FI109739B - Menetelmä solukkoradiojärjestelmän tietoliikenneverkon toiminnan varmistamiseksi sekä tukiasemajärjestely - Google Patents

Description

109739

Menetelmä solukkoradiojärjestelmän tietoliikenneverkon toiminnan varmistamiseksi sekä tukiasemajärjestely Tämän keksinnön kohteena on menetelmä solukkoradio-5 järjestelmän tietoliikenneverkon toiminnan varmistamisek si, jossa tietoliikenneverkossa tukiasemat on kytketty sarjaan siten, että ainakin yksi tukiasema toimii toistimena sitä edeltävien tukiasemien tietoliikennesignaaleil-le. Keksinnön kohteena on lisäksi solukkoradiojärjestelmän 10 tukiasemajärjestely, joka käsittää välineet, joilla tu kiasema kykenee muodostamaan radioyhteyden sen ennalta määrätyllä radiopeittoalueella kulloinkin olevien aktiivisten radioasemien kanssa, sekä välineet, joilla tukiasema kykenee toistamaan muiden tukiasemien näitä yhdis-15 tävässä tietoliikenneverkossa lähettämiä signaaleja.

Ennestään tunnetaan solukkoradiojärjestelmien tietoliikenneverkkoja, joissa tukiasemat on kytketty sarjaan siten, että verkossa oleva tukiasema toimii toistimena sitä edeltävien tukiasemien tietoliikennesignaaleille.

20 Tällaisessa tunnetussa tietoliikenneverkossa on tiedon- ... siirto tukiasemien välillä varmistettu galvaanisilla re- lekytkennöillä. Kun verkossa oleva tukiasema lakkaa toimi- * · · • ·1 masta esimerkiksi sähkökatkoksen vuoksi, jolloin se myös • · '··1 lakkaa regeneroimasta sitä edeltävien tukiasemien tieto- »1 · • 1 1 : .‘25 liikennesignaaleja, kytkee tukiaseman yhteyteen sovitettu • · · I V rele tukiaseman irti tietoliikenneverkosta siten, että tu- : : : kiasema ohitetaan galvaanisella kytkennällä.

Edellä mainitun tunnetun tietoliikenneverkon mer- ;\· kittävin heikkous on se, että sen avulla ei kyetä kompen- • · .1••.30 soimaan verkkokaapeloinnista johtuvaa signaalitason vai- mennusta. Tämä vaimennus sekä verkon aiheuttamat häiriöt • » · saattavat olla hyvin merkittäviä, koska solukkoradiojär- *...· jestelmien tietoliikenneverkoissa joudutaan usein käyttä- : .1. mään suhteellisen pitkiä siirtokaapeleita verkon kattaman • · · 1 .·. :35 suuren maantieteellisen alueen vuoksi. Näin ollen on vaa-• » · • · 2 109739 rana se, että jos jokin verkkoon kuuluva tukiasema lakkaa toimimasta, eikä näin ollen kykene regeneroimaan sitä verkossa edellä olevien tukiasemien lähettämiä signaaleja, lakkaa koko tietoliikenneverkko toimimasta koska sen kaa-5 pelointi vaimentaa lähetettävien signaalien tasoa liian paljon, jotta verkossa olevan rikkoutuneen tukiaseman jälkeen seuraava tukiasema kykenisi tunnistamaan sille syötetyt signaalit. Verkkoon syntyy toisin sanoen katkos rikkoutuneen tukiaseman kohdalle. Signaalitason vaimentumi-10 seen vaikuttaa lisäksi edellä mainittu galvaaninen kytkentä, jonka vaimennus saattaa olla merkittävä.

