DE69829216T2

DE69829216T2 - Frequenzplanrevision in einem zellularen telefonsystem

Info

Publication number: DE69829216T2
Application number: DE69829216T
Authority: DE
Inventors: Benny Ritzen; Mats Sporre
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: AU754550B2; US6128473A; CN1123262C; WO1999033298A1; CN1285124A; EP1042935B1; CA2315706A1; EP1042935A1; AU1992499A; DE69829216D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft zellulare Fernsprech- bzw. Telefonsysteme und insbesondere ein Verfahren zur Zuweisung von Frequenzen an einzelne Zellen des zellularen Fernsprechsystems.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Zellulare Fernsprechsysteme teilen einen großen Versorgungsbereich in eine Anzahl kleinerer getrennter geographischer Bereiche, die als "Zellen" bezeichnet werden und normalerweise jeweils in einem Größenbereich von etwa einem halben bis etwa 20 km Durchmesser liegen. Jede Zelle grenzt zumindest an mehrere Nachbarzellen an und/oder überlappt mit diesen, um eine im wesentliche lückenlose Abdeckung im gesamten Versorgungsbereich zu gewährleisten. Eine Basisstation mit einer Vielzahl von Sender-Empfängern, die in der Lage sind, unabhängig auf verschiedenen zugewiesenen Funkfrequenzen zu arbeiten, ist für jede der Zellen vorgesehen. Über die Sender-Empfänger sind die Basisstationen an gleichzeitigen Kommunikationsverbindungen mit mehreren Mobilstationen, die in dem Bereich der zugewiesenen Zelle arbeiten, beteiligt. Die Basisstationen kommunizieren ferner über Datenübertragungsstrecken und Sprechverbindungsleitungen mit einer zentralen Leitstation, die normalerweise als Mobilfunk-Vermittlungsstelle bezeichnet wird und die die Funktion hat, Fernsprechverbindungen mit den Mobilstationen über die Basisstationen selektiv herzustellen und den Betrieb des Systems im allgemeinen zu steuern.
Jeder Zelle wird die Verwendung einer vorbestimmten Menge von Frequenzen aus dem zellularen Frequenzband zur Verwendung bei der Bereitstellung ihrer Steuerungs- und Sprach/Daten-(Verkehrs-)Kanäle zugewiesen. Die Zuweisung erfolgt normalerweise entsprechend einem bestimmten Frequenzplan. Die Frequenzen, die für die einer gegebenen Zelle zugeteilten Steuerungs- und Verkehrskanäle verwendet werden, sind vorzugsweise über das Frequenzspektrum des zellularen Frequenzbandes voneinander beabstandet. Dies dient dazu, das Auftreten und die ungünstigen Auswirkungen von Nachbarkanalstörung zu minimieren. WO 97/39598 beschreibt ein Verfahren zum Analysieren der Verkehrslokalisierung innerhalb eines zellularen Funkkommunikationsnetzes. WO 96/31989 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Kanalzuweisung in einem zellularen Fernsprechsystem.
Da in einem zellularen Frequenzband nur eine begrenzte Anzahl von Frequenzen verfügbar sind, werden die gleichen Frequenzen, die der einen Zelle zugewiesen sind, auch anderen Zellen in entfernt gelegenen Teilen des Versorgungsbereichs zugewiesen (das heißt, von ihnen wiederverwendet). Normalerweise wird benachbarten Zellen durch den Frequenzplan nicht die Verwendung der gleichen Frequenz zugewiesen. Ferner sind die Leistungspegel der Signalübertragungen auf einer gegebenen Frequenz in bezug auf ihre Stärke begrenzt, um die Ausbreitung über den Zellenbereich hinaus zu begrenzen. Die vorstehenden Vorsichtsmaßnahmen dienen dazu, das Auftreten von Gleichkanalstörung, das durch die Wiederverwendung der gleichen Frequenz in einer entfernt gelegenen Zelle bewirkt wird, zu reduzieren. Man beachte ferner, dass eine sorgfältige Leistungspegel- und Entfernungszuweisung auch bei der Reduzierung des Auftretens von Nachbarkanalstörung hilfreich sind.
Trotz der Vorsichtsmaßnahmen, die Dienstanbieter bei der Frequenzplanzuweisung für ein zellulares Fernsprechsystem mit Frequenzwiederverwendung und bei der Regulierung des Systembetriebs ergeifen, ist bekannt, dass Fälle von Gleichkanalstörung dennoch auftreten. Diese Störung kann durch eine Anzahl von Faktoren ausgelöst werden, nämlich: Unregelmäßigkeiten im Gelände; Änderungen bei der Funksignalausbreitung; Schwund; Mehrwegeausbreitung; Sektorierung; Reflektion; das Vorhandensein menschlicher oder natürlicher Hindernisse; die Anzahl verfügbarer Sender-Empfänger pro Zelle; und Schwankungen der Nachfrage. Diese Störung beeinflussen häufig den Systembetrieb ungünstig, indem beispielsweise die Sprachqualität auf Verkehrskanälen verschlechtert wird oder die Übertragung und der Empfang von Steuersignalen auf den Steuerungskanälen gestört werden. Die Dienstanbieter investieren daher erhebliche Anstrengungen in die Frequenzplanung zugunsten eines optimalen Systembetriebs.
