FI108984B

FI108984B - Solukkoradiojärjestelmän toiminnan mittausmenetelmä ja solukkoradiojärjestelmä

Info

Publication number: FI108984B
Application number: FI991286A
Authority: FI
Inventors: Timo Pinola
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2002-04-30
Also published as: US6885640B2; US20050221817A1; AU4928100A; US7257378B2; FI991286A0; WO2000076241A1; FI991286A; EP1183889A1; US20020032008A1

Description

108984

Solukkoradiojärjestelmän toiminnan mittausmenetelmä ja so-lukkoradiojärjestelmä

Keksinnön ala

Keksintö kohdistuu solukkoradiojärjestelmään ja erityisesti sisätiloi-5 hin soveltuvaan solukkoradiojärjestelmään. Keksinnöllisellä ratkaisulla mitataan solukkoradiojärjestelmän toimintakuntoa.

Keksinnön tausta

Solukkoradioverkossa voi olla eri kokoisia soluja. Harvaan asutulla alueella solut ovat usein kooltaan suuria makrosoluja, kun taas taajamissa 10 voidaan käyttää pieniä soluja eli mikro- tai pikosoluja. Tyypillisesti pikosolun läpimitta on enintään muutamia kymmeniä metrejä ja siinä käytettävä lähetys-teho enintään muutamia satoja milliwatteja, mikrosolun läpimitta enintään joitakin satoja metrejä ja lähetysteho enintään joitakin watteja, ja makrosolun läpimitta enintään muutamia kymmeniä kilometrejä lähetystehon ollessa enin-15 tään joitakin kymmeniä watteja. Makrosoluja käytetään tyypillisesti laajojen alueiden kattamiseen, mikrosolulla katetaan esimerkiksi yksi toimistokerrostalo lähialueineen. Yhtä tai useampaa pikosolua käytetään yleensä sisätiloihin tarkoitetussa solukkoradiojärjestelmässä ja pikosolu peittää puolestaan esimerkiksi muutaman toimistohuoneen. Solujen kokohierarkia voi olla myös useam-20 pitasoinen, ja nimitysten merkitys voi vaihdella. Erikokoisia soluja voidaan kuitenkin tarvittaessa sijoittaa päällekkäin.

Tunnetun tekniikan mukainen sisätiloihin tarkoitettu solukkoradiojär-jestelmä käyttää hyväkseen tunnettua radiojärjestelmätekniikkaa ja dataverkkoa. Radiojärjestelmänä on voi olla CDMA- tai GSM-radiojärjestelmä, jonka 25 päätelaitteet ja tukiasemat on integroitu yhteen tietokoneteknologian avulla käyttäen tiedonsiirtoon dataverkkoa. Dataverkkona eli tietoliikenneverkkona on esimerkiksi IP-verkko (Internet Protocol), joka yhdistää tukiasemaohjaimia ja järjestelmäohjainta. Tukiasemaohjaimen toiminnat voivat olla hajautettu esimerkiksi IMC:lle (Intranet Mobile Cluster) ja MS-IP-ohjaimelle, joista IMC:hen 30 voi liittää muutaman tukiaseman ja MS-IP-ohjain voi vastata kymmenien tukiasemien toiminnasta. MS-IP-ohjain hoitaa tukiasemaohjaimen ja IP-verkon välisen signaloinnin. Tukiasemat, tukiasemaohjaimet ja järjestelmäohjain ovat yhteydessä toisiinsa dataverkon kautta, jonka tiedonsiirtonopeus riippuu kuormituksesta. Tukiasemat ovat yhteydessä radioteitse kuuluvuusalueellaan ole-35 viin päätelaitteisiin ja lähettävät yleensä myös yleisiä signaaleja kuten BCCH- 2 108984 kanavan BCCH-signaalia (Broadcast CHannel) GSM-radiojärjestelmään perustuvassa sisätilaradiojärjestelmässä.

Erityisesti dataverkon kuormituksen aiheuttamat tiedonsiirtonopeuden vaihtelut voivat huonontaa signaalin laatua huomattavasti tai katkaista yh-5 teyden kokonaan. Myös tukiasemien lähettimien osittainen tai täydellinen vioittuminen jää tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa helposti huomaamatta ja se aiheuttaa suuria ongelmia käyttäjille signaalin häviämisenä tai signaalin laadun huononemisena.

Keksinnön lyhyt selostus 10 Keksinnön tavoitteena on siten toteuttaa menetelmä ja menetelmän toteuttava solukkoradiojärjestelmä siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Tämän saavuttaa johdannossa esitetyn tyyppinen menetelmä so-lukkoradiojärjestelmän toiminnan testaamiseksi, joka solukkoradiojärjestelmä käsittää ainakin yhden päätelaitteen ja verkko-osan, johon kuuluu dataverkko, 15 johon on toiminnallisesti kytketty järjestelmäohjain, ainakin yksi tukiasemaohjain ja ainakin yksi tukiasema; tukiasemaohjain ohjaa ainakin yhtä tukiasemaa; ja dataverkkoa käytetään radiojärjestelmän verkko-osassa tarvittavaan tiedonsiirtoon. Edelleen keksinnöllisessä menetelmässä solukkoradiojärjestelmään kuuluu testauslaite, joka on solukkoradiojärjestelmän kiinteä osa; testauslaite 20 on toiminnallisesti kytketty dataverkkoon; testauslaite on radioteitse yhteydessä yhteen tai useampaan tukiasemaan ja tutkitaan testauslaitteen avulla solukkoradiojärjestelmän toimintakuntoa käyttämällä hyväksi dataverkkoa ja testauslaitteen radioyhteyttä ainakin yhteen tukiasemaan.