Tämän keksinnön tarkoitus on ratkaista edellä mainitut ongelmat ja tarjota käyttöön menetelmä sekä tukiasema järjestely , jonka avulla tietoliikenneverkossa ole-15 van tukiaseman toimintahäiriön vaikutus saadaan minimoitua siten, että muu tietoliikenneverkko säilyy toimintakykyisenä. Nämä päämäärät saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että varustetaan tukiasema sen toimintaa valvovalla ohjausyksiköllä sekä 20 tukiaseman suhteen rinnakkain kytketyllä toistimella, joka ...# käsittää tukiasemasta riippumattoman virtalähteen, ja että .!’! ohjausyksikön havaitessa toimintahäiriön tukiasemassa, • ·/ ohjataan tietoliikenneverkossa välitettävät signaalit toistimelle, joka lähettää ne edelleen tietoliikennever-: .'25 kossa.

: V Keksinnön kohteena on lisäksi tukiasemajärjestely, ·' jolle on tunnusomaista, että järjestely käsittää tukiase man suhteen rinnakkain kytketyn toistimen, joka käsittää tukiasemasta riippumattoman virtalähteen, ja tukiaseman « · .'*•.30 toimintaa valvovan ohjausyksikön, joka toimintahäiriön • · * •t sattuessa tukiasemassa aktivoi mainitun toistimen, joka t t i regeneroi tietoliikenneverkossa välitettäviä signaaleja ja • · · lähettää ne edelleen mainitussa tietoliikenneverkossa.

I Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että solukko- /.35 radiojärjestelmän tietoliikenneverkon toimintavarmuus pa- 3 109739 ranee merkittävästi kun siinä olevat tukiasemat varustetaan erillisillä, toiminnallisesti itsenäisillä toistimilla, joiden avulla tietoliikenneverkon signaaleja voidaan toistaa silloin kun verkossa olevassa tukiasemassa ilmenee 5 toimintahäiriö. Näin ollen varmistutaan siitä, että verkossa välitettävät signaalit voidaan tunnistaa myös silloin kun jokin verkossa olevista tukiasemista on toimintakyvytön. Keksinnön mukaisen menetelmän ja tukiasemajärjes-telyn merkittävin etu on se, että verkon toiminta saadaan 10 luotettavalla tavalla varmistettua myös sellaisissa tapauksissa, joissa tukiasemien välinen etäisyys on suuri, jolloin tukiasemien välissä käytettävät siirtokaapelit ovat pitkiä ja näin ollen merkittävästi vaimentavat niiden kautta välitettävien signaalien signaalitasoa. Näin ollen 15 vioittuneen tukiaseman toimintahäiriö vaikuttaa ainoastaan kyseisen tukiaseman solussa.

Muut keksinnön mukaisen menetelmän ja tukiaseman edulliset suoritusmuodot ilmenevät epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2 ja 4 - 6.

20 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin muutaman .... edullisen sovellutusmuodon avulla viitaten oheisiin ku- vioihin, joista • ; kuvio 1 esittää kaaviokuvaa solukkoradiojärjestel- • · män tietoliikenneverkon osasta, • · · • I t : 25 kuvio 2 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön ; *.· mukaisen tukiasemajärjestelyn ensimmäisestä edullisesta • · · · suoritusmuodosta, ja kuvio 3 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön mukaisen tukiasemajär jestelyn toisesta edullisesta suori- .•‘*.30 tusmuodosta.

• » · \ Kuvio 1 esittää kaaviokuvaa sellaisesta solukkora- ‘;j;‘ diojärjestelmän tietoliikenneverkon osasta, kuten esimer- kiksi GSM-järjestelmän tietoliikenneverkosta, jossa kek-• sinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa. Kuviossa nä- .·, :35 kyy kahdeksan solukkoradiojär jestelmän tukiasemaa (BTS) 1, 4 109739 la, Ib ja le sekä yksi tukiasemaohjain (BSC) 2. Tukiasemat sekä tukiasemaohjain on kytketty toisiinsa kaapeleiden 3 avulla. Kuviossa 1 olevien kaapeleiden 3 tiedonsiirtonopeus on esimerkiksi 2 Mbit/s.

