FI101032B - Extended cell system - Google Patents

Extended cell system Download PDF

Info

Publication number
FI101032B
FI101032B FI953148A FI953148A FI101032B FI 101032 B FI101032 B FI 101032B FI 953148 A FI953148 A FI 953148A FI 953148 A FI953148 A FI 953148A FI 101032 B FI101032 B FI 101032B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cell
time slot
transmission
timing
base station
Prior art date
Application number
FI953148A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI953148A (en
FI953148A0 (en
Inventor
Jukka Suonvieri
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Priority to FI953148A priority Critical patent/FI101032B/en
Publication of FI953148A0 publication Critical patent/FI953148A0/en
Priority to AU62256/96A priority patent/AU6225696A/en
Priority to PCT/FI1996/000361 priority patent/WO1997001254A1/en
Publication of FI953148A publication Critical patent/FI953148A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI101032B publication Critical patent/FI101032B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/004Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0045Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by altering transmission time
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2609Arrangements for range control, e.g. by using remote antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/30Special cell shapes, e.g. doughnuts or ring cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access
    • H04W74/08Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0866Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access
    • H04W74/0891Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access for synchronized access

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to digital time division multiple access (TDMA) radio systems employing timing advance. An extended cell system comprises an inner cell (C3) employing a standard timing of transmission and reception, an outer cell (C2) in which the relative timing of reception and transmission is offset with respect to the standard timing. Both the outer cell and the inner cell have an individual broadcasting frequency. The problem is that the mobile station may lock into the outer cell or into the inner cell with the same probability regardless of its actual location area. The mobile station cannot, however, communicate in the wrong cell, but it only causes interference to the other users in the wrong cell. For minimizing these interferences, the time-slot immediately preceding or following the time-slot allocated for transmitting random access bursts on the broadcasting frequency of the outer cell has the lowest priority in allocating the calls in the outer cell or the inner cell, respectively.

Description

1 1010321 101032

Laajennettu solujär j es telinäExtended cellular system

Esillä oleva keksintö koskee digitaalisia aikaja-koisia monikäyttö (TDMA) radiojärjestelmiä ja erityisesti 5 puhekanavien allokointiA laajennetussa solujärjestelmässä.The present invention relates to digital time division multiple access (TDMA) radio systems and in particular to the allocation of 5 voice channels in an extended cellular system.

Digitaalisissa aikajakoisissa monikäyttö (TDMA = Time Division Multiple Access) radiojärjestelmissä voi joukko liikkuvia radioasemia aikajakoisesti käyttää samaa taajuutta (radiokanavaa) kommunikointiin tukiaseman kansio sa. Radiokanava on jaettu peräkkäin toistuviin kehyksiin, jotka on edelleen jaettu aikaväleihin, esim. kahdeksaan aikaväliin, joita tarpeen mukaan allokoidaan käyttäjille. Aikaväleissä lähetetään lyhyitä datapurskeita. Matkaviestin synkronoituu tukiasemalta tulevaan signaaliin ja lä-15 hettää purskeen tämän synkronin mukaisesti siten, että matkaviestimen purske vastaanotetaan tukiasemalla juuri tälle matkaviestimelle varatussa aikavälissä. Matkaviestimet voivat kuitenkin olla eri etäisyyksillä tukiasemasta, jolloin kunkin matkaviestimen lähetyshetki täytyy synk-20 ronoida tukiasemaan tästä etäisyydestä johtuva etenemis-:Y: viive huomioiden siten, että signaali vastaanotetaan tu kiasemalla oikeassa aikavälissä. Tätä varten tukiasema mittaa oman lähetyksensä ja matkaviestimeltä vastaanotetun :w lähetyksen välistä aikaeroa ja tämän perusteella määrittää • Y 25 matkaviestimelle sopivan ajoitusennakon. Tämän ajoitusen- • · ♦ nakon avulla matkaviestin edistää lähetyshetkeään suhtees- * * sa tukiasemalta saadun synkronin antamaan perushetkeen.In Digital Time Division Multiple Access (TDMA) radio systems, a number of mobile radio stations may use the same frequency (radio channel) to communicate in a base station folder sa. The radio channel is sequentially divided into repetitive frames, which are further divided into time slots, e.g., eight time slots, which are allocated to users as needed. Short data bursts are sent in time slots. The mobile station synchronizes with the signal from the base station and transmits a burst according to this synchronization so that the burst of the mobile station is received at the base station in the time slot reserved for this particular mobile station. However, the mobile stations may be at different distances from the base station, in which case the transmission time of each mobile station must be synchronized to the base station taking into account the propagation delay due to this distance so that the signal is received at the base station in the correct time slot. To do this, the base station measures the time difference between its own transmission and the: w transmission received from the mobile station, and on this basis determines a • Y 25 suitable timing advance for the mobile station. With this timing prediction, the mobile station promotes its transmission time relative to the base time provided by the synchronization received from the base station.

Erilaiset järjestelmän sisäiset tekijät rajoittavat suu- ’·*.* rimman mahdollisen ajoitusennakon johonkin tiettyyn maxi- • ·· *.* · 30 minarvoon. Tämä ajoitusennakon maksimiarvo puolestaan mää- « rää suurimman solukoon, jota järjestelmän tukiasema voi .···. palvella. Esimerkiksi yleiseurooppalaisessa matkapuhelin- • · ’·’ järjestelmässä GSM (Global System for Mobile Communicati- * ' on) ajoitusennakko voi saada arvoja väliltä 0 - 233 μβ, • « 35 mikä tarkoittaa solukokoa, jonka säde on enintään 35 km.Various internal factors in the system limit the maximum possible timing advance to a certain maximum • ·· *. * · 30 minvalue. This maximum value of the timing advance, in turn, determines the maximum cell size that the base station of the system can. ···. serve. For example, in the pan-European mobile phone system, the GSM (Global System for Mobile Communicati- * 'on) timing advance can have values between 0 and 233 μβ, which means a cell size with a radius of up to 35 km.

101032 2101032 2

Radiojärjestelmän solu tarjoaa yleensä saman palvelutason koko solun alueella. Joissakin tapauksissa saattaa kuitenkin syntyä tarvetta kohdistaa osa solun radiokapasi-teetista, joko pysyvästi tai tilapäisesti, pelkästään tie-5 tylle alueelle solun sisällä. Tilapäistä kapasiteetin keskittämistä voidaan tarvita esimerkiksi hälytystilanteissa, katastrofitilanteissa, tai tärkeän liikennealueen (esim. lentokenttä) palvelussa ruuhka-aikoina. Solun sisäistä radiokapasiteettia on aikaisemmin pyritty jossain määrin 10 jakamaan solun sektoroinnilla sekä suunta-antenneilla, mutta näillä ei ole saavutettavissa riittävän joustavaa, tehokasta ja tarkkaa kapasiteetin kohdistamista tiettyyn maantieteelliseen kohteeseen.A cell in a radio system usually provides the same level of service throughout the cell. In some cases, however, there may be a need to target a portion of a cell's radio capacity, either permanently or temporarily, to a limited area within a cell. Temporary concentration of capacity may be required, for example, in emergency situations, disaster situations, or in the service of an important traffic area (eg an airport) during peak hours. Intra-cell radio capacity has previously been sought to be shared to some extent by cell sectoring and directional antennas, but these do not provide a sufficiently flexible, efficient and accurate allocation of capacity to a particular geographic target.

EP-patenttihakemuksesta 0 564 429 tunnetaan myös 15 rengasmainen laajennettu solu, jossa on ylimääräinen offset tukiaseman lähetyshetken vastaanottohetken välillä. Tämä mahdollistaa kommunikoinnin sellaisen matkaviestimen kanssa, joka on etäisyys tukiasemasta on suurempi kuin mainitun ajoitusennakon asettama maksimietäisyys.EP patent application 0 564 429 also discloses an annular expanded cell with an additional offset between the time of transmission of the base station and the time of reception. This allows communication with a mobile station that is at a distance from the base station greater than the maximum distance set by said timing advance.

