FI112025B - Kanavan valinta solukkoviestintäjärjestelmässä - Google Patents

Description

, 112025

Kanavan valinta solukkoviestintäjärjestelmässä

Tausta

Keksintö koskee kanavan valintaa matkaviestintäjär-5 jestelmässä, ja tarkemmin ottaen menetelmiä ja laitteita käytettävän kanavan valitsemiseksi matkaviestintäjärjestelmän solussa, valinnan tullessa suoritetuksi tavalla, joka vähentää samakanavaisen häiriön esiintymistä.

Solukkomatkaviestintäj ärj estelmässä j ärj estelmän 10 palvelema maantieteellinen alue on jaettu maantieteellisesti rajattuihin soluihin, joita kutakin palvelee tukiasema. Järjestelmässä on olemassa rajallinen määrä kantoaaltotaajuuksia, jotka ovat käytettävissä viestinnän aikana. Taajuusryhmä, joka muodostuu kaikkien saatavilla ole-15 vien taajuuksien alijoukosta, luovutetaan kullekin solulle tuon solun käyttöön viestinnän aikana. Koska kuitenkin taajuusryhmien määrä on rajoitettu, niitä on tarpeen käyttää uudelleen järjestelmän palveleman alueen sisällä. Koska määrätyn taajuuden käyttö kahden eri solun toimesta voi 20 johtaan samakanavaiseen häiriöön, mikä mahdollisesti alentaa kantoaalto-häiriösuhteen hyväksyttävän laadun kynnyk-: sen alapuolelle, taajuusryhmät yritetään luovuttaa soluil- le tavalla, jonka tuloksena mikä tahansa määrätty solu : : käyttää eri taajuusryhmää kuin sen naapurit. Soluruhmää ; 25 kutsutaan klusteriksi, kun soluille yksittäin luovutettu- j jen taajuusryhmien yhdistelmä sisältää kaikki saatavilla . olevat taajuudet, jotka järjestelmälle on luovutettu. Jär jestelmässä on tavallisesti useita klustereita kunkin toistaessa määrätyn taajuusallokoinnin, jota kutsutaan » t 30 uudelleenkäyttömalliksi.

Soluja, joille on luovutettu sama taajuusryhmä, : : : kutsutaan samakanavaisiksi soluiksi. Tästä tuntomerkistä seuraa, että kukin samakanavainen solu määrätään eri klus-teriin kuin kaikki muut samakanavaiset solut.

• I

, 112025 2

On toivottavaa yrittää rajoittaa samakanavaisen häiriön vaikutusta, joka aiheutuu siitä, että kaksi sama-kanavaista eri solua käyttää samanaikaisesti määrättyä taajuutta. Tämä voidaan saavuttaa luovuttamalla taajuudet 5 siten, että samakanavaisten solujen välinen etäisyys maksimoituu. Kuitenkin tämän etäisyyden maksimointi merkitsee pienemmän taajuusmäärän luovuttamista kullekin solulle. Tämä voi olla ristiriidassa järjestelmän niiden vaatimusten kanssa, joiden tarkoitus on kasvattaa kunkin solun 10 kapasiteettia sille luovutettujen taajuuksien määrää kasvattamalla.

Normaalissa uudelleenkäyttömallissa, kuten 21 solu-taajuuden toistomalli, keskimääräinen odotettu samakana-vainen häiriö määrätyssä solussa perustuu olettamukseen, 15 että kaikkia samakanavaisia taajuuksia käytetään kaikissa samakanavaisissa soluissa. Tämä tarkoittaa, että solulle, jonka taajuusryhmä on fÄ, joka sisältää taajuudet flr f22, £43, f64, ..., keskimääräinen odotettu samakanavainen häi riö määrätyssä solussa lasketaan olettamalla, että kukin 20 solun taajuuksista on samanaikaisesti kyseisen solun käytössä ja samakanavaisten solujen (so. niiden solujen, ·. '! joille on luovutettu sama taajuusryhmä) käytössä, vaikka näin ei usein ole asianlaita.

: : Esimerkkinä tarkastellaan kuviota 1, joka esittää ·,· 25 järjestelmää, jossa on seitsensoluinen taajuustoistomalli.

• On esitetty kaksi soluklusteria kummankin muodostuessa . seitsemästä solusta. Ensimmäinen soluklusteri 100 muodos tuu soluista, joiden merkinnät ovat Cn, C12, C13, C14, C15, ..',t C16 ja C17. Toinen soluklusteri 102 muodostuu soluista, joi- * · 30 den merkinnät ovat C21, C22, C23, C24, C25, C26 ja C27. Vain • » kahden soluklusterin esittäminen on tehty tässä pelkästään : mukavuussyistä. Tulisi ymmärtää, että käytännössä matka- ; viestintäjärjestelmässä voi olla useampia kuin kaksi klus- teriä. Tulisi myös ymmärtää, että seuraava käsittely ei ;*, 35 rajoitu järjestelmiin, joissa on seitsensoluinen toisto- 3 112025 malli, vaan se soveltuu yhtä hyvin kaikkiin toistomallei-hin, mukaan lukien suositut 12-soluiset ja 21-soluiset taaj uustoistomallit.

Kuten kuviossa 1 on esitetty, kullekin solulle on 5 luovutettu taajuusryhmä, joka on merkitty tässä kirjaimella "f" varustettuna kirjainalaviitteellä. Esimerkiksi kummallekin soluista Cn ja C21 on luovutettu taajuusryhmä fA.

Määrätyt taajuudet on merkitty tässä kirjaimella f varustettuna numeerisella alaviitteellä. Kuviossa 1 esite-10 tyssä seitsensoluisessa taajuustoistomallissa taajuusryhmä fA muodostuu taajuuksista flr f8, f15, f22, ..., taajuusryhmä fB muodostuu taajuuksista f2, f9, f16, f23, ··., ja niin edelleen.

