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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Mobiltelekommunikationssysteme, und genauer
auf ein Verfahren und ein System zum Messen von HF-Signalen in einem
zellularen Telekommunikationssystem mit einem Merkmal durch ein
Mobiltelefon unterstützter Übergabe.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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In
zellularen Mobiltelekommunikationssystemen ist es häufig notwendig,
Signalpegel in ausgewählten
Kanälen
des Systems, in einer Mobilstation für unterschiedliche Zwecke zu
messen – siehe
auch
US-A-5 428 816 .
In gewissen Zeiten können
Ressourcen zum Durchführen
von Messungen in der Mobilstation begrenzt sein, und es kann schwierig
sein, eine genaue Menge von Messungen zu erhalten, wenn gewünscht wird,
Signalpegel in einer großen Zahl
von Kanälen
in einem Zeitpunkt zu messen.
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Eine
Aufgabe, die Ressourcen verwendet, die zum Durchführen von
Signalpegelmessungen in einer Mobilstation erforderlich sind, ist
die Aufgabe von durch ein Mobiltelefon unterstützter Übergabe (MAHO, mobile assisted
handoff). MAHO ist ein Prozess, durch den Steuerung eines Rufes,
der eine Mobilstation einbezieht, von Basisstation zu Basisstation
transferiert wird, während
sich die Mobilstation überall
in dem Sys tem bewegt. Beispiele von Systemen, in denen MAHO implementiert
wurde, enthalten digitale Systeme, die gemäß den Systemen EIA/TIA IS-54B
und IS-136 arbeiten.
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In
Systemen IS-54B und IS-136 wird der Signalübertragungsmodus vom Vielfachzugriff
in Zeitmultiplex (TDMA) verwendet. In TDMA werden Kommunikationen
zwischen einer Basisstation und einer bestimmten Mobilstation in
Funkkanälen übertragen, die
auch für
Kommunikationen zwischen der gleichen Basisstation und bis zu zwei
unterschiedlichen Mobilstationen verwendet werden können. Die
Kommunikationen werden durch Daten oder digitalisierte Sprachsignale
ausgeführt,
die als Häufungen (bursts)
in Zeitschlitzen übertragen
werden, die in den Funkkanälen
zeitlich multiplext sind. Jeder Mobilstation in Kommunikation mit
einer Basisstation ist ein Zeitschlitz in sowohl dem Umkehrkanal
als auch Vorwärtskanälen zugewiesen.
Die zugewiesenen Zeitschlitze sind für jede Mobilstation eindeutig,
sodass Kommunikationen zwischen unterschiedlichen Mobiltelefonen
einander nicht stören.
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Ein
MAHO-Übergabeprozess
ist spezifiziert, in den Standards IS-54B und IS-136 verwendet zu werden.
Eine MAHO-Übergabemessung
geschieht in der Mobilstation während
der Zeiten, wenn die Mobilstation weder in dem zugewiesenen Umkehrkanal-Zeitschlitz überträgt noch
in dem zugewiesenen Vorwärtskanal-Zeitschlitz empfängt. In
dem MAHO-Prozess überwacht
während
der Zeiten zwischen Signalhäufungen
in einem laufenden Ruf die Mobilstation periodisch Funkkanäle (Übergabemessungskanäle) jeder
Basisstation, die sich in enger Nachbarschaft zu der Basisstation
befindet, mit der der Ruf abläuft.
Der Steuerkanal jeder benachbarten Basisstation wird typischerweise
als der Übergabemessungskanal
verwendet. Für
jede Mobilstation, die in einen laufenden Ruf einbezogen ist, sind
die Übergabemessungskanäle, die
gemessen werden, in der Nachbarzellenliste der Zelle enthalten,
in der der Ruf abläuft.
Zu sätzlich
zum Messen der Übergabemessungskanäle von benachbarten
Basisstationen während
eines laufenden Rufes misst die Mobilstation auch die Empfangssignalstärke in dem
aktuellen Kanal, in dem der Ruf abläuft.
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Die
Mobilstation misst die Empfangssignalstärke in den Übergabemessungskanälen und
dem aktuellen Kanal und überträgt die Messergebnisse
zu der aktuellen Basisstation. Die aktuelle Basisstation leitet
dann diese Messergebnisse zu der MSC weiter. Falls die Empfangssignalstärke in dem
aktuellen Kanal unter die Empfangssignalstärke in einem Übergabemessungskanal
einer benachbarten Zelle abfällt, initiiert
die MSC eine Übergabe
zu dieser benachbarten Zelle.
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Die
Analogsteuerkanäle
(ACCH) der benachbarten Zellen werden als die Übergabemessungskanäle für IS-54B-MAHO
verwendet. In IS-136-MAHO werden die digitalen Steuerkanäle (DCCHs)
der benachbarten Zellen als die Übergabemessungskanäle für MAHO verwendet.
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Da
MAHO meist innerhalb der Mobilstation durchgeführt wird, sind die Ressourcen
zum Ausführen
des Prozesses begrenzt. IS-54B-
und IS-136-Mobilstationen können
nur fünfzig
Messungen pro Sekunde durchführen.
Funkbedingungen, wie etwa Rayleigh-Schwund, Schattenbildung etc. sind derart, dass
es notwendig ist, Messungen zu mitteln, um einen zuverlässigen Signalstärkewert
bereitzustellen. Deshalb ist es notwendig, die Zahl von Zellen,
die die Nachbarzellenliste umfassen, zum Zweck der MAHO-Messung
auf viel weniger als fünfzig
Zellen zu begrenzen. Der IS-54B-Standard begrenzt die Größe der Nachbarzellenliste
auf zwölf
Zellen. IS-136 setzt eine Größenbegrenzung
von vierundzwanzig. Die Erhöhung
in der Größe der Liste
in IS-136 gegenüber IS-54B
hat einen begrenzten Effekt, da die Grenze von fünfzig Messungen pro Sekunde
dennoch zutrifft und jegliche Erhöhung in der Zahl von Zellen
in der Liste Signalstärkemessgenauigkeit
in einem beliebigen gegebenen Übergabemessungskanal
mindert.