Keksinnön kohteena on myös solukkoradiojärjestelmä, joka käsittää 25 ainakin yhden päätelaitteen ja verkko-osan, joka käsittää dataverkon, johon on toiminnallisesti kytketty järjestelmäohjain, ainakin yksi tukiasemaohjain ja ainakin yksi tukiasema; tukiasemaohjain on sovitettu ohjaamaan ainakin yhtä tukiasemaa; ja dataverkko on sovitettu siirtämään radiojärjestelmän verkko-osassa tarvittava data. Edelleen keksinnöllinen solukkoradiojärjestelmä käsit-30 tää testauslaitteen, joka on solukkoradiojärjestelmän kiinteä osa; testauslaite on toiminnallisesti kytketty dataverkkoon; testauslaite on sovitettu olemaan radioteitse yhteydessä yhteen tai useampaan tukiasemaan ja radiojärjestelmä on sovitettu tutkimaan testauslaitteen avulla solukkoradiojärjestelmän toimintakuntoa käyttämällä hyväksi dataverkkoa ja testauslaitteen radioyhteyttä ai-35 nakin yhteen tukiasemaan.

3 108984

Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Solukkoradiojärjestelmän vikaantuminen samoin kuin myös yli-5 kuormittuminen voidaan nopeasti todeta. Tämä parantaa puolestaan käyttäjälle näkyvää palvelun ja signaalin laatua.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 10 kuvio 1 esittää keksinnön mukaista solukkoradioverkkoa, kuvio 2A esittää solukkoradiojärjestelmän testausta; kuvio 2B esittää solukkoradiojärjestelmän testausta; kuvio 2C esittää solukkoradiojärjestelmän testausta; kuvio 2D esittää solukkoradiojärjestelmän testausta ja 15 kuvio 3 esittää testauslaitteen lohkokaaviota.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan erityisesti soveltaa sisäti-laympäristöön tarkoitetuissa solukkoradiojärjestelmissä niihin kuitenkaan rajoittumatta.

20 Kuviossa 1 kuvataan kaksi solukkoradioverkkoa. Solukkoradiojär- jestelmä käsittää päätelaitteet ja verkko-osan, johon kuuluvat yleensä muut * · · *;'·] radiojärjestelmän osat paitsi päätelaitteet. Makrosoluradioverkko muodostuu '· '*· tukiasemasta 100 ja sen muodostamasta makrosolusta 102. Makrosolun 102 sisälle sijoittuu pikosoluradioverkko, joka muodostuu kolmesta tukiasemasta : 25 104, 108, 112, ja niiden muodostamista sisätiloissa olevista pikosoluista 106, :T: 110, 114. Makrotukiaseman 100 tiedonsiirtoyhteyksiä kuvataan kuviossa nuo lella 122. Pikosolutukiasemien 104, 108, 112 tiedonsiirtoyhteyksiä kuvataan kuviossa nuolilla 116, 118, 120. Keksinnön mukaisesti kuhunkin pikosoluun .*··. 106, 110, 114 on sijoitettu testauslaite 130, 132, 134.

30 Tiedonsiirtoyhteyden toteuttamistapoja on kuvattu kuvioissa 2A - :‘ i 2D, joissa yksi tai useampi testauslaite 200, 202 on toiminnallisesti yhteydessä dataverkkoon 204. Testauslaite 200, 202 on edullisesti päätelaitteen kaltainen : ja voi muodostaa normaalin tiedonsiirtoyhteyden tukiasemaan, jonka kuulu- vuusalueella testauslaite 200, 202 on. Testauslaite 200, 202 sijoitetaan edulli- * · 35 sesti sisätiloihin kuten solukkoradioverkon käyttäjän kotiin/toimistoon/liiketilaan 4 108984 käyttötarkoituksen mukaan. Myös ulkotiloihin sijoittaminen on mahdollista, kunhan riittävästä sääsuojauksesta huolehditaan. Yleensä testauslaitteen 200 tulisi sijaita paikassa, josta helposti saadaan testauslaitteen käyttöä varten yleisen sähköverkon sähköistä tehoa, joskin akku tai esimerkiksi aurinkokenno 5 voisi erikoistapauksissa tulla kyseeseen sähköteholähteenä. Testauslaite 200, 202 on radiojärjestelmän kiinteä osa eli testauslaite 200, 202 on kiinnitetty esimerkiksi sisätiloissa seinään tai kattoon. Testauslaitteen 200, 202 paikkaa voidaan vaihtaa, jos kiinnitys irrotetaan ja testauslaite 200, 202 siirretään uuteen paikkaan ja kiinnitetään sinne. Kiinnitykseen voidaan käyttää esimerkiksi 10 ruuveja.

