 offenbart.
-
Sobald
die Aufwärtsstreckenverbindungsstörquelle
bestimmt worden ist, werden die Signalstärkenstatistiken der Störung auf
der Aufwärtsstreckenverbindung
der Zelle berechnet. Die Statistiken der Mobilsendeleistung für den Störer werden
dann berechnet unter Verwendung von Funkumgebungsstatistikmessungen (RES-Messungen).
RES-Messungen stellen
die Bitfehlerrate (BER), die Signalstärke (SS), die Störung und
die Aufwärtsstreckenverbindungs-
und Abwärtsstreckenverbindungsdatenverteilung
bereit. Unter Verwendung der Statistiken der Störung und der Mobilsendeleistung
wird die Streckendämpfung
(PL) der Aufwärtsstreckenverbindung
berechnet mit der Formel: PLul =
PMS(avg)-RSSul-dist(avg)wobei
RSSul-dist(avg) die mittlere Empfangssignalstärke (RSS)
der Störung
auf der Aufwärtsstreckenverbindung ist
und PMS(avg) die mittlere mobile Ausgangsleistung
des Störers
ist. Schlechthin ist die Streckendämpfung auf der Aufwärtsstreckenverbindung
(Plul) gleich der Streckendämpfung auf
der Abwärtsstreckenverbindung.
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Unter
Verwendung der Basisstationssendeleistung wird dann die RSS auf
der Abwärtsstreckenverbindung
des Störers
berechnet bei Schritt 144. Das heißt, die berechnete Leistung
auf der Abwärtsstreckenverbindung
des Störers
bedingt durch Reziprozität
wird sein: RSSdl-off(avg)
= PRBS-PLdl wobei
RSSdl-off(avg) die mittlere Empfangssignalstärke (RSS)
des Störers
auf der Abwärtsstreckenverbindung ist,
PRBS die Funkbasisstationsleitstung (RBS)
ist und PLdl die Streckendämpfung auf
der Abwärtsstreckenverbindung.
-
Die
Empfangssignalstärke
(RSSdl-off(avg)) des Schrittes 144 wird
dann bei Schritt 146 mit einem vorbestimmten Schwellwert
verglichen um zu bestimmen, ob eine signifikante Downlink-Interferenz angezeigt wird.
Der Schwellwert für
den Vergleich kann in einer Ausführungsform
ausgewählt
werden durch den Netzingenieur. Wenn die RSSdl-off(avg)
nicht größer ist
als der vorbestimmte Schwellwert, dann wird die nächste Zelle bei
Schritt 148 betrachtet. Wenn jedoch die RSSdl-off(avg)
bei Schritt 146 größer ist
als die vorbestimmte Schwelle, dann wird die Störung als signifikant angesehen.
Demnach wird die Uplink-Störquelle
basierend auf Reziprozität
identifiziert und quantifiziert bei Schritt 150 als eine
Downlink-Störquelle.
-
Beispielsweise
wird in einer Ausführungsform
angenommen, dass RSS(avg) auf der Aufwärtssteckenverbindung der gestörten Zelle
-106dBm ist. Auch ist die Mobilstationsleistung 24dBm. Dann ist
die Uplink-Streckendämpfung
im Mittel 130dB. Angenommen, die Downlink-Leistung ist 20dBm. In
diesem Fall ist das mittlere Empfangssignal auf der Abwärtsstreckenverbindung
des Störers
-110dBm, was keine Störung
verursachen dürfte.
Andererseits, wenn die Downlink-Leistung
30dBm ist, dann ist die mittlere RSS des Störers auf der Abwärtsstreckenverbindung
-100dBm. Demnach können
wir sehen, dass in diesem Fall die Störung signifikant ist.
-
Fachleute
können
demnach einsehen, dass die Erfindung, die hier beschrieben worden
ist, ein Verfahren und ein System erläutert zum Anwenden von Reziprozität für das Identifizieren
von Downlink-Interferenzquellen. Das hier beschriebene Verfahren
und System basiert auf Funkumgebungsstatistikmessungen (Radio Environment
Statistic measurements RES) über
das Berechnen von Signalstärken
und das Vergleichen von ihnen mit einem Schwellwert. In der Berechnung
wird auch Streckenausbalancieren verwendet. Schlechthin stellen
RES-Messungen einen Vorteil gegenüber Vorhersage-Tools bereit.
Kurz, die Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens und Systems
ermöglicht
eine Quantifizierung der Genauigkeit des Verkehrs/Störungs-Korrelationsverfahrens
zum Identifizieren der Interferenzquellen auf der Abwärtsstreckenverbindung und
resultiert demnach in einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit
eines Kommunikationsnetzes bedingt durch genauere Netzwerkplanung.
-
Während diese
Erfindung beschrieben worden ist unter Bezugnahme auf erläuternde
Ausführungsformen,
ist die Beschreibung nicht dazu gedacht, im einschränkenden
Sinne verstanden zu werden. Manigfaltige Modifikationen und Kombinationen
der erläuterten
Ausführungsformen
sowie weiterer Ausführungsformen
der Erfindung werden Fachleuten unter Bezugnahme auf die Beschreibung
offenbar. Es ist daher gedacht, dass die beiliegenden Patentansprüche alle
solche Modifikationen oder Ausführungsformen
einschließen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
System und Verfahren zum
Anwenden von Reziprozität
für Abwärtsstreckenverbindungs-Interferenzidentifikation
-
Ein
System und ein Verfahren zum Identifizieren von Downlink-Interferenzquellen
unter Zellen in einem Telekommunikationsnetz (10). Anfangs
werden in einer störenden
Zelle (72) auftretende Rufereignisse (80) aufgezeichnet.
In Verbindung hiermit werden in einer Zelle des Telekommunikationsnetzes
(10) auftretende Störereignisse
(78) aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Rufereignisse (80)
werden dann mit aufgezeichneten Störereignissen (82)
korreliert. Mindestens eine, eine Störung (78) auf der
Abwärtsstreckenverbindung
(34) erfahrende Zelle wird dann identifiziert. Als nächstes wird
die Aufwärtsstreckenverbindungsstörungsquelle,
die eine Zelle stört,
unter Verwendung von Korrelationen von Rufereignisaufzeichnungen
(CER) (80) und Funkstörungsaufzeichnungen
(RDR) (82) bestimmt. Schließlich wird Reziprozität angewendet,
um Downlink-Interferenzquellen innerhalb einer Zelle zu identifizieren,
die Störungen
(78) (in anderen Zellen) verursacht.
