FI109318B - Signaalitehon mittausmenetelmä - Google Patents

Description

109318

Signaalitehon mittausmenetelmä - Förfarande for mätning av signaleffekt

KEKSINNÖN ALA

Keksintö kohdistuu menetelmään radiolinkin laadun mittaamiseksi tietoliikenteen 5 solukkojärjestelmän radiopakettidatayhteydessä. Erityisesti keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa mainittuun menetelmään.

KEKSINNÖN TAUSTA

Yleinen pakettiradiopalvelu GPRS (General Packet Radio Service) on suunniteltu välittämään dataa käyttämällä pakettikytkentäisiä yhteyksiä. GPRS-järjestelmä on 10 tarkoitettu lisättäväksi olemassa oleviin GSM-verkkoihin. Sitä käytetään myös tulevassa UMTS-järjestelmässä (Universal Mobile Telecommunication System). GPRS-järjestelmän tarjoamat pakettidatapalvelut ovat ihanteellisia etenkin sellaisten palvelujen yhteydessä, jotka eivät ole reaaliaikaisia, esim. sähköposti- tai tiedostonsiirto-palvelujen yhteydessä.

15 GPRS-järjestelmällä on GSM-järjestelmään verrattuna käytössään kaksi uutta verkkoelementtiä, toisin sanoen kaksi erityyppistä GPRS-tukisolmua eli GSN:ää: palveleva GPRS-tukisolmu SGSN (Serving GPRS Support Node) ja GPRS:n yhdystuki-solmu GGSN (Gateway GPRS Support Node). Hierarkkisesti SGSN on samalla ta-..." solia kuin matkapuhelinkeskus MSC (Mobile Services Switching Centre). SGSN.n :. '·; 20 päätehtävä on palvella matkaviestimiä, toisin sanoen seurata matkaviestimien sijain-·:*·: tia, välittää matkaviestimille dataa ja suorittaa turvallisuuteen ja pääsynvalvontaan liittyviä tehtäviä. SGSN on yhdistetty tukiasema-alijärjestelmään Gb-rajapinnan kautta. GPRS:n yhdystukisolmu GGSN yhdistää GPRS-verkon ulkopuolisiin verkkoihin, esimerkiksi Internetiin tai X.25-verkkoon. SGSN- ja GGSN-toiminnot voi-.... 25 daan yhdistää samaan fyysiseen laitteeseen, tai ne voidaan toteuttaa erillisillä fyy-!" sisillä laitteilla. Edelleen GPRS:n tilaajatiedot on talletettu kotipaikkarekistereihm *: ·' HLR (Home Location Registers).

Kun ulkopuolisesta verkosta saapuu matkaviestimelle tarkoitettuja datapaketteja, ne vastaanottaa ensin GGSN, joka reitittää paketit matkaviestimen palvelevalle

· 30 GSN:lle. Jos GGSN:llä ei ole tietoa matkaviestimen palvelevasta SGSN:stä, GGSN

*»« voi pyytää matkaviestimen sijaintitietoja HLR:stä. SGSN lähettää paketit matkaviestimelle tukiasema-alijärjestelmän kautta.

2 109318 Järjestelmä tukee kolmen eri luokan matkaviestimiä. A-luokan matkaviestin voi käyttää samanaikaisesti sekä GPRS:iä että piirikytkentäisiä palveluja. B-luokan matkaviestin valvoo yhtaikaa sekä GPRS:n että muiden verkkopalvelujen ohjauskana-via, mutta se voi käyttää vain yhtä palvelutyyppiä kerrallaan, toisin sanoen joko pa-5 kettikytkentäisiä tai piirikytkentäisiä yhteyksiä. C-luokan matkaviestin voi käyttää vain GPRS-palveluja.

GPRS-järjestelmä tukee kolmea keskiluokan pääsytilaa: - ns. dynaamisen pääsyn tilaa (Dynamic Allocation mode), jossa järjestelmä jakaa lähetysvuoroja vain yhdellä kanavalla kerrallaan, 10 - ns. laajennettua dynaamisen pääsyn tilaa (Extended Dynamic Allocation mode), jossa jäijestelmä jakaa lähetysvuoroja tietyllä kanavaryhmällä, ja - ns. vakituisen pääsyn tilaa (Fixed Allocation mode), jossa matkaviestimelle osoitetaan lähetystä varten vakituiset kanavat ja radiolohkot.