Kuvion 2A mukaisesti keksinnön mukaisessa ratkaisussa yksi tai useampi testauslaite 200, 202 on solukkoradiojärjestelmään kiinteästi sijoitettu ja testauslaitteet 200, 202 on toiminnallisesti kytketty dataverkkoon 204. Dataverkkoon 204 on kytketty myös yksi tai useampi tukiasemaohjain 206, 230, 15 jotka ohjaavat tukiasemien 208, 232 toimintaa tunnetulla tavalla. Myös järjes-telmäohjain 210 on yhteydessä muihin radiojärjestelmän osiin dataverkon 204 kautta. Järjestelmäohjain 210, joka kontrolloi alueellaan olevia radiojärjestelmän osia tunnetulla tavalla, voi olla yhteydessä myös SGSN-ohjaimeen (Serving General packet radio service Support Node), jonka kautta radiojärjestel-20 mästä voidaan olla pakettimuotoisessa yhteydessä esimerkiksi internettiin 218. Lisäksi dataverkkoon 204 on tavallisesti kytketty muita solukkoradioverkon ,Y: osia kuten MS-IP-ohjain 214, joka pitää yllä erilaisia käyttäjään/pääte- . y. laitteeseen liittyviä rekisteritietoja. Tällaisia rekisteritietoja ovat esimerkiksi pää- ·. : telaitteen sijainti, puhelinnumero, osoite-ja porttinumero, status, etc. Nämä re- , ]. (] 25 kisteritiedot voivat sijaita tai olla käytössä myös muissa radiojärjestelmän osis sa kuten järjestelmäohjaimessa eikä rekisteritiedoilla tai rekisteritietojen sijain- ^ I 1 ’·’/ nilla sinänsä ole siten oleellista merkitystä keksinnön kannalta. Päätelaitteet t « i '·' ’ 216 ovat radioteitse yhteydessä yhden tai useamman tukiaseman kanssa.

Päätelaitteiden 216 ja tukiasemien välinen radioyhteys voi perustua GSM- tai 30 CDMA-tekniikkaan. Solukkoradiojärjestelmä voi olla joko pelkästään GSM-‘ : radiojärjestelmä tai CDMA-radiojärjestelmä tai solukkoradiojärjestelmässä voi daan edullisesti käyttää sekaisin sekä GSM- että CDMA-tekniikkaa siten, että osa päätelaitteista käyttää samaan aikaan GSM-tekniikkaa ja osa CDMA-' ” tekniikkaa. Kukin päätelaite tai ainakin osa päätelaitteista voi edullisesti myös 35 vaihtaa toimintansa GSM-perustaisesta TDMA-yhteydestä CDMA-perustai-1:"! seen yhteyteen.

i 5 108984

Koska tiedonsiirto solukkoradiojärjestelmän eri verkko-osan osien välillä suoritetaan dataverkon 204 välityksellä, siirtotien tiedonsiirtonopeus vaihtelee dataverkon 204 kuormituksen mukaan. Solukkoradiojärjestelmää rakennettaessa ja käytettäessä ei tähän asti siirtotien tiedonsiirtonopeutta ole i 5 voitu mitata, vaan solukkoradioverkon on oletettu toimivan riittävän hyvin. Tästä seuraavan käytönaikaisen huonon solukkoradiojärjestelmän toiminnan, joka johtuu liian pienestä tiedonsiirtonopeudesta, joutuvat käyttäjät toteamaan esimerkiksi siitä, että kuullun puheen laatu on huonoa tai että kuullusta puheesta ei saa enää selvää.

10 Tarkastellaan nyt yleisesti solukkoradioverkon testausmahdolli- suuksia. Solukkoradioverkon tiedonsiirtoyhteyden toimintaa voidaan keksinnöllisessä ratkaisussa testata testauslaitteen 200, 202 avulla lähettämällä tes-tisignaali radiotien ja dataverkon kautta yhdestä tunnetusta osasta radiojärjestelmää toiseen tunnettuun solukkoradiojärjestelmän osaan. Dataverkon testa-15 uksessa mitataan signaalin kulkuaikaa. Radiotien testauksessa mitataan myös signaalin vääristymistä ja/tai tehotason säilymistä. Testisignaalin lähettäminen on edullista suorittaa dataverkon 204 erilaisissa ja erityisesti voimakkaissa kuormitustilanteissa, jolloin saadaan tietoa kuormitustilanteen vaikutuksesta signaalien kulkuun. Keksinnöllisessä ratkaisussa on mahdollista muuttaa eri-20 tyisesti dataverkon 204 kuormitusta, jolloin voidaan simuloida erilaisia kuormitustilanteita. Kuormitusta muutettaessa järjestelmäohjain ohjaa dataverkkoon kytketyt osat siirtämään dataa halutussa määrin dataverkossa. Koska testaus-. laite 204 on matkapuhelimen kaltainen, sillä voidaan muodostaa ja suorittaa testipuhelu ainakin yhdelle halutulle tukiasemalle. Siirtämällä testisignaali tu-25 kiasemasta dataverkon 204 kautta muihin radiojärjestelmän osiin voidaan da-taverkon 204 tiedonsiirtonopeutta mitata aikamerkityllä testisignaalilla, kun tes- ... tisignaalin kulkureitti radiojärjestelmässä tiedetään. Mittaus voidaan edullisesti • · · suorittaa radiojärjestelmän käytön aikana tai rakentamisen aikana.

