-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorausschätzen des
Signal-Rausch-Verhältnisses
der Verbindung zwischen einem Endgerät und einem zellulären Netz
von Funkkommunikationen.
-
Ein
typisches Beispiel für
ein zelluläres
Netz ist das jetzt weit verbreitete GSM-System. Die konkreten Bezugnahmen,
die dazu bestimmt sind, das Verständnis der folgenden Erörterung
zu erleichtern, werden sich also auf dieses System beziehen, ohne dass
darin eine Beschränkung
des Anwendungsgebiets der Erfindung gesehen werden darf.
-
Das
betroffene technische Gebiet ist also das der zellulären Netze.
So benutzt eine Zelle Übertragungsfrequenzen,
die in keiner der ihr nächst
benachbarten Zellen verwendet werden. Wenn man die klassische Darstellung
in sechseckigen Zellen übernimmt,
hat jede beliebige Zelle sechs nächst
benachbarte.
-
In
den Netzen des GSM-Typs ist eine als BCCH bezeichnete Kennungsfrequenz
pro Zelle vorgesehen. Diese Kennungsfrequenz wird vor allem dazu
benutzt, die anfängliche
Verbindung eines Endgeräts
mit dem Netz herzustellen, d. h. um die Anzeige-Informationen zu übertragen,
die für
die Funktion dieses Endgerätes
notwendig sind, sobald dieses in Betrieb genommen wird. Man versteht
gut, dass die die durch die verschiedenen Zellen ausgestrahlten Kennungsfrequenzen,
ein ganzes Netz unter den ungünstigsten
Ausbreitungsbedingungen abdecken müssen. Das bedeutet, dass ein
Endgerät,
welche Position es auch immer hat, mindestens eine dieser Kennungsfrequenzen
unter zufriedenstellenden Bedingungen empfangen können muss.
Die Netze sind deshalb so ausgelegt, dass die Kennungsfrequenzen eine
unter allen Umständen
hinreichende Dienstqualität
sicherstellen.
-
Gewöhnlich verwendet
man für
diese Kennungsfrequenzen ein Wiederbenutzungsmuster von zwölf oder
noch mehr Zellen. Um die Darstellung der Erfindung zu vereinfachen,
wird hier ein Muster von sieben Zellen angenommen: jeder der Zellen,
die ein aus einer zentralen Zelle und ihren sechs nächst benachbarten
Zellen zusammengesetztes Muster bilden, ist eine unterschiedliche
Kennungsfrequenz zugeordnet. Die sicherste Lösung beim Betrieb eines Netzes
besteht natürlich
darin, dasselbe Muster von sieben Zellen für alle verfügbaren Fre quenzen zu verwenden,
insbesondere für
die Verkehrsfrequenzen, die für
die eigentlichen Kommunikationen vorgesehen sind.
-
Es
kommt jedoch vor, dass das Muster mit sieben Zellen, wenn es für die Gesamtheit
der Frequenzen des Netzes verwendet wird, es nicht erlaubt, die
Anzahl nachgefragter Kommunikationen in einer Zelle sicherzustellen.
Im Ergebnis ist die Anzahl von Kommunikationen pro Frequenz eine
Konstante des Netzes (eins für
die AMRF-Systeme, acht für
das GSM). Andererseits ist die Anzahl der in einer Zelle verfügbaren Frequenzen
um so geringer, je geringer der Grad der Wiederbenutzung ist, wobei
dieser Grad als der Kehrwert der Anzahl der Zellen des Wiederbenutzungsmusters
definiert ist.
-
Es
ist folglich ein Bedarf entstanden, ein Muster mit höherem Wiederbenutzungsgrad
zumindest für
bestimmte Verkehrsfrequenzen zu benutzen. Man kennt das Muster mit
vier Zellen. Man kennt auch das Muster mit drei Zellen, welches
dasjenige ist, das den höchsten
Wiederbenutzungsgrad in einer zellulären Architektur aufweist, wo
man sich versagt, ein und dieselbe Frequenz in zwei aneinander grenzenden
Zellen zu verwenden. Zur Erinnerung: das Muster mit drei Zellen
ist von drei Sechsecken gebildet, die einen gemeinsamen höchsten Punkt
haben.
