DE102008030975A1 - Nutzung von Infrastrukturdaten im Client zur Qualitätsoptimierung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Computersystem zur Funkqualitätsoptimierung in einem Funknetz. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Funknetzwerk und ein mobiles Endgerät. In einem Funknetz, welches durch eine festverdrahtete Infrastruktur (1) mit Zugangspunkten (2) aufgebaut ist, wird Funknetzinformation bestimmt, die in der festverdrahteten Infrastruktur (1) gespeichert wird. Wenn eine Verbindung zwischen einem mobilen Endgerät (3) und einem Zugangspunkt (21) besteht, wird die Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur (1) an das mobile Endgerät (3) gesendet. Daraufhin passt das mobile Endgerät (3) seine Funkkonfiguration entsprechend der Funknetzinformation an.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Computersystem zur Funkqualitätsoptimierung in einem Funknetz. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Funknetzwerk und ein mobiles Endgerät.
  • Funktechnologien haben in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen, gerade auch im industriellen Umfeld. Dieser Trend hin zu Funktechnologien als Ersatz für drahtgebundene bzw. festverdrahtete Technologien wird insbesondere aus Kostengründen anhalten. Denn drahtlose Netzwerke können ohne größeren Aufwand in fast jeder Umgebung kostengünstiger installiert werden als drahtgebundene Netzwerke, wobei drahtlose Netzwerke auch eingesetzt werden können, um bestehende drahtgebundene Netzwerke zu erweitern. Insbesondere der Einsatz drahtloser lokaler Funknetze gemäß einem Standard der IEEE 802.11 Familie (z. B. IEEE 802.11b/g) hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Diese drahtlosen lokalen Funknetze werden üblicherweise als WLANs (engl. Wireless Local Area Network) bezeichnet. Solch ein WLAN muss jedoch in der Industrie im Vergleich zu Heim- und Büroanwendungen wesentlich höhere Anforderungen erfüllen. Dementsprechend muss eine Funknetzqualität in Bezug auf Abdeckung, Datenrate und andere Parameter genau auf bestimmte Automatisierungslösungen angepasst sein, weshalb eine sorgfältige Funknetzplanung unerlässlich ist.
  • Aus dem Stand der Technik sind Computersysteme bekannt, welche eine optimale Auswahl von Funkkomponenten vor der Inbetriebnahme eines Funknetzes und somit eine sorgfältige Funknetzplanung ermöglichen. Beispielsweise bietet die Firma Siemens AG eine Planungs-, Simulations- und Konfigurations-Software an, welche die Installation und Inbetriebnahme eines Funknetzes (z. B. WLAN) mit Hilfe von Simulationsfunktionen vereinfacht. Diese Software heißt SINEMA E und ihre detaillierte Beschreibung ist im Internet verfügbar (http://www.automation.siemens.com/net/html_00/produkte/sinem a.htm). Mittels SINEMA E werden die Signalabdeckung, die Datenrate, das Signal-Rausch-Verhältnis und überlappende Zugangspunkte eines Funknetzes unter Berücksichtigung von Umgebungs- und Geräteparametern visualisiert. Mit Hilfe dieser Visualisierung kann eine optimale Planung der Funkkomponenten erfolgen. Jedoch treten auch in einem sorgfältig geplanten Funknetz Probleme in Bezug auf eine Funkqualität auf, wie nachfolgend genauer beschrieben wird.
  • Ein Funknetz ist üblicherweise durch eine festverdrahtete Infrastruktur mit Zugangspunkten aufgebaut. Unter einem Zugangspunkt ist beispielsweise ein Access Point, Gateway, Hot Spot, Coordinator, etc. zu verstehen. Die Zugangspunkte sind über die festverdrahtete Infrastruktur miteinander verbunden und jeder Zugangspunkt erzeugt ein entsprechendes Funkfeld, wobei sich das Funknetz aus den einzelnen Funkfeldern zusammensetzt. Drahtlose, mobile Endgeräte, welche sich innerhalb des Funknetzes befinden, können über die Zugangspunkte Daten mit der festverdrahteten Infrastruktur austauschen. Unter mobilen Endgeräten sind beispielsweise Handys, Smartphones, PDAs oder mobile Bedienterminals zu verstehen, welche in der Lage sind, mit unterschiedlichen Funktechnologien, wie z. B. WLAN (IEEE 802.11) und Bluetooth (IEEE 802.15.1), zu arbeiten. Dabei nutzen diese gängigen Funktechnologien meist dieselben Frequenzressourcen, wie z. B. das lizenzfreie ISM-Band zwischen 2,400 GHz und 2,483 GHz.
