NO328572B1 - Fremgangsmate for a bestemme geografisk trafikkbelastning i et mobilt telekommunikasjonsnettverk - Google Patents

Abstract

Det beskrives en fremgangsmåte og anordning ved mobiltelefonnettverk, hvor informasjon blir innsamlet og behandlet med hensyn til trafikkinformasjon. Terminaler M sender informasjon vedrørende deres posisjon til den mobile stasjonen B. Informasjonen blir videresendt til en filtreringsfunksjon F, som randomisert velger en del av den innkommende informasjonen. Videre blir informasjonen fra en lokasjonsdatabase SD anvendt, hvor informasjonen vedrører tekniske data vedrørende linjer, utstyr, etc. Informasjonen blir deretter samlet i en database D, som kan anvendes for å optimalisere nettverksressursene. Informasjonen blir anordnet i en matrise.

Description

Teknisk felt

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører mobile telefonnettverk, og er rettet mot å bestemme trafikkinformasjon vedrørende hvor i telekommunikasjonsnettverket trafikken håndteres.

Teknisk problem

Det er en interesse å skaffe kunnskap om hvor den geografiske belastningen i telekommunikasjonsnettverk er, og spesielt i mobile telekommunikasjonsnettverk, for å gjøre det mulig å optimalisere systemet. Når kunnskapen om dette har blitt skaffet, kan tigjengelige ressurser bli justert på en mer optimal måte en hva som er tilfellet for i dag. For å kunne distribuere ressursene mer effektivt enn i dagens systemer er det ønskelig å få informasjon men hensyn til trafikkbelastningen innen geografiske dekningsområder for de ulike cellene. Ved utviklingen i feltet for mobil telekommunikasjon er problemet økende. Ved forandring fra GSM til UMTS er det i det sistnevnte tilfellet viktigere å få informasjon om hvor trafikken blir håndtert. Grunnen til dette er at UMTS-radiogrensesnitt, W-CDMA, har en sterk belastnings-avhengig dekning. Utviklingen innen feltet for mobil telekommunikasjon vil frem-heve dette problemet i fremtiden. Følgelig er det av størst viktighet å finne fremgangsmåter som automatisk måler trafikkbelastningen med hensyn til geografiske delområder som dekkes av en celle, dvs. dekningsområdet for en basestasjon.

Kjent teknikk

I dagens systemer blir trafikkhåndtering bestemt ved hjelp av statistiske tellere, som måler trafikken, uttrykt i Erlang, per celle. Det er følgelig på cellenivå at det foreliggende systemet tilveiebringer informasjon.

Følgelig blir informasjon tilveiebrakt som vedrører den totale trafikkhåndteringen per celle, dvs. hvilken trafikk som blir håndtert innen basestasjonen sitt dekningsområde.

Av annen kjent teknikk skal det nevnes STEUER J et. al. "The use of mobile positioning supported traffic density measurements to assist load balancing methods based on adaptive cell sizing", the 13th IEEE International Symposium on 15-18 Sept 2002 Volume 1, som omhandler en metode som bruker mobilutstyrs-posisjon for å bestemme trafikkfordeling i mobilradionettverk. Videre vises til US 5,359,649 som omhandler en metode og system for å hindre trafikkoverbelastning i telekommunikasjonsnettverk.

Løsningen

Foretrukne utførelser av fremgangsmåten og anordningen er definert i respektive selvstendige krav 1 og 5, mens alternative utførelser av fremgangsmåten er definert i de uselvstendige kravene 2-4.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og anordning ved mobiltelefonnettverk. Mobiltelefonnettverket omfatter terminaler og basestasjoner sine allokerte funksjoner for å innsamle og behandle trafikkinformasjon. Terminalene overfører informasjon til basestasjonene. Informasjonen blir lagret i en database. Informasjonen blir anordnet ifølge delområder innen et definert større område. Ved hjelp av filtermetoder er den innkommende informasjonen begrenset til å omfatte kun et begrenset valg av den mottatte informasjonen. Ved hjelp av tilgjengelig informasjon blir trafikkbelastningen innen delområdene etter dette beregnet, hvilke delområder blir godtatt å være deler av dekningsområdet for basestasjonene. Etter dette blir trafikkbelastningen innen delområdene beregnet, hvilken informasjon blir anvendt for å optimalisere tilgjengelige ressurser i systemet. Informasjonen som har blitt innhentet vedrørende trafikkinformasjonen blir lagret i en database.