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In
gewissen Zeiten kann es notwendig sein, einen Signalpegel in einer
Mobilstation in Kanälen
für andere
Zwecke als MAHO zu messen. Dann kann die Zahl von Kanälen, in
denen eine Signalpegelmessung abgeleitet wird, relativ zu der Zahl
von Kanälen in
der Nachbarzellenliste ziemlich groß sein. Da der MAHO-Prozess
ressourcenintensiv ist, so weit wie er eine Verwendung von Ressourcen
erfordert, die zum Durchführen
von Übergabemessungen
in einer Mobilstation verfügbar
sind, ist es schwierig, Signalpegelmessungen in der Mobilstation
für andere
Zwecke ohne Beeinträchtigung
der Effizienz und Genauigkeit des MAHO-Prozesses zu erhalten.
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Z.B.
können
Messungen in der Mobilstation für
Zwecke außer
MAHO in einem System notwendig sein, das adaptive Kanalzuordnung
verwendet. In einem System, das adaptive Kanalzuordnung verwendet,
kann ein Kommunikationskanal des Systems einer beliebigen Zelle
des Systems zugewiesen sein. In diesem Typ eines Systems wird ein
adaptiver Kanalzuordnungsprozess verwendet, in dem Interferenzmessungen
in verfügbaren
Systemkommunikationskanälen
innerhalb einer bestimmten Zelle geschehen. Wenn es notwendig ist,
einen Kommunikationskanal für
Sprach- oder Verkehrskommunikationen
innerhalb der Zelle zuzuordnen, wird dann einer der am wenigsten
gestörten
verfügbaren
Kanäle
zugeordnet.
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Bezüglich beliebiger
Signalpegelmessungen wird eine größere Genauigkeit in adaptiver
Kanalzuordnung erreicht, indem eine Zahl von Messungen einschließlich Messungen
während
laufender Rufe und Messungen, die in einer Mobilstation durchgeführt werden,
so groß wie
möglich
gemacht wird. Da MAHO-Messungsressourcen begrenzt sind, wäre es in
einem System, das sowohl MAHO als auch adaptive Kanalzuordnung verwendet,
schwierig, die notwendigen Signalpegelmessungen in einer Mobilstation
mit einer gewünschten
Genauigkeit zu erhalten. Das gleiche Problem tritt auf, wenn Signalpegelmessungen
für andere
Zwecke als adaptive Kanalzuordnung durchzuführen sind.
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Es
wäre dann
von Vorteil, in einem zellularen System mit einer MAHO-Funktion
ein Verfahren und ein System zum effizienten Messen von HF-Signalpegeln
in einer Mobilstation zu haben, während der Effekt der Messungen
auf die Effizienz des MAHO-Prozesses minimiert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und ein System zum Messen
von HF-Signalen in einem zellularen Telekommunikationssystem mit
einem Merkmal von durch ein Mobiltelefon unterstützter Übergabe (MAHO) bereit.
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Das
Verfahren und das System nutzen den Messprozess der durch ein Mobiltelefon
unterstützten Übergabe,
um Signalpegel in einer Mobilstation in zusätzlichen Kanälen außer Übergabemessungskanälen zu messen,
in denen ein Signalpegel für
MAHO-Zwecke gemessen
wird. Eine Verwendung des Verfahrens und des Systems erlaubt, dass
Signalpegelmessungen in den zusätzlichen
Kanälen
und in Übergabemessungskanälen unter
Verwendung einer einzelnen Nachbarzellenliste durchgeführt werden. Eine
Verwendung des Verfahrens und des Systems minimiert den Effekt einer
Durchführung
von Messungen in den zusätzlichen
Kanälen
in der Mobilstation in der Effizienz des MAHO-Messprozesses. Die
Ergebnisse der Messungen, die in den zusätzlichen Kanälen durchgeführt werden,
können
durch den Systembetreiber nach Wunsch genutzt werden. Z.B. können die
zusätzlichen
Kanäle
Kanäle
sein, die überall in
dem System adaptiv zugeordnet werden, und die Messergebnisse in
den zusätzlichen
Kanä len
können in
dem adaptiven Kanalzuordnungsprozess verwendet werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung werden zusätzliche
Kanäle,
die zu messen sind, einer modifizierten MAHO-Nachbarzellenliste
selektiv hinzugefügt,
die ausgewählte Übergabemessungskanäle für eine bestimmte
Zelle des Systems enthält.
Die zusätzlichen
Kanäle
und Übergabemessungskanäle bilden
eine modifizierte Messungsliste. Die modifizierte Messungsliste
wird dann in dem MAHO-Messungsprozess verwendet, um Signalpegelmessungen
in jedem Kanal in der Liste zu erhalten.
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Die
zusätzlichen
Kanäle
werden durch Übertragen
von Messungslisten für
eine Messung gemessen, während
eine Mobilstation in einer Zelle arbeitet. Jede Messungsliste ist
von einer vorbestimmten Größe, enthält eine
vorbestimmte Zahl von Übergabemessungskanälen und
eine vorbestimmte Zahl von zusätzlichen
Kanälen.
Während
ein Ruf läuft,
werden unterschiedliche Messungszellenlisten zu der Mobilstation übertragen.
