DE60316192T2

DE60316192T2 - Punkt-zu-mehrpunkt-zellenplan und migration

Info

Publication number: DE60316192T2
Application number: DE60316192T
Authority: DE
Inventors: Anna Barbro ENGSTRÖM; Martin Nils Johansson
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: CN101370237A; EP1584211B1; ATE372650T1; EP1584211A1; WO2004064430A1; AU2003303733A1; CN101370237B; BR0316961A; US20060034207A1; CN1723726A; DE60316192D1; US7372829B2

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zellenpläne und Zellenplanänderungen in Punkt-zu-Mehrpunktsystemen (PMP). Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Zellenpläne, in denen zu Anfang mindestens vier Sektoren pro Basisstation zur Verfügung stehen, und wobei zum Beispiel vier Kanäle zur Verfügung stehen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In zellularen Systemen ist eine Zellenplanung erforderlich, da das Frequenzspektrum begrenzt ist, und da es normalerweise notwendig ist, das gegebene Frequenzspektrum wiederholt zu benutzen. In festen drahtlosen zellularen Systemen ist das Verhältnis Trägersignal-zu-Interferenzsignal (C/I) ein wichtiger Systemparameter, der für andere System-Designparameter eine Einschränkung bedeutet, wie zum Beispiel, welches spezielle Modulationssystem zum Senden von Signalen durch die Luft verwendet werden kann.
Für den obigen Systemtyp können C/I Verbesserungen durch räumliches Filtern, wie zum Beispiel durch Verwendung von Mehrstrahlantennen in zellularen Systemen, erzielt werden.
In der EP 1176839 ist ein Punkt-zu-Mehrpunkt-System mit sektorisierten Antennen dargestellt, die die Zellen in 90° Sektoren aufteilen. Durch „Schrägstellung der Netzwerkknoten", siehe 12 und 13 in der EP 1176839 , müsste es möglich sein, kopolare Interferenz auf ein Minimum zu reduzieren.
Die WO 9721309 zeigt einen Zellenplan, der 180° Sektoren verwendet.
Die WO 9535601 A1 zeigt einen Zellenplan, in dem zum Beispiel zwei Frequenzen und zwei orthogonale Polarisationen zum Einsatz kommen. Jede Basisstation kommuniziert mit zwei von vier Sektoren.
Die US 2001055970 A1 zeigt ein Zellenplan-Arrangement für ein TDD (Time Division Duplex) System, in dem sich jede Basisstation vier Sektoren mittels Richtantennen zunutze macht. Die Sektoren benutzen die gleiche Frequenz und Polarisation. Vorhandene Basisstationen konnten einen Polarisationstyp verwenden, während weitere Basisstationen eine andere Polarisation verwenden. Es ist aber auch möglich, dass alle Sektoren der gleichen Basisstation die gleiche Frequenz, aber zwei Polarisationstypen benutzen.
Die US 5838670 zeigt ein Mikrowellensystem für Punkt-zu-Mehrpunkt Funkzugriff wobei 1A und 2B Zellenpläne darstellen, die aus zwei einzigartigen Zellenkonfigurationen bestehen, die periodisch über einen geographischen Bereich verteilt sind. Das Zellenmuster weist einen Wiederbenutzungsabstand von zwei auf. Die in 2A dargestellten Zellenkonfigurationen verwenden 90° Sektoren, wobei der gleiche Kanal in entgegengesetzten Richtungen benutzt wird. Der in 2A dargestellte Zellenplan ist ähnlich dem in 5 dargestellten Zellenplan der vorliegenden Erfindung, und 2B gleicht 1 der vorliegenden Erfindung, obwohl für beide Pläne die Sektoren um 45° gedreht sind. Die Struktur der Zellenkonfiguration von 2C verwendet 45° Sektoren und wurde als 2 der vorliegenden Patentschrift reproduziert.
1 zeigt einen bekannten Zellenplan gemäß einem Sektorantennen Punkt-zu-Mehrpunkt (PMP) TDMA System (Time Division Multiplex Access) von Ericsson, bezeichnet mit MINI-LINK BAS; „MINI-LINK BAS Planning and Engineering Manual", AE/LZT 111 0541 R1B, Ericsson Microwave Systems AB, 2001.
