FI108833B

FI108833B - Solukkoradioverkon kanavakonfigurointimenetelmä ja solukkoradioverkko

Info

Publication number: FI108833B
Application number: FI991285A
Authority: FI
Inventors: Veijo Vaeisaenen
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2002-03-28
Also published as: NO20010581D0; AU5223300A; WO2000076242A1; FI991285A0; US6975865B1; FI991285A; EP1103153A1; CN1314063A; NO20010581L

Description

108833

Solukkoradioverkon kanavakonfigurointimenetelmä ja solukkoradioverkko

Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on menetelmä ja menetelmän toteuttava lait-5 teisto toimistoympäristöön tarkoitetun solukkoradioverkon tukiasemien kanava-konfiguroinnin suorittamiseksi.

Keksinnön tausta

Solukkoradiojärjestelmässä solujen koko voi vaihdella esimerkiksi alueen ennakoidun liikennemäärän mukaisesti. Harvaan asutulla alueella solut 10 voivat usein olla kooltaan suuria, ns. makrosoluja, kun taas taajamissa taajuuksien uudelleenkäytön tulee olla tehokkaampaa, mihin tavoitteeseen päästään pienentämällä solujen kokoa, eli käyttämällä ns. mikro- ja pikosoluja. Mik-rosoluilla katetaan esimerkiksi yksi toimistokerrostalo tai kadunpätkä, kun taas t pikosolulla esimerkiksi yksi tai muutama toimistohuone. Tyypillisesti pikosolun »· · · . v. 15 läpimitta ulottuu muutamista metreistä joihinkin kymmeniin metriin tukiasemien •, ‘: lähetystehon ollessa joitakin kymmeniä tai satoja milliwatteja, mikrosolut puo- | lestaan ovat kooltaan välillä 10-400 metriä ja makrosolut saattavat olla useita kilometrejä lähetystehon ollessa kymmeniä watteja.

Käytännössä taajama-alueilla solukkoradioverkot ovat usein raken-; 20 teeltaan sellaisia, että makrosoluista koostuva verkko, kuten esimerkiksi GSM

(890-915 MHz nousevaan siirtosuuntaan ja 935-960 MHz laskevaan siirto-suuntaan), käyttää eri taajuuskaistaa kuin mikrosoluverkko, kuten esimerkiksi ’ ” : DCS (1710-1785 MHz nousevaan siirtosuuntaan ja 1805-1880 MHz laskevaan siirtosuuntaan), jolloin edellämainituissa verkoissa oleva liikenne ei häiritse 25 toisiaan.

t · ’*:·* Taajuussuunnittelu muodostuu kuitenkin ongelmallisemmaksi, jos samaa taajuusaluetta käyttävissä verkoissa on päällekkäisiä eri solukoon *:··: omaavia peittoalueita. Tällainen on esimerkiksi tilanne, jolloin taajama-alueella toimivan makrosoluista koostuvan GSM-verkon peittoalueella toimii GSM-taa-30 juuksilla toimivia mikro- tai pikosoluista koostuvia toimistotukiasemaverkkoja. Yhtenä mahdollisuutena ratkaista taajuuksien käyttö edellä kuvatussa tilanteessa on se, että allokoidaan makrosoluverkolle tietty taajuusalue ja mikroso-luverkoille toinen taajuusalue GSM-verkolle allokoidusta taajuuskaistasta. Vaihtoehtoisesti mikrosoluverkko voidaan toteuttaa siten, että sen tarvitsemat 35 kanavat lainataan dynaamisesti makrosoluverkolta tilapäisesti käyttämättömis- 108833 2 tä kanavista. Makrosoluverkon kapasiteetin kannalta kumpikaan ratkaisu ei johda tyydyttävään lopputulokseen.

Mikrosoluverkon taajuussuunnittelu voidaan myös toteuttaa kiinteää kanava-allokointia (FCA) ja samaa taajuusavaruutta makrosoluverkon kanssa 5 käyttäen, jolloin mikrosoluverkon toimivuus täytyy varmistaa huolellisella taa-juussuunnittelulla niin ettei lähetysteholtaan voimakkaampi makrosoluverkko häiritse liikaa mikrosoluverkon liikennettä. Erityisesti tilanteissa, joissa makrosoluverkon taajuuksien käytössä tapahtuu muutoksia, täytyy mikrosoluverkon toimivuus varmistaa nopealla taajuuksien uudelleensuunnittelulla ja -valinnalla 10 sekä siihen yhdistetyllä verkon toimivuuden testauksella. Nykyään käyttöön otettavan taajuusjoukon testauksen tekee käytännössä mittaushenkilökunta manuaalisesti, jolloin haittapuolena on testauksen hitaus sekä mittausten työläys esimerkiksi yöaikaan tai periodisesti usein toistettavissa mittauksissa.

