FI106997B - Naapurisolun mittaus TDMA-solukkoradioverkossa - Google Patents

Description

106997

Naapurisolun mittaus TDMA-solukkoradioverkossa

Tekniikan ala

Keksinnön kohteena on menetelmä naapurisolujen 5 mittaukseen aikahyppelyä käyttävässä TDMA-solukkoradioverkossa, jossa TDMA-solukkoradioverkossa tukiasema lähettää laskevaa siirtotietä pitkin tilaajapäätelaitteelle ainakin yhdessä TDMA-kehyksen aikavälissä yleiset ohjaus-kanavat, ja tilaajapäätelaite mittaa naapurisolun ainakin 10 yhdestä yleisen ohjauskanavan sisältävän TDMA-kehyksen aikavälistä, ja mitattava ainakin yksi yleisen ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli lähetetään ilman aikahyppelyä vakiolähetysteholla.

Tekniikan taso 15 TDMA-solukkoradioverkossa tilaajapäätelaitteella on kaksisuuntainen radioyhteys palvelevan solun tukiasemaan. Koska tilaajapäätelaitteen haltija voi liikkua palvelevan solun alueella, jopa ulos solusta naapurisolun alueelle, täytyy järjestelmässä valmistautua kanavanvaih-20 toon, eli siihen, että tilaajapäätelaitteen radioyhteys palvelevan solun tukiasemaan vaihdetaan paremmin kuuluvaan naapurisolun tukiasemaan. Myös solunsisäinen kanavanvaihto voidaan tarvittaessa suorittaa, tällöin radioyhteys palvelevan solun tukiasemaan säilyy, radioyhtey-'·1·' 25 teen käytetyt kanavat vain vaihdetaan paremmin kuuluvik-

Li : si.

• · · • t· : Kanavanvaihtoon valmistaudutaan siten, että tilaa- *:2: japäätelaite mittaa radioyhteytensä tehoa ja/tai laatua, ·1·.. esimerkiksi siirtovirheiden lukumäärän, palvelevan solun • 30 tukiasemaan, ja sen lisäksi mahdollisimman monen naapuri-solun tukiaseman lähettämien yleisten ohjauskanavien te-hoa.

• ·

Esimerkiksi GSM-järjestelmässä laskevan siirtotien « « ···" yleiset ohjauskanavat ovat BCCH (Broadcast Control Chan- 35 nel), FCCH (Frequency Correction Channel), SCH (Synchro- « · · 2 • · · 2 106997 nization Channel), PCH (Paging Channel), AGCH (Access Grant Channel), SDCCH (Standalone Dedicated Control Channel) ja SACCH (Slow Associated Control Channel). Lisätietoa näiden kanavien rakenteesta ja tarkoituksesta on tar-5 vittaessa saatavissa GSM-spesifikaatioista sekä kirjasta "An Introduction to GSM", S.M. Redl, M.K. Weber, M.W. Oliphant, Artech House, London, 1995, ISBN 0-89006-785-6, etenkin luvusta 5.10.

GSM-järjestelmässä tilaajapäätelaite raportoi tulo kiasemalle mittaustuloksensa ainakin kerran sekunnissa. GSM-järjestelmässä mitattavien naapurisolujen lukumäärä on maksimissaan kuusitoista, yleensä keskimäärin kuuden naapurisolun tiedot ilmoitetaan tukiasemalle.

Tilaajapäätelaite mittaa naapurisoluja sen tauon 15 aikana, joka sillä on edellisen vastaanottamansa laskevan siirtotien purskeen ja lähettämänsä seuraavan nousevan siirtotien purskeen välillä, tai sitten vastaavasti lähetyksen ja vastaanoton välillä.

GSM:ssä mittausongelma on ratkaistu siten, että 20 kukin tukiasema lähettää jatkuvasti jollakin tietyllä taajuudella vakioteholla yleisiä ohjauskanavia. Lähetyksen täytyy tapahtua riippumatta siitä, olisiko kyseisen taajuuden aikaväliä käyttävässä kanavassa itseasiassa mitään hyötykuormaa siirrettäväksi. Kyseiselle taajuudelle • « 25 ei voida käyttää tehonsäätöä eikä epäjatkuvaa lähetystä.

• * i Tästä aiheutuu useita ongelmia. Koska lähetystehon • · · : on oltava vakio, aiheutuu muille samaa taajuutta käyttä- ·:*·: ville tukiasemilla samakanavahäiriötä. Samoin voi aiheu- ·*·., tua viereiskanavahäiriötä kyseisen taajuuden viereisiä • 30 taajuuksia käyttäville tukiasemille.