Das Frequenzband und die Anzahl der Kanäle sind typisch gemäß offizieller Bestimmungen festgelegt, die sich auf den Standort beziehen, an dem das System betrieben werden kann. Wenn demnach mehr Benutzer mehr Kapazität anfordern, besteht eine Möglichkeit zur Verbesserung der Kapazität des Systems darin, die Zellen weiter zu sektorisieren.
Für diese Operation wird ein neuer Zellenplan benötigt, der das Aufstellen neuer Geräte und Antennen in den Basisstationen sowie Modifikationen an vorhandenen Antennen erfordert, um diese zum Beispiel von einem 90° Sektormuster auf ein 45° Sektormuster umzustellen. In Systemen, in denen verschiedene Polarisationen verwendet werden, können die Antennen anders angeordnet werden, um eine Änderung von beispielsweise einer vertikalen Polarisation zu einer horizontalen Polarisation zu bewerkstelligen. Folglich sind die Migrationseigenschaften des obigen Systemstyp in Betracht zu ziehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Migration eines ersten Zellenplan-Arrangements in einen zweiten Zellenplan unter Einsatz von Sektorantennen vorzuschlagen, welches Verfahren mit Bezug auf den C/I Wert (Verhältnis Trägersignal-zu-Interferenzsignal) optimiert ist.
Dieses Ziel wurde mit dem in Anspruch 1 definierten Erfindungsgegenstand erreicht.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt einen beispielhaften Ausschnitt (3 × 3 Knoten) eines 90° Sektor Zellenplans eines bekannten PMP Systems,
2 zeigt einen beispielhaften Ausschnitt eines 45° Sektor Zellenplans, der die gleiche Struktur wie ein bekanntes PMP System aufweist,
3 zeigt einen 2 × 2 Knoten Zellenplan, der vier Zellen mit 90° Sektoren aufweist, wobei die Symbole X, * und # Optimierungs-Einschränkungen 1, 2 bzw. 3 mit Bezug auf den schraffierten Sektor veranschaulichen,
4 zeigt einen 2 × 2 Knoten Zellenplan, der vier Zellen mit 45° Sektoren aufweist, wobei die Symbole X, * und # Optimierungs-Einschränkungen 1, 2 bzw. 3 mit Bezug auf den schraffierten Sektor veranschaulichen,
5 zeigt einen beispielhaften Ausschnitt eines 90° Sektor Zellenplans gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
6 zeigt die maximale Anzahl der gleichzeitigen Primär-Uplink Gleichkanalstörer pro Sektor im 90° Zellenplan von 5, eingeschränkt auf eine 3 × 3 Knotenerweiterung, das heißt drei, eins bzw. null, einschließlich der Sektoren mit maximal drei und null gleichzeitigen Gleichkanalstörern, welche, aus einer Uplink C/I Perspektive betrachtet, die schlechtesten und besten Sektoren sind, wobei die Sektoren ohne Zahlenangabe maximal einen gleichzeitigen Gleichkanalstörer aufweisen,
7 zeigt die maximale Anzahl der gleichzeitigen Primär-Uplink Gleichkanalstörer pro Sektor im 45° Zellenplan von 2, das heißt zwei, eins bzw. null, wobei die Sektoren mit maximal zwei und null gleichzeitigen Gleichkanastörern angegeben sind, welches, aus einer Uplink C/I Perspektive betrachtet, die schlechtesten und besten Sektoren sind, und wobei die Sektoren ohne Zahlenangabe maximal einen gleichzeitigen Gleichkanalstörer aufweisen,
8 zeigt die CDF (kumulative Verteilungsfunktion) des Uplink C/I pro Sektor für den bekannten 90° Zellenplan von 1 für eine 3 × 3 Knoten-Zellenplan-Erweiterung einschließlich der maximalen Anzahl von Gleichkanalstörern pro Sektor (3', 1' bzw. 0'),
9 zeigt die CDF des Uplink C/I pro Sektor für den 90° Zellenplan von 5 für eine 3 × 3 Knoten-Zellenplan-Erweiterung einschließlich der maximalen Anzahl von Gleichkanalstörern pro Sektor (3', 1' bzw. 0'),
10 zeigt eine Migrationsstrategie, die dann verwendet wird, wenn eine Sektor-für-Sektor Migration aus dem Zellenplan von 2 in den Zellenplan von 5 stattfindet,
11 zeigt eine erste und eine zweite Zelle, die nach einem Verfahren zur Durchfügung eines erfindungsgemäßen Zellenwechsels geteilt ist,