5 Kuten kuviosta 1 ilmenee on tukiasemat 1 ketjutettu eli kytketty sarjaan siten, että tietoliikenneverkossa edellä olevan tukiaseman tietoliikenne kulkeutuu sitä seu-raavien tukiasemien kautta. Eli esimerkiksi tukiaseman Ib ja tukiasemaohjaimen 2 välinen tietoliikenne on ohjattu 10 kaapeleiden 3 avulla tukiaseman la kautta. Tukiasema la toimii näin ollen toistimena esimerkiksi tukiaseman Ib signaaleille, jolloin se vastaanottaa tukiaseman Ib lähettämät signaalit, jonka jälkeen se regeneroi ne ja lähettää ne edelleen tukiasemaohjaimelle 3. Näin ollen saadaan kaa-15 peleissä 3 tapahtuva vaimennus kompensoitua.

On ilmeistä, että jos jossakin kuvion 1 tukiasemassa ilmenee toimintahäiriö, niin tämä häiriö vaikeuttaa koko tietoliikenneverkon toimintaa, ja pahimmassa tapauksessa se saattaa jopa tehdä koko verkosta täysin 20 toimintakyvyttömän. Kuviosta 1 ilmenee, että koko siinä ···. esitetty tietoliikenneverkon osa on täysin toimintakyvy- tön, jos esimerkiksi tukiasemissa la ja le esiintyy saman-’ aikaisesti sellainen häiriö, joka estää niitä toistamasta muilta tukiasemilta tulevia signaaleja tukiasemaohjaimelle : ·' 25 2.

• · · • · · : Kuvio 2 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön mu- : kaisen tukiasemajärjestelyn edullisesta suoritusmuodosta.

Kuviossa 2 on viitenumerolla 1 merkitty ennestään sinänsä tunnettua tukiasemaa (BTS) , joka käsittää välineet, joilla • · • * * * j30 tukiasema kykenee muodostamaan radioyhteyden sen radio- *. peittoalueella olevien radioasemien kanssa, sekä välineet, joilla tukiasema kykenee toistamaan muiden tukiasemien *···' lähettämiä ja kaapelin 3 avulla välitettyjä tietoliiken- : nesignaaleja.

f · I * .‘.»35 Kuviosta 2 ilmenee, että keksinnön mukaisessa tu- 109739 I 5 j kiasemajärjestelyssä on sinänsä tunnetun tukiaseman 1 kanssa rinnakkain tietoliikenneverkkoon kytketty toistin 5, sekä sen yhteyteen ohjausyksikkö 6. Tukiaseman 1 normaalin toiminnan aikana toistin 5 on odotustilassa, jol-5 loin se ei vaikuta tukiaseman tai tietoliikenneverkon toimintaan. Ohjausyksikkö 6 sitävastoin valvoo jatkuvasti tukiaseman 1 toimintaa. Kun ohjausyksikkö 6 havaitsee häiriön tukiaseman 1 toiminnassa, joka voi johtua esimerkiksi sähkökatkoksesta, se aktivoi toistimen 5. Toistin 5, joka 10 käsittää akkuvarmennuksen, on täysin riippumaton tukiaseman muusta toiminnasta, eli se kykenee toimimaan myös esimerkiksi sähkökatkoksen sattuessa. Siirtolaitteen 5 aktivointi johtaa siihen, että tietoliikenneverkossa välitettävät signaalit johdetaan viallisen tukiaseman 1 ohi tois-15 timen 5 avulla. Tukiasema 1 korvataan toisin sanoen toistimella kuumakorvausperiaatteella, eli toistin 5 on jatkuvasti valmiustilassa, minkä vuoksi viiveitä ei synny sen aktivoinnin yhteydessä. Näin varmistetaan, että tietoliikenneverkossa lähetettävien signaalien signaalitaso ei 20 alene siirtokaapeleiden 3 vaimennuksesta johtuen niin pal-···. jon, että verkossa vioittuneen tukiaseman jälkeen seuraava .!*! tukiasema ei enää kykene tunnistamaan lähetettyjä signaa- * le ja. Toimintahäiriö vaikuttaa näin ollen ainoastaan vi- oittuneen tukiaseman radiosolussa.