-
Die
Patentanmeldung WO 97/14260 beschreibt ein System, das zum Erhöhen der
Kapazität eines
zellulären
Netzes vorgesehen ist, in dem die Zellen von einer Hauptfarbe und
einer Nebenfarbe beeinflusst werden.
-
Aus
den vorstehenden Überlegungen
ergibt sich, dass die Frequenzen des Netzes auf Hauptfrequenzen
und auf Nebenfrequenzen aufgeteilt werden können. Die Hauptfrequenzen,
die dem Wiederbenutzungsmuster mit sieben Zellen folgen, stellen
die Dienstqualität
sicher, während
die einem Muster mit höchstmöglichem
Wiederbenutzungsgrad, z. B. 1/3, folgenden Nebenfrequenzen es erlauben,
das Kommunikationsvolumen zu erhöhen.
-
Jede
Zelle verfügt
folglich über
einen Satz von Hauptfrequenzen (Trägerfrequenzen) und einen Satz
von Nebenfrequenzen (Modulationsfrequenzen), wobei jeder Satz mindestens
eine Frequenz umfasst. Natürlich
gehört
die Kennungsfrequenz einer Zelle zu deren Hauptfrequenzsatz. Aus
Gründen der
einfachen Handhabung identifiziert man eine Zelle durch eine Hauptfarbe
und eine Nebenfarbe, die jeweils dem Hauptfrequenzsatz und dem Nebenfrequenzsatz
entsprechen, die ihr zugeteilt sind.
-
Außerdem ist,
wie in jedem Übertragungssystem,
das Signal-Rausch-Verhältnis
eine wesentliche Kenngröße zum Qualifizieren
der Verbindung zwischen einem Endgerät und dem Netz. So benutzt man
im GSM einen RXQUAL genannten Indikator, der einen quantifizierten,
gering dynamischen Wert des geschätzten Fehlergrades der Verbindung
darstellt.
-
Unter
anderem wird das Signal-Rausch-Verhältnis bei Vorgängen des
Wechsels zwischen Zellen verwendet, welche Vorgänge unter der Bezeichnung „handover" bekamt sind. Im
Ergebnis ist es nützlich, wenn
die Verbindung zwischen dem Endgerät und der Zelle, mit der es
verbunden ist, sich verschlechtert, eine neue Zelle zu suchen, um
eine neue Verbindung mit diesem Endgerät sicherzustellen, die von besserer
Qualität
als die alte Verbindung ist.
-
Das
Signal-Rausch-Verhältnis
wird auch verwendet, wenn das Netz eine Leistungsregelung erlaubt.
Im Ergebnis kann die Leistung des gesendeten Signals umso mehr vermindert
werden, je höher
dieses Verhältnis
ist.
-
Dieses
Signal-Rausch-Verhältnis
ist repräsentativ
für die
Qualität
einer in einem gegebenen Moment bereits zwischen dem Endgerät und dem Netz
eingerichteten Verbindung. Es berücksichtigt nicht die mögliche Entwicklung
dieses Netzes, insbesondere nicht dessen Belastungsgrad und vor
allem keine eventuelle Verschlechterung dieser Verbindung. Nun ist
es aber wichtig, über
eine zuverlässige Kenngröße der möglichen
Verschlechterung einer bereits bestehenden Verbindung zu verfügen oder der
Qualität,
die man sich von einer neu zum Ersetzen der vorhergehenden Verbindung
aufgerufenen Verbindung erwarten kann.
-
Die
vorliegende Erfindung hat deshalb zum Gegenstand eine Vorrichtung
zum Vorausschätzen des
Signal-Rausch-Verhältnisses
in einem zellulären Funkkommunikations-Netz.
-
Erfindungsgemäß findet
diese Vorrichtung Anwendung in einem Netz, in welchem beim Senden Trägerfrequenzbänder und
Modulationsfrequenzbänder
verwendet werden, wobei der Wiederbenutzungsgrad der Modulationsfrequenzbänder höher als derjenige
der Trägerfrequenzbänder ist.