  • Um eine Funkqualität in einem Funknetz zu optimieren, sind herkömmliche mobile Endgeräte in der Lage, ihre Funkkonfiguration anzupassen, wenn dies erforderlich ist. Meist wird dadurch auch eine (energie-)effiziente und zuverlässige Kommunikation mit einer festverdrahteten Infrastruktur oder einem anderen mobilen Endgerät ermöglicht. Diese Anpassung der Funkkonfiguration im mobilen Endgerät erfolgt z. B. basierend auf im Gerät gemessenen Daten und/oder vorab projektierten Informationen. So wird in Bereichen des Funknetzes mit einer schlechten Netzabdeckung oft die Sendeleistung des mobilen Endgeräts erhöht, um ein Abbrechen der Kommunikation zu verhindern. Eine solche Erhöhung der Sendeleistung kann jedoch zu Folgeproblemen führen, beispielsweise indem das mobile Endgerät durch die erhöhte Sendeleistung andere Kommunikationen im Funknetz stört. Ferner muss eine solche Erhöhung der Sendeleistung nicht zwangsläufig eine Verbesserung der Funkqualität zur Folge haben. Daher können auch dann noch Funkqualitätsprobleme in einem Funknetz auftreten, wenn ein Funknetz sorgfältig geplant wurde und ein mobiles Endgerät in der Lage ist, basierend auf selbst erzeugten Daten seine Funkkonfiguration anzupassen.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein Computersystem bereitzustellen, welche die Funkqualität in einem Funknetz weiter optimieren.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Durch die Erfindung werden ein Verfahren und ein Computersystem geschaffen, welche eine bessere Optimierung einer Funkqualität in einem Funknetz ermöglichen. Das Funknetz ist durch eine festverdrahtete Infrastruktur mit Zugangspunkten aufgebaut, wobei die festverdrahtete Infrastruktur nicht zwingend nur aus drahtgebundenen Komponenten bestehen muss, sondern zudem auch drahtlose Kommunikationskomponenten enthalten kann. Die festverdrahtete Infrastruktur bestimmt Funknetzinformation, wobei die Funknetzinformation Angaben über physikalische Funknetzeigenschaften enthält, wie z. B. eine Signalstärke und ein Signal-Rausch-Verhältnis, welche ortsabhängig variieren können. Des Weiteren kann die Funknetzinformation Planungs- und Überwachungsdaten enthalten, welche beispielsweise mittels der Software SINEMA E bestimmt wurden. Um zu einem späteren Zeitpunkt Zugriff auf die ermittelte Funk netzinformation zu haben, wird die Funknetzinformation in einer Speichereinheit gespeichert, welche Bestandteil der festverdrahteten Infrastruktur ist. Wenn eine Funkverbindung zwischen einem mobilen Endgerät und einem Zugangspunkt der festverdrahteten Infrastruktur besteht, wird erfindungsgemäß die ermittelte Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur an das mobile Endgerät gesendet.
  • Nachdem somit die festverdrahtete Infrastruktur einem mobilen Endgerät Funknetzinformation zur Verfügung stellt, welche bereits in der festverdrahteten Infrastruktur enthalten ist, lässt sich eine erfindungsgemäße Funkqualitätsoptimierung auf besonders einfache Art und Weise erreichen. Insbesondere verschafft die Funknetzinformation dem mobilen Endgerät einen globalen Überblick über das gesamte Funknetz, wodurch sich die Funkqualitätsoptimierung anhand vieler verschiedener Parameter durchführen lässt, welche in der Funknetzinformation enthalten sein können. Das heißt, anhand der empfangenen Funknetzinformation ist es dem mobilen Endgerät möglich, seine Funkkonfiguration so anzupassen, um eine Funkqualität im Funknetz zu optimieren. Wie oben beschrieben nutzen herkömmliche mobile Endgeräte nur selbst gemessene Daten oder vorab projektierte Informationen, um ihre Funkkonfiguration den Gegebenheiten des Funknetzes anzupassen. Demgegenüber wird erfindungsgemäß die Funkqualität weiter optimiert, indem zusätzlich oder alternativ die von der festverdrahteten Infrastruktur ermittelte und gesendete Funknetzinformation genutzt wird. Mit anderen Worten nutzt das mobile Endgerät Infrastrukturdaten, ohne sie selbst zu erzeugen.
