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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Internumschaltungsverfahren bzw.
Verfahren zum Weiterreichen innerhalb einer Zelle zur Verwendung
in einem zellularen Kommunikationssystem und insbesondere ein Internumschaltungsverfahren
bzw. ein Verfahren zum Weiterreichen innerhalb einer Zelle, das
Rauminformation von einer Antennengruppe bzw. Antennengruppe benutzt.
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HINTERGRUND
DER OFFENBARUNG
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Gegenwärtige digitale
zellulare Systeme verwenden Basisstationen, die unter Verwendung
von Zeit- und Frequenzorthogonalität zwischen verschiedenen Mobilstationen
unterscheiden. Signale von einer Mobilstation breiten sich zur Basisstation
aus. Die Signale werden in einer einzelnen Antenne oder mitunter
in zwei Antennen empfangen, um Diversity-Effekte zu erzielen. Der
Empfänger
verarbeitet das Signal unter Verwendung der Zeit- und Frequenzorthogonalität, um Signale
von anderen Anwendern zu trennen. Die Umschaltung zwischen Kanälen in einer Basisstation,
die Internumschaltung, beruht auf Qualitätsmessungen von der Mobilstation
und der Basisstation. Internumschaltung wird beispielsweise verwendet,
um Kanäle
mit starken Störern
zu vermeiden. Die Kanalzuteilung, das heißt, die Wahl des neuen Kanals,
erfolgt in den meisten Fällen
nach einem Frequenzplan. Eine adaptive Kanalzuteilung, das heißt, eine
Zuweisung einer Mobilstation zu einem Kanal auf der Grundlage gemessener
Qualitätsinformation,
ist bereits für
entwickelte TDMA-Systeme vorgeschlagen worden und wird in dem digitalen schnurlosen
DECT-System verwendet.
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Raumfilter
sind dem Fachmann bekannt und werden verwendet, um Raumselektivität zu erzeugen,
das heißt,
um Interferenz aus bestimmten Richtungen zu unterdrücken und
gewünschte
Signale aus anderen Richtungen zu verstärken. Ein Raumfilter kann beispielsweise
mit einer passiven Schaltung mit einer Funkfrequenz, einer Gruppe
von Phasenschiebern von Analogsignalen oder durch Signalverarbeitung
im Basisband implementiert werden. Der Begriff Rauminformation bedeutet,
daß darüber informiert wird,
wie ein Raumfilter Signale verarbeiten kann. Rauminformation kann
beispielsweise aus Raumfiltern bestehen, die in einem bestimmten
Sinne Signale von Mobilstationen optimal verarbeiten. Die Rauminformation
kann aus der Einfallsrichtung der Leistung von den Mobilstationen
bestehen.
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Es
ist erwünscht,
die Ausnutzung des Spektrums solcher Systeme zu verbessern. Eine
Möglichkeit
zur besseren Ausnutzung des Spektrums der Systeme besteht darin,
Gruppen von Antennen zu verwenden, zum Beispiel eine Anzahl von
räumlich getrennten
Antennenelementen zu verwenden. Es ist dann möglich, unter Verwendung von
schmalen adaptiven Antennenstrahlungskeulen zwischen räumlich getrennten
Anwendern zu unterscheiden. Dies kann als eine Möglichkeit der Ausnutzung der
Orthogonalität
in der räumlichen
Ausdehnung angesehen werden.
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Gegenwärtige digitale
zellulare Systeme verwenden Basisstationen, die Antennen mit breiten
Antennenstrahlungskeulen von annähernd
120 oder 360° verwenden.
Die Basisstation empfängt/sendet Signale
für alle
Mobilstationen innerhalb der Strahlungskeule. Es ist daher nicht
notwendig, die Position der Mobilstation zu kennen. Es ist andererseits
nicht möglich,
Mobilstationen, die aus anderen Winkeln senden, zu unterdrücken. Es
kann daher keine Rauminformation berücksichtigt werden, die man
berücksichtigen
könnte,
und die Umschaltung muß ohne
Rauminformation erfolgen.
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Ein
System, das eine adaptive Antennengruppe verwendet, kann eine schmale
Antennenstrahlungskeule verwenden, um die gewünschten Signale zu senden/empfangen
und um die unerwünschten
Signale zu unterdrücken.
