FI106766B - Menetelmä verkkoelementtien kytkemiseksi radiojärjestelmään ja radiojärjestelmä - Google Patents

Description

1 106766

Menetelmä verkkoelementtien kytkemiseksi radiojärjestelmään ja radiojärjestelmä

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on menetelmä verkkoelementtien kytkemiseksi 5 radiojärjestelmään, joka käsittää yhden tai useampia verkkoelementtejä, tukiasemaohjaimen ja verkonhallintajärjestelmän, jotka ovat operatiivisesti toisiinsa kytketyt tietoliikenneyhteyksien avulla, jotka yhteydet käsittävät liikenneka-navia ja ohjauskanavia, ja jossa järjestelmässä informaatio verkkoelementtien välillä siirretään kehyksissä, jotka on jaettu aikaväleihin, ja jossa järjestelmäs-10 sä tukiasemaohjain ohjaa yhtä tai useampaa verkkoelementtiä, ja että asennettavaan verkkoelementtiin on syötetty verkkoelementin tunnistetieto ja jossa menetelmässä fyysisesti kytketään verkkoelementti tietoliikenneyhteyksien avulla järjestelmään.

Keksinnön tausta 15 Nykyaikaiset radioverkot ovat erittäin monimutkaisia järjestelmiä. Ne käsittävät useita erilaisia verkkokomponentteja, kuten tukiasemia, tukiasemaohjaimia, matkapuhelinkeskuksia, erilaisia siirtoverkkoja ja ristikytkentälaitteita. Radioverkkojen rakentaminen ja olemassaolevien verkkojen laajentaminen esimerkiksi verkon laajentuessa tai kapasiteettitarpeen lisääntyessä on vaativa 20 ja mutkikas toimenpide, joka vaatii runsaasti suunnittelua, aikaa ja työtä. Kuviossa 1 havainnollistetaan erästä esimerkkiä radiojärjestelmästä, joka käsittää tukiasemaohjaimen 100, ristikytkentälaitteiston 102, kolme tukiasemaa 104 -108 sekä verkonhallintayksikön 110. Tukiasemaohjain 100 on kytketty joillain • · tietoliikenneyhteyksillä 112 ristikytkentälaitteistoon 102, johon on puolestaan 25 kytketty tukiasema 104 suoraan sekä tukiasemat 106 ja 108 sarjaankytken-nässä siten, että tukiasemalle 108 tukiasemaohjaimelta tuleva informaatio välittyy tukiaseman 106 kautta. Nykyisillä menetelmillä joudutaan kukin näistä elementeistä konfiguroimaan manuaalisesti paikan päällä, solmukohta kerral-- ... laan, ennalta laskettujen parametrien ja suunnitelmien mukaisesti. Hallintayh- 30 teys joudutaan siis luomaan manuaalisesti.

Tyypillisesti digitaalisissa järjestelmissä informaatio verkkoelementtien välillä siirretään kehyksissä, jotka muodostuvat useista aikaväleistä. Esimerkiksi digitaalisessa GSM-järjestelmässä yhteyttä tukiaseman ja tukiasemaohjaimen välillä kutsutaan Abis-rajapinnaksi. Tyypillisesti yhteys on kehysmuo-35 toinen ja käsittää 32 aikaväliä, jotka välittävät liikennettä 64 kbit/s siirtonopeu- 2 106766 della. Kokonaiskapasiteetti on siis 2 Mbit/s. Abis-rajapintaa havainnollistaa kuvio 2. Kukin tukiaseman ja tukiasemaohjaimen välinen yhteys vie joitain aikavälejä sanotusta kehyksestä. Aikavälien lukumäärä tukiasemaa kohden vaihte-lee riippuen tukiaseman koosta ja liikennekanavakapasiteetista.

5 Kun olemassaolevaan, esimerkiksi kuvion 1 mukaiseen järjestel mään, joudutaan lisäämään verkkoelementtejä, joko ristikytkentälaitteistoja tai tukiasemia, eivät tunnetut kauko-ohjausmenetelmät ole mahdollisia. Kun laitteisto on fyysisesti asennettu ja kytketty joko olemassaolevaan tai rakennettuun tietoliikenneyhteyteen järjestelmän kanssa, täytyy tietoliikenneyhteydet 10 tukiaseman ja tukiasemaohjaimen välillä olla suunniteltu ja konfiguroitu yksityiskohtaisesti portti-, aikaväli- ja osa-aikavälitasolla. Asennettavan verkkoelementin osalta asetukset on tehtävä asennushenkilökunnan toimesta, jotta hal-lintayhteys tukiasemaohjaimeen saadaan kytketyksi, jonka jälkeen asetuksia uudelle tukiasemalle voidaan tehdä myös hallintayksiköstä käsin joko manuaa-15 lisesti tai ohjelmallisesti. Täten uuden elementin lisääminen on hidas ja vaativa toimenpide, joka on myös herkkä virheille. Uuden tukiaseman ja sille varattujen tietoliikenneyhteyksien testaamiseksi tukiaseman asennushenkilökunnan on kommunikoitava verkonhallintayksikön henkilökunnan kanssa. Tämä vaatii tarkkaa työtehtävien koordinointia hallintayksikön ja asennushenkilökunnan 20 välillä turhien odotusaikojen välttämiseksi.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän toteuttava järjestelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua.

;; Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on 25 tunnusomaista, että niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain käyttää kommunikointiin verkkoelementtien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit on jaettu yhteen tai useampaan ryhmään, ja että kussakin ryhmässä on yksi aikaväli, jota käytetään kommunikointiohjauskanavana liittyen aikavälien varaukseen sanotusta ryhmästä, ja että tukiasemaohjain varaa tarvittavan tie-·· 30 toliikennekapasiteetin verkkoelementin ja tukiasemaohjaimen välisen kommu nikoinnin käyttöön, ja että varattu tietoliikennekapasiteetti haaroitetaan ohjelmallisesti tietoliikenneyhteyksien lävitse verkkoelementille.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on myös tunnusomaista, että niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain käyttää kommunikointiin verkkoele-35 menttien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit on jaettu yhteen tai useampaan ryhmään, ja että kussakin ryhmässä on yksi aikaväli, jota 3 106766 käytetään kommunikointiohjauskanavana liittyen aikavälien varaukseen sanotusta ryhmästä, ja että tukiasemaohjaimelle määritetään etukäteen siihen kytkettäviksi sallittujen verkkoelementtien tunnistetieto, ja että asennettava verkkoelementti fyysisen asennuksen jälkeen etsii tietoliikenneyhteyksien avulla 5 vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommunikointiohjauskanavia ja tunnistaa löytämiensä kommunikointikanavien avulla vapaat ryhmät, ja että verkkoelementti lähettää ryhmän kommunikointiohjauskanavaa pitkin tunnistetietonsa ja laitteistotietonsa tukiasemaohjaimelle, joka vertaa tunnistetietoa sallittujen verkkoelementtien tunnistetietoihin, ja tunnistetiedon ollessa sallittu hyväksyy 10 verkkoelementin, ja että tukiasemaohjain varaa ryhmästä tarvittavat aikavälit verkkoelementin ja tukiasemaohjaimen välisen kommunikoinnin käyttöön ja ilmoittaa tiedon varatuista aikaväleistä verkkoelementille kommunikointiohjauskanavaa pitkin ja että varatut aikavälit haaroitetaan ohjelmallisesti tietoliikenneyhteyksien lävitse verkkoelementille.

15 Keksinnön kohteena on myös radiojärjestelmä, joka käsittää yhden tai useampia verkkoelementtejä, tukiasemaohjaimen ja verkonhallintajärjestel-män, jotka ovat operatiivisesti toisiinsa kytketyt tietoliikenneyhteyksien avulla, jotka yhteydet käsittävät liikennekanavia ja ohjauskanavia, ja jossa järjestelmässä informaatio verkkoelementtien välillä siirretään kehyksissä, jotka on 20 jaettu aikaväleihin, ja jossa järjestelmässä tukiasemaohjain ohjaa yhtä tai useampaa verkkoelementtiä, ja jotka verkkoelementit käsittävät verkkoelementin tunnistetiedon.

* Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista, että niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain on sovitettu käyttämään kommunikointiin '* 25 verkkoelementtien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit on jaettu yhteen tai useampaan ryhmään, ja että kussakin ryhmässä on yksi aikaväli, jota käytetään kommunikointikanavana liittyen aikavälien varaukseen sanotusta ryhmästä, ja että tukiasemaohjaimelle määritetään etukäteen siihen kytkettäviksi sallittujen verkkoelementtien tunnistetieto, ja että asennettava 30 verkkoelementti on fyysisen asennuksen jälkeen sovitettu etsimään tietoliikenneyhteyksien avulla vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommunikointikanavia ja tunnistamaan löytämiensä kommunikointikanavien avulla vapaat ryhmät, ja että verkkoelementti on sovitettu lähettämään ryhmän kommunikointi-kanavaa pitkin tunnistetietonsa ja laitteistotietonsa tukiasemaohjaimelle, joka 35 on sovitettu vertaamaan tunnistetietoa sallittujen verkkoelementtien tunnistetietoihin, ja tunnistetiedon ollessa sallittu hyväksymään verkkoelementin, ja et- • ·.

4 106766 tä tukiasemaohjain on sovitettu varaamaan ryhmästä tarvittavat aikavälit verkkoelementin ja tukiasemaohjaimen välisen kommunikoinnin käyttöön ja ilmoittamaan tieto varatuista aikaväleistä verkkoelementille.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patentti-5 vaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että tukiasemaohjain ohjaa ja valvoo verkkoelementtien asennusta ja huolehtii tarvittavan tietoliikennekapasiteetin varaamisesta niiden käyttöön automaattisesti ilman manuaalisia kytkentöjä ja säätöjä. Tukiasema ja tukiasemaohjain kommunikoivat keskenään ohjauska-10 navien avulla, ja tarvittava tietoliikennekapasiteetti tukiaseman käyttöön varataan jostain vapaiden kanavien muodostamasta ryhmästä.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Verkkoelementtien asennus järjestelmään automatisoituu. Tarvittavan manuaalisen työn määrä pienenee huomattavasti. Edelleen tukiasema-15 ohjainten ja verkkoelementtien välisten tietoliikenneyhteyksien aikavälisuunnit-telu poistuu, koska yhteydet muodostuvat automaattisesti tukiasemaohjaimen valvonnassa. Automatisoinnin avulla voidaan pienentää virheiden mahdollisuuksia ja täten myös kustannuksia. Edelleen keksinnön avulla voidaan asennuksia suorittaa nopeammin, koska samanaikainen asennushenkilökunnan 20 paikallaolo verkonvalvonnassa tai tukiasemaohjainten yhteydessä ei ole enää tarpeellista.

