| Dokumentenidentifikation |
DE69935922T2 10.01.2008 |
| EP-Veröffentlichungsnummer |
0001118233 |
| Titel |
VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DES KLIMATGEBIETES EINES TEILNEHMERENDGERÄT, EIN ENTSPRECHENDES FUNKSYSTEM SOWIE EIN TEILNEHMERNETZELEMENT |
| Anmelder |
Nokia Corp., Espoo, FI |
| Erfinder |
AHOLA, Ossi, FIN-39200 Kyröskoski, FI; PELTOLA, Marjo, FIN-33400 Tampere, FI; SUONVIERI, Jukka, FIN-33610 Tampere, FI; TUSA, Kai, FIN-33950 Pirkkala, FI |
| Vertreter |
COHAUSZ & FLORACK, 40211 Düsseldorf |
| DE-Aktenzeichen |
69935922 |
| Vertragsstaaten |
AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE |
| Sprache des Dokument |
EN |
| EP-Anmeldetag |
01.10.1999 |
| EP-Aktenzeichen |
999702491 |
| WO-Anmeldetag |
01.10.1999 |
| PCT-Aktenzeichen |
PCT/FI99/00813 |
| WO-Veröffentlichungsnummer |
2000021315 |
| WO-Veröffentlichungsdatum |
13.04.2000 |
| EP-Offenlegungsdatum |
25.07.2001 |
| EP date of grant |
25.04.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
10.01.2008 |
| IPC-Hauptklasse |
H04Q 7/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
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| IPC-Nebenklasse |
H04Q 7/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP
H04Q 7/32(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP
H04Q 7/36(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft die Bestimmung eines Heimatgebiets in einem
zellularen Funksystem, wobei die Mobilität von Teilnehmerendgeräten so
beschränkt werden kann, dass die Endgeräte nur in Funkzellen tätig
sein können, die im Heimatgebiet, das ihnen zugeteilt ist, beinhaltet sind.
Die Erfindung betrifft in erster Linie ein drahtloses lokales Schleifen(WLL)system,
das feste Teilnehmerendgeräte verwendet. Da Teilnehmerendgeräte in WLL-Systemen
im Allgemeinen fest an einem besonderen Standort eingerichtet sind, ist es gewöhnlich
nicht nötig, die Endgeräte mit Mobilität, d.h., der Fähigkeit,
eine Datenverbindung über eine beliebige Basisstation im System herzustellen,
zu versehen. Selbst wenn WLL-Teilnehmerendgeräte Endgeräte in einem zellularen
Funksystem wären, das auch mobile Teilnehmerendgeräte umfasst (die mit
der oben erwähnten Mobilität versehen sind), wird bevorzugt, dass die
Mobilität für WLL-Endgeräte, die nicht notwendigerweise freie Mobilität
benötigen, beseitigt oder zumindest auf bestimmte Zellen beschränkt werden
kann. Auf eine derartige Weise ist es möglich, die Anzahl der benötigten
Standortaktualisierungen und Weitergabetätigkeiten zu verringern, was Systembetriebsmittel
einspart. Daher besteht in WLL-Systemen eine Notwendigkeit, für jedes Teilnehmerendgerät
ein Heimatgebiet zu bestimmen.
In Anordnungen des Stands der Technik wird ein Heimatgebiet für
ein bestimmtes Teilnehmerendgerät auf eine solche Weise bestimmt, dass der
Betreiber dann, wenn dem System ein Teilnehmerendgerät hinzugefügt wird,
zum Beispiel aus einer Landkarte prüft, welche Funkzelle das geographischen
Gebiet, in dem das Teilnehmerendgerät angeordnet werden wird, vermutlich am
besten abdeckt. Der Betreiber bestimmt danach diese Funkzelle als das Heimatgebiet
des Teilnehmerendgeräts. Der größte Nachteil dieser bekannten Anordnung
ist, dass die Feldstärke einer bestimmten Funkzelle von einem Ort zu einem
anderen in der Zelle in einem hohen Maß schwanken kann, besonders in Stadtgebieten,
in denen Gebäude die Ausbreitung von Signalen stören. Dies bedeutet, dass
die Bestimmung eines Heimatgebiets für ein bestimmtes Teilnehmerendgerät
fehlschlagen kann, wenn das Heimatgebiet zur Gänze auf der Basis der Landkarte
bestimmt wird.
Eine andere alternative Weise zur Bestimmung eines Heimatgebiets für
ein Teilnehmerendgerät ist natürlich, dass der Betreiber eine Wartungsperson
zur Stelle des Standorts des Endgeräts sendet, um Messungen der Feldstärke
durchzuführen. Dadurch werden die tatsächlichen Feldstärken von verschiedenen
Zellen am Standort des Teilnehmerendgeräts festgestellt. Doch in der Praxis
ist es zu langsam und zu teuer, eine Wartungsperson zur Stelle des Standorts des
Teilnehmerendgeräts zu senden.
Das Dokument WO 9838819 A2
(NOKIA TELECOMMUNICATIONS OY) betrifft ein Verfahren zur Zuteilung einer Heimatzelle
zu einer Teilnehmerstation eines zellularen Funksystems. Wenn dem System ein neuer
Benutzer hinzugefügt wird, wird dem Benutzer ein Grad der Mobilität über
nahegelegene Zellen gestattet. Anrufe vom oder zum Benutzer werden überwacht
und eine Aufzeichnung der verwendeten Zellen geführt. Die Funkzellen, die die
Teilnehmerstation am meisten benutzt hat, werden auf Basis der Daten, die in der
Aufzeichnung gespeichert sind, identifiziert, und eine dieser Zellen wird der Teilnehmerstation
als die Heimatzelle zugeteilt.
Das Dokument US 5,666,662 A
(T. SHIBUYA) betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Standorts eines mobilen Endgeräts,
das in einem Mobilfunkkommunikationssystem verwendet wird. Das Verfahren umfasst
das Berechnen jeweiliger Entfernungen von Basisstationen, die das Standortsignal
empfangen, zum mobilen Endgerät auf Basis jeweiliger festgestellter Feldstärkewerte.