Verkko määrittelee keskiluokan pääsytilan ja kanavat, ja se signaloi ne matkaviesti-15 melle tyypillisesti pakettidatayhteyden alussa.

Dynaamisen pääsyn tilassa matkaviestin valvoo alassuuntaisia radiolohkoja havaitakseen sille osoitetun ylössuuntaisen tilan lipun USF:n (Uplink State Flag). Ylös suuntaisen tilan lippukenttä sisältyy jokaisen datalohkon otsikkoon alassuuntaisella . pakettidatakanavalla, PDCHilla (Packet Data Channel), esimerkiksi ohjauskanaval- • « 20 la, ja USF signaloi mikä matkaviestin tuolloin nyt lähettää vastaavalla ylössuuntai-sella PDCHilla. Kun matkaviestin havaitsee oman USF-arvonsa alassuuntaisen • · Y·; PDCH:n datalohkossa, joka vastaa matkaviestimelle osoitettua ylössuuntaista ': ’ *: PDCH:ta, matkaviestin lähettää datalohkon ylössuuntaisella PDCHilla. Alassuuntai- sen datalohkon kuljettama varsinainen data voi olla suunnattu eri matkaviestimelle : ‘ ·': 25 kuin sille, johon datalohkon USF viittaa.

Laajennetussa dynaamisen pääsyn tilassa matkaviestimelle osoitetun USF-arvon lä- * * ' · ‘ hettäminen tarkoittaa, että matkaviestin saa lähettää kyseisellä PDCHilla ja kaikilla ...: sille osoitetuilla suurempilukuisilla PDCH.illa.

* * * * »

Kun käytetään dynaamisen pääsyn tilaa tai laajennetun dynaamisen pääsyn tilaa, 30 kahden matkaviestimen täytyy vastaanottaa alassuuntainen RLC-lohko, toisin sa-; Y: noen sen matkaviestimen, jolle RLC-lohkon varsinainen data on lähetetty, ja sen, ;jolle RLC-lohkon sisältämä USF myöntää ylössuuntaisen lähetysluvan. Alassuun-taista lähetystehoa säädettäessä on otettava huomioon kummankin matkaviestimen vaatimukset. Nykyisessä GPRSisä kuitenkin vain ne matkaviestimet, jotka vastaan- 109318 3 ottavat alassuuntaista hyötykuormadataa, tuottavat mittausraportteja verkon vastaanoton laadusta. Jos se matkaviestin, jolle USF on tarkoitettu, ei juuri silloin vastaanota alassuuntaista dataa, verkolla ei ole mitään tietoa siitä mikä lähetystaso riittää hyvään vastaanottolaatuun kyseisessä matkaviestimessä. Näin ollen kyseinen 5 matkaviestin voi jättää havaitsematta USF:n ja ylössuuntaisen lähetysvuoronsa.

YHTEENVETO KEKSINNÖSTÄ

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa menetelmä, jossa vältetään tunnetun tekniikan mukaiset haitat. Edelleen keksinnön tavoitteena on toteuttaa menetelmä, jossa radio-lohkolle voidaan määritellä riittävä lähetysteho, jotta sen voivat vastaanottaa sekä se 10 matkaviestin, jolle radiolohko on tarkoitettu, että se matkaviestin, jolle radiolohkon otsikkoon sisältyvä USF-lippu on tarkoitettu.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan siten, että matkaviestin järjestetään mittaamaan niiden lohkojen yhteyden laatua, jotka sisältävät kyseiselle matkaviestimelle suunnattua ohjaustietoa.

15 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se mitä on esitetty itsenäisen patenttivaatimuksen tunnusmerkkiosassa. Epäitsenäisissä vaatimuksissa on kuvattu keksinnön muita edullisia suoritusmuotoja.