Verkkoelementtien asennus ei vaadi erityistä ja kallista koulutusta, koska automatisointi vähentää myös asennuspaikalla tarvittavaa työtä. Kun verkkoelementtiin kytketään fyysisen asennuksen jälkeen virta, se aloittaa au-25 temaattisen asennuksen etsimällä tietoliikenneyhteyksien avulla vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommunikointiohjauskanavia. Kun yhteydet ja oikea tukiasemaohjain on löytynyt ja automatiikka varannut ja haaroittanut tarvittavat kanavat verkkoelementin käyttöön, järjestelmä voi suorittaa automaattisen testauksen ja ilmoittaa asentajalle, että yhteydet ovat kunnossa eli verkko-30 elementti on valmis operatiiviseen tilaan.

» «

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 havainnollistaa erästä esimerkkiä radiojärjestelmästä, 35 kuvio 2 havainnollistaa Abis-rajapintaa, kuvio 3 esittää erästä esimerkkiä radiojärjestelmästä, 5 106766 kuvio 4 havainnollistaa esimerkkiä tukiasemaohjaimen ja verkkoelementin välisestä rajapinnasta, kuvio 5 havainnollistaa radiojärjestelmän pystytyksessä tai laajentamisessa tarvittavia toimenpiteitä vuokaavion avulla, 5 kuvio 6 havainnollistaa ensimmäistä esimerkkiä kommunikointiohja- uskanavien etsinnästä vuokaavion avulla, kuvio 7 havainnollistaa toista esimerkkiä kommunikointiohjauskana-vien etsinnästä vuokaavion avulla, kuvio 8 havainnollistaa esimerkkiä radiojärjestelmän tukiasemaoh-10 jaimen, ristikytkentälaitteiston ja tukiaseman rakenteesta ja kuviot 9a ja 9b havainnollistavat esimerkkejä transmissiotopologi- oista.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä selostetaan seuraavassa käyttäen pääasiassa esimerkki-15 nä GSM-tyyppistä solukkoradiojärjestelmää siihen kuitenkaan mitenkään rajoittumatta. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa missä tahansa digitaalisessa tiedonsiirtojärjestelmässä, jossa verkkoelementtien väliset tiedonsiirtoyhteydet on toteutettu käyttäen ai-kajakoista kehysrakennetta ja joka käsittää itsenäisten patenttivaatimusten 20 johdanto-osien elementit.

Kuviossa 3 havainnollistetaan esimerkkiä radiojärjestelmästä. Järjestelmä käsittää verkonvalvontajärjestelmän 300, jolla voidaan valvoa ja säätää verkon toimintaa ja sen toimintaparametrejä. Järjestelmä käsittää edelleen tukiasemaohjaimen 302, joka ohjaa alueellaan olevien tukiasemien toimintaa. 25 Tukiasemaohjaimen lähtöporttiin 304 on ensimmäisen tietoliikenneyhteyden 306 avulla kytketty ensimmäinen ristikytkentälaitteisto 308 portin 3114 avulla ja toisen tietoliikenneyhteyden 310 avulla kytketty toinen ristikytkentälaitteisto 312 portin 322 avulla. Ensimmäisen ristikytkentälaitteiston tietoliikenneporttiin 314 on kytketty tukiasema 316 ja kolmas ristikytkentälaitteisto 318 portin 320 - ··> 30 avulla. Kolmannen ristikytkentälaitteiston 318 porttiin 320 on kytketty tukiase ma 324, ja sen kanssa sarjaankytkennässä tukiasema 326. Kolmannen ristikytkentälaitteiston 318 porttiin 320 on kytketty myös tukiasema 328. Toisen ristikytkentälaitteiston 312 porttiin 322 on kytketty neljäs ristikytkentälaitteisto 330 ja tukiasema 336 portin 332 avulla. Neljänteen ristikytkentälaitteiston port-35 tiin 332 on puolestaan kytketty tukiasema 334. Järjestelmä käsittää edelleen ’··. matkapuhelinkeskuksen 340, joka ohjaa verkon toimintaa ja välittää puhelut 6 106766 verkon muihin osiin ja muihin tietoliikenneverkkoihin kuten yleiseen puhelinverkkoon. Järjestelmän laitteiden väliset tietoliikenneyhteydet, kuten yhteydet 306, 310 tai 338, voidaan toteuttaa alan ammattimiehelle tunnetuilla tavoilla, esimerkiksi kaapeloinnilla tai mikroaaltoradioiden avulla.

5 Tarkastellaan seuraavaksi radiojärjestelmän pystytyksessä tai laa jentamisessa tarvittavia toimenpiteitä kuviossa 5 esitetyn vuokaavion avulla. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa suuri osa verkkoelementtien asennustoi-menpiteistä on automatisoitu, mutta kaikkia toimenpiteitä ei luonnollisesti voida automatisoida. Radiojärjestelmän tukiasemien 316, 324, 326, 328, 336 ja 334 10 sijoittelu ja radiokanavasuunnittelu täytyy tehdä etukäteen käyttäen vaadittavia radioverkkosuunnittelutyökaluja. Tämä suoritetaan kuvion 5 vaiheessa 500. Tässä vaiheessa määritellään ne paikat, joihin tukiasemat sijoitetaan sekä kunkin tukiaseman tunnistetieto, joka yksilöi kunkin tukiasemaohjaimen alaisen tukiaseman. Tämän jälkeen täytyy määritellä, kuinka paljon transmissiokapasi-15 teettia kukin tukiasema tarvitsee tukiaseman ja tukiasemaohjaimen 302 välisiltä tietoliikenneyhteyksiltä 306, 310.