Matkaviestin M solussa Cn toimii jollakin ryhmässä 15 fA olevista taajuuksista, kuten f22. Puhelu voi kokea tai olla kokematta samakanavaista häiriötä toisesta käyttäjästä, joka sijaitsee solussa C21, riippuen siitä, käytetäänkö solussa C21 samaa taajuutta, tässä tapauksessa f22.

Voimakkaalla liikenteellä on käytössä tyypillisesti 20 70 - 80 % liikennetaajuuksista tai kanavista. Jos liiken teen käyttöaste nousee yli 80 prosentin, käyttäjän kokema ·· esto tulee sietämättömäksi. Siitä seuraa, että voimakkaal- : : la liikenteellä todennäköisyys sille, että määrättyä kana- : vaa käytetään samanaikaisesti sekä solussa Cn että C21, on ; · 25 suuri. Tämä samanaikainen käyttö johtaa suureen odotetta- : vissa olevaan samakanavaiseen häiriöön.

• · < · · ,· ·. Tarkasteltaessa nyt kuviota 2, keskimmäinen solu

Cu, joka on esitetty ensin kuviossa 1, on kuvattu yhdessä „ , sen kuuden lähimmän samakanavaisen solun C21, C31, C41, C51, 30 C61 ja C71 kanssa. Tulisi ymmärtää, että kukin kuvatuista • · '···* samakanavaisista soluista sijaitsee seitsensoluisen klus- : terin, saman kaltaisen kuin ensimmäinen soluklusteri 100, keskellä. Kuitenkaan yksinkertaisuuden vuoksi ei ole ku-vattu jäljelle jääviä soluja kustakin klusterista, jotka * t » 35 sijaitsevat esitettyjen solujen välissä.

* i 4 112025

Kuten aiemmin on todettu, kullekin samakanavaisel-le solulle on luovutettu sama taajuusryhmä. Tämän tarkastelun jäljellä olevan osuuden helpottamiseksi taajuusryh-män määrättyihin taajuuksiin tehdyt viittaukset olettavat, 5 että ryhmän taajuudet on numeroitu sekventiaalisesti, yhdestä n:ään, jossa n on kokonaisluku. Myöskin ymmärretään, että kukin määrätty taajuus saa saman numeromerkinnän kussakin samakanavaisessa solussa.

Kuvio 3 kuvaa menetelmän saatavilla olevan taajuu-10 den luovuttamiseksi solunsisäiseen käyttöön. Esimerkin vuoksi on esitetty taajuusryhmä 300, jossa on 21 sekventiaalisesti numeroitua taajuutta. Kuten nuoli 302 osoittaa, taajuudet on luovutettu ottamalla vasemmanpuoleisin taajuus, joka listalla on saatavilla. Tämä tarkoittaa, 15 että prioriteettien antamiset on tehty kullekin taajuuksista siten, että valinnan prioriteetti kasvaa sen mukaan, mitä enemmän vasemmalla määrätty taajuus on listalla. Näin ollen taajuus 1 tutkitaan ensin sen näkemiseksi, onko se käytettävissä/sopiva. Jos se ei ole, etsintä jatkuu taa-20 juuteen 2, ja niin edelleen, kunnes löydetään käytettävissä oleva/sopiva taajuus. Jos yhtään taajuutta ei löydetä, * · '·''>· syntyy esto.

: *: Yllä kuvatussa menetelmässä kuvion 3 tapauksessa, jos kaikilla soluilla on sama lista ja sama algoritmi taa-j 25 juuksien valitsemiseksi, niin taajuutta 1 tullaan käyttä- • t : ,·. mään usein ja taajuutta 21 ei käytetä juuri koskaan. Näin ♦ » · ,·;·[ ollen samakanavaisen häiriön edellytykset taajuudelle 1 tulevat yleensä olemaan yhtä heikot tai yhtä hyvät kuin ,, , mihin järjestelmä on suunniteltu, ja taajuus 21 tarjoaa » · * •(t;' 30 usein hyvät samakanavaisen häiriön arvot niinä harvoina < · hetkinä, jolloin solu on luovuttanut sen käyttöön. Siten » : jopa silloin, kun kussakin solussa vallitsee alhainen lii- ( f · kenne, muutamien luovutettujen taajuuksien kokema samaka- t « 1 ·, navainen häiriö tulee yhä olemaan suuri, koska kukin solu • > i ‘35 todennäköisesti luovuttaa samat taajuudet.

» » 5 112025

Lukija havaitsee, että puutteet juuri kuvatussa menetelmässä esiintyvät, kun kukin taajuus on luovutettu vain yhdelle kanavalle järjestelmässä, mitä kutsutaan taajuus jakoiseksi monipääsyksi (FDMA), ja myös silloin kun 5 kukin taajuus on luovutettu useammalle kuin yhdelle kanavalle, taajuusjakoisessa monipääsyisessä (TDMA) järjestelmässä.

Sen vuoksi esillä olevan keksinnön tavoitteena on valita samakanavaisissa soluissa FDMA-matkaviestintäjär-10 jestelmässä käytettävät taajuudet siten, että yhteyden laatu (mitattuna samakanavaisen häiriön määränä kyseisellä taajuudella) parantuu, kun liikenteen taso on pienempi kuin maksimikapasiteetti.

Keksinnön toisena tavoitteena on valita samakana-15 vaisissa soluissa käytettävät taajuudet siten, että määrättyyn taajuuteen liittyvää solulaitteistoa ei käytetä epätasaisesti suhteessa solun muihin taajuuksiin liittyvään solulaitteistoon.

Edelleen keksinnön tavoitteena on valita taajuudet 20 käytettäväksi samakanavaisissa soluissa, jotka toimivat synkronoidussa TDMA-ympäristössä siten, että yhteyden laa-'· ’· tu parantuu, kun liikenteen taso on pienempi kuin maksimi- kapasiteetti.