12 zeigt einen ersten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 5 geeignet ist,
13 zeigt einen zweiten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 5 geeignet ist,
14 zeigt einen dritten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 1 geeignet ist,
15 zeigt einen vierten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 1 geeignet ist, und
16 zeigt einen fünften sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 1 geeignet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN ERFINDUNGSGEMÄSSEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden soll die Terminologie von Zellen und Sektoren benutzt werden. Eine Zelle bezieht sich auf den unmittelbaren Bereich, der von einem Knoten beleuchtet ist, während sich Sektoren auf die Bereiche beziehen, die eine gegebene Zelle teilen. Die Zelle ist von einer Anzahl Endgeräten bevölkert, die vorzugsweise einen festen Standort aufweisen. Es versteht sich, dass ein gegebener Sektor durch die Richtung definiert sein könnte, in der er mit Bezug auf den Knoten, zu dem er gehört, positioniert ist. Daher bezieht sich im Folgenden der Ausdruck „entsprechender gleicher Sektor" auf diejenigen Sektoren, die mit Bezug auf diejenigen betreffenden Zellen, in denen die Sektoren zu finden sind, in der gleichen Richtung ausgerichtet sind, nicht auf einen bestimmten Sektor in einer gegebenen Zelle.
Man betrachte zum Beispiel die in 3 dargestellte Zelle einer 2 × 2 Knoteneinheit für 90° Zellen und die für 45° Zellen in 4. Wenn vier einzigartige Kanäle zur Verfügung stehen und Symmetrien außer Acht gelassen werden, sind 4¹⁶ und 4³² Zellenpläne für 90° bzw. 45° Zellenpläne denkbar.
Jedoch ist eine große Anzahl dieser möglichen Zellenpläne nicht relevant, da manche Gleichkanalzuweisungen nicht wünschenswert sind. In der Annahme, dass ein gegebener Kanal einem gegebenen beispielhaften Sektor (schraffiert) in 2 und 4 zugewiesen wurde, wurden folgende Einschränkungen gelten:

1) In den benachbarten Sektoren des gleichen Knotens (X) ist keine Gleichkanal-Zuweisung zulässig,
2) In den gleichen Sektoren anderer Knoten (*) ist keine Gleichkanal-Zuweisung zulässig,
3) In den Sektoren an den beiden benachbarten Knoten in Richtung der Sektorgrenzen (#) ist keine Gleichkanal-Zuweisung zulässig.

Bei Betrachtung der 45° Sektoren in 4 können folgende zusätzliche Einschränkungen gewählt werden:

4) Ein bestimmter Kanal wird einer geraden Anzahl von Sektoren pro Zelle zugewiesen.

Wenn eine reibungslose Migration von 90° zu 45° Sektoren gewünscht wird, kann eine fünfte Einschränkung an die 45° Zellenpläne angelegt werden. In diesem Beispiel ist der Kanal durch eine Frequenz und eine Polarisation gekennzeichnet:

5) In zwei benachbarten 45° Sektoren, die einen früheren 90° Sektor umspannen, muss die Polarisation die gleiche wie für den 90° Sektor sein.

Die obigen Einschränkungen wurden als Optimierungskriterien für verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen.
5 zeigt einen beispielhaften Ausschnitt eines 90° Sektor Zellenplans gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform. Dieses Zellenplan-Arrangement weist sehr vorteilhafte C/I Eigenschaften auf.
Es versteht sich, dass der 90° Zellenplan von 5 sowohl auf kleinere als auch größere Netzwerke anwendbar ist, da das 3 × 3 Knotennetzwerk lediglich eine beispielhafte Konfiguration des periodischen Musters ist.
Die Knoten in dem obigen Zellenplan beschreiben ein Gitter von im wesentlichen quadratisch geformten Zellen, die selbstverständlich in der tatsächlichen Realisierung aufgrund der angetroffenen Geographie einer gewissen Verzerrung unterliegen.
Das obige Zellenplan-Arrangement umfasst Zellen mit vier 90° Sektoren. Mindestens einer der vier orthogonalen Kanäle könnte jedem einzelnen Sektor zugewiesen werden. Zum Beispiel werden zwei Frequenzen und zwei Polarisierungsrichtungen benutzt.