Seuraavaksi suoritetaan radiojärjestelmän konfigurointi vaiheessa 502. Radioverkkosuunnitelma 316 syötetään verkonhallintajärjestelmään 300. Verkonhallintajärjestelmä luo tukiasemaohjaimeen verkko-objektit eli määritte-20 lee verkon elementit. Samalla luodaan transmissioryhmät. Eli niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain käyttää kommunikointiin verkkoelementtien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit jaetaan yhteen tai useampaan ryhmään. Näitä ryhmiä voidaan kutsua nimellä transmissioryhmät. Tukiasemaohjain luo automaattisesti kuhunkin ryhmään yhden aikavälin, jota käytetään :* 25 kommunikointiohjauskanavana liittyen aikavälien varaukseen sanotusta ryh mästä. Vapaita aikavälejä ei tässä vaiheessa varata minkään tietyn verkkoelementin käyttöön.

Samalla voidaan konfiguroida matkapuhelinkeskus 340 uusia verkkoelementtejä varten.

30 Seuraavaksi suoritetaan radiojärjestelmän olemassaolevan trans- missioverkon konfigurointi vaiheessa 504. Käyttämättömien aikavälien ryhmiä siirretään kokonaisina ryhminä kehyksissä tukiasemaohjaimen lähtöportista 304 eteenpäin verkossa sellaisiin verkkoelementteihin, joihin tukiasemat voidaan kytkeä, eli tyypillisesti ristikytkentälaitteistoihin. Oletetaan tässä esimer-35 kissä, että aikaväliryhmät voidaan siirtää kuviossa laitteistoon 308 (ja sen porttiin 314) ja laitteistoon 330 (ja sen porttiin 332). Tämä siirto voidaan suorittaa 7 106766 ohjelmallisesti esimerkiksi verkonhallintajärjestelmän avulla, mikäli siirtolinja 306 on siihen sopiva, tai sitten manuaalisesti ristikytkentälaitteiston luona. Oletetaan tässä esimerkissä, että siirtolinja 306 ja ensimmäinen ristikytkentälait-teisto 308 tukevat ohjelmallisesti suoritettavaa kauko-asetusta.

5 Oletetaan edelleen, että toinen ristikytkentälaitteisto 312 ei kykene käsittelemään aikavälejä kokonaisina ryhminä kehyksissä. Tällainen tilanne esiintyy esimerkiksi silloin, kun jäijestelmä on vanha ja käsittää vanhempia laitteistoja, joista puuttuu tarvittavaa logiikkaa ja tiedonkäsittelykapasiteettia. Tällöin näitä laitteita ja älykkäämpiä ristikytkentälaitteistoja välittömästi näiden lait-10 teiden takana täytyy käsitellä manuaalisesti. Täten, tässä esimerkissä, yhteys tukiasemaohjaimelta kulkee neljännelle ristikytkentälaitteistolle 330 porttiin 332 ja asetukset suoritetaan manuaalisesti ristikytkentälaitteiston 330 luona.

Ryhmät siirretään kokonaisuudessaan portista porttiin, mutta niiden absoluuttinen sijainti kehyksessä voi vaihtua. Tätä havainnollistetaan esimer-15 kinomaisesti kuviossa 4.

Kuvio 4 esittää tukiasemaohjaimen 304 lähtöportissa 304 olevaa kehystä 400, ensimmäisen ristikytkentälaitteiston 308 portissa 314 olevaa kehystä 401 ja neljännen ristikytkentälaitteiston 330 portissa 332 olevaa kehystä 402. Kukin kehys käsittää siis 32 aikaväliä. Kunkin aikavälin siirtokapasiteetti 20 on 64 kbit/s. Kehyksen kokonaissiirtokapasiteetti on siis 2 Mbit/s. Oletetaan, että ensimmäistä aikaväliä 403 käytetään linkin hallintainformaation välittämiseen. Oletetaan edelleen, että seuraavat aikavälit 404 on varattu johonkin muuhun tarkoitukseen. Seuraavat aikavälit 406 käsittävät ensimmäisen vapaiden aikavälien ryhmän. Yhtä ryhmän aikaväleistä, edullisesti viimeistä aikavä-·* 25 liä 408, käytetään kommunikointiohjauskanavana liittyen aikavälien varauk seen sanotusta ryhmästä. Seuraavat kehyksen 400 aikavälit 410 on taas varattu muihin yhteyksiin. Seuraavat aikavälit 412 käsittävät toisen vapaiden aikavälien ryhmän. Jälleen yhtä ryhmän aikaväleistä, edullisesti viimeistä aikaväliä 414, käytetään tämän ryhmän kommunikointiohjauskanavana liittyen ai-30 kavälien varaukseen.

' Ensimmäinen vapaiden aikavälien ryhmä 406 siirretään tukiasema ohjaimen 304 lähtöportista 304 ensimmäisen ristikytkentälaitteiston 308 porttiin 314. Portissa 314 oleva kehyksen 401 ensimmäinen aikaväli 415 käytetään linkin hallintainformaation välittämiseen. Seuraavat aikavälit 416 muodos-35 tavat käsittävät ensimmäisen vapaiden aikavälien ryhmän. Kommunikointioh- β 106766 jauskanavana on ryhmän viimeinen aikaväli 418. Ryhmän aikavälien sijainti kehyksessä eri porteissa voi siis vaihtua.

Toinen vapaiden aikavälien ryhmä 412 siirretään tukiasemaohjaimen 304 lähtöportista 304 neljännen ristikytkentälaitteiston 330 porttiin 332.

