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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
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   

Beschreibung[de]

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.


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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