Jede Zelle wird durch eine Hauptfarbe und eine Nebenfarbe identifiziert,
die jeweils dem Trägerfrequenzband
und dem Modulationsfrequenzband entsprechen, die ihr zugeordnet
sind. Die Vorrichtung verfügt über den Pegel,
der durch dieses Endgerät
von einer Anschlusszelle, mit welcher es verbunden ist, empfangen
wird, und verfügt
weiterhin über
den Pegel, der durch dieses Endgerät von benachbarten Funkzellen mit
einer anderen Hauptfarbe als derjenigen der Anschlusszelle empfangen
wird. Sie wählt
eine Bezugszelle aus dieser Anschlusszelle und den benachbarten
Funkzellen aus, sie erzeugt ein potentielles Rauschen, das die Summe
der empfangenen Pegel der Zellen mit derselben Nebenfarbe wie die
der Bezugsfunkzelle umfasst, wobei der von der Bezugsfunkzelle empfangene
Pegel unberücksichtigt
bleibt, sie bestimmt einen Rauschpegel, indem sie die Summe aus
dem potentiellen Rauschen und einer Rauschhöhe, die mit einem Gewichtungskoeffizienten
versehen ist, gebildet wird, und sie liefert die Vorausschätzung des
Signal-Rausch-Verhältnisses
des Endgerätes
in der Bezugsfunkzelle, wobei der von dieser Bezugsfunkzelle empfangene
Pegel durch den Rauschpegel geteilt wird.
-
Im
Ergebnis misst das Endgerät,
sobald es verbunden ist und selbst wenn es im stand-by-Betrieb ist, periodisch
den Pegel des von der Bezugszelle empfangenen Signals. Es misst
auch den Empfangspegel der Hauptfrequenzen, die das Netz ihm angibt.
Diese Hauptfrequenzen sind im Allgemeinen die Kennungsfrequenzen
der benachbarten Zellen, die im Falle eines handover die Nachfolge
der Anschlusszelle übernehmen
könnten.
Im GSM wird das Endgerät
den Empfangssignalpegel der Anschlusszelle und denjenigen der besten
sechs Nachbarzellen an das Netz zurück übertragen, auch wenn es Messungen über eine
höhere
Anzahl von Frequenzen durchführt.
-
Es
ist gewöhnlich
in erster Näherung
zugestanden, dass die Hauptquelle von Störungen einer Verbindung durch
andere Verbindungen verursacht wird, die dieselbe Frequenz nutzen.
Nun wird das Endgerät,
wenn das Netz maximal belastet ist und wenn keine Leistungsregelung
angewendet wird, d. h. unter den schlechtesten Bedingungen, eine
Nebenfrequenz und eine Hauptfrequenz von irgendeiner Zelle mit äquivalentem
Pegel empfangen. So können
für eine
Bezugszelle die vom Endgerät
erfahrenen Störungen
durch die Summe der von den anderen Zellen empfangenen Pegel dargestellt
werden, die dieselben Nebenfrequenzen wie diese Bezugszelle benutzen.
-
Um
die Schätzung
zu verbessern, wenn die Vorrichtung auch über vom Endgerät von benachbarten
Funkzellen empfangene Pegel verfügt,
die als solche identifiziert worden sind, die Nebenfrequenzen nutzen,
die denjenigen benachbart sind, die von der Bezugsfunkzelle verwendet
werden, und das Funknetz so ausgelegt ist, dass eine benachbarte Frequenz
mit einem beim Empfang vorbestimmten Dämpfungskoeffizienten belegt
ist, wird das potentielle Rauschen um das Produkt aus dem Dämpfungskoeffizienten
und der Summe der empfangenen Pegel dieser benachbarten Funkzellen
erhöht.
-
Es
ist tatsächlich
wünschenswert,
die voranstehende Näherung
zu verfeinern, denn wenn die Hauptquelle der Störungen einer definierten Verbindung
durch andere Verbindungen verursacht wird, die dieselbe Frequenz
benutzen, wird eine weitere, nicht vernachlässigbare Störquelle durch noch andere Verbindungen
verursacht, die eine benachbarte Frequenz nutzen.
-
Es
kann jedoch vorkommen, dass keine der von der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durchgeführten
Messungen Zellen betrifft, welche denselben Satz von Nebenfrequenzen
wie die Bezugszelle oder benachbarte Frequenzen benutzen. In diesem
Fall ist es nicht realistisch anzunehmen, dass die Störungen Null
seien. Es ist also sinnvoll, eine bestimmte Rauschhöhe festzusetzen.