5 Portissa 332 oleva kehyksen 402 ensimmäinen aikaväli 420 käytetään linkin hallintainformaation välittämiseen. Seuraavat aikavälit 422 muodostavat käsittävät ensimmäisen vapaiden aikavälien ryhmän. Kommunikointiohjauskanava-na on ryhmän viimeinen aikaväli 424.

Todettakoon vielä, että tässä esitetyt vapaiden aikavälien ryhmien 10 jako on vain eräs yksinkertaistettu esimerkki. Luonnollisesti todellisessa tilanteessa ryhmiä saattaa olla useampiakin ja niitä voidaan siirtää ristikytkentälait-teistoihin ylläkuvatusta poikkeavinkin tavoin, esimerkiksi useita ryhmiä samaan ristikytkentälaitteistoon.

Seuraavaksi suoritetaan radiojärjestelmään uusien verkkoelement-15 tien asennus ja kytkentä olemassaolevaan transmissioverkkoon kuvion 5 vaiheessa 506. Mikäli järjestelmään liitettävä tukiasema liitetään suoraan sellaiseen ristikytkentälaitteistoon, joka ei tue aikavälien käsittelyä ryhmissä, kuten kuvion 4 esimerkissä ristikytkentälaitteisto 312, jonka porttiin 322 on kytketty tukiasema 336, täytyy ristikytkentälaitteiston portti manuaalisesti aktivoida, jot-20 ta tukiasema 336 vastaanottaa 2 Mbit/s kehyksen siirtolinjaa 338 pitkin.

Tässä vaiheessa fyysisesti kytketään asennettavat verkkoelementit tietoliikenneyhteyksien avulla järjestelmään. Tarvittaessa vaadittavat tietoliikenneyhteydet täytyy rakentaa. Verkkoelementtiin syötetään fyysisen asennuksen yhteydessä verkkoelementin tunnistetieto, joka yksilöi kunkin tukiase-;·' 25 maohjaimen alaisen tukiaseman.

Seuraavaksi muodostetaan uusien verkkoelementtien ja tukiasemaohjaimen väliset yhteydet kuvion 5 vaiheessa 508. Yhteyksien muodostaminen tapahtuu keksinnön mukaisessa ratkaisussa automaattisesti ilman, että verkkoelementin asentajan tarvitsee suorittaa muita toimenpiteitä kuin virran kytke-30 minen asennettuun elementtiin. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa uusi verkkoelementti on sovitettu fyysisen asennuksen jälkeen etsimään tietoliikenneyhteyksien avulla vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommunikointiohjaus-kanavia ja tunnistaa löytämiensä kommunikointiohjauskanavien avulla vapaat ryhmät.

35 Kommunikointiohjauskanavien etsinnän suoritus riippuu siitä, onko verkkoelementin paikallisessa portissa sellaisia 2 Mbit/s linjoja, jotka itse käsit- 9 106766 tävät vapaiden aikavälien ryhmiä. Tarkastellaan ensin tällaista tapausta, jota kuviossa havainnollistaa tukiasema 336, kuviossa 6 esitetyn vuokaavion avulla.

Vaiheessa 600 testataan, onko kaikki sisääntuloportit tutkittu. Mikäli 5 ei ole, valitaan tutkittava portti vaiheessa 602 ja etsitään portista kommunikoin-tiohjauskanavia vaiheessa 604.

Vaiheessa 606 suoritetaan päätös etsinnän perusteella. Jos portista ei löytynyt kommunikointiohjauskanavia, siirrytään takaisin vaiheeseen 600.

Jos kanava löytyi, kysytään tukiasemaohjaimelta kommunikointiohjauskana-10 van määrittelemän ryhmän koko vaiheessa 608 ja talletetaan tieto muistiin.

Seuraavaksi etsitään muita kommunikointiohjauskanavia samasta portista vaiheessa 610.

Vaiheessa 612 suoritetaan päätös etsinnän perusteella. Jos kanava löytyi, siirrytään vaiheeseen 608. Jos portista ei löytynyt enää kommunikointi-15 ohjauskanavia, merkitään muistiin portin ryhmät vaiheessa 614 ja siirrytään vaiheeseen 600.

Mikäli kaikki portit on tutkittu siirrytään vaiheesta 600 vaiheeseen 616, jossa tutkitaan, löytyikö kommunikointiohjauskanavaa. Mikäli porteista ei löytynyt yhtään kommunikointiohjauskanavaa, poistutaan algoritmiin B, jota 20 selostetaan tuonnempana. Mikäli kommunikointiohjauskanava löytyi, tiedustellaan vaiheessa 618 tukiasemaohjaimelta, hyväksyykö tukiasemaohjain verkkoelementin. Tämä tapahtuu lähettämällä verkkoelementin tunnistustieto tukiasemaohjaimelle. Mikäli tukiasemaohjain ei hyväksy verkkoelementtiä, kytketään seuraava kommunikointiohjauskanava ja jatketaan kytkentää seuräaviin, kun-V: 25 nes viimeinenkin kommunikointiohjauskanava on käyty läpi. Sitten poistutaan algoritmiin B. Mikäli tukiasemaohjain hyväksyy verkkoelementin, jatkuu verkkoelementin konfigurointi tukiasemaohjaimen ohjauksessa. Tätä selostetaan tuonnempana.

Tarkastellaan seuraavaksi kuvion 7 esittämää vuokaaviota, jossa 30 havainnollistetaan algoritmia B, joka suoritetaan silloin, kun verkkoelementin .. paikallisessa portissa ei löytynyt kommunikointiohjauskanavaa tai sellaisia 2

Mbit/s linjoja, jotka itse käsittävät vapaiden aikavälien ryhmiä. Tällaisia tukiasemia kuviossa 3 havainnollistavat tukiasemat 324, 326, 328 ja 334.