15 Keksinnön lyhyt selostus * · · V: Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän *·.: toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämä saavutetaan seuraavaksi esitettävällä menetelmällä. Kyseessä on menetelmä kanavakonfiguroinnin suorittamiseksi makrosoluverkon toiminta-alueella sijait-:.. 20 sevassa toimistosolukkoradioverkossa. Menetelmässä: valitaan testattavaksi kanavaksi makrosoluverkon makrosolun fyysisellä kanavalla lähetettävä looginen ohjauskanava; ohjataan toimistosolukkoradioverkon tukiasema ja toimis-'· '· tosolukkoradioverkon tukiasemien kuuluvuusalueella olevat päätelaitteet ...: käyttämään testattavaa kanavaa; muodostetaan kauko-ohjatusti yhteys kah- 25 den tai useamman päätelaitteen välille päätelaitteita palvelevien tukiasemien .···. kautta testattavalla kanavalla ja muodostetaan yhteyden laadusta mittausra- " portti; valitaan testattavaksi kanavaksi seuraava makrosoluverkon makrosolun -·- ohjauskanava kunnes haluttujen makrosolujen ohjauskanavat on testattu; päätetään mittausraporttien perusteella ne kanavat, joiden käyttö takaa par-30 haan kuuluvuuden toimistosolukkoradioverkossa; ohjataan toimistosolukkoradioverkon tukiasemat käyttämään parhaan kuuluvuuden takaavia kanavia.

Keksinnön kohteena on lisäksi solukkoradioverkko, joka käsittää yhden tai useamman makrosolutukiaseman, kunkin kuuluvuusalueen ollessa makrosolu, jotka makrosolut yhdessä muodostavat makrosoluverkon; makro-35 soluverkon toiminta-alueella toimivan toimistosolukkoradioverkon, joka käsittää ainakin yhden tukiaseman ja ainakin yhden radioyhteydessä tukiasemaan ole- 108833 3 van päätelaitteen. Solukkoradioverkko käsittää lisäksi kanavakonfigurointia koordinoivan ohjaimen, joka ohjain käsittää välineet valita testattavaksi kanavaksi makrosolun fyysisellä kanavalla lähetettävä looginen ohjauskanava, välineet ohjata toimistosolukkoradioverkon tukiasema käyttämään testattavaa 5 kanavaa, välineet muodostaa kauko-ohjatusti yhteys kahden tai useamman päätelaitteen välille päätelaitteita palvelevien tukiasemien kautta testattavalla kanavalla, välineet muodostaa yhteyden laadusta mittausraportti, välineet valita testattavaksi kanavaksi seuraava makrosolun ohjauskanava kunnes haluttujen makrosolujen ohjauskanavat on testattu, välineet päättää mittausraporttien 10 perusteella ne kanavat, joiden käyttö takaa parhaan kuuluvuuden toimistoso-lukkoradioverkossa ja välineet ohjata tukiasemat käyttämään parhaan kuuluvuuden takaavia kanavia.

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

15 Keksintö perustuu siihen, että makrosoluverkon toiminta-alueella : toimivassa ja samaa kanava-avaruutta käyttävässä toimistosolukkoradiover- . : kossa käytettävät kanavat haetaan käyttämällä hyväksi makrosoluverkon oh- jauskanavilla tapahtuvaa jatkuvaa lähetystä. Keksinnön mukaisella menetel-:··· mällä ja menetelmää käyttävällä laitteistolla toimistosolukkoradioverkon kana- ;·*; 20 vakonfigurointi voidaan automatisoida.

Keksinnön mukaisen menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan • t useita etuja. Koska keksinnön mukaisessa menetelmässä kanavakonfigurointi . . tehdään erillisen sovelluksen avulla automaattisesti, konfigurointi voidaan teh- dä esimerkiksi yön aikana ennen makrosolussa tehtäviä muutoksia tai vaikka ;·' 25 viikottain säännöllisesti verkon toimivuuden varmistamiseksi. Automaattinen ·:·: tietokoneiden avulla tapahtuva optimaalisten kanavien haarukointi on edelleen huomattavan nopeaa ja vähemmän virhealtista verrattuna esimerkiksi siihen, että konfigurointi tehtäisiin manuaalisesti. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla näin ollen voidaan varmistaa toimistotukiasemaverkon toimivuus ‘30 tilanteessa, jolloin makro- ja mikrosoluverkot käyttävät samaa kanava-avaruutta.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 35 kuvio 1 esittää solukkoradioverkkoa, johon kuuluu sekä makro- että mikrosoluja, 108833 4 kuvio 2 esittää vuokaavion muodossa esitettyä keksinnön mukaista ratkaisua taajuuksien etsimiseksi toimistosolukkoradioverkossa, kuvio 3 esittää erästä sovellusmuotoa keksinnön mukaiselle ratkaisulle kanavien etsimiseksi toimistosolukkoradioverkolle makrosoluverkon toi-5 minta-alueella, kuvio 4 esittää keksinnön mukaista toimistosolukkoradioverkkoa.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä on seuraavassa selostettu TDMA:a (Time Division Multiple Access) käyttävässä GSM-solukkoradioverkossa siihen kuitenkaan rajoit-10 tumatta. Siten kuvatussa esimerkissä fyysisellä kanavalla tarkoitetaan taa-juus/aikaväliyhdistelmää, mutta muunlaisten järjestelmien yhteydessä fyysinen kanava voidaan toteuttaa toisin, esimerkiksi CDMA-järjestelmässä (Code Division Multiple Access) taajuus/hajotuskoodiyhdistelmänä. Keksinnön mukainen ratkaisu voidaan toteuttaa myös useaa eri monikäyttömenetelmää sa-,· · 15 manaikaisesti käyttävissä hybridijärjestelmässä. Kuvattu toimistosolukkoradio- V: verkko voi olla rakenteeltaan kuvion 4 mukainen normaali solukkoradioverkko tai voidaan toteuttaa siten, että tukiasemat on yhdistetty toisiinsa toimiston ...: paikallisverkolla. Tällöin tukiasemaohjain sijaitsee samassa paikallisverkossa ja on yhdistetty liittymän avulla dataverkkoon, kuten esimerkiksi IP-verkkoon.