Dies erweitert die Umschaltungsstrategien um neue Dimensionen, da
Rauminformation verwendet werden kann, um Mobilstationen in einem
entsprechenden Kanal unterzubringen.
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Es
ist notwendig, die Raumstörungssituation zu
berücksichtigen,
wenn Kanäle
zugeteilt werden, um die Ausnutzung des Spektrums zu erhöhen und um
eine übergroße Anzahl
von Umschaltungen zu vermeiden. Eine Mobilstation sollte einen Kanal
in dem Sinne "einpassen", daß er nicht
zu sehr durch Mobilstationen gestört wird, die bereits in dem
Kanal in eigenen oder Nebenkanalzellen vorhanden sind. Gleichzeitig
ist es wichtig, einen Kanal zu wählen,
bei dem die neue Mobilstation die Mobilstation, die bereits den
Kanal verwendet, nicht stört.
Es ist auch wichtig, daß die
Senderempfänger-Charakteristik
für Mobilstationen
in ihrer eigenen Zelle mitunter modifiziert werden muß, wenn
dem Kanal eine neue Mobilstation zugeteilt wird. Die neue Mobilstation
könnte andernfalls
die andere Mobilstation stark stören
und Verlustverkehr oder schlechte Qualität bewirken. Es ist somit neue
Information vorhanden, die berücksichtigt
werden muß,
um eine richtige Umschaltung durchzuführen.
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Außerdem müssen die
Leistungspegel im System so reguliert werden, daß die Leistungspegel (Empfangen/Senden)
der Basisstation für
alle Mobilstationen annähernd
gleich sind. Eine zu große
Leistungsdifferenz zerstört
in der Praxis die Raumorthogonalität und erzeugt Probleme, die
dem "Nah-Fern"-Problem, das in
CDMA-Systemen auftritt, sehr ähnlich
sind.
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In
Systemen, die eine adaptive Antennengruppe verwenden, ist sowohl
das Senden als auch das Empfangen adaptiv für die Basisstation mit der Antennengruppe,
was bedeutet, daß durch
Hinzufügung
einer neuen Mobilstation sowohl die Sende-, als auch die Empfangsantennenmuster
für umgebende Basisstationen
modifizieren werden können.
Ein weiterer Unterschied ist die Tatsache, daß mehrere Anwender auf einem
Kanal in einer Basisstation, die eine adaptive Antennengruppe verwendet,
nicht automatisch orthogonal sind. Die Raumorthogonalität ist etwas,
das mit adaptiver Raumfilterung und mit der richtigen Kanalzuteilung
erzeugt werden muß.
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WO
93/12 590 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der
Kapazität
und Qualität
von drahtlosen Kommunikationssystemen. Messungen von einer Gruppe
von Empfangsantennen an einer Basisstation werden verwendet, um
Positionen und Geschwindigkeiten von Anwendern zu ermitteln. Die
Orte und weitere diesbezügliche
Signalparameter werden verwendet, um entsprechende räumliche
Demultiplexierungsstrategien zu berechnen. Die gesammelte Meßinformation
wird auch verwendet, um Probleme im Zusammenhang mit dem Wählen einer
Zielzelle zwecks Umschaltung zu mildern, wenn sich eine Mobileinheit
von einer Zelle in eine Nachbarzelle begibt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER OFFENBARUNG
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Die
vorliegende Erfindung offenbart ein Internumschaltungsverfahren,
das bekannte Umschaltungsalgorithmen unter Verwendung von Rauminformation
von einer Antennengruppe erweitert. Zusätzlich stellt die vorliegende
Erfindung eine dezentralisierte adaptive Kanalzuteilungslösung bereit,
bei der jede Basisstation Mobilstationen geeigneten Kanälen zuteilt,
indem sie die Interferenzsituation berücksichtigt.
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Ferner
offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Modifizierung
des Antennengruppen-Senderempfängers,
das heißt,
ein Verfahren zur Bindung einer Mobilstation an einen bereits verwendeten
Kanal, wenn eine neue Mobilstation eingeführt wird.