• « ·

Myöskään ohjauskanavien taajuushyppely ei ole mah- . dollista. Taajuushyppelyllä tarkoitetaan tekniikkaa, jos- • * sa lähetin lähettää esimerkiksi yhden aikavälin tietyllä taajuudella, sitten seuraavan aikavälin jollakin toisella :'\i 35 taajuudella, kolmannen aikavälin jollakin kolmannella I I * 4 « « · • · « 4 · 106997 3 taajuudella jne. Taajuushyppelysekvenssi muodostuu ennalta määrätystä joukosta taajuuksia, joiden mukaisesti lä-; hetin lähettää kunkin aikavälin. Taajuushyppelysekvenssi toistuu sitten sekventiaalisesti. Taajuushyppelyn etuna 5 on lähinnä se, että sen avulla lähetykset hajotetaan tasaisesti järjestelmän koko taajuusalueelle, jolloin kunkin kanavan keskimääräinen monikäyttöhäiriö pienenee. Toinen selvä etu on se, että jos jonkin yhteyden jokin taajuus kärsii häipymästä, niin hyppelysekvenssin muut 10 taajuudet eivät todennäköisesti ole häipyviä taajuuksia, jolloin häipymän vaikutus radioyhteyden laatuun kestää vain kyseisen aikavälin. Taajuushyppelyä käyttäen järjestelmän kapasiteettia voidaan lisätä. Samoin radioyhteyksien laatua voidaan parantaa. Edelleen lähetyksien kanto-15 matkaa voidaan pidentää.

TS

#0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7

#0 A B C D E FGH

#1 H A B C DE FG

#2GHABCDE F

/.'· #3FGHABC DE

• (

:.: I #4 E F G H A B C D

··· - - - — — ---- * · · • · ·

MF #5 D E F G H A B C

• · · · · • ♦ ' - —

#6CDEFGHAB

• · «

* #7 B C D E F G H A

#8ABCDE FGH

• · —_________

'J #9 HA B C D E F G

• · · • · « « · · • 1 « · i > · • » » · • «· o 4 106997

TS

#0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7

#50 GHABCDEF

Taulukko 1

Aikahyppely on toinen tekniikka, jolla järjestel-5 män kapasiteettia voidaan lisätä. Aikahyppelyssä kussakin TDMA-kehyksessä kukin lähetin vaihtaa ennalta määrätyn aikahyppysekvenssin mukaan sitä aikaväliä, jossa kyseinen lähetin lähettää. Aikahyppely pienentää taajuushyppelyn tapaan monikäyttöhäiriöitä keskiarvoistamalla taajuusalu-10 een kuormitusta ennen kaikkea solujen välillä. Esimerkiksi jonkin solun laidalla sijaitseva ja suurta tehoa käyttävä tilaajapäätelaite häiritsee seuraavan samaa taajuutta käyttävän solun kanavia aikahyppelyn ansiosta vain yhtä kanavaa vähän aikaa kerralla, eikä koko ajan jotain 15 tiettyä kanavaa, joka sattuu olemaan samalla taajuudella ja samassa aikavälissä. Aikahyppelyä käyttäen voidaan taajuushyppelyn vaikutusta tehostaa, etenkin sellaisissa järjestelmissä, joissa taajuushyppelyyn käytettäviä taa- ·.·. juuksia on liian vähän. Tällaisia järjestelmiä voivat oi- • · * .' 20 la esimerkiksi laajakaistaisia kanavia datan siirtoon ***.’ käyttävät kehittyneet TDMA-solukkoradioverkot. Taulukossa • ; ; *· # 1 kuvataan miten GSM-järjestelmän 51-monikehyksessä 8 eri ·««·· * * lähetintä A, B, C, D, E, F, G, H vaihtaa lähetysaikaväli- ·· • *·* ään. Vaakarivillä on aina yhden TDMA-kehyksen aikavälit

• M

l '· · 25 (TS) #0 - #7. Pystysuorassa kuvataan miten 51-monikehys muodostuu yksittäisistä kehyksistä. Kullakin yksittäisel-lä kehyksellä on järjestysnumero (MF) #0 - #50, joka il- , moittaa monesko 51-monikehyksen kehys on kyseessä. Ensim mäisessä 51-monikehyksen kehyksessä lähetin A lähettää « * 1 i « « • « * 106997 5 aikavälissä O, seuraavassa kehyksessä aikavälissä 1, sitten aikavälissä 2, jne. 51-monikehyksen kehyksessä 8 ai-; kahyppelysekvenssi alkaa jälleen alusta.