  • Eingangs wurde das Beispiel beschrieben, dass ein mobiles Endgerät die Sendeleistung bei einer schlechten Funknetzabdeckung erhöhen kann, um ein Abbrechen der Kommunikation zu verhindern. Eine erhöhte Sendeleistung hat jedoch nicht nur einen erhöhten Energieverbrauch zur Folge sondern führt meist zu weiteren Problemen wie z. B. der Störung anderer Verbindungen. Anhand der empfangenen Funknetzinformation hat das mobile Endgerät nun einen globalen Überblick über das Funknetz, so dass es vorab bestimmen kann, ob es aus Kommunikationssicht beispielsweise vorteilhaft ist, über einen anderen Zugangspunkt der festverdrahteten Infrastruktur zu kommunizieren, um so eine Sendeleistung möglicherweise sogar zu reduzieren. Soll jedoch die Position des mobilen Endgeräts im Funknetz nicht verändert werden, da das mobile Endgerät beispielsweise ein Notebook ist, das an einem bestimmten Arbeitsplatz genutzt wird, kann die Anpassung der Funkkonfiguration ein Verändern der Antennenkonfiguration umfassen, um so die Funkqualität zu optimieren. Des Weiteren ist es möglich, dass sich das mobile Endgerät in einem Funknetzbereich mit guter Abdeckung befindet, eine Datenübertragungsrate aber trotzdem sehr niedrig ist. Dann kann das mobile Endgerät beispielsweise anhand der Funknetzinformation erkennen, dass ein anderer Funkkanal oder eine andere Funkfrequenz frei ist, und somit auf den anderen Funkkanal oder die andere Funkfrequenz wechseln. So kann ein Wechsel zu einem anderen Zugangspunkt verhindert werden. Vorzugsweise enthält die Funknetzinformation Angaben über eine Konfiguration und Lokalisierung der Zugangspunkte des Funknetzes, um so die obigen beispielhaften Entscheidungen treffen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung kann in unterschiedlichen Funktechnologien eingesetzt werden, beispielsweise IEEE 802.11, IEEE 802.15.4, IEEE 802.15.1 und anderen Funktechnologien im 2,4 bzw. 5 GHz Frequenzband (ISM).
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Funknetzinformation zentral in der festverdrahteten Infrastruktur gespeichert. Dies ermöglicht eine besonders einfache Verwaltung der Funknetzinformation. Wird beispielsweise eine Funknetzplanung mittels der Software SINEMA E durchgeführt und dadurch Funknetzinformation bestimmt, so kann eine Speichereinheit eines Computersystems zum Ausführen dieser Software als zentrale Datenbank für die Funknetzinformation verwendet werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird die Funknetzinformation dezentral in Speichereinheiten der Zugangspunkte der festverdrahteten Infrastruktur gespeichert. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn mobilen Endgeräten eine für den jeweiligen Zugangspunkt spezifische Funknetzinformation zur Verfügung gestellt werden soll. Jedoch kann die Funknetzinformation in den Zugangspunkten auch abgeglichen werden, indem die Zugangspunkte miteinander kommunizieren. Erfindungsgemäß ist entscheidend, dass Funknetzinformation in der festverdrahteten Infrastruktur hinterlegt ist, anhand welcher das mobile Endgerät seine Funkkonfiguration optimieren kann, unabhängig davon, ob sie zentral oder dezentral gespeichert ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das mobile Endgerät eingerichtet, um die Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur anzufordern, wenn eine Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Zugangspunkt besteht. So kann dem mobilen Endgerät die Entscheidung überlassen werden, zu welchem Zeitpunkt es die Funknetzinformation empfängt. Denn herrschen zum Zeitpunkt der Herstellung der Funkverbindung optimale Funkbedingungen, so ist die Funknetzinformation nicht unbedingt notwendig und kann zu einem späteren Zeitpunkt angefordert werden, beispielsweise sobald eine Optimierung der Funkqualität notwendig wird.