Das Dokument US 5,732,354A
(A. MAC DONALD) betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Standorts
eines Mobiltelefons. Bei der Einleitung einer Standortfunktion durch die Funkvermittlungsstelle
wird durch das Empfangen von Signalstärken zwischen dem Mobiltelefon und einer
Anzahl von Antennen eine Standortschätzung des Mobiltelefons berechnet. Unter
Verwendung der Signalstärkedaten eines geschätzten Zellenausbreitungseigenschaftswerts
werden die Entfernungen zwischen dem Mobiltelefon und jeder aus einer anderen Anzahl
von Antennen berechnet.
Das Dokument US 5,613,205 E
(D. DUFOUR) betrifft ein Verfahren zur Auffindung eines mobilen Endgeräts in
einem zellularen Telekommunikationssystem. Das Verfahren umfasst das Identifizieren
einer Anzahl von Kandidatenübergabezellen, die eine ausreichende Signalstärke
aufweisen, um mit dem mobilen Endgerät einen Anruf aufrechtzuerhalten.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, das oben erwähnte Problem
zu lösen und eine Anordnung für die derartige Bestimmung des Heimatgebiets
eines Teilnehmerendgeräts bereitzustellen, dass für jedes Teilnehmerendgerät
das geeignetste Heimatgebiet auf eine leichte und verlässliche Weise gewählt
werden kann. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach der Erfindung zur Bestimmung
eines Heimatgebiets für ein Teilnehmerendgerät in einem Funksystem, wobei
das Teilnehmerendgerät ein Messmittel zum Messen der Stärken von Signalen,
die es von verschiedenen Basisstationen empfangen hat, und zum Speichern der Messergebnisse
in einem Speicher umfasst, wobei das Verfahren einen Schritt des Empfangens einer
Standortaktualisierungsnachricht vom Teilnehmerendgerät umfasst,
gelöst. Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das
Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Senden, nach dem Empfang der Standortaktualisierungsnachricht,
eines Befehls zum Teilnehmerendgerät, damit dieses die Messergebnisse, die
es im Speicher gespeichert hat, sendet, Empfangen der Messergebnisse vom Teilnehmerendgerät,
Identifizieren der Basisstationen mit den größten Signalstärken auf
Basis der Messergebnisse, und derartiges Bestimmen des Heimatgebiets des Teilnehmerendgeräts,
dass dieses zumindest eine der identifizierten Basisstationen beinhaltet.
Die Erfindung betrifft auch ein drahtloses lokales Schleifenfunkssystem,
in dem das Verfahren nach der Erfindung angewendet werden kann, wobei das Funksystem
Folgendes umfasst: Teilnehmerendgeräte, die ein Messmittel zum Messen der Stärken
von Signalen, die sie von verschiedenen Basisstationen empfangen haben, und zum
Speichern der Messergebnisse in einem Speicher, und ein Sendemittel zum Senden von
Standortaktualisierungen zu anderen Teilen des Systems umfassen, und ein Teilnehmernetzelement,
das mit einer Vermittlung kommuniziert, und das ein Mittel zum Senden von Telekommunikationssignalen
über die Basisstationen zwischen den Teilnehmerendgeräten und der Vermittlung
umfasst. Das System nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das System
Folgendes umfasst: ein Feststellmittel, um eine Standortaktualisierungsnachricht,
die von einem bestimmten Teilnehmerendgerät gesendet wird, festzustellen, ein
Sendemittel, um einen Befehl zu diesem bestimmten Teilnehmerendgerät zu senden,
damit dieses die Messergebnisse, die im Speicher des Teilnehmerendgeräts gespeichert
sind, sendet, nachdem das Feststellmittel eine Standortaktualisierungsnachricht,
die durch das Teilnehmerendgerät gesendet wird, festgestellt hat, ein Empfangsmittel,
um die Messergebnisse, die durch das Teilnehmerendgerät gesendet werden, zu
empfangen, ein Identifikationsmittel, um auf Basis der Messergebnisse, die vom Teilnehmerendgerät
empfangen werden, die Basisstationen mit den stärksten Signalen zu identifizieren,
und ein Mittel, das auf das Identifikationsmittel anspricht, um für das Teilnehmerendgerät
ein Heimatgebiet derart zu bestimmen, dass das Heimatgebiet zumindest eine der identifizierten
Basisstationen beinhaltet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Teilnehmernetzelement, das im System
nach der Erfindung angewendet werden kann, wobei das Element ein Mittel, um eine
Kommunikationsverbindung mit einer Vermittlung herzustellen, um Telekommunikationssignale
zwischen Teilnehmerendgeräten und der Vermittlung zu senden, und ein Register
neuer Teilnehmerendgeräte, das die Identitäten der neuen Teilnehmerendgeräte
speichert, umfasst. Das Teilnehmernetzelement nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Teilnehmernetzelement Folgendes umfasst: ein Feststellmittel, um eine Standortaktualisierungsnachricht
festzustellen, die die Teilnehmeridentität, die im Register neuer Teilnehmerendgeräte
gespeichert ist, enthält, ein Sendemittel, das nach der Feststellung der Standortaktualisierungsnachricht
einen Befehl zum Teilnehmerendgerät, das die Standortaktualisierungsnachricht
gesendet hat, sendet, damit dieses die Messergebnisse, die in einem Speichermittel
des Teilnehmerendgeräts gespeichert sind, zum Teilnehmernetzelement sendet,
ein Empfangsmittel, um die Messergebnisse, die durch das Teilnehmerendgerät
gesendet werden, zu empfangen, ein Identifikationsmittel, um auf Basis der Messergebnisse,
die vom Teilnehmerendgerät empfangen werden, die Basisstationen mit den stärksten
Signalen zu identifizieren, und ein Mittel, das auf das Identifikationsmittel anspricht,
um für das Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet derart zu bestimmen, dass
das Heimatgebiet zumindest eine der identifizierten Basisstationen beinhaltet.
