FI101032B - Laajennettu solujärjestelmä - Google Patents

Description

1 101032

Laajennettu solujär j es telinä

Esillä oleva keksintö koskee digitaalisia aikaja-koisia monikäyttö (TDMA) radiojärjestelmiä ja erityisesti 5 puhekanavien allokointiA laajennetussa solujärjestelmässä.

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.

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.

101032 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.

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.

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.

• · ·.*·: 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.

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.

5 Keksinnön päämääränä on lieventää lähi- tai kauko- soluun lukittuneen matkaviestimen aiheuttamia häiriöitä solussa käynnissä oleviin puheluihin.

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-

I 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.

• · · *«.* 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.

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.

• · · “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.

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.

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.

laajennettua solujärjestelmää, jossa on ns. lähisolu C3 ja *.*.* kaukosolu C2. Tällaisesta laajennetusta solu järjestelmästä • · · V · 30 on esitetty esimerkki kuviossa 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.

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.

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.

*.*.* 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

• I

’·’ 0564429 tunnettuja periaatteita. On kuitenkin huomattava, * 1 että keksintö ei ole rajoitettu näihin tiettyihin laajen- • « 35 netun solun toteutustapoihin.

8 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.

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.

» » 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.

9 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.

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.

,···, 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.

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.

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.

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.

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.

• 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-

t I

juuden F2 aikavälistä TS7 tähän vapautuneeseen aikaväliin i taajuudella F2 tai muulla solun C2 taajuudella (kohta 35 406).

* « · 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).

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.

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

Claims (4)

14 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.

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. • ·

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 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 16