  • In einer alternativen Ausführungsform sendet die festverdrahtete Infrastruktur die Funknetzinformation automatisch an das mobile Endgerät, beispielsweise sobald die Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Zugangspunkt hergestellt wurde. So kann die Möglichkeit geschaffen werden, um mobile Endgeräte wie z. B. Sensoren/Aktoren günstig anzubinden, da sie kaum Intelligenz (Coexistence Awareness) benötigen. Denn sobald eine Funkverbindung mit einem Zugangspunkt besteht, wird die Funknetzinformation an das mobile Endgerät gesendet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Ausführungsform erfolgt eine Regelung der Funkkonfiguration des mobilen Endgeräts (z. B. Sendeleistung, Antennenausrichtung, Funkfrequenz/-kanal, etc.) durch den entsprechenden Zugangspunkt oder eine zentrale Instanz (z. B. SINEMA E, WLAN Controller) der festverdrahteten Infrastruktur, um so die Zuverlässigkeit der Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und dem Zugangspunkt zu erhöhen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Funknetzinformation zyklisch aktualisiert. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn das Funknetz permanent überwacht wird. Dadurch lässt sich die Funknetzinformation zuverlässig an geänderte Bedingungen im Funknetz anpassen. Beispielsweise können in einer Maschinenhalle neue Maschinen aufgebaut bzw. vorhandene Maschinen abgebaut werden, wodurch sich eine Funknetzabdeckung, Reflektionen von Funkwellen, Funkschatten, etc. an bestimmten Stellen in der Maschinenhalle ändern. Ferner kann ein Störsender (vorübergehend) in das Funknetz eindringen, welcher eine Kommunikation in einem bestimmten Funknetzbereich negativ beeinflusst. Diese und weitere Änderungen der Bedingungen im Funknetz werden bei einer Permanentüberwachung des Funknetzes erkannt und können umgehend in die Funknetzinformation integriert werden. Dadurch ist die Funknetzinformation immer auf dem neuesten Stand, was eine Optimierung der Funkqualität weiter verbessert.
  • Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung erkennt die festverdrahtete Infrastruktur die Art des mobilen Endgeräts, mit dem eine Funkverbindung hergestellt wurde. Das Erkennen der Art des mobilen Endgeräts kann dabei entweder in dem jeweiligen Zugangspunkt der festverdrahteten Infrastruktur, über welchen die Funkverbindung hergestellt wird, oder zentral in der festverdrahteten Infrastruktur durchgeführt werden. Dann kann die Funknetzinformation entsprechend der Art des mobilen Endgeräts angepasst und an das mobile Endgerät gesendet werden. Mobile Endgerät können unterschiedliche Funktechnologien verwenden, welche sich nicht nur unterschiedlich im Funknetz verhalten sondern auch unterschiedliche Auswirkungen auf das Funknetz haben können. Dadurch kann es vorteilhaft sein, wenn die mobilen Endgeräte unterschied lich angepasste Informationen von der festverdrahteten Infrastruktur zur Verfügung gestellt bekommen, um so eine Funkqualität weiter zu optimieren.
  • Wird die Funknetzinformation bereits vor dem Senden an das mobile Endgerät in der festverdrahteten Infrastruktur an die Art des jeweiligen mobilen Endgeräts angepasst, so kann das mobile Endgerät entlastet werden, indem es nur die notwendige Information übermittelt bekommt. In einer Ausgestaltung wird die passende Setupinformation mit der entsprechenden Funknetzinformation für das mobile Endgerät erst dann zusammengestellt, wenn die Art des mobilen Endgeräts erkannt wurde. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn das mobile Endgerät mit einem Zugangspunkt in einer speziellen (z. B. funksensiblen) Umgebung kommuniziert, so dass auch die Funknetzinformation speziell angepasst werden muss. In einer dazu alternativen Ausgestaltung wird Funknetzinformation für unterschiedliche Arten von mobilen Endgeräten vorab in der festverdrahteten Infrastruktur zentral oder dezentral hinterlegt, um den Prozess des Sendens der passenden Funknetzinformation an das entsprechende mobile Endgerät zu beschleunigen, da nicht erst das entsprechende Paket geschnürt werden muss. Dies kann beispielsweise in einer Maschinenhalle vorteilhaft sein, in welcher nur vorbestimmte mobile Endgeräte, wie z. B. spezielle Bedienterminals, mit den Maschinen kommunizieren. Die festverdrahtete Infrastruktur muss in solch einem Fall beispielsweise nur in der Lage sein, zwischen einem Bedienterminal eines Bedieners der entsprechenden Maschine und einem Bedienterminal eines Wartungsarbeiters zu unterscheiden und dem jeweiligen Bedienterminal die passende Funknetzinformation zu senden.