Edelleen keksinnön tavoitteena on valita kanavat 25 käytettäviksi samakanavaisissa soluissa, jotka toimivat : synkronoidussa TDMA-ympäristössä siten, että yhteyden laa-

lit I

tu parantuu, kun liikenteen taso on pienempi kuin maksimi-kapasiteetti.

Vielä yhtenä keksinnön tavoitteena on valita kana-30 vat käytettäviksi samakanavaisissa soluissa, jotka toimi- • » vat TDMA-ympäristössä asynkronisessa tilassa, jossa sama- kanavaisten solujen TDMA-rakenteet liukuvat hitaasti tois- !§(ι· tensa suhteen ja ajalliset erot tunnetaan. Tätä tilaa ni- , X niitetään tämän jälkeen pseudosynkronoiduksi TDMA-ympäris- * » » 35 töksi tai yksinkertaisesti pseudosynkronoinniksi.

6 112025

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön mukaisesti edellä olleet ja muut tavoitteet saavutetaan allokoimalla taajuuksien käyttö tavalla, joka hyödyntää alhaisempaa keskimääräistä taa-5 juuksien käyttöä alhaisemman liikenteen aikoina, kuten hiljaisen liikenteen tunteina.

Keksinnön esimerkinomaisen FDMA-toteutuksen mukaisesti odottavassa viestintäoperaatiossa käytettävä taajuus valitaan muodostamalla ensin taajuussekvenssi, joka on 10 sama kaikissa samakanavaisissa soluissa. Seuraavaksi kussakin solussa taajuussekvenssin yhdelle taajuudelle määrätään korkein prioriteetti kyseisen määrätyn taajuuden ollessa erilainen ainakin kahdessa solussa. Sitten kussakin solussa annetaan progressiivisesti alemmat prioriteetit 15 jäljellä oleville taajuuksille aloittamalla määrääminen seuraavasta taajuudesta, joka seuraa sekvenssissä kyseistä määrättyä taajuutta, ja jatkamalla antamista sekvenssinä listan läpi, kunnes kullekin eri taajuuksista on nimetty prioriteetti. Vaihtoehtoisesti kussakin samakanavaisessa 20 solussa oleva taajuussekvenssi voi olla erilainen ja se voidaan järjestää sillä tavalla, että korkeimman priori-'· : teetin kanavat yhdessä samakanavaisessa solussa ovat suh- teellisen matalaprioriteettisia muissa samakanavaisissa soluissa. Siten kunkin solun osalta valitaan odottavassa :/>· 25 operaatiossa käytettävä taajuus valitsemalla taajuussek- : : : venssistä se käytettävissä oleva taajuus, jolla on kor- keampi taajuus kuin kaikilla muilla kyseisessä taajuussek-venssissä käytettävissä olevilla taajuuksilla.

Keksinnön toisen toteutuksen mukaisesti yllä maini-30 tut vaiheet, joissa kunkin solun osalta prioriteetin mää- i * ’Γ rääminen ja antaminen suoritetaan jaksollisesti siten, *.;,* että samalle taajuudelle ei määrätä samaa prioriteettia :(ii! kahdesti peräkkäin.

, Vielä toisessa keksinnön toteutuksessa yllä kuvattu . 35 määräämisvaihe lisäksi perustuu tietoon järjestelmän taa juuksien käytöstä kyseisellä hetkellä.

7 112025

Esillä olevan keksinnön toisen toteutuksen mukaisesti taajuussekvenssi samakanavaisissa soluissa ei ole sama, vaan se sen sijaan vaihtelee perustuen taajuuksien prioriteettikäyttöön muissa samakanavaisissa soluissa.

5 Taajuussuunnitelma kutakin samakanavaista solua varten voi perustua laskevasti luokitellun prioriteetin kanaviin tuon samakanavaisen solun osalta, jota seuraavat kanavat, joita käytetään prioriteettikanavina muissa samakanavaisissa soluissa nousevasti listattuna.

10 Vielä toisessa toteutuksessa keksintöä käytetään täysin synkronoidussa aikajakoisessa monipääsyisessä (TDMA) järjestelmässä muodostamalla kanavasekvenssi, joka on sama kaikissa samakanavaisissa soluissa. Sitten kunkin solun osalta yhdelle kanavalle kanavasekvenssissä määrä-15 tään korkein prioriteetti, kyseisen määrätyn kanavan ollessa eri kanava ainakin kahdessa solussa. Sitten kunkin solun osalta annetaan progressiivisesti alhaisempia prioriteetteja jäljellä oleville kanaville aloittamalla antaminen seuraavasta kanavasta, joka seuraa kyseistä määrät-20 tyä kanavaa sekvenssissä, ja jatkamalla antamista sekvenssissä listan läpi, kunnes kullekin eri kanavista on annet- '· ’·’ tu prioriteetti. Lopuksi kussakin solussa valitaan odotta- » vassa viestintäoperaatiossa käytettävä kanava valitsemalla kanavasekvenssistä valitsematon kanava, jolla on korkeampi :,*·· 25 prioriteetti kuin muilla valitsemattomilla kanavilla ky- i seisessä kanavasekvenssissä.

