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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für das Bestimmen
der Verkehrsverteilung in einem mobilen Kommunikationssystem.
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STAND DER
TECHNIK
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Das
geographische Gebiet, das von zellularen mobilen Kommunikationssystemen
abgedeckt wird, ist in kleinere Funkbereiche, das sind Funkzellen,
unterteilt, um eine bessere Nutzung des Frequenzkanals durch die
Wiedernutzung von Frequenzen zu erreichen. Die Größe von Funkzellen
und die Anzahl der Kanalressourcen, die ihnen zugeordnet sind (Funkkanäle/Verkehrskanäle), variieren
in Abhängigkeit
von vielen Faktoren, wie der geforderten Kapazität, dem Gelände, der verwendeten Sendeleistungen
etc. Die Aufgabe besteht darin, diese Faktoren so gut wie möglich schon
im Planungsstadium des zellularen Netzes in solcher Weise zu schätzen, dass
es möglich
ist, einen Dienst ausreichender Quantität und Qualität in allen
Teilen des Funknetzes zu liefern. Da eine Netzplanung immer auf
Schätzungen
und Vorraussagen basiert, und das Bedürfnis nach Kapazität sich in
den Gebieten kontinuierlich ändert,
wird die Verteilung der Belastung in aufgebauten Netzen zusätzlich kontinuierlich überwacht, und
es wird versucht, mögliche
Problemgebiete zu entdecken. Eine allgemeine Information über die
Belastung wird aus verschiedenen Rufstatistiken abgeleitet, mit
der sogar eine zellenspezifische Genauigkeit erhalten werden kann.
Somit ist es möglich,
die Kanalkapazität
in einer überlasteten
Zelle zu erhöhen,
oder das Netz auf andere Weise zu modifizieren. Verschiedene Rufstatistiken
liefern jedoch keine Information, wie die Verkehrsbelastung geographisch innerhalb
einer einzelnen Zelle verteilt ist. Wenn diese Information vom Netz
gesammelt werden könnte, würde dies
eine genauere Konzentration zusätzlicher Kapazität (zusätzliche Frequenzen)
auf die Plätze
einer Zelle mit einer großen
Menge Verkehr (sogenannte Hot Spots) erlauben, oder es sogar ermöglichen,
eine neue Zelle an diesem Ort zu errichten.
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In
der Praxis erfordert die Lokalisierung von Hot Spots mittels des
Verkehrs die Lokalisierung der einzelnen Mobilstationen, die ein
laufendes Gespräch
führen.
Der Stand der Technik beschreibt mehrere unterschiedliche Verfahren
für das
Lokalisieren von Mobilstationen für andere Zwecke als die Überwachung
des Verkehrs.
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Die
WO 9507587 beschreibt ein Verfahren, bei dem die Mobilstation die
Signalstärke
umgebender Basisstationen misst. Der grobe Standort und die Distanz
der Mobilstationen von jeder Basisstation wird auf der Basis der
Signalstärken
bestimmt. Eine theoretische geographische Distanz zwischen dem Senden
und dem Empfang wird aus der Funkpfaddämpfung berechnet, die als die
Differenz zwischen der ausgesandten und der empfangenen Signalstärke bestimmt
wird.
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In
der WO 9205672 hört
die Mobilstation auf Steuerkanäle
umgebender Basisstationen und wählt mindestens
drei Basisstationen aus und baut eine Verbindung zu ihnen auf. Jede
Basisstation berechnet ihre Distanz zur Mobilstation unter Verwendung eines
Zeitsteuerungsvorlaufwerts (timing advance value). Der Ort der Mobilstation
kann mittels mindestens drei berechneter Distanzen bestimmt werden.
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Die
EP-0320913 lehrt ein Lokalisierungsverfahren, bei dem Basisstationen,
deren Orte bekannt sind, Kennungssignale und einen genauen Zeitpuls in
Synchronisation miteinander senden. Die Ankunftszeiten der Zeitpulse
an verschiedenen Basisstationen sind proportional zur Distanz zwischen
der Mobilstation und der Basisstation, wobei in diesem Fall der
Ort der Mobilstation unter Verwendung von mindestens drei Basisstationen
bestimmt werden kann.
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Diese
bekannten Lokalisierungsverfahren der Mobilstationen, die für das Lokalisieren
einzelner Mobilstationen vorgesehen sind, sind jedoch zu kompliziert
und schwierig für
eine Berechnung oder sogar ganz ungeeignet, wenn die Verteilung
einer großen Anzahl
von Gesprächen
in einem Gebiet und zu einer Zeit innerhalb einer Zelle zu überwachen
sind. Weiterhin erfordern die meisten von ihnen zusätzliche Funktionen
bei der Mobilstation und den Basisstationen, verursachen zusätzlichen
Funkverkehr, erhöhen die
Signalisierungsbelastung etc.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
für das
Bestimmen der geographischen Verteilung von Verkehr in einer Zelle genau
genug, aber ohne zusätzliche
Funktionen in Mobilstationen und Basisstationen und ohne das Erhöhen der
Signalisierungsbelastung, zu liefern.