Der herkömmliche Frequenzplanungsprozess nutzt Softwarewerkzeuge zu einer für jede Frequenz zu machenden Vorhersage der Störung, die sich aus der gleichzeitigen Verwendung dieser Frequenz in anderen Zellen ergibt. Dieser Prozess wird durch den Dienstanbieter nicht nur dann implementiert, wenn das System zu Beginn eingerichtet wird, sondern auch in jedem Fall danach, wenn neue Zellen oder Geräte hinzugefügt werden. Die Störungsvorhersagen, die durch die Softwarewerkzeuge zur Frequenzplanung gemacht werden, stützen sich auf bestimmte Wellenausbreitungsmodelle und andere theoretische Überlegungen. Es ist häufig schwierig, ein ausreichend genaues Wellenausbreitungsmodell aufzubauen und andere theoretische Überlegungen in bezug auf komplizierte Umgebungen (zum Beispiel städtische Gebiete) zu berücksichtigen, die den Auswirkungen von Unregelmäßigkeiten des Geländes, der Mehrwegeausbreitung, Sektorierung, Reflektion und dem Vorhandensein von Hindernissen ausgesetzt sind. Demzufolge ist eine durch Softwarewerkzeuge gesteuerte Frequenzplanung allein (das heißt, ohne Unterstützung des zellularen Fernsprechsystems) in vielen Fällen von begrenztem praktischen Nutzen.
Ein wesentlicher Teil der Anstrengungen ist bisher auf die Einbeziehung des zellularen Fernsprechsystems selbst in den Frequenzplanungsprozess gerichtet worden. Diese Anstrengungen haben sich bisher in erster Linie darauf konzentriert, immer mehr störungsbezogene Information vom System für eine Dienstanbieteranalyse und für eine Verwendung bei der Bestimmung eines optimalen Sprachqualitätsfrequenzplans zu sammeln. Beispielsweise progammieren Dienstanbieter nunmehr routinemäßig ihre zellularen Fernsprechsysteme, um zu bewirken, dass Basisstationen Aufwärtssignalstärkemessungen frequenzweise (freie Frequenz für freie Frequenz) durchführen und melden. Die gesammelten Signalstärkemessungen der freien Aufwärtsfrequenzen zeigen die Aufwärtsstörung auf jedem Kanal an, und die Messungen liefern demzufolge verfügbare Information, die bei der Erkennung von Fehlern eines bestehenden Frequenzplans und beim Vorschlagen benötigter Neuzuweisungen geeignet ist.
Die neueste Entwicklung bei der Frequenzplanung ist ein Konzept zur Unterstützung eines mehr oder weniger automatischen Frequenzplanprinzips, das durch das zellulare Kommunikationssystem selbst mit einem Minimum an Dienstanbieterverwaltung und Überblick implementiert wird. Dieses Konzept wird im allgemeinen als adaptive Frequenzzuweisung (AFA) bezeichnet. Der grundlegende Vorgang bei dem adaptiven Frequenzzuweisungskonzept besteht darin, die Störung in allen Zellen und auf allen Frequenzen zu messen und die gemessenen Daten dann zu nutzen, um Frequenzen innerhalb des zellularen Kommunikationssystems wiederholt neu zuzuweisen, um für eine optimale Sprachqualität zu sorgen. Neuzuweisungsentscheidungen können die Störung in einer einzelnen Zelle ("lokalisierter" Lösungsvorschlag) oder die Störung in einer Anzahl von Zellen ("zentralisierter" Lösungsvorschlag) berücksichtigen.
Es treten häufig Situationen auf, wo die Signalstärkemessungen, die Aufwärtsstörung anzeigen, irreführend sind. Beispielsweise könnte infolge der Besonderheit, dass die Antennen, die in sektorierten zellularen Systemen genutzt werden, Richtantennen sind, eine Aufwärtsverbindung auf einer gegebenen Frequenz geringe Störungsbedenken anzeigen, während die Abwärtsverbindung infolge des gerichteten Aussendens von einer Nachbarzelle ernsthaft gestört ist. Frequenzzuweisungsentscheidungen, besonders wenn ein adaptives Frequenzzuweisungsprinzip verwendet wird, auf der Grundlage lediglich von Aufwärtssignalstärkemessungen zu treffen, wird demzufolge nicht empfohlen.