Die Erfindung betrifft auch ein Teilnehmerendgerät eines Funksystems,
das im System nach der Erfindung angewendet werden kann, und das ein Sender-Empfänger-Mittel,
um über den Funkweg eine Kommunikationsverbindung mit anderen Teilen des Systems
herzustellen, ein Messmittel, um die Stärken von Signalen, die von verschiedenen
Basisstationen empfangen werden, zu messen und sie in einem Speicher zu speichern,
und ein Mittel, um eine Standortaktualisierungsnachricht zu den anderen Teilen des
Systems zu senden, umfasst. Das Teilnehmerendgerät nach der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass das Sender-Empfänger-Mittel dazu eingerichtet ist, die
Messergebnisse, die im Speichermittel gespeichert sind, als Reaktion auf einen vorbestimmten
Befehl, der durch das Teilnehmerendgerät empfangen wird, zu den anderen Teilen
des Systems zu senden.
Die grundlegende Idee der Erfindung ist, dass die Bestimmung des Heimatgebiets
dann, wenn ein Heimatgebiet eines Teilnehmerendgeräts auf der Basis von Feldstärkemessungen
bestimmt wird, die durch das Teilnehmerendgerät selbst durchgeführt werden,
leichter und genauer wird. Die Bestimmung des Heimatgebiets beruht daher auf den
tatsächlichen Umständen an dem Standort, an dem das Teilnehmerendgerät
eingerichtet werden wird, was bedeutet, dass die Feldstärken von verschiedenen
Funkzellen berücksichtigt werden können. Ein Heimatgebiet kann auch sehr
leicht und schnell bestimmt werden, wenn dem Teilnehmerendgerät befohlen wird,
die Messergebnisse von Signalen, die es von verschiedenen Basisstationen empfangen
hat, über den Funkweg zu senden, nachdem das Teilnehmerendgerät zum ersten
Mal eine Standortaktualisierung zum Netz gesendet hat. Daher können die Messergebnisse,
die durch das Teilnehmerendgerät gesendet werden, verwendet
werden, um die Basisstation(en) mit der größten Feldstärke an der
Stelle des Standorts des Teilnehmerendgeräts zu identifizieren, wonach dem
Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet zugeteilt werden kann, das zumindest eine
dieser Basisstationen enthält.
Die größten Vorteile der Erfindung lauten wie folgt: die
Bestimmung eines Heimatgebiets beruht auf den tatsächlichen Umständen
an der Stelle der Einrichtung des Teilnehmerendgeräts (und nicht auf Umständen,
deren Bestehen zum Beispiel nur auf Basis der Landkarte angenommen wird), die Bestimmung
eines Heimatgebiets kann unverzüglich aktiviert werden, wenn das Teilnehmerendgerät
an der Stelle der Einrichtung eingeschaltet wird, was festgestellt werden kann,
wenn das Endgerät eine Standortaktualisierungsnachricht sendet, und die Reaktivierung
des Teilnehmerendgeräts nach einer Veränderung seines Standorts ist rasch,
da die erforderlichen manuellen Vorgänge im Voraus durchgeführt werden
können, so dass eine Standortaktualisierungsnachricht, die durch das Teilnehmerendgerät
von der neuen Stelle des Standorts gesendet wird, eine Kette von Ereignissen auslöst,
in denen das System automatisch und rasch ein neues Heimatgebiet für das Teilnehmerendgerät
bestimmt, wonach das Endgerät normal arbeitet.
Die bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens, des Systems,
und des Teilnehmerendgeräts nach der Erfindung sind in den beiliegenden abhängigen
Ansprüchen 2 bis 4, 6, 7 und 10 offenbart.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beispielhaft ausführlicher beschrieben werden, wobei
1 ein Ablaufdiagramm einer ersten bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung ist,
2 ein Blockdiagramm einer ersten bevorzugten Ausführungsform
des Systems nach der Erfindung ist, und
3 ein Blockdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
des Systems nach der Erfindung ist.
1 ist ein Ablaufdiagramm der ersten bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung. Das Ablaufdiagramm von 1
kann zum Beispiel in einem in 2 gezeigten WLL-System
verwendet werden, in dem ein Teilnehmernetzelement mit einer Ortsvermittlungsstelle
eines öffentlichen Telefonwählnetzes PSTN kommuniziert.
In Block A wird die Identität eines Teilnehmerendgeräts
in einem Register neuer Teilnehmerendgeräte eines oder mehrerer Teilnehmernetzelemente
gespeichert. Das Teilnehmerendgerät kann ein Endgerät sein, das zum ersten
Mal verwendet wird, oder kann alternativ ein Endgerät sein, dem bereits früher
ein Heimatgebiet zugeteilt wurde, doch das seinen Standort verändert, so dass
das Heimatgebiet neu zugeteilt werden muss. Die Identität des Teilnehmerendgeräts
wird vorzugsweise im Register neuer Teilnehmerendgeräte aller Teilnehmernetzelemente
gespeichert, die, zum Beispiel auf der Basis der Landkarte bestimmt, in der Nähe
der zukünftigen Stelle des Standorts des Teilnehmerendgeräts gelegen sind.
In Block B wird eine zeitweilige Teilnehmerverbindung und eine Teilnehmernummer
für das Teilnehmerendgerät zu jeder Ortvermittlungsstelle des PSTN, die
mit einem Teilnehmernetzelement verbunden ist, das die Identität des Teilnehmerendgeräts
in seinem Register neuer Teilnehmerendgeräte speichert, aktiviert.
Block C umfasst einen Schritt des Erzeugens von Adressen für
das Teilnehmerendgerät in den Schnittstellen zwischen den Ortsvermittlungsstellen
und den Teilnehmernetzelementen.
Wenn die in Block A bis C gezeigten Tätigkeiten ausgeführt
wurden, kann das Teilnehmerendgerät in den Gebieten aller Teilnehmernetzelemente
verwendet werden, die die Identität des neuen Teilnehmers in ihrem Speicher
gespeichert haben. Der Vorgang wird dann angehalten, bis das Teilnehmerendgerät
eine Standortaktualisierung sendet.