20 Hakijan aikaisemmissa suomalaisissa patenttihake muksissa FI933091 ja FI933092 on esitetty laajennettu solu järjestelmä, jossa samalla tukiasemapaikalla on normaalin solun ympärille muodostettu laajennettu solu, ns. kau-kosolu muuttamalla vastaanoton ja lähetyksen välistä ajoi- : .·. 25 tusta niissä tukiasemapaikan lähetinvastaanottimissa, jot- • · · ka palvelevat kaukosolua. Osa tukiasemapaikan lähetinvas- • · · taanottimista toimii normaalilla ajoituksella palvellen . . normaalia solukokoa, ns. lähisolua. Lähi- ja kaukosolut • ♦ · *«[·’ ovat matkaviestimien kannalta erillisiä soluja, joilla *.* * 30 kummallakin on oma yleislähetystaajuus (radiokanava), jota ·;··; matkaviestimet voivat normaalilla tavalla mitata solun .*··. valintaa varten. Matkaviestin valitsee ensisijaisesti yleislähetystaajuuden, joka on mittausten perusteella voimakkain, ja lukittuu siihen.20 Applicant's previous Finnish patent applications FI933091 and FI933092 disclose an extended cell system in which an extended cell formed around a normal cell, the so-called long-distance cell by changing the time between reception and transmission:. 25 in those base station location transceivers that serve the remote cell. Some of the base station transceivers • · · operate with normal timing. . normal cell size, the so-called. lähisolua. Near and far cells • ♦ · * «[·’ are separate cells for mobile stations, each with *. * * 30 has its own broadcast frequency (radio channel), which is ·; ··; mobile stations can measure a cell in the normal way. * ··. for selection. The mobile station primarily selects and locks in the broadcast frequency that is strongest based on the measurements.

• · ·.*·: 35 Lähi- ja kaukosolun käsittävässä laajennetussa so- 3 101032 lujärjestelmässä tähän liittyy ongelmia. Tukiasemapaikalla kaukosolua palvelevan lähetinvastaanottimen lähetysteho yleislähetystaajuudella on suurempi (tai vähintään yhtäsuuri) kuin lähisolua palvelevan lähetinvastaanottimen 5 lähetysteho yleislähetystaajuudella. Lähellä tukiasema-paikkaa (ts. lähisolussa) oleva matkaviestin vastaanottaa voimakkaimman signaalin kaukosolun yleislähetystaajuudella ja lukittuu siihen aina. Jos lähetystehot kauko- ja lähi-solun yleislähetystaajuuksilla ovat yhtäsuuret, lukittumi-10 nen voi tapahtua yhtäsuurella todennäköisyydellä kaukoso-luun tai lähisoluun matkaviestimen sijainnista riippumatta. Näin matkaviestin voi lukittua lähi- tai kaukosoluun, vaikka on sijaitsee sellaisella etäisyydellä (liian kaukana tai vastaavasti liian lähellä) tukiasemapaikasta, että 15 se ei voi väärän ajoituksen vuoksi liikennöidä solun kautta.• · ·. * ·: 35 In an extended cellular system involving a near and far cell, there are problems with this. At the base station location, the transmission power of the transceiver serving the remote cell at the broadcast frequency is higher (or at least equal) than the transmission power of the transceiver 5 serving the near cell at the broadcast frequency. A mobile station close to a base station location (i.e., in a nearby cell) receives the strongest signal at the remote cell broadcast frequency and is always locked to it. If the transmission powers on the far and near cell broadcast frequencies are equal, interlocking can occur with equal probability to the far or near cell regardless of the location of the mobile station. In this way, the mobile station can be locked to a near or far cell, even if it is located at such a distance (too far or too close, respectively) from the base station location that it cannot communicate through the cell due to incorrect timing.

Väärän solun yleislähetystaajuuteen lukittunut matkaviestin voi häiritä samalla radiokanavalla olevaa puhelua tilanteessa, jossa se lähettää yleislähetystaajuu- 20 den uplink-suunnan yhteydenottokanavalla (RACH = random access channel) hajasaantipurskeen esimerkiksi halutessaan suorittaa sijainninpäivityksen, aloittaa puhelun, lähettää lyhytsanoman tai vastata kutsuun. Tällöin hajasaantipurske saapuu tukiasemapaikalle joko liian aikaisin tai liian : ... 25 myöhään mennen näin yleislähetystaajuudella edellisen tai • · · "j.* seuraavan aikavälin lähetyksen päälle. Hajasaantipurskeen * · · * ja toisen aikavälin purskeen törmäys aiheuttaa lyhytaikaisen häiriön toisessa aikavälissä (liikennekanavalla) käyn- • o *·’·" nissä olevaan puheluun. Kaukosolussa häiritty aikaväli on • · · V * 30 yhteydenottokanavaa edeltävä aikaväli ja lähisolussa sitä seuraava aikaväli. Myöskään matkaviestin ei saa muodostet-.· tua yhteyttä väärään soluun, koska purskeiden ajoitus ei ole oikea. Matkaviestin suorittaa matkaviestinverkon para-‘ metrien määräämän lukumäärän verran uusintayrityksiä ja 35 siirtyy sen jälkeen yrittämään seuraavaksi voimakkaimmalla Λ 101032 4 yleislähetystaajuudella, joka on tyypillisesti sisäsolun kantoaalto. Jos väärä solu on kaukosolu, seuraava solu on tyypillisesti lähisolu, jossa hajasaantipurskeen ajoitus on oikea.A mobile station locked to the wrong cell broadcast frequency may interfere with a call on the same radio channel in a situation where it transmits a random access burst on the broadcast frequency uplink (RACH), for example, to perform a location update, initiate a call, send a short message, or answer a call. In this case, the random access burst arrives at the base station location either too early or too late: ... 25 late, thus on the broadcast frequency over the previous or • · · "j. * Next time slot. The collision of the random access burst * · · * and the second time slot burst causes a short-term interference in the second time slot (traffic) • o * · '· "to the current call. The time slot disturbed in the remote cell is the time slot • · · V * 30 before the communication channel and the time slot following it in the local cell. Also, the mobile station must not connect to the wrong cell because the timing of the bursts is not correct. The mobile station performs the number of retries determined by the parameters of the mobile network and then moves to try at the next highest Λ 101032 4 broadcast frequency, which is typically an intracellular carrier. If the wrong cell is a remote cell, the next cell is typically a nearby cell with the correct timing of the random access burst.

5 Keksinnön päämääränä on lieventää lähi- tai kauko- soluun lukittuneen matkaviestimen aiheuttamia häiriöitä solussa käynnissä oleviin puheluihin.It is an object of the invention to mitigate interference caused by a mobile station locked to a near or far cell to calls taking place in the cell.

Tämä saavutetaan ajoitusennakkoa käyttävällä digitaalisella aikajakoisella monikäyttö (TDMA) radioverkolla, 10 jossa on laajennettu solujärjestelmä, joka käsittää lähi-solun, jossa lähetyksen ja vastaanoton ajoitus on normaali; kaukosolun, jossa vastaanoton ja lähetyksen suhteellista ajoitusta on muutettu normaaliin ajoitukseen nähden siten, että kaukosolu ulottuu yhteisestä tukiasemapaikasta 15 kauemmaksi kuin suurimman sallitun ajoitusennakkoarvon määräämä maksimietäisyys tukiasemalaitteiston ja matkaviestimen välillä radioverkossa; lähisolun yleislähetys-taajuuden ja kaukosolun yleislähetystaajuuden, joissa molemmissa on uplink-suunnassa varattu yksi aikaväli jokai-20 sessa kehyksessä yhteydenottokanavaksi matkaviestinten ha-This is achieved by a timing advance digital time division multiple access (TDMA) radio network with an extended cellular system comprising a near-cell in which transmission and reception timing is normal; a remote cell in which the relative timing of reception and transmission has been changed from normal timing so that the remote cell extends from the common base station location 15 beyond the maximum distance between the base station equipment and the mobile station in the radio network determined by the maximum allowable timing preset value; the near-cell broadcast frequency and the far-cell broadcast frequency, each of which has one slot allocated in the uplink direction in each of the 20 frames as a communication channel for mobile stations.