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Die
vorliegende Erfindung hat zumindest drei Hauptvorteile gegenüber dem
Stand der Technik. Zunächst
wird die Kapazität
des zellularen Systems erhöht,
wenn die Mobilstationen in einer angemessenen Weise unter den Kanälen verteilt
werden. Zweitens wird die Netzwerksignalisierung minimiert, da die
erfindungsgemäße Lösung für jede Basisstation dezentralisiert
wird. Schließlich
werden alle Senderempfänger,
die einen Kanal verwenden, direkt modifiziert, um die neue Störungssituation
zu berücksichtigen.
Infolgedessen verschlechtert sich die Qualität für alte Mobilstationen nicht,
wenn eine neue Mobilstation eingeführt wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beruht eine Entscheidung darüber, ob
eine Internumschaltung erfolgen muß, auf herkömmlicher Information und/oder
einer Vorhersage über
eine erhöhte
Raumstörung.
Wenn bestimmt wird, daß der
Leistungspegel zu stark von einem nominalen Wert abweicht, erfolgt
eine Internumschaltung, wobei die Mobilstation auf einen Kanal umgeschaltet
wird, auf dem sie andere Verbindungen nicht zu sehr stört. Bei
allen Kanälen,
bei denen die Qualität über einem
vorbestimmten Pegel liegt, werden jedoch die relativen Aufwärtsstreckenstörungen bei
der neuen Mobilstation aus Messungen berechnet. Dann wird eine relative
Aufwärtsstreckenstörung bei
den mobilen Stationen, die bereits auf dem Kanal von der neuen Mobilstation
vorhanden sind, unter Verwendung von Messungen berechnet. Die Abwärtsstreckenstörung von
mobilgestützten
Umschaltungsmessungen wird dann berechnet, um die bestehende Abwärtsstrecken
zu prüfen.
Der beste Kanal wird dann unter Berücksichtigung von Internumschaltungsinformation
zusammen mit der oben berechneten Information gewählt. Schließlich werden
alle Senderempfänger,
die den gewählten
Kanal und den alten Kanal verwenden, entsprechend der neuen Störungssituation
modifiziert.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlicher mit Bezug auf bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben, und zwar lediglich anhand von Beispielen
und veranschaulicht in den beigefügten Zeichnungen, die folgendes
zeigen:
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1 stellt
eine vorsichtige Umschaltungsentscheidung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar;
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2 stellt
eine Kanalzuteilung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar; und
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3 stellt
eine Kanalbindung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
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Die
vorliegende Erfindung offenbart ein Internumschaltungsverfahren,
das in drei Hauptschritte unterteilt werden kann: ICHO-Entscheidung;
Kanalzuteilung; und Kanalbindung. Das heißt, der ICHO-Entscheidungsschritt
bestimmt, ob eine Internumschaltung notwendig ist. Wenn eine Umschaltung
notwendig ist, bestimmt der Kanalzuteilungsschritt einen entsprechenden
Kanal für
die Mobilstation. Nachdem die Mobilstation auf den neuen Kanal umgeschaltet
worden ist, werden die Senderempfänger der Mobilstationen, die
gegenwärtig
den Kanal verwenden, im Kanalbindungsschritt modifiziert, um die
neue Interferenzsituation berücksichtigen
zu können.
Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise mit einem herkömmlichen
festen Frequenzplan, einer langsamen adaptiven Kanalzuteilung oder
einem Zufallsfrequenzspringen kombiniert werden. Jeder der einzelnen
Schritte wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt verschiedene Möglichkeiten zur Verbesserung
der Kapazität.
Die erste, nämlich
die mehr konventionelle Möglichkeit
besteht darin, die Antennengruppe zu verwenden, um die Clustergröße, das
heißt
die Frequenzwiederbelegungsentfernung, zu reduzieren. Dies bedeutet,
daß in
einer Zelle nur eine Mobilstation pro Kanal vorhanden ist und daß die Interferenz von
Anwendern in anderen Zellen stammt. Eine zweite Möglichkeit
besteht darin, mehrere Anwender in einem Kanal zuzulassen, wobei
die Antennengruppe verwendet wird, um die Anwender zu orthogonalisieren.
Die Interferenz stammt dann sowohl von Gleichkanal-Mobilstationen
innerhalb der Zelle und von anderen Zellen. Die vorliegende Erfindung
betrifft auch ICHO in den Fällen,
wo Kombinationen der Methoden verwendet werden.