,·. Keksinnön mukaisesti alassuuntaisen ohjauskanavan sellaisten datalohkojen vas- r * · taanoton laatua, jotka sisältävät matkaviestimelle suunnattua ohjaustietoa, mittaa 20 matkaviestin, joka edelleen raportoi mittaustiedot verkolle. Mittaustietojen perus- • ; teella verkko ohjaa DL-ohjauskanavalla lähetettyjen pakettien lähetystehoa, niin että ; ‘ kaikki matkaviestimet, joille paketeissa on tietoa, voivat onnistuneesti dekoodata » * » ' paketit

PIIRROSLUETTELO

··’ 25 Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen ku- vioon 1, joka esittää erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista menetel-;. ·: mää.

:''': YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Kuviossa 1 on esitetty signalointijakso kahden matkaviestimen 10a, 10b ja solukko-30 verkon 20 välillä erään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti. Kuvio 1 esittää signalointia tilanteessa, jossa matkaviestimellä MSI, 10a on jo aktiivinen pa- i 4 109318 kettidatayhteys verkkoon, ja matkaviestin MS2, 10b, on muodostamassa pakettida-tayhteyttä verkkoon.

Vaiheessa 100 toinen matkaviestin MS2 10b lähettää yhteydenpyyntöviestin CONNECTION REQUEST verkolle muodostaakseen pakettidatayhteyden ylös-5 suuntaisen datan lähettämistä varten. Verkko vastaa lähettämällä 105 matkaviestimelle MS yhteystietoviestin CONNECTION INFO. Viestissä verkko ilmoittaa mitä kanavaa MS2 voi käyttää, ja tässä esimerkissä se lisäksi ilmoittaa, että MS2:n tulee suorittaa sellaisten alassuuntaisten datalohkojen vastaanoton laadun mittaus, jotka sisältävät MS2:lle suunnattua ohjaustietoa. Tämän lisäksi verkko voi ilmoittaa kuin-10 ka tiheään MS2:n tulee mitata vastaanoton laatua ja raportoida siitä, esimerkiksi jokaisesta datalohkosta, joka sisältää MS2:lle suunnattua ohjaustietoa, joka toisesta tällaisesta datalohkosta, joka neljännestä tällaisesta datalohkosta tai yleisemmin joka N:nnestä datalohkosta, jolloin N voi olla positiivinen kokonaisluku tietyllä alueella, esimerkiksi kahden kerrannainen tietyllä, erikseen määritellyllä alueella.

15 Yhteyden muodostaminen voi edetä myös monella muulla kuin kuvion 1 vaiheissa 100 ja 105 esitetyllä tavalla, ja siihen voi lisäksi kuulua esimerkiksi monen muun viestin lähettäminen.

Kuvion 1 esimerkissä verkko myöntää MS2 10b:lle luvan lähettää datalohkon, minkä MS2 suorittaa vaiheessa 110. Verkko vastaa lähettämällä 115 kuittausviestin . 20 ACK. Vastaanotettuaan kuittausviestin MS2 mittaa vastaanoton laadun ja raportoi • 120 vastaanoton laadun verkolle. Tässä esimerkissä oletetaan, että kuittausviestis- .·. : sään verkko ilmoittaa, että MS2:lla on edelleen lupa lähettää dataa, minkä MS2 te- keekin vaiheessa 125. Jälleen verkko vastaa lähettämällä kuittausviestin vaiheessa ... 130. Tällä kertaa verkko ei ilmoita, että MS2 voi jatkaa datan lähettämistä, mikä 25 vuoksi MS2 lähettää 135 vain kuittausviestin vastaanottoon perustuvan mittausra- I · · ' portin. Seuraavassa vaiheessa 140 verkko lähettää ensimmäiselle matkaviestimelle MSI datalohkon ja sisällyttää lohkon otsikkoon USF:n, joka on osoitettu toiselle :: matkaviestimelle MS2. Näin ollen MS2 mittaa vaiheessa 140 lähetetyn datalohkon vastaanoton tason ja raportoi laadusta vaiheessa 145. MSI raportoi datalohkon vas-30 taanoton tasosta vaiheessa 150. Koska verkko signaloi USF:n MS2:lle, MS2 lähettää > » _ datalohkon vaiheessa 155.

