WO2010108479A2 - Verfahren zur standortbestimmung einer femtozelle - Google Patents

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WO2010108479A2
WO2010108479A2 PCT/DE2010/000319 DE2010000319W WO2010108479A2 WO 2010108479 A2 WO2010108479 A2 WO 2010108479A2 DE 2010000319 W DE2010000319 W DE 2010000319W WO 2010108479 A2 WO2010108479 A2 WO 2010108479A2
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femtocell
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radio
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Markus Breitbach
Matthias RÖBKE
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Deutsche Telekom Ag
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    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the location of a femtocell according to claim 1
  • radio cells are conventionally functional units which are operated by a provider of mobile radio services.
  • femto cells Through the introduction of micro-cells, the so-called femto cells, it is conceivable that a private radio cell is operated by the customer of the mobile operator.
  • the femtocell is provided by a small transceiver that allows cellular connections in the femtocell.
  • the term femtocell is equated with a transmitting and receiving system or a femto base station (in analogy to a mobile radio base station).
  • a characteristic feature of a femtocell is determined primarily by the emitted transmission power, which significantly influences the size of the mobile-supplied cell. Restrictions on the allowed users in the cell are also possible.
  • a femtocell is additionally integrated into a public mobile network.
  • the connection to the network of a mobile operator takes place, in particular, via a broadband network connection with the corresponding control and control entities of the mobile operator, so that the user of mobile services experiences the same network quality in the field of femtocell care, as he is used to from the superordinate "macro network" of the provider ,
  • the mobile network operator has precise knowledge of the location of the femtocell. Furthermore, it is necessary, for example, in emergency calls to limit the whereabouts of the caller.
  • One way to determine the location of a femtocell is to detect surrounding macrocells of the mobile operator, whose identifier could approximate an approximate position determination.
  • this procedure can only be applied in areas where radio coverage is provided via the macro network. A supply of currently unavailable areas is therefore not possible.
  • Another possibility is to determine the location of the femtocell by determining the physical broadband connection of the user or operator of a femtocell.
  • this can be easily circumvented by the user first directing the data streams from the femtocell to his home network and from there to the Internet. Since the establishment of a connection to the control and monitoring bodies of the mobile service provider then runs on the IP address of the broadband connection, this receives a false or inaccurate location information.
  • Object of the present invention is therefore to improve the location of a femtocell.
  • An essential idea of the invention is that for determining the location of a femtocell at the location of the femtocell receivable radio signals, in particular free receivable Broadcast signals are evaluated.
  • Broadcast signals have the advantage over mobile radio signals that they are generally available nationwide and due to their usually low carrier frequencies can also be well received in buildings, such as in residential buildings, the preferred application of femtocells, which are operated by the residents.
  • a broadcast signal is understood to mean any radio signal which is not intended for cellular mobile radio and is not associated with mobile radio, such as control or auxiliary signals for cellular mobile radio.
  • a broadcast signal in the sense of the present invention is, in particular, a radio signal that can be received continuously at a location, that is, for example, a radio or television radio signal.
  • a radio signal from a fixed radio transmitter is suitable, for example radio signals from aviation, civilian or military security authorities.
  • a broadcast signal in the sense of the invention is transmitted in a lower frequency range than the frequency ranges provided for mobile radio transmission, in order to ensure that a location determination of the femtocell in buildings is possible.
  • the determination of the femtocell is made by control and monitoring bodies of a mobile radio network by evaluating this information about the received from the femtocell broadcast signal.
  • An embodiment of the invention now relates to a method for determining the location of a femtocell comprising the following steps: receiving at least one broadcast signal by the femtocell, evaluating information about the at least one received broadcast signal, and
  • the location of a femtocell is determined on the basis of information about broadcast signals receivable at its location, for example on the basis of the radio or TV stations which can be received at the location of the femtocell.
  • the advantage of this method is mainly that With relatively little technical effort, a location of femtocells is possible. Above all, no special radio signals are needed, which must be generated exclusively for the location of femtocells. Instead, broadcast signals that are receivable at the location of a femtocell and that are not explicitly intended for mobile radio or the location of femtocells are evaluated.
  • the evaluation of information may include transmitting the information from the femtocell to a control and supervisory authority of a cellular network, and determining the location of the femtocell may be performed by the control and supervisory authority.
  • a broadcast signal is in particular a radio signal of a fixed radio transmitter, in particular a radio, television transmitter, with a high range compared to mobile radio signals and low carrier frequency.
  • radio signals of said radio and television stations are particularly suitable, as they ensure a relatively good reception even in confined areas where femtocells are preferably operated to ensure mobile coverage there.
  • radio signals from other fixed transmitters, such as aviation or civil and military security authorities are suitable for the invention, provided that their reception is better due to lower than the carrier frequencies used for mobile communications.
  • Receptibility relates in particular to the reception field strength, especially in buildings and closed rooms and on the reception range.
  • the information about a received broadcast signal may include one or more of the following information: a frequency of the received broadcast signal; Information transmitted with the received broadcast signal, in particular a Radio Data System (RDS) identifier; the reception field strength of the received broadcast signal; a transmitter identifier of the received broadcast signal.
  • a femtocell may transmit as information the frequencies at which it receives radio signals with a sufficient reception field strength at its location, ie in principle a frequency list of the radio transmitters received at the location.
  • the reception field strength can be very helpful for the location, since it can be deduced the distance to radio stations.
  • RDS identifiers are particularly useful on received radio stations because they can be evaluated directly by the controller.
  • Evaluating the information may include comparing the information with broadcast signals receivable at a planned location of the femtocell and, depending on the comparing, having activation of a mobile coverage within the range covered by the femtocell.
  • the activation of cell phone coverage by the femtocell may depend on two aspects: a set of broadcasters that must be receivable at the intended (correct) location of the femtocell, and a set of broadcasters that are not receivable at the correct location.