·’ ’ Tarkastellaan nyt tarkemmin solukkoradiojärjestelmän testausta ku- 30 vion 2A avulla. Radiojärjestelmän testaus suoritetaan esimerkiksi siten, että testauslaite 200 alkaa muodostaa järjestelmäohjaimen 210 ja/tai tukiasemaoh-jaimen 206 ohjaamana testipuhelua tukiasemaan 208. Testipuhelun prioriteetti , *’ ; nostetaan edullisesti korkeimmalle tasolle ja muu MS-IP-ohjaimen 214 kuormi- ‘ tus ohjataan halutun suuruiseksi (esimerkiksi pieneksi). Kun puhelunmuodos- 35 tus on onnistunut, testauslaite 200 alkaa lähettää tarkkaan ajastettua signaa-V ; lia, esimerkiksi sinisignaalia, tukiasemalle 208 radioteitse ja tukiasema 208 ♦ · 6 108984 siirtää testisignaalin dataverkkoon 204 sopivana protokollana (TCP-IP-protokollana). Lähetetty testisignaali palautetaan näin takaisin dataverkon 204 j kautta tukiasemaohjaimelle 206. Tukiasemaohjain 206 vertaa lähetettyä sig naalia alkuperäiseen signaaliin ja mittaa signaalin kulkuajan. Koska testisig-5 naali voidaan lähettää myös järjestelmäohjaimelta 210, testisignaali voidaan palauttaa dataverkon 204 kautta takaisin myös järjestelmäohjaimelle 210, joka suorittaa tarvittavat mittaukset. Samoin testisignaali voidaan kierrättää tukiasemalta 208 myös MS-IP-ohjaimen 214 (tai myös SGSN-ohjaimen) kautta takaisin tukiasemaohjaimelle 206 tai järjestelmäohjaimelle 210. Keksinnöllise-10 nä ajatuksena on siis se, että muodostetaan testauslaitteen 200 lähettämän testisignaalin kulkureitistä silmukka tai muu tunnettu reitti, joka kattaa radiotien ja dataverkon 204.

TDMA-pohjaisessa radiojärjestelmässä testaustapa voi olla myös sellainen, että muodostetaan testipuhelu testauslaitteen 200 ja tukiaseman 15 208 välille ja tukiasemalta 208 lähetetään järjestelmäohjaimen 210 ja/tai tukiasemaohjaimen 206 kontrolloimana testisignaalia, joka on esimerkiksi tarkkaan ajastettua pursketta (esim. sinipursketta) TCP-IP-muodossa tiettyyn tarkkaan määrättyyn lähetysaikaväliin. Tämä tietyn aikavälin testisignaali kierrätetään järjestelmäohjaimelta 210 ja/tai tukiasemaohjaimelta takaisin tukiasemal-20 le 208, jolloin voidaan mitata signaalin kulkuaika. Signaalin kulkuajan perusteella voidaan solukkoradiojärjestelmän tiedonsiirtoresursseja lisätä tai uudelleen järjestää siten, että solukkoradiojärjestelmän toiminta paranee.

. Käytettäessä aikajakoon perustuvaa tiedonsiirtoa testauslaitteen ja i tukiaseman välillä radioteitse tapahtuvalle testipuhelulle voidaan varata tie- 25 donsiirtoa varten yksi tai useampi aikaväli. Testidataa voidaan esimerkiksi .....· aluksi siirtää käyttäen yhtä aikaväliä. Tämän jälkeen tiedonsiirtoon voidaan ot-... taa kaksi aikaväliä jne. Näin voidaan jatkaa testausta siihen asti, kunnes kaikki käytettävissä olevat aikavälit on testattu. Keksinnöllisessä ratkaisussa tu- • < t ' kiaseman ja testauslaitteen välillä siirretään testidataa halutulla tavalla yhdes- 30 sä tai useamassa aikavälissä ja testidata siirretään dataverkon kautta tarkas-tettavaksi radiojärjestelmän johonkin osaan esimerkiksi järjestelmäohjaimeen.

• ·

Edelleen testauslaitteen ja tukiaseman välillä radioteitse tapahtu-.·’ : vaan tiedonsiirtoon voidaan käyttää joko paketti- tai piirikytkentäistä tiedonsiir- .··.[ tomenetelmää. Pakettikytkentäinen tiedonsiirto on menetelmä, jossa käyttäjien 35 välille luodaan yhteys siirtämällä dataa paketteina, jotka sisältävät varsinaisen tiedon lisäksi osoite- ja kontrollitietoa. Useat yhteydet voivat käyttää samanai- • · 7 108984 kaisesti samaa siirtokanavaa. Pakettikytkentämenetelmä sopii hyvin tiedonsiir-: toon, jossa siirrettävää dataa syntyy purskeittain. Tällöin datasiirtoyhteyttä ei I tarvitse varata koko ajaksi, ainoastaan pakettien siirron ajaksi. Tällä saavute- | taan merkittäviä kustannus- ja kapasiteettisäästöjä sekä verkon rakennus- että 5 käyttövaiheessa. Jotta tiedonsiirto olisi riittävän nopeaa, pakettikytkentää käyttävät sovellukset vaativat lähetykseltä hyvin suurta luotettavuutta esimerkiksi uudelleen lähetyksen välttämiseksi. Piirikytkentäisessä tiedonsiirrossa puolestaan kanava varataan lähettimen ja vastaanottimen käyttöön riippumatta siitä, siirretäänkö dataa vai ei. Tällöin osoite- ja kontrollitietoa ei välttämättä tarvita.