Die einfachste Lösung besteht
darin, für
diese Rauschhöhe
einen vorbestimmten Wert auszuwählen,
unter den sehr wahrscheinlich der der Störungen nicht absinken wird.
-
Wenn
die Summe der von den benachbarten Zellen empfangenen Pegel mit
gleicher Nebenfarbe von Null verschieden ist, wird der Gewichtungskoeffizient
vorzugsweise zu Null gewählt.
-
Wenn
jedoch im Gegenteil die Summe der von den benachbarten Zellen empfangenen
Pegel mit gleicher Nebenfarbe wie die Bezugszelle gleich Null ist,
wird der Gewichtungskoeffizient vorzugsweise von Null verschieden
gewählt.
-
Diese
Vorrichtung liefert also eine Schätzung dessen, wohin sich das
Signal-Rausch-Verhältnis
in der Bezugsquelle entwickeln könnte,
wenn das Netz unter schlechten Bedingungen arbeitete, und dies unabhängig von
der intrinsischen Qualität
der Verbindung oder der Verbindungen, bei denen das Endgerät die Pegelmessungen
durchführt.
-
Vorteilhaft
besteht eine andere Lösung
zum Festlegen der Rauschhöhe
darin, dieser den Wert des niedrigsten der vom Endgerät empfangenen
Pegel zuzuordnen, wobei der von der Bezugsfunkzelle empfangene Pegel
unberücksichtigt
bleibt.
-
Nach
einem zusätzlichen
Merkmal wird der von einer der benachbarten Funkzellen empfangene Pegel,
wenn das Netz eine bestimmte Kennungsfrequenz in jedem Satz von
Hauptfrequenzen vorsieht, auf der ihm zugeordneten Kennungsfrequenz
gemessen.
-
Vorzugsweise
wird der von einer benachbarten Funkzelle empfangene Pegel durch
Hauptfarbe und Nebenfarbe dieser Zelle identifiziert.
-
Man
behebt somit die Mehrdeutigkeit der Identität der benachbarten Zelle, die
von dem Endgerät
empfangen wird.
-
Man
kann vorsehen, dass die Vorrichtung im Endgerät oder auch im Netz angeordnet
ist.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun konkreter erscheinen im Rahmen der
folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die zu Darstellungszwecken
unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen angegeben wird, die darstellen:
-
die 1 eine
synoptische Darstellung eines Teils des Netzes,
-
die 2 ein
Schema der Vorrichtung.
-
Das
hiernach unter Bezug auf die 1 beschriebene
Ausführungsbeispiel
der Erfindung übernimmt
die Darstellung eines zellulären
Netzes mit sechseckiger Strukturierung.
-
Die
Sätze oder
Bänder
von Hauptfrequenzen folgen einem Wiederbenutzungsmuster mit sieben Zellen.
Jedes dieser Bänder
wird durch einen Buchstaben A bis G bezeichnet und umfasst mindestens eine
Frequenz, im Falle des GSM die Kennungsfrequenz BCCH. Die Nebenfrequenzbänder folgen
einem Wiederbenutzungsmuster mit drei Zellen. Jedes dieser Bänder wird
durch eine Ziffer von 1 bis 3 identifiziert und umfasst mindestens
eine Frequenz, im Allgemeinen eine Verkehrsfrequenz.
-
Jede
Zelle kann so durch eine Hauptfarbe (ein Buchstabe) und eine Nebenfarbe
(eine Ziffer) bezeichnet werden, die jeweils das Hauptfrequenzband und
das Nebenfrequenzband repräsentieren,
die ihr (der Zelle) zugeordnet sind.
-
Die
Kombination der beiden Wiederbenutzungsmuster definiert ein neues
Muster mit einundzwanzig Zellen, das in der Zeichnung fett umgrenzt ist.
Die gewünschte
Abdeckung des Netzes wird erreicht, indem man dieses neue Muster
durch Verschieben dupliziert.