I II I

jasaantipurskeiden lähetystä varten. Järjestelmälle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että aikavälillä, joka välittömästi edeltää uplink-suunnan yhteydenottoaikaväliä kaukosolun yleistaajuudella, on alhaisin prioriteetti kau- : .·. 25 kosolun puheluita allokoinnissa.and for the transmission of access bursts. According to the invention, the system is characterized in that the time slot immediately preceding the uplink access time slot at the remote cell universal frequency has the lowest priority. 25 cosol calls in allocation.

• · · *«.* Koska väärään soluun lukittuneen matkaviestimen ha- • · · • · * jasaantipurskeiden aiheuttamat häiriöt kohdistuvat aina . . tiettyyn aikaväliin tässä solussa, häiriöitä voidaan vä- • · · *^·° hentää välttämällä tämän aikavälin allokoimista puheluille V * 30 aina kun se on mahdollista. Kun kaukosolun yleislähetys- ·;··· taajuudella on vapaana muita aikavälejä kuin uplink-suun nan yhteydenottokanavalle varattua aikaväliä edeltävä aikaväli, puhelu muodostetaan muulle tälle aikavälille. Mikäli puhelu on jouduttu allokoimaan uplink-suunnan yhtey-35 denottokanavalle varattua aikaväliä edeltävään aikaväliin, 5 101032 puhelu siirretään kaukosolun sisäisen kanavanvaihdon kautta muuhun aikaväliin heti, kun sellainen vapautuu. Mikäli lähi- ja kaukosolujen lähetystehot yleislähetystaajuuksilla ovat samat tai lähes samat, myös lähisolussa puhelut 5 allokoidaan ensisijaisesti muuhun kuin uplink-suunnan yh-teydenottokanavalle varattua aikaväliä seuraavaan aikaväliin, kun sellainen on vapaana. Mikäli puhelu on jouduttu allokoimaan uplink-suunnan yhteydenottokanavalle varattua aikaväliä seuraavaan aikaväliin, puhelu siirretään lähi-10 solun sisäisen kanavanvaihdon kautta toiseen aikaväliin heti, kun sellainen on vapaana. Tällaisella aikavälien priorisoinnilla voidaan minimoida häiriöalttiiden aikavälien käyttö ja sitä kautta myös häiriöt puheluissa.• · · * «. * Because interference caused by access bursts from a mobile station locked to the wrong cell is always •. . for a certain time slot in this cell, interference can be reduced by avoiding allocating this time slot to V * 30 calls whenever possible. When time slots other than the time slot preceding the time slot reserved for the uplink communication channel are available on the remote cell broadcast frequency, the call is established for the other time slot. If the call has had to be allocated to the time slot preceding the slot allocated to the uplink downlink channel, the call is transferred via the remote handover within the remote cell to another slot as soon as it is released. If the transmission powers of the near and far cells on the broadcast frequencies are the same or almost the same, even in the near cell, the calls 5 are primarily allocated to a time slot other than the time slot reserved for the non-uplink communication channel, when one is free. If the call has had to be allocated to the next time slot allocated to the uplink access channel, the call is transferred via the handover within the near-10 cell to another time slot as soon as it is free. Such slot prioritization can minimize the use of interference-prone slots and thus interference in calls.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin ensisi-15 jäisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen radiojärjestelmän, jossa on laajennettu solujärjestelmä, kuvio 2 esittää kuvion 2 tukiaseman laajennetun 20 solunjärjestelmän, ' kuvio 3 esittää tukiaseman lähetyksen ja vastaan oton ajoituksen kaukosolussa, ja kuviot 4 ja 5 ovat vuokaavioita, jotka havainnollistavat priorisoitua aikavälien allokointia kaukosolussa : .·. 25 ja vastaavasti lähisolussa.The invention will be described in more detail with reference to the first embodiments with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows an extended cellular system according to the invention, Figure 2 shows an extended cellular system of the base station of Figure 2, Figure 3 shows the base station transmission and reception timing in a remote cell, and Figures 4 and 5 are flowcharts illustrating a prioritized slot allocation in a remote cell:. 25 and in a nearby cell, respectively.

• · · “I.* Esillä oleva keksintö on tarkoitettu sovellettavak- • · · • · · * si missä tahansa digitaalista aikajakoista monikäyttöä (TDMA) käyttävässä radioverkossa, jossa käytetään ajoi- • · « '·*·’ tusennakkoa (Timing Advance) siirtämään liikkuvan radio- • · · V : 30 aseman lähetyshetkeä suhteessa tukiaseman lähettämän synk- ·;··: ronointisignaalin asettamaan hetkeen siten, että ajoitus- .···. ennakko kompensoi tukiaseman ja liikkuvan aseman välisen etäisyyden aiheuttaman siirtoviiveen ja liikkuvan aseman lähetys vastaanotetaan tukiasemalla oikeassa TDMA-aikavä-\ i 35 Iissä. Erityisesti keksintö soveltuu käytettäväksi GSM- ja 6 101032 DCS1800-matkapuhelinjärjestelmissä.The present invention is intended to be applied to any digital time division multiple access (TDMA) radio network using Timing Advance. to shift the moment of transmission of the mobile radio station · · · V: 30 relative to the moment set by the sync signal transmitted by the base station so that the timing. ···. the advance compensates for the transmission delay caused by the distance between the base station and the mobile station, and the transmission of the mobile station is received at the base station in the correct TDMA time slot. The invention is particularly suitable for use in GSM and 6101032 DCS1800 mobile telephone systems.

GSM (Global System for Mobile Communications) on yleiseurooppalainen matkapuhelinjärjestelmä, josta on muodostumassa maailmanlaajuinen standardi. Kuviossa 1 esitel-5 lään hyvin lyhyesti GSM-järjestelmän perusrakenneosat, puuttumatta tarkemmin niiden ominaisuuksiin tai järjestelmän muihin osa-alueisiin. GSM-järjestelmän tarkemman kuvauksen osalta viitataan GSM-suosituksiin sekä kirjaan "The GSM System for Mobile Communications", M. Mouly & 10 M-B. Pautet, Palaiseau, France, 1992, ISBN:2-9507190-0-7.GSM (Global System for Mobile Communications) is a pan-European mobile phone system that is becoming a global standard. Figure 1 shows very briefly the basic components of the GSM system, without going into more detail on their characteristics or other aspects of the system. For a more detailed description of the GSM system, reference is made to the GSM Recommendations and to the book "The GSM System for Mobile Communications", M. Mouly & 10 M-B. Pautet, Palaiseau, France, 1992, ISBN: 2-9507190-0-7.

