DE69831481T2

DE69831481T2 - Verfahren zur Störpegelsschätzung in einem Funksystem

Info

Publication number: DE69831481T2
Application number: DE69831481T
Authority: DE
Inventors: Marko Silventoinen; Harri Posti; Harri Jokinen; Jari RYYNÄNEN; Jukka Suonvieri
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2018-02-21
Also published as: WO1998037646A2; DE69831481D1; US6442387B1; AU734836B2; WO1998037646A3; CN1248359A; EP0962066A2; FI970754A; NO994028L; AU6217298A; ATE304249T1; ES2247675T3; FI970754A0; EP0962066B1; NO994028D0; JP2001511990A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Abschätzen des Störpegels in einem zellularen Funksystem, das in jeder Zelle mindestens eine Basisstation und eine Anzahl von Teilnehmerendgeräten, die mit einer oder mehreren Basisstationen kommunizieren, umfasst, wobei in dem Verfahren die Endgeräte Leistungspegel von jenen Frequenzen messen, die sich auf einer Liste befinden, die von den Endgeräten geführt wird und solche Basisstationen und Frequenzen enthält, die eine durch das Endgerät durchzuführende Übergabe ermöglichen.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Eine der wesentlichsten Aufgaben in der Planung und Wartung eines Funksystems ist die Frequenzplanung, bei welcher die Ressourcen, die einem System zur Verfügung stehen, auf verschiedene Teile des Systems verteilt werden. Die Frequenzplanung sollte mit Bedacht ausgeführt werden, da sie einen großen Einfluss auf die Kapazität und die Qualität der Verbindungen im System hat.
In schmalbandigen zellularen Funksystemen ist eine Gleichkanalstörung eine der signifikantesten Faktoren, die die Systemkapazität beschränken. Die Gleichkanalstörung bedeutet die Störung der Signale, die auf derselben Frequenz in benachbarten Zellen übertragen werden, in einem gewünschten Signal. Somit sind zellulare Funksysteme konventionellerweise gestaltet worden, dieselbe Frequenz in Zellen zu verwenden, die eine ausreichend lange Distanz zueinander aufweisen, wodurch die Störsignale durch die Streckendämpfung der Signale die erlaubten Grenzen nicht überschreiten. Dies führt zu sogenannten Frequenzwiederauftrittsmustern in der zellularen Struktur.
Die Abschätzung oder Messung von Störpegeln ist somit ein wesentlicher Teil der Frequenzplanung bei jeder Frequenz. Die Frequenzplanung wird in zwei Schritten durchgeführt: mit der Hilfe einer Computersimulation, während das System eingerichtet wird, und andererseits mit Hilfe tatsächlicher Messungen, wenn sich das System schon im Betrieb befindet. Die Frequenzplanung wird konstant benötigt, da die Systeme sich entwickeln und Basisstationen hinzugefügt oder ihre Orte während der Betriebszeit eines Systems modifiziert werden, beispielsweise unter Berücksichtigung des zunehmenden Verkehrs. Wenn sich ein System im Betrieb befindet, wurden die Messungen konventionellerweise durch eine getrennte Messausrüstung, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, das sich in einem Zielgebiet bewegt, durchgeführt.
Ein Verfahren, bei dem das System selbst eine Frequenzplanung liefert, wird eine Automatische Frequenzplanung (AFP) genannt. Das Problem bei der AFP ist das Erhalten von Information über die tatsächlichen Störzustände und die Funkwellenausbreitung auf den Frequenzkanälen, ohne dass kostspielige Messanordnungen und Ausrüstungen benötigt werden.
Die WO 98/27763 (zitiert als Stand der Technik unter 54(3) EPÜ) offenbart ein Verfahren für das Abschätzen eines Störpegels in einem zellularen Funksystem. Die US-509550 offenbart eine Lösung für das Auswerten des Funkabdeckgebietes eines zellularen Kommunikationssystems.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Erlangen von Information, die in der Frequenzplanung benötigt wird, ohne getrennte Messanordnungen, bereit zu stellen.
Dies wird durch das Verfahren, das in der Einleitung beschrieben ist, erzielt, wobei das Verfahren weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass die Liste weitere Frequenzen umfasst, deren Leistungspegelinformation für die Frequenzplanung des Systems verwendet wird, und dass die Frequenzen, die für die Leistungspegelinformation gemessen werden, in den verschiedenen Endgeräten innerhalb derselben Zelle variieren.