  • Ferner kann die Anpassung der Funknetzinformation für das mobile Endgerät auch davon abhängen, welche Funktion das mobile Endgerät in der betreffenden Umgebung ausübt. Handelt es sich bei dem mobilen Endgerät beispielsweise um ein Roboterfahrzeug, welches sich innerhalb einer Produktionshalle bewegt und aktiv in die Produktion eingebunden ist, so muss die Funknetzinformation sehr präzise sein, um eine zuverlässige Arbeit des Roboterfahrzeugs zu gewährleisten und einen Unfall des Fahrzeugs zu verhindern. Ist das mobile Endgerät dagegen ein Mobiltelefon, mit welchem der Produktionsstand in der Produktionshalle abgerufen werden kann, so kann der Umfang der Funknetzinformation sehr gering und weniger präzise sein.
  • Gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das mobile Endgerät in dem Funknetz lokalisiert und mittels der Funknetzinformation innerhalb des Funknetzes geführt. Ein mobiles Endgerät, welches von einem Benutzer mitgeführt wird, ist dann beispielsweise eingerichtet, um dem Benutzer entsprechende Hinweise zu geben, wohin im Funknetz er sich bewegen soll. Dadurch kann der Benutzer beispielsweise zu einem Funknetzbereich geführt werden, in dem er einen besseren Empfang und eine höhere Bandbreite zur Verfügung hat. Dazu ist es unerlässlich, dass die festverdrahtete Infrastruktur die Funknetzverteilung kennt, was beispielsweise der Fall ist, wenn das Funknetz mit SINEMA E geplant wurde.
  • Die Führung des Benutzers kann dabei unterschiedlich erfolgen. Gibt das mobile Endgerät dem Benutzer einen graphischen Hinweis, so kann ein entsprechender Indikator auf einer Anzeigeeinheit des mobilen Endgeräts eine Richtung angeben, in welche sich der Benutzer bewegen soll (beispielsweise mittels Pfeil), oder die Signalstärke des Funknetzes anzeigen (beispielsweise mittels Balken), so dass der Benutzer abhängig von der Anzahl der angezeigten Balken sehen kann, ob er sich in die richtige Richtung bewegt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das mobile Endgerät auch einen akustischen Indikator umfassen, welcher beispielsweise durch ein schnelleres und langsameres Piepen eine Signalstärke des Funknetzes an der aktuellen Position erkennen lässt. Somit ist es auf besonders einfache Weise möglich, den Benutzer abhängig von der Funknetzinformation innerhalb des Funknetzes zu führen. In einem komplexeren mobilen Endgerät ist es auch möglich, dass dem Benutzer ein genauer Lageplan mit Ist- und Sollpositionen angezeigt wird, wobei die Positionen anhand der Funknetzin formation durch das mobile Endgerät oder die festverdrahtete Infrastruktur ermittelt werden. Das heißt, entweder sind die Ist- und Sollpositionen bereits in der Funknetzinformationen integriert oder das mobile Endgerät kann diese Positionen aus der Funknetzinformation ableiten.
  • Soll sich das mobile Endgerät ohne Hilfe eines Benutzers in dem Funknetz bewegen, beispielsweise ein Roboterfahrzeug in einer Produktionshalle, so umfasst die an das mobile Endgerät übermittelte Funknetzinformation genaue Angaben über den Weg, den das mobile Endgerät zurückzulegen hat, so dass beispielsweise eine Kollision des Roboterfahrzeugs an einer Mauer in der Produktionshalle verhindert wird.