Wenn eine Standortaktualisierung festgestellt wurde, geht der Vorgang
von Block D zu Block E über, in dem ein Befehl zum Teilnehmerendgerät
gesendet wird, der es anweist, die Messergebnisse zu senden. Nach der Erfindung
messen Teilnehmerendgeräte fortlaufend die Stärken der Signale, die sie
von verschiedenen Basisstationen empfangen haben, und speichern sie die Messergebnisse
in einem Speicher. Ein Teilnehmerendgerät kann in seinem Speicher zum Beispiel
die Daten der fünf stärksten Basisstationen (zumindest die Signalstärken
und die Identität der Basisstation oder ihr Standortgebiet) speichern. Daher
sind stets Daten über die stärksten Basisstationen an der Stelle des Standorts
des Teilnehmerendgeräts im Speicher gespeichert.
Der Befehl zum Senden der Messergebnisse kann dem Teilnehmerendgerät
zum Beispiel in einer Kurznachricht gesendet werden. Der Befehl kann entweder unmittelbar
nach dem Empfang der Standordaktualisierung oder, alternativ, nicht vor der folgenden
Nacht (wenn die Netzverkehrsbelastung gering ist) gesendet werden.
Block F umfasst das Empfangen der Messergebnisse,
die durch das Teilnehmerendgerät zum Beispiel in einer Kurznachricht gesendet
werden. Die Messergebnisse werden verwendet, um die Basisstationen (Funkzellen)
mit der höchsten Feldstärke an der Stelle, an der das Teilnehmerendgerät
eingerichtet werden wird, zu identifizieren.
In Block G wird für das Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet
bestimmt, das zumindest eine der identifizierten Basisstationen beinhaltet. Wenn
die Erfindung zum Beispiel in einem WLL-System auf Basis des GSM(globales System
für mobile Kommunikation)-Systems angewendet wird, kann ein Heimatgebiet derart
bestimmt werden, dass es aus dem Standortgebiet der stärksten Basisstation
besteht. In der Praxis bedeutet dies, dass alle Basisstationen, die zum oben erwähnten
Standortgebiet gehören, auch zum Heimatgebiet des Teilnehmerendgeräts
gehören, wonach das Teilnehmerendgerät fähig ist, alle diese Basisstationen
zur Kommunikation zu verwenden. Das Teilnehmerendgerät wird danach gehindert,
andere Basisstationen als jene, die zu seinem Heimatgebiet gehören, zur Kommunikation
zur verwenden.
In Block H werden alle unnötigen Daten aus dem System gelöscht.
Mit anderen Worten kann die Identität des Teilnehmerendgeräts aus den
Registern neuer Teilnehmerendgeräte aller Teilnehmernetzelemente, die sie während
des Bestimmungsvorgangs gespeichert hatten, gelöscht werden, nachdem das Heimatgebiet
bestimmt wurde. Entsprechend können die unnötigen Teilnehmerverbindungen
und Teilnehmernummern, die zeitweilig erzeugt wurden, aus den Ortvermittlungen gelöscht
werden, und können in der gleichen Weise die unnötigen Zuteilungen, die
das Teilnehmerendgerät betreffen, aus den Schnittstellen zwischen den Ortsvermittlungsstellen
und den Teilnehmernetzelementen gelöscht werden. Die Daten werden nur im Teilnehmernetzelement
und in der Ortsvermittlungsstelle, die das Heimatgebiet des Teilnehmerendgeräts
steuern, behalten. Wenn das Teilnehmerendgerät sein Heimatgebiet verändert
hat, wird auch die zeitweilige Teilnehmernummer, die in der neuen Ortsvermittlungsstelle
erzeugt wurde, durch die frühere Teilnehmernummer des Endgeräts (die in
der alten Ortsvermittlungsstelle nicht länger benötigt wird) ersetzt.
Das Ablaufdiagramm von 1 ist höchst
vorteilhaft, wenn der Standort des Teilnehmerendgeräts zum Beispiel in Verbindung
mit einem Umzug verändert werden soll. In einem solchen Fall können die
Schritte der Blöcke A bis C im Voraus in das System programmiert werden. Wenn
sich der Standort des Teilnehmerendgeräts in Verbindung mit einem Umzug verändert,
löst die in Block D festgestellte Standortaktualisierung automatisch die Ausführung
der Blöcke E bis H im Netz aus, ohne dass vom Betreiber jedwede Tätigkeit
benötigt wird. Daher arbeitet das Teilnehmerendgerät automatisch an seiner
neuen Stelle des Standorts und muss der Teilnehmer nicht darauf warten, dass der
Betreiber das Netz hinsichtlich seines Teilnehmerendgeräts manuell neuprogrammiert.
Es muss jedoch bemerkt werden, dass das Teilnehmerendgerät dann, wenn das Teilnehmerendgerät
seinen Standort so verändert, dass sich die neue Stelle des Standorts unter
der Steuerung des gleichen Teilnehmernetzelements wie die ursprüngliche Stelle
des Standorts befindet, nicht an der alten Stelle des Standorts eingeschaltet werden
kann, nachdem die Tätigkeiten in den Blöcken A bis C ausgeführt wurden.
Andernfalls bestünde die Gefahr, dass das Netz aufgrund der Standortaktualisierung,
die von der alten Stelle des Standorts stammt, annehmen könnte, dass das Teilnehmerendgerät
bereits seinen Standort verändert hat, wonach das Netz in Block E bis H fälschlich
den alten Standort des Teilnehmerendgeräts als sein Heimatgebiet bestimmt.
2 ist ein Blockdiagramm der ersten bevorzugten Ausführungsform
des Systems nach der Erfindung. Das in 2 gezeigte WLL-System
umfasst drei Teilnehmernetzelemente DAX1 bis DAX3, die jeweils mit einer Ortsvermittlungsstelle
des PSTN, das heißt LE1 und LE2, kommunizieren. Die Schnittstelle zwischen
den Teilnehmernetzelementen und den Ortsvermittlungsstellen können zum Beispiel
eine standardisierte digitale V5-Schnittstelle wie etwa V5.1 oder V5.2 sein, wobei
die letztere Schnittstelle auch eine Konzentration (mehr Teilnehmer als Zeitschlitze)
ermöglicht. Unter den in 2 gezeigten Umständen
sind die Teilnehmernetzelemente und das Netzleitsystem NMS auch über ein Datenkommunikationsnetz
DCN miteinander verbunden.