Das Verfahren der Erfindung weist mehrere Vorteile auf. Es ist leicht zu implementieren, da es keine getrennten Investitionen in die Ausrüstung notwendig macht. Die gewünschten Frequenzkanäle liefern auf einfache Weise ausreichend Information für die Bedürfnisse der Frequenzplanung. Das Sammeln und die Übertragung der Information findet behutsam statt, ohne den normalen Telefonverkehr zu stören.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird detaillierter unter Bezug auf die Beispiele gemäß den angefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein zellulares Funksystem, auf das das Verfahren der Erfindung angewandt werden kann.
2a und 2b zeigen eine Messliste, die durch ein Endgerät geführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Das Verfahren der Erfindung kann auf jedes Funksystem, bei dem eine Frequenzplanung benötigt wird und in dem Endgeräte Basisstationen in der Nähe als Teil ihres normalen Betriebs überwachen, angewandt werden. Ein Funksystem dieses Typs ist das digitale GSM-System.
Man werfe einen genaueren Blick auf 1, die ein zellulares Funksystem zeigt, auf das das Verfahren der Erfindung angewandt werden kann. Die Zeichnung zeigt eine Anzahl von Funkzellen 100 bis 104, von denen jede durch eine Basisstation 106 bis 110 bedient wird. Die Basisstationen kommunizieren somit mit den Teilnehmerendgeräten in ihrem Gebiet. In der Figur sind die Endgeräte 112 bis 116 als Beispiel in der Zelle 100 platziert. Die Endgeräte und die Basisstation kommunizieren auf einem Verkehrskanal, und die Endgeräte messen gleichzeitig andere Kanäle und ihre Leistungspegel für eine Übergabe. Beispielsweise befindet sich das Endgerät 114 nahe der Grenze zwischen den Zellen 100 und 104, und wenn es sich in Richtung der Zelle 104 bewegt, muss eine Übergabe an eine Frequenz, die in der Zelle 104 verwendet wird, durchgeführt werden. Für diesen Zweck misst es schon im Voraus den Leistungspegel des Sendekanals, der in der Zelle verwendet wird, um zu gewährleisten, dass eine potentielle Übergabe zu passender Zeit durchgeführt werden kann. Jede Basisstation überträgt somit einen speziellen Sendekanal, der als eine Hilfe bei der Übergabe verwendet wird.
Jedes Endgerät führt eine Liste, die die Sendekanalfrequenzen solcher Basisstation enthält, zu denen das Endgerät die Übergabe durchführen kann, und das Endgerät misst somit diese Frequenzen. Die Liste des Endgeräts wird von Zeit zu Zeit durch die Basisstation in Abhängigkeit von den Messergebnissen und dem Ort des Endgeräts aktualisiert.
Bei der Lösung der Erfindung umfasst die Liste, die durch das Endgerät geführt wird, auch Frequenzen, deren Leistungspegelinformation für die Frequenzplanung des Systems verwendet wird. Somit kann die Liste neben Frequenzen, die für die Übergabe des Endgeräts überwacht werden, Frequenzen enthalten, die für die Frequenzplanung des Systems überwacht werden, wodurch diese Frequenzen auch durch das Endgerät gemessen werden. Information kann somit von jeder benötigten Frequenz erhalten werden.
Lassen Sie uns einen anderen Blick auf die 1 werfen. Lassen Sie uns annehmen, dass wegen großen Verkehrs die Notwendigkeit besteht, das System auszudehnen, beispielsweise durch das Hinzufügen einer neuen Zelle 118, die die Zelle 100 teilweise überlappt. Die Zelle 100 kann natürlich mit der Neuplanung in ihrer Größe beschnitten werden, um zu gewährleisten, dass sich die Gebiete nicht überlappen. Die Basisstation 106 kann nun vorübergehend die Messliste der Endgeräte 112 und 114 ändern, so dass die Endgeräte auch Frequenzen messen, die in der neuen Zelle verwendet werden sollen.
Lassen Sie uns 2a, die eine vorherige Messliste des Endgeräts 112 darstellt, genauer betrachten. Die Liste umfasst drei Frequenzen f₁, f₂, f₃, die Sendekanalfrequenzen sind, die von Basisstationen in der Nähe verwendet werden, und die durch das Endgerät 112 für eine mögliche Übergabe gemessen wurden. Da sich das Endgerät 112 im Gebiet befindet, das das Gebiet der neuen Zelle 118 ist und da die Notwendigkeit besteht, Messungen für die Frequenzplanung durchzuführen, aktualisiert das System die Messliste des Endgeräts 112 mittels der Basisstation 106, so dass sie 2b entspricht, wodurch die Liste nicht nur die vorherigen Frequenzen f₁, f₂, f₃ sondern auch die neuen Frequenzen f₄ und f₅, die mögliche Frequenzen für die neue Zelle darstellen, umfasst.