  • a set of broadcasters that must be receivable at the intended (correct) location of the femtocell may depend on two aspects: a set of broadcasters that must be receivable at the intended (correct) location of the femtocell, and a set of broadcasters that are not receivable at the correct location.
  • comparing the information with broadcast signals receivable at a planned location of the femtocell, comparing it with broadcasting signals stored for a designated location of the femtocell, which must be receivable at the intended location and / or not receivable, may in particular be included
  • the method according to the invention can be repeated cyclically. This can ensure that a change in location of the femtocell is communicated to the control and supervisory authority, which can then possibly cause a blocking of the mobile operation of the femtocell, for example by sending a deactivation signal.
  • a reference femtocell can generate a list of receivable broadcast signals at the given location that are used to evaluate information and determine the location of the femtocell.
  • a reference femtocell can generate a list of receivable broadcast signals at the given location that are used to evaluate information and determine the location of the femtocell.
  • Determining the location of a femtocell As a result, it can be avoided, for example, that a femtocell can not be activated, since, for example, the control and monitoring entity has no current comparison list for receivable broadcast signals at the planned location of the femtocell.
  • the invention relates to a femtocell, which is designed for use with a method according to the invention and as described above and which is further configured - for receiving at least one broadcasting signal, and
  • the evaluation may, in particular, the detection of the frequency of a received broadcast signal and possibly with the Broadcast signal transmitted coded data having a transmitter identifier.
  • the evaluation can also detect a generation of a list of broadcast signals receivable at the location of the femtocell, which comprises the frequencies of all broadcast signals received at the location as well as their reception field strength and possibly station identifications.
  • the femtocell may be further configured to determine the location of the femtocell depending on the evaluation. For example, in the femtocell, for an intended location of the femtocell, all can
  • the femtocell can be designed to transmit the evaluated information about the at least one received broadcast signal to a control and monitoring entity of a mobile radio network, which determines the location of the femtocell depending on the information.
  • a further embodiment of the invention relates to a control and monitoring entity of a mobile radio network, which is designed for use with a method according to the invention and as described above and is further configured - for receiving information about at least one of Femtocell received broadcast signal,
  • the drawing shows in the single FIG.
  • Several femtocells that receive different broadcast signals and can communicate with a control and monitoring entity of a mobile network for activation, are set up according to the invention.
  • each femtocell 101-103 can exchange data with a control and monitoring entity 14 of a mobile radio network, in particular send information to the entity 14 via the communication network 18 and receive it as activation signals.
  • the mobile radio network provides a mobile radio service for customers of a mobile service provider by means of mobile radio stations. For this purpose, each mobile station on a cellular radio coverage, within which a mobile reception, ie a mobile communication between, for example, a mobile phone and the mobile station is guaranteed.
  • the extent of the Radio coverage depends on various parameters such as the maximum transmission power of a mobile phone and the mobile radio station as well as the frequency range used for mobile radio communication. Since in particular in the conventional mobile radio standards such as GSM and UMTS, the frequency ranges used in upper ranges of the
  • Mobile radio communication provided range the range is limited.
  • a greater attenuation occurs in particular by reinforced concrete and other radio-damping obstacles, the higher the frequency ranges used.
  • the frequency range used for UMTS and above the frequency range for GSM is therefore subject to greater attenuation than GSM mobile radio signals.
  • UMTS mobile is therefore tends to receive less in buildings than GSM mobile.
  • femtocells can be used, in particular in buildings, which can ensure a mobile radio coverage in a small and restricted area in comparison to the radio coverage of a mobile radio station.
  • the commissioning of the mobile phone service by a femtocell should be allowed for the reasons mentioned above only with a precise knowledge of the location of the femtocell and is therefore controlled and controlled by the control and monitoring authority of the operator of the mobile network.
  • Each of the femto cells 101-103 has receiving means (not shown) for broadcast signals 121-123 of broadcasting stations 161-163.
  • the femtocell 102 can receive each of the three broadcast signals 121-123 since it is in the reception area of all three broadcast stations 161-163.
  • the femtocell 101 is in the reception area of the broadcasting stations 161 and 162 and therefore can receive their broadcast signals 121 and 122.
  • the broadcast signals 121, 122 and 123 for the femtocell 102 at its intended location shown in FIG. 1, should receive the broadcast signals 121 and 122 and for the femto cell 103 at their in FIG. shown intended location the broadcast signals 121 and 123 be receivable.
  • Information about the broadcast signals receivable at the intended locations may be stored in the respective femto cells 101 - 103 and / or the control and supervisory authority 14.
  • This information comprises all broadcast signals which must be receivable at this location and / or may not be receivable, in particular their reception frequency and / or a threshold value for a minimum and / or maximum reception field strength and / or a station identification.
  • the radio transmitters 161-163 can be, for example, radio or TV radio transmitters which have a much greater radio range than the range of mobile radio base stations or mobile stations of a mobile radio network due to the use of lower carrier frequencies for signal transmission.
  • Each femto cell 101-103 has a reception controller which controls the broadcast signal receiving means 121-123 such that each femtocell seeks a certain predetermined frequency range for broadcast signals receivable at its respective intended location, much like an automatic station search of a radio or TV receiving apparatus , This station search can be repeated cyclically.
  • the reception control stores for each radio signal found the corresponding frequency and reception field strength as well as optionally encoded data encoded with the signal, for example a transmitter identification, which is transmitted by means of the aforementioned RDS system, digitally.
  • each femto cell 101 -103 transmits over the
  • Communication network 18 automatically to the control and monitoring unit 14 of the mobile network information about all received radio signals.
  • the control and supervisory authority 16 can use the information about the received from a femtocell broadcasting a first
  • Determine location For this purpose, it compares the received broadcast signals, in particular the frequencies with the information already mentioned above for each femtocell, in particular with a list of broadcast signals stored for each femtocell that can be received at the intended location of the femtocell and / or not received.