Für jede
Nachbarzellenliste, die zu der Mobilstation übertragen wird, wurde mindestens
einer der zusätzlichen
Kanäle
oder mindestens einer der Übergabemessungskanäle der letzten
zuvor übertragenen
Nachbarzellenliste durch einen anderen zusätzlichen Kanal oder anderen Übergabemessungskanal
ersetzt. Die zusätzlichen
Kanäle
und Übergabemessungskanäle können einer
zu einem Zeitpunkt oder als eine Gruppe von mehr als einem ersetzt
werden, sodass die Nachbarzellenliste auf einer vorbestimmten Größe bleibt.
Der Prozess zum Übertragen
von modifizierten Messungszellenlisten und Durchführen von
Messungen setzt sich fort, bis der Ruf terminiert ist. Die zusätzlichen
Kanäle
können
der Messungsliste in einer unterschiedlichen Reihenfolge für unterschiedliche
Mobilstationen, die in der Zelle arbeiten, hinzugefügt werden.
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Der
Prozess kann während
jedes Rufes wiederholt werden, bis eine gewünschte Menge von Messungen
in der Menge von zusätzlichen
Kanälen erhalten
wurde.
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Signalpegelmessungen
können
in N verfügbaren Übergabemessungskanälen durchgeführt werden,
die in einer anfänglichen
Messungsliste enthalten sind, die zu der Mobilstation bei Rufeinrichtung übertragen
wird. Die Y Übergabemessungskanäle mit den
Y höchsten
Signalpegeln von Messungen, die in den N verfügbaren Übergabemessungskanälen durchgeführt werden,
können
dann als die Übergabekanäle ausgewählt werden,
die in die Messungsliste einzubeziehen sind. Die Zahl von zusätzlichen
Kanälen,
die in die Liste einzubeziehen sind, zusammen mit den Übergabemessungskanälen können dann
gewählt
werden, sodass die Messungsliste auf einer Größe von N Kanälen bleibt.
Alternativ können
die Übergabemessungskanäle durch
Auswählen aller Übergabemessungskanäle mit einem
Signalpegel über
einer vorbestimmten Schwelle ausgewählt werden, und es kann eine
Zahl von zusätzlichen Messungskanälen hinzugefügt werden,
um eine Liste einer gewünschten
Größe zu erstellen.
Die Größe der Nachbarzellenliste
kann durch Systemstandards und Effizienzbetrachtungen bestimmt werden.
Während
der Ruf läuft,
können
die Übergabemessungskanäle in der
Messungsliste durch andere Übergabemessungskanäle ersetzt,
und Messungen durchgeführt
werden um zu verifizieren, dass die Übergabemessungskanäle in der
Messungsliste den Kriterien entsprechen, durch die sie ausgewählt wurden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 veranschaulicht
zehn Zellen innerhalb eines zellularen Telekommunikationssystems
des Typs, den die vorliegende Erfindung allgemein betrifft;
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2 zeigt
die Zellen des in 1 gezeigten Systems mit zusätzlichen
Zellen;
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3 ist
ein Blockpegeldiagramm von Abschnitten eines zellularen Systems
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung; und
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4 ist
ein Flussdiagramm, das Schritte darstellt, die innerhalb eines zellularen
Telekommunikationssystems gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung durchgeführt
werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Bezug
nehmend auf 1 wird ein Abschnitt eines herkömmlichen
zellularen Funkkommunikationssystems des Typs gezeigt, den die vorliegende Erfindung
allgemein betrifft. In 1 kann ein beliebiger geografischer
Bereich in eine Vielzahl von zusammenhängenden Funkabdeckungsbereichen, oder
Zellen Zelle A-Zelle J unterteilt werden. Während das System von 1 veranschaulichend
gezeigt wird, nur zehn Zellen zu enthalten, sollte klar verstanden
werden, dass in der Praxis die Zahl von Zellen viel größer sein
wird.
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In
Verbindung stehend mit und befindlich innerhalb jeder von Zelle
A-Zelle J ist eine Basisstation, die als eine entsprechende einer
Vielzahl von Basisstationen B1-B10 bezeichnet wird. Jede der Basisstationen
B1-B10 enthält
einen Sender, einen Empfänger
und eine Basisstationssteuervorrichtung, die in der Technik gut
bekannt sind. In 1 werden die Basisstationen
B1-B10 veranschaulichend gezeigt, sich jeweils in der Mitte von
jeder von Zelle A-Zelle J zu befinden, und sind mit Rundstrahlantennen
ausgerüstet.
In anderen Konfigurationen des zellularen Funksystems können sich
jedoch die Basisstationen B1-B10 nahe der Peripherie befinden, oder
anderweitig weg von der Mitte der Zelle A-Zelle J, und können Zelle
A-Zelle J mit Funksignalen entweder als Rundstrahl oder gerichtet
illuminieren. Deshalb dient die Darstellung des zellularen Funksystems
von 1 nur Zwecken von Veranschaulichung, und ist nicht
als eine Begrenzung in den möglichen
Implementierungen des zellularen Funksystems gedacht, innerhalb
derer die vorliegende Erfindung implementiert wird.
