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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf die Funkkommunikation. Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf die räumliche
Konfiguration eines Teilnehmer-Funktelefons in einem festen drahtlosen oder
Festfunk-Zugangssystem.
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Die EP-A-0 641 135, die auf die Northern
Telecom Limited übertragen
wurde, lehrt ein Netz von Basisstationen, die die Qualität der Kommunikation
zu oder von einer mobilen Teilnehmereinheit testen. Die Verbindung
wird mit einer einzigen Basisstation aufgebaut, wenn die Qualität als akzeptabel
betrachtet wird. Leistungspegelmessungen werden dauernd an der die
Versorgung übernehmenden
Zellen-Basisstation
durchgeführt,
und die Messungen werden gemittelt und gefiltert, um zu bestimmen,
ob eine mobile Station stationär
ist (und den natürlichen
Schwankungen im Leistungspegel unterworfen ist), oder sich aus der
Zelle heraus bewegt. Die Mittelwertbildung und Filterung wird durchgeführt, um
eine Belastung des Netzes mit übermäßigen Übergabe-Anforderungen
zu vermeiden. Sobald festgestellt wird, dass eine Übergabe
erforderlich ist, wird eine sogenannte „Schnupper-Anforderung" abgegeben, die bewirkt,
dass benachbarte Basisstationen den Normalbetrieb zeitweise unterbrechen
und Leistungsmessungen ausführen.
Die mobile Teilnehmereinheit wird dann zu der Zelle übergeben,
die die höchste
Leistungspegel-Messung hat (oder sie verbleibt in der derzeit die
Versorgung übernehmenden
Zelle, wenn es keine anderen „besseren" Zellen gibt).
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Ein zellulares Funkkommunikationssystem
besteht typischerweise aus einer Anzahl von Zellen, die einen geografischen
Bereich überdecken.
Jeder Zelle wird eine Anzahl von Funkkanälen zugeordnet. Die Zelle kann
weiterhin in Sektoren unterteilt werden, wobei jeder Sektor eine
Anzahl von unterschiedlichen Kanälen hat.
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In einem typischen Mobilsystem ist
ein Teilnehmer nicht für
eine spezifische Zelle konfiguriert. In diesen Systemen wird ein
Funk-Sprachekanal dem mobilen Teilnehmer für die Verbindungseinleitung
auf der Grundlage der Empfangs-Signalstärke-Anzeige
(RSSI) und der Verfügbarkeit
des Funk-Sprachekanals zugeteilt. Während sich der mobile Teilnehmer
durch unterschiedliche Zellen eines Zellularsystems bewegt, werden Funk-Sprachekanäle dynamisch
der Mobilstation zugeteilt, wenn sich die Signalstärke des
Kanals ändert.
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In einem Festfunk-Kommunikationssystem,
das in der Technik auch als ein drahtloses Teilnehmer-Anschlusssystem
bekannt ist, ist jeder Teilnehmer typischerweise auf einer permanenten
Basis für
eine spezifische Zelle konfiguriert. Diese Art von System verwendet
Funktelefone, die nicht ortsbeweglich sind. Ein festes drahtloses
System ist eine attraktive Lösung
zur Realisierung von Kommunikation in Entwicklungsländern oder in
ländlichen
Bereichen von entwickelten Ländern,
in denen die Telekommunikations-Infrastruktur unzureichend ist.
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Für
ein Teilnehmer-Funktelefon, das sich in der Nähe des Inneren einer Zelle
befindet, die als die Heimatzelle für das Teilnehmer-Funktelefon
identifiziert wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Empfangssignal-Überdeckung
oder -Versorgung hoch. Ein Funktelefon, das sich in der Nähe des Randes
der Zelle befindet, kann jedoch aufgrund von Objekten, wie z. B.