  • a list of broadcast signals which must be receivable at the intended location of the femur cell and / or can not be received, while for the femtocell 101 the broadcast signals 121 and 122 as receivable Radio signals are stored at the intended location.
  • the control and monitoring unit 14 can compare this information with the information stored on the femtocell 102 and determine the intended location as the location of the femtocell 102. Since the femtocell 102 is at its intended location, the control and supervisory body 14 may transmit a release or activation signal to the femto cell 102 via the communications network 18. Upon receipt of the enable signal, femto cell 102 may activate its mobile unit to receive the mobile service at the intended location.
  • the controller 14 may determine the location of the femto cell 102 as being other than the intended location and prevent the activation of the mobile unit of the femtocell 102 by not issuing an enable signal to the femto cell 102
  • Femtozelle 102 transmits or a deactivation signal with which the possibly already activated mobile radio unit is deactivated again.
  • the control and supervisory unit 14 for the femtocell 101 or 103 which is operated at the location of the femtocell 102, can determine that more broadcasting signals, namely the three signals 121-123 than the receivable broadcast signals 121 and 122 or respectively provided at the respectively provided location 121 and 123 are received.
  • the location of the femtocell 101 or 103 may be determined to be different from the intended location and a Release or activation of the mobile radio unit of the respective femto cell 101 or 103 are prevented.
  • the positioning method described above can be repeated at arbitrary time intervals.
  • the RDS identifiers (Radio Data System according to DIN EN 62106) can also be used by broadcasters to identify them and in a similar manner Station identifiers are used in the signals of television stations.
  • a reference femtocell near the intended location of a femtocell at a known location, e.g. a macro base station, a reference femtocell.
  • the reference femto cell may provide setpoints for comparison to the control and supervisory authority of the cellular network. For this it can use the same procedure as the femtocell to be located.
  • the comparison can also take place in the femtocell itself if the transmitters to be received at the planned installation site are configured before delivery to the femtocell. In this case, no separate control and monitoring authority is required at the mobile service provider.
  • the method according to the invention can be extended in the event that the activation of the femtocell is to be permitted not only at a single planned location or site, but in a defined geographical area. Within this area, it should then, for example It may be possible that different groups of radio stations or signals can be received depending on the site. Therefore, in this case, a list is created with all possible groups of radio transmitters which must be receivable and / or radio transmitters which can not be receivable, so that a suitable group is contained for each permissible installation site within the area. Activation of the femtocell may be permissible if and only if, in the comparison in this list, a group of radio transmitters corresponding to the radio transmitters received by the femtocell is found.
  • the received signal level or reception field strength and the relationships between the received signal levels of different radio transmitters can be taken into account in the comparison.
  • the location of a femtocell and in particular the release of the operation of a femtocell can be improved by a mobile operator, especially in areas that are undersupplied with mobile.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle (101-103) mit den folgenden Schritten: Empfangen mindestens eines Rundfunksignals (121-123) durch die Femtozelle (101-103), Auswerten von Informationen zum mindestens einen empfangenen Rundfunksignal, und Bestimmen des Standorts der Femtozelle abhängig von der Auswertung.

Description

VERFAHREN ZUR STANDORTBESTIMMUNG EINER FEMTOZELLE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle gemäß Anspruch 1
In Mobilfunknetzen der zweiten (GSM) und der dritten Generation (UMTS) sowie von nachfolgen Generationen sind Funkzellen klassischerweise funktionale Einheiten, welche durch einen Anbieter von Mobilfunkleistungen betrieben werden.
Neue Betreiberkonzepte ändern dieses Paradigma. Durch die Einführung von Kleinst-Funkzellen, den so genannten Femtozellen, ist es denkbar, dass eine private Funkzelle durch den Kunden des Mobilfunkanbieters betrieben wird. Die Femtozelle wird durch eine kleine Sende- und Empfangsanlage bereitgestellt, welche Mobilfunkverbindungen in der Femtozelle ermöglicht. Im Folgenden wird der Begriff Femtozelle mit einer Sende- und Empfangsanlage bzw. einer Femtobasisstation (in Analogie zu einer Mobilfunkbasisstation) gleichgesetzt.
Eine charakteristische Eigenschaft einer Femtozelle wird in erster Linie durch die abgegebene Sendeleistung bestimmt, welche die Größe der mit Mobilfunk versorgten Zelle maßgeblich beeinflusst. Einschränkungen hinsichtlich der erlaubten Nutzer in der Zelle sind ebenfalls möglich.
Eine Femtozelle wird ergänzend in ein öffentliches Mobilfunknetz eingebunden. Die Anbindung an das Netzwerk eines Mobilfunkanbieters erfolgt insbesondere über einen Breitbandnetzanschluss mit den entsprechenden Kontroll- und Steuerinstanzen des Mobilfunkbetreibers, so dass der Nutzer von Mobilfunkdiensten die gleiche Netzqualität im Bereich der Femtozellenversorgung erfährt, wie er sie aus dem übergeordnetem „Makronetz" des Anbieters gewohnt ist. Sowohl aus regulatorischen Gründen als auch aus Netzökonomie- und Sicherheitsgründen ist es zwingend notwendig, dass der Mobilfunkbetreiber genaue Kenntnis über den Standort der Femtozelle hat. Weiterhin ist es beispielsweise bei Notrufen notwendig, den Aufenthaltsort des Anrufers einzugrenzen.
