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Title:
PROCESS FOR IMPROVING FREQUENCY ALLOCATION IN A CELLULAR MOBILE RADIO SYSTEM WITH MULTIPLE POWER SUPPLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/029972
Kind Code:
A1
Abstract:
The description relates to a process for improving frequency allocation in a cellular mobile radio system with multiple coverage for a radio system architecture of a multiple cell cluster with mutually overlapping hexagonal cells, in which each hexagonal cell is covered simulteanously from three of its corners by fixed stations with the same frequency group, whereby overlapping sectors are covered by non-adjacent frequencies.

Inventors:
PAPEN WOLFGANG (DE)
ZUERBES STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP1994/001537
Publication Date:
December 22, 1994
Filing Date:
May 12, 1994
Export Citation:
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Assignee:
DETECON GMBH (DE)
PAPEN WOLFGANG (DE)
ZUERBES STEFAN (DE)
International Classes:
H04W16/02; H04W16/12; H04W16/24; (IPC1-7): H04B7/26
Domestic Patent References:
WO1991003911A11991-03-21
Other References:
S. HEERALALL ET AL: "High capacity cellular patterns for land mobile radio systems using directionnal antennas", I.E.E PROCEEDINGS, vol. 136, no. 1, February 1989 (1989-02-01), STEVENACE, HERTS (GB), pages 75 - 80, XP000007119
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur verbesserten FrequenzZuweisung bei einem zellularen Mobilfunksystem mit Mehrfachver¬ sorgung für eine Funknetzarchitektur eines Mehrfach ZellClusters mit einander überlappenden hexagonalen Zellen, wobei jede hexagonale Zelle gleichzeitig von drei ihrer Ecken durch Feststationen mit der gleichen Frequenzgruppe versorgt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die sich überlappen¬ den Sektoren mit nichtbenachbarten Frequenzen belegt werden.
2. Verfahren zur verbesserten FrequenzZuweisung bei einem zellularen Mobilfunksystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Frequenzen, die den benachbarten sich überlappen¬ den Sektoren zugewiesen werden, durch zyklische Vertauschung der Frequenzgruppen sowie durch Rotation und Spiegelungen der Anordnung abgeleitet werden.
Description:
Verfahren zur verbesserten FrequenzZuweisung bei einem zellularen Mobilfunksystem mit Mehrfachversorgung

l. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbesserten FrequenzZuweisung mit minimierten Nachbarkanal-Inter¬ ferenzen bei einem zellularen Mobilfunksystem mit Mehr¬ fachversorgung.

Um in einem Mobilfunknetz eine möglichst hohe Teilnehmer¬ kapazität zu erzielen, sollen die zur Verfügung stehenden Frequenz- bzw. Kanalgruppen möglichst häufig in der Fläche für unterschiedliche Verbindungen wiederbenutzt werden können, also in räumlich möglichst dicht benach- barten Zellen wiederholt werden (Frequenz- bzw. Kanalwie¬ derholung, engl. Channel reuse) . Dabei muß andererseits sichergestellt werden, da/3 sowohl Gleichkanal- als auch Nachbarkanalstörungen, welche Störungen von Ver¬ bindungen hervorrufen können, möglichst gering bleiben. Eine Anordnung von Zellen, welche sämtliche vorkommenden Kanalgruppen beinhaltet und die sich lückenlos periodisch in der Fläche wiederholen lässt, wird Cluster genannt.

2. In der DE-P 41 41 398.9 wird vorgeschlagen, die Ver- sorgung der einzelnen Zellen dadurch zu verbessern, da/3 eine Zelle von drei verschiedenen Feststationen mit Sektorantennen ausgeleuchtet wird. Diese drei Fest¬ stationen verwenden jeweils die gleiche Kanalgruppe. Damit wird eine gleichmässigere Ausleuchtung der Zelle erreicht. Desweiteren entsteht durch Verwendung von sich überlappenden Sektorantennen an einer Feststation ein Cluster mit sich überlappenden Zellen.