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Mit
fortsetzendem Bezug auf 1 kann eine Vielzahl von Mobilstationen
M1-M10 innerhalb von Zelle A-Zelle J vorgefunden werden. Jede der Mobilstationen
M1-M10 enthält
einen Sender, einen Empfänger
und eine Mobilstationssteuervorrichtung, wie in der Technik gut
bekannt. Erneut werden in 1 nur zehn
Mobilstationen gezeigt, es sollte aber verstanden werden, dass die
tatsächliche
Zahl von Mobilstationen in der Praxis viel größer sein wird und unvermeidlich
die Zahl von Basisstationen stark überschreiten wird. Während keine
der Mobilstationen M1-M10 in einigen von Zelle A-Zelle J vorgefunden
werden kann, sollte das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Mobilstationen
M1-M10 in einer beliebigen bestimmten von Zelle A-Zelle J verstanden werden,
in der Praxis von den einzelnen Wünschen von Benutzern der Mobilstationen
M1-M10 abhängig zu
sein, die von einer Stelle in der Zelle zu einer anderen oder von
einer Zelle zu einer angrenzenden Zelle oder benachbarten Zelle,
und sogar von einem zellularen Funksystem, das durch eine MSC bedient wird,
zu einem anderen derartigen System wandern können.
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Telefonanrufe
können
in jeder der Mobilstationen M1-M10 durch eine oder mehr der Basisstationen
B1-B10 und eine Mobilstations-Vermittlungsstelle (MSC) initiiert
oder empfangen werden. Eine Mobilstations-Vermittlungsstelle (MSC)
ist durch Kommunikationsverknüpfungen,
z.B. Kabel, mit jeder der veranschaulichenden Basisstationen B1-B10
und mit dem öffentlich
vermittelten Festtelefonnetz (PSTN), nicht gezeigt, oder einem ähnlichen
Festnetz verbunden, welches eine Einrichtung eines dienstintegrierenden
digitalen Netzes (ISDN) enthalten kann. Die relevanten Verbindungen
zwischen der Mobilstations-Vermittlungsstelle (MSC) und den Basisstationen
B1-B10, oder zwischen der Mobilstations-Vermittlungsstelle (MSC)
und dem PSTN oder ISDN werden in 1 nicht
vollständig
gezeigt, sind aber einem Durchschnittsfachmann gut bekannt. Ähnlich ist
auch bekannt, mehr als eine Mobilstations-Vermittlungsstelle in
ein zellulares Funksystem einzubeziehen und jede zusätzliche
Mobilstations-Vermittlungsstelle mit einer anderen Gruppe von Basisstationen
und mit anderen Mobilstations-Vermittlungsstellen über Kabel
oder Funkverknüpfungen
zu verbinden.
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Jede
MSC kann in einem System die Administration von Kommunikation zwischen
jeder der Basisstationen B1-B10 und der Mobilstationen M1-M10 in
Kommunikation mit ihr steuern. Während
sich eine Mobilstation in dem System bewegt, registriert die Mobilstation
ihren Standort mit dem System durch die Basisstationen, die den
Bereich steuern, in dem sich die Mobilstation befindet. Wenn das
Mobilstations-Telekommunikationssystem einen Ruf empfängt, der
zu einer bestimmten Mobilstation gerichtet ist, wird eine Rundrufnachricht,
die zu dieser Mobilstation gerichtet ist, in Steuerkanälen der
Basisstationen ausgerufen, die den Bereich steuern, von dem angenommen
wird, dass sich die Mobilstation dort befindet. Auf Empfang der
Rundrufnachricht hin, die an sie gerichtet ist, tastet die Mobilstation
Systemzugriffskanäle
ab und sendet eine Rundrufantwort zu der Basisstation, von der sie
das Signal des stärksten
Zugriffskanals empfangen hat. Es wird dann der Prozess initiiert,
um die Rufverbindung zu erstellen. Die MSC steuert den Rundruf einer
Mobilstation, von der geglaubt wird, dass sie sich in dem geografischen Bereich
befindet, der durch ihre Basisstationen B1-B10 bedient wird, als
Reaktion auf den Empfang eines Rufes nach dieser Basisstation, die
Zuweisung von Funkkanälen
zu einer Mobilstation durch eine Basisstation auf Empfang einer
Rundrufantwort von der Mobilstation hin, ebenso wie die Übergabekommunikationen
mit einer Mobilstation von einer Basisstation zu einer anderen als
Reaktion darauf, dass sich die Mobilstation durch das System bewegt,
von Zelle zu Zelle, während
die Kommunikation fortschreitet.
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Jeder
von Zelle A-Zelle J werden eine Vielzahl von Stimm- oder Sprachkanälen und
mindestens ein Steuerkanal zugeordnet, wie etwa ein analoger Steuerkanal
(ACCH) oder ein digitaler Steuerkanal (DCCH). Der Steuerkanal wird
verwendet, um die Operation von Mobilstationen mittels Information
zu steuern oder zu überwachen,
die zu/von jenen Einheiten übertragen
und empfangen wird. Derartige Information kann enthalten Rufursprung,
Rundrufsignale, Rundrufantwortsignale, Standortregistrationssignale
und Sprachkanalzuweisungen.
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Das
Verfahren und das System der Erfindung können in einem System ähnlich zu
dem, das in
1 gezeigt wird, das eine durch
ein Mobiltelefon unterstützte Übergabefunktion
nutzt, implementiert werden. Die Übergabe kann durch das Verfahren
von durch ein Mobiltelefon unterstützter Übergabe (MAHO) geschehen, das
in dem gemeinsam zugewiesenen
US-Patent
Nr. 5,200,957 für
Dahlin spezifiziert ist, welches hiermit durch Verweis einbezogen
wird. Während
der Prozedur für
Rufeinrichtung in einem digitalen Kommunikationskanal informiert
die Basisstation die Mobilstation über eine Funkkanalfrequenz und
auch über
einen Zeitschlitz, der den Zeitschlitz identifiziert, der zu verwenden
ist, und einen digitalen Sprachfarbcode (DVCC). Während der
Rufeinrichtungsprozedur informiert die Basisstation die Mobilstation
auch über
eine Vielzahl von DCCH-Kanälen, deren
Signalstärke
durch das Mobiltelefon für Übergabezwecke
zu messen ist. Diese Vielzahl von DCCH-Kanälen sind die DCCH-Kanäle von Zellen, die
die Nachbarzellenliste umfassen.