Keksinnön -tunnusmerkit 5 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on toteuttaa menetelmä, jolla naapurisolun mittaus toteutetaan aika-hyppelyä käyttävässä TDMA-solukkoradioverkossa.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä menetelmällä, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomais-10 ta, että vierekkäisissä soluissa ovat mitattavat yleisen ohjauskanavan sisältävät TDMA-kehyksen aikavälit ajallisesti eri aikaisia.

Keksinnön kohteena on lisäksi aikahyppelyä käyttävä TDMA-solukkoradioverkko, jossa TDMA- 15 solukkoradioverkossa tukiasema on sovitettu lähettämään laskevaa siirtotietä pitkin tilaajapäätelaitteelle ainakin yhdessä TDMA-kehyksen aikavälissä yleiset ohjauskana-vat, ja tilaajapäätelaite on sovitettu mittaamaan naapu-risolun ainakin yhdestä yleisen ohjauskanavan sisältävän 20 TDMA-kehyksen aikavälistä, ja tukiasema on sovitettu lähettämään mitattava ainakin yksi yleisen ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli ilman aikahyppelyä vaki-olähetysteholla. Järjestelmälle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että vierekkäisissä soluissa tukiasemat « · 25 ovat sovitettuja lähettämään mitattavat yleisen ohja-: uskanavan sisältävät TDMA-kehyksen aikavälit ajallisesti • · · : · · eri aikaisesti.

• •j··: Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan huo- mättäviä etuja. Mitattavaksi tarkoitetut ohjauskanavat • 30 tarvitsevat edullisimmin vain yhden aikavälin käyttöönsä.

Kyseisellä taajuudella ei siis tarvitse koko ajan käyt-. tää vakiolähetystehoa. Järjestelmästä on siten vähemmän *t< interferenssiä, joten sen kapasiteetti on suurempi. Muut ·««' mittataa juudella olevat aikavälit voivat käyttää tehon- 35 säätöä ja epäjatkuvaa lähetystä. Haluttaessa myös taa- 4 « « I * < « ♦ · · « 1 · • « · · * • · t · « I · 6 106997 juushyppelyä voidaan käyttää keksintöä käyttävässä jär-j estelmässä.

Kuvioiden selitys

Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin viita-5 ten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 esittää keksintöä käyttävää TDMA-solukkoradioverkkoa, kuvio 2 esittää palvelevaa solua, kuvio 3 esittää tukiasemaa lohkokaaviona, 10 kuvio 4 esittää tukiaseman yksittäistä lähetinvas- taanotinta lohkokaaviona, kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen aikahyppelyn toteuttamista, kuvio 6 esittää tilaajapäätelaitetta lohkokaavio- 15 na.

Edullisten toimintamuotojen kuvaus

Esillä oleva keksintö soveltuu käytettäväksi kaikissa TDMA-solukkoradioverkoissa, joissa voidaan käyttää aikahyppelyä.

20 Kuviossa 1 havainnollistetaan naapurisolun mitta usta. Tukiasemasta 101 on kaksisuuntainen radioyhteys 120 tässä tapauksessa autoon sijoitettuun tilaajapäätelait-teeseen 100. Tukiasemilla 101-107 on kullakin solunsa, eli kuviossa kuusikulmion muotoisena alueena kuvattu tu- « 4 25 kiaseman teoreettinen kuuluvuusalue. Kukin tukiasema 101- 9 « ·. 107 lähettää yleiset kontrollikanavat 110A-110G laskevaa siirtotietä pitkin, eli tukiasemalta tilaajapäätelaitteen *···; suuntaan. Tilaajapäätelaite 100 mittaa kuulemiensa yleis- y." ten kontrollikanavien 110B-110G tehoa, omasta radioyh- • ,*·*, 30 teydestään 120 tukiasemaan 101 tilaajapäätelaite 100 voi mitata laadun tarvitsematta mitata palvelevan solun tu-, kiaseman 101 yleisiä kontrollikanavia 110A. Omasta radio yhteydestä 120 mitattu tieto täytyy muuttaa vertailukel- i * poiseksi naapurisolu j en yleisistä kontrollikanavista t .*·,· 35 110B-110G mitattujen tietojen kanssa, myös tehotasojen * · 9 * « k , « I · 4 * » • · < • · · 4 < ( » e · • ♦

(I

106997 7

erot täytyy ottaa huomioon. Jos tilaajapäätelaite 100 ei ole puhelutilassa, niin silloin tilaajapäätelaite 100 , kuuntelee myös oman solun yleisiä kontrollikanavia 110A

ja mittaa samalla niiden tehoa, joka on suoraan verran-5 nollinen naapurisolujen yleisten kontrollikanavien 110B-110G tehoon. Tilaajapäätelaite 100 raportoi parhaimpien naapuritukiasemien keskiarvoistetut mittaustulokset tukiasemalle 101, ja tukiasemajärjestelmä (todennäköisimmin tukiasemaohjain) tekee päätöksen kanavanvaihdosta pääasi-10 assa näiden tulosten perusteella.

