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1 zeigt
ein schematisches Diagramm eines Teils eines typischen drahtlosen
Kommunikationssystems 10. Das drahtlose Kommunikationssystem 10 umfaßt eine
Mobilvermittlungsstelle (MSC – Mobile
Switching Center) 12 und mehrere Basisstationen 14-i.
Die MSC 12 ist mit jeder Basisstation 14-i und einem öffentlichen
Wählnetz
(PSTN – Public Switching
Telephone Network) 16 verbunden. Jede Basisstation 14-i enthält eine
Funkeinheit und mit der Funkeinheit verbundene Antennen zur Bereitstellung von
drahtlosen Kommunikationsdiensten für Mobiltelefone 18-j in
einem hier als Zelle 20-i bezeichneten zugehörigen geographischen
Versorgungsbereich und kann zur Verwaltung von zu dieser Basisstation 14-i gehörenden Funkkanalressourcen
betrieben werden. Nicht gezeigte Stromversorgungen liefern elektrischen
Strom an die Basisstationen 14-i.
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Die Antennen sind auf einem senkrechten Träger in ausreichender
Höhe befestigt,
um der Basisstation 14-i eine optimale Hochfrequenz-(HF)Versorgung
für Mobiltelefone 18-j in
der Zelle 20-i bereitzustellen. Die Antennen können in
Abhängigkeit
davon, ob die Zelle sektorisiert, d. h. in Sektoren A, B, C eingeteilt
ist, rundstrahlend oder gerichtet sein. Typischerweise sind Zellen
sektorisiert, um durch Verringern der Gesamtzahl von Basisstationen,
die zur Versorgung der Mobiltelefone 18-j benötigt werden,
die Kosten zu verringern. Wenn eine Zelle sektorisiert ist, weist
jede Basisstation 14-i eine Richtantenne zum Übertragen
und Empfangen von Signalen zu und von Mobiltelefonen 18-j in jedem
Sektor auf. Typischerweise sind die Zellen in drei Sektoren sektorisiert
und die Richtantennen bieten annähernd
120° HF-Versorgung
für jeden
Sektor.
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Die Funkeinheit umfaßt mehrere
Funkgeräte zum
Modulieren, Übertragen,
Empfangen und Demodulieren von Funksignalen. Die Funkeinheit ist
gewöhnlich
durch elektrische Verbindungen mit den Richtantennen verbun den und
in der Nähe
des Fußpunkts
des senkrechten Trägers
positioniert, so daß sie
auf Bodenhöhe
gewartet werden kann. In einer Ausführungsform des Standes der
Technik sind die Funkeinheit und die Antennen auf einer verstellbaren Plattform
befestigt, die gemeinschaftlich auf verschiedenen Höhen entlang
dem senkrechten Träger positioniert
werden kann. 2 zeigt
eine Basisstation 60 mit drei Richtantennen 62-t,
eine Funkeinheit 64 und eine Stromversorgung 66,
wobei die Stromversorgung eine Gleichstromversorgung und Mittel zum
Umwandeln von Wechselstrom in Gleichstrom enthält.
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[Lakune] Höhe entlang dem senkrechten Träger, die
sie für
Rowdys unzugänglich
macht; drittens können
die Antennen und die Funkeinheit so herabgelassen werden, daß sie (durch
Herablassen der verstellbaren Plattform auf Bodenhöhe) auf
Bodenhöhe
gewartet werden können.
Wenn jedoch irgendeine der Antennen und/oder die Funkeinheit gewartet
werden muß,
unterbricht die Basisstation zeitweilig die drahtlosen Kommunikationsdienste
zu allen Mobiltelefonen in ihrer zugehörigen Zelle, wenn die verstellbare
Plattform zur Wartung auf Bodenhöhe
herabgelassen wird. Dementsprechend besteht ein Erfordernis nach
einer Basisstation, die die mit den Basisstationen des Stands der
Technik verbundenen Vorteile ohne den obenerwähnten Nachteil bereitstellt.
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In US-A-5570546 ist ein System zur
Verwendung in zellularen Kommunikationssystemen und persönlichen
Kommunikationssystemen zum Herablassen und Anheben von Antennen
entlang einem Mast offenbart. Das System enthält eine ringförmige Plattformbaugruppe,
die mehrere Antennenzylinder trägt.
Diese Antennenzylinder werden durch Verwendung eines Hubseils, das
an der Plattformbaugruppe angebracht ist, angehoben und herabgelassen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Basisstation nach Anspruch 1 bereitgestellt.
