-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf eine Anmeldung für ein Erfindungspatent, das
ein tragbares System für
die Aquisition von Verkehr und Konfigurationsdaten des GSM/DCS Mobil-Netzwerkes
betrifft, das von einer Radio-Schnittstelle
ausgeht, deren Zweck darin besteht, ein System auszubilden, um Informationen über die
Zellenkonfiguration des GSM/DCS Mobil-Netzwerkes von einem Operator, der
von dem geographischen Punkt aus zugänglich ist, an dem er positioniert
ist, wie auch statistische Werte der Zugriffs-Versuche zu den Zellen,
Leistungspegeln unterschiedlicher Träger, Interferenzen und Okkupations-Statistiken
des radioelektrischen Spektrums, zu erhalten.
-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Vorliegende
Erfindung findet Anwendung im Telekommunikationsbereich, und insbesondere
bei der Entwicklung und Planung von GSM (Global System for Mobile
Communications, das ein 900 MHz verwendet), und DCS (Digital Cellular
System, das ein 1800 MHz-Band benutzt) Mobil-Telefonnetzwerken.
-
STAND DER
TECHNIK
-
Die
Planung eines Mobil-Telefonnetzwerkes ist ein dynamischer Vorgang,
der nicht nur eine Anfangsphase erforderlich macht, die der Implementierung
vorausgeht, wie sie mit Hilfe von Planungs-Tools durchgeführt wird,
sondern auch in der Lage sein muss, sich selbst der Bedarfsentwicklung
und dem eigenen Netzwerk anzupassen.
-
Es
ist deshalb eine Motorisierung der Konfiguration und die Verwendung
von unterschiedlichen Resourcen erforderlich, die ermöglichen,
dass die Punkte, die Stauungen ergeben, detektiert werden, und es
ist erforderlich, neue Infrastrukturen darzustellen, oder in Hinblick
auf vielerlei Gründe
dort, wo es notwendig ist, eine erneute Planung durchzuführen, nicht
nur die Kapazität
zu berücksichtigen,
sondern auch Parameter, die der Planung von Radioanlagen zugeordnet
sind (Interferenzen, Leistung, die aus unterschiedlichen Basisstationen
aufgenommen wird, usw.).
-
Die
Parameter-Extraktion eines zellularen Telefonie-Operator-Netzwerkes,
die von den Daten ausgeht, die durch diesen Operator an der Radio-Schnittstelle
gesendet werden, ist eine funktionale Eigenschaft, die derzeit durch
die Entwicklung bei Telefonen durch unterschiedliche Hersteller
von mobilen Anlagen angeboten wird.
-
Deshalb
ist die ERICSSON TEMS-Einheit in der Lage, die mobilen Netzwerk-Konfigurations-Parameter
eines Operators dadurch zu erzielen, dass Telefone entwickelt werden,
die mit einem Rechner verbunden sind.
-
Trotzdem
bieten diese Einheiten keine Informationen über die Zugriffs-Versuche bei anderen
mobilen Telefonen an, weder Interferenz-Messungen auf den Hochfrequenz-Trägern, noch
Okkupations-Statistiken von radioelektrischen Spektren.
-
Andererseits
werden die Informationen, die sich auf den Zugriff von schnurlosen
Telefonen beziehen, nunmehr durch Managementsysteme von unterschiedlichen
Anbietern der Einheiten, die ein Operator-Netzwerk ausbilden, angeboten.
-
Diese
Informationen werden von solchen gewonnen, die durch Basisstationen
bereitgestellt werden, und es nicht möglich, Informationen an unterschiedlichen
Stellen ihrer Position zu erhalten.
-
Andererseits
ist es erforderlich, einen Zugriff zu den Management-Systemen der
Einheiten zu erreichen und zwar vollständig unabhängig von der Software der Anbieter.
-
Der
Anmelderin ist die Existenz von früheren Vorschlägen nicht
bekannt, die die Aufgabe haben, ein System zur Erzielung von Informationen über die Zellenkonfiguration
des GSM/DCS Mobil-Netzwerkes eines beliebigen Operators, das von
der geographischen Lage, an der er/sie positioniert ist, wie auch statistische
Werte der Zugriffsversuche zu den Zellen, Leistungspegeln unterschiedlicher
Träger,
Interferenzen und Okkupations-Statistiken von radioelektrischen
Spektren zu erreichen.
-
Eine
mögliche
Lösung
der hierbei anstehenden Probleme könnte darin bestehen, dass auf
eine Erfindung zurückgegriffen
wird, die entsprechende charakterstische Eigenschaften besitzt,
um die Nachteile zu beheben, die heutzutage geprüft werden.
-
BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Vorliegende
Erfindung schlägt
ein tragbares System vor, das es ermöglicht, eine Netzwerk-Konfiguration
und Verkehrsinformationen zu sammeln, wie in Anspruch 1 beschrieben.