Eine Möglichkeit, den Standort einer Femtozelle zu bestimmen, besteht in der Detektion umliegender Makrozellen des Mobilfunkbetreibers, an deren Kennung eine ungefähre Positionsbestimmung angelehnt werden könnte. Dieses Verfahren kann jedoch nur in Bereichen angewandt werde, in denen eine Funkversorgung über das Makronetz gegeben ist. Eine Versorgung von derzeit unversorgten Bereichen ist somit nicht möglich.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, über die Bestimmung des physikalischen Breitbandanschlusses des Nutzers bzw. Betreibers einer Femtozelle den Standort der Femtozelle zu bestimmen. Dies kann jedoch einfach umgangen werden, indem der Nutzer die Datenströme aus der Femtozelle zunächst zu seinem Heimnetz leitet und von dort aus weiter ins Internet. Da der Verbindungsaufbau zu den Steuer- und Kontrollinstanzen des Mobilfunkanbieters dann über die IP Adresse des Breitbandanschlusses läuft, erhält dieser eine falsche oder ungenaue Ortsinformation.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Standortbestimmung einer Femtozelle zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass zur Standortbestimmung einer Femtozelle am Standort der Femtozelle empfangbare Rundfunksignale, insbesondere frei empfangbare Rundfunksignale ausgewertet werden. Rundfunksignale besitzen gegenüber Mobilfunksignalen den Vorteil, dass sie in der Regel flächendeckend zur Verfügung stehen und aufgrund Ihrer üblicherweise niedrigen Trägerfrequenzen auch gut in Gebäuden empfangen werden können, wie beispielsweise in Wohngebäuden, dem bevorzugten Einsatzgebiet von Femtozellen, die von den Bewohnern betrieben werden. Unter einem Rundfunksignal im Sinne der vorliegenden Erfindung wird hierbei jedes Funksignal verstanden, dass nicht für den zellularen Mobilfunk vorgesehen ist und nicht mit Mobilfunk in Zusammenhang steht, wie zum Beispiel Steuer- oder Hilfssignale für den zellularen Mobilfunk. Ein Rundfunksignal im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ein Funksignal, das kontinuierlich an einem Standort empfangen werden kann, also beispielsweise ein Radiooder Fernsehfunksignal. Es ist aber prinzipiell jedes Funksignal eines ortsfesten Funksenders geeignet, beispielsweise Funksignale der Luftfahrt, ziviler oder militärischer Sicherheitsbehörden. Wesentlich ist ferner, dass ein Rundfunksignal im Sinne der Erfindung in einem niedrigeren Frequenzbereich als den zur Mobilfunkübertragung vorgesehenen Frequenzbereichen übertragen wird, um zu gewährleisten, dass eine Standortbestimmung der Femtozelle in Gebäuden möglich ist. Die Standortbestimmung der Femtozelle wird von Steuer- und Kontrollinstanzen eines Mobilfunknetzes vorgenommen, indem diese Informationen zum von der Femtozelle empfangenen Rundfunksignal auswerten.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle mit den folgenden Schritten: Empfangen mindestens eines Rundfunksignals durch die Femtozelle, Auswerten von Informationen zum mindestens einen empfangenen Rundfunksignal, und
Bestimmen des Standorts der Femtozelle abhängig von der Auswertung. Mit anderen Worten wird der Standort einer Femtozelle anhand von Informationen über an ihrem Standort empfangbare Rundfunksignale bestimmt, beispielsweise anhand der am Standort der Femtozelle empfangbaren Radiooder TV-Sender. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht vor allem darin, dass mit verhältnismäßig geringem technischem Aufwand eine Standortbestimmung von Femtozellen möglich ist. Es werden vor allem keine speziellen Funksignale benötigt, die ausschließlich für die Standortbestimmung von Femtozellen generiert werden müssen. Stattdessen werden frei am Standort einer Femtozelle empfangbare und nicht explizit für den Mobilfunk oder die Standortbestimmung von Femtozellen vorgesehene Rundfunksignale ausgewertet.
Das Auswerten von Informationen kann das Übertragen der Informationen von der Femtozelle an eine Steuer- und Kontrollinstanz eines Mobilfunknetzes aufweisen und das Bestimmen des Standorts der Femtozelle kann durch die Steuer- und Kontrollinstanz erfolgen.
Ein Rundfunksignal ist insbesondere ein Funksignal eines ortsfesten Funksenders, insbesondere eines Radio-, Fernsehsenders, mit einer im Vergleich zu Mobilfunksignalen hohen Reichweite und niedrigen Trägerfrequenz. Besonders geeignet sind Funksignale der erwähnten Radio- und Fernsehsender, da diese eine verhältnismäßig gute Empfangbarkeit auch in geschlossenen Räumen gewährleisten, wo bevorzugt Femtozellen betrieben werden sollen, um dort eine Mobilfunkabdeckung zu gewährleisten. Aber auch Funksignale anderer ortsfester Sender, beispielsweise der Luftfahrt oder ziviler und militärischer Sicherheitsbehörden eignen sich für die Erfindung, sofern deren Empfangbarkeit aufgrund von niedrigeren als den für Mobilfunk verwendeten Trägerfrequenzen besser ist. Empfangbarkeit bezieht sich insbesondere auf die Empfangsfeldstärke vor allem in Gebäuden und geschlossenen Räumen und auf die Empfangsreichweite.
Die Informationen zu einem empfangenen Rundfunksignal können eine oder mehrere der folgenden Informationen aufweisen: eine Frequenz des empfangenen Rundfunksignals; mit dem empfangenen Rundfunksignal übertragene Informationen, insbesondere eine Radio Data System (RDS)-Kennung; die Empfangsfeldstärke des empfangenen Rundfunksignals; eine Senderkennung des empfangenen Rundfunksignals. Beispielsweise kann eine Femtozelle als Informationen die Frequenzen übertragen, auf denen sie an ihrem Standort Funksignale mit einer ausreichenden Empfangsfeldstärke empfängt, also im Prinzip eine Frequenzliste der am Standort empfangenen Funksender. Durch Übertragung von Senderkennungen kann die Verarbeitung der Informationen durch die Steuer- und Kontrollinstanz vereinfacht werden, da direkt die empfangbaren Sender von der Femtozelle mitgeteilt werden können. Die Empfangsfeldstärke kann für die Standortbestimmung sehr hilfreich sein, da mit ihr auf die Entfernung zu Rundfunksensestationen geschlossen werden kann. RDS- Kennungen sind insbesondere bei empfangenen Radiosendern hilfreich, da sie unmittelbar von der Steuer- und Kontrollinstanz ausgewertet werden können.