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Dies
wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch
1 erreicht.
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Die
EP-A-0431956 und die EP-A-0631453 beschreiben Verfahren für die Lokalisierung
von Mobilstationen und/oder das Analysieren einer Verkehrsverteilung
in einem zellularen Netz auf der Basis von Signalstärkemessungen
und Zeitsteuerungsvorlauftechniken.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung nach Anspruch 6 für das Lokalisieren
von Hot Spots des Telefonverkehrs in einer Zelle in einem digitalen
Mobilfunksystem.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet zwei Basismessungen, die in digitalen
Funksystemen, insbesondere in Zeitmultiplex-(TDMA)-Funksystemen, verwendet
werden: Den Zeitsteuerungsvorlauf und die Messung einer benachbarten
Zelle. Statt der Zeitsteuerungsvorlaufmessung können auch einige andere Routinemessungen
verwendet werden, um als ein Ergebnis eine Größe anzugeben, die direkt über die
Distanz zwischen der Mobilstation und der bedienenden Basisstation
informiert, oder aus der diese Distanz abgeleitet werden kann. Diese
Art der anderen Messung kann beispielsweise auf einer Signalpegelmessung
basieren.
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Bei
der Zeitsteuerungsvorlaufmessung misst die bedienende Basisstation
den Zeitversatz zwischen ihrem eigenen Senden und der Übertragung, die
von der Mobilstation empfangen wird, und auf der Basis des Versatzes
bestimmt sie einen geeigneten Zeitsteuerungsvorlauf für die Mobilstation.
Der Zeitsteuerungsvorlauf wird für
das Kompensieren der Ausbreitungsverzögerung, die durch die Distanz
zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursacht wird,
verwendet. Es ist möglich,
aus diesem Zeitsteuerungsvorlauf die Distanz zu berechnet, die von
einem Funksignal, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, zurückgelegt
wurde, und aus dieser Distanz die Distanz der Basisstation von der
Mobilstation durch das Berücksichtigen,
dass das Funksignal sich einmal vor und zurück zwischen der Basisstation
und der Mobilstation bewegt hat, abzuleiten. In der Praxis wird
in Abhängigkeit
von der Auflösung des
Zeitsteuerungsvorlaufs ein spezifischer Distanzbereich, wo die Mobilstation
lokalisiert wird, abgeleitet. Der Zeitsteuerungsvorlauf informiert
jedoch nicht über
die Richtung des Orts der Mobilstation in Bezug auf die Basisstation,
weswegen der Ort der Mobilstation nur so bestimmt werden kann, dass
er sich im Gebiet zwischen zwei Kreisen unterschiedlicher Radien
mit der Basisstation im Zentrum befindet. Das stellt eine zu ungenaue
Information über
den Ort der Mobilstation dar.
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Bei
einer Messung der benachbarten Zelle misst die Mobilstation kontinuierlich
die Signale von benachbarten Zellen, die sich am dichtesten bei
der bedienenden Basisstation befinden, für eine mögliche Überkreuzung. In einer Übertragung
informiert die bedienende Basisstation die Mobilstation über die benachbarten
Basisstationen, die sie messen sollte. Die Mobilstation sendet regelmäßig Messergebnisse als
eine Berichtsnachricht über
die bedienende Basisstation an das zellularen Netz. Es ist auch
möglich, auf
der Basis der Signalstärken
dieser benachbarten Zellen den Ort der Mobilstation zu bestimmen,
wenn es eine Information über
das Abdeckungsgebiet der einzelnen benachbarten Zellen gibt. Es
ist jedoch auf diese Weise nicht möglich, den Ort der Mobilstation eindeutig
zu bestimmen, da (aus der Geländebeschaffenheit)
der Signalpegel der benachbarten Zelle in verschiedenen Teilen der
gleiche wie bei der bedienenden Zelle sein kann.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet gleichzeitig Messergebnisse der
benachbarten Zelle und des Zeitsteuerungsvorlaufs. Auf diese Weise
schließen
sie die Ungenauigkeit voneinander aus und ermöglichen eine sehr genaue Ortsbestimmung
für das Überwachen
der Verkehrsverteilung. Es ist möglich, so
vorzugehen, dass mittels des Zeitsteuerungsvorlaufs ein Satz von
kreisförmigen
Distanzgebieten mit der Basisstation im Zentrum bestimmt werden,
und mittels der Messungen der benachbarten Zellen bestimmt wird,
in welcher Richtung zur Basisstation sich die Mobilstation befindet.