Vaiheessa 700 verkkoelementti etsii tietoliikenneyhteyksistä polut 35 niihin verkkoelementteihin, joissa käyttämättömien aikavälien ryhmiä on kokonaisina ryhminä kehyksissä.

« 10 106766

Vaiheessa 702 valitaan tutkittava polku.

Vaiheessa 704 tiedustellaan, vastaavalta verkkoelementiltä, onko tutkittavan polun päässä olevassa portissa kommunikointiohjauskanavaa.

Yllä mainittu toimenpide, jossa testataan, hyväksyykö tukiasemaoh-5 jäin verkkoelementin, tapahtuu lähettämällä verkkoelementin tunnistustieto, laitteistokonfiguraatioparametrit ja muita tietoja tukiasemaohjaimelle. Vastaanotettuaan verkkoelementiltä edellä mainitut tiedot tukiasemaohjain on sovitettu etsimään tietokannastaan tunnistustietoa, ja mikäli vastaava tunnistetieto löytyy, laitteistokonfiguraatio on oikea, ja kommunikointiohjauskanavan osoitta-10 masta vapaiden aikavälien ryhmästä löytyy tarvittava määrä vapaita aikavälejä, tukiasemaohjain voi hyväksyä verkkoelementin.

Mikäli kommunikointiohjauskanava löytyi ja kanavaa käyttävä tukiasemaohjain hyväksyi verkkoelementin, voidaan algoritmista poistua ja verkkoelementin konfigurointi jatkuu tukiasemaohjaimen ohjauksessa. Tätä selos-15 tetaan tuonnempana.

Mikäli kommunikointiohjauskanavaa ei löytynyt tai kanavaa käyttävä tukiasemaohjain ei hyväksynyt verkkoelementtiä, tutkitaan vaiheessa 708 onko kaikki polut tutkittu ja mikäli ei ole, siirrytään vaiheeseen 704 tutkimaan seu-raavaa polkua. Mikäli kaikki polut on jo tutkittu, siirrytään algoritmin alkuun tut-20 kimaan uudestaan, sillä ilmeisesti aiemmassa tutkinnassa on tapahtunut virhe.

Kun kommunikointiohjauskanava on löytynyt ja tukiasemaohjain hyväksynyt verkkoelementin, jatkuu yhteyden muodostaminen tukiasemaohjaimen ohjauksessa. Tukiasema varaa kommunikointiohjauskanavan osoittamasta vapaiden aikavälien ryhmästä tarvittavan määrän aikavälejä verkkoelemen-·: 25 tin ja tukiasemaohjaimen kommunikointia varten ja lähettää tiedon tästä verk koelementille. Aikavälit merkitään varatuiksi molemmissa päissä yhteyttä sekä myös siirtotiellä mahdollisesti olevissa ristikytkentälaitteistoissa.

Kun uusien verkkoelementtien ja tukiasemaohjaimen väliset yhteydet on näin muodostettu kuvion 5 vaiheessa 508, siirrytään vaiheeseen 510, 30 jossa suoritetaan verkkoelementin konfigurointi, joka jatkuu tukiasemaohjai-... men ohjauksessa. Tarvittaessa tukiasemaohjain lataa verkkoelementtiin ohjel mistoja. Tukiasemaohjain lataa verkkoelementtiin myös tarvittavat radioverkko-parametrit. Tämän jälkeen tukiasemaohjain suorittaa verkkoelementin laitteiston ja varattujen aikavälien toiminnan testauksen.

35 Vaiheessa 512 suoritetaan verkkoelementtien konfiguroinnin doku mentointi. Mikäli verkkoelementti läpäisi tukiasemaohjaimen suorittamat testit, * n1 106766 annetaan tästä ilmoitus elementin asentajalle. Tukiasemaohjain välittää tiedon uudesta verkkoelementistä ja sille varatuista aikaväleistä verkonhallintajärjes-telmälle. Verkkoelementti on valmis käyttöön.

Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä toteutusvaihtoehdossa 5 voidaan virhetilanteisiin varautua siten, että aluksi tukiaseman vaatima kapasiteetti kytketään väliaikaisena ristikytkentänä, ja kun testien avulla on varmistuttu, että yhteys toimii, muutetaan ristikytkennät pysyviksi.

Todettakoon tässä, että ylläkuvattu proseduuri on vain eräs esimerkki keksinnön mukaisesta menetelmästä. Osa ylläkuvatuista toiminnoista 10 voidaan suorittaa toisessa jäijestyksessä.

Esimerkkejä keksinnön mukaisen radiojärjestelmän tukiasemaohjaimen, ristikytkentälaitteiston ja tukiaseman rakenteesta havainnollistetaan oleellisin osin kuviossa 8. Tukiasemaohjain 302 käsittää ohjausyksikön. Tukiasemaohjain käsittää edelleen transmissiolaitteiston 802, jonka avulla se on 15 yhteydessä 804 ristikytkentälaitteistoon 308. Ristikytkentälaitteisto 308 käsittää tyypillisesti ohjausyksikön 806, sekä transmissiolaitteiston 808, jonka avulla se on yhteydessä 810 tukiasemaan 316. Tukiasema 316 käsittää tyypillisesti transmissiolaitteiston 812, ohjausyksikön 814, radiotaajuusosat 816, joiden avulla haluttu signaali lähetetään matkapuhelimille antennin 818 välityksellä.