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Die vorliegende Erfindung bietet
eine Basisstation, die auf veränderliche
Höhen entlang
einem senkrechten Träger
verstellt werden kann, aber nicht drahtlose Kommunikationsdienste
an alle Mobiltelefone in ihrer zugehörigen Zelle zeitweilig aufhebt, wenn
sie gewartet wird. In einer Ausführungsform umfaßt die Basisstation
der vorliegenden Erfindung mehrere Kleinzellen und mehrere unabhängig bewegbare
Schlitten. Wobei jede der mehreren Kleinzellen einem Sektor einer
Zelle zugeordnet ist und eine Funkeinheit und eine Richtantenne
zur Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationsdiensten für Mobiltelefone
in dem zugehörigen
Sektor umfaßt. Jede
der Kleinzellen ist an einem der mehreren Schlitten befestigt, die
unabhängig
und bewegbar an einem senkrechten Träger befestigt sind. Vorteilhafterweise
kann, wenn eine der Kleinzellen gewartet werden muß, der Schlitten,
an dem diese Kleinzelle befestigt ist, unabhängig auf Bodenhöhe herabgelassen
werden, um die Kleinzelle zu warten, ohne drahtlose Kommunikationsdienste
aufzuheben, die von anderen Kleinzellen für Mobiltelefone in anderen Sektoren
der Zelle bereitgestellt werden. Weiterhin kann jede zu einer einzelnen
Basisstation gehörenden
Kleinzelle auf unterschiedlichen Höhen entlang dem senkrechten
Träger
positioniert werden, so daß jede
Kleinzelle auf Grundlage des Geländes
des zugehörigen
Sektors optimale HF-Versorgung bereitstellen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden besser unter Bezugnahme auf die
folgende Beschreibung, die beiliegenden Ansprüche und die begleitenden Zeichnungen
verständlich.
In den Zeichnungen zeigt:
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1 ein
schematisches Diagramm eines Teils eines typischen drahtlosen Kommunikationssystems,
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2 eine
Basisstation mit verstellbarer Höhe
des Standes der Technik, die auf Bodenhöhe gewartet werden kann; und
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3 eine
Basisstation verstellbarer Höhe, die
auf Bodenhöhe
gewartet werden kann, zur Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationsdiensten
für Mobiltelefone
in einer sektorisierten Zelle entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Basisstation 20 zur Bereitstellung
von drahtlosen Kommunikationsdiensten für Mobiltelefone in einer sektorisierten
Zelle entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Basisstation 20 umfaßt Kleinzellen 22-k,
einen senkrechten Träger 26 (wie
beispielsweise einen Turm, einen Pfahl, einen Schaft, eine Säule, einen
Pfosten, einen Pfeiler usw.), ein verstellbares Befestigungssystem
zum unabhängigen
Verstellen der senkrechten Positionen von Kleinzellen 22-k entlang
dem senkrechten Träger 26,
und elektrische/Telefongeräte 30,
wie hier beschrieben wird. Jede Kleinzelle 22-k ist einem
Sektor einer Zelle zugeordnet und umfaßt eine Funkeinheit und eine
Richtantenne zur Bereitstellung von drahtlosen Kommunikationsdiensten
für Mobiltelefone
im zugehörigen
Sektor, wobei die Funkeinheit mehrere Funkgeräte zum Modulieren, Übertragen,
Empfangen und Demodulieren von Funksignalen unter Verwendung einer
oder mehrerer Frequenzen enthält und
die Richtantennen 120° Hochfrequenz-(HF)Versorgung
für jeden
Sektor (z. B. 120° HF-Versorgung) bereitstellen.
Jede Kleinzelle 22-k kann auch einen Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler
zum Umwandeln von Wechselstrom von der elektrischen/Telefoneinrichtung 30 in
Gleichstrom zur Verwendung durch die Funkeinheit enthalten.
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In einer Ausführungsform enthält das verstellbare
Befestigungssystem am senkrechten Träger 26 angebrachte
externe senkrechte Führungsschienen 28-k,
Schlitten 24-k und
ein Verkabelungssystem 29. Für Darstellungszwecke wird diese
Ausführungsform
des verstellbaren Befestigungssystems hier beschrieben. Dies sollte
nicht als die gegenwärtige
Erfindung auf irgendwelche Weise begrenzend ausgelegt werden. Es
sind andere verstellbare Befestigungssysteme zur unabhängigen Verstellung
der senkrechten Positionen von Kleinzellen 22-k möglich.
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Kleinzellen 22-k sind an
Schlitten 24-k befestigt, die gleitbar an senkrechten Führungsschienen 28-k angebracht
sind. Jeder Schlitten 24-k enthält ein Glied 31-k, an dem die
Kleinzelle 22-k befestigt ist, und mehrere Führungsräder 32-k zum
Erleichtern der Bewegung des Schlittens 24-k entlang den
senkrechten Führungsschienen 28-k.
Die senkrechten Führungsschienen 28-k überspannen
vorzugsweise die Gesamtlänge
des senkrechten Trägers 26,
so daß Kleinzellen 22-k zur
Wartung auf Bodenhöhe
(z. B. den Fußpunkt
des senkrechten Trägers 26)
herabgelassen und auf jeder beliebigen Höhe entlang dem senkrechten
Träger 26 positioniert
werden können. Obwohl
die 3 eine Basisstation
mit drei Kleinzellen zeigt (die dritte Kleinzelle ist durch den
senkrechten Träger 26 verdeckt),
sind andere Konfigurationen der Basisstation möglich. So sollte die vorliegende Erfindung
nicht auf Basisstationen mit drei Kleinzellen begrenzt sein.