♦ » · I

Vielä toisessa toteutuksessa keksintö on sovitettu käytettäväksi solukkopuhelinjärjestelmässä, joka toimii pseudosynkronoidussa aikajakoisessa monipääsyisessä (TDMA) 30 järjestelmässä, jossa ajallinen ero kanavien välillä tie-detään, muodostamalla kanavasekvenssi, joka on kaikissa soluissa sama. Sitten kunkin solun osalta kanavasekvenssin » t · yhdelle kanavalle määrätään korkein prioriteetti kyseisen . määrätyn kanavan ollessa eri kanava ainakin kahdessa so- 35 lussa. Seuraavaksi annetaan progressiivisesti alhaisempia 0 112025 prioriteetteja jäljellä oleville kanaville kussakin solussa aloittamalla antaminen seuraavasta kanavasta, joka seuraa kyseistä määrättyä kanavaa sekvenssissä, ja jatkamalla antamista sekvenssissä listan läpi, kunnes kullekin eri 5 kanavista on annettu prioriteetti. Sitten seuraavassa solussa identifioidaan ensimmäinen valitsematon kanava kana-vasekvenssistä. Ensimmäisellä valitsemattomalla kanavalla on korkeampi prioriteetti kuin kaikilla muilla valitsemattomilla kanavilla kyseisessä kanavasekvenssissä. Lopuksi 10 valitsematon valitaan odottavassa viestintäoperaatiossa käytettävä kanava kussakin solussa valitsemalla kanava, jonka prioriteetti on vaihtoehtoisesti yhtä suuri tai pienempi kuin ensimmäisen valitsemattoman kanavan prioriteetti, kun on määritetty, että aikaero on ennalta määrättyä 15 määrää suurempi.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Esillä olevan keksinnön edellä olevia tavoitteita ja ominaisuuksia voidaan arvostaa helpommin lukemalla seu-raava yksityiskohtainen selitys yhdessä kuvioiden kanssa, 20 joissa:

Kuvio 1 on kaavio osasta solukkopuhelinjärjestel-:, · mää, joka käyttää seitsensoluista taajuustoistomallia; : : Kuvio 2 on kaavio, joka esittää keskimmäistä solua : : seitsensoluisesta klusterista ja sen kuutta lähintä sama- ; * 25 kanavaista solua; : . Kuvio 3 esittää asiaan liittyvän menetelmän taa- , : , juuksien nimeämiseksi samakanavaisissa soluissa;

Kuvio 4(a) havainnollistaa taajuusallokointia seit-,, , semässä samakanavaisessa solussa FDMA-järjestelmässä kek- i · > 30 sinnön yhden esimerkkitoteutuksen mukaisesti;

Kuvio 4(b) havainnollistaa taajuusallokointia seit-: ; ; semässä samakanavaisessa solussa FDMA-järjestelmässä kek- sinnön toisen esimerkkitoteutuksen mukaisesti;

Kuvio 5 esittää samakanavaisen häiriön kahden solun ;"t 35 välillä täysin synkronoidussa TDMA-järjestelmässä; 9 112025

Kuvio 6 esittää prioriteettilistaa käytettäväksi kolmen solun täysin synkronoidussa TDMA-järjestelmässä keksinnön toisen esimerkkitoteutuksen mukaisesti;

Kuvio 7 esittää samakanavaisen häiriön kahden solun 5 välillä pseudosynkronoidussa TDMA-järjestelmässä;

Kuvio 8 havainnollistaa keksinnön mukaisen toisen esimerkkitoteutuksen mukaista kanava-allokointia käytettäväksi pseudosynkronoidussa TDMA-järjestelmässä; ja

Kuvio 9 havainnollistaa keksinnön toista esimerkki-10 toteutusta, joka jakaa solussa tasaisesti taajuuksien käytön allokoinnin.

Edullisten toteutusten kuvaus

Tarkastellaan nyt kuviota 4(a), jossa on esitetty esillä olevan keksinnön esimerkkitoteutuksen mukainen tne-15 netelmä. Nuoli 402 ilmaisee, että taajuuden valinta suoritetaan ottamalla listalta vasemmanpuoleisin vapaa taajuus. Tämä tarkoittaa, että kullekin taajuudelle on annettu prioriteetti siten, että määrätyn taajuuden valintapriori-teetti kasvaa sen mukaan mitä lähempänä vasemmalla tuo 20 taajuus on listassa. Näin ollen solun Cu osalta valinta-järjestys 404 vaatii, että taajuus 1 tulee tutkia ensin, *· : jotta voitaisiin määrittää, onko se käytettävissä ja käyt- :.i töön soveltuva. Jos se ei ole, niin tutkitaan taajuus 2 ja niin edelleen, kunnes löydetään taajuus, joka on sekä käy-: * 25 tettävissä että käyttöön soveltuva.

• : : Tämä menetelmä poikkeaa tavanomaisesta menetelmäs- . tä, joka kuvattiin kuviota 3 tarkastellen, siinä että va linta järjestykset kutakin samakanavaista solua varten ei-:·· vät enää ole toistensa kanssa identtiset. Sen sijaan prio- 30 riteetit on annettu kullekin solulle siten, että esimer- *; kiksi solua CX1 vastaava valintajärjestys 404 on sekvenssi 1 : ; 1, 2, 3, ..., 20, 21; solua C21 vastaava valintajärjestys 406 on sekvenssi 4, 5, 6, ..., 21, 1, 2, 3; solua C31 vas-\ taava valintajärjestys 408 on sekvenssi 7, 8, 9, ..., 21, 35 1, 2, 3, 4, 5, 6; ja niin edelleen jäljellä oleville so- 10 112025 luille, joilla on valintajärjestykset 410, 412, 414 ja 416, kuten kuviossa 4(a) on esitetty. Tuloksena on, että ensiksi tutkittavaksi määrätty taajuus on eri taajuus kullakin samakanavaisista soluista.

5 Taajuuksien määrä, jolla ensimmäinen taajuus poik keaa samakanavaisesta solusta toiseen, on yksi vähemmän kuin taajuuksien määrä, joka tulisi olla käytössä määrätyssä solussa ennen kuin mikään tietty taajuus voi olla käytössä useammassa kuin yhdessä solussa, olettaen yhtä 10 suuren kuorman kaikissa samakanavaisissa soluissa. Kuviossa 4(a) esitetyssä toteutuksessa tämä siirtymä on asetettu arvoon kolme, mutta alan ammattimiehet havaitsevat, että siirtymä voitaisiin asettaa eri tavalla tietyn järjestelmän suorituskyvyn optimoimiseksi.

15 Siten kuviossa 4(a) esitetyssä toteutuksessa, jos kukin solu ylläpitää korkeintaan kolmea puhelua, mitään taajuuksista ei käytetä useammin kuin kerran. Tämä tilanne vastaa hyvin alhaista liikennettä. Mitä enemmän liikennettä on, sitä enemmän on taajuuksia, joita käytetään useam-20 min kuin kerran.