Gelände
oder großen
Fahrzeugen, die die Antenne gegenüber dem Teilnehmer-Funktelefon
abschatten, keine Signalüberdeckung
empfangen. Hierdurch schrumpft effektiv die Größe der Zelle. Diese Erscheinung
ist in 7 gezeigt.
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Der obere Teil der 7 zeigt einen Teilnehmer 700,
der für
eine Heimatzelle, die Zelle A, konfiguriert ist. In dieser Zeichnung
liefert die Heimatzelle eine normale Überdeckung oder Versorgung
für den
Teilnehmer (700). Der untere Teil der 7 zeigt das Schrumpfen der Zelle A und
den resultierenden Verlust an Überdeckung,
den der Teilnehmer 700 erleidet.
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Wenn ein Teilnehmer-Funktelefon anfänglich für eine Heimatzelle
konfiguriert wurde, und die Heimatzelle schrumpft, so könnte der
empfangene Signalpegel unter das minimale Signal absinken, das erforderlich ist,
um die Verbindung aufrecht zu erhalten. Dieser minimale Signalpegel
ist die minimale Empfindlichkeit des Funkgerätes – der Signalpegel, unterhalb
dessen das Funkgerät
kein Signal mehr erfassen kann. In diesem Fall wird die Verbindung
unterbrochen oder nicht aufgebaut, wenn dies eine neue Verbindung
ist, weil der Teilnehmer lediglich für eine Heimatzelle in drahtlosen
Teilnehmer-Anschlusssystemen konfiguriert ist. Damit ergibt sich
eine bisher unbekannte Notwendigkeit zur Schaffung einer verbesserten Überdeckung
oder Versorgung für
Teilnehmer, die sich am Rand einer Zelle in einem drahtlosen Teilnehmer-Anschlusssystem
befinden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung
ordnet einen Zellularfunkdienst einer Funktelefoneinheit in einem
drahtlosen Teilnehmer-Anschlusssystem ofer Festfunk-Anschlusssystem zu.
Das Verfahren misst zunächst
an der Funktelefoneinheit ein Mittelwertsignal für jedes Funk-Steuerkanal-Signal,
das von jeder Zelle eines Satzes von Zellen des zellularen Systems
empfangen wird. Der Satz von Zellen besteht aus den Zellen, die
sich innerhalb einer Kommunikationsentfernung von der Funktelefoneinheit
befinden und schließt
die Heimatzelle der Funktelefoneinheit ein.
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Das Verfahren identifiziert als nächstes die
Zellen mit den größten und
zweitgrößten Mittelwerten
aus den gemessenen Mittelwerten. Diese Mittelwerte werden mit Schwellenwertpegel-Bändern verglichen,
um auf diese Weise die Zellen auf der Grundlage davon zu kategorisieren,
in welchem Schwellenwert der spezielle Mittelwert fällt. Die
Anzahl von Schwellenwertpegeln ist gleich der maximalen Anzahl von
versorgenden Zellen, die für
eine an einem Zellenrand angeordnete Funktelefoneinheit konfiguriert
werden dürfen.
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Wenn der größte Mittelwert über den
höchsten
Schwellenwertpegel ansteigt, muss die Funktelefoneinheit lediglich
der Zelle zugeordnet werden, die den größten Mittelwert erzeugte, ihrer
Heimatzelle. Wenn der größte Mittelwert
zwischen den höchsten
und niedrigsten Schwellenwertpegeln liegt, wird die Funktelefoneinheit
nicht nur der Heimatzelle sondern auch den Zellen zugeordnet, die
ausreichend starke Funksignale erzeugen. Wenn der größe Mittelwert
unter den niedrigsten Schwellenwertpegel absinkt, kann die Funktelefoneinheit
keine Verbindung aufbauen oder eine laufende Verbindung wird unterbrochen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines typischen festen drahtlosen Funktelefonsystems
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine typische Zellenauslegung des Funktelefonsystems nach 1.