Matkaviestinkeskus MSC huolehtii tulevien ja lähtevien puheluiden kytkennästä. Se suorittaa samantyyppisiä tehtäviä kuin yleisen puhelinverkon keskus. Näiden lisäksi se suorittaa myös ainoastaan siirtyvälle puheluliikenteel-15 le ominaisia toimintoja, kuten esimerkiksi tilaajien sijainnin hallintaa. Matkaviestimet MS kytkeytyvät keskukseen MSC tukiasemajärjestelmien BSS avulla. Tukiasemajärjestelmä muodostuu tukiasemaohjaimesta BSC ja tukiasemista BTS. Yhtä tukiasemaohjainta BSC käytetään ohjaamaan useita 20 tukiasemia BTS. BSC:n tehtäviin kuuluvat tyypillisesti mm. kanavanvaihdot (handover) tapauksissa, joissa kanavanvaihto tehdään tukiaseman sisällä tai kahden tukiaseman välillä, jotka molemmat ovat saman BSC:n ohjauksessa. Kuviossa 1 on esitetty yksi tukiasemajärjestelmä, jossa tukiasema- : ,.t 25 ohjaimeen BSC liittyy kaksi tukiasemaa BTS1 ja BTS2. BTS1 • · · \*j.‘ on tavanomainen tukiasema, jonka radiopeittoalue muodostaa * * normaalin GSM-radiosolun Cl. Tukiasema BTS2 palvelee ns.The mobile switching center MSC takes care of the connection of incoming and outgoing calls. It performs the same types of tasks as a public switched telephone exchange. In addition to these, it also performs functions specific to mobile-only voice traffic, such as subscriber location management. The mobile stations MS connect to the exchange MSC by means of the base station systems BSS. The base station system consists of a base station controller BSC and base stations BTS. One base station controller BSC is used to control several base stations BTS. The tasks of the BSC typically include e.g. handovers in cases where the handover is made within a base station or between two base stations, both of which are under the control of the same BSC. Figure 1 shows one base station system in which two base stations BTS1 and BTS2 are associated with a base station controller BSC. BTS1 • · · \ * j. ’Is a conventional base station whose radio coverage area forms * * a normal GSM radio cell C1. Base station BTS2 serves the so-called

laajennettua solujärjestelmää, jossa on ns. lähisolu C3 ja *.*.* kaukosolu C2. Tällaisesta laajennetusta solu järjestelmästä • · · V · 30 on esitetty esimerkki kuviossa 2.an extended cellular system with a so-called proximal cell C3 and *. *. * distant cell C2. An example of such an extended cell system • · · V · 30 is shown in Figure 2.

Kuviossa 1 tukiasemassa BTS2 on esitetty yksinkertaisuuden vuoksi yksi lähisolua C3 palveleva lähetinvas-taanotin TRXl ja yksi kaukosolua C2 palveleva lähetinvas-taanotin TRX2. Luonnollisesti tukiasemassa voi olla mikä ·', 35 tahansa määrä lähetinvastaanottimia kumpaakin solua var- 7 101032 ten.In Fig. 1, for the sake of simplicity, one transceiver TRX1 serving a nearby cell C3 and one transceiver TRX2 serving a remote cell C2 are shown in the base station BTS2. Of course, the base station can have any number of transceivers for each cell.

Lähisolun C3 lähetinvastaanottimen TRXl lähettimen TX1 ja vastaanottimen RXl ajoitus on normaali, esim. GSM-suositusten mukainen, minkä vuoksi lähisolu C3 on käytän-5 nössä normaalikokoinen solu, joka voi ulottua enintään matkaviestinjärjestelmässä sallitun ajoitusennakon maksimiarvon ADMAX määräämälle maksimietäisyydelle rmax tukiasemasta BTS2. GSM-järjestelmässä max on n. 35 km. Kau-kosolu C2 ulottuu tämän maksimietäisyyden ulkopuolelle 10 etäisyydelle r2, joka on suurempi kuin rmax. Tämä on aikaansaatu siten, että kaukosolun C2 lähetinvastaanottimes-sa TRX2 on lähettimen TX2 ja vastaanottimen RX2 suhteellista ajoitusta muutettu ylimääräisellä offsetilla, joka kompensoi ylipitkän etäisyyden aiheuttaman etenemisvii-15 veen. Tällöin muodostuu rengasmainen solu, jonka maksi-misäde r2 = max + offsetin suuruista etenemisviivettä vastaava etäisyys ja minimisäde rl = offsetin suuruista etenemisviivettä vastaava etäisyys. Purske, joka lähetetään matkaviestimeltä MS2, jonka etäisyys tukiasemasta 20 BTS2 on välillä max ja r2 tukiasemasta BTS2, vastaanote-taan tukiasemalla vastaanottimen RX2 ajoitukseen nähden oikea-aikaisesti, mikä mahdollistaa kaukosolun liikenteen.The timing of the transmitter TX1 and the receiver RX1 of the transceiver TRX1 of the proximity cell C3 is normal, e.g. according to GSM recommendations, therefore the proximity cell C3 is practically a normal size cell which can extend up to the maximum distance BMAx determined by the timing advance ADMAX2 In the GSM system, the max is approx. 35 km. The distance cell C2 extends beyond this maximum distance to a distance r2 greater than rmax. This is achieved in that in the transceiver TRX2 of the remote cell C2, the relative timing of the transmitter TX2 and the receiver RX2 is changed by an additional offset which compensates for the propagation delay caused by the excessive distance. In this case, an annular cell is formed whose maximum radius r2 = max + the distance corresponding to the propagation delay of the offset and the minimum radius r1 = the distance corresponding to the propagation delay of the offset. A burst transmitted from a mobile station MS2 with a distance from the base station BTS2 between max and r2 from the base station BTS2 is received at the base station in time with respect to the timing of the receiver RX2, which enables remote cell traffic.

f I .f I.

Toisaalta matkaviestin, joka on lähisolussa pienemmällä kuin etäisyydellä rl tukiasemasta, ei kykene liikennöimään • · 25 kaukosolun C2 lähetinvastaanottimen TRX2 kanssa. Kaukoso- • · · • · · \’j/ lun C2 ajoitus voidaan mitoittaa siten, että lähi- ja kau- ** ’ kosoluilla on päällekkäin menevä alue, ns. handover- eli kanavanvaihtoalue.On the other hand, a mobile station in a nearby cell less than a distance r1 from the base station is unable to communicate with the transceiver TRX2 of the remote cell C2. The timing of the remote • · · • · · \ 'j / lun C2 can be dimensioned so that the near and far **' cells have an overlapping area, the so-called handover area.

*.*.* Eräs esimerkki laajennetun solujärjestelmän käytän- • · · ·.· * 30 nön toteutuksesta on esitetty hakijan aikaisemmissa pa- ....: tenttihakemuksissa FI933091 ja FI933092. Kaukosolun to- .···, teuttamiseen voidaan käyttää myös EP-patenttihakemuksesta*. *. * An example of the implementation of an extended cellular system is presented in the applicant's previous patent applications FI933091 and FI933092. The implementation of a remote cell can also be used from the EP patent application

• I• I

’·’ 0564429 tunnettuja periaatteita. On kuitenkin huomattava, * 1 että keksintö ei ole rajoitettu näihin tiettyihin laajen- • « 35 netun solun toteutustapoihin.‘·’ 0564429 known principles. It should be noted, however, that the invention is not limited to these particular embodiments of the expanded cell.

8 1010328 101032

Digitaalisissa aikajakoisissa monikäyttö (TDMA = Time Division Multiple Access) radiojärjestelmissä voi joukko liikkuvia radioasemia aikajakoisesti käyttää samaa radiokanavaa kommunikointiin tukiaseman kanssa. Full dup-5 lex -liikenteessä siirtosuuntaa MS-BTS nimitetään yleensä uplink-suunnaksi ja siirtosuuntaa BTS-MS downlink-suunnak-si. Radiokanava muodostuu yleensä kantoaaltoparista, joiden välillä on vakio taajuusero, ns. duplex-väli, esim. 45 tai 75 MHz. Tässä hakemuksessa termillä taajuus tarkoite-10 taan radiokanavaa, joka muodostuu kantoaaltoparista.In Digital Time Division Multiple Access (TDMA) radio systems, a number of mobile radio stations may time division use the same radio channel to communicate with a base station. In full dup-5 lex traffic, the transmission direction MS-BTS is generally referred to as the uplink direction and the transmission direction BTS-MS as the downlink direction. The radio channel usually consists of a pair of carriers between which there is a constant frequency difference, the so-called duplex interval, e.g. 45 or 75 MHz. In this application, the term frequency refers to a radio channel consisting of a carrier pair.