* ·

Kuvion 1 esimerkissä oletetaan, että verkko neuvoo MS2:ta raportoimaan verkolle .···. jokaisen sellaisen lohkon vastaanoton tasosta, joka sisältää MS2:lle suunnattua oh jaustietoa. Tämä ei kuitenkaan millään tavoin rajoita keksintöä, ja keksinnön eri 35 suoritusmuodoissa voidaan käyttää myös monia muita mittaus- ja raportointitiheyk- 5 109318 siä. Jokaisen sellaisen lohkon mittaus ja raportointi, joka sisältää MS2.ile suunnattua ohjaustietoa, johtaisi keksinnön käytännöllisessä sovelluksessa ylettömän tiheään signalointiin.

Keksinnöllä on useita etuja. Esimerkiksi mittaukset, joita suorittavat alassuuntaisia 5 RLC-datalohkoja vastaanottava matkaviestin ja alassuuntaisen RLC-lohkon otsikossa USF-lipun vastaanottava matkaviestin, antavat verkolle mahdollisuuden määritellä alassuuntaisen tehonsa sellaiselle optimaaliselle tasolle, joka tyydyttää sekä alassuuntaisia RLC-lohkoja vastaanottavan matkaviestimen että USF-arvon saavan matkaviestimen tarpeet ja joka samalla aiheuttaa mahdollisimman vähän häiriötä verkon 10 muille osille.

Matkaviestin, joka mittaa matkaviestimelle osoitettua ohjaustietoa sisältävien lohkojen vastaanoton laatua, voi raportoida vastaanoton laadusta verkolle esimerkiksi käyttämällä samoja laatuparametrejä kuin tunnetuissa laatumittauksissa. Tällaisia parametrejä ovat esimerkiksi C-arvo, X QUAL, SIGN VAR ja ILEVELTNO ...

15 IJLEVEL TN7, joita tyypillisesti lähetetään esimerkiksi alassuuntaisen paketin hy-väksymis/hylkäysviestissä PACKET DOWNLINK ACK/NACK, jossa kuitataan matkaviestimen suorittama hyötykuormadatalohkon vastaanottaminen.

Verkko voi muuttaa mittaus- ja raportointijaksoja esimerkiksi liittämällä komennon matkaviestimelle lähetettyyn kuittausviestiin.

I * 20 Verkko voi myös ilmoittaa yhteyden muodostamisviesteissä, esimerkiksi järjestel-män informaatioviesteissä, tuleeko matkaviestimen lähettää mittausraporttiviesti . MEASUREMENT REPORT ensimmäisessä sille myönnetyssä ylössuuntaisessa :": lohkossa.

• t · •: ·. Erilaiset edellä käytetyt viestien nimet, kuten MEASUREMENT REPORT, on tar- 25 koitettu vain esimerkeiksi, eivätkä tässä selityksessä käytetyt viestien nimet millään tavoin rajoita keksintöä.

‘' ‘: Alan ammattimiehelle on edellä olevan kuvauksen perusteella selvä, että keksintöön ' . voidaan tehdä monia eri muunnoksia sen keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Edellä on kuvattu yksityiskohtaisesti yhtä keksinnön edullista suoritusmuotoa, mutta siihpr 30 voidaan luonnollisesti tehdä monia eri muunnoksia ja muunnelmia, jotka kaikki : : : kuuluvat keksinnön hengen ja kirjaimen piiriin.

Claims (2)

109318 1. Mittausmenetelmä tietoliikenteen digitaalisessa solukkojärjestelmässä, tunnettu siitä, että menetelmässä on vaiheet, joissa matkaviestin mittaa sellaisen data-lohkon vastaanottotason laadun, jossa kyseiselle matkaviestimelle suunnattu infor- 5 maatio koostuu kyseiselle matkaviestimelle suunnatusta ohjausinformaatiosta ja joka lisäksi sisältää muutakin kuin ohjausinformaatiota, mutta toiselle matkaviestimelle tarkoitettuna. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ohjausinformaatio on matkaviestimelle osoitettu USF-arvo. 10 Patentkrav

1. Mätförfarande i ett digitalt cellradiosystem för telekommunikation, känne-tecknat av att förfarandet innefattar steg där mobilstationen mäter kvaliteten hos mottagningen av ett datablock i vilket information riktat tili den mobilstationen be-stär av styrinformation riktat tili den mobilstationen och vilket därtill innefattar ock-15 sä annat än styrinformation, men avsett för en annan mobilstation. f

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda styrinformation • · · är ett tili mobiltelefonen tilldelat USF-värde. j * * » t * ·