Tilanne, jossa missään solussa ei ole enempää kuin ·', · kolme puhelua, ei ole kovin todennäköinen. Todellisempi : : tapaus on havainnollistettu paksulla pystyviivalla 418, joka ilmaisee keskimääräisesti kolmen kanavan käytön solua j 25 kohden, mutta soluittain vaihtelevalla kuormitustasolla.

* t ; , , Tässä tapauksessa taajuuksia 7 ja 16 vastaavat taajuudet käytetään kahdesti, taajuudet 9 ja 12 ovat käyttämättä ja jäljelle jääviä taajuuksia käytetään vain kerran.

,, , Siten keksinnön tämän toteutuksen mukaisesti kuor- > * * 30 man tulisi lähestyä maksimia 21 kanavaa, ennen kuin sama- i » ’··* kanavainen häiriö saavuttaisi samat korkeat arvot, jotka ; : ; saavutettiin käyttämällä kuvion 3 yhteydessä aiemmin ku- vattua tavanomaista menetelmää alhaisilla liikennekuormi- « · ·, tustasoilla.

> I »

i t I

» » • i 11 112025

Toisen esimerkki-toteutuksen mukaisesti, jota on havainnollistettu kuviossa 4(b), ne kanavat, jotka on sijoitettu oikealle "prioriteettikanavista", luovutetaan niiden vastaavan prioriteettikäytön nousevassa järjestyk-5 sessä muiden samakanavaisten solujen kanavien luovutuksissa. Siten esimerkiksi solussa Cn kanavalle 6 on annettu neljänneksi korkein prioriteetti verrattuna kanavaan 4 kuvion 4(a) esimerkkitoteutuksessa, koska kanavalla 6 on kolmanneksi korkein prioriteettiarvo solussa C21.

10 Vastaavasti kanavasekvenssin 420 sekvenssi 6, 9, 12, 15, 18 ja 21 solussa Cn vastaa niitä kanavia, joilla on kolmanneksi korkein prioriteetti muissa samakanavaisis-sa soluissa. Nouseva järjestys jatkuu niillä kanavilla, joilla on toiseksi korkein prioriteetti (so. 5, 8, 11, 14, 15 17 ja 20), joita seuraavat ne kanavat, joilla on korkein prioriteetti (so. 4, 7, 10, 13, 16 ja 19) muissa samakana-vaisissa soluissa. Tällä tavoin samakanavainen häiriö vähenee maksimikäyttöä alhaisemman käytön aikoina, koska korkealle prioriteetille määrätyillä kanavilla yhdessä 20 samakanavaisessa solussa (esim. kanavat 1 ja 2 solussa CX1) on suhteellisen alhainen prioriteetti toisten samakana- • · * : vaisten solujen kanavanluovutussekvensseissä, esimerkiksi kanavanluovutussekvensseissä 422 - 432.

'·’ Alan ammattimiehet arvostavat, että vaikka kanavien : 25 nimeämiset on havainnollistettu kuviossa 4(b) seuraavassa • solujen järjestyksessä, so. solussa Cn sekvenssi 5, 8, 11, 14, 17 ja 20 vastaa kolmanneksi korkeimman prioriteetin kanavan nimeämistä soluissa C21, C31, C41, C51, C61 ja C71 vas-taavasti, mitä tahansa haluttua järjestystä voidaan käyt-30 tää, kunhan kanavat nimetään nousevaan priori teetti järjestykseen. Siten kuvion 4(b) esimerkkitoteutuksessa kana-vien, joiden prioriteeteiksi on luokiteltu 4-21, järjes-tys voidaan vaihtaa, kunhan ne kanavilla, joilla on kol-. .·, manneksi korkein prioriteetti muissa samakanavaisissa so- !’*. 35 luissa, on korkeampi prioriteetti kuin niillä kanavilla, 12 1 12025 joilla on toiseksi korkein prioriteetti muissa samakana-vaisissa soluissa, joilla puolestaan on korkeampi prioriteetti kuin niillä kanavilla, joilla on korkein prioriteetti muissa samakanavaisissa soluissa.

5 Edelleen, jos sama MSC palvelee useampaa kuin yhtä samakanavaista solua, niin järjestelmä tietää, mitä kanavia käytetään liikenteeseen kussakin näistä samakanavai-sista soluista. Tätä tietoa voidaan käyttää lisäksi vähentämään samakanavaista häiriötä. Oletetaan esimerkiksi, 10 että sama MSC palvelee soluja C31 ja C41 ja että kanavien luovutukset tehdään kuviossa 4(b) esitetyn kanavanluovu-tusmallin mukaisesti. Lisäksi oletetaan, että kanavia 12 ja 15 käytetään parhaillaan liikenteeseen solussa C41 ja kanavia 7, 8 ja 9 käytetään parhaillaan liikenteeseen so-15 lussa C31. Jos tulee muodostaa toinen puhelu solussa C31, seuraava kanava listassa on 15. Koska järjestelmä kuitenkin tietää, että kanava 15 on jo käytössä solussa C41, puhelulle luovutetaan kanava 18 kanavan 15 sijasta samakana-vaisen häiriön todennäköisyyden vähentämiseksi. Tätä tie-20 toa saman kanavan käytöstä voidaan käyttää missä tahansa yllä kuvatuista toteutuksista aina kun sellainen tieto on ·· saatavilla.

: Selityksessä on tähän mennessä käsitelty tapaus, ; ’; jossa kullekin kantoaaltotaajuudelle on luovutettu yksit- :’ · 25 täinen kanava. Sellaista järjestelmää nimitetään taajuus- : ·. jakoisen monipääsyn (FDMA) järjestelmäksi. Esillä olevan ,· ·] keksinnön toinen ominaisuus on, että yllä kuvattu parannus on yhä olemassa, jos yksi kantoaaltotaajuus nimetään kul-,,, jettamaan useampia kuin yhden keskustelun, kuten aikaja- * 30 koisessa monipääsyisessä (TDMA) järjestelmässä, joka mää- '···' rittelee kunkin liikennekanavan yhtenä tai useampana aika- ; välinä määrätyllä kantoaaltotaajuudella.