Das Auswerten der Informationen kann ein Vergleichen der Informationen mit an einem geplanten Standort der Femtozelle empfangbaren Rundfunksignalen und abhängig vom Vergleichen eine Aktivierung einer Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs aufweisen.
Die Aktivierung der Mobilfunkversorgung durch die Femtozelle kann insbesondere von zwei Aspekten abhängen: eine Menge von Rundfunksendern, die am vorgesehenen (korrekten) Standort der Femtozelle empfangbar sein müssen, und eine Menge von Rundfunksendern, die am korrekten Standort nicht empfangbar sein dürfen. Um diesen Aspekten
Rechnung zu tragen, kann daher das Vergleichen der Informationen mit an einem geplanten Standort der Femtozelle empfangbaren Rundfunksignalen ein Vergleichen mit für einen vorgesehenen Standort der Femtozelle gespeicherten Rundfunksignalen, die am geplanten Standort empfangbar sein müssen und/oder nicht empfangbar sein dürfen, insbesondere ein
Vergleichen mit gespeicherten Empfangsfrequenzen und/oder Schwellwerten für eine Mindest- und/oder Maximalempfangsfeldstärke und/oder einer Senderkennung aufweisen. Beispielsweise kann in der Femtozelle eine Whitelist und/oder eine Blacklist von Rundfunksendern gespeichert sein, die am vorgesehenen (korrekten) Standort empfangbar sein müssen bzw. nicht empfangbar sein dürfen (was insbesondere an Landesgrenzen relevant sein kann), In der White- und/oder Blacklist können neben Senderkennungen auch Mindest- und/oder Maximalempfangsfeldstärken gespeichert sein, um so eine noch genauere Standortbestimmung zu ermöglichen.
Um eine möglichst aktuelle Standortbestimmung zu gewährleisten, kann das Verfahren nach der Erfindung zyklisch wiederholt werden. Damit kann sichergestellt werden, dass eine Standortveränderung der Femtozelle der Steuer- und Kontrollinstanz mitgeteilt wird, die dann ggf. eine Sperrung des Mobilfunkbetriebs der Femtozelle veranlassen kann, beispielsweise durch Senden eines Deaktivierungssignals.
An einem vorgegebenen Standort kann eine Referenz-Femtozelle eine Liste mit empfangbaren Rundfunksignalen am vorgegebenen Standort erstellen, die für das Auswerten von Informationen und das Bestimmen des Standorts der Femtozelle verwendet werden. Dadurch können beispielsweise Änderungen empfangbarer Rundfunksignale am vorgegebenen Standort durch die Referenz-Femtozelle schnell erfasst und bei der
Standortbestimmung einer Femtozelle berücksichtigt werden. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass eine Femtozelle nicht aktiviert werden kann, da beispielsweise die Steuer- und Kontrollinstanz keine aktuelle Vergleichsliste für empfangbare Rundfunksignale am geplanten Standort der Femtozelle besitzt.
Die Erfindung betrifft in einer weiteren Ausführungsform eine Femtozelle, die zum Einsatz mit einem Verfahren nach der Erfindung und wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist - zum Empfangen mindestens eines Rundfunksignals, und
- zum Auswerten von Informationen über das mindestens eine empfangene Rundfunksignal. Das Auswerten kann insbesondere die Erfassung der Frequenz eines empfangenen Rundfunksignals und möglicherweise mit dem Rundfunksignal übermittelter kodierter Daten die eine Senderkennung aufweisen. Im weiteren Sinne kann die Auswertung auch eine Erzeugung einer Liste mit am Standort der Femtozelle empfangbarer Rundfunksignale erfassen, welche die Frequenzen aller am Standort empfangenen Rundfunksignale sowie deren Empfangsfeldstärke und ggf. Senderkennungen umfasst.
Die Femtozelle kann ferner zum Bestimmen des Standorts der Femtozelle abhängig von der Auswertung ausgebildet sein. Beispielsweise können in der Femtozelle für einen vorgesehenen Standort der Femtozelle alle
Rundfunksignale, die an diesem Standort empfangbar sein müssen und/oder nicht empfangbar sein dürfen, insbesondere deren Empfangsfrequenz und/oder ein Schwellwert für eine Mindest- und/oder Maximalempfangsfeldstärke und/oder eine Senderkennung gespeichert sein, und die Femtozelle kann ausgebildet sein, diese gespeicherten Informationen bei der Auswertung von Informationen über das mindestens eine empfangene Rundfunksignal auszuwerten, insbesondere um nach Auswertung der Informationen über empfangene Rundfunksignale durch Vergleichen mit den gespeicherten Daten zu am vorgesehenen Standort empfangbaren Rundfunksignalen feststellen zu können, ob sie sich tatsächlich am oder zumindest in der Nähe des vorgesehenen Standorts befindet.