• · 20 Vaikka seuraavassa on selitetty keksintöä viitaten toimistoympäristössä toimivaan solukkoradioverkkoon, on selvää, että myös tehdasympäristöissä, tilapäisissä telttaleiriolosuhteissa tai vastaavissa makrosoluverkon toiminta-’· " alueella toimivissa piko- tai mikrosoluista koostuvissa solukkoradioverkoissa voidaan toteuttaa keksinnön mukaista ratkaisua kanavakonfiguroinnin suorit-25 tamiseksi.

.*··. Kuviossa 1 on esitetty solukkoradioverkko, joka käsittää makrosolu- ·[ ja 102, joista kussakin lähetys tapahtuu kolmeen sektoriin 104, jotka on erotet- -··: tu soluissa 102 toisistaan katkoviivoin. Makrosoluista 102 on edelleen muo- dostettu seitsemän solua käsittäviä soluryhmiä 106, jotka on kuviossa 1 erotet-30 tu paksummalla viivalla. Kuviossa 1 on edelleen kuvattu solukkoradioverkon käsittämä joukko mikrosoluja 110, jotka on erikseen numeroitu numeroilla 10- 14.

Kuviossa 1 esitetty makrosoluverkko koostuu kolmesektorisista soluista 102, joista kuhunkin soluun on merkitty taajuudet a, b ja c, joilla eri sek-35 toreihin 104 lähetys tapahtuu. Solut 102 on esitetty kuusikulmion muotoisina, millä havainnollistetaan solun tukiaseman teoreettista kuuluvuusaluetta. Käy- 108833 5 j tännössä solujen kuuluvuusalue ei välttämättä ole kuusikulmion muotoinen, vaan solun koko riippuu ratkaisevasti esimerkiksi maaston muodoista ja rakennusten olemassaolosta. Käytännössä solut ovatkin limittäisiä ja osittain päällekkäisiä pyrkien mahdollisimman hyvään radiokuuluvuuden kattavuuteen. 5 Tarvittavasta kapasiteetista riippuen voidaan solujen sektorien kirjaimien a, b ja c ajatella myös kuvaavan useammista taajuuksista koostuvia taajuusjoukko-ja yksittäisten taajuuksien sijaan. Makrosoluista 102 on edelleen muodostettu seitsemän solua 102 käsittäviä soluryhmiä 106-108, jotka on kuviossa 1 erotettu paksummalla viivalla. Ylhäällä vasemmalla olevan soluryhmän 106 so-10 luissa taajuusalueella 4a lähetetään ylös ja oikealle, taajuusalueella 4b lähetään oikealle ja alas ja taajuusalueella 4c lähetetään vasemmalle. Vierekkäisissä soluryhmissä 107-108 lähetyssuuntia on käännetty 120 astetta siten, että soluryhmässä 107 esimerkiksi taajuudella/taajuusalueella 6a lähetetään vasemmalle ja soluryhmässä 108 taajuudella/taajuusalueella 3a lähetetään oi-15 kealle alas.

: Hierarkisesti edellä kuvattujen makrosolujen kanssa kuviossa 1 on

« I

v.: nähtävissä esimerkinomaisesti joukko mikrosoluja 110, jotka on numeroitu 10- 14 ja joiden käyttämät taajuusalueet on nähtävissä taulukossa 1. Taulukosta ·:··: on nähtävissä, että mikrosolujen taajuuksien käyttö on toteutettu siten, että 20 allaolevan makrosoluverkon aiheuttamat häiriöt mikrosoluverkolle pysyvät mi-nimissään. Kuviosta 1 ja taulukosta 1 on nähtävissä, että jos makrosoluverkon taajuuksien käyttöön tehdään muutoksia, täytyy mikro- tai pikosoluverkon so-. . peutua näihin muutoksiin siten, että mikrosoluille haetaan uudet taajuudet, ;. ’: joita makrosolut eivät häiritse, j ...· 25