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Bezug
nehmend nun auf 2 werden darin die Zellen des
in 1 gezeigten Systems mit zusätzlichen Zellen gezeigt. Jede
der in 2 gezeigten Zellen hat einen DOCH, der mit ihr
in Verbindung steht. Während
sich eine Mobilstation, die in einen laufenden Ruf einbezogen ist,
unter Zelle A-Zelle S von 2 bewegt,
werden Messungen in DCCH-Kanälen
von Nachbarzellen durchgeführt,
die in der Nachbarzellenliste enthalten sind. Das System wird eine
Steuerung von Rufkommunikationen von Zelle zu Zelle basierend auf
diesen Messergebnissen steuern. Abhängig von der Bewegung der Mobilstation,
ebenso wie anderen Umständen,
wird jedes Mal, wenn eine Übergabe
auftritt, eine neue Vielzahl von DCCH-Kanälen ausgewählt und die entsprechende Nachbarzellenliste
zu der Mobilstation von der verantwortlichen Basisstation während des
Verlaufs der Verbindung übertragen.
Während
des Verlaufs der Verbindung misst die Mobilstation die Signalstärke von
Signalen in der gegebenen Vielzahl von DCCH-Kanälen. Messungen geschehen während Zeitschlitzen,
die durch den digitalen Kommunikationskanal nicht verwendet werden.
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Die
Mobilstation misst auch eine Signalstärke in dem digitalen Kommunikationskanal,
der für
die hergestellte Verbindung verwendet wird, und die Bitfehlerrate
der hergestellten Verbindung. Die Mobilstation überträgt Ergebnisse ihrer Messungen,
vorzugsweise gemittelt, häufig
zu der Basisstation, vorzugsweise zweimal pro Sekunde.
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Die
Basisstation misst auch eine Signalstärke in dem digitalen Kommunikationskanal,
der für
die hergestellte Verbindung verwendet wird, und die Bitfehlerrate
in der hergestellten Verbindung. Die Basisstation verarbeitet und
analysiert die Ergebnisse ihrer eigenen Messungen und der Messungen
der Mobilstation für
einen Vergleich mit Übergabekriterien. Wenn
gemäß den Ergebnissen
und Kriterien eine Übergabe
gewünscht wird,
informiert die Basisstation die Mobiltelefon-Vermittlungsstelle,
die mindestens eine Zielbasisstation anzeigt, die für eine Übernahme der
Verantwortlichkeit für
die Kommunikation mit dem Mobiltelefon als geeignet angenommen wird.
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Die
Mobiltelefon-Vermittlungsstelle fordert die Zielbasisstation(en)
auf, eine Signalstärke
in einem Funkkanal in dem Zeitschlitz zu messen, der durch das Mobiltelefon
für die
hergestellte Verbindung verwendet wird. Die Mobiltelefon-Vermittlungsstelle
informiert auch die Zielbasisstation über den digitalen Farbcode,
der durch die Mobilstation verwendet wird.
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Die
Zielbasisstation(en) stimmt (stimmen) einen Empfänger zu dem Funkkanal ab, der
durch die Mobiltelefon-Vermittlungsstelle angezeigt wird, und verwendet
den Zeitschlitzidentifikator des angezeigten Zeitschlitzes für Häufungssynchronisation.
Die Zielbasisstation prüft
das Erscheinen des digitalen Verifizierungsfarbcodes, der durch
die Mobiltelefon-Vermittlungsstelle angezeigt wird, und misst die Signalstärke des
Häufungssignals,
vorausgesetzt, dass der digitale Verifizierungsfarbcode korrekt
ist. Die Zielbasisstation überträgt dann
die Ergebnisse der Signalstärkemessung
zu der Mobiltelefon-Vermittlungsstelle. Die Zielbasisstation informiert
die Mobiltelefon-Vermittlungsstelle auch über das Ergebnis der Prüfung des
Erscheinens des digitalen Verifizierungsfarbcodes, d.h. ob der digitale
Verifizierungsfarbcode in der Häufung
in dem Zeitschlitz des Funkkanals erschienen ist.
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Die
Mobiltelefon-Vermittlungsstelle bestimmt, ob eine Übergabe
zu einer Zielbasisstation durchgeführt werden sollte, unter Berücksichtigung der
Ergebnisse der Signalstärkemessungen
einer (von) Zielbasis (Zielbasen) ebenso wie anderer Umstände, z.B.
Verkehrslast.
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Die
Zielbasisstationen können
gemäß einem gemessenen
Signalpegel in dem Messungskanal von jeder Basisstation, oder alternativ
gemäß einem gemessenen
Signalpegel in dem Messungskanal jeder Basisstation und einer Einordnungsstrafe,
die durch Zellencharakteristika bestimmt wird, wie etwa Senderleistung
oder Zellengröße, eingeordnet
werden. Den Zellen aller Zielbasisstationen kann ein Einordnungswert
zugewiesen werden. Z.B. könnte
ein Einordnungswert für
Zelle i wie folgt kalkuliert werden: Ri = SSi(dB) – Pi wobei SSi ein
gemessener Signalpegel ist und Pi die Einordnungsstrafe
von Zelle i ist. Z.B. könnte
Pi für Zellen,
die eine schwere Last von Rufverkehr übertragen, höher eingestellt
werden.