Ved filtreringen, ved GSM, blir en fremgangsmåte for filtrering anvendt som omfatter trinnene:

1. Identifisere rapporterte celler ved hjelp av ARFCN og BSIC.

2. Få/utlede data om antenneforsterkning, utgangseffekt og kabeltap fra posisjonsdatabasen.

3. Beregne tapet, L, ifølge

ved UMTS anvendes en fremgangsmåte for filtrering som omfatter trinnene:

1. Identifisere rapporterte celler ved hjelp av en krypteringskode.

2. Få/utlede data om antenneforsterkning, CPICH, utgangseffekt og kabeltap fra posisjonsdatabasen.

3. Beregne tapet ifølge

Videre så anvendes den følgende algoritmen:

For å beregne posisjonen ved hjelp av tapsverdier, posisjonene Rt ifølge

R; = ( XjYi), som er vektoren for basestasjonsposisjonen

A = en første algoritmeparameter

B = en andre algoritmeparameter

A og B kan oppnås fra Hata, Cost 231-Hata, eller Cost 231 Walfisch-Ikegami-modeller.

Li = strekningstapet for basestasjon i

Ved bestemmelse av posisjonen for mobilen.

Den produserte informasjonen er anordnet i et histogram.

FORDELER

Oppfinnelsen tilveiebringer en mulighet for å bestemme hvilke områder innenfor en celle som er mer eller mindre belastet. Ved denne informasjonen kan til-gjenglige ressurser distribueres for systemet på en mer optimal måte enn med ressursene i dag. Ved denne distribueringen kan systemet følgelig anvendes på en mer optimal måte, sett fra en teknisk vinkel, som resulterer i et mindre kostbart nettverk sett fra en økonomisk vinkel.

BESKRIVELSE AV FIGURER

Figur 1 viser en hierarkisk struktur av oppfinnelsen.

Figur 2 viser innsamling av data for GSM som blir gjort ved hjelp av et grensesnitt mot BC.

TERMER

RNC Radionettverkskontroller UMTS

BSC Basestasjonskontroller GSM

BTS Baseoverføringsstasjon

MS Mobil stasjon (mobilenhet)

UE Brukerutstyr (mobil radioenhet)

GSM Globalt system for mobilkommunikasjon

UMTS Universelt mobiltelekommunikasjonssystem

W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access (radiogrensesnitt UMTS) MSIC Basestasjonidentifiseringskode (GSM)

ARFCN Absolutt Radiofrekvenskanalnummer

FORETRUKKET UTFØRELSE

I det etterfølgende skal oppfinnelsen beskrives på grunnlag av figurene og termene i dem.

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å bestemme den geografiske belastningen i et mobilt telekommunikasjonsnettverk. I de kjente telekommunikasjonsnettverkene GSM og UMTS blir faktumet at terminalene, når en tilkobling blir etablert, sender målingsrapporter til basestasjonen, RNC i UMTS og henholdsvis BSC i GSM, eller ved posisjonering/posisjonoppdagelse for hver terminal med fremgangsmåtene som er tidligere kjent, anvendt. Den frembrakte informasjonen blir overført til databasen hvor datainformasjon blir behandlet. Den innsamlede informasjonen blir etter dette behandlet og anordnet i en målingsrapport, hvor målingsverdiene blir lagret med hensyn til eksisterende celler i radiosystemet.

Et mobilt radiosystem 1 er delt inn i et antall celler 2. Hver celle 2 tjenes av en basestasjon B, hvorved mobile stasjoner M flytter innen eller mellom cellene 2. De mobile stasjonene M bestemmer ifølge noen kjente fremgangsmåter deres posisjoner. Eksempler på slike fremgangsmåter er triangulering, hvor et antall faste basestasjoner anvendes. I dette tilfellet er de geografiske posisjonene for basestasjonene kjent. Avstanden mellom den mobile stasjonen M og tilsvarende basestasjon B blir bestemt av for eksempel å måle tiden signalet behøver for å reise mellom basestasjonen og mobile stasjon. Beregningen av den geografiske posisjonen blir etter dette utført av en beregningsenhet som er sentralt lokalisert, for eksempel i baseradionettverkssystemet, alternativt i mobilenheten. Andre alternativer bruker posisjoneringssystemer som anvender satelittnavigasjon, for eksempel GPS. Også andre systemer kan anvendes; den viktige tingen er at informasjons kan identifiseres og lagres på en tydelig/klar måte.

I et mobiltelekommunikasjonsnettverk ifølge figur 2 så overfører de mobile stasjonene M deres posisjoner til basestasjonen B. Den aktuelle informasjonen blir etter dette sendt til baseradiosenteret. BC. Informasjonen er anordnet i en matriseform hvor for eksempel hver linje vedrører en målingsrapport, og kolonnene tilsvarer til de individuelle cellene. I en database SC blir informasjon vedrørende effekt, kabeltap, antenneforsterkning, frekvens og BSIC- eller krypteringskode for respektive celler lagret. I en filterfunksjon F er det etter dette randomisert valg av målingsverdier som skal anvendes ved beregningen, hvorved resultatet blir lagret i en database D. Ved filtrering kan ulike filterfunksjoner anvendes, som er tilpasset det aktuelle radiosystemet. Derfor kan det for eksempel nevnes at i GSM vil filtreringsfunksjonen være som følger.