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Die
ICHO-Entscheidung kann beispielsweise mit bekannten Methoden auf
der Grundlage von skalaren Qualitätsmessungen von der Mobilstation
und der Basisstation erfolgen. Ein Beispiel für eine bekannte Methode ist
in der ETSI/GSM-Spezifikation 05.08 beschrieben. Zusätzlich kann
der Algorithmus eine vorsichtige Strategie verwenden, bei der die Rauminformation
verwendet wird, um eine Verschlechterung der Übertragungsqualität vorherzusagen.
Es ist beispielsweise möglich,
zu ermitteln, daß sich
zwei Mobilstationen MS1 und MS2 nahe beieinander bewegen, wie in 1 dargestellt.
Die Mobilstation kann mit der gleichen Zelle verbunden sein, oder
sie könnten
beide mit verschiedenen Zellen verbunden sein. Diese Ermittlung
ist einfach, wenn die Raumcharakteristik, nämlich die Einfallsrichtung,
die Raumfilter, ... der Mobilstationen gegeben sind. Beispielsweise
kann der Algorithmus den Winkel verfolgen, von wo das Signal einfällt, und
ermitteln, daß eine
Winkeldifferenz zwischen Mobilstationen zu klein ist. Infolgedessen
kann eine ICHO-Entscheidung getroffen werden, nämlich eine der Mobilstationen
MS1 und MS2 auf einen anderen Kanal umzuschalten. Eine ICHO-Entscheidung
kann auch getroffen werden, um einen Kanal mit breiter Strahlungskeule
von einem Anwender zu entbinden, der auf einem Kanal mit einer schmalen
Strahlungskeule verarbeitet werden kann. In GSM-Systemen muß beispielsweise
der BCCH-Träger über die
gesamte Zelle in einer breiten Antennenstrahlungskeule verteilt werden,
und daher ist der BCCH-Träger
ein Kanal mit breiter Strahlungskeule. Eine Mobilstation, die Zeitschlitze
des BCCH-Trägerverkehrs
verwendet, kann dann auf einen normalen Träger umgeschaltet werden, wo
die Abwärtsstrecke
in einer schmalen Antennenstrahlungskeule übertragen werden kann, daher der
Begriff Kanal mit schmaler Strahlungskeule. Die ICHO-Entscheidung
kann daher den Interferenzpegel im System reduzieren. Eine ICHO-Entscheidung kann
also bedeuten, daß die
Mobilstation zusammen mit anderen Mobilstationen an einen Kanal
gebunden ist. Die Leistung der Mobilstationen, die gegenwärtig auf
dem Kanal arbeiten, das heißt,
die alten Mobilstationen, dürfen
nicht das Signal von den neuen Mobilstationen übertönen, und es ist notwendig, daß die Mobilstation
ihre Aufwärtsstreckenleistung auf
einen Nominalwert reguliert. Die Abwärtsstreckenleistung der Basisstation
wird analog dazu auf einen Nominalwert gesetzt.
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Die
Kanalzuteilung, das heißt
die Wahl eines richtigen neuen Kanals, kann folgendermaßen erfolgen.
Zunächst
wird der Aufwärtsstreckenleistungspegel
der Mobilstation geprüft.
Wenn der Leistungspegel einer Mobilstation um mindestens einen vorbestimmten
Betrag von einem Nominalwert abweicht, wird die Mobilstation als "MS mit extremem Leistungspegel" bezeichnet und für den gegenwärtigen Zeitpunkt
auf einem Kanal mit breiter Strahlungskeule gehalten. Die Kanalzuteilung
sollte auch die Stabilität
der Rauminformation berücksichtigen.
Eine Mobilstation, die Zeitschwankungen der gemessenen Rauminformation
aufweist, kann auf einem Kanal mit breiter Strahlungskeule gehalten
oder im allgemeinen mit Vorsicht behandelt werden, um Interferenzpegel
zu reduzieren.
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Die
Aufwärtsstreckencharakteristik
kann von der Basisstation gemessen werden. Für jeden Kanal kann die Störungsleistung,
die den Basisstationsempfänger
für die
neue Mobilstation beeinträchtigt und
die durch bestehende Störungen
auf dem Kanal bewirkt wird, gemessen werden. Diese Störungsleistung
wird dann mit der Leistung und dem Streckenverlust der neuen Mobilstation
verglichen, um ein Signal-Interferenz-Verhältnis zu
bilden. Dieser Wert wird mit αj bezeichnet, wobei j die Nummer des Kanals
ist. Die Mobilstationen, die mit anderen Basisstationen verbunden
sind, wirken wie Aufwärtsstreckenstörungen und
beeinflussen daher αj.