Das Arrangement hat einen ersten Zellentyp 6 mit einem ersten Kanal a, der Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesen ist, und einen zweiten Kanal B, der Sektoren entgegengesetzter Richtungen zugewiesen ist, sowie einen zweiten Zellentyp 7, der die gleiche Kanalzuweisung wie der ersten Zellentyp hat, aber mit Bezug auf den ersten Zellentyp 6 um 90° gedreht ist. Die ersten und zweiten Zellentypen sind in abwechselnder oder intermittierender Weise entlang einer Diagonale 5 angeordnet.
Die Diagonale kann als 45° Linie betrachtet werden, die sich mit den Knoten in dem im wesentlichen quadratisch geformten Zellenmuster schneidet.
Das Zellenplan-Arrangement umfasst überdies einen dritten Zellentyp 8 mit einem dritten Kanal b, der Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesen ist, und einen vierten Kanal A, der Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesen ist, sowie einen vierten Zellentyp 9, der die gleiche Kanalzuweisung wie der dritte Zellentyp 8 hat, aber mit Bezug auf den dritten Zellentyp um 90° gedreht ist. Außerdem sind der dritte und vierte Zellentyp in intermittierender Weise entlang einer Diagonale angeordnet.
Es ist zu bemerken, dass die ersten und dritten Typen intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind, die mit Bezug auf die Diagonale 5 um 45 Grad gedreht ist. Es ist ferner zu bemerken, dass die zweiten und vierten Typen intermittierend entlang einer anderen Linie angeordnet sind, die mit Bezug auf die Diagonale 5 um 45 Grad versetzt ist, obwohl dies schon anhand der Tatsache klar ist, dass sowohl die ersten und zweiten wie auch die dritten und vierten Zellentypen intermittierend entlang Diagonale angeordnet sind.
6 zeigt die maximale Anzahl der gleichzeitigen Primär-Uplink Gleichkanalstörer pro Sektor im 90° Zellenplan von 5, eingeschränkt auf eine 3 × 3 Knotenerweiterung, das heißt drei, eins bzw. null, wobei die Sektoren ohne Zahlenangabe maximal einen gleichzeitigen Gleichkanalstörer aufweisen. Es ist zu sehen, dass die Sektoren mit jeweils maximal drei gleichzeitigen Gleichkanalstörern die schlechtesten sind. Die Sektoren mit einem Störer sind mittelgut und die Sektoren mit null Störern sind die besten, aus einer Uplink C/I Perspektive betrachtet.
7 zeigt die maximale Anzahl der gleichzeitigen Primär-Uplink Gleichkanalstörer pro Sektor im 45° Zellenplan von 2, das heißt zwei, eins bzw. null, wobei die Sektoren ohne Zahlenangabe maximal einen gleichzeitigen Gleichkanalstörer aufweisen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die maximale Anzahl der primären Gleichkanalstörer von drei im 90° Zellenplan auf zwei im 45° Zellenplan reduziert ist, wie in den 6 und 7 dargestellt.
8 zeigt die CDF des Uplink C/I pro Sektor für den bekannten 90° Zellenplan von 1 für eine 3 × 3 Knoten-Zellenplan-Erweiterung einschließlich der maximalen Anzahl von Gleichkanalstörern pro Sektor. Das Verhältnis für Sektoren mit drei 3', eins 1' bzw. null 0' Störern ist angegeben.
9 zeigt die CDF des Uplink C/I pro Sektor für den 90° Zellenplan von 5 für eine 3 × 3 Knoten-Zellenplan-Erweiterung einschließlich der maximalen Anzahl von Gleichkanalstörern pro Sektor. Das Verhältnis für Sektoren mit drei 3', eins 1' oder null 0' Hauptstörern ist angegeben.
8 und 9 wurden mit Hilfe eines Simulationstools erzeugt, in der Annahme, dass alle Antennen der Basisstationen und Endgeräte einer Antennenklasse nach dem nicht-idealen Standard ETSI (Europäisches Telekommunikationsstandard-Institut) eine Antennen-Eigenschaft aufweisen, die ein gewisses Seitenzipfelmuster beinhaltet. Die jeweilige Implementierung des Zellenplans beeinflusst in unterschiedlichem Maße die Interferenz, die dem nicht-idealen Seitenzipfelmuster entstammt.