10 Keksinnöllisessä ratkaisussa tukiaseman ja testauslaitteen välillä siirretään testidataa pakettikytkentäisesti tai piirikytkentäisesti ja testidata siirretään dataverkon kautta tarkastettavaksi radiojärjestelmän johonkin osaan esimerkiksi järjestelmäohjaimeen. Näin saadaan testatuksi kummankin siirtomenetelmän toimivuus radiojärjestelmässä. Testauslaitteella 200, 202 voidaan siis testata 15 kaikkia kuviossa 2A +-merkillä merkittyjä verkko-osan osia.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa testauslaite 202 ei ole kaape-loidussa yhteydessä dataverkkoon 204, vaan testauslaite 202 on radioyhteydessä tukiasemaan 230, josta on yhteys dataverkkoon 204. Yhteyden laatu (kaapeliyhteys/radioyhteys) ei vaikuta keksinnöllisessä ratkaisussa tehtäviin 20 toimenpiteisiin. Testauslaite 202 voi testata radioverkon toimintaa lähettämällä testaussignaalin tai kyselyn tukiasemalle 230. Testaussignaali voidaan lähettää esimerkiksi lyhytsanomaviestinä, johon tukiasema 230 tai muu kyselyn . kohteena oleva laite vastaa. Kysely kohdistuu esimerkiksi tukiaseman 230 ka- ;y. naviin, joita testauslaite 202 pyytää tukiaseman testaamaan. Vastaus lähete- ·. : 25 tään testauslaitteelle 202 radioteitse tai muulle testaustuloksia keräävälle ra- | diojärjestelmän laitteelle dataverkon 204 kautta.

Tarkastellaan nyt kuvion 2B avulla keksinnöllistä ratkaisua, jossa * · » testataan kanavanvaihdon toimivuutta. Kanavanvaihto on ongelma erityisesti sekä GSM-radiojärjestelmässä että IP-verkossa ja keksinnöllisellä ratkaisulla 30 voidaan etukäteen testata kanavanvaihdon toimivuus ja korjata mahdolliset ongelmat, jolloin vältytään solukkoradiojärjestelmän varsinaisen toiminnan ai-kaisilta hankaluuksilta. Testauslaite 200 ohjataan suorittamaan kanavanvaihto saman ja/tai eri tukiasemaohjaimen alaiselle toiselle tukiasemalle. Ohjaukses-ta huolehtii järjestelmäohjain 210 samalla tavalla kuin tunnetun tekniikan mu-35 kaisissa radiojärjestelmissäkin. Tällöin testauslaite 200 ohjataan muodosta-:Λ: maan radioteitse yhteys tukiasemaan 208, ja testauslaite 200 ohjataan suorit- 8 108984 tamaan pakotettu kanavanvaihto tukiasemasta 208 tukiasemaan 250. Kanavanvaihdon epäonnistuessa testauslaite 200 suorittaa vikailmoituksen.

Kuvioissa 2A ja 2B on esitetty tilanteita, joissa testauslaitteen 200 kanssa radioyhteydessä oleva tukiasema muodostaa pikosolun. Kuvioissa 2C 5 ja 2D on esitetty tilanne, jossa testauksessa mukana oleva tukiasema 300 muodostaa makrosolun. Kuvion 2C tilanteessa makrosolun muodostaa tukiasema 300, joka on pikosolun tukiasemaohjaimen 206 alainen. Tämä tilanne on muutoin samanlainen kuin kuvion 2A tilanne, mutta testauslaite 200 on nyt yhteydessä makrosolun tukiaseman 300 kanssa, mikä sinänsä ei muuta testa-10 uksen kulkua oleellisesti. Kuviossa 2D makrosolun tukiasema 402 on makrosolun tukiasemaohjaimen 400 alainen. Tällöin verkko-osan signalointi kulkee aina pikosoluja käsittävän järjestelmäohjaimen 210 kautta makrosoluja ohjaavan tukiaseman 400 kautta tukiasemalle 402. Muutoin tukiaseman 402 ja testauslaitteen 200 yhteys toimii samalla tavalla kuin kuvion 2A tapauksessakin.

15 Signaalin kulun testauksessa voidaan kuvion 2D tapauksessa tutkia myös makrosolutukiasemaohjaimen 400 toimintaa.

Keksinnöllisessä ratkaisussa tukiaseman 208, 250, 300, 400 toiminnan eri vaiheita monitoroidaan dataverkon 204 kautta testauksen aikana. Monitorointiin kuuluu lähetys- ja vastaanottotoiminnan tarkkailu tukiaseman 20 208 ja testauslaitteen 200 sanomasekvenssien avulla, jotka kertovat, mitä sanomia tukiasema ja päätelaite (testauslaite) lähettävät toisilleen puhelun, kanavanvaihdon tai muun tärkeän keskinäisen toiminnan aikana tai aikaansaamiseksi. Samoin testauksen aikana tarkistetaan eri rekistereiden toiminta. Tes- • · a ;y. tauksessa voidaan testata esimerkiksi kotipaikkarekisterin (Home location re-·. : 25 gister) muuttuminen, kun testauslaitteen kotipaikkaparametria muutetaan.

! Samoin voidaan testata testauslaitteen tunnistetiedon (identification) muuttamisen vaikutus rekistereihin ja muuhun toimintaan. Testauslaitteen tunnistetie-toparametriksi voidaan määrittää esimerkiksi joku muu kuin kotisolun alueella *·’ * olevan päätelaitteen tunnistetieto. Tällöin kun testauslaite muodostaa yhteyttä 30 tukiaseman kautta solukkoradiojärjestelmän verkko-osan kanssa, voidaan tes- * · ·','·· tata hyväksyykö solukkoradiojärjestelmä testauslaitteen puhelunmuodostuk- sen. Samalla voidaan tutkia solukkoradiojärjestelmän eri rekistereiden toimintaa. Tukiaseman ja rekistereiden toimintaa monitoroi esimerkiksi järjestelmä-‘ ohjain dataverkon kautta.