Mikrosolu Taajuusjoukko

10 3A, 3C

11 2B, 2C

* · '

12 6A, 6B

" " 13 6B, 6C

14 7A, 7B

Taulukko 1. Mikrosolujen käyttämät taajuusalueet

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen menetelmä pi-30 ko/mikrosoluverkon kanavien hakemiseksi ja testaamiseksi. Vaikka kuviossa 2 108833 6 puhutaan kanavista yleisellä tasolla, seuraavassa havainnollistetaan edelleen keksintöä TDMA-monikäyttömenetelmää käyttävässä GSM-solukkoradiover-kossa, jossa kanavalla tarkoitetaan taajuus-aikaväli yhdistelmää. Menetelmän alkuaskeleessa 200, makrosoluverkossa on esimerkiksi taajuuksia muutettu tai 5 kyseessä on periodinen esimerkiksi viikottain tapahtuva parhaiden taajuuksien hakuprosessi. Menetelmälohkossa 205 asetetaan myöhemmissä menetelmä-lohkoissa tehtäville puheluille kynnysarvo kuten esimerkiksi bittivirheiden määrä (Bit Error Rate, BER), jonka alittavat puhelut ja näinollen käytettävä kanava voidaan laadullisesti hyväksyä. Bittivirheen lisäksi puhelun laatua voidaan 10 myös arvioida esimerkiksi signaalivirhesuhteen (Signal Interference Rate, SIR), kantoaallon virhesuhteen (Carrier Interference Rate, CIR), vastaanotto-tehon tai jonkin muun tunnetun laadunmittaustavan perusteella. Mikäli puheluiden laadun kynnysarvo ylitetään, käytettävä kanava katsotaan sellaiseksi, että makrosoluverkon aiheuttama häiriö on sille liian suurta ja käytettävä ka-15 nava ja niin muodoin myös käytettävä taajuus, hylätään.

: Menetelmälohkossa 210 valitaan testattava taajuus, joka kuuluu esimerkiksi ennalta määrättyyn taajuusjoukkoon, josta joukosta mikrosoluver-kon tukiasemat voivat ottaa taajuuksia käyttöönsä. Keksinnön eräässä edulli-•: · · · sessa toteutusmuodossa testattava taajuus on makrosoluista koostuvan GSM- 20 solukkoradioverkon jokin BCCH (Broadcast Control Channel)-taajuus eli fyysi-nen taajuus, jolla solukkoradioverkko lähettää loogisen BCCH-kanavan informaatiota päätelaitteille. BCCH-ohjauskanavan käyttö on keksinnön mukaises-. . sa mittauksessa edullista, koska mainitulla ohjauskanavalla on makrosoluver- » I · kossa jatkuvasti liikennettä tukiaseman lähettäessä informaatiota solusta * * ·;·’ 25 päätelaitteille piste-monipiste- (point-to-multipoint) tyyppisesti. Koska lähetys ·:·; on BCCH-kanavalla jatkuvaa, mahdollistuvat esimerkiksi yöaikaan tehtävät mittaukset, jotka eivät esimerkiksi liikennekanavilla yöllä johtaisi realistisiin *«· mittauksiin liikennemäärän ollessa vähäistä. Edullisesti mittauksen kohteena »* · •••\ olevan mikrosoluverkon ja ympäröivän makrosoluverkon verkonhallinta suori- ' ‘ 30 tetaan samasta pisteestä ja samalla verkonhallintajärjestelmällä, jolloin ver- konhallintajärjestelmässä on tiedossa mikrosoluverkkoa ympäröivien kaikkien makrosolujen BCCH-taajuudet, joista vähintään yksi paras ja häiriöttömin haetaan keksinnön mukaisesti mikrosoluverkolle. Molempien verkkojen ohjaamisella samasta verkonhallintajärjestelmästä käsin saavutetaan myös se 35 etu, että koska verkonhallintajärjestelmä tietää makrosolujen liikennöintitaa-juudet, jotka voidaan jättää testaamatta ja olla valitsematta mikrosoluverkon 108833 7 käyttöön, koska niiden häiriöllisyydestä ei voida saada varmuutta liikennemäärän vaihdellessa.