-
Ein
Endgerät
wird nun als zur Zelle A1 gehörig
angenommen, die Teil des fett umgrenzten Musters von einundzwanzig
Zellen ist. Diese Zelle ist also die Anschlusszelle des Endgerätes, das
im Kommunikations- oder im stand-by-Modus ist.
-
Unabhängig vom
Modus des Endgerätes misst
dieses periodisch den Pegel LA1 des Signals, das von der Anschlusszelle
A1 empfangen wird. Im stand-by-Modus ist dieses Signal im Allgemeinen dasjenige,
das zum Aufrechterhalten der Beziehung zwischen dem Endgerät und dem
Netz verwendet wird, insbesondere in dem Fall, in dem eine Kommunikations anforderung
geschieht; im Falle des GSM würde
es sich um einen mit SDCCH bezeichneten Signalkanal handeln.
-
Andererseits
misst das Endgerät
auch, bei Anforderung durch das Netz, insbesondere um einen eventuellen
handover im Falle des Versagens der Verbindung mit der Anschlusszelle
vorzubereiten, den von bestimmten benachbarten Zellen empfangenen
Pegel, die auf einer der Frequenz des Hauptfrequenzbandes B, C,
D, E, F, G identifiziert sind, die ihnen zugeteilt sind. Im Falle
des GSM ist diese Frequenz vorzugsweise die Frequenz BCCH. Die Bezeichnung „benachbarte
Zellen" ist in einem
sehr weiten Sinne zu verstehen, da sie sich auf die Bedingungen
der Funkausbreitung bezieht. Es handelt sich tatsächlich um
die am besten empfangbaren Zellen. Es ist außerdem klar, dass das Endgerät von selbst die
Analyse der benachbarten Zellen durchführen könnte, ohne dass das Netz ihm
dazu die Instruktion gäbe.
-
Man
bemerkt, dass die Zellen der ersten Reihe, die geografisch betrachtet
die nächsten
zur Anschlusszelle sind, mit B2, C3, D2, E3, F2 und G3 bezeichnet
sind. Man bemerkt auch, dass infolge der Struktur des Netzes die
Zellen der zweiten Reihe, die den Zellen der ersten Reihe benachbart
sind, zwölf an
der Zahl, mit B1, D3, C1, E2, D1, F3, E1, G2, F1, B3, G1, und C2
bezeichnet sind. So hat unter den achtzehn Zellen – ob nun
in der ersten oder in der zweiten Reihe – keine dieselbe Hauptfarbe
und dieselbe Nebenfarbe wie eine der anderen Zellen. Allerdings
haben unter diesen achtzehn Zellen sechs Dreiergruppen dieselbe
Hauptfarbe.
-
Folglich
stellt sich das Problem zu erfahren, ob das auf einer Hauptfrequenz
empfangene Signal, z. B. das aus dem Band F, von der Zelle kommt,
die die nächste
(F2) ist, oder ob es wohl von einer der beiden Zellen aus der zweiten
Reihe (F1, F3) kommt. Im Ergebnis kann ein Ausbreitungsschirm zwischen das
Endgerät
und einer beliebigen dieser drei Zellen F1, F2, und F3 gelegt werden.
-
Eine
einfache Lösung
für dieses
Problem besteht darin vorzusehen, dass die Zellen ihre Nebenfarbe
auf der Hauptfrequenz ausstrahlen, die zur Auswertung durch das
Endgerät
bestimmt ist, so dass dieses die Herkunft dieser Hauptfrequenz bestimmen
kann.
-
Das
Endgerät
verfügt
also über
die Hauptfarbe und die Nebenfarbe der Zelle, die das Signal ausgesendet
hat, zu dem es eine Pegelmessung durchgeführt hat. Man nimmt nun an,
dass die sechs mit LB2, LC3, LD2, LE1, LG2, LF1 bezeichneten Pegelmessungen
aus den jeweiligen Zellen B2, C3, D2, E1, G2, F1, stammen.
-
Außerdem geht
matt von dem üblichen
Fall aus, dass infolge der Verwendung eines Wiederbenutzungsmusters
von drei Zellen für
die Nebenfrequenzbänder
mindestens eine der Frequenzen eines beliebigen Bandes mindestens
einer der Frequenzen eines jeden der beiden anderen Nebenfrequenzbänder benachbart
ist. Dies ergibt sich aus einer rationellen Aufteilung der verfügbaren Frequenzen.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst, unter Bezug auf die 2, folglich
einen ersten Speicher RXLEV, in dem eine Aufzeichnung pro Messung vorliegt.