35 Keksinnöllisessä ratkaisussa testauslaite 200, 208 voi myös tark- /•l käillä tukiasemien toimintaa kuuntelemalla tukiasemien radioteitse lähettämiä 9 108984 tunnettuja lähetyksiä. Tunnettu lähetys voi olla esimerkiksi yleiskanavalla lähetetty BCCH-signaali. Sijaitsipa testauslaite 200, 208 missä tahansa osassa radiojärjestelmää testauslaite ottaa kuulemiltaan tukiasemilta vastaan tunnettua signaalia ja mittaa vastaanottamansa tunnetun signaalin laatua. Mittaus voi-5 daan suorittaa myös muualla radiojärjestelmässä. Jos jonkin tukiaseman lähettämä tunnettu signaali on muuttunut, vääristynyt tai sen teho on laskenut, se tarkoittaa yleensä sitä, että tukiasemassa on jokin vika. Usein tukiaseman lähetin on tällaisessa tapauksessa rikkoutunut eikä lähettimen rikkoutumista voi tietää muutoin, kuin ottamalla vastaan ja tarkkailemalla tukiaseman lähe-10 tystä. Jos tukiaseman tunnettu signaali on kunnossa, mitään toimenpiteitä tämän takia ei keksinnöllisessä ratkaisussa suoriteta. Jos taas tarkkailtavan tukiaseman tunnetussa signaalissa havaitaan vika, testauslaite suorittaa vikailmoituksen dataverkon kautta järjestelmää valvovalle ohjaimelle, josta vikailmoitus etenee myös järjestelmää valvoville ihmisille.

15 Tukiaseman vastaanottotoimintaa voidaan puolestaan testata siten, että kun testauslaite 200 on radioteitse yhteydessä tukiasemaan 208, testaus-laitteen 200 lähetystehoa pienennetään vähitellen ja tarkkaillaan tukiaseman vastaanottaman signaalin laatua. Näin voidaan tutkia tukiaseman 208 vastaanottimen herkkyyttä ja kuntoa. Tukiaseman vastaanottaman signaalin laa-, 20 tua voi mitata esimerkiksi tukiasema itse. Tällöin testisignaali siirretään vertai lua varten myös dataverkon 204 kautta tukiasemalle. Signaalin laatua voi mitata myös järjestelmäohjain 210 tai tukiasemaohjain 206, josta testauslaitteen . 200 lähettämä testaussignaali on edullisesti alunperin peräisin. Oleellista tässä • I « on se, että radioteitse vastaanotettu signaali ja alkuperäinen signaali ovat sa- • · ·. ; 25 massa paikassa vertailtavina. Alkuperäisen signaalin ja/tai tukiaseman vas- * · · taanottaman signaalin siirto dataverkossa 204 ei tässä tapauksessa haittaa • | ... mittausta. Testauslaite voi olla yhteydessä samanaikaisesti useamman tu- I · | kiaseman kanssa ja siten useita tukiasemia voidaan testata samanaikaisesti.

' I »

Kuviossa 3 on esitetty testauslaitteen lohkokaavio. Testauslaite 200 30 käsittää antennin 500, jolla vastaanotetaan signaalia. Vastaanotettu signaali .’·· etenee RF-välineisiin 502, jossa vastaanotettu RF-taajuinen signaali muunne- taan kantataajuiseksi kertomalla se paikallisoskillaattorin 504 taajuudella. Kantataajuinen signaali muunnetaan digitaaliseksi A/D-muuntimessa 506, jonka j jälkeen vastaanotettu signaali etenee digitaaliseen signaalinkäsittelyosaan 508 35 ja siitä edelleen muihin radiojärjestelmän osiin. Lähetettäessä signaalia sig-,’·· naali käsitellään digitaalisessa signaalinkäsittelyosassa 516. Digitaalinen sig- 10 108984 naali muutetaan analogiseksi D/A-muuntimessa 514 ja analoginen signaali kerrotaan RF-taajuisella kantoaallolla RF-välineissä 512, johon kantoaalto saadaan paikallisoskillaattorista 504. RF-taajuinen signaali lähetetään antennin 500 kautta. Testauslaitteen toimintaa ohjaa kontrollilohko 510, joka ohjaa 5 varsinkin paikallisoskillaattorin taajuutta ja digitaalista signaalinkäsittelyä. Vastaanotto- ja lähetystoiminnat on erotettu toisistaan tunnetulla tavalla suodattimena 501, joka on edullisesti duplex-suodatin.

Dataverkko voi olla esimerkiksi IP-verkko (Internet Protocol) tai ATM-verkko (Asynchronous Transfer Mode). Esimerkiksi IP-verkkoa käytettä-10 essä kullakin verkkoelementillä on oma IP-osoitteensa, jolle datapaketit osoitetaan. Dataverkko voi myös olla laajempi yhtiön sisäinen verkko (intranet), joka yhdistää yhtiön maantieteellisesti hajallaan sijaitsevat toimipaikat keskenään. Dataverkko voi olla toteutettu omalla kaapeloinnillaan tai dataa voidaan siirtää jotain muuta toimintaa varten olevissa johtimissa kuten yleisessä sähköver-15 kossa.

Kaikista testauksessa havaituista vioista ja ongelmista tehdään vikailmoitus esimerkiksi järjestelmäohjaimelle, josta vikailmoitus siirtyy solukko-radiojärjestelmää hoitaville ihmisille. Näin ongelmat ja viat voidaan korjata.