Das in 2 gezeigte WLL-System kann zum
Beispiel auf dem GSM-System beruhen. Die Teilnehmernetzelemente DAX1 bis DAX3 können
auf Mobilfunk-Vermittlungsstellen des GSM-Systems beruhen, und Eigenschaften, die
für das WLL-System nicht von Bedeutung sind (wie etwa Eigenschaften, die mit
Weitergabetätigkeiten in Zusammenhang stehen, die im System von 2
nicht benötigt werden, da die Teilnehmerendgeräte nicht mit Mobilität
versehen sind) wurden aus den Vermittlungsstellen entfernt. Die Teilnehmernetzelemente
DAX1 bis DAX3 sind auch dazu programmiert, zusammen mit den Ortsvermittlungsstellen
des PSTN zu arbeiten, so dass zum Beispiel die gewählten Nummern (in Verbindung
mit einem ausgehenden Anruf), die von den Teilnehmerendgeräten erhalten werden,
zur Analyse zu den Ortsvermittlungsstellen weitergegeben werden.
Das Teilnehmernetzelement DAX1 ist in 2
mit drei Basisstationen BTS1 bis BTS3 verbunden. Die Basisstationen sind so in zwei
unterschiedliche Standortgebiete geteilt, dass das Standortgebiet LA1 zwei Basisstationen
BTS1 und BTS2 umfasst und das Standortgebiet LA2 eine Basisstation
umfasst. Die Basisstationen BTS4 bis BTS6 unter der Steuerung des Teilnehmernetzelements
DAX2 gehören zum gleichen Standortgebiet LA3. Das Teilnehmernetzelement DAX3
steuert eine Basisstation BTS7, deren Standortgebiet LA4 ist.
Im Folgenden wird angenommen, dass ein Teilnehmerendgerät
1 im System von 2 zum ersten Mal in Betrieb
genommen wird. Das in 2 gezeigte WLL-Teilnehmerendgerät
1 kann zum Beispiel aus einer Endgeräteeinrichtung, die einen Funkteil
und einen Teleadapter umfasst, und einer Benutzerschnittstelle, die mit der Endgeräteeinrichtung
verbunden ist, d.h., einem PSTN-Telefonapparat wie etwa einem Telefon, einem Telefax,
oder einer Computer/Modem-Kombination, bestehen.
Wenn das Teilnehmerendgerät in Betrieb genommen wird, findet
der Betreiber zuerst heraus, welche Teilnehmernetzelemente Gebiete in der Nähe
der zukünftigen Stelle des Standorts A1 des Teilnehmerendgeräts bedienen.
Aus 2 ist ersichtlich, dass nur das Teilnehmernetzelement
DAX1 die zukünftige Stelle des Standorts A1 des Teilnehmerendgeräts
1 bedient. Daher fügt der Betreiber die Identität des Teilnehmerendgeräts
einem Register 2 neuer Teilnehmer des Teilnehmernetzelements DAX1 hinzu.
Der Betreiber aktiviert auch eine Teilnehmerverbindung und eine Teilnehmernummer
von der Ortsvermittlungsstelle LE1 für das Teilnehmerendgerät
1. Ferner rekonfiguriert der Betreiber die V5-Schnittstelle zwischen der
Ortsvermittlungsstelle LE1 und dem Teilnehmernetzelement DAX1, um die Bedürfnisse
des neuen Teilnehmerendgeräts 1 zu berücksichtigen. Der Betreiber
führt die oben erwähnten Tätigkeiten im Voraus durch, zum Beispiel,
wenn das Teilnehmerendgerät 1 verkauft wird. Nach diesen Tätigkeiten
kann das Teilnehmerendgerät 1 innerhalb des gesamten Gebiets, das
durch das Teilnehmernetzelement DAX1 abgedeckt wird, verwendet werden, was bedeutet,
dass das Teilnehmerendgerät frei jede beliebige der Basisstationen BTS1 bis
BTS3 zur Kommunikation verwenden kann.
Nachdem der Benutzer des Teilnehmerendgeräts 1 das Endgerät
an seiner Stelle eingerichtet hat und es eingeschaltet hat, ist das Teilnehmerendgerät
1 auf die gleiche Weise wie eine Mobilstation des GSM-Systems tätig,
d.h., führt es zuerst Messungen der Feldstärke durch, um die stärkste
Basisstation zu identifizieren. Es speichert die Messergebnisse in einem Speicher.
Nachdem das Teilnehmerendgerät 1 auf der Basis der Messungen die Basisstation
mit der größten Feldstärke identifiziert hat, d.h., zum Beispiel
die Basisstation BTS2, sendet es über diese Basisstation eine Standortaktualisierung
zu den anderen Teilen des Systems.
Eine Steuereinheit 4 des Teilnehmernetzelements DAX1 umfasst
ein Feststellmittel, das fortlaufend Standortaktualisierungsnachrichten, die zum
Teilnehmernetzelement gesendet werden, überwacht und internationale Funkkennungen
IMSI, die darin enthalten sind, mit den Identitäten, die im Register
2 neuer Teilnehmerendgeräte gespeichert sind, vergleicht. Daher stellt
das Feststellmittel fest, dass die Standortaktualisierungsnachricht, die vom Teilnehmerendgerät
1 stammt, von einem neuen Teilnehmerendgerät einlangt. Ein Sendemittel,
das in der Steuereinheit des Teilnehmernetzelements DAX1 enthalten ist, sendet danach
eine Nachricht, zum Beispiel in einer Kurznachricht, zum Teilnehmerendgerät
1, die dem Teilnehmerendgerät 1 befiehlt, die Messergebnisse,
die in seinem Speicher gespeichert sind, zu senden. Das Sendemittel kann die Nachricht
unverzüglich oder, alternativ, in der folgenden Nacht, wenn die Netzverkehrsbelastung
gering ist, senden.