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3 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines eine bevorzugte Ausführungsform darstellenden Verfahrens
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm eines eine alternative Ausführungsform darstellenden Verfahrens
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
die Verteilung eines örtlichen
Mittelwertes in einer Situation mit zwei benachbarten Zellen.
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6 zeigt
eine Kurve der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion gegenüber dem
Signalpegel wie er sich aus 5 ergibt.
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7 zeigt
eine Zellenauslegung, die die Zellen-Atmungs-Erscheinung aufweist.
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8 zeigt
eine Tabelle, die zur Auswahl von Schwellenwertpegeln in einer Ausführungsform
mit zwei Versorgungszellen verwendet wird.
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9 zeigt
eine weitere abgeänderte
Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
die Funküberdeckung
eines festen drahtlosen Zugangssystems unter Verwendung der vorliegenden
Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Das drahtlose Funk-Teilnehmeranschluss-
oder Festfunkanschluss-Telefonsystem der vorliegenden Erfindung
ermöglicht
es einem Benutzer eines drahtlosen Funktelefons, einen Zugang an
das öffentliche
Wähltelefonnetz
zu haben. Durch Mitteln des Mittelwertes der von dem Funktelefon
empfangenen Signale über
den Raumbereich kann das System das Funktelefon in optimaler Weise
auf zusätzliche
benachbarte Zellen über die
Heimatzelle des Funktelefons hinaus konfigurieren.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild des festen drahtlosen Funktelefonsystems der
vorliegenden Erfindung. Dieses System umfasst mehrfache Basisstationen 101–103,
die Funktelefonsignale mit dem festen Teilnehmer-Funktelefon 110 austauschen.
Jede Basisstation 101–103 besteht
aus mehreren Empfängern
und Sendern, die in irgendeinem Hochfrequenzband arbeiten. Die 800
und 900 MHz-Bänder
sind jedoch für
einen Zeitvielfachzugriffs- (TDMA-) Zellulardienst typisch. Dieses
System kann in Bürogebäuden, Teilen
von Städten oder
anderen Stellen installiert werden, die einen Telefonzugang erfordern,
ohne dass eine Telefonverkabelung installiert werden muss.
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Die Funkbasisstationen 101–103 sind
mit einer Festfunk-Steuerung 105 verbunden. Die Steuerung 105 führt Aufzeichnungen
darüber,
welche Teilnehmer für
eine bestimmte Basisstation 101, 102 oder 103 konfiguriert
sind und lenkt irgendwelche Anrufe von dem öffentlichen Femsprechwählnetz (PSTN) 120 zu
der passenden Basisstation 101, 102 oder 103 zur Übertragung
an das Teilnehmer-Funktelefon.
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2 erläutert die
Zellenauslegung der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel
gibt es drei Basisstationen: BSA, BSB und BSC 201–203.
Die Teilnehmer-Festfunktelefone 210, 220 und 230 kommunizieren jeweils
mit der passenden Basisstation 210, 220 und 230.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung bestimmt, für welche
Basisstation 201–203 jedes
Teilnehmer-Funktelefon 210, 220 und 230 konfiguriert
ist.
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Ein Teilnehmer-Funktelefon 210 kann
für eine
einzige Basisstation 202 konfiguriert sein. Ein weiteres Funktelefon 220 kann
für zwei
Basisstationen 201 und 202 konfiguriert sein,
während
ein weiteres Funktelefon für
alle drei Stationen 201–203 konfiguriert
sein kann.
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Die von einem Funktelefon in dem
vorstehenden drahtlosen System empfangene Leistung wird wie folgt
ausgedrückt:
worin
P
R(r)
= die empfangene Leistung an einer Entfernung r von der Basisstation
ist.
P
0 = die empfangene Leistung an
einer eng benachbarten Bezugsentfernung r
0 ist.
r
= die Entfernung zwischen der Basisstation und dem Funktelefon ist.
r
0 = die nahegelegene Bezugsentfernung ist.