-
Im
einzelnen wird das tragbare System zum Erfassen von Verkehrs- und
Konfigurationsdaten des GSM/DCS- Mobil-Netzwerkes, beginnend an
einer Radio-Schnittstelle
nach der Erfindung, grundsätzlich dadurch
dargestellt, dass von einer Einheit oder einem Gerät augegangen
wird, das den Mess- oder Radio-Sensor erfasst, der aus zwei unabhängigen Monoband-Sensoren
(GSM und DCS) besteht, die Daten von der Radio-Schnittstelle innerhalb
des entsprechenden Frequenzbandes sammeln werden, ferner auch über ein
graphisches Präsentations-Terminal,
an dem die erzielten Resultate sichtbar dargestellt werden können, und
es wird darauf verwiesen, dass die Kommunikation zwischen den beiden
unabhängigen
Monoband-Sensoren GSM und DCS sowie das graphische Präsentations-Terminal
durch ein gemeinsames Schnittstellen-Modul gemanagt wird.
-
Jeder
der Monoband-Sensoren besteht aus zwei Empfängerketten, die miteinander
kommunizierend verbunden sind; die erste von ihnen ist mit der Frequenz
der DLNK (downlink von der Basisstation zur Mobilstation) des Radiokanals
CO syntonisiert – sobald
sie in der Zelle festgestellt werden – und die zweite ist mit der
von ULNK (uplink von der Mobilstation zur Basisstation) syntonisiert.
-
Da
der Wert dieser Frequenz wie auch der Informationen über den
Synchronismus und die Struktur der benutzten Kanäle aus den Diffusionskanälen (downlink)
erhalten wird, macht die zweite Aufnahmekette erforderlich, dass
die Informationen aus der ersten Kette zur Betätigung entnommen werden.
-
Diese
Informationen wie auch die, die aus dem Kanal RACH durch die Kette
von ULNK entnommen werden, wird mit Hilfe der Interprozessor-Schnittstelle
ausgetauscht.
-
In
jeder Kette werden zwei große
funktionale Blöcke
unterschieden, z.B.:
- – Ein HF-Modul (RF), das grundsätzlich aus
einem Empfänger
besteht, der die demodulierten Ia, Qa Analogsignale entnimmt, wobei festzuhalten ist,
dass diese Initialen phasengleichen und um 90° phasenverschobenen Komponenten
des demodulierten Signals entsprechen.
- – Ein
digitales Verarbeitungsmodul, das diese Signale digitalisiert, das
sie verarbeitet und aus den relevanten Informationen entnimmt.
- – Ein
Speichermodul, das die aus der vorausgehenden Verarbeitung gewonnenen
Informationen speichert.
-
Die
Schnittstellen mit der Außenseite
des Radio-Sensors sind z.B. wie folgt:
- – Eine Schnittstelle,
die Daten mit dem Präsentations-PC
austauscht, und
- – zwei
Antennen-Schnittstellen (eine GSM und eine DCS).
-
Die
Funktionen, die von jedem Modul ausgeführt werden, sind z.B. folgende:
- – Das
HF-Modul des Downlink (DLNK) ist ein Empfänger, der die Analogverarbeitung
der Signale ausführt,
die durch die Antenneneinheit gesammelt werden, bis das Analogsignal-ON-BASE-Band
entnommen ist (phasengleiche und um 90° phasenverschobene I/Q Komponenten).
-
Ihre
Arbeitsvorgänge
sind Filtern, Verstärken,
Zwischen-Frequenz-Umwandlung
und Demodulation, und sie können
auf allen Frequenzbändern
im Sinne von BTS (Base Transceiver Station eines zellularen Netzwerkes)® Mobile Station
von Band R-GSM (921 – 960
MHz) für
einen GSM-Sensor und Band DCS-1800
(1710 – 1785
MHz) für
einen DCS-Sensor syntonisiert werden.
- – RF-Modul
von ULNK, das ist ein Empfänger
mit den gleichen funktionalen Eigenschaften wie der vorausgehende,
ist jedoch in der Lage, dass er auf dem Frequenzband der Abfühl-Mobilstation → BTS des
Bandes R-GSM (876 – 915
MHz) für
den Sensor GSM und des Bandes DCS-1800 (1710 – 1785 MHz) für den Sensor
DCS syntonisiert wird.
- – Digitales
Verarbeitungsmodul von DLNK, das die folgenden Funktionen ausführt:
- – Prüfen der
empfangenen Signale I und Q (phasengleiche und um 90° phasenverschobene
Komponenten von Analogsignal on-Band-Basis, die sich aus dem HF-Modul
von DLNK ergeben).
- – Ausgleich
der Signale.