Tukiaseman 101 rakenne kuvataan kuviossa 3. Kuvio 3 sisältää vain keksinnön selittämisen kannalta oleelliset lohkot, mutta alan ammattimiehelle on selvää, että tavanomaiseen tukiasemaan sisältyy lisäksi muitakin toi-15 mintoja ja rakenteita, joiden tarkempi selittäminen ei tässä ole tarpeen. Tukiasema voi olla esimerkiksi GSM-järjestelmässä käytetyn tyyppinen tukiasema, joka kuitenkin käsittää keksinnön vaatimat muutokset. Tukiasema 101 käsittää tukiaseman kontrollitoiminnon BCF (Base Station 20 Control Function), joka ohjaa paikallisesti koko tukiaseman 101 toimintaa. Useita tukiasemia 101-107 keskitetysti puolestaan ohjaa niihin yhteydessä oleva tukiasemaohjain • · ·.·.1 (BSC = Base Station Controller) 300. Tukiaseman 101 pax- « · ·,· i kallisen ohjauksen kohteena ovat lähetinvastaanottimet : 25 TRX1-TRXN. Tyypillisesti tukiasemassa 101 on yhdestä ♦;··· kuuteentoista lähetinvastaanotinta TRX1, TRX2, TRX3, . ..

,TRX16. Yksi lähetinvastaanotin TRX1-TRXN tarjoaa radio-kapasiteetin yhdelle TDMA-kehykselle, siis tyypillisesti » · « kahdeksalle aikavälille.

. 30 Kuviossa 4 kuvataan tarkemmin yhden lähetinvas- taanottimen TRX1 rakenne. Vastaanotin 400 käsittää suo- • · · dattimen, joka estää halutun taajuuskaistan ulkopuoliset « ;1·,· taajuudet. Sen jälkeen signaali muunnetaan välitaajuudel- v « .··'. le tai suoraan kantataajuudelle, jossa muodossa oleva 35 signaali näytteistetään ja kvantisoidaan analogia/digi- • · · 1 1 • ♦ 8 106997 taalirauuntimessa 402. Ekvalisaattori 404 kompensoi häiriöitä, esimerkiksi monitie-etenemisen aiheuttamia häiriöitä. Demodulaattori 406 ottaa ekvalisoidusta signaalista bittivirran, joka välitetään demultiplekserille 5 408. Demultiplekseri 408 erottelee bittivirran eri aika väleistä omiin loogisiin kanaviinsa. Kanavakoodekki 416 dekoodaa eri loogisten kanavien bittivirran, eli päättää onko bittivirta signalointitietoa, joka välitetään signa-lointiyksikölle 418, vai onko bittivirta puhetta, joka 10 välitetään puhekoodekille 410. Kanavakoodekki 416 suorittaa myös virheenkorjausta. Lähdekoodekki 410 suorittaa tukiasemassa vastaanotetun datan, esimerkiksi kuvan tai puheen dekoodausta, ja vastaavasti lähetettävälle datalle koodausta. Koodaus ja dekoodaus on siten esimerkiksi pu-15 hetta sisältävän datan muuntamista, kiinteän verkon 64 kbit/s muodosta solukkoradioverkon johonkin muuhun (esimerkiksi 13 kbit/s) muotoon ja päinvastoin. Signa-lointiyksikkö 418 käsittelee verkon ja tilaajapäätelait-teen välistä signalointi-informaatiota. Ohjausyksikkö 414 20 suorittaa sisäisiä kontrollitehtäviä ohjaamalla eri yksikköjä. Purskemuodostin 428 lisää opetussekvenssin ja hännän kanavakoodekista 416 tulevaan dataan. Multiplekse- « « ri 426 osoittaa kullekin purskeelle sen aikavälin. Modu- • · ·.: · laattori 424 moduloi digitaaliset signaalit radiotaajui- « « · :: : 25 selle kantoaallolle. Tämä toiminto on analoginen luon- ·;·*: teeltaan, joten sen suorittamisesta tarvitaan digitaali/- analogia-muunninta 422. Lähetin 420 käsittää suodattimen, • jolla kaistanleveyttä rajoitetaan. Lisäksi lähetin 420 • * « kontrolloi lähetyksen ulostulotehoa. Syntetisaattori 412 . 30 järjestää tarvittavat taajuudet eri yksiköille. Synteti- • ••cc saattorin 412 sisältämä kello voi olla paikallisesti oh-• · · * • · jattu tai sitä voidaan ohjata keskitetysti jostain muual-ta, esimerkiksi tukiasemaohjaimesta. Syntetisaattori 412 i i luo tarvitut taajuudet esimerkiksi jänniteohjatulla os- '·' 35 killaattorilla.