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Das Verkabelungssystem 29 dient
mindestens zwei Funktionen. Als erstes steuert das Verkabelungssystem 29 die
Bewegung des Schlitten 24-k. Zweitens koppelt das Verkabelungssystem 29 die Kleinzellen 22-k an
die elektrische/Telefoneinrichtung 30. In 3 ist eine Ausführungsform des Verkabelungssystems 29 dargestellt.
In dieser Ausführungsform
umfaßt
das Verkabelungssystem 29 Hubseile 34-k, Hubseil-Führungsscheiben 36-k,
Hubseiltrommeln 38-k, elektrische/Kommunikationskabel
40-k,
elektrische Kabelführungsscheiben 42-k und 44-k,
elektrische Kabeltrommeln 46-k und motorisierte Winden 48-k.
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Die Enden der Hubseile 34-k sind
an den Schlitten 24-k und Hubseiltrommeln 38-k angebracht.
Von den Schlitten 24-k werden die Hubseile 34-k über Hubseil-Führungsscheiben 36-k oben über den
senkrechten Träger 26 auf
die Hubseiltrommeln 38-k zu geleitet. Die motorisierten
Winden 48-k drehen die Hubseiltrommeln 38-k rechtsläufig und/oder linksläufig über Riemen 50-k,
so daß die
Hubseile 34-k um Hubseiltrommeln 38-k herum auf- und abgewickelt
werden können,
wodurch die Schlitten 24-k unabhängig angehoben oder herabgelassen
werden. Die motorisierten Winden 40 werden über die
elektrische/Telefoneinrichtung 30 mit elektrischem Strom wie
beispielsweise Wechselstrom versorgt.
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Die elektrische/Telefoneinrichtung 30 ist
im Fußpunkt
des senkrechten Trägers 26 aufgenommen,
um die Basisstation 20 (einschließlich der motorisierten Winden 48-k) mit elektrischem
Strom (wie beispielsweise Wechselstrom, der an den Kleinzellen in
Gleichstrom umgewandelt wird) und einer Landverbindung mit einer
nichtgezeigten Mobilvermittlungsstelle (MSC – Mobile Switching Center)
zu versorgen. Die elektrische/Telefoneinrichtung 30 ist über elektrische/Kommunikationskabel 40-k an
jede der mehreren Kleinzellen 22-k angekoppelt. Von der Kleinzelle 22-k werden
elektrische/Kommunikationskabel 40-k über elektrische Kabelführungsscheiben 42-k oben über den
senkrechten Träger 26 und über elektrische
Kabelführungsscheiben 44-k auf
elektrische Kabeltrommeln 46-k und die elektrische/Telefoneinrichtung 30 zu
geleitet. Motorisierte Winden 48-k drehen elektrische Kabeltrommeln 46-k linksläufig und/oder
rechtsläufig über Riemen 52-k und
Hubseiltrommeln 38-k, so daß elektrische/Kommunikationskabel 40-k um
elektrische Kabeltrommeln 38-k herum auf- und abgewickelt
werden können.
Man beachte, daß das
Verkabelungssystem
29 so ausgelegt sein sollte, daß elektrische
Kabel- und Hubseilrollen 46-k, 38-k identische
Handlungen an den elektrischen Kabeln und Hubseilen 40-k bzw. 34-k durchführen – das heißt, die
elektrischen Kabel und Hubseile 40-k, 34-k sollten
sich mit derselben Geschwindigkeit um die elektrischen Kabel- und
Hubseiltrommeln 46-k, 38-k auf- oder abwickeln.
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Vorteilhafterweise kann das Verkabelungssystem 29 zum
Auf- und Abbewegen der Schlitten 24-k entlang dem senkrechten
Träger 26 und
Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Kleinzellen 22-k und
der elektrischen/Telefoneinrichtung 30 betrieben werden,
ohne zu bewirken, daß entweder
elektrische Kabel und Hubseile 40-k, 34-k durcheinandergeraten
oder von der elektrischen/Telefoneinrichtung 30 oder irgendeiner
der Kleinzellen 22-k abgetrennt werden, wenn die Schlitten 24-k angehoben
oder herabgelassen werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
sehr ausführlich
unter Bezugnahme auf gewisse Ausführungsformen beschrieben worden
ist, sind andere Versionen möglich.
Beispielsweise könnte
das verstellbare Befestigungssystem eine Zahnstangenbaugruppe mit
Umkehrmotor zum senkrechten Umpositionieren jedes Schlittens oder
eine Gewindeschraube mit einem Umkehrmotor zum senkrechten Umpositionieren
jedes Schlittens benutzen. In einem anderen Beispiel können die
mehreren Kleinzellen eine erste Kleinzelle zum Übertragen und/oder Empfangen
von Signalen mit einer ersten Frequenz und eine zweite Kleinzelle
zum Übertragen
und/oder Empfangen von Signalen mit einer zweiten Frequenz enthalten,
wobei die erste und die zweite Frequenz identisch oder unterschiedlich
sind.