Lähisolussa C3 lähetinvastaanottimen TRX1 taajuus F1 ja kaukosolussa lähetinvastaanottimen TRX2 taajuus F2 on ovat kumpikin ns. yleislähetystaajuus, jolla lähetetään dovmlink-suunnassa (BTS-MS) yhteistä ohjauskanavainformaa-15 tiota, kuten GSM-järjestelmän FCCH (Frequency Correction Channel), SCH (Synchronisation Channel) ja BCCH (Broadcast Control Channel, esim. aikavälissä TSO. Täten tukiaseman BTS2 lähisolu C3 ja kaukosolu C2 muodostavat itse asiassa kaksi itsenäistä solua, jotka kumpikin ovat esimerkiksi 20 GSM-spesifikaation mukaisia soluja kaikkine soluun kuuluvine parametreineen. Matkaviestimet voivat GSM-spesifikaa-tioiden mukaisella tavalla mitata näitä yleislähetystaajuuksia F1 ja F2 solun valintaa varten. GSM-spesifikaatio-den mukaisesti matkaviestin valitsee ensisijaisesti solun, . ^ 25 jonka yleislähetystaajuus on mittausten perusteella voi- • · · makkain, ja lukittuu siihen.In the proximal cell C3 the frequency F1 of the transceiver TRX1 and in the remote cell the frequency F2 of the transceiver TRX2 are both so-called. a broadcast frequency on which common control channel information is transmitted in the downlink (BTS-MS) direction, such as the Frequency Correction Channel (FCCH), the SCH (Synchronization Channel) and the Broadcast Control Channel (BCCH) of the GSM system, e.g. in the TSO slot. C3 and remote cell C2 actually form two independent cells, each of which is, for example, 20 cells according to the GSM specification with all the parameters belonging to the cell.Mobile stations can measure these broadcast frequencies F1 and F2 according to the GSM specifications for cell selection. according to, the mobile station primarily selects the cell,. ^ 25 whose broadcast frequency is the strongest based on the measurements, and locks into it.

» » I»» I

*·* * Lähi- ja kaukosolun käsittävässä laajennetussa so lu järjestelmässä tähän liittyy ongelmia. Tukiasemapaikalla • o V.· BTS2 kaukosolua C2 palvelevan lähetinvastaanottimen TRX2 ♦ * t V * 30 lähetysteho yleislähetystaajuudella F2 on suurempi tai vä- hintään yhtäsuuri kuin lähisolua C3 palvelevan lähetinvas- • · taanottimen TRXl lähetysteho yleislähetystaajuudella Fl. Lähellä tukiasemapaikkaa (ts. lähisolussa C3) oleva matkaviestin MSI vastaanottaa voimakkaimman signaalin kaukoso-35 lun yleislähetystaajuudella F2 ja lukittuu aina siihen.* · * * In an extended cell system with near and far cell, there are problems with this. At the base station location • o V. · The transmission power of the transceiver TRX2 ♦ * t V * 30 serving the remote cell C2 at the broadcast frequency F2 is greater than or at least equal to the transmission power of the transceiver TRX1 serving the remote cell C3 at the broadcast frequency F1. The mobile station MSI near the base station location (i.e. in the nearby cell C3) receives the strongest signal at the broadcast frequency F2 of the remote cell and is always locked to it.

9 1010329 101032

Jos lähetystehot kauko- ja lähisolun yleislähetystaajuuk-silla F2 ja Fl ovat yhtäsuuret, lukittuminen voi tapahtua yhtäsuurella todennäköisyydellä kaukosoluun C3 tai lähiso-luun C2 matkaviestimen sijainnista riippumatta. Näin mat-5 kaviestin voi lukittua lähi- tai kaukosoluun, vaikka sijaitsee sellaisella etäisyydellä (liian kaukana tai vastaavasti liian lähellä) tukiasemapaikasta, että se ei voi väärän ajoituksen vuoksi liikennöidä solun kautta.If the transmission powers at the far and near cell broadcast frequencies F2 and F1 are equal, locking can occur with equal probability to the far cell C3 or the near cell C2 regardless of the location of the mobile station. This allows the mat-5 cavities to be locked to a near or far cell, even if located at such a distance (too far or too close, respectively) from the base station location that it cannot communicate through the cell due to incorrect timing.

Väärän solun yleislähetystaajuuteen lukittunut 10 matkaviestin voi häiritä samalla taajuudella toisessa aikavälissä olevaa puhelua tilanteessa, jossa se lähettää yleislähetystaajuuden uplink-suunnan yhteydenottokanavalla (RACH = random access channel) hajasaantipurskeen esimerkiksi halutessaan suorittaa sijainninpäivityksen, aloittaa 15 puhelun, lähettää lyhytsanoman tai vastata kutsuun. Tällöin hajasaantipurske saapuu tukiasemapaikalle joko liian aikaisin tai liian myöhään mennen näin yleis lähetystaajuudella edellisen tai seuraavan aikavälin lähetyksen päälle. Hajasaantipurskeen ja toisen aikavälin purskeen törmäys 20 aiheuttaa lyhytaikaisen häiriön toisessa aikavälissä (lii-kennekanavalla) käynnissä olevaan puheluun. Kaukosolussa häiritty aikaväli on yhteydenottokanavaa edeltävä aikaväli ja lähisolussa sitä seuraava aikaväli. Myöskään matkaviestin ei saa muodostettua yhteyttä väärään soluun, koska * '.t 25 pur s keiden ajoitus ei ole oikea. Matkaviestin suorittaa • · · matkaviestinverkon parametrien määräämän lukumäärän verran ♦ · · *·’ * uusintayrityksiä ja siirtyy sen jälkeen yrittämään seuraa- vaksi voimakkaimmalla yleislähetystaajuudella, joka on *.·.* tyypillisesti sisäsolun kantoaalto. Jos väärä solu on kau- ··· V : 30 kosolu, seuraava solu on tyypillisesti lähisolu, jossa ....· hajasaantipurskeen ajoitus on oikea.A mobile station 10 locked to the wrong cell broadcast frequency may interfere with a call in the second time slot on the same frequency in a situation where it transmits a random access burst on the broadcast frequency uplink (RACH), for example, to perform a location update, initiate a call, or send a short message. In this case, the random access burst arrives at the base station location either too early or too late, thus going on the general transmission frequency over the previous or next time slot transmission. A collision between a random access burst and a second slot burst 20 causes a short-term interference to a call in progress in the second slot (traffic channel). The time slot disturbed in the remote cell is the time slot before the contact channel and in the local cell the time slot following it. Also, the mobile station cannot establish a connection to the wrong cell because the timing of the * '.t 25 pur s is not correct. The mobile station performs • · · the number of retries ♦ · · * · ’* determined by the parameters of the mobile network and then moves to try at the next strongest broadcast frequency, which is *. ·. * Typically an intracellular carrier. If the wrong cell is a long-distance cell, the next cell is typically a neighboring cell where .... · the timing of the random access burst is correct.

,···, Kuvion 3 esimerkkitapauksessa kaukosolun C2 lähe- • < tinvastaanottimen TRX2 TDMA- kehys jakso yleislähetystaa-• juudella F2 käsittää 8 aikaväliä TS0-TS7, mutta aikavälien ·*.'; 35 määrä voi olla järjestelmästä riippuen suurempi tai pie- 10 101032 nempi, esim. 4. Lähettimen TX2 ja vastaanottimen RX2 ke-hysjaksojen alkamisen välillä on ajoitusoffset, joka mahdollistaa liikennöinnin kaukosolussa C2. Aikavälinumeroin-ti on GSM-suositusten mukaisesti sellainen, että vastaan-5 ottopuolella tietty aikavälinumero esiintyy kolme aikaväliä myöhemmin kuin vastaava aikavälinumero lähetyspuolel-la. Uplink-suunnan yhteydenottokanava on aikavälissä TSO muiden aikavälien TS1-TS7 ollessa dedikoituja liikenne-ja/tai ohjauskanavia., ···, In the example case of Fig. 3, the TDMA frame period of the transceiver TRX2 of the remote cell C2 on the broadcast frequency F2 comprises 8 time slots TS0 to TS7, but the time slots · *. '; Depending on the system, the number may be higher or lower, e.g. 4. There is a timing offset between the start of the frame periods of the transmitter TX2 and the receiver RX2, which allows communication in the remote cell C2. According to the GSM recommendations, the slot number-ti is such that on the receiving side a certain slot number occurs three slots later than the corresponding slot number on the transmitting side. The uplink communication channel is in the time slot TSO, while the other time slots TS1 to TS7 are dedicated traffic and / or control channels.