Esimerkiksi, jos kukin kantoaaltotaajuus on jaettu *, kolmeksi aikaväliksi, niin vain yhtä kantoaaltoa käytetään ’;··[ 35 jokaiseen kolmeen keskusteluun kussakin solussa. Tätä ti- » » 13 1 12025 lannetta on havainnollistettu kuviossa 5. TDMA-järjestel-män määrittelemät kolme aikaväliä 506 toistuvat sekven-tiaalisesti ajan suhteen, kuten on esitetty. Kuvio 5 osoittaa tilanteen, jossa solun 1 kantoaaltotaajuus 502 on 5 sama, ja täysin siihen synkronoitu, kuten solun 2 kantoaaltotaajuus 504. Tämä aiheuttaa häiriötä kaikilla kolmella kanavalla.

Kuten alla selitetään kuvioon 6 liittyen, voidaan nähdä, että käyttämällä samaa yllä kuvattua menetelmää 10 FDMA-järjestelmien tapauksessa, samakanavainen häiriö, joka esiintyy kuviossa 5 kuvatussa tavanomaisessa TDMA-järjestelmässä, voidaan samalla tavoin välttää. Tämä johtuu siitä, että menetelmä kasvattaa todennäköisyyttä, että kunkin solun kolmen kanavan 506 ryhmä osoitetaan eri kan-15 toaaltotaajuudelle.

Tässä keksinnön esimerkkitoteutuksessa prioriteetit nimetään määrätyllä taajuudella (so. kanavilla) oleville TDMA-aikaväleille tavalla, joka vähentää samakanavaisen häiriön todennäköisyyttä. Kuten kuviossa 6 on esitetty, 20 prioriteetit on luovutettu kanaville TDMA-järjestelmässä, jossa on kolme aikaväliä kehystä kohden määrätyllä taajuu- della. Solun 1 prioriteettilista 604 aiheuttaa, että se : : yrittää luovuttaa odottamassa olevan viestinnän ensin ka- navalle 1, sitten kanavalle 2 ja sitten kanavalle 3. Solun ·'· I 25 2 prioriteettilista 606 aiheuttaa, että se yrittää luovut- : taa odottamassa olevan viestinnän ensin kanavalle 2, sit- • * * ten kanavalle 3 ja sitten kanavalle 1. Samalla tavoin solun 3 prioriteettilista 608 aiheuttaa, että se yrittää ,, , luovuttaa odottamassa olevan viestinnän ensin kanavalle 3, ’ 30 sitten kanavalle 1 ja sitten kanavalle 2. Nuolen 602 suun- · *···* ta ilmaisee, että jos solu ei kykene luovuttamaan odotta- : massa olevaa viestintää korkeimman prioriteetin kanavalle, se etenee oikealle listassa löytääkseen seuraavan saata-, villa olevan kanavan.

* ♦ 14 112025

Pystyviiva 610 osoittaa, että jos yksi keskustelu on käynnissä samalla taajuudella kussakin solussa, solun poikkeava kanavavalinta eliminoi samakanavaisen häiriön.

Joskus TDMA-järjestelmissä ajan vertailukohdan epä-5 tarkkuus voi saada TDMA-rakenteet liukumaan hitaasti toistensa suhteen. Toisin sanoen on olemassa aikaero sen välillä, kun ensimmäinen solu tunnistaa määrätyn aikavälin ja kun toinen solu tunnistaa tuon saman aikavälin. Tämä tilanne, jota nimitetään pseudosynkronoinniksi, on esitet-10 ty kuviossa 7, jossa kummatkin kaksi TDMA-järjestelmässä sijaitsevaa solua käyttää samaa taajuutta. Siitä voidaan nähdä, että toisen solun kantoaaltotaajuus 704 on siirtymässä oikealle ensimmäisen solun saman kantoaaltotaajuuden 702 suhteen, mikä aiheuttaa sen kolmen kanavan ryhmän 708 15 siirtymisen samalla tavoin ensimmäisen kolmen kanavan ryhmän 706 suhteen.

Tämän kompensoimiseksi keksinnön toisen esimerkki-toteutuksen mukaisesti voidaan soveltaa muunnettua menetelmää pseudosynkronoituun tilanteeseen samakanavaisen 20 häiriön todennäköisyyden alentamiseksi. Kanavavalinnan prioriteetti määrätyn solun sisällä tehdään yhä, kuten ku-: .j viossa 6 on esitetty ja kuten yllä on selitetty täysin : synkronoidun TDMA:n suhteen. Kuitenkin, sen sijaan että *; luovutettaisiin ensimmäinen käytettävissä oleva ja sovel- . | 25 tuva kanava, tämä esimerkinomainen luovutusmenetelmä kom- ; ·. pensoi myös aikaeron 710.

• * ’· Kuvioon 8 viitaten tämä esimerkkimenetelmä alkaa lohkosta 801, jossa valitaan kanava, joka on kokonaisluku-,, , määrän välejä oikealle (pyöristetty aikaero) korkeimmalle • ·’ 30 luokitellusta listalla käytettävissä olevasta kanavasta.

i · '··' Jos tämän yhteenlaskun tuloksena on kanavanumero, joka on ; tälle solulle nimettyjen kanavien joukon sisällä, niin kanava luovutetaan odottavalle puhelulle ja prosessi päät-*. tyy lohkossa 807.