Jede Aufzeichnung umfasst die betroffene Zelle (A1 zum Beispiel)
und den von dieser Zelle empfangenen Pegel LA1.
-
Natürlich müsste man,
wenn die Nebenfrequenzbänder
nicht alle benachbart wären – infolge
eines geringeren Wiederbenutzungsgrades oder auch einer anderen
Verteilung der Netzfrequenzen –,
in dem Speicher RXLEV eine zusätzliche
Information vorsehen.
-
Die
Vorrichtung umfasst auch einen digitalen Prozessor DP, der die Ermittlung
des Signal-Rausch-Verhältnisses
in der einen oder anderen Zelle übernimmt,
die Gegenstand von Messungen durch das Endgerät waren. Mittels eines ersten Adresssignals
AD1 sucht dieser Prozessor in einem ersten Datensignal X1, das aus
dem Speicher RXLEV stammt, die Bezugszelle, für die dieses Signal-Rausch-Verhältnis ermittelt
werden soll. Es handelt sich z. B. um die Anschlusszelle A1. Der
von dieser Zelle empfangene Pegel LA1 wird dann in einer Variablen
S abgespeichert.
-
Dann
prüft der
Prozessor, nachdem er die Variablen N1 und N2 zu Null initialisiert
hat, alle anderen Speicherwerte.
-
Wenn
die Zelle eines Speicherwertes dieselbe Nebenfarbe 1 wie die Bezugszelle
hat, wird der empfangene Pegel der Variablen N1 hinzugefügt.
-
Wenn
die Zelle eines Speicherwertes eine Nebenfarbe hat, die angibt,
dass das entsprechende Nebenfrequenzband demjenigen der Bezugszelle benachbart
ist, d. h. wenn diese Nebenfarbe verschieden von derjenigen der
Bezugszelle im vorliegenden Beispiel ist, wird der empfangene Pegel
der Variablen N2 hinzugefügt.
-
Wenn
der gesamte Speicher RXLEV durchsucht worden ist, haben die verschiedenen
Variablen folgende Werte: S = LA1 N1 = LE1 + LF1 N2 = LB2
+ LC3 + LD2 + LG2.
-
Die
Variable N1 repräsentiert
die Störungen, die
durch Verbindungen erzeugt werden, welche dieselben Frequenzen benutzen
wie die Bezugszelle, während
die Variable N2 die Störungen
repräsentiert, die
durch Verbindungen erzeugt werden, welche Frequenzen benutzen, die
derjenigen der Bezugszelle benachbart sind.
-
Da
der Kanalfilter nicht perfekt arbeitet, empfängt das einer ausgewählten Frequenz
zugeteilte Endgerät
teilweise auch die benachbarten Frequenzen, wobei diesen ein Dämpfungskoeffizient α zugeordnet
wird.
-
Der
Prozessor erzeugt also eine vorausschauende Schätzung des Signal-Rausch-Verhältnisses
ER in der Bezugszelle wie folgt ER = S : (N1 + αN2) (1)
-
Wenn
es sich um die Anschlusszelle handelt, ist der Wert dieses Verhältnisses: ER = LA1 : (LE1 + LF1 + α(LB2 + LC3 + LD2 + LG2))
-
Die
Erfindung erlaubt es auch, eine vorausschauende Bewertung des Signal-Rausch-Verhältnisses
in einer beliebigen anderen Zelle zu ermitteln, in der das Endgerät Messungen
durchgeführt
hat.
-
So
sind, wenn man die Zelle B2 als Bezugszelle auswählt: S =
LB2 N1 = LD2 + LG2 N2
= LA1 + LC3 + LE1 + LF1 ER = LB2 : (LD2 +
LG2 + α(LA1
+ LC3 + LE1 + LF1))
-
Der
Ausdruck dieses Signal-Rausch-Verhältnisses in der sich aus der
Gleichung (1) ergebenden Form stellt eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dar.