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Da
beide Messungen schon existieren, stellen sie keine zusätzliche
Anforderungen an die Basisstationen oder Mobilstationen. Das mobile
Kommunikationssystem sollte nur mit Mittel versehen werden, die
diese Information sammeln und/oder verarbeiten, um die Verkehrsverteilung
zu bestimmen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend
wird die Erfindung detaillierter unter Bezug auf die angefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines digitalen mobilen Kommunikationssystems;
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2 ist
eine Messungstabelle gemäß der Erfindung;
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3 ist
ein Flussdiagramm für
das Darstellen des Sammelns der Messdaten für die Messungstabelle der 2;
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4 zeigt
die Struktur des Messberichts, der von der Basisstationssteuerung
gesendet wird;
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5 und 6 zeigen
die Bestimmung des Abdeckungsgebiets benachbarter Zellentripletts;
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7 zeigt
die Zeitsteuerungsvorlauf-(TA)-Bereiche der Zelle und die Abdeckungsgebiete
des Tripletts;
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8 zeigt
ein Histogramm, das die Verteilung der TA-Abtastwerte gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung in unterschiedlichen TA-Klassen zeigt;
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9 ist
ein Histogramm, das die Abtastgrößen benachbarter
Zellen in der größten TA-Klasse der 8 zeigt;
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10 zeigt
eine Matrix, die die Verteilung der Signalpegelmesswerte der zwei
am häufigsten erscheinenden
benachbarten Zellen in verschiedenen Pegelklassen angibt; und
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11 zeigt
eine graphische Darstellung des Hot Spot auf einer digitalen Karte.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist für
eine Verwendung in allen zellularen oder Fernleitungsmobilkommunikationssystemen
(trunking mobile communication systems) geeignet, bei der der Sendemoment
der Mobilstation durch einen Zeitsteuerungsvorlauf in Abhängigkeit
von der Distanz zwischen der Mobilstation und der Basisstation eingestellt wird, und
wo die Mobilstation routinemäßig die
Signalpegel benachbarter Basisstationen während eines Gesprächs misst.
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1 zeigt
als ein Beispiel das GSM-Mobilkommunikationssystem
(Global System for Mobile Communications). Für eine detailliertere Beschreibung
des GSM-Systems wird Bezug genommen auf die GSM-Empfehlungen und "The GSM System for Mobile
Communications",
M. Mouly & M.
Pautet, Palaiseau, Frankreich, ISBN: 2-9507190-0-7.
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Die
Mobilvermittlungszentrale MSC kümmert sich
um die Vermittlung der ankommenden und abgehenden Gespräche und
sie führt
Funktionen aus, die nur für
einen Mobiltelefonverkehr charakteristisch sind, wie die Teilnehmerortsverwaltung
in Kooperation mit den Netzteilnehmerregistern. Die Mobilstationen
MS sind mit der MSC über
Basisstationssysteme BSS verbunden. Das BSS ist aus einer Basisstationssteuerung
BSC und Basisstationen BTS ausgebildet, das sind feste Funk-Sende-Empfänger, über die
die Mobilstationen MS auf dem Funkweg mit dem festen Netz kommunizieren.
Eine Basisstationssteuerung BSC wird verwendet, um mehrere Basisstationen
BTS zu steuern. Die Funktionen der BSC umfassen beispielsweise die Übergaben
in den Fällen,
bei denen eine Übergabe
innerhalb der Basisstation oder zwischen zwei Basisstationen, die
beide von derselben BSC gesteuert werden, vorgenommen wird. Aus
Gründen
der Klarheit zeigt die 1 nur ein Basisstationssystem,
bei dem neun Basisstationen BTS1 bis BTS 9 mit der Basisstationssteuerung BSC
verbunden sind, wobei das Funkgebiet der Basisstationen durch die
entsprechenden Funkzellen C1 bis C9 ausgebildet wird. Der Betrieb
des mobilen Kommunikationsnetzes wird von der Operations- und Wartungszentrale
OMC gesteuert und überwacht.
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Es
ist beim mobilen Kommunikationssystem charakteristisch, dass sich
die Mobilstationen MS frei bewegen und sich von einer Zelle zu einer
anderen im Gebiet des mobilen Kommunikationssystems registrieren
kann. Ein Überkreuzen
oder ein Niederlassen ist nur eine Registrierung bei einer neuen
Zelle, wenn die Mobilstation kein laufendes Gespräch hat. Wenn
die Mobilstation ein laufendes Gespräch hat, so muss das Gespräch auch
vom Verkehrkanal der alten Zelle zum Verkehrskanal der neuen Zelle überführt werden.