Alternativ oder zusätzlich kann die Femtozelle zum Übertragen der ausgewerteten Informationen über das mindestens eine empfangene Rundfunksignal an eine Steuer- und Kontrollinstanz eines Mobilfunknetzes ausgebildet sein, die abhängig von den Informationen den Standort der Femtozelle bestimmt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Steuer- und Kontrollinstanz eines Mobilfunknetzes, die zum Einsatz mit einem Verfahren nach der Erfindung und wie oben beschrieben ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist - zum Empfangen von Informationen über mindestens ein von einer Femtozelle empfangenes Rundfunksignal,
- zum Vergleichen der empfangenen Informationen mit an einem geplanten Standort der Femtozelle empfangbaren Rundfunksignalen, und
- zum Übertragen eines Freigabesignals an die Femtozelle zum Aktivieren der Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs abhängig vom Vergleich.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. mehrere Femtozellen, die unterschiedliche Rundfunksignale empfangen und mit einer Steuer- und Kontrollinstanz eines Mobilfunknetzes zur Aktivierung kommunizieren können, gemäß der Erfindung eingerichtet sind.
In der Fig. sind drei Femtozelle 101-103 gezeigt, die beispielsweise jeweils in einem Privathaus angeordnet und über einen Breitbandanschluss an das Kommunikationsnetz 18 eines Telekommunikationsnetzbetreibers angeschlossen sind. Über das Kommunikationsnetz 18 kann jede Femtozelle 101-103 mit einer Steuer- und Kontrollinstanz 14 eines Mobilfunknetzes Daten austauschen, insbesondere Informationen über das Kommunikationsnetz 18 an die Instanz 14 versenden und von dieser Daten wie Aktivierungssignale empfangen. Das Mobilfunknetz stellt bekanntermaßen mittels Mobilfunkstationen eine Mobilfunkversorgung für Kunden eines Mobilfunkanbieters zur Verfügung. Hierzu weist jede Mobilfunkstation eine zellenförmige Funkabdeckung auf, innerhalb der ein Mobilfunkempfang, d.h. eine Mobilfunkkommunikation zwischen beispielsweise einem Mobiltelefon und der Mobilfunkstation gewährleistet ist. Die Ausdehnung der Funkabdeckung hängt von verschiedenen Parametern wie der maximalen Sendeleistung eines Mobiltelefons und der Mobilfunkstation sowie des für die Mobilfunkkommunikation genutzten Frequenzbereiches ab. Da insbesondere bei den herkömmlichen Mobilfunkstandards wie GSM und UMTS die genutzten Frequenzbereiche in oberen Bereichen des zur
Mobilfunkkommunikation vorgesehenen Funkspektrums liegen, ist die Reichweite begrenzt. Außerdem tritt eine größere Dämpfung insbesondere durch Stahlbeton und sonstige Funk dämpfende Hindernisse auf, je höher die genutzten Frequenzbereiche sind. Der für UMTS genutzte und oberhalb des für GSM liegende Frequenzbereich unterliegt daher einer stärkeren Dämpfung als GSM-Mobilfunksignale. UMTS-Mobilfunk ist daher in Gebäuden tendenziell schwächer zu empfangen als GSM-Mobilfunk. Um diesen Nachteil auszugleichen, können insbesondere in Gebäuden Femtozellen eingesetzt werden, die eine Mobilfunkversorgung in einem im Vergleich zur Funkabdeckung einer Mobilfunkstation kleinen und beschränkten Bereich gewährleisten können. Die Inbetriebnahme der Mobilfunkversorgung durch eine Femtozelle soll allerdings aus den eingangs erwähnten Gründen nur bei genauer Kenntnis der Lokation der Femtozelle erlaubt sein und wird daher über die Steuer- und Kontrollinstanz des Betreibers des Mobilfunknetzes kontrolliert und gesteuert.
Jede der Femtozellen 101-103 weist (nicht dargestellte) Empfangsmittel für Rundfunksignale 121-123 von Rundfunksendern 161-163 auf. Die Femtozelle
102 kann jedes der drei Rundfunksignale 121-123 empfangen, da sie sich im Empfangsbereich aller drei Rundfunksender 161-163 befindet. Die Femtozelle
101 befindet sich im Empfangsbereich der Rundfunksender 161 und 162 und kann daher deren Rundfunksignale 121 und 122 empfangen. Die Femtozelle
103 befindet sich im Empfangsbereich der Rundfunksender 161 und 163 und kann daher deren Rundfunksignale 121 und 123 empfangen. Zusammengefasst sollten daher für die Femtozelle 102 an ihrem in der Fig. gezeigten vorgesehenen Standort die Rundfunksignale 121 , 122 und 123, für die Femtozelle 101 an ihrem in der Fig. gezeigten vorgesehenen Standort die Rundfunksignale 121 und 122 und für die Femtozelle 103 an ihrem in der Fig. gezeigten vorgesehenen Standort die Rundfunksignale 121 und 123 empfangbar sein. Informationen zu den an den vorgesehenen Standorten empfangbaren Rundfunksignalen können in den jeweiligen Femtozellen 101- 103 und/oder der Steuer- und Kontrollinstanz 14 gespeichert sein. Diese Informationen weisen alle Rundfunksignale auf, die an diesem Standort empfangbar sein müssen und/oder nicht empfangbar sein dürfen, insbesondere deren Empfangsfrequenz und/oder ein Schwellwert für eine Mindest- und/oder Maximalempfangsfeldstärke und/oder eine Senderkennung. Die Rundfunksender 161-163 können beispielsweise Radio- oder TV-Funksender sein, die eine wesentlich größere Funkreichweite aufweisen als die Reichweite von Mobilfunkbasisstationen bzw. Mobilstationen eines Mobilfunknetzes aufgrund der Nutzung von niedrigeren Trägerfrequenzen für die Signalübertragung.