Wenn das Teilnehmerendgerät 1 den Befehl zum Senden
der Messergebnisse empfängt, ruft es aus seinem Speicher zum Beispiel die Messergebnisse
der fünf stärksten Basisstationen ab, die es dann in einer Kurznachricht
sendet. Die Messergebnisse werden zu einem Identifikationsmittel weitergeleitet,
das im Teilnehmernetzelement DAX1 oder, alternativ, zum Beispiel im Netzleitsystem
NMS angeordnet sein kann. Das Identifikationsmittel identifiziert auf Basis der
Messergebnisse die Basisstationen mit der höchsten Feldstärke an der Stelle
des Standorts A1 des Teilnehmerendgeräts 1, d.h., die Basisstationen
BTS2 und BTS3 in 2. Das System bestimmt danach für
das Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet, das zumindest eine der identifizierten
Basisstationen beinhaltet.
Das Heimatgebiet des Teilnehmerendgeräts kann, zum Beispiel,
so bestimmt werden, dass das Standortgebiet der Basisstation mit der besten Hörbarkeit
als das Heimatgebiet gewählt wird. Mit anderen Worten wird das Standortgebiet
LA1 als das Heimatgebiet des Teilnehmerendgeräts 1 gewählt, wenn
die Basisstation BTS2 die beste Hörbarkeit aufweist. Das Teilnehmerendgerät
1 ist dann fähig, auch die Basisstation BTS1 zur Kommunikation zu
benutzen, da das Standortgebiet der Basisstation BTS1 ebenfalls LA1 ist. Alternativ
kann das Heimatgebiet auf Basis der Basisstationsidentität bestimmt werden,
in welchem Fall das Teilnehmerendgerät fähig ist, nur diese besondere
Basisstation zur Kommunikation zu benutzen.
Wenn für das Teilnehmerendgerät 1 ein Heimatgebiet
bestimmt wurde, löscht das Netzleitsystem die Identität des Teilnehmerendgeräts
aus dem Register 2 neuer Teilnehmerendgeräts des Teilnehmernetzelements
DAX1.
Wenn die Stelle des Standorts des Teilnehmerendgeräts
1 später verändert werden soll, zum Beispiel
zur Stelle des Standorts A2, wird dies auf die gleiche Weise wie oben beschrieben
durchgeführt. Doch in einem solchen Fall fügt der Betreiber die Identität
des Teilnehmerendgeräts den Registern 2 neuer Teilnehmerendgeräte
von zwei verschiedenen Teilnehmernetzelementen DAX2 und DAX3 hinzu, da beide Teilnehmernetzelemente
eine Basisstation steuern, die das Gebiet A2 abdeckt. Entsprechend wird für
die Verwendung des Teilnehmerendgeräts eine Teilnehmerverbindung und eine zeitweilige
Nummer zur Ortsvermittlungsstelle LE2 aktiviert. Der Betreiber rekonfiguriert auch
die V5-Schnittstellen zwischen der Ortsvermittlungsstelle LE2 und den Teilnehmernetzelementen
DAX2 und DAX4, um die Bedürfnisse des neuen Teilnehmerendgeräts
1 zu berücksichtigen.
Wenn das Teilnehmerendgerät zum Gebiet A2 übersiedelt ist,
sendet es eine Standortaktualisierung, die entweder zum Teilnehmernetzelement DAX2
oder zu DAX3 weitergeleitet wird. Das Teilnehmernetzelement, das die Standortaktualisierung
empfangen hat, zum Beispiel das Teilnehmernetzelement DAX2, setzt die Tätigkeit
wie oben im Zusammenhang mit der Einbringung eines neuen Teilnehmerendgeräts
beschrieben fort (einen Befehl, Messergebnisse zu senden, und eine Übertragung
der Messergebnisse zum Identifikationsmittel). Wenn für das Teilnehmerendgerät
ein Heimatgebiet bestimmt wurde, löscht das Netzleitsystem NMS die unnötigen
Daten aus dem Netz, wonach das Teilnehmerendgerät 1 nur die Basisstationen
benutzen kann, die in seinem Heimatgebiet beinhaltet sind. Das NMS löscht die
Daten des Teilnehmerendgeräts aus den Registern neuer Teilnehmerendgeräte
der Teilnehmernetzelemente DAX2 und DAX3 und hebt die Zuteilung der V5-Schnittstelle
zwischen dem Teilnehmernetzelement DAX3 und der Ortsvermittlungsstelle LE2 auf.
Die zeitweilige Nummer, die zur Ortsvermittlungsstelle LE2 aktiviert wurde, wird
durch die Nummer des Teilnehmerendgeräts, die in der Ortsvermittlungsstelle
LE1 verwendet wurde, ersetzt. Die Daten des Teilnehmerendgeräts werden gleichzeitig
aus dem Teilnehmernetzelement DAX1 und aus der Schnittstelle zwischen dem Teilnehmernetzelement
DAX1 und der Ortsvermittlungsstelle LE1 gelöscht.
3 ist ein Blockdiagramm einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
des Systems nach der Erfindung. Die Ausführungsform von 3
unterscheidet sich von der Ausführungsform von 2
darin, dass sie einen Teil des GSM-Mobilsystems zeigt, das zusätzlich zu herkömmlichen
GSM-Mobilstationen auch WLL-Teilnehmer bedient. Unter den in 3
gezeigten Umständen besteht das Teilnehmernetzelement aus den Basisstationssteuerungen
BSC1 und BSC2 des GSM-Systems, die drei Basisstationen BTS8 bis BTS10 steuern.
Wenn für ein Teilnehmerendgerät 5 an der Stelle
des Standorts A3 ein Heimatgebiet bestimmt wird, speichert der Betreiber Daten über
die Bestimmung des Heimatgebiets zum Beispiel in einer Heimatdatei HLR des Teilnehmerendgeräts.
Wenn die HLR danach eine Standortaktualisierung vom Teilnehmerendgerät empfängt,
stellt sie fest, dass ein Heimatgebiet für das Endgerät bestimmt wird.
