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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steueranordnung
für eine Flächenbedeckung einer Basisstation, und
insbesondere eine Steueranordnung für die Flächenbedeckung einer
Basisstation in einem Mobilfunk-Kommunikationssystem
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Gemäß EIA (Electric Industries ASSOCIATION) IS-3-D oder
TACS (TOTAL ACCESS COMMUNICATION SYSTEM Issue-4 als
Spezifikationen eines zellularen Mobilfunk-Kommunikationssystems
sind mehrere Basisstationen in einem Dienstbereich
angeordnet. Jede Basisstation weist mindestens einen
Kommunikationskanal auf, und die Kommunikation zwischen Mobilstationen und
den entsprechenden Basisstationen wird unter Nutzung des
Kommunikationskanals durchgeführt.
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Zur Erhöhung der Systemkapazität wird die Technik der
Frequenzmehrfachnutzung angewendet. Bei dieser Technik wird
dieselbe Frequenz von verschiedenen Basisstationen genutzt,
um die Anzahl der gleichzeitig genutzten Kommunikationskanäle
in dem Dienstbereich unter der Maßgabe zu erhöhen, daß von
den entsprechenden Basisstationen ausgesendete Signale sich
nicht gegenseitig stören.
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In diesem Fall wird ein Installationsplan für die
Basisstationen unter Betrachtung einer geschätzten
Systemkapazität, einer Teilnehmerverteilung und von
Funkwellen-Ausbreitungseigenschaften in dem Dienstbereich erstellt (Okumura, et
al., "Experimental Study of Propagation Characteristics in
Land Mobile Radio Communication" Kenjitsuho, Vol. 16, No. 9,
pp. 1705-1764. 1967). Nach dieser Betrachtung werden die
nachstehenden Anpassungsvorgänge durchgeführt: Anpassung der
Sendeausgangsleistung jeder Basisstation, Anpassung der
horizontalen Richtwirkung unter Verwendung einer Allrichtungs-
Antenne oder einer Fächerstrahlantenne, und Anpassung der
Reichweite durch Verändern der Richtwirkung einer Antenne in
einer horizontalen oder nach unten gerichteten Richtung.
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Die jeweils vorstehend beschriebenen Anpassungsvorgänge
werden jedoch an einem Punkt ausgeführt, wo eine
Basisstationsantenne vorhanden ist. Aus diesem Grunde werden dann, wenn
eine lokale Totzone aufgrund eines Gebäudes oder dergleichen
vorliegt, die Bedeckungsflächen benachbarter Basisstationen,
welche dieselbe Frequenz benutzen, nachteilig beeinflußt, so
daß sich die Totzone erweitert.
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Zusätzlich wird dann, wenn die Verkehrsintensität lokal
als Folge der Zeit ansteigt, eine geeignete Verteilung der
Kommunikationskanäle zwischen den Basisstationen schwierig.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Steueranordnung für die Flächenbedeckung einer Basisstation
bereitzustellen, wobei eine Funkbasisstation und eine
Rauschquelle zum Erzeugen von Rauschen mit derselben Frequenz wie
der eines von der Funkstation ausgestrahlten Trägersignals in
einem Dienstbereich angeordnet sind, so daß die Größe und
Form der Bedeckungsfläche einer benachbarten Basisstation
durch Steuerung der Sendeausgangsleistung der Rauschquelle
verändert werden kann.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Steueranordnung für die Flächenbedeckung einer
Basisstation bereitzustellen, welche die Bedeckungsflächen mehrerer
dieselbe Frequenz benutzender Basisstationen geeignet steuern
kann.