: ·* 25 Kuvio 3 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön : .* mukaisen tukiasemajärjestelyn toisesta edullisesta suori- tusmuodosta. Kuvion 3 esittämä järjestely on hyvin samankaltainen kuin kuvio 2 järjestely. Kuvion 3 tapauksessa on :*·,· kuitenkin tukiaseman 1 yhteyteen sovitettu kytkimet 4 ja • · ·*'; 30 7, joiden avulla ohjauslaite kytkee tukiaseman 1 täysin • » > ·, irti tietoliikenneverkosta häiriötilanteen sattuessa. Sa- maila kun kytkimet 4 ja 7 kytkevät tukiaseman irti verkos- '···" ta, ne kytkevät toistimen 5 verkkoon, minkä vuoksi verkon : toiminta voi jatkua normaalina.

» * * * ;35 On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja sii- 6 109739 hen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan muutamaa keksinnön mukaista edullista suoritusmuotoa rajoittamatta itse keksintöä. Näin ollen keksinnön mukaisen menetelmän ja tukiasemajärjestelyn edulliset suo-5 ritusmuodot voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

· · * · · • · • · • · · • · · • · • · » · · • · · • 1 t · • « · • · · • · * · · * · · • 1 • · I t

Claims (6)

7 109739

1. Menetelmä solukkoradiojärjestelmän tietoliikenneverkon toiminnan varmistamiseksi, jossa tietoliikenne- 5 verkossa tukiasemat (1, la, Ib, le) on kytketty sarjaan siten, että ainakin yksi tukiasema (la) toimii toistimena sitä edeltävien tukiasemien (Ib) tietoliikennesignaaleil-le, tunnettu siitä, että varustetaan tukiasema sen toimintaa valvovalla 10 ohjausyksiköllä (6) sekä tukiaseman suhteen rinnakkain kytketyllä toistimella (5), joka käsittää tukiasemasta (1) riippumattoman virtalähteen, ja että ohjausyksikön (6) havaitessa toimintahäiriön tukiasemassa (1), ohjataan tietoliikenneverkossa välitet-15 tävät signaalit toistimelle (5), joka lähettää ne edelleen tietoliikenneverkossa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu tietoliikenneverkko on GSM-järjestelmän tukiasemia (l, la, ib, le) yhdistävä 20 tietoliikenneverkko.

3. Solukkoradiojär jestelmän tukiasemajär jestely, .1*1 joka käsittää välineet, joilla tukiasema (1, la, ib, le) * */ kykenee muodostamaan radioyhteyden sen ennalta määrätyllä *;:;' radiopeittoalueella kulloinkin olevien aktiivisten radio- * · · : ·' 25 asemien kanssa, sekä välineet, joilla tukiasema kykenee • · · i toistamaan muiden tukiasemien näitä yhdistävässä tietolii- ·/· · kenneverkossa lähettämiä signaaleja, tunnettu sii tä, että järjestely käsittää tukiaseman (1) suhteen rinnakkain kytketyn toisti- • · .···. 30 men (5) , joka käsittää tukiasemasta riippumattoman virtalähteen, ja tukiaseman (1) toimintaa valvovan ohjausyksikön (6) , joka toimintahäiriön sattuessa tukiasemassa aktivoi mainitun toistimen (5), joka regeneroi tietoliikennever- : 35 kossa välitettäviä signaaleja ja lähettää ne edelleen mai- 8 109739 nitussa tietoliikenneverkossa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että se käsittää kytkentävälineet (4, 7), joiden avulla ohjausyksikkö (6) voi kytkeä tukiaseman 5 (1) irti tietoliikenneverkosta.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen tukiasema-järjestely, tunnettu siitä, että mainittu tukiasemasta (l) riippumaton virtalähde on akku tai vastaava energian varastointiin soveltuva väline.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 3-5 mukainen tukiasemajärjestely, tunnettu siitä, että tukiasema (l) on GSM-järjestelmän tukiasema. • « » « · · * 1 · • » · · » · · k 1 • 1 • · · * I * t 1 • > » » • I « i t » 9 109739