FI115817B - Menetelmä ja laite taajuuden osoittamiseksi viestintäyksikölle - Google Patents

Description

115817

Menetelmä ja laite taajuuden osoittamiseksi viestintäyksikölle

Esillä oleva keksintö liittyy yleisesti langattomiin vies-5 tintäjärjestelmiin ja erityisesti menetelmään ja laitteeseen langattoman viestintäjärjestelmän tukiaseman toimintataajuuden valitsemiseksi.

Langattomassa viestintäjärjestelmässä, joka käyttää pie-10 niä, yleisesti paikallisen rakennusmassan alemmille tasoille asennettuja pienitehoisia tukiasemia, peittoalue on fysikaalisen etenemisympäristön vuoksi rajoittunut. Laajan alueen peittämiseksi tarvitaan siis mahdollisesti tuhansia pieniä tukiasemia, jotka kukin saavat aikaan peiton alu-15 eella, jonka kokoon ja muotoon vaikuttavat rakennusten, puiden, lehvästön, maaston ja erilaisten muiden ympäristö-komponenttien sijainti (katso esimerkiksi kuvion 7 peitto-alue 720). Toissijaisena vaatimuksena tällaisella viestintäjärjestelmällä on se, että kullekin tukiasemalle osoite-20 tulla taajuudella on riittävä jälleenkäyttöetäisyys toi-sesta samaa taajuutta käyttävästä tukiasemasta siten, että •t joltakin näistä rinnakkaiskanavia käyttävistä tukiasemista . tulevan signaalin taso on ennalta määrätyn maksimitason alapuolella toisen tukiaseman peittoalueella, koska sig-j 25 naali häiritsee tilaajan haluaman signaalin vastaanotta-«·' mistä peittoalueella. Vastaanottimella vastaanotetun halu- ** tun signaalin tehon suhdetta kaikilta rinnakkaiskanavien käyttäjiltä vastaanotettujen tehojen summaan kutsutaan : rinnakkaiskanavan kantoaalto-häiriösuhteeksi (C/I, co- 30 channel carrier to interference ratio), ja se ilmaistaan normaalisti desibeleinä (dB). Analogisella FM:llä ja joillakin digitaalisilla modulaatioilla tämä C/I-suhde asetetaan tyypillisesti likimain 17-20 dB:ksi, ja tätä lukua : : : käytetään pienimpänä tarvittavana tasona yli 90 %:ssa 35 solukkojärjestelmän tukiaseman peittoalueesta.

* · 2 115817 Tämäntyyppisen häiriösuojauksen aikaansaamiseksi taajuuden toistokaava (eli jälleenkäyttökaava) muodostetaan siten, että rinnakkaiskanavien taajuudet osoitetaan alueille, jotka sijaitsevat toisistaan siten erillään, että niiden 5 välillä on useita alueita. Esimerkiksi pienisoluisen solukkojärjestelmän tilastollisen mallin perusteella 17-20 dB:n C/I:n saavuttamiseksi yli 90%:ssa solualueesta tarvitaan 16 solun rinnakkaiskanavien jälleenkäyttökaava (jollaista kuvion 5 solukkokaava 500 esittää) oletettaessa 10 erilaiset kanavaominaisuudet ja tehtäessä ympäristötyyp-piin perustuvat oletukset. Tämä merkitsee sitä, että 16 naapurisolun ryhmässä tiettyä taajuutta käytetään ainoastaan kerran. Tämä esitetään tavanomaisesti kuusikulmioista muodostetun solukkokaavan avulla, jossa kunkin rinnakkais-15 kanava-alueen välillä kullakin tietyltä asemalta lähtevällä 60 asteen akselilla on kolme solua. Käytännössä hyvin suurilla soluilla, joiden tukiasemat ovat korkeissa mastoissa, tämäntyyppiset kaavat toimivat suhteellisen hyvin. Pienisoluisissa järjestelmissä, joissa voisi olla 20 tuhansia asemia ja joissa peittoa ei ole yhtä hyvin määri-;··· telty, toistokaavan määrääminen tulee kuitenkin vaikeaksi ja solujen koko ja muodot tulevat varsin epäsäännöllisiksi : etenemisilmiöistä rakennusten välissä sekä lehvästöstä ja puista johtuen.