-
Jedoch
findet die Erfindung Anwendung auch dann, wenn man die Störungen N2
nicht berücksichtigt,
welche durch Verbindungen verursacht werden, die den Frequenzen
der Bezugszelle benachbarte Frequenzen nutzen, was einer Betrachtung
des Dämpfungskoeffizienten α als Null
gleichkommt. Die Komplexität
der Vorrichtung findet sich dann (unter In kaufnahme einer weniger
hohen Schätzungsgenauigkeit)
reduziert, die sich dann wie folgt ausdrücken lässt ER = S/N1 (2)
-
Wenn
man diese Gleichung (2) zum Bewerten des Signal-Rausch-Verhältnisses
in der Zelle C3 anwendet, stellt man fest, dass die Variable N1
den Wert Null hat und dass dieses Verhältnis einen abwegigen (unendlichen)
Wert hat. Tatsächlich
ist jedoch nicht anzunehmen, dass die Störungen gleich Null seien, und
es ist deshalb sinnvoll, eine Rauschhöhe P festzusetzen, unter deren
Wert das reale Rauschen nicht abfallen kann.
-
Die
einfachste Lösung
besteht darin, einen vorbestimmten Wert zu halten, der die Wirklichkeit des
Netzes widerspiegelt. Dieser Wert kann empirisch ermittelt werden
oder auch sich aus einer Simulation ermitteln lassen, dies zu Beispielszwecken.
-
Eine
andere Lösung
besteht darin, die Rauschhöhe
als gleich dem schwächsten
der von allen Zellen empfangenen Pegel anzunehmen, wobei jedoch
der von der Bezugszelle empfangene Pegel ausgenommen wird. Natürlich wäre es sinnvoll,
wenn der Ausdruck N1 + αN2,
der in der Gleichung (1) auftritt, ebenfalls Null wäre, auch
dort eine Mindest-Rauschhöhe
zu verwenden.
-
Man
kann sogar annehmen, dass es sinnvoll wäre, eine Rauschhöhe zu halten,
wenn die Variable N2 Null wäre
und die Variable N1 ungleich Null.
-
Tatsächlich ist
es sinnvoll, wenn man das potentielle Rauschen als den Ausdruck
N1 oder (N1 + αN2)
je nach Fall definiert, als Rauschpegel die Summe dieses potentiellen
Rauschens und der Rauschhöhe
P zu behalten, die mit einem Gewichtungskoeffizienten k befrachtet
wird. Es handelt sich um eine lineare Kombination der Variablen
N1, N2 und der Rauschhöhe
P.
-
So
ist der Wert des potentiellen Rauschens (N1 + αN2 + kP), wenn man die benachbarten
Frequenzen berücksichtigt.
Im Allgemeinen, wenn die Rauschhöhe
geringer als (N1 + αN2)
ist, setzt man den Gewichtungskoeffizienten k zu Null, und die vorausschauende
Bewertung hat den Wert ER = S/(N1 + αN2), während im anderen Fall diese
Bewertung den Wert ER = S/kP hat.
-
Wenn
man jedoch die angrenzenden Frequenzen nicht berücksichtigte, hätte die
vorausschauende Schätzung
ER den Wert S/N1, oder S/kP, je nachdem ob die Rauschhöhe geringer
oder höher als
das potentielle Rauschen N1 ist.
-
Tatsächlich ist
es wünschenswert,
dem Gewichtungskoeffizienten k einen von Null verschiedenen Wert
zuzuordnen, aber das ist auch dann möglich, wenn die eine, die andere
oder beide Variablen N1 und N2 Null sind.
-
Der
Prozessor DP speichert also in einem zweiten Speicher SN mittels
eines zweiten Adresssignals AD2 und eines zweiten Datensignals X2
die betroffene Zelle in Assoziation mit der Bewertung des Signal-Rausch-Verhältnisses
für diese
Zelle.
-
Die
Vorrichtung kann in dem Endgerät
untergebracht werden, wenn dieses die notwendigen Messungen zur
Berechnung der vorausschauenden Bewertung durchführt.
-
Die
Vorrichtung kann auch im Netz angeordnet werden, in der Basisstation
oder im Controller für die
Basisstationen, wenn es vorgesehen ist, dass das Endgerät die von
ihm durchgeführten
Messungen zurück überträgt.