• · · • · · «4« « · • · 106997 9

Mikäli kuvatunlaisessa tukiasemassa 101 käytetään taajuushyppelyä se voidaan toteuttaa kahdella tavalla: kantataajuushyppelynä tai syntetisaattorihyppelynä. Mikäli tukiasemassa 101 on useita lähetinvastaanottimia TRX1-5 TRXN, niin kukin aikaväli kuljetetaan tietyllä kantataa-juudella toimivalle lähetinvastaanottimelle TRX1-TRXN taajuushyppelysekvenssin mukaisesti. Mikäli tukiasemassa on vain esimerkiksi yksi lähetinvastaanotin TRX1, niin haluttaessa toteuttaa taajuushyppely täytyy sekä synteti-10 saattoria 412 että lähetintä 420 ohjata eri taajuuksille kunkin aikavälin lähettämiseksi taajuushyppelysekvenssin mukaisella taajuudella.

Aikahyppely toteutetaan kuvatunlaisessa tukiasemassa 101 siten, että lähetinvastaanottimessa TRX1 mul-15 tiplekseri 426 osoittaa kullekin purskeelle sen aikavälin aikahyppelysekvenssin mukaisesti ohjausyksikön 414 ohjaamana .

Tukiasema 101 on sovitettu lähettämään laskevaa siirtotietä pitkin yleiset ohjauskanavat käyttäen ainakin 20 yhtä TDMA-kehyksen aikaväliä. Keksinnön mukaisesti tukiasema 101 on edelleen sovitettu lähettämään naapurituki-aseman mittauksen mahdollistavasti ainakin yksi yleisen • · ·.·.· ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli ilman ai- « · kahyppelyä vakiolähetysteholla. Kuvatunlaisessa tukiase- : 25 massa tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi siten, että tu- •;··· kiaseman kontrollitoiminto BCF ohjaa yleiset kontrollika- ;·. navat esimerkiksi ensimmäiselle lähetinvastaanottimelle i · · #·;·. TRX1. Kyseisessä lähetinvastaanottimessa TRX1 ohjausyk- • « · sikkö 414 ohjaa multiplekseriä 426 sijoittamaan yleiset 30 ohjauskanavat, tai ainakin ne ohjauskanavat joista naapu-ritukiaseman mittaus voidaan tehdä, aina samaan TDMA- • · ♦ • · ...* kehyksen aikaväliin, eli kyseinen aikaväli ei osallistu } aikahyppelyyn. Lähetintä 420 ohjataan lähettämään kysei- nen mittausaikaväli aina samalla vakiolähetysteholla.

35 Tyypillisesti tukiaseman kontrollitoiminto BCF ja lähe-

I < 4 i I

4 I

I 4 4 106997 10 tinvastaanottimen TRX1 ohjausyksikkö 414 on toteutettu signaalinkäsittely- tai yleisprosessoreilla. Tällöin edullisesti keksinnön vaatimat toiminnot toteutetaan ohjelmistona. Toteutus voidaan tehdä myös esimerkiksi eril-5 lislogiikalla tai ASIC-piirillä tai jollakin muulla HW-pohjaisella ratkaisutavalla. Keksinnön mukainen perusperiaate kuitenkin säilyy samana.

Keksinnön mukaisessa järjestelmässä voidaan käyttää myös taajuushyppelyä tehostamaan järjestelmän kapasi-10 teettia ja suorituskykyä. Tällöin tukiasema on sovitettu aiemmin kuvatulla tavalla suorittamaan taajuushyppelyä. Myös yleisen ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli voi taajuushypellä.

Kuvioissa 2 ja 5 havainnollistetaan miten keksin-15 nön mukaisesti toteutetaan aikahyppely. Tukiasemalla 101 on yhteys 120A-120G seitsemään tilaajapäätelaitteeseen 100A-100G. Kuviossa 5 kuvataan miten kunkin tilaajapääte-laitteen lähetyksen aikaväliä vaihdellaan aikahyppelysek-venssin mukaisesti. Vaakatasossa kuvataan yhden TDMA-20 kehyksen 8 aikaväliä TS #0-#7. Pystysuunnassa kuvataan miten 51-monikehys muodostuu 51:stä TDMA-kehyksestä #0-#50. Aikaväli #2 on kyseisessä esimerkissä valittu yleis-·.. ten ohjauskanavien CCCH lähettämiseen. Mitä tahansa muu- ·,· · takin aikaväliä #0-#7 voitaisin tietenkin käyttää. Aika- 25 hyppelysekvenssi on samantyyppinen kuin taulukon 1 esi- « ·;··· merkissä. 51-monikehyksen ensimmäisessä kehyksessä #0 ti- ;·. laa j apäätelaitteen 100A laskevan siirtotien radioyhteys t·;·, 120A on aikavälissä #0, tilaajapäätelaitteen 100B radio-