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Für jeden
Kanal wird die Störungsleistung, die
die Basisstationsempfänger
für die
alten Mobilstationen beeinträchtigt
und die durch die Störung von
der neuen Mobilstation verursacht werden, gemessen. Die Störungsleistung
wird mit der Leistung und der Streckendämpfung der alten Mobilstationen verglichen,
um ein Signal-Interferenz-Verhältnis
für jede
alte Mobilstation zu bilden. Diese Größe wird mit βij bezeichnet,
wobei j die Nummer des Kanals und i die Nummer der Mobilstation
ist.
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Die
Abwärtsstreckencharakteristiken
sind an der Basisstation nicht meßbar. Der Algorithmus muß daher
Messungen von der Mobilstation verwenden, zum Beispiel mobilgestützte Umschaltungsmessungen.
Die Störungssituation
ist jedoch insofern umgekehrt, als ein Kanal, bei dem Aufwärtsstreckenübertragungen
in der Basisstation nicht stören,
ein Kanal ist, bei dem eine Abwärtsstreckenübertragung
von dieser Basisstation zu einer mobilen Station die anderen Mobilstationen
nicht erheblich stört.
Das heißt, eine
Basisstation erkennt die Mobilstation, die sie als Störer stört. Diese
Tatsache wird bei der Kanalzuteilung und -bindung genutzt, um Leistung
und Qualität zu
optimieren.
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Die
Mobilstationen erkennen auch andere Basisstationen, die die erste
Basisstation nicht berücksichtigen
kann. Die Signale von diesen anderen Basisstationen sind andererseits
normalerweise schwächer
als das Signal von der ersten Basisstation. Dies bedeutet, daß die Parameter αj und βij verwendet
werden können,
um einen geeigneten Kanal zu wählen.
Sie müssen
auch mit herkömmlicher
Kanalzuteilungsinformation kombiniert werden, zum Beispiel mit Interferenzmessungen
der Mobilstation. Die Parameter αj und βij werden nachstehend berechnet.
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2 zeigt
ein Beispiel für
eine Kanalzuteilung gemäß einer
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. In 2 trennt
eine Zellengrenze 50 zwei Zellen 52 und 54.
Jede Zelle hat eine Basisstation BS1 bzw. BS2, die Antennengruppen
haben. In diesem Beispiel wird eine erste Mobilstation MS1 von der
Basisstation BS1 versorgt und kann einem beliebigen Kanal C1 zugeteilt
sein. Zusätzlich
wird die zweite Mobilstation MS2 von der Basisstation BS1 versorgt
und kann dem gleichen Kanal C1 zugeteilt sein, da die Antennengruppe
die Mobilstationen sowohl in Bezug auf die Aufwärtsstrecke als auch auf die
Abwärtsstrecke
orthogonal machen kann. Wie dargestellt, hat eine dritte Mobilstation
MS3 die zweite Mobilstation MS2 im gleichen Winkelbereich, wie von
der zweiten Basisstation BS2 aus gesehen. Infolgedessen betrachtet
die zweite Basisstation BS2 die zweite Mobilstation MS2 als Störung im
Kanal C1 und weist daher der dritten Mobilstation MS3 einen anderen
Kanal, zum Beispiel C2, zu.