15 112025

Muussa tapauksessa, kun aikaeron summaaminen korkeimmalle luokiteltuun kanavaan johtaisi kanavan nimeämiseen tälle solulle nimettyjen kanavien joukon ulkopuolelle, kuten lohkossa 803 määritetään, kanava luovutetaan sen 5 sijaan vähentämällä korkein kanavanumero lohkossa 801 määritetystä kanavanumerosta. Esimerkiksi, jos kiinnostuksen kohteena olevalle solulle on nimetty kolme kanavaa tälle kantoaaltotaajuudelle ja lohkon 801 prosessoinnin tuloksena on, että kanava 4 luovutettaisiin, tämä ilmaistaisiin 10 lohkossa 803 ja korjattaisiin lohkossa 805 siten, että kanavanumero 1 (so. 4 - 3) luovutettaisiin sen sijaan odottavalle puhelulle.

Keksinnön toinen esimerkkitoteutus on esitetty kuviossa 9, joka edullisesti välttää laitteiston (esim. an-15 tovahvistimien) epätasaisen loppuunpalamisen solussa. Sellainen loppuunpalaminen voi johtua muuttumattomasta taa-juusprioriteetin nimeämisestä, koska korkean prioriteetin omaavat kantoaaltotaajuudet valitaan käyttöön useammin kuin alemman prioriteetin omaavan kantoaaltotaajuudet. 20 Kuten kuviossa on esitetty, kukin solu priorisoi uniikisti käytettävissä olevien taajuuksiensa sekvenssin, kuten ·* aiemmin. Kuitenkin laitteiston epätasaisen loppuunpalami- :sen välttämiseksi kunkin solun sisäistä prioriteettimallia : : voidaan siirtää jaksollisesta. Kunkin solun sekvenssiä : ·.· 25 voitaisiin esimerkiksi siirtää yhdellä joka yö, kuten ku- • viossa 9 on esitetty. Solun Cu valintajärjestys 904 alkaa olemalla 1, 2, 3, 4, ..., 20, 21. Se voidaan kuitenkin muuttaa yön aikana siten, että seuraavana päivänä valinta-.Vt järjestys 904' on 2, 3, 4, ..., 20, 21, 1. Muut valinta- 30 järjestykset 906, 908, 910, 912, 914 ja 916 voidaan muun- taa samalla tavoin vastaavasti valintajärjestyksiksi 906', il 908', 910', 912', 914' ja 916'. Tämä siirto-operaatio voi jatkua päivittäin siten, että laitteiston käyttö jakaantuu tasaisesti.

t I * 16 112025

Keksintö on kuvattu tarkastelemalla määrättyjä toteutuksia. Alan ammattimiehille on kuitenkin ilmeistä, että keksintö on mahdollista toteuttaa tietyissä muodoissa, jotka ovat muita kuin yllä kuvatuilla edullisilla to-5 teutuksilla. Tämä voidaan tehdä poikkeamatta keksinnön hengestä. Edulliset toteutukset ovat pelkästään havainnollistavia, eikä niitä tulisi pitää millään tavalla rajoittavina. Keksinnön piiri annetaan liitteenä olevilla patenttivaatimuksilla mieluummin kuin edellä olevalle ku-10 vauksella, ja muunnelmat ja vastaavat, jotka osuvat patenttivaatimusten alueelle, on tarkoitettu suljettaviksi sen piiriin.

· t » • » • · « .

• » 1 » * i

( I

I « i

I I

* I » • t »

Claims (7)

112025 17

1. Menetelmä liikennekanavan valitsemiseksi soluk-komatkaviestintäjärjestelmässä tapahtuvaa viestintää var-5 ten, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat vaiheet: muodostetaan kuhunkin useista ei-vierekkäisistä soluista kiinteä kanavaryhmä, jossa on useita eri kanavia, mainittujen useiden ei-vierekkäisten solujen ollessa osa-10 joukko kaikista radioviestintäjärjestelmän soluista, ja mainitun kiinteän kanavaryhmän ollessa osajoukko radio-viestintäjärjestelmän käytettävissä olevien kanavien kokonaismäärästä; luodaan kutakin mainittua useaa ei-vierekkäistä 15 solua varten erillinen kiinteä kanavanvalintasekvenssi; määrätään kussakin kiinteässä kanavanvalintasek-venssissä joukko korkean prioriteetin kanavia, järjestettynä laskevan prioriteetin mukaiseen järjestykseen, joka määrätty joukko on erilainen kullekin mainitulle usealle 20 ei-vierekkäiselle solulle; järjestetään kussakin kanavanvalintasekvenssissä useita alemman prioriteetin kanavia mainitun korkean prio- , , riteetin kanavien joukon jälkeen, kunkin solun mainittujen >alemman prioriteetin kanavien käsittäessä kanavia, jotka 25 löytyvät mainittujen muiden useiden ei-vierekkäisten solu- t > / / jen korkean prioriteetin kanavien joukoista; : järjestetään joukko useista alemman prioriteetin * ► * v 1 kanavista kussakin valintasekvenssissä toisen ei-vierek- käisen solun korkean prioriteetin kanavien joukon nouse- i > · : 30 vaan järjestykseen; valitaan halutuksi liikennöintikanavaksi tietyssä * t I solussa useista ei-vierekkäisistä soluista liikennöintika- i * i • i ;;; nava, joka on parhaillaan käyttämätön tietyssä solussa, ja * · jolla on korkein prioriteetti. • · » • » » 112025 18