Osia keksinnön mukaisesta verkko-osasta voidaan toteuttaa edullisesti ohjel-20 mistona, joka suoritetaan prosessorissa. Osia keksinnön mukaisesta verkko-osasta voidaan toteuttaa myös kovoratkaisuna, esimerkiksi VLSI-komponenteilla (Very Large Scale Integrad circuit) tai ASIC-piiritekniikalla (Application Specific Integrated Circuit).

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten * · · 25 mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan si- * ; tä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten esittämän * · 1 · · keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

* · · » 1 · • · t »

Claims

1. Menetelmä solukkoradiojärjestelmän toiminnan testaamiseksi, joka solukkoradiojärjestelmä käsittää ainakin yhden päätelaitteen (216) ja verkko-osan, johon kuuluu dataverkko (204), johon on toiminnallisesti kytketty jär- 5 jestelmäohjain (210), ainakin yksi tukiasemaohjain (206) ja ainakin yksi tukiasema (208); tukiasemaohjain (206) ohjaa ainakin yhtä tukiasemaa (208); ja dataverkkoa (204) käytetään radiojärjestelmän verkko-osassa tarvittavaan tiedonsiirtoon, tunnettu siitä, että solukkoradiojärjestelmään kuuluu testauslaite (130, 132, 134, 200, 10 202), joka on solukkoradiojärjestelmän kiinteä osa; testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) on toiminnallisesti kytketty dataverkkoon (204); testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) on radioteitse yhteydessä yhteen tai useampaan tukiasemaan ja 15 tutkitaan testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) avulla solukkora diojärjestelmän toimintakuntoa käyttämällä hyväksi dataverkkoa (204) ja testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) radioyhteyttä ainakin yhteen tukiasemaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmän toimivuuden testaamiseksi testauslaite (130, 132, 134, 20 200, 202) ohjataan muodostamaan kaksisuuntainen radioyhteys ainakin yh-. teen tukiasemaan (208).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, *· ·’ että mitataan tunnetun siirtotien tiedonsiirtonopeutta aikamerkityllä testisignaa- ” · lilla; v 1 25 siirtotiehen kuuluu testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) ja tuki- ·*, ί : aseman (208) välinen radiotie ja dataverkko (204); ja testisignaalin kulkureitti solukkoradiojärjestelmän siirtotiellä tiede- tään.

,···. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) ohjataan muodostamaan radioteitse '; yhteys ainakin yhden tukiaseman kanssa ja yhteys on aikajakoon perustuva ja yhteys ohjataan käyttämään yhtä aikaväliä solukkoradiojärjestelmän aikaja-', ; koon perustuvan toiminnan testaamiseksi. 12 108984

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) ohjataan muodostamaan radioteitse yhteys ainakin yhden tukiaseman kanssa ja yhteys on aikajakoon perustuva ja yhteys ohjataan käyttämään useita aikavälejä solukkoradiojärjestelmän aikaja- 5 koon perustuvan toiminnan testaamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) ja tukiaseman (208) välille muodostetussa yhteydessä siirretään dataa pakettikytkentäisesti pakettikytkentäisen toiminnan testaamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) ja tukiaseman (208) välille muodostetussa yhteydessä siirretään dataa piirikytkentäisesti piirikytkentäisen toiminnan testaamiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) ohjataan muodostamaan radioteitse yhteys ainakin yhden tukiaseman kanssa ja testauslaite (130, 132, 134, 200, 202. ohjataan suorittamaan pakotettu kanavanvaihto toiseen tukiasemaan tai toisiin tukiasemiin radiojärjestelmän kanavanvaihtotoimintojen testaamiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) ohjataan testaamaan radiojärjes- * · · telmän ainakin yhden rekisterin toimintaa muuttamalla testauslaitteen (130, * * * 132,134, 200, 202) parametrejä, jotka vaikuttavat testattaviin rekistereihin. • I * ·

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että dataverkon (204) tiedonsiirtokuormitusta kontrolloidaan ja testauksia suo- I :·, 25 ritetaan erilaisissa kuormitusolosuhteissa.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ,' ·; että testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) ohjataan muodostamaan radioteitse yhteys ainakin yhden tukiaseman kanssa ja testauslaitteen lähetystehoa vähennetään ja tarkkaillaan tukiaseman vastaanottimen herkkyyttä ja toiminta- 30 kuntoa. > I » 13 108984

11 108984 Patentti vaati m u kset

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiaseman (202) toimintaa monitoroidaan sanomasignaalien avulla dataverkon (204) kautta testauksen aikana.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että solukkoradiojärjestelmän tukiasemat (208) lähettävät radioteitse tunnettua signaalia, testauslaite (130, 132, 134, 200, 202) ottaa vastaan ainakin yhden tukiaseman (208) lähettämää tunnettua signaalia; vastaanotettaessa tarkkailtavalta tukiasemalta (208) virheellinen 10 tunnetun signaalin suoritetaan vikailmoitus dataverkon (204) kautta.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tunnettu signaali on BCCH-signaali.

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että testauksen epäonnistuessa suoritetaan vikailmoitus.

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmään kuuluu pikosoluja ja tukiasema on pikosolun tukiasema.

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmään kuuluu sekä pikosoluja että makrosoluja ja tukiasema .·. 20 on makrosolun tukiasema. :.v

18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että dataverkko (204) on IP-verkko.