Es wird bevorzugt, dass sowohl Aufwärts- als auch Abwärtsstörung gemessen und im Kontext einer beliebigen Frequenzzuweisungsbestimmung berücksichtigt wird. Es tritt eine Anzahl von Beschränkungen auf, wenn man versucht, Abwärtsstörungsinformation zu sammeln. Im Idealfall und herkömmlicherweise sollten die Abwärtsstörungsmessungen durch Mobilstationen erfolgen, die innerhalb des zellularen Kommunikationssystems arbeiten. Aktuelle Systemspezifikationen (zum Beispiel die, die für das globale System für Mobilfunk-Kommunikation (GSM) definiert ist) unterstützen Abwärtssignalstärkemessungen der Mobilstationen nur auf denjenigen Systeminformations-Steuerkanal-(BCCH-)Frequenzen von Nachbarzellen, die in einer (BA-)Liste der empfangenen Mobilstationsnachbarn angegeben sind. Diese Messungen liefern bestimmte Information, die Abwärtsstörungen auf diesen Frequenzen anzeigt. Keine Unterstützung wird jedoch für die Mobilstation erbracht, die Abwärtsstörungsmessungen auf der BCCH-Frequenz macht, die der gegenwärtig versorgenden Zelle zugewiesen ist, da die Mobilstation gesonderte Ausstrahlungen von ihrer eigenen Zelle von Ausstrahlungen anderer Zellen nicht trennen kann. Es besteht ein Bedarf an einem Mechanismus, der Abwärtsstörungsinformation für allgemeine Zwecke bei der Frequenzplanung sammelt, und zwar insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit adaptiven Frequenzzuweisungsprinzipien.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um die vorstehenden und weitere Probleme zu lösen, umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Schätzung von Abwärtsstörung. Eine gegebene Frequenz (f_sel) wird ausgewählt. Alle Nachbarzellen, die einer gegebenen Zelle nahe sind und denen gegenwärtig die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel zugewiesen ist, werden dann festgestellt. Eine Messliste, die die Systeminformations-Steuerkanal-(BCCH-)Frequenzen (f_BCCH) jeder der festgestellten Nachbarzellen enthält, wird dann erzeugt und an eine bestimmte Mobilstation gesendet, die sich in der gegebenen Zelle befindet. Die bestimmte Mobilstation führt dann Signalstärkemessungen auf den auf der Messliste festgestellten Systeminformations-Steuerkanal-Frequenzen f_BCCH durch. Diese Signalstärkemessungen werden als nächstes verarbeitet, um ein Signalstärke-Histogramm für jede der festgestellten Nachbarzellen zu erzeugen. Ein gewählter Perzentilwert wird dann für jedes Histogramm berechnet. Aus diesen Perzentilwerten wird eine Summe berechnet, die die Abwärtsstörung für die gewählte Frequenz f_sel darstellt (das heißt, schätzt). Wenn die gewählte Frequenz f_sel in der Nachbarzelle die Systeminformations-Steuerkanal-Frequenz f_BCCH für diese Zelle umfasst, wird der entsprechende Perzentilwert des Histogramms zu der Summe addiert. Wenn die gewählte Frequenz f_sel in der Nachbarzelle dagegen eine Verkehrskanalfrequenz f_TCH umfasst, wird der Perzentilwert des Histogramms minus ein entsprechender Deltawert (Δ) zu der Summe addiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein umfassenderes Verständnis des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die nachstehende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen möglich, wobei diese folgendes zeigen:
1 ist ein Zellenplan und stellt schematisch eine Frequenzplanzuteilung innerhalb eines zellularen Fernsprechsystems mit Frequenzwiederverwendung dar;
2 ist ein Flussdiagramm für einen Ablauf gemäß der vorliegenden Erfindung zum Schätzen von Abwärtsstörung;
3 stellt eine exemplarische Ausführung des Ablaufs von 2 zum Schätzen der Abwärtsstörung dar; und
4 ist ein Flussdiagramm für einen Ablauf für eine adaptive Kanalzuweisung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein zellularer Versorgungsbereich kann eine große geographische Region umfassen, und in vielen Fällen besteht eine Notwendigkeit für eine große Anzahl von Zellen. Häufig überschreitet die notwendige Anzahl von Zellen die Anzahl von Zellen, die bereitgestellt werden können, wenn nämlich die verfügbaren Frequenzen zwischen den Zellen so aufgeteilt werden müssen, dass die erwartete Teilnehmernutzung pro Zelle abgewickelt werden kann. In einem solchen Fall sind einfach nicht genug Frequenzen in einem zellularen Frequenzband für eine eindeutige Zuteilung an die vorhandenen Zellen vorhanden. Um eine ausreichende Verbindungsabwicklungskapazität im gesamten Versorgungsbereich zu ermöglichen, werden die Zellen normalerweise zu Zellengruppen von Zellen gruppiert, und die Frequenzen in dem zellularen Frequenzband werden zwischen den Zellengruppen entsprechend einem bestimmten Frequenzzuteilungsplan aufgeteilt und in jeder der Zellengruppen wiederverwendet.