- – Decodieren
entsprechend den Decodierpegeln, die für GSM-Kanäle (GSM 05. 02) festgelegt
sind.
- – Extrahieren
von Informations-Nachrichten des Systems des Lagenpegels 3 des Protokolls
der Radio Resources Management (GSM 04, 08).
- – Steuerung
eines Frequenz-Synthetisierers zum Auswählen des gewünschten
RF-Trägers.
- – Synchronisieren
der Zeitbasis des Empfängers mit
dem, der durch den Synchronisierkanal (SCH) definiert ist, welcher
durch die Basisstation gespreizt wird, so dass die mobilen mit ihm
synchron arbeiten.
- – Messen
der aufgenommenen Leistung und Bewertung von Interferenzen.
- – Sammeln
von Daten aus dem digitalen Verarbeitungsmodul von ULNK, und
- – Senden
der Daten, die sowohl an DLNK wie auch an ULNK gesammelt sind, an
das Schnittstellenmodul.
-
Das
digitale Verarbeitungsmodul des ULNK führt z.B, die folgenden Funktionen
aus:
- – Abfragen
von aufgenommenen Signalen I und Q (phasengleiche und um 90° phasenverschobene Komponente
der Analogsignal-On-Band-Basis ausgehend von dem HF-Modul von ULNK).
- – Ausgleich
dieser Signale.
- – Decodieren
entsprechend den Codierregeln, die für die GSM-Kanäle (GSM
05, 02) festgelegt sind.
- – Extrahieren
von Nachrichten über
den Zugriff des RACH-Kanals (gSM 04, 08), (RACH = Kanal für willkürlichen
Zugriff, der von Mobilstationen verwendet wird, um beim Netzwerk
nach der Zuordnung eines dedizierten Kanals zu fragen), und Erarbeitung
von Statistiken.
- – Empfangene
Leistunsmessung und Bewertung von Interferenzen.
- – Senden
von Statistiken an das digitale Verarbeitungsmodul von DLNK.
- – Das
Speichermodul erhält
die statistischen Informationen, die von den Verarbeitungsmoduln erzeugt
worden sind.
- – Das
Schnittstellenmodul führt
Management-Funktionen des Datenaustausches zwischen den Radiosensoren
durch; insbesondere kümmern
sich das digitale Verarbeitungsmodul des ULNK und das graphische
Terminal für
die Präsentation
darüberhinaus
um die Lage aller digitalen Verarbeitungsmodulen.
- – Das
graphische Terminal für
die Darstellung ermöglicht,
dass die von dem Radiosensor gesammelten Daten visualisiert und
in Dateien für
eine spätere
Erstellung von Reports gehalten werden, wobei auch aus diesem Terminal
die Basisstationen) in die Lage versetzt wird (werden), dass sie überwacht
und die präsentierten
Parameter ausgewählt
werden.
-
Von
jeder Basisstation können
die Parameter, die über
ihren Diffusionskanal gesendet werden, ferner auch die Werte der
empfangenen Leistung, die Kanal-Transfer-Funktion
und die Interferenz mit anderen HF-Trägern auf der gleichen Frequenz
(Co-Kanal-Interferenz) über
die Messperiode präsentiert werden.
-
Ferner
können
Statistiken für
die Zugriffs-Versuche der mobilen Terminals zu dieser Zelle visualisiert
werden.
-
BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Um
die Beschreibung zu vervollständigen und
das Verständnis
der charakteristischen Eigenschaften der Erfindung zu verbessern,
zeigen die Zeichnungen, die Teil der Beschreibung sind, anhand der
Darstellungen und des die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels
Folgendes:
-
1 entspricht
einem funktionalen Blockschaltbild des tragbaren Systems zur Erfassung
von Verkehrs- und Konfigurations-Daten des GSM/DCS-Mobilnetzwerkes,
wobei von einer Radioschnittstelle nach der Erfindung ausgegangen
wird.
-
2 zeigt
ein detailliertes Schaltbild eines Monoband-Sensors.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
-
Aus
den Figuren der Zeichnung ergibt sich, dass das tragbare System
zum Erfassen von Verkehrs- und Konfigurations-Daten des GSM/DCS-Mobil-Netzwerkes,
das von einer HF-Schnittstelle ausgeht, im wesentlichen aus einem
Graphik-Terminal (1) für
die Darstellung und einer Messeinheit oder einem Radio-Sensor (2),
einem Personal-Computer (PC) mit operativem Windows-95-System, der
als Graphik-Terminal
(1) für
die Darstellung verwendet wird, und eine Kommunikations-Schnittstelle (3)
zwischen dem Terminal und dem Radio-Sensor darstellt, die wie eine
asynchrone Serien-Schnittstelle RS-232 konfiguriert ist, besitzt.