Eine Überkreuzung,
die während
eines Gesprächs
ausgeführt
wird, wird eine Übergabe (oder
Abgabe) genannt. Eine Übergabe
kann innerhalb einer Zelle von einem Verkehrskanal zu einem anderen
stattfinden. Um im mobilen Kommunikationssystem herauszufinden,
dass die Notwendigkeit für
eine Übergabe
besteht und um eine geeignete Zielzelle der Übergabe auszuwählen, sind
verschiedene Messungen der Qualität der Verbindung auf dem Verkehrskanal
der bedienenden Zelle und den Feldstärkemessungen benachbarter Zellen
zur bedienenden Zelle erforderlich. Eine Übergabe von einer bedienenden
Zelle zu einer der benachbarten Zellen kann beispielsweise stattfinden,
wenn die Messergebnisse der Mobilstation/Basisstation einen niedrigen
Signalpegel und/oder eine niedrige Qualität in einer bedienenden Zelle
anzeigen und ein besserer Signalpegel von der benachbarten Zelle
erhalten werden kann.
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Beispielsweise
misst (überwacht)
im GSM-System die Mobilstation MS den Signalpegel und die Qualität der bedienenden
Zelle in der Abwärtsverbindungsrichtung
(von der BTS zur MS) und die Signalpegel der benachbarten Zellen
in der Abwärtsverbindungsrichtung.
Das Senden der Basisstation BTS der bedienenden Zelle auf dem Steuerkanal
zeigt den Mobilstationen die benachbarten Zellen (maximal 32) und
die Steuerkanalfrequenzen, die die MS messen sollte, an. Die MS
berichtet regelmäßig die
Messergebnisse zur Basisstation BTS der bedienenden Zelle, die die
Messergebnisse regelmäßig zur
Basisstationssteuerung BSC überträgt. Der Messbericht,
der von der MS gesandt wird, enthält maximal die Messergebnisse
der sechs besten benachbarten Zellen. Die BSC verwendet Messergebnisse
in Übergabeentscheidungen
gemäß einem
vorbestimmten Übergabealgorithmus.
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Eine
andere allgemeine Routinemessung in mobilen Kommunikationssystemen
ist die Zeitsteuerungsvorlaufmessung. Wie bekannt ist, kann im Zeitmultiplex-(TDMA)-System
ein Satz von Mobilstationen MS durch Zeitmultiplex denselben Funkkanal (Trägerfrequenz)
für eine
Kommunikation mit der Basisstation BTS in Funksystemen verwenden.
Die TDMA-Rahmen, die aus mehreren Zeitschlitzen ausgebildet sind,
beispielsweise 4 oder 8, werden auf den Trägern wiederholt. Die Zeitschlitze
werden den Benutzern auf Anforderung zugewiesen. An der Basisstation
wird der TDMA-Rahman (Empfang) in der Aufwärtsverbindungsrichtung verzögert, beispielsweise
drei Zeitschlitze vom Beginn des TDMA-Rahmens (Senden) in der Abwärtsverbindungsrichtung. Die
Mobilstation MS synchronisiert sich mit dem Signal von der bedienenden
Basisstation BTS und sendet gemäß der Synchronisation
derart, dass das Signal der Mobilstation an der Basisstation im
korrekten Zeitschlitz empfangen wird. Die Mobilstation MS kann sich
jedoch in verschiedenen Distanzen von der Basisstation BTS befinden,
wobei in diesem Fall der Sendemoment jeder MS in Bezug auf den Empfangsmoment
um einen Zeitversatz, der die Ausbreitungsverzögerung, die durch die Distanz
verursacht wird, sowohl in der Abwärtsverbindungsrichtung als
auch in der Aufwärtsverbindungsrichtung,
kompensiert, eingestellt (vorgezogen) werden muss. Dieser Einstellwert
des Sendemoments wird Zeitsteuerungsvorlauf TA genannt. Der Zeitsteuerungsvorlauf
wird an der Basisstation BTS mindestens in Verbindung mit dem Rufaufbau
und der Übergabe
gemessen, und er wird an die Mobilstation MS über eine Signalisierung gesandt.
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Der
Wert des Zeitsteuerungsvorlaufs TA kann als die Größe der Distanz
zwischen der BTS und der MS interpretiert werden. Der TA-Wert zeigt den
Radius des Kreises oder Rings mit der Basisstation als dem Zentrum
an, innerhalb dem die MS um die Basisstation BTS herum angeordnet
ist. Der TA informiert nicht darüber,
in welcher Richtung sich die MS in Bezug auf die Basisstation BTS
befindet.