10 Oletetaan, että matkaviestin MSI (kuvio 2) on lu kittunut kaukosoluun C2 yleislähetystaajuuteen F2, vaikka se on lähisolun C3 palvelualueella. Koska MSI on lisäksi kaukosolun C2 minimisäteen rl sisäpuolella (ts. kaukosolun C2 palvelualueen ulkopuolella), se ei kuitenkaan voi lii-15 kennöidä taajuudella F2. Tämä johtuu siitä, että tukiaseman BTS2 lähetinvastaanottimien TRX2 lähetyksen ja vastaanoton ajoitusta on muutettu kuvion 3 mukaisesti taajuudella F2 siten, että yleislähetystaajuuteen F2 lukittunut MSI voi liikennöidä ainoastaan ollessaan tukiasemasta 20 etäisyydellä rl-r2, jolloin sen lähettämä signaali saapuu tukiasemalle lähetinvastaanottimen TRX2 ajoitukseen nähden sopivasti. Kuviossa 3 alin rivi kuvaa taajuudelle F2 lukittuneen matkaviestimen MSI lähetyksen ajoitusta. Oletetaan edelleen, että MSI haluaa esimerkiksi suorittaa si- j . 25 jainninpäivityksen, aloittaa puhelun, lähettää lyhytsano- • · « *”.* man tai vastata kutsuun. Kaikissa tapauksissa MSI aloittaa • · · *·’ * yhteydenmuodostuksen lähettämällä kaukosolun yleislähetys- taajuuden F2 uplink-suunnan yhteydenottokanavalla aikavä- *.*.* Iissä TSO hajasaantipurskeen. Koska MSI on liian lähellä ·· · V : 30 tukiasemaa BTS2, sen lähettämä hajasaantipurske saapuu tukiasemalle liian aikaisin suhteessa vastaanottimen RX2 • · ajoitukseen ja menee osittain taajuuden F2 edellisen aikavälin päälle, kuten kuviossa 3 on havainnollistettu varjostetulla alueella 30. Mikäli tässä aikavälissä on lähet-!, 35 tänyt toinen matkaviestin MS2, joka on kaukosolun C2 alu- u 101032 eella, MSl:n lähettämä hajasaantlpurske törmää MS2:n lähettämään purskeeseen aikavälissä 7, ja aiheuttaa MS2:n liikennöintiin lyhytaikaisen häiriön. MSI ei myöskään saa muodostettua yhteyttä kaukosolun C2 taajuudella, koska ha-5 jasaantipurske ei saavu vastaanottimelle RX2 aikavälissä TSO. MSI suorittaa matkaviestinverkon parametrien määräämän lukumäärän verran uusintäyrityksiä ja siirtyy sen jälkeen yrittämään yhteydenmuodostusta seuraavaksi parhaiten kuuluvalla taajuudella, joka esimerkkitapauksessa on tyy-10 pillisesti lähisolun C3 yleislähetystaajuus Fl. Yhteyden-muodostusyritys lähisolun C3 lähetinvastaanottimelle TRXl onnistuu, koska MSI on solun C3 palvelualueella ja ha jasaantipurske saapuu vastaanottimelle RXl oikea-aikaisesti aikavälissä TSO. Edellä kuvatun tyyppiset yritykset ja 15 uudelleenyritykset kaukosolun C3 yleislähetystaajuudella Fl häiritsevät lyhytaikaisesti puheluita kaukosolun aikavälissä 7. Jos lähisolussa C3 on paljon matkaviestimiä, saattaa liikennöinti aikavälissä TS7 katketa kokonaan, kun useat matkaviestimet MS yrittävät lähes samanaikaisesti 20 muodostaa yhteyttä hajasaantipurskeiden avulla tukiasemaan BTS.It is assumed that the mobile station MSI (Fig. 2) is assigned to the remote cell C2 at the broadcast frequency F2, even though it is in the service area of the neighboring cell C3. However, since the MSI is within the minimum radius r1 of the remote cell C2 (i.e., outside the service area of the remote cell C2), it cannot cell at frequency F2. This is because the transmission and reception timing of the transceivers TRX2 of the base station BTS2 has been changed at F2 as shown in Figure 3 so that the MSI locked to the broadcast frequency F2 can only communicate at a distance r1-r2 from the base station 20 to the base station TR2. In Figure 3, the bottom line depicts the timing of the transmission of the mobile station MSI locked to frequency F2. It is further assumed that, for example, the MSI wants to perform si- j. 25 update the call, start a call, send a short message, • · «*”. * Man, or answer the call. In all cases, the MSI initiates the connection by transmitting the remote cell broadcast frequency F2 on the uplink access channel in a time slot *. *. * In the TSO random access burst. Because the MSI is too close to the base station BTS2, the random access burst it transmits arrives at the base station too early relative to the timing of the receiver RX2 • · and partially goes over the previous time slot of frequency F2, as illustrated in Figure 3 in the shaded area 30. The second mobile station MS2, which is in the area of the remote cell C2, precedes the burst burst transmitted by the MS1 in the burst transmitted by the MS2 in the time slot 7, and causes a short-term interference in the communication of the MS2. The MSI also cannot establish a connection on the frequency of the remote cell C2 because the ha-5 access burst does not arrive at the receiver RX2 in the time slot TSO. The MSI performs the number of retries determined by the parameters of the mobile network and then proceeds to try to establish a connection on the next best heard frequency, which in the exemplary case is typically the broadcast frequency F1 of the neighboring cell C3. The connection establishment attempt to the transceiver TRX1 of the nearby cell C3 is successful because the MSI is in the service area of the cell C3 and the access burst arrives at the receiver RX1 in time in the time slot TSO. Attempts of the type described above and retries on the broadcast frequency F1 of the remote cell C3 briefly interfere with calls in the remote cell time slot 7. If there are many mobile stations in the local cell C3, communication in the time slot TS7 may be completely interrupted when multiple mobile stations MS attempt to connect to the base station BTS almost simultaneously.

Vastaavan tyyppinen häiriö esiintyy, jos matkaviestin MS2 on lukkiutunut lähisoluun C3 yleislähetystaajuudelle Fl ollessaan tukiasemasta etäisyydellä, joka on suu- . 25 rempi kuin rmax. Tämä voi tapahtua, jos lähisolun C3 ja • · · 'Γ.Υ kaukosolun C2 lähetystehon yleis lähetys taajuuksilla Fl ja • · « ’** ’ F2 ovat seimat tai lähes samat. Tällöin ha jasaantipurske, jonka MS2 lähettää taajuudella Fl aikavälissä TSO, saapuu v.: vastaanottimelle RXl liian myöhään suhteessa vastaanotti- • · · V ·' 30 men ajoitukseen ja menee vastaanottimessa osittain pääl- lekkäin seuraavan aikavälin TS1 kanssa. Jos matkaviesti- • · melie MSI on samanaikaisesti käynnissä puhelu aikavälissä TS1, matkaviestinten purskeet törmäävät ja matkaviestimen MSI liikennöinnissä tapahtuu lyhytaikainen häiriö. Myös-35 kään matkaviestimen MS2 yhteydenmuodostus ei onnistu ja se 12 101032 siirtyy uudelleenyritysten jälkeen yrittämään seuraavaksi parhaalle yleislähetystaajuudelle, joka on todennäköisesti F2.A similar type of interference occurs if the mobile station MS2 is locked in the nearby cell C3 on the broadcast frequency F1 when it is at a distance from the base station. 25 higher than rmax. This may occur if the general transmission power of the remote cell C3 and the • · · 'Γ.Υ remote cell C2 at the frequencies F1 and • · «' ** 'F2 are seins or nearly the same. In this case, the access burst transmitted by the MS2 on the frequency F1 in the time slot TSO arrives at the receiver RX1 too late in relation to the timing of the receiver and partially overlaps at the receiver with the next time slot TS1. If a mobile station • Melie MSI is simultaneously making a call in time slot TS1, the bursts of the mobile stations collide and there is a short-term interruption in the communication of the mobile station MSI. Also, the connection of the mobile station MS2 35 is not successful and it will, after retries, switch to the next best broadcast frequency, which is probably F2.