I I I

yhteys 120B aikavälissä #1, aikavälissä #2 ovat yleiset . 30 ohjauskanavat CCCH, tilaajapäätelaitteen 100C radioyhteys 120C aikavälissä #3, jne. Seuraavassa kehyksessä #1 kun-

• M

kin radioyhteyden 120A-120G aikaväliä on kasvatettu yh-* della, kuitenkin siten, ettei aikaväliä #2 käytetä, ja ^ i ,···„ mikäli aikaväli on ollut edellisellä kerralla #7 niin 35 seuraava aikaväli on #0. Kehyksestä #8 lähtien aikahyppe- • · « • · · 106997 11 lysekvenssi alkaa jälleen syklisesti toistua alusta. Ai-kahyppelysekvenssi voi olla kuvatulla lailla syklinen, tai toinen mahdollisuus on se, että aikahyppelysekvenssi on pseudosatunnainen. Tukiasema 101-107 on kuitenkin so-5 vitettu käyttämään kullekin radioyhteydelle tilaajapääte-laitteeseen solun sisällä samaa aikahyppelysekvenssiä, mutta eri offsetilla. Tässä esimerkissä on käytetty kehysrakennetta, jossa on kahdeksan aikaväliä, ja monike-hysrakennetta, joka sisältää 51 kehystä, mutta myös muun-10 laisia kehysrakenteita ja monikehysrakenteita voidaan käyttää.

Tilaajapäätelaitteen 100 suorittaman naapurituki-aseman mittauksen helpottamiseksi vierekkäisissä soluissa olevat tukiasemat 102-107 voivat olla sovitettu lähet-15 tämään mitattavat yleisen ohjauskanavan sisältävät TDMA-kehyksen aikavälit ajallisesti eri aikaisesti. Edullisesti verkko on tällöin synkroninen, eli että tukiasemien 101-107 lähetykset tapahtuvat oleellisesti samoilla hetkillä. Kuvion 1 esimerkissä tukiasema 101 lähettää ohja-20 uskanavat 110A taajuudella 950 MHz ajanhetkellä 0, tukiasema 102 ohjauskanavat 110B taajuudella 950.4 MHz ajanhetkellä +577 με (= TDMA-kehyksen yhden aikavälin kesto), •.V jne. Tällöin siis kukin tukiasema 101-107 lähettää ohja- ' '· · uskanavansa 110A-110G eri aikavälissä ja koska verkko on 25 synkroninen, niin lähetykset eivät tapahdu samalla het- • ·;··· kellä. Tilaajapäätelaite 100 voi sitten tehokkaammin mi- tata naapurisolujen ohjauskanavia 110B-110G, koska ne ei- » ·♦ #·;·4 vät ole ajallisesti päällekkäisiä. Vaikka jokin ohjauska- • · · navista 110B-110G olisikin ajallisesti päällekkäinen ti-. 30 laajapäälaitteen 100 ja tukiaseman 101 välisessä radioyh teydessä 120 käytettyjen liikennekanavien kanssa, ei ti- • · · lanne kuitenkaan haittaa pysyvästi mittausta, koska ky-<·.(; seiset liikennekanavat aikahyppelevät.

i 1

Toinen mahdollisuus toteuttaa ohjauskanavien lähe-35 tyksen ajastuksen eriaikaisuus on se, että vierekkäisten • · · • 1 1 · 106997 12 solujen tukiasemien 101-107 kesken niiden välinen ajas-tuksen offset on tunnettu. Tällöin tavallaan yhden tukiasemaohjaimen alaiset tukiasemat ovat synkronissa keskenään ja ohjauskanavien lähetys voidaan suunnitella naapu-5 rimittausta helpottavaksi.