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In einer nachstehend zu beschreibenden Anordnung, gibt es
eine Steueranordnung für die Flächenbedeckung einer
Basisstation in einem Mobilfunk-Kommunikationssystem, in welchem
mehrere Basisstationen, jede zumindest mit einem
Kommunikationskanal, in einem Dienstbereich angeordnet sind, und eine
Kommunikation zwischen Mobilstationen und den Basisstationen
unter Nutzung der Kommunikationskanäle durchgeführt wird,
welche Rauschquellen aufweist, die innerhalb des um die
entspre
chenden Basisstationen herum befindlichen Dienstbereichs
angeordnet sind, um Rauschen mit derselben Frequenz wie der
eines Kommunikationssignals von jeder Basisstation zu erzeugen,
wobei Bedeckungsflächen der Basisstationen durch eine
Steuerung der Übertragung des Rauschen aus den Rauschquellen
gesteuert werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der zu beschreibenden Anordnung
werden, wenn die Rauschquellen Rauschen unter Steuerung der
Rauschintensität des Rauschens erzeugen, die Form und Fläche
der Bedeckungsfläche einer Basisstation, welche dieselbe
Frequenz wie die des Rauschens benutzt, verändert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der zu beschreibenden
Anordnung wird, werden die Form und Fläche der Bedeckungsfläche
einer gegebenen Basisstation verändert, wenn Rauschen mit
derselben Frequenz wie der von der Basisstation benutzten,
Frequenz von einer benachbarten Basisstation erzeugt wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der zu beschreibenden
Anordnung wird, wenn Rauschen von Rauschen erzeugenden
Basisstation erzeugt wird, die Bedeckungsfläche jeder Basisstation,
welche dieselbe Frequenz wie die des Rauschens benutzt,
reduziert.
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Die nachstehende Beschreibung und die Zeichnungen
offenbaren im Rahmen von Beispielen die Erfindung, die in den
beigefügten Ansprüchen charakterisiert ist, deren Begriffe den
hierdurch beanspruchten Schutzumfang bestimmen.
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In Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine Ansicht der Bedeckungsflächen von
Basisstationen in einem Fall, bei dem Rauschquellen innerhalb der
Basisstationen gemäß einer ersten Ausführungsform angeordnet
sind, und
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Fig. 2 eine Ansicht der Bedeckungsflächen von
Basisstationen in einem Fall, bei dem Rauschquellen außerhalb der
Basisstationen gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet
sind.
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Fig. 1 stellt die Bedeckungsflächen von Basisstationen in
einem Fall dar, bei dem Rauschquellen innerhalb der
Basisstationen gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet sind.
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Eine erste und fünfte Basisstation 1 und 5 sind zum
Senden/Empfangen einer Frequenzgruppe f1 ausgelegt und erzeugen
Frequenzgruppen f2, f3, f4 und f5 als Rauschen. Eine zweite
und sechste Basisstation 2 und 6 sind zum Senden/Empfangen
einer Frequenzgruppe f2 ausgelegt und erzeugen
Frequenzgruppen f1, f3 und f4 als Rauschen.
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Ebenso sendet/empfängt eine dritte Basisstation 3 die
Frequenzgruppe f3 und erzeugt die Frequenzgruppen f1, f2 und
f4 als Rauschen. Eine vierte Basisstation 4 sendet/empfängt
die Frequenzgruppe f4 und erzeugt die Frequenzgruppen f1, f2
und f3 als Rauschen.
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Wenn in dieser Anordnung von Basisstationen Rauschen von
allen Basisstation, d. h., von den ersten bis sechsten
Basisstationen 1 bis 6 erzeugt wird, ist die Bedeckungsfläche der
ersten Basisstation 1 auf der Basis der ersten Frequenzgruppe
f1 durch eine erste Bedeckungsfläche 7 gegeben. Ebenso weisen
die vierte und fünfte Basisstation 4 und 5 vierte und fünfte
Bedeckungsflächen 8 bzw. 9 auf.