Bei einem Vergleich von 9 mit 8 ist zu erkennen, dass für die Sektoren mit null Hauptstörern ein beträchlicher Anstieg im C/I für den erfindungsgemäßen 90° Zellenplan erzielt wurde. Es ist zu sehen, dass C/I Verbesserungen von 5 bis 7 dB für Sektoren erzielt wurden, die null Gleichkanalstörer aufweisen. Wie zu sehen ist, sind die Sektoren mit einer oder drei Hauptstörern im wesentlichen unbeeinflusst. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verbesserungen stark von dem sichtbaren Seitenzipfelmuster abhängig sind.
Der Zellenplan von 5 stellt eine verbesserte Kanalisolierung für eine Nur-Frequenz-Kanalzuweisung und noch bessere Ergebnisse für eine kombinierte Frequenz- und Polarisations-Kanalzuweisung bereit.
Das verbesserte C/I könnte wegbereitend sein für die Einführung von Modulationssystemen höherer Ordnung zur Erzielung höherer Bitraten.
Überdies dient gemäß der Erfindung der Zellenplan von 5 als ausgezeichneter Startpunkt für eine Migration in den bekannten Zellenplan von 2.
Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung ist ein Verfahren zur Migration aus dem obigen Zellenplan von 5 in den bekannten Zellenplan von 2 vorgesehen.
Hinsichtlich der Migration von 90° Sektoren in 45° Sektoren wird, aus der Perspektive der C/I Leistung betrachtet, das beste Ergebnis erzielt, wenn der gesamte 90° Zellenplan von 5 direkt in den 45° Zellenplan von 2 geändert wird.
Es könnte verschiedene Gründe geben, die dafür sprechen, dass die Migration allmählich durchgeführt werden sollte, das heißt, dass die Modifikationen Knoten für Knoten vorgenommen werden sollten. In dem typischen Migration-Szenario besteht bei bestimmten Benutzern in lokalen Bereichen des Zellenplans Bedarf für mehr Bandbreite. Folglich ist es vorteilhaft, zur Zufriedenstellung dieser Benutzer so wenig Änderungen wie möglich zu implementieren. Eine allmähliche Einführung der Sektorisierung, wobei solche Benutzer oder Zellen, die besondere Bedürfnisse haben, bevorzugt werden, würde typisch eine günstigere wirtschaftliche Lösung darstellen.
Erfindungsgemäß kann die allmähliche Implementierung von Netzwerkänderungen in spezifischen Knoten durchgeführt werden, während das restliche Netzwerk weiterläuft, so dass der Ausfall während der Netzwerkänderungen auf ein Minimum reduziert ist.
Die Migration in den Zellenplan von 2 beinhaltet das Teilen der 90° Sektoren in 45° Sektoren. Anhand eines Beispiels soll nun eine Sektorteilung und ein Kanalwechsel in einem gegebenen ersten Sektor und danach in einem zweiten Sektor erklärt werden. Die gegebenen geänderten Sektoren entsprechen einem Ausschnitt des Zellenplan von 2.
Mit Bezug auf 11 kommen für einen Kanalwechsel nur solche 45° Sektoren in Betracht, die entlang oder parallel zu einer ersten Linie 20 bis zur 90° Sektor-Grenze zeigen, (oder nur solche 45° Sektoren, die mindestens eine Richtung aufweisen, die weitgehend entlang oder parallel zu einer Linie verlauft), wobei die erste Linie mit Bezug auf die Diagonale 5 um 45° versetzt ist, während Sektoren, die entlang einer Linie zeigen, die lotrecht zur ersten Linie verläuft, unverändert bleiben. Es versteht sich, dass die Ausrichtung von Linie 20 willkürlich ist, solange ihre Definition während der Änderungsprozedur nicht geändert wird. Diejenigen 45° Sektoren, die entlang einer ersten Linie 20 ausstrahlen, sind Kandidaten für einen Kanalwechsel.