Näitä väärään soluun lukittuneen matkaviestimen ai-5 heuttamia häiriöitä voidaan lieventää keksinnön mukaisella priorisoidulla allokoinnilla. Keksinnön perusperiaatteen mukaisesti pyritään välttämään yleislähetystaajuuksien Fl ja F2 niitä aikavälejä, joihin häiriöitä aiheutuu. Kuvioissa 4 ja 5 on esitetty vuokaaviot, jotka havainnollista-10 vat aikavälien allokointia puheluille kaukosolussa ja vastaavasti lähisolussa. Keksinnön mukainen allokointi voidaan suorittaa lisätoimenpiteenä siinä matkaviestinverkon verkkoelementissä, joka muutoinkin suorittaa kanavien hallinnan solussa. Tämä verkkoelementti voi olla tukiasema, 15 tukiasemaohjain tai matkaviestinkeskus.These interferences caused by a mobile station locked to the wrong cell can be mitigated by the prioritized allocation according to the invention. According to the basic principle of the invention, the aim is to avoid the time slots of the broadcast frequencies F1 and F2 in which interference is caused. Figures 4 and 5 are flow charts illustrating the allocation of time slots for calls in a remote cell and a neighboring cell, respectively. The allocation according to the invention can be performed as an additional measure in the network element of the mobile communication network, which otherwise performs channel management in the cell. This network element can be a base station, a base station controller or a mobile switching center.

Kuvioon 4 viitaten, kaukosolussa C2 vastaanotetaan kanavapyyntö yleislähetystaajuudella F2 (kohta 401). Kohdassa 402 tarkistetaan onko solussa C2 muita vapaita aikavälejä kuin taajuuden F2 aikaväli TS7. On huomattava, että 20 keksinnön taustalla olevaa ongelmaa ei esiinny solun muil-la taajuuksilla, jotka eivät ole yleislähetystaajuuksia ja * « joilla ei lähetetä hajasaantipurskeita. Täten näillä solun muilla taajuuksilla voidaan käyttää myös aikaväliä TS7.Referring to Fig. 4, in the remote cell C2, a channel request is received on the broadcast frequency F2 (step 401). In step 402, it is checked whether there are free time slots in cell C2 other than time slot TS7 of frequency F2. It should be noted that the problem underlying the invention does not occur at other frequencies in the cell that are not broadcast frequencies and that do not transmit random access bursts. Thus, on these other frequencies in the cell, the time slot TS7 can also be used.

• I• I

... Mikäli taajuudella F2 tai muulla kaukosolun C2 taajuudella I : 25 on vapaana ainakin yksi aikaväli, tämä aikaväli allokoi- • · · daan puhelulle (kohta 403). Mikäli solussa C2 ei ole va- • · · paana muita aikavälejä, allokoidaan puhelulle väliaikaisesti taajuuden F2 aikaväli TS7 (kohta 404). Tämän jälkeen • · \V pyritään kuitenkin jatkuvasti tarkkailemaan, vapautuuko ··· V ϊ 30 kaukosolussa C2 jokin muu aikaväli, jolle puhelu voidaan „*.· siirtää (kohta 405). Mikäli tällainen aikaväli vapautuu, • puhelu siirretään kaukosolun sisäisellä handoverilla taa-... If at least one time slot is free on frequency F2 or another frequency I: 25 on the remote cell C2, this time slot is allocated to the call (step 403). If no other time slots are available in cell C2, the time slot TS7 of frequency F2 is temporarily allocated to the call (step 404). After this, however, • · \ V is constantly monitored to see if ··· V ϊ 30 in the remote cell C2 frees up some other time slot to which the call can be "*. · Transferred (step 405). If such a slot is freed, • the call is transferred to the remote cell's internal handover

t It I

juuden F2 aikavälistä TS7 tähän vapautuneeseen aikaväliin i taajuudella F2 tai muulla solun C2 taajuudella (kohta 35 406).from the time slot TS7 of F2 to this released time slot i on the frequency F2 or on another frequency of the cell C2 (item 35 406).

* « · 13 101032* «· 13 101032

Kuviossa 5 havainnollistettua aikavälien allokointia lähisolussa C3 voidaan soveltaa silloin, kun lähisolun ja kaukosolun lähetystehot yleislähetystaajuuksilla Fl ja F2 ovat yhtäsuuret tai lähes yhtäsuuret. Tällöin matka-5 viestimet voivat lukittua virheellisesti myös lähisolun taajuudelle Fl. Kuvion 5 vuokaavio noudattaa kuvion 4 vuo-kaaviota, paitsi, että nyt pyritään välttämään taajuuden Fl aikavälin TS1 allokointia. Kun on vastaanotettu kanava-pyyntö lähisoluun C3 yleislähetystaajuudella Fl (kohta 10 501), tarkistetaan onko solussa muita vapaita aikavälejä kuin taajuuden Fl aikaväli TS1 (kohta 502). Mikäli jokin muu aikaväli on vapaana taajuudella Fl tai muulla solun C3 taajuudella, allokoidaan puhelulle tämä aikaväli (kohta 503) . Taajuuden Fl aikaväliä TS1 joudutaan allokoimaan, 15 jos lähisolussa C2 ei ole muita vapaita aikavälejä (kohta 504) . Tällöin kuitenkin tarkkaillaan muiden aikavälien vapautumista (kohta 505), ja siirretään puhelu taajuuden Fl aikavälistä TS1 lähisolun sisäisellä handoverilla muuhun aikaväliin heti kun sellainen vapautuu (kohta 506).The slot allocation illustrated in Fig. 5 in the near cell C3 can be applied when the transmission powers of the near cell and the far cell at the broadcast frequencies F1 and F2 are equal to or nearly equal. In this case, the travel-5 stations can also be incorrectly locked to the frequency F1 of the nearby cell. The flowchart of Fig. 5 follows the flowchart of Fig. 4, except that an attempt is now made to avoid allocating the time slot TS1 of the frequency F1. When a channel request is received for the neighboring cell C3 on the broadcast frequency F1 (step 10 501), it is checked whether there are free time slots in the cell other than the time slot TS1 of the frequency F1 (step 502). If another time slot is free on frequency F1 or another frequency in cell C3, this time slot is allocated to the call (step 503). The time slot TS1 of the frequency F1 must be allocated if there are no other free time slots in the adjacent cell C2 (step 504). In this case, however, the release of the other time slots is monitored (step 505), and the call is transferred from the time slot F1 of the frequency F1 by an intra-cell handover to another time slot as soon as one is released (step 506).

20 Vaikka keksintö on selitetty viitaten tiettyihin suoritusmuotoihin, on kuitenkin ymmärrettävä, että selitys on tehty vain esimerkkitarkoituksessa ja siihen voidaan tehdä muutoksia ja modifikaatioita poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnön hengestä ja ; ; 25 suojapiiristä.Although the invention has been described with reference to certain embodiments, it is to be understood that the description is given by way of example only and that changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims; ; 25 protection areas.