  • Die Führung des mobilen Endgeräts kann auch von der Art und den Eigenschaften des mobilen Endgeräts abhängig gemacht werden. Führt das mobile Endgerät beispielsweise eine zyklische Kommunikation durch, so ist es störanfälliger als ein mobiles Endgerät, das eine azyklische Kommunikation durchführt. Dadurch benötigt das mobile Endgerät, welches eine zyklische Kommunikation durchführt, eine sehr genaue Funknetzinformation. Insbesondere wird eine größere Pufferzone um solch ein mobiles Endgerät herum benötigt, um es vor Funkstörern zu schützen. Das heißt, wenn das mobile Endgerät, welches eine zyklische Kommunikation durchführt, in dem Funknetz von einer Ist- zu einer Sollposition geführt wird, muss die Funknetzinformation die Störanfälligkeit eines solchen mobilen Endgeräts berücksichtigen.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Funknetzwerks; und
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Funkqualitätsoptimierung in einem Funknetz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines beispielhaften Funknetzwerks, umfassend eine festverdrahtete Infrastruktur 1 mit zwei Zugangspunkten 2 zum Aufbauen eines Funknetzes und ein mobiles Endgerät 3. Ferner umfasst das beispielhafte Funknetzwerk ein Computersystem 4, welches einen Großteil der Abläufe in der festverdrahteten Infrastruktur 1 steuert. Das Computersystem 4 umfasst eine Bestimmungseinheit 5 zum Bestimmen von Funknetzinformation. Die Funknetzinformation enthält Daten der Infrastruktur, wie z. B. Funknetzverteilung, Signalstärke, Signal-Rausch-Verhältnis, etc., und wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Speichereinheit 6 des Computersystems 4 zentral gespeichert. Eine Kommunikationseinheit 7 steuert den Funkverbindungsaufbau zwischen einem Zugangspunkt 2 der festverdrahteten Infrastruktur 1 und dem mobilen Endgerät 3. Sobald die Funkverbindung aufgebaut ist, wird die ermittelte Funknetzinformation durch eine Sendeeinheit 8 an das mobile Endgerät 3 gesendet. Das mobile Endgerät 3 besitzt eine Empfangseinheit 9 zum Empfangen der gesendeten Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur 1. Eine Verarbeitungseinheit 10 des mobilen Endgeräts 3 verarbeitet die empfangene Funknetzinformation, so dass das mobile Endgerät 3 seine Funkkonfiguration entsprechend anpassen kann. Das heißt, das mobile Endgerät 3 passt seine Sendekonfiguration (z. B. Sendeleistung, Antennenkonfiguration, Antennenausrichtung) an, um die Funkqualität und somit die Kommunikation mit dem Zugangspunkt 2 der festverdrahteten Infrastruktur 1 zu optimieren und zu verbessern.
  • Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das mobile Endgerät 3 in der Lage, einem Benutzer basierend auf der empfangenen Funknetzinformation einen grafischen Hinweis (dicker Pfeil) auf einer Anzeigeeinheit 11 auszugeben, um den Benutzer in eine Richtung zu führen, in welcher er aus der Sicht der Infrastruktur bessere Sende- und Empfangsbedingungen hat. Der in 1 dargestellte grafische Hinweis (dicker Pfeil) zeigt beispielsweise in Richtung des Zugangspunkts 2, mit welchem das mobile Endgerät 3 nicht verbunden ist. Bewegt sich das mobile Endgerät 3 nun in Richtung des dicken Pfeils, so kann der Positionswechsel des mobilen Endgeräts 3 zur Folge haben, dass eine bestehende Verbindung (siehe Pfeil zwischen dem mobilen Endgerät 3 und einem der Zugangspunkte 2) mit einem Zugangspunkt 2 getrennt und eine neue Verbindung (nicht gezeigt) zu einem anderen Zugangspunkt 2 aufgebaut wird. Um das mobile Endgerät 3 jedoch zuverlässig innerhalb des Funknetzes führen zu können, muss zuerst die genaue Position des mobilen Endgeräts bestimmt werden, beispielsweise mittels einer Lokalisierungseinheit 12. Anschließend bestimmt eine Steuereinheit 13 eine Soll-Position, wobei diese Angabe in die Funknetzinformation integriert und somit an das mobile Endgerät 3 gesendet wird. Dadurch kann das mobile Endgerät 3 seine Position basierend auf der Funknetzinformation verändern, um eine Funkqualität mit Hilfe von Infrastrukturdaten zu optimieren.