Eräässä edullisessa toteutusmuodossa tukiasema 101 on sovitettu lähettämään mitattavan yleisen ohjauskanavan sisältävän TDMA-kehyksen aikavälin ainakin yhden viereisen aikavälin vakiolähetysteholla. Tämä helpottaa tilaa-10 japäätelaitteen 100 suorittaman naapurisolun tukiaseman mittausta, koska mittausikkunan ajallinen kesto on tällöin pitempi. Esimerkiksi kuvion 5 esimerkissä voitaisiin myös aikaväli #1 lähettää vakiolähetysteholla, tai jopa molemmat aikavälit #1 ja #3. Tällöin mittausikkunan kesto 15 kasvaisi yhdestä aikavälistä kahteen tai jopa kolmeen.

Keksinnön mukainen tilaajapäätelaite 100 on mikä tahansa tunnetun tekniikan mukainen tilaajapäätelaite. Tarkastellaan kuviota 6, joka kuvaa yksinkertaistaen erään mahdollisen tilaajapäätelaitteen 100 rakenteen. Ti-20 laajapäätelaite 100 käsittää käyttöosan 600, radio-osan 620, ohjausyksikön 650 ja antennin 670. Käyttöosan 600 tehtävänä on toimia tilaajapäätelaitteen 604 käyttöliit-

I

tymänä käyttäjälle. Radio-osan 620 tehtävänä on muuntaa « « ; lähetettävä signaali radioyhteydelle 120 sopivaksi ja :: : 25 vastaavasti muuntaa vastaanotettu signaali käyttäjälle ·;··: ymmärrettäväksi. Antennilla 67 0 vastaanotetaan radioyh- j‘.tt teydeltä 120 signaali ja lähetetään radioyhteydelle 120 signaali. Käyttöosa 600 käsittää kaiuttimen 602, näytön • · « 604, näppäimistön 606 ja mikrofonin 608. Radio-osa 620 „ 30 käsittää vastaanottimen 630, lähettimen 640, ohjausosan • « · · c 650 ja duplex-suodattimen 660. Vastaanotin 630 käsittää • · demodulaattorin 632, dekrypterin 634 , kanavadekooderin 636 ja lähdedekooderin 638. Lähetin käsittää lähdekoode- < « rin 642, krypterin 644, kanavakooderin 646 ja modulaatto- 1 35 rin 648 .

• i · • · · • · · « II· • · « · • · · 106997 13

Signaali vastaanotetaan antennilla 670, josta se duplex-suodattimen 660 kautta viedään vastaanottimeen 630. Ensimmäiseksi signaali demoduloidaan demodulaatto-rissa 632. Seuraavaksi salaus puretaan dekrypterissa 634. 5 Sitten signaali dekoodataan kanavadekooderissa 636. Lopuksi vastaanotettu tieto muunnetaan esityskelpoiseksi lähdedekooderissa 638. Puheinformaatio viedään kaiutti-melle 602 ja tukiasemalta lähetetty signalointi käsitellään ohjausyksikössä 650. Mahdollisesti vastaanotettu 10 muunlainen data, esimerkiksi kuva, viedään tilaajapääte-laitteessa olevan liittymän (ei kuvattu) kautta jatkokäsittelyyn, esimerkiksi kannettavaan tietokoneeseen. Kun lähetettävä tieto saapuu mikrofonista 608 ja kontrolliyk-siköstä 650 lähettimeen 640, puheinformaatio digitalisoi-15 daan ja sitten digitalisoidusta puheinformaatiosta ja signaloinnissa luodaan koodisanoja lähdekooderissa 642. Sitten lähetettävä tieto koodataan kanavakooderissa 644, jonka jälkeen seuraa salaus krypterissä 646. Sitten tieto moduloidaan modulaattorissa 648. Lopuksi lähetettävä tie-20 to viedään duplex-suodattimen 660 kautta antenniin 670.

Keksinnön kannalta on oleellista se, että ohjausyksikkö 650 ohjaa yksiköitä, joihin sillä on kuviossa V.: yhteys. Ohjausosa 650 on toteutettu tyypillisesti yleis- • · « prosessorilla ja ohjelmistoilla. Keksintö vaatii muu- 25 toksia ohjelmistoon, joka ohjaa miten tilaajapäätelaite ·:··· 100 mittaa naapuritukiasemia. Tilaajapäätelaite on sovi- tettu muodostamaan mittausajankohta palvelevan solun tu- *·;·, kiasemalta ohjauskanavilla saadun mittausfrekvenssitiedon • · · ja/tai tukiaseman identiteettitiedon mukaisesti ennalta . 30 määrättyä sääntöä tai yhtälöä käyttäen.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten • « · oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan « « .··. muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esit- '·' 35 tämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

• · · • · · 1 « · « · « ·

Claims (19)