1. Identifisere rapporterte celler ved hjelp av ARFCN og BSIC.

2. Få/utlede data om antenneforsterkning, utgangseffekt og kabeltap fra posisjonsdatabasen.

3. Beregne tapet L ifølge

For andre systemer blir tilsvarende justeringer foretatt ved beregning av tapene. De beregnete verdiene blir etter dette lagt inn i matrisen i databasen.

For å finne posisjonen blir det aktuelle området delt inn i delområder. Størrelsen på delområdene blir justert til nøyaktigheten hvorved en ønsker å bestemme trafikkdistribueringen. Dette kan for eksempel være avhengig av bymiljø, landsbygd, topografi etc. Hvert delområde er kjennetegnet ved en posisjon r=(x,y) i senteret av delområdet, og et antall n som blir gitt startverdien 0. Området som blir inndelt kan være av en hvilken som helst størrelse, for eksempel en landsbygd, en by, dekningsområdet for basestasjonen etc.

Trafikkdistribueringen blir etter dette beregnet ifølge den følgende fremgangsmåten.

1. Foreta én målingsrapport ved et tidspunkt fra databasen.

2. Beregne posisjonen ved hjelp av tapsverdier, posisjonene Æ; ifølge

Ri = ( XX), som er vektoren for basestasjonsposisjonen

A = en første algoritmeparameter

B = en andre algoritmeparameter

A og B kan oppnås fra Hata, Cost 231-Hata, eller Cost 231 Walfisch-Ikegami-modeller.

Li = strekningstapet for basestasjon i

3. Beregne den euklidiske avstanden for alle fremviste punkter, r, og velge det fremviste punktet som har den minste avstanden j.

4. Justere telleren n, for dette fremviste punktet opp med 1.

5. Når alle linjer i tabellen har blitt frembrakt, dele tellerne med alle fremviste punkter med antallet linjer i tabellen.

Et histogram i to dimensjoner kan på denne måten frembringes over trafikken.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å bestemme den geografiske belastningen i et mobiltelekommunikasjonsnettverk (1), omfattende terminaler (M) og basestasjonsallokerte funksjoner, hvor terminalene overfører informasjon til basestasjonene (B) hvor informasjonen blir lagret i en database (SC), at informasjonen blir anordnet i delområder innenfor et definert større område, at informasjonen er begrenset ved hjelp av en fremgangsmåte for filtrering, og at posisjonen blir bestemt av trafikkdistribueringen innenfor delområdene som blir beregnet, hvorved de tilgjengelige systemressursene blir optimalisert, og at informasjonen som vedrører trafikkinformasjonen blir lagret i en database (D), karakterisert ved at fremgangsmåten for filtrering omfatter trinnene å beregne strekningstapet (L) som blir lagret i databasen, og at posisjonen blir bestemt av trafikkdistribueringen, hvor trafikkdistribueringen blir utført ifølge trinnene: - foreta en målingsrapport ved et tidspunkt fra databasen, - beregne posisjonen ved hjelp av tapsverdier, posisjonene R ifølge - beregne den euklidiske avstanden til alle fremviste punkter r, og velge det fremviste punktet som har den minste avstanden j, - justere telleren n for dette fremviste punktet opp med 1. - når alle linjer i tabellen har blitt frembrakt; dele tellerne med alle fremviste punkter med antallet linjer i tabellen.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at fremgangsmåte for filtrering for GSM omfatter trinnene: - å identifisere rapporterte celler (2) ved hjelp av ARFCN og BSIC, - å få/utlede data om antenneforsterkning, utgangseffekt og kabeltap fra posisjonsdatabasen, - å beregne strekningstapet ifølge

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at fremgangsmåten for filtrering for UMTS omfatter trinnene: - å identifisere rapporterte celler (2) ved hjelp av krypteringskode, - å få/utlede data vedrørende antenneforsterkning, CPICH, utgangseffekt og kabeltap fra posisjonsdatabasen, - å beregne strekningstapet ifølge

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav, karakterisert ved å danne et histogram over trafikken.

5. Anordning for å bestemme den geografiske belastningen i et mobiltelekommunikasjonsnettverk (1), omfattende terminaler og basestasjonsallokerte funksjoner for innsamling og behandling av trafikkinformasjon, at basestasjonene (B) samler informasjon vedrørende den geografiske posisjonen for terminalene, hvilken informasjon blir lagret i en database, karakterisert ved at en filtreringsanordning resulterer i en beregning av strekningstapet (L), og en anordning for beregning av posisjonen, hvilken posisjon blir bestemt av trafikkdistribueringen for et delområde, hvilken trafikkdistribuering avhenger av det beregnede strekningstapet (L).