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä lii-kennekanavan valitsemiseksi, tunnettu siitä, että mainittu valitsemisvaihe sisältää lisäksi seuraavan vaiheen: 5 määritetään, onko mainittu korkeimman prioriteetin käyttämätön kanava käytössä jossakin toisessa mainituista useista ei-vierekkäisistä soluista, ja jos korkeimman prioriteetin käyttämätön kanava on käytössä toisessa useista ei-vierekkäisistä soluista, niin 10 valitaan seuraavaksi korkeimman prioriteetin kanava, joka ei ole parhaillaan käytössä tietyssä solussa, ja joka ei ole parhaillaan käytössä toisessa mainituista useista ei-vierekkäisistä soluista.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä lii-15 kennekanavan valitsemiseksi, tunnettu siitä, että mainittu valitsemisvaihe sisältää lisäksi vaiheen: jos kaikkia kanavia, jotka ovat käyttämättömiä tietyssä solussa, käytetään parhaillaan ainakin yhdessä muussa solussa useista ei-vierekkäisistä soluista, niin 20 valitaan korkeimman prioriteetin käyttämätön kanava, jota käytetään vain yhdessä useista ei-vierekkäisistä soluista.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä lii- , kennekanavan valitsemiseksi, tunnettu siitä, että mainittu valitsemisvaihe sisältää lisäksi vaiheen: 25 käytetään matkaviestinkeskuksessa (Mobile Switch- » * ing Center, MSC) olevaa tietoa liikennöintikanavien käytöstä kaikissa useista ei-vierekkäisistä kanavista sen v määrittämiseksi, onko korkeimman prioriteetin käyttämätön kanava käytössä toisessa useista ei-vierekkäisistä soluis-j 30 ta.

5. Menetelmä kanavan valitsemiseksi useista eri kanavista tietyssä solussa käytettäväksi odottavaan vies- * ! » * I * ;;; tintäoperaatioon solukkoviestintäjärjestelmässä, jossa on » » useita ei-vierekkäisiä soluja, kullakin ei-vierekkäisellä : 35 solulla on sama kanavaryhmä, joka käsittää useita eri ka- 112025 19 navia, kunkin kanavan ollessa käytettävissä kussakin solussa viestintäoperaatioon, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet: muodostetaan kussakin ei-vierekkäisessä solussa 5 useista eri kanavista kiinteä ennalta määrätty kanavasek-venssi; määrätään kussakin ei-vierekkäisessä solussa ensimmäiselle kanavasekvenssin osajoukolle korkein prioriteetti, määrätyn ensimmäisen osajoukon ollessa eri ainakin 10 kahdessa ei-vierekkäisessä solussa; annetaan kussakin ei-vierekkäisessä solussa progressiivisesti alhaisemmat prioriteetit jäljelle jääville kanaville antamalla prioriteetti joukolle kanavia nousevassa järjestyksessä suhteessa niiden vastaavaan priori-15 teettikäyttöön samassa osajoukossa toisessa ei-vierekkäisessä solussa; valitaan tietyssä solussa odottavalle viestintäo-peraatiolle käytettävä kanava valitsemalla tietyn solun kanavasekvenssistä valitsematon kanava, jolla on korkeampi 20 prioriteetti kuin kaikilla muilla valitsemattomilla kana vasekvenssin kanavilla. , 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu valitsematon kanava on valitsematon kanava tietyssä solussa ja kaikissa muissa 25 ei-vierekkäisissä soluissa. i

7. Aikajakoisessa (Time Division Multiple Access, » •'•i TDMA) solukkoviestintäjärjestelmässä, jossa on useita so- V luja, mainituissa soluissa on aikaero aikavälien tunnis tuksessa, ja jossa kullakin solulla on sama kanavaryhmä, » i * j ' : 30 joka käsittää useita eri kanavia, kunkin kanavan ollessa solun viestintäoperaatiota varten käytettävissä oleva ai- * * * kaväli, menetelmä kanavan valitsemiseksi useista eri kana- • i i ;;; vista solussa käytettäväksi odottavassa viestintäoperaati- i i ’···' ossa, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää : 35 vaiheet: • i · I t I > t > I I • I 112025 20 muodostetaan kussakin solussa useista eri kanavista kanavasekvenssi siten, että kullekin sekvenssin kanavalle seuraava kanava on sama kaikissa soluissa; määrätään kussakin solussa yhdelle kanavasekvens-5 sin kanavista korkein prioriteettiluku, kyseisen kanavan ollessa eri ainakin kahdessa solussa; annetaan kussakin solussa progressiivisesti alhaisemmat prioriteettiluvut jäljelle jääville kanaville a-loittamalla seuraavasta kanavasta, joka seuraa kyseistä 10 määrättyä kanavaa kanavasekvenssissä, ja jatkamalla antaen alhaisempia prioriteettilukuja peräkkäin kanavasekvenssin kanaville, kunnes kullekin eri kanavista on annettu prioriteetti; identifioidaan kussakin solussa kanavasekvenssistä 15 seuraajakanavaksi ensimmäinen valitsematon kanava, jolla on korkeampi prioriteettiluku kuin kanavasekvenssin kaikilla muilla kanavasekvenssin valitsemattomilla kanavilla; ja valitaan yhdessä solussa odottavalle viestintäope-20 raatiolle käytettäväksi valitsematon kanava, jonka priori teettiluku on yhtä suuri tai pienempi kuin ensimmäisen ; valitsemattoman kanavan prioriteetti, mainitun valitsemis- ‘ vaiheen käsittäessä: valitaan alustavasti valitsematon kanava, jonka *; ’ 25 prioriteettiluku on yhtä kuin määrätyn kanavan, jolla on '· ·’ korkein prioriteettiluku, prioriteettiluku yhteenlaskettu- ; na aikaeroon aikavälitunnistuksessa, seuraavaan kokonais- ν' : lukuun pyöristettynä; määritetään onko alustavasti valitun kanavan prio-30 riteettiluku yhtä suuri tai pienempi kuin määrätyn kanavan prioriteettiluku; ·, jos alustavasti valitun kanavan prioriteettiluku on yhtä suuri tai pienempi kuin määrätyn kanavan priori-teettiluku, alustavasti valittu kanava valitaan käyttöön ; 35 odottavassa viestintäoperaatiossa; ja 112025 21 jos alustavasti valitun kanavan prioriteettiluku on suurempi kuin määrätyn kanavan prioriteettiluku, määritetään uusi prioriteettiluku vähentämällä määrätyn kanavan prioriteettiluku alustavasti valitun kanavan prioriteetti-5 luvusta, ja valitsemalla kanava, jolla on tämä uusi prioriteettiluku käyttöön odottavassa viestintäoperaatiossa. # » · * > 22 112025