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Um
eine große
Zahl von Übergaben
für sich schnell
bewegende Mobilstationen in einem System mit Makro- und Mikrozellen
zu vermeiden, ist es wünschenswert,
eine sich schnell bewegende Mobilstation zu größeren Makrozellen zu übergeben.
T sei der Zeitwert eines Timers, der gestartet wird, wenn ein Schwellensignalpegel
in dem Messungskanal einer Kandidatenzelle erfasst wird. In diesem
Fall könnte der
Einordnungswert von Zelle i wie folgt kalkuliert werden:
Ri = SSi(dB) – Pi – Ptempi·H(T-Ttempi)wobei P
tempi eine
zusätzliche
Einordnungsstrafe ist, die während
der begrenzten Zeitperiodendauer T
tempi angewendet
wird. Die Funktion H ist derart, dass:
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Falls
sich die Mobilstation in Bezug auf die Größe einer Mikrozelle schnell
bewegt, wird sie die Mikrozelle ohne Durchführung einer Übergabe
zu der Mikrozelle passieren, obwohl die Mikrozelle eine hohe Signalpegelstärke hat,
wie in der Mobilstation gemessen. Falls sich die Mobilstation langsam
bewegt, kann H(T-Ttempi) 0 werden, und die
Mikrozelle kann in den Einordnungen von Übergabekandidaten ansteigen.
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Das
Verfahren und das System der Ausführungsform wird in ein IS-136-System
implementiert, wie etwa das System, das in 1 und 2 gezeigt wird.
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Bezug
nehmend nun auf 3 wird darin ein Blockebenendiagramm
von Abschnitten eines zellularen Systems gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Das zellulare System enthält eine Mobiltelefon-Vermittlungsstellen-/Basisstationssteuervorrichtung
(MSC/BSC) 302, eine Basistransceiverstation (BTS) 304 und
eine Mobilstation (MS) 306. Die BTS 304 umfasst
Empfängerausrüstung (RX) 318 und
Senderausrüstung
(TX) 320. MSC/BSC 302 umfasst einen Kanalmessungssammler 308,
eine Übergabe-
(HO) Messungsevaluierungseinrichtung 310, eine Nachbarzellenlistendatenbank 312,
einen Messungsberichtsplitter 314 und einen Messungslistengenerator 316.
Die Funktionen der in 3 dargestellten Funktionsblöcke können in
Hardware und/oder Software implementiert werden. Die Funktionsblöcke, die
sich innerhalb von MSC/BSC 302 befinden, können in
entweder der MSC oder BSC getrennt implementiert oder zwischen der
MSC und BSC zugeordnet werden. Ein Fachmann wird erkennen, dass
verschiedene Kombinationen von Hardware und Software verwendet werden
können,
um diese Funktionen zu implementieren.
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Die
Funktionsblöcke
von 3 können
verwendet werden, um Prozessschritte zum Durchführen von Signalmessungen gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung durchzuführen.
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Bezug
nehmend nun auf 4 wird darin ein Flussdiagramm
gezeigt, das Schritte darstellt, die innerhalb eines zellularen
Telekommunikationssystems gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung durchgeführt
werden. Die einzelnen Schritte werden für jeden Ruf durchgeführt, der
jede Mobilstation einbezieht, die innerhalb des Systems arbeitet. 4 kann
mit Verweis auf die Funktionsblöcke
von 3 beschrieben werden.
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Der
Prozess beginnt in Schritt 402, wenn der Benutzer einer
Mobilstation einen Ruf initiiert oder ein Ruf in der Basisstation
für eine
Mobilstation empfangen wird, die innerhalb des Abdeckungsbereiches der
Basisstation arbeitet.
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Als
Nächstes
bildet in Schritt 404 ein Messungslistengenerator 316 eine
anfängliche
Nachbarliste, die die Nachbarzellenlistendatenbank 312 verwendet.
Die anfängliche
Nachbarzellenliste enthält
N Übergabemessungskanäle. Diese
N Übergabemessungskanäle sind
die DCCHs der N besten Kandidatenübergabenachbarzellen. Der Messungslistengenerator 316 transferiert
die anfängliche
Messungsliste zu TX 320. Dann überträgt in Schritt 406 BTS 304 die
anfängliche
Messungskanalliste, die N Übergabemessungskanäle enthält, zu der
Mobilstation 306.
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Als
Nächstes
führt in
Schritt 408 die Mobilstation 306 Messungen in
den N Übergabemessungskanälen in der
anfänglichen
Messungsliste durch und gibt die Ergebnisse zu BTS 304 zurück. Empfänger 318 empfängt die
Messergebnisse und transferiert die Ergebnisse zu dem Messungslistengenerator 316.
Der Prozess bewegt sich dann zu Schritt 410, wo der Messungslistengenerator 316 die Y Übergabemessungskanäle mit den
stärksten
Empfangssignalstärken
der N Übergabemessungskanäle in der
anfänglichen
Nachbarmessungsliste bestimmt. Der Messungslistengenerator 316 entfernt
dann die N-Y Übergabemessungskanäle mit den
schwächsten Empfangssignalstärken aus
der Messungsliste.
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Als
eine Alternative zum Beibehalten nur der Y Übergabemessungskanäle mit den
stärksten
Empfangssignalstärken
könnten
alle Übergabemessungskanäle mit einer
Signalstärke
unter einem vorbestimmten Pegel, oder unter einem vorbestimmten Pegel
in Bezug auf die Signalstärke
des Kanals, der den Ruf überträgt, aus
der Liste entfernt werden, wobei die Übergabemessungskanäle in der
Liste bleiben, die die Y Übergabemessungskanäle bilden.