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Funkqualitätsoptimierung in einem Funknetz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zuerst wird Funknetzinformation in einem Funknetz bestimmt S101, welches durch eine festverdrahtete Infrastruktur mit Zugangspunkten aufgebaut ist. Genauer gesagt werden Funknetzparameter im Funknetzabdeckungsbereich bestimmt. Dazu werden üblicherweise die örtlichen Gegebenheiten innerhalb des Funknetzabdeckungsbereichs analysiert. Beispielsweise werden typische Hindernisse für Funkwellen wie z. B. Wände und Maschinen beachtet, um Funkschatten, Reflektionen von Funkwellen und andere Umgebungseinflüsse in die Funknetzinformation einfließen zu lassen. Ferner kann die Funknetzinformation Positionen von Zugangspunkten und stationären Endgeräten umfassen. Die so ermittelte Funknetzinformation wird gespeichert S102 und nach dem Herstellen einer Funkverbindung S103 zwischen einem mobilen Endgerät und einem Zugangspunkt der festverdrahteten Infrastruktur von der festverdrahteten Infrastruktur an das mobile Endgerät gesendet S104. Es ist dabei nicht zwingend notwendig, dass die Funkverbindung erst nach dem Bestimmen der Funknetzinformation hergestellt wird. Vielmehr kann die Funknetzinformation auch erst dann bestimmt werden, nachdem be reits eine Funkverbindung zwischen einem mobilen Endgerät und einem Zugangspunkt einer festverdrahteten Infrastruktur hergestellt wurde. Das mobile Endgerät passt seine Funkkonfiguration dann entsprechend der gesendeten Funknetzinformation an S105, um eine Funkqualität zu optimieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - http://www.automation.siemens.com/net/html_00/produkte/sinem a.htm [0003]

Claims (27)

  1. Verfahren zur Funkqualitätsoptimierung in einem Funknetz, welches durch eine festverdrahtete Infrastruktur (1) mit Zugangspunkten (2) aufgebaut ist, umfassend die Schritte: – Bestimmen von Funknetzinformation (S101), – Speichern der Funknetzinformation (S102) in der festverdrahteten Infrastruktur (1), und – Herstellen einer Funkverbindung (S103) zwischen einem mobilen Endgerät (3) und einem Zugangspunkt (2) der festverdrahteten Infrastruktur (1), gekennzeichnet durch – Senden der Funknetzinformation (S104) von der festverdrahteten Infrastruktur (1) an das mobile Endgerät (3).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mobile Endgerät (3) seine Funkkonfiguration entsprechend der gesendeten Funknetzinformation anpasst (S105).
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Funknetzinformation zentral in der festverdrahteten Infrastruktur (1) gespeichert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Funknetzinformation dezentral in den Zugangspunkten (2) der festverdrahteten Infrastruktur gespeichert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mobile Endgerät (3) die Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur (1) anfordert.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die festverdrahtete Infrastruktur (1) die Funknetzinformation automatisch an das mobile Endgerät (3) sendet.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Funknetzinformation zyklisch aktualisiert wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die festverdrahtete Infrastruktur (1) die Art des mobilen Endgeräts (3) erkennt und eine entsprechend der Art des mobilen Endgeräts (3) angepasste Funknetzinformation sendet.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mobile Endgerät (3) lokalisiert und mittels der Funknetzinformation innerhalb des Funknetzes geführt wird.
  10. Computersystem (4) zur Funkqualitätsoptimierung in einem Funknetz, welches durch eine festverdrahtete Infrastruktur (1) mit Zugangspunkten (2) aufgebaut ist, umfassend: – eine Bestimmungseinheit (5) zum Bestimmen von Funknetzinformation, – eine Speichereinheit (6) zum Speichern der Funknetzinformation, und – eine Kommunikationseinheit (7) zum Herstellen einer Funkverbindung zwischen einem mobilen Endgerät (3) und einem Zugangspunkt (2) der festverdrahteten Infrastruktur, gekennzeichnet durch – eine Sendeeinheit (8) zum Senden der Funknetzinformation an das mobile Endgerät (3).