α = die Pfadverlust-Steigung
ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist die Nah-Bezugsentfernung größer als
1,39·G·H, worin
G der Antennengewinn und H die Antennenhöhe ist. Die Pfadverlust-Steigung α, die auch
als die Ausbreitungskonstante bezeichnet wird, ist in der Technik
gut bekannt. Die Pfadverlust-Steigung ist die Abklingrate der Signalstärke als
Funktion der Entfernung und liegt typischerweise im Bereich von
2–5 in
Abhängigkeit
von dem Gelände
und den Bedingungen. Beispielsweise gilt eine Pfadverlust-Steigung
von 2 ohne jede Hindernisse, während
eine Pfadverlust-Steigung
von 5 eine dichte städtische
Umgebung darstellen würde.
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In der vorstehenden Gleichung ist
die Komponente
der Mittelwert der empfangenen
Leistung, der nachfolgend als m bezeichnet wird. Die Komponente
M(r) ist der örtliche
Mittelwert, der in der Technik auch als Langzeit-Schwundkomponente bezeichnet wird. M(r)
ergibt die logarithmisch normalisierte Verteilung um den Mittelwert
m herum. M(r) ändert
sich aufgrund des Geländeverlaufs
zwischen der Basisstation und dem Funktelefon.
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Die Komponente R(r) ist die Mehrpfad-Schwund-
oder Kurzzeit-Schwund-Komponente.
Die Änderung von
R(r) ergibt sich aufgrund der Reflexion der Funkwellen an vom Menschen
gemachten Strukturen.
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Der örtliche Mittelwert M(r) ist
eine eine Gauß-Verteilung
aufweisende zufällige
Variable mit einer Standardabweichung von σ um m herum. Sowohl σ als auch
M(r) werden in dB gemessen. In einer städtischen Umgebung gilt typischerweise σ = 8 dB,
könnte
jedoch im Bereich zwischen 4 dB und 12 dB in Abhängigkeit von den Bedingungen
des tatsächlichen
Geländes
liegen. Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion von M(r) kann wie
folgt ausgedrückt
werden:
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Ein Beispiel der Signalüberdeckung
in einer Randzelle der vorliegenden Erfindung ist in 5 gezeigt. 5 zeigt die Signalpegelkonturen und die
Verteilung der örtlichen
Mittelwerte bei einer Ausführungsform
mit zwei benachbarten Zellen. Diese Figur zeigt, dass in einer Heimatzelle,
der Zelle A, ein Teilnehmer 500, der sich im Inneren der
Zelle A befindet, einen wesentlich höheren mittleren Signalpegel
mA, der von seiner Heimatzelle, der Zelle
A, empfangen wird, aufweist, als der mittlere Signalpegel mB, der von der benachbarten Zelle, der Zelle
B, empfangen wird. Die zwei Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen
der Signale von den zwei Zellen haben keine große Überlappung. Dies heißt mit anderen
Worten, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das Signal von der Zelle
B aufgrund von Signalschwankungen höher ist, als das von der Zelle
A, gering ist. In diesem Fall sollte der Teilnehmer lediglich für die Zelle
A konfiguriert werden.
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Ein Teilnehmer, der sich am Rand
der Zelle 505 befindet, dem Überlappungsbereich zwischen
den Zellen A und B, stellt einen mittleren Signalpegel von der Zelle
B, mB, fest, der lediglich geringfügig höher als
der von der Zelle A, mA, ist. In diesem
Fall haben die zwei Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen große überlappende
Bereiche. Dies bedeutet, dass obwohl mA > ms ist, eine gewisse
Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Signal von der Zelle B aufgrund
von Signalschwankungen höher
als das Signal von der Zelle A ist.