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Die
Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese zwei Grundmessungen
der mobilen Kommunikationssysteme, die an sich auf diesem Gebiet
bekannt sind, so zu verwenden, dass die statistische geographische
Verteilung der mobilen Gespräche
und der Hot Spot der Zelle genau genug bestimmt werden können, aber
dabei das Netz so wenig wie möglich
zu belasten und zu ändern.
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Die
Erfindung ist nicht auf irgend ein spezielles Verfahren der Messung
einer benachbarten Zelle beschränkt.
Es ist für
die Erfindung nicht entscheidend, wie die Messungen ausgeführt und
berichtet werden. Es ist für
die Erfindung nur wesentlich, dass auf der Basis der Messergebnisse,
die von der Mobilstation erhalten werden, mindestens zwei, vorzugsweise
mindestens drei stärkste
benachbarte Zellen in geeigneten Intervallen bestimmt werden können, wie das
unten detaillierter erläutert
wird. Ein Beispiel einer möglichen
Messung einer benachbarten Zelle ist die Messung der benachbarten
Zelle im GSM-System.
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Die
vorliegende Erfindung ist ebenso nicht auf irgend ein spezielles
Messverfahren für
den Zeitsteuerungsvorlauf beschränkt.
Es ist für
die Erfindung nur wesentlich, dass die Basisstation einen verfügbaren Zeitsteuerungsvorlaufwert
hat, aus dem die Distanz zwischen der Basisstation BTS und der Mobilstation
MS abgeleitet werden kann. Ein Beispiel ist die Messung des Zeitsteuerungsvorlaufs
des GSM-Systems.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die Messergebnisse des Zeitsteuerungsvorlaufs der benachbarten
Zellen an die Netzeinheit oder Einheiten übertragen, die Messdaten sammeln
und klassifizieren und die auf ihrer Basis den Hot Spot des Telefonverkehrs
bestimmen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
die Messdaten in einer Basisstationssteuerung BSC gesammelt und
verarbeitet, von wo die verarbeiteten Ergebnisse dann an die OMC
für eine
Analyse und Bestimmung des Hot Spot berichtet werden.
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Die
Erfindung ist in keiner Weise auf irgend ein spezielles Berechnungsverfahren
oder ein statistisches Verfahren für das Herausfinden des Hot
Spot beschränkt.
Das Folgende beschreibt ein Verfahren, mittels dessen der Hot Spot
mit einer relativ geringen Berechnungs- und Datenbankkapazität bestimmt werden
kann.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird unter Bezug auf die 2 bis 7 beschrieben.
Die Verkehrsverteilung wird mit der Genauigkeit der bedienenden
Zelle und zwei oder mehr benachbarter Zellen identifiziert. In der
beschriebenen Ausführungsform
werden benachbarte Zellen in Tripletts von drei Zellen kombiniert.
Die Auswahl der Zellen für
diese Tripletts wird auf der Basis von Messungen benachbarter Zellen
vorgenommen, die von den Mobilstationen so mitgeteilt werden, dass
in jedem Messbericht die drei benachbarten Zellen mit den höchsten gemessenen
Signalpegeln ein Triplett bilden.
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Der
Bereich des Werts des Zeitsteuerungsvorlaufs TA wird in der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung in elf Untergebiete n0 bis n10 geteilt, wie das in 2 gezeigt
ist. Information über
die Verteilung der gemessenen Zeitsteuerungsvorlaufwerte in den
verschiedenen Unterbereichen wird in der BSC getrennt für jedes
Triplett in einer Tabelle der 2 gesammelt.
Die Tabelle umfasst die Kennungsfelder der Tripletts Triplett#1
... #100 und die TA-Verteilungszähler n0
bis n10 für
jedes Triplett. Zusätzlich
wird die gesamte Menge des Verkehrs durch einen Zuweisungszähler 21 der
Verkehrskanäle (TCH)
gemessen, der immer dann inkrementiert wird, wenn ein Verkehrskanal
für ein
Gespräch
in einer Zelle zugewiesen wird (in Verbindung mit dem Rufaufbau
und der Übergabe).
Die nächste
leere Zeile in der Tabelle wird durch einen Zeiger 22 bezeichnet.
Die Tabelle wird gefüllt,
beginnend vom Anfang, und die überlaufenden
Tripletts werden nur im Gesamtverkehrszähler berücksichtigt.
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Eine
Triplettkennung kann jedes Datum sein, mit dem die drei benachbarten
Zellen, die zum Triplett gehören,
identifiziert werden können.