Die Liste, die durch das Endgerät geführt wird, kann in Verbindung mit Telefonanrufen in Bezug auf die Frequenzen, die für eine Leistungspegelinformation gemessen werden, dynamisch aktualisiert werden. Alternativ kann für die Frequenzen, die für die Leistungspegelinformation zu messen sind, die Liste in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise einmal am Tag, aktualisiert werden.
Es ist natürlich möglich, dass die Anzahl der Frequenzen, die für eine Leistungspegelinformation gemessen werden, als eine Funktion der Zeit variieren. In der Messliste können Frequenzen, die vorher für eine Übergabe gemessen wurden, durch Frequenzen ersetzt werden, die für eine Leistungspegelinformation gemessen werden, da die Länge der Messliste begrenzt ist. Um zu gewährleisten, dass die Übergabe zuverlässig bleibt, ist es jedoch wichtig, dass die wichtigsten möglichen Zielkanäle für eine Übergabe in der Liste dargestellt sind.
Technisch wird das Aktualisieren der Messliste für die Frequenzen, die für eine Leistungspegelinformation gemessen werden, in derselben Art wie für die Frequenzen, die für eine Übergabe gemessen werden, ausgeführt. Es ist offensichtlich, dass, wenn sich das Endgerät bewegt, die Messliste für diese Frequenzen dynamisch aktualisiert wird.
In ähnlicher Weise wird die Überführung der Messergebnisse an die Basisstation in einer bekannten Art ausgeführt, wie das für die Frequenzen erfolgt, die für eine Übergabe gemessen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn die Liste, die durch das Endgerät geführt wird, in Bezug auf die Frequenzen, die hinsichtlich einer Leistungspegelinformation gemessen werden, aktualisiert wird, der Ort jedes Endgerätes berücksichtigt. Da die Endgeräte zufällig in Bezug auf die Basisstation angeordnet sind, ist es vorteilhaft, verschiedene Frequenzen in unterschiedlichen Teilen der Zelle zu messen, um ein anwendbares Frequenzspektrum zu erhalten. Störpegel können in verschiedenen Teilen der Zellen unter Berücksichtigung der anderen Frequenzen der benachbarten Zellen auf verschiedenen Seiten der Zelle voneinander abweichen. Bei der Frequenzplanung ist es vorteilhaft, die tatsächliche Störsituation der Endgeräte und die Hörbarkeit der Endgeräte in den benachbarten Zellen zu kennen. In Bezug auf 1 können beispielsweise die Endgeräte 114 und 116 in der Zelle 100 unterschiedliche Frequenzen messen. Somit variieren die Frequenzen, die im Hinblick auf die Leistungspegelinformation gemessen werden, bei verschiedenen Endgeräten in derselben Zelle. Die Liste, die von jedem Endgerät geführt wird, kann Frequenzen umfassen, die vom Endgerät in der Nachbarzelle benutzt werden.