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In
diesem Beispiel wirkt eine vierte Mobilstation MS4 als Aufwärtsstreckenstörung für die erste Mobilstation
MS2 in der Aufwärtsstrecke
zur ersten Basisstation BS1. Wenn die vierte Mobilstation MS4 Abwärtsstreckenmessungen
durchführt,
bestimmt die Mobilstation, daß dieser
Kanal C1 von der ersten Basisstation BS1 gestört wird. Die vierte Mobilstation meldet
die Messungen an die zweite Basisstation BS2, die die vierte Mobilstation
einem anderen Kanal als C1 zuweist. Wenn die vierte Mobilstation
MS4 jedoch nicht in der Lage ist, ausreichende MAHO-Messungen durchzuführen, kann
die zweite Basisstation die vierte Mobilstation einem Kanal nur
auf der Grundlage von Aufwärtsstreckenmessungen
zuteilen. Infolgedessen könnte
die Mobilstation MS4 dem Kanal C1 zugewiesen werden. Die erste Basisstation BS1
würde dann
einen neuen Störer
für die
erste Mobilstation auf dem Kanal C1 ermitteln. Infolgedessen muß die erste
Basisstation BS1 dann erneut die erste Mobilstation MS1 einem anderen
Kanal zuteilen, wenn die Störung,
die von der vierten Mobilstation bewirkt wird, zu stark ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch ein Stopp-Kriterium verwenden, das
angibt, wenn ein Kanal stark belastet ist, da eine Mobilstation
nicht hinzugefügt
werden darf, wenn einer der Anwender auf dem Kanal zu nahe an der
Qualitätsgrenze
ist, die eine mögliche
Umschaltung anzeigt.
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Kanalbindung,
die Bindung der neuen Mobilstation an den Kanal, kann folgendermaßen erfolgen. Es
ist notwendig, die Senderempfänger
für die
alten Mobilstationen, die den gewählten Kanal verwenden, und
den Senderempfänger
für die
neue Mobilstation, der auf dem gewählten Kanal eingeführt wird,
zu modifizieren. Die Raumfilter, die in den Empfängern und Sendern in der Antennengruppen-Basisstation
verwendet werden, werden mit einem Steuervektor berechnet, der Information über das
gewünschte
Signal enthält
und Information über
die Störungssituation auf
dem Kanal verwendet. Wenn eine neue Mobilstation in den Kanal eintritt, ändert sich
die Störungssituation,
und alle Raumfilter müssen
neu berechnet werden, um die neue Information zu berücksichtigen. Die
Senderempfänger
für die
Mobilstationen auf dem alten Kanal müssen auch modifiziert werden,
wenn ein Störer
entfernt wird.
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3 ist
ein Beispiel für
eine Kanalbindung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel verwendet die Mobilstation
MS1 einen Kanal C1, wenn die Mobilstation MS2 einem Kanal C1 zugeteilt
ist. Die Raumfilter in den Senderempfängern für die Mobilstationen MS1 und MS2
müssen
dann so angepaßt
werden, daß sie räumlich orthogonal
sind. Das heißt,
das Raumfilter für
die Mobilstation MS1 muß sich
mit der Mobilstation MS2 auf null abgleichen und umgekehrt. Die
vorliegende Erfindung führt
diesen Nullabgleich in einem Sofortschritt durch, ohne Messungen
durchzuführen. Wenn
die Mobilstation MS3 beginnt, einen Kanal zu verwenden, wird die
Mobilstation MS3 gemessen und als neuer Störer von der Basisstation BS1
angesehen. Der Nullabgleich der Mobilstation MS3 kann jedoch auf
der Grundlage von Rauminterferenzmessungen durchgeführt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein einfaches Kanalzuteilungsverfahren
verwendet werden. In diesem Verfahren kann die Mobilstation in Leistungsklassen
und verwendete Raumsektoren klassifiziert werden. Beispielsweise
könnten
Mobilstationen mit annähernd gleichen
Leistungspegeln und gut getrennten Raumfiltern den gleichen Kanal
verwenden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein einfacher Algorithmus, der feste
Filter verwendet, für
die Kanalzuteilung verwendet werden. In diesem Beispiel nehmen wir
an, daß eine
Anzahl von Filtern mit Bleistiftstrahlen vorher berechnet und gespeichert
worden ist. Beispielsweise können
die Filter α(θ1), α(θ2), ..., α(θ25) mit Stiftstrahlen in den Richtungen –60°, –55°, ..., 60° verwendet
werden. Das Filter könnte
beispielsweise ein Hamming-Fenster sein, das mit dem Antennengruppensteuerungsvektor
für die
gewünschte
Richtung multipliziert wird. Jedes Filter ist durch der Richtung
seines Bleistiftstrahls, seiner Einfallrichtung (DOA) bestimmt.