• · · • · · • 1· · ··· • · 1 • · · o ♦ · o ♦ ♦ ♦ • · ··« • · · • · · ♦ ♦ ♦• · · • · · 1 · · ··· • · 1 • · · o ♦ · o ♦ ♦ ♦ • · ·· «• · · • · · ♦ ♦ ♦

Claims (4)

14 10103214 101032 1. Ajoitusennakkoa käyttävä digitaalinen aika jakoinen monikäyttö (TDMA) radioverkko, jossa on laajennettu 5 solujärjestelmä, joka käsittää lähisolun, jossa lähetyksen ja vastaanoton ajoitus on normaali, kaukosolun, jossa vastaanoton ja lähetyksen suhteellista ajoitusta on muutettu normaaliin ajoitukseen 10 nähden siten, että kaukosolu ulottuu yhteisestä tukiasema-paikasta kauemmaksi kuin suurimman sallitun ajoitusennak-koarvon määräämä maksimietäisyys (rmax) tukiasemalaitteis-ton ja matkaviestimen välillä radioverkossa, lähisolun yleislähetystaajuuden ja kaukosolun 15 yleislähetystaajuuden, joissa molemmissa on uplink-suun- nassa varattu yksi aikaväli jokaisessa kehyksessä matkaviestinten random access-purskeiden lähetykseen, tunnettu siitä, että aikavälillä, joka välittömästi edeltää random ac-20 cess-purskeiden lähetykseen varattua aikaväliä kaukosolun : *:': yleislähetystaajuudella, on alhaisin prioriteetti kau kosolun puheluita allokoitaessa.A timing advance digital time division multiple access (TDMA) radio network having an extended 5 cell system comprising a proximal cell in which transmission and reception timing is normal, a remote cell in which the relative timing of reception and transmission is changed from normal timing 10 so that the remote cell extends from the common base station location beyond the maximum distance (rmax) determined by the maximum allowed timing advance value between the base station equipment and the mobile station in the radio network, , characterized in that the time slot immediately preceding the time slot reserved for the transmission of random ac-20 cess bursts at the remote cell: *: ': broadcast frequency has the lowest priority for long-distance cell calls all okoitaessa. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että • I | ^ 25 aikavälillä, joka välittömästi seuraa random ac- • · · ’**.* cess-purskeiden lähetykseen varattua aikaväliä lähisolun • · · *·’ ’ yleislähetystaajuudella, on alhaisin prioriteetti lä hisolun puhelujen allokoinnissa. • ·System according to Claim 1, characterized in that • I | ^ 25 The time slot immediately following the time slot allocated for the transmission of random ac- • · · **. * Cess bursts on the near-cell • · · * · ”broadcast frequency has the lowest priority in the allocation of near-cell calls. • · 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestel- • · · : 30 mä, tunnettu siitä, että radioverkko on sovitettu suorittamaan solun sisäi- • · .·· nen kanavanvaihto pois aikavälistä, joka välittömästi edeltää random access-purskeiden lähetykseen varattua aikaväliä kaukosolun yleislähetystaajuudella, toiseen aika-35 väliin, heti kun sellainen vapautuu. is 101032A system according to claim 1 or 2, characterized in that the radio network is adapted to perform intra-cell handover out of a time slot immediately preceding the time slot reserved for the transmission of random access bursts at a remote cell broadcast frequency, to another time-35 as soon as one is released. is 101032 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että radioverkko on sovitettu suorittamaan solun sisäinen kanavanvaihto pois aikavälistä, joka välittömästi seu-5 raa random access-purskeiden lähetykseen varattua aikaväliä lähisolun yleislähetystaajuudella, toiseen aikaväliin, heti kun sellainen vapautuu. • · • · · • · · • · 1 ♦ • · · • · ♦ e ^ • · · • · • · o • · A • · · Φ • · 101032 16A system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the radio network is adapted to perform intra-cell handover out of a time slot which immediately follows the time slot reserved for the transmission of random access bursts at a neighboring cell broadcast frequency, to another time slot as soon as it is released. • · • · · • · • · 1 ♦ • · · • ♦ e ^ • · · • • • o • · A • · · Φ • 101032 16
FI953148A 1995-06-22 1995-06-22 Extended cell system FI101032B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI953148A FI101032B (en) 1995-06-22 1995-06-22 Extended cell system
AU62256/96A AU6225696A (en) 1995-06-22 1996-06-20 An extended cell system
PCT/FI1996/000361 WO1997001254A1 (en) 1995-06-22 1996-06-20 An extended cell system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI953148A FI101032B (en) 1995-06-22 1995-06-22 Extended cell system
FI953148 1995-06-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI953148A0 FI953148A0 (en) 1995-06-22
FI953148A FI953148A (en) 1996-12-23
FI101032B true FI101032B (en) 1998-03-31

Family

ID=8543671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI953148A FI101032B (en) 1995-06-22 1995-06-22 Extended cell system

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU6225696A (en)
FI (1) FI101032B (en)
WO (1) WO1997001254A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI105875B (en) 1997-04-29 2000-10-13 Nokia Networks Oy Base station
SE511770C2 (en) * 1997-06-12 1999-11-22 Telia Ab Channel allocation for a communication system
EP0896492A1 (en) * 1997-08-06 1999-02-10 TELEFONAKTIEBOLAGET L M ERICSSON (publ) A method and an arrangement supporting propagation delay compensation
SE512879C2 (en) * 1999-05-28 2000-05-29 Telia Ab Procedure and apparatus for allocating radio resources
FI112841B (en) * 1999-06-01 2004-01-15 Nokia Corp Method and apparatus for forming a connection between mobile station and base station and mobile station
JP4958515B2 (en) * 2006-10-30 2012-06-20 京セラ株式会社 Wireless communication method and base station
KR101652864B1 (en) * 2009-02-19 2016-08-31 삼성전자주식회사 Multi-cell network including communication device of schedulling outer cell frequency resource

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6101177A (en) * 1992-03-30 2000-08-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Cell extension in a cellular telephone system
FI97594C (en) * 1993-07-05 1997-01-10 Nokia Telecommunications Oy Time division multiple access radio system, method for allocating capacity within a cell and method for performing intra-cell handover
FI106824B (en) * 1993-07-05 2001-04-12 Nokia Networks Oy The base station

Also Published As

Publication number Publication date
AU6225696A (en) 1997-01-22
FI953148A (en) 1996-12-23
WO1997001254A1 (en) 1997-01-09
FI953148A0 (en) 1995-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI97594C (en) Time division multiple access radio system, method for allocating capacity within a cell and method for performing intra-cell handover
US5778075A (en) Methods and systems for mobile terminal assisted handover in an private radio communications network
US9363779B2 (en) Reducing interference in wireless time division duplex systems by monitoring and limiting timing advance
US5479409A (en) Method of transmitting timing advance data to a mobile station in a cellular mobile radio network and corresponding mobile station, base station controller and transmission system
EP1023815B1 (en) System and method for positioning a mobile station in a cdma cellular system
US5345448A (en) Procedure for the handover of a radio connection
US7702343B2 (en) Efficient gap allocation for cell measurements in asynchronous communication networks
EP0806097B1 (en) Communications system and a method therefor
EP0639312B1 (en) Cellular system
US5898929A (en) Method and apparatus for synchronizing private radio systems
KR100796818B1 (en) System and method for performing soft handoff between frequency division duplex and time division duplex communication systems
KR100311765B1 (en) Mobile communication system base station
US5455962A (en) Performance through half-hopping and spatial diversity
WO2009045027A2 (en) Method of fast uplink data transmission for handover
KR20100011063A (en) A system for emergency call in a wireless communication network and a method thereof
EP1041746A1 (en) Process for synchronising base stations in a wireless communication network
EP1068761B1 (en) Uncoordinated frequency hopping cellular system
US8014778B2 (en) Handover management in group calls
US8565208B2 (en) Apparatus and method for transmitting coexistence beacon protocol in a cognitive radio system
CA2275723A1 (en) Synchronisation of base stations in a cellular telecommunications system
FI101032B (en) Extended cell system
WO2006110774A2 (en) Method and system for performing uplink synchronization
RU2219663C2 (en) Cellular communication system using unmatched frequency hopping
US20160345373A1 (en) Method and system for direct communication between mobile terminals
KR19990022469A (en) Timing adjustment control for efficient time division duplex communication