Innerhalb einer solchen Konfiguration gibt es zwei Formen des Handover. Erstens einen impliziten oder

"weichen" Handover, der dadurch entsteht, da/3 sich die Mobilstation innerhalb einer Zelle von einer Fest¬ station zu einer anderen bewegt. Die Versorgung der Mobilstation wird dabei im wesentlichen von der stärksten Feststation übernommen. Von diesem weichen Handover merkt die Mobilstation nichts, da alle drei Fest¬ stationen die gleiche Kanalgruppe verwenden.

Zweitens gibt es einen konventionellen Handover mit Kanalwechsel im Uberlappungsbereich von benachbarten Zellen. Da diese Überlappungsbereiche nicht mit den Sektorgrenzen oder herkömmlichen Funkzonengrenzen zusammenfallen, ist dieser Handover weder unsicher noch zeitkritisch.

3. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, in dem die Nachbarkanal- Interferenzen auf ein Minimum herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gelöst, in dem ein neuartiges Verfahren zur FrequenzZuteilung für eine Funknetzarchitektur bean¬ sprucht wird.

Es ist somit im Fall der hier betrachteten Funknetz¬ architektur mit sich überlappenden Sektoren vorgesehen, benachbarte, sich überlappende Sektoren mit nicht¬ benachbarten Frequenzen zu belegen. Dadurch werden die auftretenden Nachbarkanal-Interferenzen so gering wie möglich gehalten. Das Verfahren beinhaltet demnach eine optimierte FrequenzZuweisung für die oben be¬ schriebene grundsätzliche Funknetzarchitektur mit hexa¬ gonalen Zellen.

Obwohl die Basisstation alle vorhandenen Frequenz¬ gruppen verwendet, treten in unterschiedlichen Funk¬ netz-Architekturen des beschriebenen Typs keine Über¬ lappungen von Zellen mit benachbarten Frequenzgruppen auf. Während ein Cluster in der ursprünglichen Definition dadurch bestimmt war, daß jede Frequenzgruppe nur einmal vertreten war, wird jetzt innerhalb eines Clusters jede Frequenzgruppe mehrfach verwendet.

Die FrequenzZuweisung für die einzelnen sich über¬ lappenden Sektoren kann durch eine spezielle Optimierung der FrequenzZuweisung gewonnen werden, die sicherstellt, daß in den Überlappungen die Frequenzen möglichst weit auseinanderliegen. Die Auswahl der Frequenzen kann durch zyklische Vertauschung der Frequenzgruppen sowie durch Rotation und Spiegelungen der Anordnung abgeleitet werden.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen mit Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert werden.

Es bedeuten:

Figur 1: ein 3-Zell-Cluster mit nichtoptimierter

Frequenzzuteilung nach dem Stand der Technik;

Figur 2: ein 3-Zell-Cluster gemäss Figur 1 ohne Dar¬ stellung der Überlappungen;

Figur 3: ein 3-Zell-Cluster mit optimierter Frequenz¬ zuteilung gemäss der Erfindung;

Figur 4: ein 3-Zell-Cluster gemäss Figur 3 ohne Dar- Stellung der Überlappungen;

Figur 5: ein 4-Zell-Cluster mit optimierter Frequenz¬ zuteilung gemäss der Erfindung;

Figur 6: ein 4-Zell-Cluster gemäss Figur 5 ohne Dar¬ stellung der Überlappungen;

Figur 7: eine alternative FrequenzZuteilung für das

4-Zell-Cluster gemäss Figur 5 ohne Darstellung der Überlappungen;

Figur 8: eine andere FrequenzZuteilung für das

4-Zell-Cluster gemäss Figur 5 ohne Darstellung der Überlappungen.

Benachbarte Zahlen bedeuten in allen Zeichnungen benach¬ barte Frequenzgruppen. Je größer der Unterschied zwischen den Zahlen ist, umso größer ist der Abstand der Frequenzen zueinander.

In dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine nicht-optimierte Frequenzzuteilung für eine Funknetzarchitektur mit 2 x 3 Frequenzgruppen darge¬ stellt.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte Frequenz¬ gruppenzuweisung, werden als erfindungwesentlich bean¬ sprucht, soweit sie gegenüber dem Stand der Technik neu sind.