Der Messbericht der Mobilstation MS enthält Basisstationskennungskodes
(BSIC) der benachbarten Basisstationen, aber in der Tabelle ist
es möglich,
eine Kombination eines Ortsgebietskodes LAC und einer Zellenkennung
CI zu verwenden. Eine Alternative, um Speicherplatz zu sparen, besteht
darin, dass die Triplettkennung, die in der Tabelle als eine 32-Bit-Variable gezeigt
ist, so ausgebildet ist, dass ein Bit für jede benachbarte Zelle gemäß einer
spezifischen Indextabelle vorhanden ist. Die Indizes sind beispielsweise 0-31.
Wenn beispielsweise benachbarte Zellen mit den Indizes 1, 7 und
10 für
das Triplett ausgewählt werden,
so werden die Bits 1, 7 und 10 in der Triplettkennung auf "1" gesetzt, und die anderen Bits auf "0". Es sollte angemerkt werden, dass die
Reihenfolge der benachbarten Zellen im Triplett keine Signifikanz aufweist,
das heißt,
das Triplett <10,
1, 7> hat dieselbe
Kennung wie das Triplett <1,
7, 10>.
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Das
Aktualisieren der Tabelle mittels der Messdaten wird unter Bezug
auf das Flussdiagramm der 3 im Folgenden
beschrieben.
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Im
Schritt 30 empfängt
die BSC eine Befehlsnachricht von der Operations- und Wartungszentrale OMC
(oder irgend einer anderen Einheit), die Ortsmessung des Hot Spot
auszuführen.
Die Nachricht sollte auch die Zelle im Gebiet, in dem der Hot Spot lokalisiert
werden soll, anzeigen. Weiterhin sollte die Nachricht auch zehn
Tripletts anzeigen, die häufiger als
in der vorherigen Messung dieser Zelle auftreten.
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Nach
dem Empfang des Messbefehls initialisiert die BSC die Tabelle durch
das Rücksetzen
der Kennungsfelder, der Zähler
und des Zeigers der Tabelle (Schritt 31). Danach werden
die Kennungen der zehn Tripletts am Beginn der Tabelle platziert,
und der Freie_Schlitz_Index_Zeiger wird bewegt, um auf die Zeile 11 zu
zeigen.
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Nach
der Initialisierung beginnt die BSC Zeitsteuerungsvorlaufdaten und
das Auftauchen der benachbarten Zellentripletts in der Tabelle zu
sammeln. Die Tabelle wird nach jedem Messbericht, der von der Basisstation
BTS der messenden Zelle (und ursprünglich von der MS) empfangen
wird, in folgender Weise aktualisiert: Wenn die BSC einen Messbericht empfängt (Schritt 32),
so prüft
sie, ob der Bericht mindestens 3 benachbarte Zellen angegeben hat
(Schritt 33). Wenn es weniger als 3 angegebene benachbarte
Zellen im Bericht gibt, geht die Routine zum Schritt 39 weiter.
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Wenn
es mindestens drei der berichteten, benachbarten Zellen gibt, werden
die drei besten benachbarten Zellen, das ist ein Triplett, auf der
Basis des Signalpegels gesucht (Schritt 34). Danach wird geprüft, ob die
Triplettkennung schon in der Tabelle der 2 gespeichert
ist (Schritt 35). Dies findet statt, indem man vom Beginn
der Tabelle zur Zeile geht, die der Zeile vorausgeht, die vom Zeiger 22 angezeigt
wird.
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Wenn
das Triplett in der Tabelle gefunden wird, wird der jeweilige Zeitsteuerungsvorlaufzähler n0
... n10 beim Triplett, das dem Zeitsteuerungsvorlaufwert entspricht,
der im Messbericht empfangen wurde, inkrementiert (Schritt 38).
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Wenn
das Triplett in der Tabelle nicht gefunden wird, so wird geprüft, ob es
Platz für
ein neues Triplett in der Tabelle gibt (Schritt 36). Wenn
es Platz in der Tabelle gibt, wird die Triplettkennung der Tabelle
am Platz hinzugefügt,
den der Zeiger 22 anzeigt, und der Zeiger wird um eins
inkrementiert (Schritt 37). Danach geht das Verfahren zum Schritt 38, und der jeweilige
Zeitsteuerungsvorlaufzähler
n0 ... n10 wird beim Triplett auf der Basis des Messberichts aktualisiert,
wie das oben beschrieben wurde. Wenn es keinen Platz in der Tabelle
gibt, geht die Routine vom Schritt 36 zum Schritt 39.
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Nach
dem Schritt 33 geht das Verfahren zum Schritt 39,
wo der Gesamtverkehrszähler 21 inkrementiert
wird.