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Die Wahrscheinlichkeit, dass das
von einer Zelle empfangene Signal höher als ein bestimmter Wert γ ist, kann
aus der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion wie folgt berechnet werden:
worin Q(z) eine Funktion
mit tabellarischen Werten ist, die wie folgt definiert ist:
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Für
den Fall eines Heimatzellen-Teilnehmers gemäß 5 ist mA um einen
großen
Betrag größer als mB. Wenn der gemessene Signalpegel von der
Zelle A = γ ist,
so ist die Wahrscheinlichkeit, dass der empfangene Signalpegel von
der Zelle B den Wert von γ übersteigt,
der schraffierte Bereich in 6,
der das Integral der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion fM(x) über
den Bereich (γ, ∞) ist.
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Für
das vorstehende Randzellen-Teilnehmerbeispiel, das in 5 gezeigt ist, besteht,
selbst wenn mA > mB ist, eine
gewisse Wahrscheinlichkeit, dass das Signal von der Zelle B aufgrund
der Signalschwankung höher
als das Signal von der Zelle A ist. Wenn der gemessene Signalpegel
von der Zelle A = γ ist,
so ist die Wahrscheinlichkeit, dass der empfangene Signalpegel von
der Zelle B den Wert γ übersteigt,
der schraffierte Bereich in 6,
d. h. das Integral der Wahrscheinlichkeits-dichtefunktion fM(x) über
den Bereich (γ, ∞).
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Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen
für mA und mB des Randbeispiels
(505) der Ausführungsform nach 5 sind in 6 gezeigt. Diese Figur zeigt eine grafische
Darstellung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen gegenüber dem
Signalpegel in Dezibel.
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Die untere grafische Darstellung
von 6 zeigt, dass in
der Nähe
des Randes der Zelle A die Mittelwerte mA und
ms sehr nahe beieinander liegen, und dass die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen
stark überlappend
sind. Die obere grafische Darstellung von 6 zeigt, dass für einen Heimatzellen-Teilnehmer
die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass das Signal von der Zelle
B höher
als das von der Zelle A ist.
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Die Wahrscheinlichkeit, dass ein
Funktelefon von einer Zelle überdeckt
ist, ist das Integral der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion fM(x) über
den Bereich (Smin, ∞) worin Smin die
Empfindlichkeit des Funktelefons ist. Die minimale Empfindlichkeit
eines Funktelefons ist Hersteller-abhängig, beträgt jedoch typischerweise –110 dBm.
Als Beispiel einer Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion für einen
Mittelwert m = Smin + 1,0σ ist die
entsprechende Wahrscheinlichkeit der Überdeckung wie folgt:
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Für
einen Heimatzellen-Teilnehmer, der sich im Inneren der Heimatzelle,
der Zelle A befindet, ist der mittlere Signalpegel, der von der
Zelle A empfangen wird, mA, stark genug,
um eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Funküberdeckung oder Funkversorgung
für den
Teilnehmer zu garantieren, wie z. B. 95% der Zeit bei der bevorzugten
Ausführungsform.
Daher sollte lediglich die Zelle A für den Teilnehmer konfiguriert
werden.
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Für
einen Randzellen-Teilnehmer, der sich in dem überlappenden Bereich der Zelle
A und der Zelle B befindet, ist der Hauptsignalpegel der Zelle A,
mA, nicht stark genug, um eine hohe Wahrscheinlichkeit
einer Funküberdeckung
für den
Teilnehmer zu garantieren, beispielsweise nur 70% der Zeit bei der
bevorzugten Ausführungsform.
Um die Wahrscheinlichkeit der Hochfrequenz-Überdeckung zu verbessern, sollte
die Zelle B für
den Teilnehmer zusätzlich
zur Zelle A konfiguriert werden. Mit zwei Versorgungszellen wird
die Gesamtwahrscheinlichkeit einer Empfangs-Funküberdeckung verbessert.