106997 14

1. Menetelmä naapurisolujen mittaukseen aikahyppe-lyä käyttävässä TDMA-solukkoradioverkossa, jossa TDMA- 5 solukkoradioverkossa tukiasema lähettää laskevaa siirtotietä pitkin tilaajapäätelaitteelle ainakin yhdessä TDMA-kehyksen aikavälissä yleiset ohjauskanavat, ja tilaaja-päätelaite mittaa naapurisolun ainakin yhdestä yleisen ohjauskanavan sisältävän TDMA-kehyksen aikavälistä, ja 10 mitattava ainakin yksi yleisen ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli lähetetään ilman aikahyppelyä va-kiolähetysteholla. tunnettu siitä, että vierekkäisissä soluissa ovat mitattavat yleisen ohjauskanavan sisältävät TDMA-kehyksen aikavälit ajallisesti eri aikai-15 siä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että TDMA-solukkoradioverkko on synkroninen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että vierekkäisten solujen tukiasemien välinen ajastuksen offset on tunnettu.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, ·,·,· tunnettu siitä, että aikahyppelyssä käytetään t : | pseudosatunnaista aikahyppelysekvenssiä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, ..... tunnettu siitä, että aikahyppelyssä käytetään ··, syklistä aikahyppelysekvenssiä. • · 1 *..., 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, • · 1 * tunnettu siitä, että kullekin radioyhteydelle 30 käytetään solun sisässä samaa aikahyppelysekvenssiä, mut- ‘ 1 ta eri offsetilla. m

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, : tunnettu siitä, että mitattavan yleisen ohjauska- ,···. navan sisältävän TDMA-kehyksen aikavälin ainakin yhden T 35 viereisen aikavälin lähetysteho on vakio. • · · • · · • · 1 « · · ♦ 1 • ♦ • 1 ♦ 106997 15

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tilaajapäätelaite muodostaa mittausajankohdan mittausfrekvenssin ja/tai tukiaseman identiteetin mukaisesti ennalta määrättyä sään- 5 töä tai yhtälöä käyttäen.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään taa-juushyppelyä, jossa myös mitattava ainakin yksi yleisen ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli taajuus- 10 hyppelee.

10. Aikahyppelyä käyttävä TDMA-solukkoradioverkko, jossa TDMA-solukkoradioverkossa tukiasema on sovitettu lähettämään laskevaa siirtotietä pitkin tilaajapäätelait-teelle ainakin yhdessä TDMA-kehyksen aikavälissä yleiset 15 ohjauskanavat, ja tilaajapäätelaite on sovitettu mittaamaan naapurisolun ainakin yhdestä yleisen ohjauskanavan sisältävän TDMA-kehyksen aikavälistä, ja tukiasema on sovitettu lähettämään mitattava ainakin yksi yleisen ohjauskanavan sisältävä TDMA-kehyksen aikaväli ilman aika- 20 hyppelyä vakiolähetysteholla, tunnettu siitä, että vierekkäisissä soluissa tukiasemat ovat sovitettuja lähettämään mitattavat yleisen ohjauskanavan sisältävät • TDMA-kehyksen aikavälit ajallisesti eri aikaisesti. i : : 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, ·/·': 25 tunnettu siitä, että TDMA-solukkoradioverkko on synkroninen. ;·, 12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, * ·« *... tunnettu siitä, että vierekkäisten solujen tuki- • · * • ♦ · * asemien välinen ajastuksen offset on tunnettu.

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, ·* tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu aika- Ml hyppelyssä käyttämään pseudosatunnaista aikahyppe-,·, ; lysekvenssiä. c i *

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, I I 35 tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu aika- « < <

4 I «

4. I 106997 16 hyppelyssä käyttämään syklistä aikahyppelysekvenssiä.

15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu käyttämään kullekin radioyhteydelle solun sisässä samaa aika- 5 hyppelysekvenssia, mutta eri offsetilla.

16. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu lähettämään mitattavan yleisen ohjauskanavan sisältävän TDMA-kehyksen aikavälin ainakin yhden viereisen aikavälin 10 vakiolähetysteholla.

17. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 10-16 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tilaaja-päätelaite on sovitettu muodostamaan mittausajankohdan mittausfrekvenssin ja/tai tukiaseman identiteetin mukai- 15 sesti ennalta määrättyä sääntöä tai yhtälöä käyttäen.

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 10-17 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tukiasema on sovitettu käyttämään taajuushyppelyä, jossa myös mitattava ainakin yksi yleisen ohjauskanavan sisältävä

20 TDMA-kehyksen aikaväli taajuushyppelee. i t I « · • · ♦ · * · · % t · « « ♦ • · « «I ·« « C < • · ··· • · ·»· * • * * f f < I * I « 4 « 4 · « < I I · • · · ♦ · l * » • * • * * 106997 17