Nachstehend wird Bezug genommen auf 1, wo eine exemplarische Zellenstruktur und Frequenzplanzuweisung zur Verwendung in einem zellularen Fernsprechsystem mit Funkfrequenzwiederverwendung dargestellt ist. Eine beliebige geographische Region (nachstehend als "Versorgungsbereich" bezeichnet) ist in eine Vielzahl von zusammenhängenden Zellen 10 unterteilt, die schematisch durch Sechsecke dargestellt sind. Die Zellen 10 werden dann zu Zellengruppen 12 gruppiert (zur besseren Erkennung in fetten Linien dargestellt). Beispielsweise weist jede Zellengruppe 12 im Frequenzplan in 1 sieben Zellen 10(1) bis 10(7) auf. Es versteht sich natürlich, dass jede Zellengruppe 12 mehr oder weniger Zellen 10 haben kann, wie es von dem gewählten Frequenzplan gefordert wird.
Die verfügbaren Frequenzen im zellularen Frequenzband werden entsprechend dem Frequenzplan zwischen den Zellen 10 jeder Zellengruppe 12 zugewiesen, so dass die Funkfrequenzen des zellularen Bandes in jeder Zellengruppe wiederverwendet werden. Man beachte, dass in einem solchen Frequenzplan benachbarten Zellen normalerweise keine Verwendung der gleichen Frequenz zugewiesen wird. Die Wiederverwendung einer identischen Frequenz in dem Versorgungsbereich erfolgt vorzugsweise bei einer Trennung von mindestens mehr als einer Zelle 10 zusammen mit einer Regulierung der Sendeleistung jeder Zelle, um Funksignalausbreitung im wesentlichen auf den Zellenbereich zu beschränken. Ferner ist zu beachten, dass normalerweise keine Zelle 10 benachbarte Frequenzen im zellularen Band nutzt. Benachbarte Frequenzen werden vorzugsweise nicht näher als eine Zelle 10 voneinander entfernt zugeteilt. Durch Anordnung der Zellen 10 in Zellengruppen 12, wie in 1 gezeigt, durch Regulierung der Sendeleistung der Kommunikationsübertragung innerhalb der Zelle, wie oben erwähnt, und ferner durch Zuteilung von Frequenzen auf die oben erwähnte Weise wird die Wahrscheinlichkeit der Störung reduziert, wobei gleichzeitig effektive zellulare Kommunikationsdienste in einem sehr großen Versorgungsbereich bereitgestellt werden.
Jede der Zellen 10 in einem zellularen Fernsprechsystem, zum Beispiel in dem, das in 1 dargestellt ist, weist zumindest eine Basisstation (BS) 18 auf, die so konfiguriert ist, dass Funkfrequenzverbindungen mit Mobilstationen 20, die sich durch den Versorgungsbereich bewegen, erleichtert werden. Die Basisstationen 18 sind dargestellt, als wären sie in oder nahe der Mitte jeder der Zellen 10 positioniert. In Abhängigkeit von der Geographie und anderer bekannter Faktoren können sich die Basisstationen 18 statt dessen in oder nahe der Peripherie oder andernfalls weiter weg von der Mitte jeder der Zellen 10 befinden. In solchen Fällen können die Basisstationen 18 unter Verwendung von Richtantennen anstelle von Rundstrahlantennen senden und mit Mobilstationen 20 kommunizieren, die sich in der Zelle 10 befinden. Die Basisstationen 18 sind über Kommunikationsstrecken (allgemein mit Pfeil 16 bezeichnet) mit mindestens einer Mobilfunkvermittlungsstelle (MSC) 22 verbunden, die den Betrieb des Systems zur Bereitstellung zellularer Kommunikationsverbindungen mit den Mobilstationen 20 steuert. Jede Basisstation 18 weist eine Vielzahl von Sender-Empfängern (nicht dargestellt) auf, die in der Lage sind, unabhängig auf verschiedenen, der Zelle zugeteilten Funkfrequenzen zu arbeiten. Der Betrieb der Mobilfunkvermittlungsstelle 22 und der Basisstation 18 zur Bereitstellung eines zellularen Fernsprechdienstes ist dem Fachmann bekannt und wird hier nicht beschrieben.