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Nach
dem Schritt 39 wird geprüft, ob die Messung beendet
werden soll (Schritt 40). Das Beenden der Messung basiert
auf einem Beendigungsbefehl von beispielsweise der OMC, für eine vorbestimmte
Messsequenz, die im Messbefehl bestimmt wird, und so weiter. Wenn
die Messung nicht beendet wird, so kehrt das Verfahren zum Schritt 32 zurück, um auf
einen neuen Messbericht zu warten. Wenn die Messung beendet ist,
so wird dies berichtet (Schritt 41), wie das unten erläutert wird.
Es ist auch möglich,
dass die Messung automatisch nach dem Messbericht gestartet wird,
wobei sich in diesem Fall die Routine zum Schritt 31 bewegt.
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Es
wurde oben angenommen, dass es nur eine Tabelle für eine Zelle
gibt. Es ist auch möglich, dass
es mehrere Tabellen, das heißt
eine für
jeden Sende-Empfänger
der Zelle, gibt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sieht das Messergebnis, das die BSC weitergibt, wie
in 4 aus. Der Bericht umfasst 10 am häufigsten
auftretenden Tripletts, Zeitsteuerungsvorlaufzähler und den Gesamtverkehrszähler 21.
In 4 bestehen die Triplettkennungen aus den LAC- und
CI-Kennungen der Zellen, die zum Triplett gehören. Der Bericht umfasst vorzugsweise
auch einen Zeitstempel, der über
die Berichtszeit informiert.
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Die
Nachbearbeitung der Messergebnisse, die oben gesammelt wurden, wird
in der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in der OMC oder in einer getrennten Netzplanausrüstung NPS,
an die die Messdaten übertragen
werden, ausgeführt.
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Die
OMC oder die NPS besitzen zumindest allgemeine Informationen über die
Feldstärken
der Basisstationen der benachbarten Zellen in verschiedenen Teilen
des zellularen Netzes in der Art, dass es möglich ist, für jedes
berichtete Triplett die Gebiete zu bestimmen, wo die drei Zellen,
die zum Triplett gehören,
den stärksten
Signalpegel aufweisen. Man untersuche die Situation unter Bezug
auf 1, wo die messende Zelle C3 ist, und das stärkste benachbarte Zellentriplett
C1-C2-C4 ist. In der Theorie kann ein klarer Kreuzungspunkt der
Abdeckungsgebiete für das
Triplett C1-C2-C4
gefunden werden, wo die Feldstärken
am stärksten
sind. Dies ist in 5 dargestellt.
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In
der Praxis ist es im allgemeinen nicht möglich, diese Art der Kreuzung
zu finden, da (durch das Gelände
und die Funksignalausbreitungsbedingungen) der Signalpegel der benachbarten
Zelle im Gebiet der untersuchten Zelle unregelmäßig variiert. In der Praxis
bilden die Gebiete des Tripletts C1-C2-C4 einen Haufen kleiner Gebiete
oder sogar Punkte, wie das in 6 gezeigt
ist. Zwischen den Haufen sind ähnliche
Haufen anderer Tripletts. Diese Haufen könnten durch die Abdeckungsgebietsinformation
in der OMC oder der NPS mit der geforderten Genauigkeit bestimmt
werden. Diese Gebiete können
insbesondere gut durch ein Netzplansystem bestimmt werden, wo das
Netz und die Abdeckungsgebiete auf einer digitalen Karte bestimmt
werden. Ein Beispiel eines Netzplansystems ist NPS/X, hergestellt
von Nokia Telecommunications Oy.
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Wenn
die Abdeckungsgebietsinformation der Tripletts zu den kreisförmigen Gebieten,
die durch die Unterbereiche des Zeitsteuerungsvorlaufwerts definiert
werden, kombiniert wird, kann die Anzahl der Rufe, die von jedem
Zeitsteuerungsvorlaufzähler
n0 ... n10 jedes Tripletts angezeigt wird, an einem spezifischen
Ort in der untersuchten Zelle platziert werden. Beispielsweise werden
in 7 die Rufe des Zählers n6 des Tripletts C1-C2-C4
im Schnittpunkt von TA-Kreis
n6 und dem Triplett C1-C2-C4 platziert. Durch das Kombinieren der
Information aller Zähler
aller Tripletts, erhält
man eine Information über
die geographische Verteilung des Telefonverkehrs. Die Verteilung
kann graphisch beispielsweise auf einer digitalen Karte so gezeigt
werden, dass die Farbe oder die Tönung des Gebiets von der Anzahl
der Rufe im Gebiet abhängt.
Dann kann man den Hot Spot der Zelle beispielsweise als dunkelsten
Punkt in der Karte sehen. Alternativ kann der Hot Spot auf viele
andere Arten, beispielsweise in Koordinatenform, angegeben werden.