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Ein
geeigneter Kanal kann folgendermaßen gefunden werden. Eine DOA
wird als von der Mobilstation benutzt angesehen, wenn die DOA selbst oder
eine ihrer nächsten
Nachbarn während
der letzten 10 Bursts erfolgreich verwendet worden ist. Alle Kanäle, in denen
die Qualität
gut genug ist, werden abgetastet, um einen Kanal zu finden, bei
dem die DOA, die von der neuen Mobilstation verwendet wird, weder
von Mobilstationen in anderen Zellen gestört, noch von Mobilstationen
in eigenen Zellen verwendet wird. Normalerweise wird eine DOA als
gestört
bewertet, wenn die Ausgangsleistung des Filters einen Bruchteil über dem
nominalen Leistungspegel liegt. Die DOAs für den gewählten Kanal werden dann von der
neuen Mobilstation belegt und binden die Mobilstation an den Kanal.
Der Raumsenderempfänger
für die
neue Mobilstation ist einfach die Gruppe von Filtern, die sie verwendet.
Daher ist also keine Notwendigkeit gegeben, die Senderempfänger der
alten Mobilstation auf dem Kanal zu modifizieren.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein entwickelter Algorithmus zur
Kanalzuteilung verwendet werden. Die zuzuteilende Mobilstation kann
durch eine Raumfiltermatrix W, eine Kovarianzmatrix R und eine Leistung
P gekennzeichnet sein. Die J zugänglichen
Kanäle
sind gekennzeichnet durch ihre Raumfiltermatrizen Wij,
i = 1, ..., Mj, wobei Mj die
Anzahl der Mobilstationen auf dem Kanal j ist, durch ihre Kovarianzmatrizen
Rj und durch die Leistung der Mobilstation
Pij.
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Die
erwartete Leistung der Störung
an der neuen Mobilstation relativ zu ihrer Nutzleistung ist
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Die
erwartete Störleistung
an der alten Mobilstation mit der Nummer i unter Verwendung des
Kanals j von der neuen Mobilstation ist
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Eine
Auswahlmöglichkeit
besteht dann darin, den Kanal Jo zu wählen, wobei
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Eine
weitere Lösung
besteht darin, die maximale Störung
zu messen, die irgendeine der alten Mobilstationen betrifft, wie
folgt Jo = argmin j{αj + max iβi,j}
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Herkömmliche
Skalarinformation sollte auch verwendet werden. Beispielsweise darf
ein stark gestörter
Kanal nach den bisher erwähnten
Stopp-Kriterien nicht weiter belastet werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein fortgeschrittener Algorithmus
zur Kanalbindung verwendet werden. Dieses Beispiel zeigt, wie die
Raumfilter für
die Mobilstationen, die gegenwärtig
den Kanal Jo verwenden, und für die neue
Mobilstation modifiziert werden können. Die Raumfiltermatrizen
für die
M Mobilstationen, die den Kanal verwenden, sind mit Wi,
..., WM bezeichnet, und die neue Mobilstation
ist mit WM+1 bezeichnet. Zuerst wird die
durchschnittliche Kreuzkorrelation für die bestehenden Mobilstationen
berechnet, wobei zur Vereinfachung der Bezeichnung die Korrelationsmatrix
der Kanäle
Jo mit Rold bezeichnet
wird. R ^xd(i) = R ^oldWi i = 1,
..., M
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Die
durchschnittliche Kreuzkorrelation für die neue Mobilstation, bei
der die zugeordneten Korrelationsmatrix mit R bezeichnet ist, lautet R ^xd(M + 1) = R ^WM+1
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Die
Korrelationsmatrix für
den Kanal nach Hinzufügung
der neuen Mobilstation kann folgendermaßen approximiert werden: R ^new = R ^old + R ^
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Es
ist dann möglich,
neue Raumfilter zu folgendermaßen
berechnen: Wi = R ^–1new R ^xd(i)i = 1, ..., M + 1
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Die
vorstehende Behandlung geht von einem eindeutigen Rj pro
Kanal aus, es ist jedoch einfach, eine Abhängigkeit von der Abtastphase
einzubeziehen.
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Obwohl
eine bestimmte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben und dargestellt worden ist, versteht
es sich, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, da für den Fachmann
Modifikationen möglich
sind. Die vorliegende Anmeldung schließt sämtliche Modifikationen ein,
die in den Schutzbereich der zugrundeliegenden Erfindung fallen,
die hier offenbart und in den Ansprüchen definiert ist.