Trotz der Vorsichtsmaßnahmen, die ergriffen werden, um Störung zu vermeiden, ist bekannt, dass Störung in zellularen Systemen wie in dem, das hier beschrieben ist, auftritt. Ein Aspekt dieser Störung hat seinen Ursprung darin, dass Kommunikationsübertragungen mit benachbarten Frequenzen gleichzeitig in Zellen 10 der gleichen oder anderer Zellengruppen 12 auftreten (das heißt Nachbarkanalstörung). Ein weiterer Aspekt dieser Störung hat seinen Ursprung darin, dass Kommunikationsübertragungen mit gleicher Frequenz gleichzeitig in den Zellen 10 anderen Zellengruppen 12 auftreten (das heißt Gleichkanalstörung). Um diese Störung zu bekämpfen, ist der zellulare Dienstanbieter häufig an gelegentlichen Überarbeitungen des Frequenzplans beteiligt, wobei eine oder mehrere Frequenzen, die einer Zelle 10 zugeteilt sind, zugunsten der Hinzufügung einer oder mehrerer anderer Frequenzen, die in dem zellularen Band enthalten sind, gestrichen werden. In diesem Zusammenhang weisen die Frequenzen in einer Frequenzgruppe 14, die durch eine aktuelle Version des Frequenzplans einer gegebenen Zelle zugeordnet ist, "ausgewählte" Frequenzen in bezug auf diese gegebene Zelle auf, und alle anderen Frequenzen im zellularen Band, die normalerweise ausgewählte Frequenzen für andere Zellen sind, weisen "auswählbare" Frequenzen auf, die möglicherweise dieser gegebenen Zelle als Ergebnis der Überarbeitung des Frequenzplans zugeteilt werden könnten. Der Kernpunkt der Revision besteht dann darin, eine oder mehrere der gewählten Frequenzen für eine Zelle, die gestört werden, zu löschen, und anstatt dieser eine entsprechende oder mehrere ungestörte oder weniger gestörte auswählbare Frequenzen zuzuteilen.
Nachstehend wird auf 2 Bezug genommen, wo ein Flussdiagramm für einen Ablauf gemäß der vorliegenden Erfindung zum Schätzen von Abwärtsstörung dargestellt ist. Im Schritt 100 wird eine gegebene Frequenz (f_sel) des zellularen Frequenzbandes beispielsweise von der Mobilfunkvermittlungsstelle oder einem anderen Verwaltungsknoten des zellularen Systems ausgewählt. Diese ausgewählte Frequenz wird sorgfältig gewählt, so dass sie nicht einer gegebenen Zelle zugewiesen wird, in der sich eine bestimmte, für Abwärtsmessungen verwendet Mobilstation befindet. Als nächstes werden im Schritt 102 alle Nachbarzellen, die sich nahe an der gegebenen Zelle befinden und denen gegenwärtig die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel zugeteilt ist, festgestellt. Mit "nahe" ist beispielsweise gemeint: innerhalb eines gewählten radialen Schwellwertabstands von der gegebenen Zelle. Eine Messliste für die bestimmte Mobilstation wird dann im Schritt 104 erzeugt, die die Systeminformations-Steuerkanal-(BCCH-)Frequenzen (f_BCCH) jeder der festgestellten Nachbarzellen enthält. Die Messliste wird dann im Schritt 106 über die Basisstation für die gegebene Zelle an die bestimmte Mobilstation gesendet. Als Antwort darauf führt die bestimmte Mobilstation im Schritt 108 Signalstärkemessungen auf den Systeminformations-Steuerkanalfrequenzen f_BCCH der Nachbarzellen durch, die in der Messliste festgestellt sind. Diese Signalstärkemessungen werden als nächstes im Schritt 110 über die Basisstation an die Mobilfunkvermittlungsstelle (oder den administrativen Knoten) zurückgemeldet. Die gemeldeten Signalstärkemessungen werden dann im Schritt 112 verarbeitet, um ein Signalstärke-Histogramm für jede der festgestellten Nachbarzellen zu erzeugen. Ein ausgewählter Perzentilwert wird dann im Schritt 114 für jedes Histogramm berechnet. Man beachte, dass das gleiche Perzentil auf alle Histogramme angewendet wird. Aus diesen Perzentilwerten wird im Schritt 116 eine Summe berechnet, die die Abwärtsstörung für die gewählte Frequenz f_sel darstellt (das heißt, schätzt). Diese Summe wird bestimmt, indem alle festgestellten Nachbarzellen einbezogen werden (Schleife 116a), es wird bestimmt, ob die gewählte Frequenz f_sel in der gegenwärtig betrachteten Zelle die Systeminformations-Steuerkanalfrequenz f_BCCH für diese Zelle umfasst oder eine Verkehrskanal-(TCH-)Frequenz f_TCH ist (Schritt 116b), es wird der Perzentilwert des Histogramms für diese Zelle, wie er ist, zur Summe addiert (Schritt 116c), wenn die ausgewählte Frequenz f_sel die Systeminformations-Steuerkanalfrequenz f_BCCH umfasst, oder es wird der Perzentilwert des Histogramms für diese Zelle minus ein entsprechender Deltawert (Δ) zu der Summe addiert (Schritt 116d), wenn die ausgewählte Frequenz f_sel die Verkehrskanalfrequenz f_TCH umfasst. In diesem Fall stellt der entsprechende Deltawert Δ eine mittlere Differenz der gemessenen Signalstärke zwischen einer Systeminformations-Steuerkanalfrequenz f_BCCH und einer Verkehrskanalfrequenz f_TCH dar, die durch die Differenzen der genutzten Ausgangsleistung bewirkt wird. Obwohl nicht so dargestellt, versteht es sich, dass die Schleife 116a einen Schritt der Initialisierung (Nullsetzung) der Summe vor der Addition und einen Schritt des Testens nach jeder Addition auf Vollständigkeit der Einbeziehung jeder Nachbarzelle aufweist.