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Das in 3 dargestellte
Vertahren der vorliegenden Erfindung beruht auf den Mittelwerten
der empfangenen Signalpegel von den benachbarten Zellen innerhalb
der Kommunikationsentfernung des Teilnehmer-Funktelefons. Bei der
bevorzugten Ausführungsform
werden die Mittelwerte über
den Raumbereich gemittelt. Diese Ausführungsform arbeitet für ein Maximum
von zwei Versorgungszellen: die Heimatzelle des Teilnehmers und
eine zweite Versorgungszelle.
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Das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform
beginnt damit, dass die Mittelwert-Signale der empfangenen Signalpegel
von den benachbarten Zellen an der Position des Funkteilnehmers
gemessen werden (301), wenn das feste drahtlose Funktelefonsystem
der vorliegenden Erfindung installiert wird. Die Mittelwerte werden
in absteigender Reihenfolge aufgelistet (305). Beispielsweise
könnten
die Mittelwerte wie folgt aufgelistet werden:
mA:
Zelle A ergibt den stärksten
Signalpegel.
mB: Zelle B ergibt den
zweitstärksten
Signalpegel.
mB: Zelle K ergibt den
schwächsten
Signalpegel.
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Der höchste Schwellenwertpegel T1 wird definiert, um die Heimatzellen-Teilnehmer
von den Randzellen-Teilnehmern zu trennen. Diesem Schwellenwertpegel
ist eine hohe Wahrscheinlichkeit der Überdeckung von einer Zelle
zugeordnet. Er besteht aus zwei Parametern, der minimalen Funktelefon-Empfindlichkeit
Smin und der Standardabweichung um den Mittelwert, σ. Diese Parameter
sind in 8 gezeigt.
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Der niedrigste Schwellenwertpegel
Smin ist die minimale Funktelefon-Empfindlichkeit.
Er identifiziert die Teilnehmer, die sich an Löchern in der Funküberdeckung
befinden, und denen keine Versorgungszellen zugeordnet sind. Dies
gilt, weil Smin einer Überdeckungswahrscheinlichkeit
von nur 50% im Mittelwert zugeordnet ist. Dies reicht nicht aus,
um eine ausreichende Sprachequalität sicherzustellen.
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Der Wert vonT1 wird
von dem Diensteanbieter eingestellt. Er stellt einen Kompromiss
zwischen der Sprachequalität
und den Systemkosten dar. T1 kann später modifiziert
werden. Wie dies in der Tabelle von 8 gezeigt
ist, könnte
T1 anfänglich
als T1 = Smin+ 1,3 σ definiert
werden. Dies führt
zu einer entsprechenden Überdeckungswahrscheinlichkeit
von 90,3%:
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Wenn mA,
der Mittelwert, der an der Funktelefoneinheit von der Zelle A gemessen
wird, größer oder gleich
groß T1 ist, so empfängt das Teilnehmer-Funktelefon
eine Funksignal-Überdeckung
von der Zelle A über 90%
der Zeit im Mittelwert. Dies ist der Fall für einen Heimatzellen-Teilnehmer,
der sich im Inneren einer Zelle befindet.
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Wenn T1 zu
niedrig eingestellt wird, wie z. B. T1 =
Smin + 0,5 σ mit einer Überdeckungswahrscheinlichkeit
von 69,2%, dann werden diejenigen Funktelefone, die sich am inneren
Rand der Heimatzelle, der Zelle A, befinden, großzügig als Heimatzellen-Teilnehmer
identifiziert. Diese Teilnehmer-Funktelefone haben keine zusätzlichen
konfigurierten Versorgungszellen. Dies könnte zu einer möglicherweise
unbefriedigenden Sprachequalität
führen.
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Wenn T1 zu
hoch eingestellt ist, wie z. B. T, = Smin +
1,7 σ mit
einer Überdeckungswahrscheinlichkeit von
95,5%, dann werden diejenigen, die sich am äußeren Mittelpunkt der Heimatzelle,
der Zelle A, befinden, als Randzellen-Teilnehmer identifiziert.