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In diesem Falle kann die Form und Größe der ersten
Bedeckungsfläche 7 durch Steuerung der Rauschintensitäten der
Frequenzgruppen f1 gesteuert werden, die von der die erste
Basisstation 1 umgebenden zweiten, dritten und vierten
Basisstation 2, 3 und 4 erzeugt werden. Eine derartige Veränderung
in der Rauschintensität nur der Frequenzgruppe 1 ändert nicht
die Form und Fläche der vierten Bedeckungsfläche 8 der
benachbarten vierten Basisstation 4 basierend auf der
Frequenzgruppe f4.
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Zusätzlich werden in diesem System Richtantennen, wie
z. B. Fächerstrahlantennen angewendet, um nur die
Rauschintensität des Rauschens der Frequenzgruppen f1 zu verändern, die
als Rauschen von der an die erste Basisstation 1 angrenzenden
zweiten, dritten und vierten Basisstation erzeugt werden,
welche auf die erste Basisstation 1 ausgerichtet sind. Mit
dieser Anordnung kann der Einfluß, der die Form und Fläche
der fünften Bedeckungsfläche 9 der fünften Basisstation 5
verändert, unter Verwendung der Frequenzgruppe f1 reduziert
werden.
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Die Form und Fläche der ersten Bedeckungsfläche 7 der
ersten Basisstation 1 kann dynamisch durch Anpassen der
Rauschintensitäten und Strahlungsrichtungen des von zweiten
Basisstation 2 und dergleichen erzeugten Rauschens in der
vorstehend beschriebenen Art verändert werden, ohne eine Antenne
und dergleichen in der ersten Basisstation 1 aufzubauen.
Zusätzlich ist dieses Verfahren vielseitiger als ein Verfahren
zum Verändern der ersten Bedeckungsfläche der ersten
Basisstation 1 durch Anpassen der Sendeintensität des Senders.
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
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Fig. 2 stellt die Bedeckungsflächen von Basisstation in
einem Fall dar, in welchem Rauschquellen außerhalb der
Basisstationen gemäß der zweiten Ausführungsform angeordnet sind.
16 Rauschquellen, d. h., die 31.-ten bis 46.-ten Rauschen
erzeugenden Basisstationen 31 bis 46 sind in der Form eines
Gitters angeordnet. Drei Basisstationen, d. h., die 11.-ten
bis 13.-ten Basisstation sind gleichmäßig innerhalb der
Fläche der vorgenannten Rauschquellen verteilt.
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Die 31.-ten bis 46.-ten Rauschen erzeugenden
Basisstationen 31 bis 46 können Rauschen unter Veränderung ihrer
Rauschintensität nach Bedarf erzeugen. Die 11.-ten bis 13.-ten
Basisstationen 11 bis 13 können Signale mit beliebigen
Frequenzen senden/empfangen, und können beliebige
Frequenzgruppen nach Bedarf senden/empfangen.
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Die 11.-ten und 13.-ten Bedeckungsflächen 20 und 21 sind
die Bedeckungsflächen der 11.-ten Basisstation 11 und der
13.-ten Basisstation 13, wenn kein Rauschen von den 31.-ten
bis 46.-ten Rauschen erzeugenden Basisstationen 31 bis 46
erzeugt wird.
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11.-te und 13.-te gesteuerte Bedeckungsflächen 22 und 23
sind die gesteuerten Bedeckungsflächen der 11.-ten
Basisstation 11 und der 13.-ten Basisstation 13, wenn Rauschen von
den 31.-ten bis 46.-ten Rauschen erzeugenden Basisstationen
5 31 bis 46 erzeugt wird.
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In der vorstehend beschriebenen Anordnung überlappen
sich, wenn kein Rauschen von den entsprechenden Rauschen
erzeugenden Basisstationen erzeugt wird, die 11.-te und 13.-te
Bedeckungsfläche 20 und 21 teilweise. Aus diesem Grund kann
den entsprechenden Basisstationen nicht dieselbe Frequenz
zugewiesen werden. Wenn Rauschen von den Rauschen erzeugenden
Basisstationen 31 bis 46 erzeugt wird, wird der Rauschpegel
in dem Dienstbereich angehoben, um die Reichweiten der in der
11.-ten und 13.-ten Bedeckungsfläche 20 und 21 benutzten
Frequenzen zu verkürzen. Demzufolge werden die gesteuerten 11.-
te und 13.-te Bedeckungsflächen 22 und 23 als die Reichweiten
der benutzten Frequenzgruppen eingestellt. Durch diesen
Operation überlappen sich die Bedeckungsflächen der 11.-ten und
13.-ten Basisstation 11 und 13 nicht mehr.