  11. Computersystem (4) nach Anspruch 10, wobei die Sendeeinheit (8) eingerichtet ist, um die Funknetzinformation automatisch an das mobile Endgerät (3) zu senden.
  12. Computersystem (4) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Bestimmungseinheit (5) die Funknetzinformation zyklisch aktualisiert.
  13. Computersystem (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, des Weiteren umfassend eine Erkennungseinheit zum Erkennen der Art des mobilen Endgeräts (3), wobei die Sendeeinheit (8) eingerichtet ist, eine entsprechend der Art des mobi len Endgeräts (3) angepasste Funknetzinformation zu senden.
  14. Computersystem (4) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, des Weiteren umfassend eine Lokalisierungseinheit (12) zum Lokalisieren des mobilen Endgeräts (3) und eine Steuereinheit (13) zum Führen des mobilen Endgeräts (3) innerhalb des Funknetzes.
  15. Funknetzwerk, umfassend: – eine festverdrahtete Infrastruktur (1) mit Zugangspunkten (2) zum Aufbauen eines Funknetzes, – mindestens ein mobiles Endgerät (3), – eine Bestimmungseinheit (5) zum Bestimmen von Funknetzinformation, – mindestens eine Speichereinheit (6) zum Speichern der Funknetzinformation, und – eine Kommunikationseinheit (7) zum Herstellen einer Funkverbindung zwischen einem mobilen Endgerät (3) und einem Zugangspunkt (2) der festverdrahteten Infrastruktur (1), gekennzeichnet durch – eine Sendeeinheit (8) zum Senden der Funknetzinformation an das mobile Endgerät (3).
  16. Funknetzwerk nach Anspruch 15, wobei das mobile Endgerät (3) eingerichtet ist, um seine Funkkonfiguration entsprechend der gesendeten Funknetzinformation anzupassen.
  17. Funknetzwerk nach Anspruch 15 oder 16, wobei eine Speichereinheit (6) die Funknetzinformation zentral in der festverdrahteten Infrastruktur speichert.
  18. Funknetzwerk nach Anspruch 15 oder 16, wobei zumindest ein Teil der Zugangspunkte (2) eine Speichereinheit zum Speichern der Funknetzinformation umfasst.
  19. Funknetzwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei das mobile Endgerät (3) eine Anforderungseinheit zum Anfordern der Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur (1) umfasst.
  20. Funknetzwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Sendeeinheit (8) eingerichtet ist, um die Funknetzinformation automatisch an das mobile Endgerät (3) zu senden.
  21. Funknetzwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei die Bestimmungseinheit (5) die Funknetzinformation zyklisch aktualisiert.
  22. Funknetzwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 21, des Weiteren umfassend eine Erkennungseinheit zum Erkennen der Art des mobilen Endgeräts (3), wobei die Sendeeinheit (8) eingerichtet ist, eine entsprechend der Art des mobilen Endgeräts (3) angepasste Funknetzinformation zu senden.
  23. Funknetzwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 22, des Weiteren umfassend eine Lokalisierungseinheit (12) zum Lokalisieren des mobilen Endgeräts (3) und eine Steuereinheit (13) zum Führen des mobilen Endgeräts (3) innerhalb des Funknetzes.
  24. Funknetzwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die festverdrahtete Infrastruktur drahtlose Kommunikationskomponenten umfasst.
  25. Mobiles Endgerät, welches eingerichtet ist, um in einem Funknetz über einen Zugangspunkt (2) mit einer festverdrahteten Infrastruktur (1) zu kommunizieren, gekennzeichnet durch eine Empfangseinheit (9) zum Empfangen von Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur (1) und eine Verarbeitungseinheit (10) zum Verarbeiten der empfangenen Funknetzinformation und zum Anpassen seiner Funkkonfiguration entsprechend der verarbeiteten Funknetzinformation.
  26. Mobiles Endgerät nach Anspruch 25, des Weiteren umfassend eine Anforderungseinheit zum Anfordern der Funknetzinformation von der festverdrahteten Infrastruktur.
  27. Mobiles Endgerät nach Anspruch 25 oder 26, des Weiteren umfassend eine Positionssteuerungseinheit (11) zum Steuern der Position des mobilen Endgeräts innerhalb des Funknetzes basierend auf der empfangenen Funknetzinformation.
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