Der Ort des Endgeräts kann auf verschiedene Arten definiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Abdeckungsgebiete der benachbarten Basisstationen in der betroffenen Zelle im Voraus definiert. Wenn das Endgerät seine Messergebnisse angibt, kann die Basisstation auf der Basis der Hörbarkeitsinformation auf die Richtung, in der sich das Endgerät befindet, schließen. Alternativ kann der Ort ohne eine Vorinformation abgeschätzt werden. Die Basisstation kennt die Richtung, in welcher sich jede benachbarte Basisstation befindet. Wenn das Endgerät seine Messergebnisse angibt, so kann die Basisstation aus der Hörbarkeitsinformation schließen, welche Basisstationen das Endgerät empfangen kann und somit den Ort des Endgeräts abschätzen. Die letztere Methode ist ungenauer als die erstere. Darüber hinaus ist es möglich, andere Verfahren, die Fachleuten bekannt sind, zu verwenden, um den Ort des Endgeräts zu definieren.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die gewünschten Frequenzen sowohl bevor als auch nachdem eine neue Basisstation, die Frequenzen verwendet, die auf der Basis der Messungen gewählt wurde, in Betrieb genommen wird, gemessen. Messungen werden sowohl im Gebiet der neuen Basisstation als auch im Gebiet der benachbarten Zellen der neuen Basisstation vorgenommen. Durch das Vergleichen der so erhaltenen Ergebnisse ist es möglich, zu bestimmen, wie erfolgreich die Entscheidungen, die bei der Frequenzplanung gemacht wurden, im Hinblick auf die Netzwerkqualität sind. Eine Kontrollmessung kann unter der Steuerung der Basisstationssteuerung entweder manuell oder automatisch durchgeführt werden. Die Basisstationssteuerung kennt die benachbarten Zellen der neuen Basisstation und sie kann automatisch Messungen in jeder Zelle in der Nähe der neuen Basisstation durchführen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine neue Basisstation installiert und ihr Betrieb wird bei einer Testfrequenz, die für diesen Zweck reserviert wurde, begonnen. Es ist somit möglich, Messungen in der Zielzelle und den benachbarten Zellen durchzuführen und nachfolgend die endgültigen Frequenzen auf der Basis der Messungen zu wählen. Somit wird die Störinformation so zuverlässig wie möglich im aktuellen Abdeckungsgebiet der neuen Basisstation erhalten, sogar bevor die neue Basisstation in Betrieb genommen wird.
Messungen können auch in anderen Zellen als den tatsächlichen Nachbarzellen vorgenommen werden, wie beispielsweise in solchen in der Nähe befindlichen Zellen, in denen die Frequenz, die in der neuen Zelle eingeführt werden soll, schon verwendet wird.
Obwohl die Erfindung oben unter Bezug auf das Beispiel, das in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, beschrieben wurde, sollte verständlich sein, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass sie auf vielen Wegen innerhalb des Umfangs der erfinderischen Idee, die in den angefügten Ansprüchen offenbart ist, modifiziert werden kann.

Claims

Verfahren zum Abschätzen des Störpegels in einem zellularen Funksystem, das in jeder Zelle zumindest eine Basisstation (100) und eine Anzahl an Teilnehmerendgeräte (108 bis 112) umfasst, die mit einer oder mehreren Basisstationen kommunizieren, wobei in dem Verfahren die Teilnehmerendgeräte Leistungspegel von jenen Frequenzen messen, die auf einer Liste stehen, die von den Teilnehmerendgeräten geführt wird und jene Basisstationen und Frequenzen umfassen, die eine durch das Teilnehmerendgerät auszuführende Übergabe ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Liste weitere Frequenzen umfasst, deren Leistungspegelinformationen für die Frequenzplanung des Systems verwendet werden, und dass die für die Leistungspegelinformationen gemessenen Frequenzen in den verschiedenen Endgeräten innerhalb der gleichen Zelle variieren.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Endgeräte geführte Liste für die Frequenzen, die für die Leistungspegelinformationen gemessen werden, dynamisch in Verbindung mit Telefonanrufen erneuert wird.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Endgeräte geführte Liste für die Frequenzen, die für die Leistungspegelinformationen gemessen werden, in regelmäßigen Intervallen erneuert wird.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der für die Leistungspegelinformationen gemessenen Frequenzen als eine Funktion der Zeit variiert.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die von den Endgeräten geführte Liste für die Frequenzen, die für die Leistungspegelinformationen gemessen werden, erneuert wird, die Position von jedem Endgerät in einer Zelle berücksichtigt wird.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Liste Frequenzen umfasst, die in einer benachbarten Zelle des Endgeräts verwendet werden.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Liste Sende-(Broadcast)-Kanal-Frequenzen von jenen Basisstationen umfasst, zu denen das Endgerät eine Übergabe durchführen kann.
Verfahren wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschten Frequenzen gemessen werden, sowohl bevor als auch nachdem die neue Basisstation in Betrieb genommen ist, die Frequenzen, ausgewählt auf Basis der Messungen, verwendet.
Verfahren wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die neue Basisstation zunächst auf einer bestimmten Testfrequenz in Betrieb genommen wird.
Verfahren wie in den Ansprüchen 8 und 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass Messungen sowohl innerhalb der neuen Basisstation als auch den benachbarten Zellen der neuen Basisstation durchgeführt werden.
Verfahren wie in Anspruch 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die letztendlichen von der Basisstation zu verwendenden Frequenzen auf der Basis von den Messungen gewählt werden, die auf der Testfrequenz durchgeführt werden.