Menetelmäaskeleesta 210 ja 240 välisiä menetelmäaskeleita toistetaan, joiden askeleiden aikana käydään taajuusjoukon kaikki taajuudet läpi ja 5 valitaan niistä parhaat tukiasemien käyttöön tai vaihtoehtoisesti lopetetaan taajuuksien haku, kun riittävä määrä hyviä, kynnysarvot ylittäviä taajuuksia, on löytynyt. Eräässä edullisessa toteutusmuodossa haetaan toimistoverkolle ym-! päröivien makrosolujen BCCH-taajuuksista paras. Menetelmäaskeleessa 215 asetetaan mikrosoluverkon tukiasemat ja tukiasemiin radioyhteydessä olevat 10 päätelaitteet käyttämään testattavaa taajuutta. Seuraavaksi askeleessa 220 muodostetaan päätelaitteiden välille puheluyhteys, jolloin muodostuu radioyhteys päätelaitteista niitä palveleviin tukiasemiin tai yhteen tukiasemaan, jos molemmat päätelaitteet ovat samassa solussa. Päätelaitteen ja tukiaseman välisen yhteyden laadusta päätelaite lähettää mittaustuloksen tukiasemalle, I 15 joka edelleen lähettää sen verkonhallintajärjestelmään. Eräässä edullisessa i suoritusmuodossa mikro- ja makrosoluja ohjataan samasta verkonhallintajär- I · v.: jestelmästä käsin ja verkot ovat keskenään BCCH-kanavien osalta synkronoi- .\i tuja. Tällöin, kun mikrosoluverkossa suoritetaan puheluja BCCH-taajuudella, ·:··: tiedetään missä kohden taajuutta BCCH-kanava on käytössä, jolloin puhelu 20 voidaan muodostaa mainitun kanavan kanssa synkronisesti ja näinollen häi-riömittaus on relevantti. Vaihtoehtoisessa toteutusmuodossa, mikäli makro- ja » · mikrosoluverkot eivät ole keskenään synkronoituja, TDMA-verkossa muodos-. . tetaan puhelu päätelaitteiden välille testattavan BCCH-taajuuden kaikilla aika- i · 1 väleillä, koska ei voida olla varmoja, että makro- ja mikrosoluverkot ovat kes-·;·' 25 kenään synkronissa. Edellä kuvatussa tilanteessa on mahdollista joko suorit- :··*: taa puhelu testattavan taajuuden kaikilla aikaväleillä ensin ja verrataan kaikki- en yhteyksien laatuinformaatiota kynnysarvoon, tai suorittaa puhelut siten, että jokaisella aikavälillä tehdyn puhelun jälkeen verrataan laatuinformaatiota kyn-nysarvoon. Koska kaikki aikavälit testataan, osuvat makrosolun BCCH-kanava 30 ja testattava kanava ainakin osittain päällekkäin, jolloin saadaan relevanttia informaatiota siitä, kuinka paljon makrosoluverkko häiritsee mikrosoluverkkoa.

Menetelmäaskeleessa 225 verrataan kerättyä yhteyksien laatuinformaatiota askeleessa 210 asetettuihin kynnysarvoihin, minkä perusteella tehdään ratkaisu menetelmäaskeleessa 230, onko käytetty taajuus riittävän 35 hyvä, jotta sitä voitaisiin käyttää mikrosoluverkossa makrosoluverkon lähialueella. Mikäli taajuus ei täytä kynnysarvojen sille asettamia ehtoja, palataan 108833 8 menetelmäaskeleella 232 askeleeseen 210, jossa valitaan uusi testattava taajuus, eräässä toteutusmuodossa jonkin toisen solun BCCH-taajuus. Mikäli taajuus, erityisesti yhteydenotossa käytetty BCCH-kanava ylittää ennalta asetetun kynnysarvon, hyväksytään se askeleessa 235, jonka jälkeen siirrytään 5 menetelmäaskeleeseen 240, jossa tarkastetaan, onko tarvittavat taajuudet tukiasemille löydetty. Käytännössä yleensä toimistoverkolle riittää yksi taajuus tukiasemien alhaisten lähetystehojen ja siitä johtuen lyhyiden kantamien vuoksi. Mikäli lisätaajuuksien tarvetta on olemassa, palataan jälleen askeleeseen 210, jossa valitaan uusi testattava taajuus, muutoin taajuuksien etsintä 10 voidaan lopettaa askeleessa 240 ja siirtyä menetelmäaskeleeseen 245, jossa ohjataan toimistotukiasemat käyttämään menetelmällä löydettyjä parhaita kanavia. Alan ammattimiehelle on selvää, että edellä kuvatussa prosessissa yhteyden laadun mittarina käytettävää kynnysarvoa voidaan muutella sopivasti siten, että taajuuksia löytyy tarvittava määrä. Jos esimerkiksi ensimmäisellä 15 kierroksella, jolloin käydään ennalta asetettu taajuusjoukko läpi, ei löydy tarvit-: tavaa määrää taajuuksia, voidaan kynnysarvona esimerkiksi käytettävää bitti- I k :.v virhesuhdekriteeriä laskea ja suorittaa uusi menetelmäaskeleiden kierros, jol- / -.! loin useammat taajuudet läpäisevät asetetun kynnysarvon.