Wenn ein erster 45° Sektor 13 für den Kanalwechsel in Betracht gezogen wird, wird ein zweiter 45° Sektor 14 an der entsprechenden Sektorposition in einer in Reichweite des Springers 11 befindlichen Zelle identifiziert, der in Richtung des identifizierten 45° Sektors zu finden ist. Anschließend wird der Kanal des identifizierten ersten 45° Sektors 13 gewechselt, um den Kanal b zu adoptieren, der nach dem alten Zellenplan von 5 an dem Ort benutzt wurde, der dem zweiten 45° Sektor 14 entspricht. Wie in 11 angedeutet, wechselt der Sektor 13 von Zelle 10 von a zu b.
Es versteht sich, dass der Ausdruck „in Reichweite des Springers befindlich" analog zum Bewegungsbereich des Springers im Schachspiel verwendet wird, wobei die Zellen den Quadraten des Schachbretts entsprechen. Im vorliegenden Beispiel sind die Zellen 11 und 12 mit Bezug auf Zelle 10 in Reichweite des Springers.
Jeder weitere unveränderte Sektor, der für Zellenteilung und nachfolgenden Kanalwechsel in Betracht gezogen wird, könnte unter Anwendung der gleichen Änderungsregeln, wie oben erklärt, gewählt werden.
Bei Auswahl eines Sektors, der aber die Grenze hinaus zeigt, – zum Beispiel Sektor 14 in 11, der nicht in Richtung eines anderen Sektor zeigt – würde die weitere Änderung bedeuten, dass der Kanal des identifizierten zweiten 45° Sektors 14 gewechselt wird, um den Kanal zu adoptieren, der nach dem alten Zellenplan von 5 an dem Ort benutzt wurde, der dem identifizierten ersten 45° Sektor 13 entspricht, so dass sich Sektor 14 von Zelle 11 von b zu a ändert.
Die Sektoren 15 und 16 bleiben unverändert, da sie nicht so ausgerichtet sind, dass sie entlang Linie 20 ausstrahlen.
Es ist zu bemerken, dass zur Adoptierung geeignete Kanäle diejenigen Kanäle sind, die ursprünglich im Zellenplan gefunden wurden.
Es ist zu bemerken, dass es möglich ist, den 45° Zellenplan von 2 auf den 90° Zellenplan von 5 zurückzusetzen.
Gemäß dem bevorzugten erfindungsgemäßen Migrationsplan werden die Kanäle im Zellenplan von 5 in folgender Weise zugewiesen: Kanäle a und b bezeichnen erste und zweite Frequenzen einer ersten Polarisation, während Kanäle A und B die gleichen ersten und zweiten Frequenzen bezeichnen, jedoch eine zur ersten Polarisation orthogonale zweite Polarisation aufweisen.
Es ist zu sehen, dass bei Migration aus dem Zellenplan von 5 in den Zellenplan von 2 die den 90° Sektoren entsprechenden individuellen Bereiche ihre individuelle Polarisation beibehalten, wenn der Sektor geteilt wird. Beispielsweise wird der Sektor, der Kanal B in Zelle 7 von 5 benutzt, in Sektoren geteilt, die Kanäle A und B benutzen, und der Sektor, der Kanal a benutzt, wird in b und a geteilt.
Ein Frequenzwechsel kann allgemein leichter implementiert werden als ein Polaritätswechsel. Zum Beispiel könnten die Endgeräte mittels eines Software-Updates an den neuen Zellenplan angepasst werden. Dies ist der Hintergrund für die oben erwähnte fünfte Einschränkung.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform verbessert eine sorgfältige Analyse des gesamten 90° Zellenplans die C/I Leistung auf Netzwerken mit ≥ 3 × 3 Knoten. In 10 ist die Analyse für die Migration (oder Teilung) des 90° Zellenplans von 5 in den 45° Zellenplan von 2 veranschaulicht.
Wenn irgendein 90° Sektor in der Mittelreihe der Zellen in zwei 45° Sektoren geteilt werden soll, sind keine anderen 90° Sektoren betroffen. Gleiches gilt für die äußersten Eckensektoren der Eckenzellen und ihre jeweiligen nächsten Nachbarn. Alle diese 90° Sektoren sind in 10 mit * bezeichnet.