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Als
eine andere Alternative zu Schritt 410 werden die Y Übergabemessungskanäle mit dem höchsten Einordnungswert,
als eine Funktion sowohl einer Einordnungsstrafe als auch eines
gemessenen Signalpegels, in der Messungsliste von N Übergabemessungskanälen behalten.
Die Einordnung kann wie zuvor beschrieben bestimmt werden. Falls
die Einordnungsfunktion eine Verwendung einer zeitweiligen Einordnungsstrafe
einbezieht, sollte die zeitweilige Einordnung entfernt werden, bevor
die Y Messungskanäle
ausgewählt
werden.
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Als
Nächstes
bestimmt in Schritt 412 der Messungslistengenerator 316 N-Y
andere Messungskanäle
durch Zugreifen auf den Kanalmessungssammler 308, und fügt dann
diese N-Y anderen Messungskanäle
der Nachbarliste hinzu, um eine modifizierte Messungsliste zu bilden.
Die modifizierte Messungsliste wird dann durch den Messungslistengenerator 316 zu
dem Sender 320 transferiert. Der Prozess bewegt sich dann
zu Schritt 414. In Schritt 414 überträgt BTS 304 die
modifizierte Messungsliste zur Mobilstation 306.
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Als
Nächstes
misst in Schritt 416 die Mobilstation 306 Signalstärkepegel
in allen Kanälen
in der Messungsliste und gibt die Ergebnisse zu BTS 304 zurück. Die
Messergebnisse werden dann zu dem Messungsberichtsplitter 314 und
dem Messungslistengenerator 316 transferiert. Der Messungsberichtsplitter 314 transferiert
dann die Ergebnisse der Übergabemessungskanalmessungen
zu der Messungsevaluierungseinrichtung 310 und die Ergebnisse
der anderen Messungskanalmessungen zu dem Kanalmessungssammler 308.
Der Prozess bewegt sich dann zu Schritt 418, wo der Messungslistengenerator 316 auf
eine Prozesseingabe wartet.
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Als
Nächstes
wird in Schritt 420 eine Prozesseingabe empfangen. Die
Prozesseingabe könnte entweder
ein Signal sein, das anzeigt, dass der Ruf vorüber ist, ein internes Signal,
das innerhalb des Messungslistengenerators 316 generiert
wird, das anzeigt, dass die modifizierte Messungsliste neu konfiguriert
werden sollte, um Signalmessungen durchzuführen, oder ein internes Signal,
das innerhalb der Mobilstation 306 generiert wird, das
anzeigt, dass die Mobilstation 306 Signalmessungen durchführen und
die Ergebnisse zu BTS 304 übertragen sollte.
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Nach
Empfang einer Prozesseingabe bewegt sich der Prozess zu Schritt 421.
In Schritt 421 wird eine Bestimmung innerhalb der Mobilstation 306 bezüglich dessen
durchgeführt,
ob das Signal anzeigt, dass die Mobilstation 306 Signalmessungen durchführen und
die Ergebnisse zu BTS 304 übertragen sollte. Falls bestimmt
wird, dass die Mobilstation 306 Signalmessungen durchführen sollte,
bewegt sich der Prozess zurück
zu Schritt 416, wo die Mobilstation 306 Signalstärkepegel
in allen Kanälen
in der Messungsliste misst und die Ergebnisse zu BTS 304 zurück gibt.
Falls jedoch in Schritt 421 bestimmt wird, dass die Prozesseingabe
nicht ein intern generiertes Signal ist, das anzeigt, dass die Mobilstation 306 Messungen
durchführen
sollte, bewegt sich der Prozess zu Schritt 422. In Schritt 422 wird
eine Bestimmung bezüglich
dessen durchgeführt,
ob der Ruf vorüber
ist oder nicht. Falls bestimmt wird, dass der Ruf vorüber ist,
bewegt sich der Prozess zu Schritt 434 und endet. Falls
jedoch in Schritt 422 bestimmt wird, dass der Ruf nicht
vorüber
ist, muss die Messungsliste modifiziert werden, um neue Signalpegelmessungen
durchzuführen,
und der Prozess bewegt sich zu Schritt 424. Die Liste kann
für neue
Messungen durch entweder Ersetzen von Übergabemessungskanälen in der
Liste durch andere Übergabemessungskanäle oder
durch Ersetzen der anderen Messungskanäle in der Liste durch andere
Messungskanäle
neu konfiguriert werden. Übergabemessungskanaländerungen
und andere Messungskanaländerungen
können
für die
gleiche Liste gleichzeitig, oder für die Übergabemessungskanäle und andere
Messungskanäle
jeweils getrennt geschehen, während die
anderen Kanäle
unverändert
gelassen werden. In Schritt 424 führt der Messungslistengenerator 316 eine
Bestimmung bezüglich
dessen durch, ob die Messungslistenneukonfiguration eine Übergabemessungskanaländerung
einbezieht oder nicht. Falls bestimmt wird, dass die Messungslistenneukonfiguration
eine Übergabemessungskanaländerung
einbezieht, bewegt sich der Prozess zu Schritt 426. In Schritt 426 konfiguriert
der Messungslistengenerator 316 die Übergabemessungskanäle in der
Liste neu. Die Übergabemessungskanäle können durch
Ersetzen von Übergabemessungskanälen einzeln
oder in Zahlen größer als
eins, durch Übergabemessungskanäle, die
aus der Liste in Schritt 410 entfernt wurden, neu konfiguriert
werden. Der Systembetreiber kann den Prozess je nach Wunsch abstimmen,
sodass während
Rufe innerhalb der Zelle fortschreiten, Signalpegelmessungen in
allen der N ursprünglichen Kanäle durchgeführt werden,
die zu der anfängliche Messungsliste
passen. Dem Betreiber kann dann versichert werden, dass die beträchtlichen Änderungen
in beliebigen der Signalstärken
der N ursprünglichen
Kanäle
nicht verfehlt werden. Von Schritt 426 bewegt sich der
Prozess dann zu Schritt 428. Falls jedoch in Schritt 424 bestimmt
wird, dass eine Übergabemessungskanaländerung
nicht durchzuführen ist, bewegt
sich der Prozess zu Schritt 428 ohne eine Übergabemessungskanaländerung.