Der vorstehend beschriebene Prozess zur Schätzung der Abwärtsstörung wird besser verständlich mit Bezug auf ein Beispiel, das in 3 dargestellt ist. Eine Mobilstation 20 befindet sich gegenwärtig in einer gegebenen Zelle 10(1). Der Ablauf sieht vor, dass die Mobilfunkvermittlungsstelle (oder Verwaltungsknoten) 22 die gegebene Frequenz f_sel auswählt (Schritt 100), die dieser gegebenen Zelle 10(1) nicht zugewiesen ist. Alle Nachbarzellen 10(2) bis 10(n) innerhalb der gewählten radialen Schwellwertentfernung (das heißt "nahe") der gegebenen Zelle 10(1), denen die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel entweder für eine Systeminformations-Steuerkanalfrequenz f_BCCH oder eine Verkehrskanalfrequenz f_TCH gegenwärtig zugewiesen sind, werden dann festgestellt (Schritt 102). Eine Messliste (ML) 50 wird dann erzeugt (Schritt 104) und über die versorgende Basisstation 18 an die Mobilstation 20 gesendet (Schritt 106). Diese Messliste 50 enthält die Systeminformations-Steuerkanal-(BCCH-)Frequenzen f_BCCH jeder der festgestellten Nachbarzellen 10(2) bis 10(n). Als Antwort darauf führt die bestimmte Mobilstation 20 eine Signalstärkemessung (Schritt 108) auf den in der Messliste 50 festgestellten Systeminformations-Steuerkanalfrequenzen f_BCCH durch. Die Signalstärkemessungen werden als nächstes zurück an die Mobilfunkvermittlungsstelle (administrativer Knoten) 22 gemeldet (Schritt 110). Die gemeldeten Signalstärkemessungen werden dann verarbeitet (Schritt 112), um ein Signalstärke-Histogramm (H) 52(2) bis 52(n) jeweils für jede der festgestellten Nachbarzellen 10(2) bis 10(n) zu erzeugen. Ein ausgewählter Perzentilwert (PV) 54(2) bis 54(n) wird dann für jedes Histogramm 52(2) bis 52(n) berechnet (Schritt 114). Die Summe aus diesen Perzentilwerten 54(2) bis 54(n) wird dann berechnet (Schritt 116), die die Abwärtsstörung für die gewählte Frequenz f_sel darstellt (das heißt, schätzt). Bei der Berechnung dieser Summe wird der Perzentilwert PV eines Histrogramms H für eine bestimmte Zelle zu der Summe addiert, wie er ist, wenn die gewählte Frequenz f_sel die Systeminformations-Steuerkanalfrequenz f_BCCH für diese bestimmte Zelle umfasst. Dies ist für die Zellen 10(2), 10(4) und 10(5) dargestellt. Wenn dagegen die ausgewählte Frequenz f_sel die Verkehrskanalfrequenz f_TCH für diese bestimmte Zelle umfasst, wird der Perzentilwert PV eines Histogramms H für diese bestimmte Zelle minus der entsprechende Deltawert (Δ) zu der Summe addiert. Dies ist für die Zellen 10(3) und 10(n) dargestellt. Nach der Berechnung kann die Summe, die die Abwärtsstörung auf der ausgewählten Frequenz f_sel schätzt, vom Dienstanbieter auf verschiedene Weise verwendet werden, einschließlich in Verbindung mit Frequenzplanungsoperationen.