; · · Seuraavaksi keksintöä selostetaan kuvion 3 avulla, jossa on kuvattu : 20 tukiasemista 302A-302G koostuva makrosoluverkko. Keksinnön havainnollis- tamiseksi kuviossa on kullekin makrosolutukiasemalle 302A-302G allokoitu I · · oma kanavajoukkonsa, joilla kanavilla tukiasema on radioyhteydessä tukiase-. . man kuuluvuusalueella oleviin päätelaitteisiin. Kuviossa kullekin makrosolutu- kiasemalle 302A-302G on merkitty ohjauskanava CH1-CH7, jolla ohjauskana-;·' 25 valla makrosolutukiasema signaloi solun alueella päätelaitteille informaatiota ; - i solusta. Makrosoluverkon toiminta-aluella sijaitsee toimistotukiasemista 304A-

304D koostuva toimistoverkko 300. Kuviossa 2 esitetyn menetelmän mukai-sesti, kun toimistoverkolle 300 aletaan hakea parhaita kanavia, käydään ym-päröivän makrosoluverkon ohjauskanavia läpi. Hyvän kanavan etsintä voidaan ' ‘ 30 aloittaa esimerkiksi valitsemalla ensimmäiseksi kanavaksi tukiaseman 302A

ohjauskanava CH1. Mikäli ohjauskanavalla suoritettava yhteydenotto ylittää sille asetetut laatukriteerit, valitaan se toimistoverkon käyttöön. TDMA-verkkoon sovitettuna tällöin valittaisiin ohjauskanavan (esim. BCCH-kanava) käsittävän taajuuden kaikki aikavälit toimistoverkon käytettäväksi. Viitaten 35 edelleen kuvioon 3, kun ohjauskanava CH1 on testattu, asetetaan toimistoverkon tukiasemat seuraavan makrosolun tukiaseman 302B:n ohjauskanavalle 108833 9 CH2, jolla suoritetaan seuraava yhteydenotto toimistoverkon kuuluvuusalueel-| la olevien päätelaitteiden välillä. Näin käydään läpi kaikki tai osa ympäröivän j makrosoluverkon ohjauskanavista. Kuvion 3 esimerkissä makrosoluverkossa on käytössä 7 ohjauskanavaa, jotka näin testattaisiin. Kuvion esimerkissä tu-5 kiasemat 302B ja 302D sijaitsevat toimistoverkosta kauimpana ja antaisivat todennäköisesti parhaat mittaustulokset minimaalisina häiriöinä ohjauskanavil-la suoritetuilla puheluilla, jolloin kanavat CH2 ja CH4 valittaisiin toimistoverkon käytettäviksi.

Viitaten seuraavaksi kuvioon 4, jossa on esitetty keksinnön mukai-10 sen toimistosolukkoradioverkon infrastruktuuri olennaisilta osiltaan, toimistoso-lukkoradioverkko käsittää verkonhallintajärjestelmän 414, dataverkon 402, ohjainvälineet 404, päätelaitteen 406, tukiaseman 304, tukiasemaohjaimen 410 ja kanavienhakusovelluksen 412. Alan ammattimiehelle on selvää, että solukkoradioverkko käsittää myös muita komponentteja, mutta kuviossa on 15 esitetty keksinnön kannalta vain olennaiset elementit. Verkonhallintajärjestel-* mällä 414 luodaan, hallitaan ja ylläpidetään solukkoradioverkkoa. Verkon :Y: luomisella tarkoitetaan tässä yhteydessä muun muassa sitä, että tukiasemat 304 määritellään kuuluviksi solukkoradioverkkoon ja konfiguroidaan siten, että » * • niiden kautta on mahdollista suorittaa liikennettä päätelaitteiden 406 välillä. 20 Verkonhallintajärjestelmällä 414 asetetaan dataverkon 402 ja päätelaiteohjai- men 404 kautta päätelaitteiden 406 ja tukiasemien 304 välisen yhteyden laadun mittaukset päälle. Päätelaitteet ovat eräässä toteutusmuodossa esimer-, . kiksi sarjakaapelilla kytketty päätelaiteohjaimeen, joka eräässä sovellusmuo- t · · | ; dossa on esimerkiksi tietokone. Eräässä toteutusmuodossa päätelaitteet ovat ! 25 vastaaviin mittauksiin erityisesti valmistettuja, eivätkä tavanomaisia tilaajapää- ·;··; telaitteita, jotta niiden ohjaaminen verkonhallintajärjestelmästä dataverkon ja ,···. päätelaiteohjaimen kautta on mahdollista. Edullisesti päätelaitteet 406 ja pää- ’ , telaiteohjain 404 asennetaan toimistoympäristöön kiinteästi, jolloin mittausten «»· • · ·! suorittaminen esimerkiksi viikottain on mahdollista.