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In
Schritt 428 bestimmt der Messungslistengenerator 316,
ob die anderen Messungskanäle
in der Liste auch neu zu konfigurieren sind. Falls bestimmt wird,
dass die anderen Messungskanäle
in der Liste neu zu konfigurieren sind, bewegt sich der Prozess
zu Schritt 430. In Schritt 430 wird die Neukonfiguration
der anderen Messungskanäle
in der Liste durch Ersetzen ausgewählter anderen Messungskanäle in der
Liste durch Messungskanäle
von der Kanalmessungsdatenbank 308 durchgeführt. Falls
die Zahl von anderen Messungskanälen,
die zu messen sind, groß ist,
kann Schritt 430 häufiger
als Schritt 426 durchgeführt werden, während der
Prozess von 4 durchgeführt wird. Der Austausch der anderen
Messungskanäle
kann einzeln geschehen, oder in Zahlen größer als eins, sodass Signalpegelmessungen
für eine
gewünschte
Menge von anderen Messungskanälen
des Systems erhalten werden können.
Von Schritt 430 bewegt sich der Prozess dann zu Schritt 432.
Falls jedoch in Schritt 428 bestimmt wird, dass die anderen
Messungskanäle
in der Liste nicht neu zu konfigurieren sind, wird sich der Prozess
direkt zu Schritt 432 bewegen.
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In
Schritt 432 bestimmt der Messungslistengenerator 316,
ob die Messungsliste in entweder Schritt 424 oder Schritt 428 modifiziert
wurde. Falls bestimmt wird, dass die Messungsliste modifiziert wurde,
bewegt sich der Prozess zu Schritt 414. In Schritt 414 transferiert
der Messungslistengenerator 316 die modifizierte Messungsliste
zu Sender 320 und BTS 340 überträgt die Liste zu der Mobilstation 306.
Die Prozessschritte von Schritt 416 bis zu Schritt 432 werden
dann wiederholt, bis der Ruf endet. Falls jedoch in Schritt 432 bestimmt
wird, dass die Liste nicht modifiziert ist, wird sich der Prozess
zu Schritt 416 bewegen. Schritt 416 bis Schritt 432 werden dann
erneut wiederholt. Der Prozess wird sich fortsetzen, bis der Ruf
endet und bewegt sich dann zu Schritt 434. Während sich
der Ruf fortsetzt, wird der Prozess Schritte 418 bis 432 und
dann entweder Schritt 414 oder Schritt 416 wiederholen.
Durch Ändern
der Übergabemessungskanäle in der
Liste in Schritt 426 und der anderen Messungskanäle in der Liste
in Schritt 428 kann eine gewünschte Menge von Signalpegelmessungen
in Übergabemessungskanälen und
anderen Messungskanälen
erhalten werden. Der Systembetreiber kann die Zeitsteuerung von Schritten 426 und 428 einstellen,
sodass eine gewünschte
Genauigkeit für
sowohl die Übergabesignalpegelmessungenen
als auch die anderen Signalpegelmessungen erreicht wird.
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Während die
Ausführungsform
der Erfindung als in das IS-136-System
implementiert beschrieben wurde, wird einem Fachmann offensichtlich
sein, dass die Erfindung gleichermaßen auf das IS-54B, GSM, PDC
oder ähnliche
Systeme angewendet werden kann.
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Die
Erfindung ist auch auf Systeme vom CDMA-Typ anwendbar, wie etwa
Systeme, die gemäß dem IS-95-Systemstandard
arbeiten, in denen MAHO-Messungen in benachbarten Basisstationen
unter Verwendung vordefinierter Pilotcodesequenzen durchgeführt werden.
Derartige Systeme können auch
eine Nachbarzellenliste haben, die in der Größe begrenzt ist.
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Wie
aus der obigen Beschreibung gesehen werden kann, erlauben der Messungsprozess
und das System der Erfindung einem Systembetreiber, Signalpegelmessungen
in Kanälen
außer
jenen Übergabemessungskanälen zu erhalten,
in denen ein Signalpegel für
MAHO-Zwecke gemessen wird, wobei der MAHO-Prozess genutzt wird.
Die Ergebnisse der Messungen in den zusätzlichen Kanälen können dann
verwendet werden, wie durch den Systembetreiber gewünscht. Z.B.
kann der Systembetreiber die Messergebnisse verwenden, um eine neue
genaue Nachbarzellenliste zu erstellen, oder kann die Messergebnisse
in einem adaptiven Kanalzuordnungsprozess verwenden.
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Es
wird angenommen, dass die Operation und der Aufbau der vorliegenden
Erfindung aus der vorangehenden Beschreibung offensichtlich sein werden,
während
die Erfindung, die hierin gezeigt und beschrieben wird, als bestimmte
Ausführungsformen
gekennzeichnet wurde, können Änderungen und
Modifikationen darin ohne Abweichung von dem Bereich der Erfindung
durchgeführt
werden, wie in den folgenden Ansprüchen definiert.