20 Ohjausyksiköt 800, 806 ja 814 on tyypillisesti toteutettu yleis- tai signaaliprosessorien ja muistielementtien avulla.

Keksinnön mukaisen menetelmän edellyttämät toimenpiteet tukiasemissa ja tukiasemaohjaimessa voidaan edullisesti suorittaa ohjelmallisesti ohjausprosessoreihin talletettujen käskyjen avulla. Radiojärjestelmän tukiase- :* 25 maohjaimet, ristikytkentälaitteistot ja tukiasemat käsittävät luonnollisesti myös muita komponentteja, kuin mitä kuviossa 8 on esitetty, kuten alan ammattimiehelle on selvää, mutta koska ne eivät ole keksinnön kannalta olennaisia, ne on jätetty esittämättä kuviossa 8.

Edelleen keksinnön mukainen ratkaisu ei ole rajoittunut kuviossa 3 30 esitettyihin transmissiotopologioihin, kuten alan ammattimiehelle on selvää.

' Kuvioissa 9a ja 9b havainnollistetaan eräitä muita esimerkkejä transmissioto- pologioista. Kuviossa 9a järjestelmä käsittää tukiasemaohjaimen 302, johon on kytketty tukiasema 900, johon puolestaan on kytketty tukiasema 902 sekä ristikytkentälaitteisto 904. Ristikytkentälaitteistoon 904 on kytketty tukiasemat 35 906 ja 908.

» « ia 106766

Kuviossa 9b järjestelmä käsittää tukiasemaohjaimen 302, johon on kytketty ristikytkentälaitteisto 910. Ristikytkentälaitteistoon 910 on kytketty toinen ristikytkentälaitteisto 912, ja toiseen ristikytkentälaitteistoon 910 on kytketty tukiasema 914. Kuviossa havainnollistetaan myös silmukkakytkentää 918, 5 jonka avulla voidaan saada varmistus verkkoelementtien ja tukiasemaohjaimen välisen yhteyden säilymiselle.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän 10 keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• · · i · ·

Claims (13)

13 106766

1. Menetelmä verkkoelementtien kytkemiseksi radiojärjestelmään, joka käsittää yhden tai useampia verkkoelementtejä (316, 324, 326, 328, 334, 336), tukiasemaohjaimen (302) ja verkonhallintajärjestelmän (300), jotka ovat 5 operatiivisesti toisiinsa kytketyt tietoliikenneyhteyksien avulla, jotka yhteydet käsittävät liikennekanavia ja ohjauskanavia, ja jossa järjestelmässä informaatio verkkoelementtien välillä siirretään kehyksissä, jotka on jaettu aikaväleihin, ja jossa järjestelmässä tukiasemaohjain (302) ohjaa yhtä tai useampaa verkkoelementtiä, ja että asennettavaan verkkoelementtiin on syötetty verkkoele-10 mentin tunnistetieto ja jossa menetelmässä fyysisesti kytketään verkkoelementti tietoliikenneyhteyksien avulla järjestelmään, tunnettu siitä, että niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain käyttää kommunikointiin verkkoelementtien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit on jaettu yhteen tai useampaan ryhmään (406, 412), ja että kussakin ryhmässä 15 on yksi aikaväli (408, 414), jota käytetään kommunikointiohjauskanavana liittyen aikavälien varaukseen sanotusta ryhmästä, ja että tukiasemaohjain varaa tarvittavan tietoliikennekapasiteetin verkkoelementin ja tukiasemaohjaimen välisen kommunikoinnin käyttöön, ja että varattu tietoliikennekapasiteetti haaroitetaan ohjelmallisesti tietolii-20 kenneyhteyksien lävitse verkkoelementille.