30 Verkonhallintajärjestelmä 414 myös vastaanottaa mittausraportit päätelaitteiden 406 ja tukiasemien 304 välisten yhteyksien laadusta, jotka mittausraportit lähetetään päätelaitteista 406 tukiasemille 304, josta mittausraportit edelleen tulevat verkonhallintajärjestelmään 414 tukiasemaohjaimen 410 kautta. Informaatio verkonhallintajärjestelmän 414 ja päätelaiteohjaimen 404 35 välillä siirretään dataverkossa 402, joka edullisimmin on IP-verkko. Dataverkon käyttö verkonhallintajärjestelmän ja päätelaiteohjaimen välillä mahdollistaa 108833 10 suuretkin fyysiset etäisyydet, jolloin toimistoverkkojen etäoperointi on mahdollista.

Toimistosolukkoradioverkon taajuuksien etsintää koordinoi ohjain 412, jonka ohjaamana suoritetaan kuviossa 2 kuvatut menetelmäaskeleet.

5 Keksinnön kannalta ei ole olennaista, onko ohjain 412 erillinen verkonhallinta-järjestelmään 414 nähden, kuten on esitetty kuviossa 4, vai onko se osa ver-konhallintajärjestelmää 414. Edullisimmin ohjain 412 on kuitenkin konfiguroitu siten, että se on verkonhallintajärjestelmän 414 osa, jolloin kaikki verkonhallin-tajärjestelmän 414 palvelut ja liittymät ovat suoraan sovelluksesta käytettävis-10 sä. Viitaten edelleen kuvioon 4, ohjaimeen 412 asetetaan aluksi kynnysarvo päätelaitteiden 406 ja tukiasemien 304 välisten yhteyksien laadun arvioimiseksi. Ennen taajuuksien iterointia ohjain 412 käskee verkonhallintajärjestel-mää 414 asettamaan päätelaiteohjaimen 404 välityksellä päätelaitteisiin 406 virrat päälle sekä käynnistää päätelaitteiden 406 ja tukiasemien 304 välisten 15 yhteyksien laadun arvioinnin halutuille päätelaitteille 406. Ohjain 412 valitsee i,| I aluksi testattavan taajuuden, jolle taajuudelle se käskee verkonhallintajärjes- :Y: telmän 414 avulla tukiasemien 304 asettua. Ohjattuaan päätelaitteet 406 .'· i käyttämään testattavaa taajuutta, ohjain 412 muodostaa päätelaitteiden 406 • · välille tukiasemien 304 kautta yhteyden niinikään päätelaiteohjaimen 404 20 avulla dataverkon 402 kautta. Verkonhallintajärjestelmään 414 saatu yhteyden laadun mittausinformaatio ohjataan ohjaimeen 412, joka vertaa mittausraport-tia asetettuun kynnysarvoon ja tekee päätelmän, oliko muodostettu yhteys ja , . sitä kautta testattu taajuus riittävän hyvä. Ohjaimen 412 koordinoimana kuvi- I * · * ossa 2 esitetty toistuvat menetelmäaskeleet käydään läpi kunnes tarvittavat 25 taajuudet tukiasemille 304 on löydetty ja voidaan asettaa löydetyt taajuudet ·;·* toimistotukiasemien käytettäväksi. Osia keksinnön mukaisesta solukkoradio- verkosta toteutetaan edullisesti ohjelmistona, joka suoritetaan prosessorissa. "·' Osia keksinnön mukaisesta solukkoradioverkosta voidaan toteuttaa myös ko- t · * voratkaisuna, esimerkiksi asioina (Application Specific Integrated Circuit) tai 30 erillislogiikalla.

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 esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims

108833 11 f

1. Menetelmä kanavakonfiguroinnin suorittamiseksi makrosoluver-kon toiminta-alueella sijaitsevassa toimistosolukkoradioverkossa, tunnettu 5 siitä, että (210) valitaan testattavaksi kanavaksi makrosoluverkon makrosolun fyysisellä kanavalla lähetettävä looginen ohjauskanava; (215) ohjataan toimistosolukkoradioverkon tukiasema ja toimistoso-lukkoradioverkon tukiasemien kuuluvuusalueella olevat päätelaitteet käyttä-10 mään testattavaa kanavaa; (220) muodostetaan kauko-ohjatusti yhteys kahden tai useamman päätelaitteen välille päätelaitteita palvelevien tukiasemien kautta testattavalla kanavalla ja muodostetaan yhteyden laadusta mittausraportti; (232) valitaan testattavaksi kanavaksi seuraava makrosoluverkon 15 makrosolun ohjauskanava kunnes haluttujen makrosolujen ohjauskanavat on . testattu; (235) päätetään mittausraporttien perusteella ne kanavat, joiden •. : käyttö takaa parhaan kuuluvuuden toimistosolukkoradioverkossa; (245) ohjataan toimistosolukkoradioverkon tukiasemat käyttämään ... 20 parhaan kuuluvuuden takaavia kanavia. « · ♦

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ’ että ohjataan makrosoluverkkoa ja toimistosolukkoradioverkkoa samasta pis teestä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ...: 25 että makrosoluverkko ja toimistosolukkoradioverkko ovat keskenään synkro- ....: noituja.