Jeder Femtozelle 101-103 besitzt eine Empfangssteuerung, welche die Empfangsmittel für die Rundfunksignale 121-123 derart steuert, dass jede Femtozelle einen bestimmten vorgegebenen Frequenzbereich nach an ihrem jeweiligen vorgesehenen Standort empfangbaren Rundfunksignalen sucht, ähnlich wie ein automatischer Sendersuchlauf eines Radio- oder TV- Empfangsgerätes. Dieser Sendersuchlauf kann zyklisch wiederholt werden. Die Empfangssteuerung speichert zu jedem gefundenen Rundfunksignal die entsprechende Frequenz und Empfangsfeldstärke sowie ggf. mit dem Signal kodiert übertragene Daten, beispielsweise eine Senderkennung, die mittels des bereits erwähnten RDS-Systems übertragen wird, digital ab. Nach Abschluss des Suchlaufs übermittelt jede Femtozelle 101 -103 über das
Kommunikationsnetz 18 selbsttätig an die Steuer- und Kontrollinstanz 14 des Mobilfunknetzes die Informationen zu allen empfangenen Rundfunksignalen.
Die Steuer- und Kontrollinstanz 16 kann anhand der Informationen zu den von einer Femtozelle empfangenen Rundfunksignalen eine erste
Standortbestimmung vornehmen. Hierzu vergleicht sie die empfangenen Rundfunksignale, insbesondere die Frequenzen mit den bereits oben erwähnten für jede Femtozelle gespeicherten Informationen, insbesondere mit einer für jede Femtozelle gespeicherten Liste von Rundfunksignalen, die am vorgesehenen Standort der Femtozelle empfangen und/oder nicht empfangen werden können. Für die Femtozelle 102 kann beispielsweise in der Steuer- und Kontrollinstanz 14 eine Liste von Rundfunksignalen, die am vorgesehenen Standort der Femotzelle empfangbar sein müssen und/oder nicht empfangbar sein dürfen, gespeichert sein, während für die Femtozelle 101 die Rundfunksignale 121 und 122 als empfangbare Funksignale am vorgesehenen Standort gespeichert sind. Übermittelt nun die Femtozelle 102 an die Steuer- und Kontrollinstanz 14 Informationen über die empfangenen Rundfunksignale 121-123, kann die Steuer- und Kontrollinstanz 14 diese Informationen mit den zur Femtozelle 102 gespeicherten Informationen vergleichen, und als Standort der Femtozelle 102 den vorgesehenen Standort bestimmen. Da sich die Femtozelle 102 am ihren vorgesehenen Standort befindet, kann die Steuer- und Kontrollinstanz 14 ein Freigabe- oder Aktivierungssignal über das Kommunikationsnetz 18 an die Femtozelle 102 übertragen. Bei Empfang des Freigabesignals kann die Femtozelle 102 ihre Mobilfunkeinheit aktivieren, um so den Mobilfunkbetrieb am vorgesehenen Standort aufzunehmen. Wird die Femtozelle 102 dagegen am für die Femtozelle 101 oder 103 vorgesehenen Standort betrieben, werden von ihr nur die Rundfunksignale 121 und 122 bzw. 121 und 123 empfangen und als jeweilige Informationen an die Steuer- und Kontrollinstanz 14 über das Kommunikationsnetz 18 übertragen. In diesen Fällen kann die Steuer- und Kontrollinstanz 14 den Standort der Femtozelle 102 als einen anderen als den vorgesehenen Standort bestimmen und die Aktivierung der Mobilfunkeinheit der Femtozelle 102 verhindern, indem es kein Freigabesignal an die
Femtozelle 102 sendet oder ein Deaktivierungssignal, mit dem die evtl. bereits aktivierte Mobilfunkeinheit wieder deaktiviert wird. Ebenso kann die Steuer- und Kontrollinstanz 14 für die Femtozelle 101 oder 103, die am Standort der Femtozelle 102 betrieben wird, feststellen, dass mehr Rundfunksignale, nämlich die drei Signale 121-123 als die am jeweils vorgesehenen Standort vorgesehenen empfangbaren Rundfunksignale 121 und 122 bzw. 121 und 123 empfangen werden. In diesen Fällen kann der Standort der Femtozelle 101 bzw. 103 als abweichend vom vorgesehenen Standort ermittelt und eine Freigabe bzw. Aktivierung der Mobilfunkeinheit der jeweiligen Femtozelle 101 bzw. 103 verhindert werden. Um zu gewährleisten, dass eine aktive Femtozelle, d.h. eine Femtozelle mit aktivierter Mobilfunkeinheit an ihrem vorgesehenen Ort verbleibt und nicht von dort fortbewegt werden kann, kann das vorstehend beschriebene Verfahren zur Standortbestimmung in beliebigen Zeitabständen wiederholt werden.
Um den Vergleich in der Steuer- und Kontrollinstanz 14 der Informationen von einer Femtozelle mit den am vorgesehenen Standort empfangbaren Rundfunksignalen zu verbessern, können auch die RDS-Kennungen (Radio Data System gemäß DIN EN 62106) von Rundfunksendern zu ihrer Identifizierung verwendet und in ähnlicher Weise Senderkennungen in den Signalen von Fernsehsendern genutzt werden.
In einer Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens kann in der Nähe des geplanten Aufstellungsortes einer Femtozelle an einer bekannten Lokation, z.B. einer Makrobasisstation, eine Referenz-Femtozelle montiert werden. Die Referenz-Femtozelle kann Sollwerte für den Vergleich an die Steuer- und Kontrollinstanz des Mobilfunknetzes liefern. Dafür kann sie das gleiche Verfahren wie die zu verortende Femtozelle benutzen. Eine
Aktivierung der Referenz-Femtozelle durch die Steuer- und Kontrollinstanz ist dafür nicht erforderlich.