25 ;;; Tällaisen solujen järjestelmän suunnittelemisen vaikeuden *’ vuoksi ja huolehdittaessa tarvittavasta suojauksesta toi sista soluista tulevien rinnakkaiskanavasignaalien aihe-uttamilta häiriöiltä on ehdotettu automatisoitua ratkai-V : 30 sua, jota kutsutaan nimellä Quasi Static Autonomous Fre- ,··. quency Assingnment (QSAFA; kvasistaattinen itsenäinen taajuudenosoitus). QSAFA-ratkaisussa kukin tukiasema lak-. kaa palvelemasta näennäissatunnaisena aikana ennalta mää- : rätyn ylläpitoikkunan sisäpuolella, tyypillisesti varhain * · ·."·· 35 aamulla, jolloin solua ei käytetä. Kun tukiasema lakkaa 3 115817 palvelemasta, se kytkee vastaanottimensa normaalilta vas-tayhteyden (reverse link; tilaajalta tukiasemalle) taajuuskaistalta myötäyhteyden (forward link; tukiasemalta tilaajalle) taajuuskaistalle ja pyyhkäisee kaikki mahdol-5 liset tukiaseman lähetystaajuudet, suorittaa tehon mittaukset ja tallentaa tehon mittausarvot muistiin. QSAFA-menettelyä suorittava tukiasema mittaa siis toisilta tukiasemilta vastaanotettujen signaalien tehon. Sen jälkeen kun tehon mittaukset on tehty ja mittausarvot on tallen-10 nettu tietokoneen muistiin, valitaan pienimmän tehotason omaava signaali, ja mittaava tukiasema käyttää nyt tämän valinnan edustamaa tukiaseman lähetystaajuutta, kunnes seuraava QSAFA-jakso aloitetaan. Kukin tukiasema noudattaa samaa menettelyä ja valitsee oman taajuudenosoituksensa, 15 kun sen QSAFA-aika on käsillä. Tämäntyyppisestä algoritmista saadut tulokset vaihtelevat, eikä toistokaava yleensä ole yhtenäinen (kuten kaava 600 kuviossa 6 esittää).

Vaikka QSAFA-järjestelmä saattaa useimmissa tapauksissa 20 toimia hyvin, on olemassa joukko erityisiä ongelmia, jotka voivat aiheuttaa sen, että ehdotetun QSAFA-prosessin tekemä päätös on virheellinen, ja tämä voisi saattaa muutamat solut, joiden QSAFA-päätös oli huono, lähes toimintakelvottomaan tilaan. Nämä ongelmat johtuvat pääasialli-v ' 25 sesti siitä, että toisilta tukiasemilta vastaanotetun , tehon mittausarvot edustavat "suunnittelusääntöjä" tuki- _ asemien erottamiseksi. Jos signaali on häipynyt esimerkik- : si monitie-etenemisen vuoksi, QSAFA-mittauksia suoritta- ;';’j valla tukiasemalla vastaanotettu signaali voisi olla jopa 30 20 dB:n verran virheellinen. Esimerkiksi jos kanavalla : ,·. oletetaan esiintyvän Rayleigh-häipymistä ja jos tukiase- massa käytetään kahta itsenäistä haaraa käyttävää toistei-T den valintaa (selection diversity), 10 dB:n häipymä esiin- • \* tyisi keskimäärin 1 %:ssa ajasta, ja 20 dB:n häipymä esiin- ϊ,,,ί 35 tyisi 0.01 %:ssa ajasta. Tämä ei ehkä kuulosta kovin mer- 4 115817 kitsevältä normaaleilla radiokanavilla, mutta QSAFA-mit-tausten kannalta 10 dB:n virhe läheiseltä tukiasemalta vastaanotetun signaalitehon estimoinnissa aiheuttaa sen, että tämä tukiasema "näyttää" olevan 10 dB:n verran kauem-5 pana, mikä tekee osoituksen tämän tukiaseman taajuudelle mahdolliseksi. Tämä olisi huono ratkaisu, koska mikään tämän tukiaseman taajuutta käyttävä tilaajalaite ei ole suojattu tältä 10 dB:n virheeltä (niiden etenemis- ja varjostumisolosuhteet jne. eivät ole samat), ja niiden 10 häiriötaso kärsii.