,··. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään makrosoluverkon ohjauskanavana BCCH:ta (Broadcast Control Channel).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimistosolukkoradioverkon tukiasemina käytetään toimistotukiasemia.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätelaitteina käytetään matkapuhelimia.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että yhteyden laadun arvioinnissa käytetään kynnysarvoa, jonka yhteyden laadun pitää täyttää. 108833 12

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kynnysarvona käytetään bittivirhesuhteen määrää.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjataan päätelaitteiden toimintaa ohjaavaa toimistosolukkoradioverkon 5 päätelaiteohjainta toimistosolukkoradioverkkoon yhteydessä olevan dataverkon välityksellä.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suoritetaan toimistosolukkoradioverkon kanavakonfigurointi toimistosoluk-koradioverkkoa perustettaessa.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suoritetaan toimistosolukkoradioverkon kanavakonfigurointi säännöllisin aikavälein.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että makrosolun fyysinen kanava on jonkin radiotaajuuden jokin aikaväli, ja 15 makrosolun looginen ohjauskanava ohjataan lähetettäväksi vuorollaan kyseisen taajuuden kunkin aikavälin kautta.

: : : 13. Solukkoradioverkko, joka käsittää yhden tai useamman makro- v,: solutukiaseman (302A-302G), kunkin kuuluvuusalueen ollessa makrosolu (102), jotka makrosolut (102) yhdessä muodostavat makrosoluverkon; makro-:··: 20 soluverkon toiminta-alueella toimivan toimistosolukkoradioverkon (300), joka käsittää ainakin yhden tukiaseman (304A-304D) ja ainakin yhden radioyhtey-. : ·. dessä tukiasemaan olevan päätelaitteen (406), tunnettu siitä, että . . solukkoradioverkko käsittää lisäksi kanavakonfigurointia koordinoi- 25 van ohjaimen (412), joka ohjain (412) käsittää välineet valita testattavaksi ka-·;·’ navaksi makrosolun (102) fyysisellä kanavalla lähetettävä looginen ohjauska- :·: nava, välineet ohjata toimistosolukkoradioverkon (300) tukiasema (304A- 304D) käyttämään testattavaa kanavaa, välineet muodostaa kauko-ohjatusti \ yhteys kahden tai useamman päätelaitteen (406) välille päätelaitteita (406) 30 palvelevien tukiasemien (304A-304D) kautta testattavalla kanavalla, välineet muodostaa yhteyden laadusta mittausraportti, välineet valita testattavaksi kanavaksi seuraava makrosolun (102) ohjauskanava kunnes haluttujen makroso-lujen (102) ohjauskanavat on testattu, välineet päättää mittausraporttien perusteella ne kanavat, joiden käyttö takaa parhaan kuuluvuuden toimistosolukko-35 radioverkossa (300) ja välineet ohjata tukiasemat (304A-304D) käyttämään parhaan kuuluvuuden takaavia kanavia. 108833 13

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tunnettu siitä, että solukkoradioverkko käsittää verkonhallintajärjestelmän mak-rosoluverkon ja toimistosolukkoradioverkon ohjaamiseksi.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen solukkoradioverkko, tun-5 n e 11 u siitä, että verkonhallintajärjestelmä on sovitettu synkronoimaan solukkoradioverkko ja makrosoluverkko.

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tunnettu siitä, että makrosoluverkon ohjauskanava on BCCH (Broadcast Control Channel).

17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tun nettu siitä, että toimistosolukkoradioverkon tukiasemat ovat toimistotuki-asemia.

18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tunnettu siitä, että päätelaitteet ovat matkapuhelimia.

19. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tun nettu siitä, että ohjain on sovitettu käyttämään laadun arvioinnissa kynnys-•: : arvoa, jonka kynnysarvon yhteyden laadun pitää täyttää.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradioverkko, tun-.'·· n ettu siitä, että ohjain on sovitettu käyttämään kynnysarvona yhteyden laa- 20 dun arvioinnissa bittivirhesuhteen määrää. :Y:

21. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tun- n ettu siitä, että solukkoradioverkko käsittää dataverkon informaation välittämiseksi solukkoradioverkossa ja päätelaiteohjaimen päätelaitteiden ohjaami-: seksi ja että ohjain on sovitettu ohjaamaan päätelaiteohjainta dataverkon väli- 25 tyksellä.

·;’ 22. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tun- n ettu siitä, että ohjain käsittää välineet suorittaa kanavakonfigurointi soluk-koradioverkkoa perustettaessa.

23. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tun-30 n ettu siitä, että ohjain käsittää välineet suorittaa solukkoradioverkon kanavakonfigurointi säännöllisin aikavälein.

24. Patenttivaatimuksen 13 mukainen solukkoradioverkko, tunnettu siitä, että makrosolun fyysinen kanava on jonkin radiotaajuuden jokin aikaväli, ja looginen ohjauskanava on ohjattu lähetettäväksi vuorollaan kysei- 35 sen taajuuden kunkin aikavälin kautta. 108833 14