Anstatt in der Steuer- und Kontrollinstanz des Mobilfunkanbieters kann der Vergleich auch in der Femtozelle selbst erfolgen, wenn die am geplanten Aufstellungsort zu empfangenden Sender vor Auslieferung in der Femtozelle konfiguriert werden. In diesem Fall ist keine separate Steuer- und Kontrollinstanz beim Mobilfunkanbieter erforderlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich erweitern für den Fall, dass die Aktivierung der Femtozelle nicht nur an einem einzigen geplanten Standort bzw. Aufstellungsort, sondern in einem definierten geographischen Bereich zulässig sein soll. Innerhalb dieses Bereiches soll es dann beispielsweise möglich sein, dass abhängig vom Aufstellungsort unterschiedliche Gruppen von Rundfunksendern bzw. -Signalen empfangen werden können. Daher wird in diesem Fall eine Liste mit allen möglichen Gruppen von Funksendern, die empfangbar sein müssen, und / oder Funksendem, die nicht empfangbar sein dürfen, angelegt, so dass für jeden zulässigen Aufstellungsort innerhalb des Bereichs eine entsprechende Gruppe enthalten ist. Eine Aktivierung der Femtozelle kann dann und nur dann zulässig sein, wenn beim Vergleich in dieser Liste eine Gruppe von Funksendern gefunden wird, die den von der Femtozelle empfangenen Funksendern entspricht.
Um die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu erhöhen, können beim Vergleich neben Identität und Frequenz der Rundfunksender auch deren Empfangssignalpegel bzw. Empfangsfeldstärke sowie die Verhältnisse zwischen den Empfangssignalpegeln verschiedener Funksender berücksichtigt werden.
Mit der Erfindung kann die Standortbestimmung einer Femtozelle und insbesondere die Freigabe des Betriebs einer Femtozelle durch einen Mobilfunkanbieter verbessert werden, insbesondere in Bereichen, die mit Mobilfunk unterversorgt sind.
Bezugszeichen
101-103 Femtozelle 121-123 Rundfunksignal
14 Steuer- und Kontrollinstanz eines Mobilfunknetzes
161-163 Rundfunksender
18 Kommunikationsnetz

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Standortbestimmung einer Femtozelle (101-103) mit den folgenden Schritten:
Empfangen mindestens eines Rundfunksignals (121-123) durch die Femtozelle (101-103),
Auswerten von Informationen zum mindestens einen empfangenen Rundfunksignal, und Bestimmen des Standorts der Femtozelle abhängig von der
Auswertung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten von Informationen das Übertragen der Informationen von der Femtozelle (101-103) an eine Steuer- und Kontrollinstanz (14) eines Mobilfunknetzes aufweist und das Bestimmen des Standorts der Femtozelle durch die Steuer- und Kontrollinstanz (14) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rundfunksignal ein Funksignal eines ortsfesten Funksenders (161- 163), insbesondere eines Radio-, Fernsehsenders, mit einer im Vergleich zu Mobilfunksignalen hohen Reichweite und niedrigen Trägerfrequenz, ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (14) zu einem empfangenen Rundfunksignal eine oder mehrere der folgenden Informationen aufweist: eine Frequenz des empfangenen Rundfunksignals; mit dem empfangenen Rundfunksignal übertragene Informationen, insbesondere eine Radio Data System-Kennung; die Empfangsfeldstärke des empfangenen Rundfunksignals; eine Senderkennung des empfangenen Rundfunksignals.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswerten der Informationen ein Vergleichen der Informationen mit an einem geplanten Standort der Femtozelle empfangbaren Rundfunksignalen und abhängig vom Vergleichen eine Aktivierung einer Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs (20) aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen der Informationen mit an einem geplanten Standort der Femtozelle empfangbaren Rundfunksignalen ein Vergleichen mit für einen vorgesehenen Standort der Femtozelle gespeicherten Rundfunksignalen, die am geplanten Standort empfangbar sein müssen und/oder nicht empfangbar sein dürfen, insbesondere ein Vergleichen mit gespeicherten Empfangsfrequenzen und/oder Schwellwerten für eine Mindest- und/oder Maximalempfangsfeldstärke und/oder einer Senderkennung aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zyklisch wiederholt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Referenz-Femtozelle an einem vorgegebenen Standort eine Liste mit empfangbaren Rundfunksignalen am vorgegebenen Standort erstellt, die für das Auswerten von Informationen und das Bestimmen des Standorts der Femtozelle verwendet wird.
9. Femtozelle (10), die zum Einsatz mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist
- zum Empfangen mindestens eines Rundfunksignals, und
- zum Auswerten von Informationen über das mindestens eine empfangene Rundfunksignal.
10. Femtozelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Bestimmen des Standorts der Femtozelle abhängig von der Auswertung ausgebildet ist.
11. Femtozelle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Femtozelle für einen vorgesehenen Standort der Femtozelle alle Rundfunksignale, die an diesem Standort empfangbar sein müssen und/oder nicht empfangbar sein dürfen, insbesondere deren Empfangsfrequenz und/oder ein Schwellwert für eine Mindest- und/oder Maximalempfangsfeldstärke und/oder eine Senderkennung gespeichert sind und die Femtozelle ausgebildet ist, diese gespeicherten Informationen bei der Auswertung von Informationen über das mindestens eine empfangene Rundfunksignal auszuwerten.
12. Femtozelle nach Anspruch 9, 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Übertragen der ausgewerteten Informationen über das mindestens eine empfangene Rundfunksignal an eine Steuer- und Kontrollinstanz eines Mobilfunknetzes ausgebildet ist, die abhängig von den Informationen den Standort der Femtozelle bestimmt.
13. Steuer- und Kontrollinstanz (16) eines Mobilfunknetzes, die zum
Einsatz mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist und ferner ausgebildet ist
- zum Empfangen von Informationen über mindestens ein von einer Femtozelle empfangenes Rundfunksignal,
- zum Vergleichen der empfangenen Informationen mit an einem geplanten Standort der Femtozelle empfangbaren Rundfunksignalen, und
- zum Übertragen eines Freigabesignals an die Femtozelle zum Aktivieren der Mobilfunkversorgung innerhalb des von der Femtozelle abgedeckten Bereichs abhängig vom Vergleich.
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