-
Der
Radio-Sensor (2) ist eine tragbare Einheit, die batteriegespeist
ist, und die eine operative Kapazität ohne Verbindung zum Netzwerk
besitzt, so dass es einfach ist, den Einsatz an unterschiedlichen geographischen
Stellen vorzunehmen.
-
Das
Schnittstellen-Modul (3) basiert auf einem Mehrzweck-Mikroprozessor,
der auf die Daten eingeht, die durch Monoband-Sensoren (10)
und (20), gesammelt werden, und der sie durch eine Serien-Schnittstelle
schickt.
-
Andererseits
nimmt es Befehle auf, die über die
Schnittstelle (3) zum Terminal (1) gelangen und verteilt
sie an das betreffende Modul.
-
Die
digitalen Verarbeitungsmodulen basieren auf einem digitalen Prozessor
des Signals (GSM), zusammen mit Umwandlern, die die Basisband-Signale
I und Q, die von den Hochfrequenzmodulen stammen, digitalisieren.
-
Sie
stehen in Verbindung miteinander über eine Interprozessor-Serien-Schnittstelle und
sie kommunizieren mit dem Speichermodul, um die Resultate zu speichern,
die darauf warten, dass sie zusammen mit dem Präsentations-Terminal gesammelt werden.
-
Die
HF-Modulen sind Heterodyne-Empfänger,
die auf die Frequenz eines ausgewählten Kanals syntonisiert sind,
der eine äußere Antennenschnittstelle
koaxialer Art besitzt, durch die er HF-Signale empfängt.
-
Wie
sich aus 1 ergibt, sind die Sensoren GSM
(10) und DCS (20) so konfiguriert, dass sie von einem
Verarbeitungsmodul DLNK (11) und (11'), einem Verarbeitungsmodul
ULNK (12) und (12'),
einem HF-Modul DNLK (13) und (13'), wie auch einem HF-Modul ULNK
(14) und (14')
an jedem der vorerwähnten
Monoband-Sensoren
GSM und DCS ausgehen.
-
2 zeigt
beide HF-Module (13) und (13') mit einem Umwandler (30),
einem Demodulations-Verstärker
(31) und einem Synthesizer (32) mit um 90° phasenverschobenen
und phasengleichen Komponenten des demodulierten Signals I und Q (50)
und (51), die mit dem Verarbeitungsmodul (11) und
(11') DLNK
verbunden sind, das zwei Analog/Digital-Umwandler (AD) (40)
und (40')
und den entsprechenden Ausgang (41) zur Schnittstelle (3)
mit dem Mikroprozessor aufweist, mit innerhalb des Verarbeitungsmoduls
DLNK (11) und (11')
angeordneten zwei RAM-Speichern
(42) und (42'),
einer um 90° phasenverschobenen
und phasengleichen Komponente des demodulierten Signals (50)
und (51), einem digital arbeitenden Signal-Prozessor (43),
der mit Synthetisier- und Programmier-Blöcken (56), wie auch
mit Programm-Blöcken
für die
Synchronisation und Prüfung
(57), einem Zugriffsblock zum Speicher des digitalen Signal-Prozessors
(43), der als Zugriffsblock (58) bezeichnet ist,
ferner einem Block für
den Zugriff auf den Speicher von Resultaten (59) und Speicher von
Resultaten (60) im strengen Sinn, der einen zweiten Signalprozessor
(43') und
eine programmierbare logische Einrichtung (52) besitzt,
die mit einem Synchronisier- und Prüf-Logikblock (54)
ausgestattet ist, und mit einem Konversions-Block (55), wobei die Blöcke (58, 59 und 60)
wie auch (55) und der digitale Signal-Prozessor (43') in das Verarbeitungs-Modul ULNK
(12) (12')
eingebaut sind, das ferner zwei Analog-Digital-Umwandler (AD) (40'') und (40''') enthält.
-
2 zeigt
einen Synthesizer (32'),
einen Umwandler (30')
und einen Demodulationsverstärker (31),
die in das HF-Modul ULNK (14) und (14') eingeschaltet
sind, wobei ein Takt-Generator (33) zwischen dem HF-Modul
DLNK (13) und (13')
und dem HF-Modul ULNK (14) und (14') vorgesehen ist.
-
Die
Erfindung benutzt einen BCCH-Kanal (Broadcast Control Channel),
der eine eine Mehrfachübertragung
liefernde Kanal-Übertragung
durch die Basisstation darstellt, die aus dem Graphik-Terminal getrennt
von den Konfigurations-Daten ist, die auf dem Kanal übertragen
werden, ausgewählt
worden ist.
-
Es
erscheint nicht erforderlich, die Beschreibung für den Fachmann zu erweitern,
um die Erfindung die daraus ableitbaren Vorteile zu erläutern.