Das System sendet eine Kurznachricht zum Teilnehmerendgerät, die einen Befehl
enthält, Messergebnisse zu senden. Die Ergebnisse, die durch das Teilnehmerendgerät
5 gesendet werden, werden zum Netzleitsystem NMS weitergeleitet. Das NMS
identifiziert danach aus den Messergebnissen die stärksten Basisstationen und
bestimmt auf der Basis davon ein Heimatgebiet für das Teilnehmerendgerät
5. Die Daten über das Heimatgebiet können zum Beispiel in Verbindung
mit anderen Teilnehmerdaten in der Heimatdatei HLR gespeichert werden.
Im System von 3 kann dem gleichen Teilnehmerendgerät
5 ein Heimatgebiet zugeteilt werden, das aus Funkzellen besteht, die voneinander
beabstandet sind und zu unterschiedlichen Standortgebieten gehören. Wenn sich
die Wohnung des Benutzers des Teilnehmerendgeräts 5 zum Beispiel im
Gebiet A3 befindet und sich zum Beispiel seine Ferienwohnung im Gebiet A4 befindet,
kann in der Heimatdatei HLR bestimmt sein, dass das Heimatgebiet des Teilnehmerendgeräts
5 aus den Standortgebieten LA5 und LA6 besteht. Das Teilnehmerendgerät
5 ist daher fähig, alle Basisstationen in den Standortgebieten LA5
und LA6 zu benutzen. Da das Heimatgebiet in Verbindung mit den anderen Teilnehmerdaten
in der Heimatdatei HLR gespeichert ist, werden die Informationen über das Heimatgebiet
auch zusammen mit dem Rest der Teilnehmerdaten zwischen unterschiedlichen Netzen
gesendet, zum Beispiel zu einer Besucherdatei einer anderen Mobilfunk-Vermittlungsstelle.
Daher kann das Heimatgebiet des Teilnehmerendgeräts 5 auch aus Funkzellen
bestehen, die sich in Gebieten von unterschiedlichen Mobilfunk-Vermittlungsstellen
befinden.
Wenn zum Beispiel bereits das Standortgebiet LA5 als das Heimatgebiet
des Teilnehmerendgeräts 5 bestimmt wurde und das Heimatgebiet so erweitert
werden sollte, dass das Endgerät auch im Gebiet A4 arbeitet, kann dies zum
Beispiel auf eine solche Weise ausgeführt werden, dass die Heimatdatei HLR
programmiert wird, auf eine Standortaktualisierung, die über die Basisstationssteuerung
BSC2 gesendet wird, zu warten, wonach die Heimatdatei die Bestimmung des Heimatgebiets
wie oben beschrieben aktiviert. Doch in einem solchen Fall ist das Heimatgebiet
nicht nur auf das Standortgebiet LA6 der stärksten Basisstation BTS10 beschränkt,
sondern kann nach wie vor auch das alte Heimatgebiet verwendet werden, so dass das
neue Heimatgebiet aus den Standortgebieten LA5 und LA6 besteht.
Es sollte sich verstehen, dass die obige Beschreibung und die damit
zusammenhängenden Zeichnungen die vorliegende Erfindung nur erläutern
sollen. Fachleuten werden verschiedene Veränderungen und Abwandlungen der Erfindung
offensichtlich sein, ohne vom Umfang der Erfindung, der in den beiliegenden Ansprüchen
offenbart ist, abzuweichen.
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| Anspruch[de] |
Verfahren zur Bestimmung eines Heimatgebiets für ein Teilnehmerendgerät
in einem Funksystem, wobei das Teilnehmerendgerät ein Messmittel zum Messen
der Stärken von Signalen, die es von verschiedenen Basisstationen empfangen
hat, und zum Speichern der Messergebnisse in einem Speicher umfasst, wobei das Verfahren
einen Schritt des
Empfangens einer Standortaktualisierungsnachricht vom Teilnehmerendgerät umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Senden, nach dem Empfang der Standortaktualisierungsnachricht, eines Befehls zum
Teilnehmerendgerät, damit dieses die Messergebnisse, die es im Speicher gespeichert
hat, sendet, Empfangen der Messergebnisse vom Teilnehmerendgerät, Identifizieren
der Basisstationen mit den größten Signalstärken auf Basis der Messergebnisse,
und derartiges Bestimmen des Heimatgebiets des Teilnehmerendgeräts, dass dieses
zumindest eine der identifizierten Basisstationen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilnehmerendgerät
daran gehindert wird, Kommunikationsverbindungen über andere Basisstationen
als jene, die zu seinem Heimatgebiet gehören, herzustellen, nachdem für
das Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet bestimmt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilnehmerendgerät
ein neues Teilnehmerendgerät ist, wobei das Verfahren auch die folgenden Schritte
umfasst:
Hinzufügen der Identität des Teilnehmerendgeräts zu einem Register
neuer Teilnehmer von zumindest einem Teilnehmernetzelement, und
Versehen des Teilnehmerendgeräts für die Dauer der Bestimmung des Heimatgebiets
mit freier Mobilität, damit das Teilnehmerendgerät in einem Gebiet, das
durch die Teilnehmernetzelemente, die die Identität des Teilnehmerendgeräts
in ihrem Register neuer Teilnehmer aufweisen, abgedeckt wird, tätig ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für
das Teilnehmerendgerät vorher ein Heimatgebiet bestimmt wurde und das Heimatgebiet
durch die folgenden Schritte geändert wird:
Hinzufügen der Identität des Teilnehmerendgeräts zum Register neuer
Teilnehmer von zumindest einem Teilnehmernetzelement im System,
Versehen des Teilnehmerendgeräts für die Dauer der Bestimmung des Heimatgebiets
mit freier Mobilität, damit das Teilnehmerendgerät nicht nur im vorher
bestimmten Heimatgebiet, sondern auch in einem Gebiet, das durch die Teilnehmernetzelemente,
die die Identität des Teilnehmerendgeräts in ihrem Register neuer Teilnehmer
aufweisen, abgedeckt wird, tätig ist, und
Warten, dass vom Teilnehmerendgerät eine Standortaktualisierungsnachricht über
ein Teilnehmernetzelement, das die Identität des Teilnehmerendgeräts in
seinem Register neuer Teilnehmer aufweist, übermittelt wird.