19. Solukkoradiojärjestelmä, joka käsittää ainakin yhden päätelait-teen (216) ja verkko-osan, joka käsittää dataverkon (204), johon on toiminnal-25 lisesti kytketty järjestelmäohjain (210), ainakin yksi tukiasemaohjain (206) ja ainakin yksi tukiasema (208); tukiasemaohjain (206) on sovitettu ohjaamaan ainakin yhtä tukiasemaa (208); ja dataverkko (200) on sovitettu siirtämään ra-diojärjestelmän verkko-osassa tarvittava data, tunnettu siitä, että : solukkoradiojärjestelmä käsittää testauslaitteen (200, 208), joka on i. / 30 solukkoradiojärjestelmän kiinteä osa; *’ testauslaite (200, 208) on toiminnallisesti kytketty dataverkkoon V·! (204); 14 108984 testauslaite (200, 208) on sovitettu olemaan radioteitse yhteydessä yhteen tai useampaan tukiasemaan ja radiojärjestelmä on sovitettu tutkimaan testauslaitteen (200, 208) avulla solukkoradiojärjestelmän toimintakuntoa käyttämällä hyväksi dataverk-5 koa (204) ja testauslaitteen (200, 208) radioyhteyttä ainakin yhteen tukiasemaan.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmän toimivuuden testaamiseksi radiojärjestelmä on sovitettu ohjaamaan testauslaitteen muodostamaan kaksisuuntai- 10 sen radioyhteyden ainakin yhden tukiaseman kanssa.

21. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu mittaamaan siirtotien tiedonsiirtonopeutta aikamerkityllä testisignaalilla; siirtotie käsittää testauslaitteen (200, 208) ja tukiaseman välisen ra- 15 diotien ja dataverkon (204); ja testisignaalin kulkureitti solukkoradiojärjestelmän siirtotiellä tiedetään.

22. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu ohjaamaan testauslaitteen 20 (130, 132, 134, 200, 202) muodostamaan radioteitse yhteyden ainakin yhden tukiaseman kanssa ja yhteys on aikajakoon perustuva ja yhteys on sovitettu . v. käyttämään yhtä aikaväliä aikajakoon perustuvan toiminnan testaamiseksi.

23. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu ohjaamaan testauslaitteen 25 (200, 208) muodostamaan radioteitse yhteyden ainakin yhden tukiaseman kanssa ja yhteys on aikajakoon perustuva ja yhteys on sovitettu käyttämään useita aikavälejä aikajakoon perustuvan toiminnan testaamiseksi.

24. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, ’...: tunnettu siitä, että testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) ja tukiaseman .·. : 30 (208 , 250) välille muodostettu yhteys on sovitettu siirtämään dataa pakettikyt- ,: \ kentäisesti pakettikytkentäisen toiminnan testaamiseksi. * I 15 108984

25. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) ja tukiaseman (208, 250) välille muodostettu yhteys on sovitettu siirtämään dataa piirikyt-kentäisesti piirikytkentäisen toiminnan testaamiseksi.

26. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu ohjaamaan testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) muodostamaan radioteitse yhteyden ainakin yhden tukiaseman kanssa ja radiojärjestelmä on sovitettu ohjaamaan testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) suorittamaan pakotettu kanavanvaihto toiseen tai 10 muihin tukiasemiin radiojärjestelmän kanavanvaihtotoimintojen testaamiseksi.

27. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu testaamaan radiojärjestelmän ainakin yhden rekisterin toimintaa muuttamalla testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) rekistereihin vaikuttavia parametrejä.

28. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu kontrolloimaan dataverkon (204) tiedonsiirtokuormitusta ja radiojärjestelmä on sovitettu suorittamaan testauksia erilaisissa dataverkon (204) kuormitusolosuhteissa.

29. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, 20 tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu ohjaamaan testauslaitteen (130, 132, 134, 200, 202) muodostamaan radioteitse yhteyden ainakin yhden :*v tukiaseman kanssa ja radiojärjestelmä on sovitettu vähentämään testauslait- teen (130, 132, 134, 200, 202) lähetystehoa ja tarkkailemaan tukiaseman ': ‘' · vastaanottimen herkkyyttä ja toimintakuntoa. * · 6 :..t 25

30. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä on sovitettu monitoroimaan tukiaseman (208) toimintaa sanomasignaalien avulla dataverkon (204) kautta testa-’ '· uksen aikana.

31. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, 30 tunnettu siitä, että solukkoradiojärjestelmän tukiasemat (208) on sovitettu '·; ·' lähettämään radioteitse tunnettua signaalia, 16 108984 I testauslaite (200, 208) on sovitettu ottamaan vastaan ainakin yhden j tukiaseman (208) lähettämää tunnettua signaalia; | vastaanottaessaan tarkkailtavalta tukiasemalta (208) virheellisen tunnetun signaalin radiojärjestelmä on sovitettu suorittamaan vikailmoituksen 5 dataverkon (204) kautta.

32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että tunnettu signaali on BCCH-signaali.

33. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että testauksen epäonnistuessa radiojärjestelmä on sovi- 10 tettu suorittamaan vikailmoituksen.

34. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää pikosoluja ja tukiasema on pi-kosolun tukiasema.

35. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, 15 tunnettu siitä, että radiojärjestelmä käsittää sekä pikosoluja että makro- soluja ja tukiasema on makrosolun tukiasema.

36. Patenttivaatimuksen 19 mukainen solukkoradiojärjestelmä, tunnettu siitä, että dataverkko (204) on IP-verkko. •«» • 1 * 1 · * · · * 1 · • I · » · 17 108984