Nachstehend wird auf 4 Bezug genommen, wo ein Flussdiagramm für einen Ablauf zur adaptiven Kanalzuweisung dargestellt ist. Im Schritt 200 werden Basisstationen aufgefordert, Signalstärkemessungen der freien Aufwärtsfrequenzen durchzuführen. Diese Messungen werden im Schritt 202 durchgeführt und im Schritt 204 an die Mobilfunkvermittlungsstelle zurückgemeldet. Diese Signalstärkemessungen der freien Aufwärtsfrequenzen werden dann im Schritt 206 verarbeitet, um Zuweisungen stark gestörter Frequenzen im aktuellen Frequenzplan festzustellen sowie auswählbare Frequenzen für Neuzuweisungen festzustellen. Der Verarbeitungsschritt 206 kann in einem beliebigen Ablauf aus einer Anzahl von bekannten Abläufen implementiert werden. Als nächstes wird im Schritt 208 für jede festgestellte stark gestörte Frequenz eine Schätzung der Abwärtsstörung in dieser Frequenz durchgeführt. Ferner wird im Schritt 210 eine Schätzung der Abwärtsstörung auf jeder der auswählbaren Frequenzen durchgeführt. Die Schätzungen in den beiden Schritten 208 und 210 können unter Verwendung des Ablaufs, der in 2 dargestellt ist, oder irgendeines anderen geeigneten Ablaufs implementiert werden. Die Schätzungen im Schritt 210 werden dann im Schritt 212 benutzt, um die Anzahl der auswählbaren Frequenzen für Neuzuweisungen anstelle jeder der stark gestörten Frequenzen einzuengen. Die Verwendung der Schätzungen im Schritt 210 für den Schritt 212 hat demzufolge die Funktion, auswählbare Frequenzen, die bereits als geeignete Pegel für Aufwärtsstörungen festgestellt, aber nicht als unakzeptable Pegel für Abwärtsstörung festgestellt worden sind, festzustellen und zu beseitigen. Als nächstes werden die Schätzungen aus Schritt 208 im Schritt 214 in Verbindung mit der eingeschränkten Liste von auswählbaren Frequenzen genutzt, um die Anzahl der stark gestörten Frequenzen einzuschränken, die unmittelbar für Neuzuweisungen in Betracht gezogen werden sollten. Die Verwendung der Schätzungen aus Schritt 208 und der eingeschränkten Liste der auswählbaren Frequenzen im Schritt 214 hat demzufolge die Funktion, die stark gestörten Frequenzen für Zellen, deren Störprobleme nicht wesentlich verbessert werden können, ohne gleichzeitig zu bewirken, dass andere Störungsprobleme innerhalb des Systems entstehen, festzustellen und zu beseitigen. Diese Operation erfüllt also eine ausgleichende Funktionalität, indem nur solche Fälle von stark gestörten Frequenzen ausgewählt werden, wo eine Neuzuweisung zu einem maximalen Nutzen für diese Zelle führen würde, während gleichzeitig eine minimale Systemverschlechterung bewirkt wird. Die Regeln, die eine wesentliche Verbesserung und der Probleme definieren, wie bei dem Vorgang im Schritt 214 angewendet werden, sind vom Anwender (zum Beispiel Dienstanbieter) wählbar. Schließlich werden die besten festgestellten Neuzuweisungen aus Schritt 214 im Schritt 216 implementiert.
Obwohl das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung beschrieben sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt ist, sondern zahlreiche veränderte Anordnungen, Modifikationen und Ersatzanordnungen zulässt, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt und definiert ist.

Claims

Verfahren für ein zellulares Telefonsystem zur Schätzung der Abwärtsinterferenz auf einer gewählten Frequenz f_sel gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Identifizieren (102) von Nachbarzellen in einer gewählten radialen Schwellwertentfernung von einer gegebenen Zelle, wobei den Nachbarzellen die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel aktuell zugewiesen worden ist und wobei der gegebenen Zelle die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel nicht zugewiesen worden ist; Bewirken, dass eine mobile Station, die sich in einer gegebenen Zelle befindet, Abwärtssignalstärkemessungen auf den Rundsendekontrollkanalfrequenzen f_BCCH jeder der identifizierten Nachbarzellen durchführt (108); Verarbeiten der Signalstärkemessungen, um ein Signalstärkehistogramm für jede der identifizierten Nachbarzellen zu erzeugen (112); mathematisches Ableiten eines Zwischenwertes von jedem der erzeugten Signalstärkehistogramme; und Summieren (116) der abgeleiteten Zwischenwerte für die Histogramme, die jeder der Nachbarzellen zugeordnet sind, um den Schätzwert der Abwärtsinterferenz auf der gewählten Frequenz f_sel zu berechnen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des mathematischen Ableitens den folgenden Schritt umfasst: Aufnehmen (114) eines prozentualen Wertes jedes der erzeugten Signalstärkehistogramme, um die Zwischenwerte abzuleiten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Summierens (116) die folgenden Schritte umfasst: Addieren (116c) des abgeleiteten Zwischenwertes für das einer gegebenen Nachbarzelle zugeordneten Histogramm zu der Summe, wie sie ist, wenn die gewählte Frequenz f_sel in dieser gegebenen Nachbarzelle die Rundsendekontrollkanalfrequenz f_BCCH für diese gegebene Zelle umfasst; und Addieren (116d) des abgeleiteten Zwischenwertes für das einer gegebenen Nachbarzelle zugeordnete Histogramm zu der Summe, minus ein entsprechender Delta-Wert Δ, wenn die gewählte Frequenz f_sel in dieser gegebenen Nachbarzelle eine Verkehrskanalfrequenz f_TCH für diese gegebene Zelle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bewirkens (108) den folgenden Schritt umfasst: Senden (106) einer Messliste an die mobile Station, wobei diese Messliste die Rundsendekontrollkanalfrequenzen f_BCCH jeder der identifizierten Nachbarzellen identifiziert, für die Abwärtssignalstärkemessungen durchzuführen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Identifizierens (102) den folgenden Schritt umfasst: Wählen von Nachbarzellen, die ernsthafte Interferenz verursachen würden, wenn ihnen die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel oder einer Frequenz nahe der gewählten Frequenz f_sel zugewiesen würde.