Für diese
Teilnehmer sind zusätzliche
Zellen konfiguriert, was zu einer unnötigen Funkressourcen-Zuteilung
führen
könnte.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 3 ist zu erkennen, dass,
wenn mA ≥ T1 (310) ist, das Funktelefon als
Heimatzellen-Teilnehmer identifiziert wird (315) und lediglich
für die
Heimatzelle, die Zelle A, konfiguriert ist. Wenn mA < Smin (350)
ist, so kann das Funktelefon kein Signal empfangen, das für eine Kommunikation stark
genug ist. In diesem Fall kann der Teilnehmer nicht für irgendeine
der Zellen konfiguriert werden (355).
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WennT1 > mA ≥ Smin ist (320), wird das Funktelefon
als ein Randzellen-Teilnehmer identifiziert (325). In diesem Fall
wird das zweitgrößte Mittelwertsignal,
mB, überprüft, ob der
Teilnehmer einer weiteren Zelle zugeordnet werden sollte.
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Wenn T1 > mB ≥ Smin ist (330), so liegen die Mittelwerte
sowohl für
die Zelle A als auch die Zelle B in dem gleichen Bereich. In diesem
Fall wird das Funktelefon für
die Zellen A und B konfiguriert (335). Wenn mB < Smin ist
(340), so ist das Signal von der Zelle B zu schwach, um
von dem Funktelefon verwendet zu werden. In diesem Fall wird das
Funktelefon lediglich als Teilnehmer der Zelle A konfiguriert (345).
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Ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens
gemäß einer
abgeänderten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 4 gezeigt.
Diese Ausführungsform
bestimmt, ob der Funktelefon-Teilnehmer drei Versorgungszellen zugeordnet
werden sollte.
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Bei irgendwelchen alternativen Ausführungsformen,
die mehr als eine zusätzliche
Versorgungszelle für
Randzellen-Teilnehmer verwenden, sind zusätzliche Schwellenwerte erforderlich.
Wenn die maximale Anzahl von Versorgungszellen, die für einen
Randzellen-Teilnehmer konfiguriert werden sollen, gleich N ist (N ≥ 1) dann müssen zusätzliche
N-2 Schwellenwerte neben T, und Smin definiert
werden. Diese zusätzlichen Schwellenwertpegel
werden in der gleichen Weise definiert, wie T1 definiert
wurde, jedoch mit einer geringeren Überdeckungswahrscheinlichkeit
von einer zugehörigen
Zelle. Beispielsweise erfordert die alternative Ausführungsform,
die drei Versorgungszellen verwendet (N = 3) einen zusätzlichen
Schwellenwert. Dieser Schwellenwert wird nachfolgend als T2 bezeichnet.
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Das Verfahren gemäß der alternativen Ausführungsform
beginnt mit der Messung der Mittelwertsignale der empfangenen Signale
von den benachbarten Zellen (401). Diese Mittelwerte werden
in absteigender Reihenfolge aufgelistet (402), um den größten Mittelwert,
den zweitgrößten Mittelwert
und den drittgrößten Mittelwert
zu bestimmen.
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Wenn der größte Mittelwert mA größer oder
gleich dem Schwellenwert T1 ist (405),
so wird das Funktelefon als ein Heimatzellen-Teilnehmer (410)
konfiguriert. Weil in diesem Fall das empfangene Signal für eine ausreichende
Kommunikation stark genug ist, ist eine Reserve-Versorgungszelle
nicht erforderlich. Wenn der größte Mittelwert
kleiner als der minimale Schwellenwert Smin ist
(415), dann kann selbst die Heimatzelle keine ausreichende Überdeckung
liefern, um es dem Funktelefon zu ermöglichen, mit dem System zu
kommunizieren (420).