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Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung kann der
Abstand zwischen Basisstationen, welche dieselbe Frequenz
benutzen, reduziert und die Dichte der Kommunikationskanäle pro
Fläche angepaßt werden.
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In dem herkömmlichen Bedeckungsflächen-Veränderungssystem
entstehen, da Strahlungsrichtung, Sendeausgangsleistung und
dergleichen jeder Basisstationsantenne verändert werden, die
nachstehenden Probleme:
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(1) die Ausdehnung einer Totzone mit einer Veränderung in
der Form einer Bedeckungsfläche; und
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(2) die Unfähigkeit auf eine Erhöhung des Verkehrs
innerhalb kurzer Zeitdauer zu reagieren.
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Durch Anwendung der Steueranordnung der vorliegenden
Erfindung kann jedoch die Form einer Bedeckungsfläche innerhalb
kurzer Zeitdauer beliebig verändert werden.
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Demzufolge kann der Teilnehmerverkehr jederzeit (zur
Erhöhung der Teilnehmeraufnahmekapazität) optimal gesteuert
werden.
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Gemäß vorstehender Beschreibung können gemäß dem ersten
Aspekt Bedeckungsflächen mit verschiedenen Formen und Flächen
ohne Veränderung der Ausgangsleistung einer Basisstation, der
Richtung der Antenne und dergleichen erzeugt werden.
Zusätzlich können, wenn verschiedene Mobilstationen
Kommunikationskanäle mit derselben Frequenz benutzen, auch dann wenn sich
der Abstand der Mobilstationen verändert, Änderungen im
Rauschpegel reduziert werden. Ferner wird eine
Sprechkanalumschaltprozedur für eine Mobilstation, welche sich in einer
Gesprächskommunikation innerhalb der Bedeckungsfläche einer
gegebenen Basisstation befindet, nicht durch den
Bewegungszustand einer Mobilstation beeinflußt, welche sich in einer
Gesprächskommunikation innerhalb der Bedeckungsfläche einer
anderen Basisstation befindet. Ferner kann die Häufigkeit einer
Sprechkanalumschaltprozedur für eine Mobilstation, welche
sich in einer Gesprächskommunikation innerhalb der
Bedeckungsfläche einer gegebenen Basisstation befindet, reduziert
werden.
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Gemäß dem zweiten Aspekt werden in einer Fläche, wo sich
Mobilstationen konzentrieren, eine große Anzahl von
Basisstationen angeordnet, so daß die Reichweite des Trägers einer
von einer entsprechenden Basisstation benutzten
Frequenzgruppe in Abhängigkeit von dem Grad der Konzentration von
Mobilstationen durch Steuerung der Rauschintensität angepaßt
werden kann. Zusätzlich kann ein geeignetes Verteilungsmuster
der Kommunikationskanäle in Abhängigkeit von der Dichte von
Mobilstationen erzeugt werden, welche sich zeitlich lokal
verändert.
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Gemäß dem dritten Aspekt kann der Überlappungsabschnitt
zwischen den Bedeckungsflächen unterschiedlicher
Basisstationen, welche dieselbe Frequenz benutzen, beseitigt werden.
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Es dürfte selbstverständlich sein, daß, nachdem nun die
Erfindung im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf
spe
zifische Ausführungsformen beschrieben wurde, Varianten und
Modifikationen davon, sowie weitere Ausführungsform innerhalb
des in den beigefügten Ansprüchen beanspruchten Schutzumfangs
ausgeführt werden können.