Drahtloses lokales Schleifenfunksystem, umfassend Teilnehmerendgeräte
(1, 5), die ein Messmittel zum Messen der Stärken von Signalen,
die sie von verschiedenen Basisstationen (BTS1 bis BTS10) empfangen haben, und zum
Speichern der Messergebnisse in einem Speicher, und ein Sendemittel zum Senden von
Standortaktualisierungen zu anderen Teilen des Systems umfassen, und ein Teilnehmernetzelement
(DAX1 bis DAX3, BSC1, BSC2), das dazu eingerichtet ist, mit einer Vermittlung (LE1,
LE2, MSC) zu kommunizieren, und das ein Mittel zum Senden von Telekommunikationssignalen
über die Basisstationen zwischen den Teilnehmerendgeräten und der Vermittlung
umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das System Folgendes umfasst:
ein Feststellmittel (4, HLR), um eine Standortaktualisierungsnachricht,
die von einem bestimmten Teilnehmerendgerät gesendet wird, festzustellen,
ein Sendemittel (4, HLR), um einen Befehl zu diesem bestimmten Teilnehmerendgerät
zu senden, damit dieses die Messergebnisse, die im Speicher des Teilnehmerendgeräts
gespeichert sind, sendet, nachdem das Feststellmittel eine Standortaktualisierungsnachricht,
die durch das Teilnehmerendgerät gesendet wird, festgestellt hat, ein Empfangsmittel,
um die Messergebnisse, die durch das Teilnehmerendgerät gesendet werden, zu
empfangen,
ein Identifikationsmittel (4, NMS), um auf Basis der Messergebnisse, die
vom Teilnehmerendgerät empfangen werden, die Basisstationen mit den stärksten
Signalen zu identifizieren, und
ein Mittel (4, NMS), das auf das Identifikationsmittel anspricht, um für
das Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet derart zu bestimmen, dass das Heimatgebiet
zumindest eine der identifizierten Basisstationen beinhaltet.
Funksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilnehmernetzelement
(DAX1 bis DAX3) dazu eingerichtet ist, mit einer lokalen Vermittlung (LE1, LE2)
des öffentlichen Telefonwählnetzes zu kommunizieren, um Telekommunikationssignale
über die Basisstationen (BTS1 bis BTS7) zwischen den Teilnehmerendgeräten
(1) und der lokalen Vermittlung (LE1, LE2) zu kommunizieren, und dass
es mit einem Register (2) neuer Teilnehmerendgeräte versehen ist,
und dass das Feststellmittel (4) dazu eingerichtet ist, Standortaktualisierungsnachrichten,
die durch ein Teilnehmerendgerät (1) gesendet werden, dessen Identität
im Register (2) neuer Teilnehmerendgeräte gespeichert ist, festzustellen.
Funksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilnehmernetzelement
aus einer Basisstationssteuerung (BSC1, BSC2) des Zellularfunksystems besteht, die
dazu eingerichtet ist, mit einer Mobilfunkvermittlungsstelle zu kommunizieren, um
Telekommunikationssignale über die Basisstationen (BTS8 bis BTS10) zwischen
den Teilnehmerendgeräten und der Mobilfunkvermittlungsstelle zu senden.
Teilnehmernetzelement (DAX1 bis DAX3), umfassend ein Mittel, um eine
Kommunikationsverbindung mit einer Vermittlung (LE1, LE2, MSC) herzustellen, um
Telekommunikationssignale zwischen Teilnehmerendgeräten (1,
5) und der Vermittlung zu senden, und ein Register (2) neuer Teilnehmerendgeräte,
das dazu eingerichtet ist, die Identitäten der neuen Teilnehmerendgeräte
zu speichern, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilnehmernetzelement Folgendes umfasst:
ein Feststellmittel (4), um eine Standortaktualisierungsnachricht festzustellen,
die die Teilnehmeridentität, die im Register (2) neuer Teilnehmerendgeräte
gespeichert ist, enthält, ein Sendemittel (4), das nach der Feststellung
der Standortaktualisierungsnachricht dazu eingerichtet ist, einen Befehl zum Teilnehmerendgerät,
das die Standortaktualisierungsnachricht gesendet hat, zu senden, damit dieses die
Messergebnisse, die in einem Speichermittel des Teilnehmerendgeräts gespeichert
sind, zum Teilnehmernetzelement sendet, ein Empfangsmittel (4), um die
Messergebnisse, die durch das Teilnehmerendgerät gesendet werden, zu empfangen,
ein Identifikationsmittel (4), um auf Basis der Messergebnisse, die vom
Teilnehmerendgerät empfangen werden, die Basisstationen mit den stärksten
Signalen zu identifizieren, und
ein Mittel (4), das auf das Identifikationsmittel anspricht, um für
das Teilnehmerendgerät ein Heimatgebiet derart zu bestimmen, dass das Heimatgebiet
zumindest eine der identifizierten Basisstationen beinhaltet.
Teilnehmerendgerät (1, 5) eines Funksystems,
Umfassend
ein Sender-Empfänger-Mittel, um über den Funkweg eine Kommunikationsverbindung
mit anderen Teilen des Systems herzustellen,
ein Messmittel, um die Stärken von Signalen, die von verschiedenen Basisstationen
(BTS1 bis BTS10) empfangen werden, zu messen und sie in einem Speicher zu speichern,
und
ein Mittel, um eine Standortaktualisierungsnachricht zu den anderen Teilen des Systems
zu senden, dadurch gekennzeichnet, dass
das Sender-Empfänger-Mittel dazu eingerichtet ist, die Messergebnisse, die
im Speichermittel gespeichert sind, als Reaktion auf einen vorbestimmten Befehl,
der durch das Teilnehmerendgerät empfangen wird, zu den anderen Teilen des
Systems zu senden.
Teilnehmerendgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
das Sendemittel dazu eingerichtet ist, die Messergebnisse in einer Kurznachricht
zu den anderen Teilen des Systems zu senden.
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