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Oben
ist eine Beschreibung eines Weges der Verwendung der TA-Messungen
und der Messungen der benachbarten Zelle für das Bestimmen der Verkehrsverteilung
in einer Zelle angegeben. Fachleute werden andere Wege erkennen.
Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung unter Bezug auf die 8 bis 11 beschrieben.
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Zeitsteuerungsvorlaufmessungen
und Messungen benachbarter Zellen werden in derselben Weise, wie
dies oben erläutert
wurde, ausgeführt
und an die Basisstationssteuerung BSC gegeben. Die BSC bestimmt
den Ort des Hot Spot in der Zelle in drei Phasen:
- 1.
Zeitsteuerungsvorlauf-(TA)-Verteilungsmessung
- 2. Bestimmung der benachbarten Zelle
- 3. Messung der Empfangspegel in einer 13 × 13 Matrix.
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In
der ersten Phase misst die BSC die TA-Verteilung in einer Zelle
und versucht die TA-Klassen herauszufinden, die die höchste Anzahl
von TA-Messungen aufweisen. Wenn die geforderte Anzahl der Messungen
in einer Zelle verarbeitet wurde, untersucht die BSC die TA-Verteilung.
Die gemessene Verteilung wird durch ein Histogramm in 8 angegeben.
Die BSC sucht nach dem TA mit der höchsten Anzahl gemessener Werte
und geht zur zweiten Phase weiter, wenn die Anzahl höher als
ein spezifischer Grenzwert ist. Wenn die Anzahl der Messungen in
der ausgewählten
TA-Klasse geringer als der in Frage stehende Grenzwert ist, wird über das
Lokalisierungsverfahren des Hot Spot entschieden.
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In
der zweiten Phase besteht die Aufgabe darin, zwei benachbarte Zellen
zu finden, die am häufigsten
in den Messungen der benachbarten Zelle in der TA-Klasse, die in
der ersten Phase bestimmt wurde, vorhanden sind. Die gemessene Verteilung
ist graphisch in 9 dargestellt. Wenn die erforderliche
Anzahl von Werten gemessen wurde, sucht die BSC nach den zwei besten
Zellen, das heißt,
den Zellen, die am häufigsten
in den Messungen aufgetaucht sind. Die Anzahl des Auftauchens der
Zelle muss einen spezifischen Grenzwert übersteigen. Wenn die Zellen
gefunden werden, so geht das Verfahren zur dritten Phase weiter.
Ansonsten wird das Lokalisierungsverfahren des Hot Spot unterbrochen.
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Die
dritte Phase wird verwendet, um eine 13 × 13 Matrix der Signalpegel
der zwei benachbarten Zellen, die in der zweiten Phase ausgewählt wurden, zu
erzeugen. Die BSC bildet eine 13 × 13 Signalpegelmatrix und
stoppt, wenn die BSC die erforderliche Anzahl von Messungen empfangen
hat. Die Signalpegel der benachbarten Zellen, die in der zweiten Phase
gefunden wurden, werden für
die TA-Klasse, die in Phase 1 gefunden wurde, gemessen. Die Signalpegelklassen
in der Matrix können
beispielsweise in Schritten von 5 dB bestimmt werden, das heißt:
- Klasse
1: ... –107
dBm
- Klasse 2: –106
... –102
dBm
- ...
- Klasse 12: –56
... –52
dBm
- Klasse 13: –51
dBm ...
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Die
vollständige
Matrix ist graphisch in 10 dargestellt.
Der Hot Spot der Zelle kann auf der Basis der Signalpegelmessungen
der benachbarten Zellen im ausgewählten TA-Bereich der untersuchten
Zelle gefunden werden. Auf der Basis der bekannten Abdeckungsgebietsinformation
der Zellen ist es möglich,
die geographische Position jeder Klasse der Matrix in der Zelle
im Kreis des ausgewählten TA-Bereichs
zu bestimmen und die Messungsanzahl, die zu diesen Klassen gehört, geographisch
zu lokalisieren. Da die Messungszahlen der Matrix proportional zum
Pegel des Telefonverkehrs sind, kann die geographische Verteilung
der Verkehrsverteilung in der Zelle in ähnlicher Weise wie in der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gefunden werden. Die endgültige Darstellung der Ergebnisse
kann wiederum beispielsweise auf einer digitalen Karte des Netzplansystems
NPS erfolgen, wobei in diesem Fall die Verteilung der Gespräche mit
unterschiedlichen Schattierungen gezeigt werden kann, wie das in 11 dargestellt
ist.
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Die
Figuren und die sich darauf beziehende Beschreibung sollen die vorliegende
Erfindung nur illustrieren. In ihren Details kann die Erfindung
im Umfang der vorliegenden Ansprüche
variieren.