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Wenn T1 > mA ≥ Smin(425), so wird das Funktelefon
als ein Randzellen-Teilnehmer (430) identifiziert. Das
Verfahren nach der alternativen Ausführungsform betrachtet dann
den zweitgrößten Mittelwert
mB (430). Wenn T1 > mB ≥ T2 ist (435), so werden die Mittelwerte
von der Heimatzelle A und der zweiten Versorgungszelle B als stark
betrachtet, und das Funktelefon wird für beide Zellen konfiguriert
(465). Wenn mB < Smin ist (440), so
ist das Signal von der zweiten Versorgungszelle zu schwach, um verwendet
zu werden, und das Funktelefon wird nur für die Heimatzelle A konfiguriert
(480).
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Wenn T2 > mB ≥ Smin ist (445), so wird das Funktelefon
wiederum als Randzellen-Teilnehmer
identifiziert (450). In diesem Fall kann das Signal von
der Zelle B nicht stark genug sein, um nur eine Konfiguration auf
die Zellen A und B durchzuführen,
und es ist eine dritte Versorgungszelle erforderlich. Daher muss
der drittgrößte Mittelwert
mC betrachtet werden.
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Wenn T2 > mC ≥ Smin ist (455), so liegen die Mittelwerte
von den Zellen B und C in dem gleichen Bereich. In diesem Fall wird
das Teilnehmer-Funktelefon für
die Zellen A, B und C konfiguriert (470), weil das Funktelefon
ausreichende Signale von allen drei Zellen empfängt.
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Wenn mC < Smin ist
(460), so ist der Mittelwert des Signals von der Zelle
C für eine
Verwendung durch das Funktelefon zu schwach. Daher wird der Teilnehmer
für die
Zellen A und B konfiguriert (475).
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9 zeigt
eine weitere alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist eine generische
Ausführungsform,
bei der ein Teilnehmer-Funktelefon N Versorgungszellen zugeordnet
ist.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
sind lediglich Beispiele des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Dieses Verfahren kann auf die Konfiguration von Dienstezellen über drei
hinaus erstreckt werden, wenn dies aufgrund von Gelände, Gebäuden oder
anderen Faktoren erforderlich ist. Die Bestimmung der Anzahl der
Versorgungszellen ist eine Wahl zwischen den Kosten und der Qualität. Eine
Vergrößerung der Anzahl
der Versorgungszellen, für
die ein Funktelefon konfiguriert ist, verbessert die Qualität der Kommunikation,
vergrößert jedoch
auch die Kosten aufgrund der Ressourcenzuteilung, wie z. B. zusätzliche
Zellen-Funkgeräte,
um die möglichen
zusätzlichen
Teilnehmer-Funktelefone abzuwickeln.
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Ein Beispiel eines Nutzens der vorliegenden
Erfindung ist in 10 gezeigt.
Der obere Teil dieser Figur zeigt einen Teilnehmer, der sowohl für die Zelle
A als auch die Zelle B konfiguriert ist, wobei die Zelle A die Heimatzelle
ist. Wenn die Überdeckung
der Zelle A schrumpft, wie dies im unteren Teil gezeigt ist, so
geht die Überdeckung
von der Zelle A verloren. Weil sich der Teilnehmer jedoch immer
noch in dem Überdeckungsbereich
der Zelle B befindet, geht die Fähigkeit
zu einer Kommunikation nicht verloren.
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Es ist aus der vorstehenden Beschreibung
ersichtlich, dass das Verfahren und System der vorliegenden Erfindung
die Qualität
der Kommunikation für
einen Teilnehmer am Rand einer Zelle in einem festen drahtlosen
System oder einem Festfunkanschluss-System verbessert. Durch Konfigurieren
des Telefons für
zusätzliche
Versorgungszellen neben der Heimatzelle wird erreicht, dass wenn
sich der Überdeckungsbereich
einer Zelle ändert,
die anderen Versorgungszellen es dem Teilnehmer ermöglichen,
die Kommunikation ununterbrochen fortzusetzen.