Wenn einer der acht 90° Sektoren, die mit V markiert sind, in zwei 45° Sektoren geteilt werden soll, sollte vorzugsweise der in Reichweite des Springers befindliche, mit einem Pfeil markierte Sektor • in zwei 45° Sektoren geteilt werden. Im vorliegenden Beispiel sollten insgesamt acht mit V markierte Sektoren und die mit • markierten acht entsprechenden Sektoren gleichzeitig geändert werden. Andernfalls könnten die mit • markierten Sektoren einen potentiellen primären Gleichkanalstörer enthalten. Es wird darauf hingewiesen, dass dies umgekehrt nicht notwendig ist; wenn die mit • markierten Sektoren geteilt werden sollen, ist es nicht notwendig, auch die mit V markierten Sektoren zu teilen.
Bei Berücksichtigung der obigen Vorsichtsmaßnahme wird daher eine sukzessive Migration als möglich betrachtet, ohne dass andere Zellen, abgesehen von den direkt betroffenen, beeinträchtigenden Bedingungen während einer allmählichen Kanalwechseloperation unterliegen. Die individuelle Kanalzuweisung der neuen 45° Sektoren müsste identisch mit der in 2 dargestellten Zuweisung sein.
Für 1 × 1 und 2 × 2 Zellen-Netzwerke konnte der optimale 90° Zellenplan auf einer Sektor-für-Sektor-Basis in den optimalen 45° Zellenplan umgeändert werden, ohne dass sich nachteilige Auswirkungen bemerkbar machten.
Der Zellenplan, der sich ergibt, nachdem alle Zellen geteilt wurden, kann wie folgt definiert werden:
Das Zellenplan-Arrangement umfasst Zellen mit acht 45° Sektoren, wobei dem individuellen Sektor mindestens einer von vier orthogonalen Kanälen, wie zum Beispiel zwei Frequenzen und zwei Polarisationen, zugewiesen werden kann, wobei das Arrangement einen ersten Zellentyp mit einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten Kanal, die Sektoren in entgegengesetzter Richtung zugeordnet sind, und einen zweiten Zellentyp aufweist, der die gleiche Kanalzuweisung wie der erste Zellentyp hat, aber mit Bezug auf den ersten Zellentyp um 90° gedreht ist. Die ersten und zweiten Zellentypen sind abwechselnd entlang einer vertikalen oder horizontalen Linie angeordnet, die sich mit den Knoten schneidet. Das Zellenplan-Arrangement umfasst außerdem einen dritten Zellentyp, bei dem die ersten, zweiten, dritten und vierten Kanäle Sektoren in entgegengesetzter Richtung zugeordnet sind, wobei der erste und zweite Kanal mit Bezug auf den ersten und zweiten Kanal des ersten Zellentyps um eine erste Diagonale herum vertauscht sind. Die dritten und vierten Kanäle sind mit Bezug auf die ersten und zweiten Kanäle des zweiten Zellentyps um eine zweite Diagonale herum vertauscht. Des weiteren ist ein vierter Zellentyp vorgesehen, der die gleiche Kanalzuweisung wie der dritte Zellentyp aufweist, aber mit Bezug auf den ersten Zellentyp um 90° gedreht ist. Der dritte und vierte Zellentyp sind abwechselnd entlang einer vertikalen oder horizontalen Linie angeordnet, die sich mit den Knoten schneidet, wobei keine ersten und dritten Zellentypen derart angeordnet sind, dass Sektoren des gleichen Kanals nebeneinander liegen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung ist es möglich, auch andere Zellenpläne außer des Zellenplans von 2, beginnend mit 5, aufzustellen.
12 zeigt einen ersten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 5 geeignet ist.
13 zeigt einen zweiten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 5 geeignet ist.
14 zeigt einen dritten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 1 geeignet ist.
15 zeigt einen vierten sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 1 geeignet ist.
16 zeigt einen fünften sub-optimalen Zellenplan, der zur Migration aus dem Zellenplan von 1 geeignet ist.