System für ein zellulares Telefonsystem zur Schätzung der Abwärtsinterferenz auf einer gewählten Frequenz f_sel, gekennzeichnet durch: eine mobile Station (20), die sich in einer gegebenen Zelle (10(1)) befindet, wobei der gegebenen Zelle nicht die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel zugewiesen worden ist, wobei die mobile Station geeignet ist, Abwärtssignalstärkemessungen auf den Rundsendekontrollkanalfrequenzen f_BCCH jeder aus einer Vielzahl von Nachbarzellen (10(2)–10(n)) durchzuführen (108) und zu melden (110), die auf einer empfangenen Messliste (50) identifiziert sind; und einen administrativen Knoten (22), der geeignet ist: die Messliste (50) zu erzeugen (104), die die Rundsendesteuerkanalfrequenzen f_BCCH für die Vielzahl von Nachbarzellen (10(2)–10(n)) in einer gewählten radialen Schwellwertentfernung von der gegebenen Zelle (10(1)) identifiziert, wobei Nachbarzellen die Verwendung der gewählten Frequenz f_sel aktuell zugewiesen worden ist; die gemeldeten Signalstärkemessungen zu verarbeiten (112), um ein Signalstärkehistogramm (52(2)–52(n)) für jede der identifizierten Nachbarzellen (10(2)–10(n)) zu erzeugen; einen Zwischenwert von jeder der erzeugten Signalstärkehistogramme mathematisch abzuleiten; und die abgeleiteten Zwischenwerte für die Histogramme zu summieren (116), die jeder der Nachbarzellen (10(2)–10(n)) zugeordnet sind, um den Schätzwert der Abwärtsinterferenz auf der gewählten Frequenz f_sel zu berechnen.
System nach Anspruch 6, wobei die Eignung des administrativen Knotens (22) zur mathematischen Ableitung ferner umfasst, dass der administrative Knoten geeignet ist, einen prozentualen Wert (54(2)–54(n)) jedes der erzeugten Signalstärkehistogramme als die Zwischenwerte aufzunehmen.
System nach Anspruch 6, wobei der administrative Knoten (22) eine Funkvermittlungsstelle umfasst.
System nach Anspruch 6, wobei die Eignung des administrativen Knotens (22) zur Erzeugung ferner umfasst, dass der administrative Knoten geeignet ist, die Rundsendekontrollkanalfrequenzen f_BCCH von Nachbarzellen (10(2)–10(n)) in einer bestimmten gewählten radialen Schwellwertentfernung von der gegebenen Zelle (10(1)) zur Einbeziehung in die Messliste (50) zu wählen.
System nach Anspruch 6, wobei die Eignung des administrative Knotens (22) zur Summierung (116) ferner umfasst, dass der administrative Knoten geeignet ist: den abgeleiteten Zwischenwert für das einer gegebenen Nachbarzelle zugeordnete Histogramm zu der Summe zu addieren, wie sie ist, wenn die gewählte Frequenz f_sel in dieser gegebenen Nachbarzelle die Rundsendekontrollkanalfrequenz f_BCCH für diese gegebene Zelle umfasst; und den abgeleiteten Zwischenwert für das einer gegebenen Nachbarzelle zugeordnete Histogramm zu der Summe zu addieren, minus ein entsprechender Delta-Wert Δ, wenn die gewählte Frequenz f_sel in dieser gegebenen Nachbarzelle eine Verkehrskanalfrequenz f_TCH für diese gegebene Zelle umfasst.