2. Menetelmä verkkoelementtien kytkemiseksi radiojärjestelmään, joka käsittää yhden tai useampia verkkoelementtejä (316, 324, 326, 328, 334, 336), tukiasemaohjaimen (302) ja verkonhallintajärjestelmän (300), jotka ovat ;·* operatiivisesti toisiinsa kytketyt tietoliikenneyhteyksien avulla, jotka yhteydet 25 käsittävät liikennekanavia ja ohjauskanavia, ja jossa järjestelmässä informaatio verkkoelementtien välillä siirretään kehyksissä, jotka on jaettu aikaväleihin, ja jossa järjestelmässä tukiasemaohjain (302) ohjaa yhtä tai useampaa verkkoelementtiä, ja että asennettavaan verkkoelementtiin on syötetty verkkoelementin tunnistetieto ja jossa menetelmässä fyysisesti kytketään verkkoele-30 mentti tietoliikenneyhteyksien avulla järjestelmään, tunnettu siitä, että niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain käyttää kommunikointiin verkkoelementtien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit on jaettu yhteen tai useampaan ryhmään (406, 412), ja että kussakin ryhmässä on yksi aikaväli (408, 414), jota käytetään kommunikointiohjauskanavana liit-35 tyen aikavälien varaukseen sanotusta ryhmästä, ja että « « 14 106766 tukiasemaohjaimelle määritetään etukäteen siihen kytkettäviksi sallittujen verkkoelementtien tunnistetieto, ja että asennettava verkkoelementti fyysisen asennuksen jälkeen etsii tietoliikenneyhteyksien avulla vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommuni-5 kointiohjauskanavia ja tunnistaa löytämiensä kommunikointikanavien avulla vapaat ryhmät, ja että verkkoelementti lähettää ryhmän kommunikointiohjauskanavaa pitkin tunnistetietonsa ja laitteistotietonsa tukiasemaohjaimelle, joka vertaa tunnistetietoa sallittujen verkkoelementtien tunnistetietoihin, ja tunnistetiedon olio lessa sallittu hyväksyy verkkoelementin, ja että tukiasemaohjain varaa ryhmästä tarvittavat aikavälit verkkoelementin ja tukiasemaohjaimen välisen kommunikoinnin käyttöön ja ilmoittaa tiedon varatuista aikaväleistä verkkoelementille kommunikointiohjauskanavaa pitkin, ja että 15 varatut aikavälit haaroitetaan ohjelmallisesti tietoliikenneyhteyksien lävitse verkkoelementille.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiasemaohjain hylkää verkkoelementin, mikäli sen tunnistetieto ei ole sallittujen verkkoelementtien tunnistetietojen joukossa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiasemaohjaimen hylätessä verkkoelementin verkkoelementti valitsee toisen tukiasemaohjaimen ryhmän kommunikointikanavan, jota käyttäen se lähettää tunnistetietonsa ja laitteistotietonsa toiselle tukiasemaohjaimelle, ja että verkkoelementti toistaa tätä proseduuria, kunnes jokin tukiasemaohjain hyväk-V 25 syy verkkoelementin.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa radiojärjestelmän verkkoelementeistä (324, 326) on toisiinsa liitettyinä tietoliikenneyhteyksien avulla sarjaan kytkettyinä.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että käyttämättömien aikavälien ryhmiä siirretään ohjelmallisesti kokonaisina ryhminä kehyksissä sellaisiin verkkoelementteihin, joita ovat siirtoon kykenevien tietoliikenneyhteyksillä kytketty tukiasemaohjaimiin.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tieto käyttämättömistä aikavälien ryhmistä asetetaan manuaalisesti sellai- 35 siin verkkoelementteihin, joita ovat ohjelmalliseen siirtoon kykenemättömillä tietoliikenneyhteyksillä kytketty tukiasemaohjaimiin. is 106766

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asennettava verkkoelementti etsittyään tietoliikenneyhteyksien avulla vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommunikointiohjauskanavia etsii tietoliikenneyhteyksistä reitit niihin verkkoelementteihin, joissa käyttämättömien aika- 5 välien ryhmiä on kokonaisina ryhminä kehyksissä.

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkkoelementit ovat järjestelmän tukiasemia.

10. Patenttivaatimuksen 1 tai2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunkin ryhmän kommunikointiohjauskanava on ryhmän viimeinen ai- 10 kaväli.

11. Radiojärjestelmä, joka käsittää yhden tai useampia verkkoelementtejä (316, 324, 326, 328, 334, 336), tukiasemaohjaimen (302) ja verkon-hallintajärjestelmän (300), jotka ovat operatiivisesti toisiinsa kytketyt tietoliikenneyhteyksien avulla, jotka yhteydet käsittävät liikennekanavia ja ohjauska- 15 navia, ja jossa järjestelmässä informaatio verkkoelementtien välillä siirretään kehyksissä, jotka on jaettu aikaväleihin, ja jossa järjestelmässä tukiasemaohjain ohjaa yhtä tai useampaa verkkoelementtiä, ja jotka verkkoelementit käsittävät verkkoelementin tunnistetiedon, tunnettu siitä, että niissä kehyksissä, joita tukiasemaohjain on sovitettu käyttämään 20 kommunikointiin verkkoelementtien kanssa, kehysten käyttämättömät peräkkäiset aikavälit on jaettu yhteen tai useampaan ryhmään (406, 412), ja että kussakin ryhmässä on yksi aikaväli (408, 414), jota käytetään kommunikointi-kanavana liittyen aikavälien varaukseen sanotusta ryhmästä, ja että tukiasemaohjaimelle määritetään etukäteen siihen kytkettäviksi sal-:* 25 liitujen verkkoelementtien tunnistetieto, ja että asennettava verkkoelementti on fyysisen asennuksen jälkeen sovitettu etsimään tietoliikenneyhteyksien avulla vastaanottamistaan kehyksistä ryhmien kommunikointikanavia ja tunnistamaan löytämiensä kommunikointikanavien avulla vapaat ryhmät, ja että 30 verkkoelementti on sovitettu lähettämään ryhmän kommunikointika navaa pitkin tunnistetietonsa ja laitteistotietonsa tukiasemaohjaimelle, joka on sovitettu vertaamaan tunnistetietoa sallittujen verkkoelementtien tunnistetietoihin, ja tunnistetiedon ollessa sallittu hyväksymään verkkoelementin, ja että tukiasemaohjain on sovitettu varaamaan ryhmästä tarvittavat aika- 35 välit verkkoelementin ja tukiasemaohjaimen välisen kommunikoinnin käyttöön ja ilmoittamaan tieto varatuista aikaväleistä verkkoelementille. 106766 16

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukiasemaohjain on sovitettu hylkäämään verkkoelementin, mikäli sen tunnistetieto ei ole sallittujen verkkoelementtien tunnistetietojen joukossa.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu sii-5 tä, että tukiasemaohjaimen hylätessä verkkoelementin verkkoelementti on sovitettu valitsemaan toisen tukiasemaohjaimen ryhmän kommunikointikanavan, jota käyttäen se on sovitettu lähettämään tunnistetietonsa ja laitteistotietonsa toiselle tukiasemaohjaimelle, ja että verkkoelementti on sovitettu toistamaan tätä proseduuria, kunnes jokin tukiasemaohjain hyväksyy verkkoelementin. > > **« 17 106766