Claims

Verfahren zur Durchführung von Migration aus einem ersten Zellenplan in einen zweiten Zellenplan, wobei der erste Zellenplan Zellen mit vier 90° Sektoren umfasst, denen jeweils einer von vier orthogonalen Kanälen (a, b; A, B) zugewiesen werden kann; wobei der erste Zellenplan folgendes Arrangement aufweist: einen ersten Zellentyp (6) mit einem Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesenen ersten Kanal (a), und einem Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesenen zweiten Kanal (B), sowie einen zweiten Zellentyp (7) mit der gleichen Kanalzuweisung wie der erste Zellentyp, der aber mit Bezug auf den ersten Zellentyp um 90° gedreht angeordnet ist, wobei der erste und zweite Zellentyp intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind; einen dritten Zellentyp (8) mit einem Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesenen dritten Kanal (b), und einem Sektoren entgegengesetzter Richtung zugewiesenen vierten Kanal (A), sowie einen vierten Zellentyp (9) mit der gleichen Kanalzuweisung wie der dritte Zellentyp, der aber mit Bezug auf den dritten Zellentyp um 90° gedreht angeordnet ist, wobei der dritte und vierte Zellentyp intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind; wobei der erste (6) und dritte Zellentyp (8) intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind; ODER wobei der erste Zellenplan folgendes Arrangement aufweist: einen ersten Zellentyp (1) mit einem ersten (a), einem zweiten (b), einem dritten (A) und einem vierten (B) Kanal, sowie einen zweiten Zellentyp mit der gleichen Kanalzuweisung wie der erste Zellentyp, der aber mit Bezug auf den ersten Zellentyp um 180° gedreht angeordnet ist, wobei der erste und zweite Zellentyp intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind; einen dritten Zellentyp mit einem ersten (b), einem zweiten (a), einem dritten (B) und einem vierten (A) Kanal, sowie einen vierten Zellentyp mit der gleichen Kanalzuweisung wie der dritte Zellentyp, der aber mit Bezug auf den dritten Zellentyp um 180° gedreht angeordnet ist, wobei der dritte und vierte Zellentyp intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind; wobei der erste (1) und dritte Zellentyp intermittierend entlang einer Linie angeordnet sind; die Migration in den zweiten Zellenplan involviert das Teilen einer Mehrzahl von 90° Sektoren in 45° Sektoren und das Durchführen von Kanalwechseln; wobei gegebene entsprechende Sektoren des ersten und dritten Zellentyps für einen Kanalwechsel in Betracht gezogen werden, und wobei andere gegebene entsprechende Sektoren des zweiten und vierten Zellentyps für einen Kanalwechsel in Betracht gezogen werden, während die restlichen Sektoren unverändert bleiben, wobei ein zum Kanalwechsel in Betracht gezogener beliebiger erster 45° Sektor (13) und ein an der entsprechenden Sektorposition in einer Zelle (11) in Richtung des identifizierten 45° Sektors gefundener zweiter 45° Sektors (14) identifiziert werden, und der Kanal des identifizierten ersten 45° Sektors gewechselt wird, um den gemäß des ersten Zellenplans benutzten Kanal (b) an dem Ort zu adoptieren, der dem zweiten 45° Sektor (14) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Kanal des identifizierten zweiten 45° Sektors (14) zum Kanal (a) des ersten Zellenplans an dem Ort wechselt, der dem identifizierten ersten 45° Sektor (13) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Zellenplan definiert ist durch: die Kanalzuweisungen für gegebene entsprechende 45° Sektoren des ersten und dritten Zellentyps werden gegenseitig ausgetauscht; die Kanalzuweisungen für gegebene entsprechende 45° Sektoren des zweiten und vierten Zellentyps werden gegenseitig ausgetauscht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der erste Zellenplan allmählich in den zweiten Zellenplan übergeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3–6, wobei die mindestens vier orthogonalen Kanäle sich durch zwei Frequenzen (a, A, b, B) und zwei Polarisationen (a, b; A, B) voneinander unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Polarisation eines Sektors des zweiten Zellenplans mit Bezug auf den ersten Zellenplan unverändert bleibt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei für diejenigen Endgeräte, die von dem Übergang in den zweiten Zellenplan betroffen sind, nur ein Frequenzwechsel erforderlich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Migration anfänglich das Teilen von Mittelreihenzellen und Eckensektoren von Eckenzellen (*) und anschließend Sektoren (13, 14; 15, 16) von nicht benachbarten Zellen eines zweiten und eines vierten Zellentyps involviert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nur 45° Sektoren, die auf einer parallel zu einer 90° Sektorgrenze verlaufenden ersten Linie (20) liegen, für den Kanalwechsel in Betracht gezogen werden, während Sektoren, die auf einer lotrecht zur ersten Linie verlaufenden Linie liegen, unverändert bleiben sollen.