Toinen ongelma, joka voisi aiheuttaa mittauksessa yli 10-20 dB:n alenemisen, on kahden, rakennuksen vastakkaisille puolille asetetun tukiaseman tapaus (katso kuvio 8). Koska 15 rakennuksen ympäritse kiertävät taipumistiet edustavat monen dB:n, ehkä yli 40 dB:n vaimennusta, niin QSAFA-mit-tausmenettelyn aikana kultakin tukiasemalta vastaanotetun tehon lukemisessa voi tulla jopa 40 dB:n virhe. Vaikka muut läheiset tukiasemat eivät ehkä olekaan "varjostunei-20 ta" tai "suojattuja" toisiltaan tässä määrin, näiden kah-den tukiaseman oleminen katveessa voisi helposti saada ne valitsemaan saman toimintataajuuden, koska ne olennaisesti : eivät "näe" toistensa olemassaoloa.

25 Tavanomaisen QSAFA-ratkaisun kolmatta ongelmaa esittää ; lopuksi vielä tapaus, jossa kaksi yksikköä satunnaisesti suorittaa QSAFA-mittaukset samaan aikaan. Kahden tukiaseman tehdessä näin, ne eivät "näe" toisiaan (koska kumpi-kaan ei lähetä) ja voivat päätyä valitsemaan saman toi-30 mintataajuuden.

Kukin tässä esitetyistä mahdollisista ongelmista voisi tuottaa sellaisen ei-halutun tuloksen, että tukiasema va-!, · litsee läheisen tukiaseman taajuuden, ja useimmissa tapa- : 35 uksissa, koska etenemistiet ovat resiprookkiset, kumpikin 5 115817 tukiasema päätyy todennäköisesti samaan ratkaisuun. Pahimman tapauksen skenaario, joka on mahdollinen tavanomaisen QSAFArn tapauksessa, on se, että toisen tukiaseman naapurina sijaitseva tukiasema valitsee yhteisen taajuusosoi-5 tuksen. Tässä tapauksessa C/I-suhde voisi olla lähellä 0 dB:iä suurimmassa osassa solua, vaikka jompikumpi tai kumpikin tukiasema olisi valinnut QSAFA-prosessin mukaan parhaaksi osoitukseksi uskomansa osoituksen. Esillä oleva keksintö ratkaisee nämä ja muut ongelmat parantamalla 10 päätösmenettelyä ja välttää erityisesti pahimman tapauksen, jossa rinnakkaiskanavaosoitukset on tehty naapuri-soluille .

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, 15 mitä on sanottu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on sanottu patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

Kuvio 1 on tämän keksinnön mukaisen menettelyn ensimmäisen 20 suoritusmuodon yleiskuvausta kuvaava vuokaavio; kuvio 2 on kuvion 1 suoritusmuodon tunnuksen tallennus-menettelyä (ID recording process) kuvaava vuokaavio; 25 kuvio 3 on ennestään tunnettua QSAFA-menettelyä kuvaava ; vuokaavio; : ; ; kuvion 4 on toinen kuvion 1 suoritusmuotoa kuvaava vuokaa- vio; 30 ; kuvio 5 on ennestään tunnettu kaavio, joka kuvaa tyypil- lista solujen sijoittelua, jossa tiettyä taajuutta jäl-‘1' leenkäytetään 16 alueen välein; 35 kuvio 6 on ennestään tunnettu kaavio, joka kuvaa yhtä mahdollista rinnakkaiskanava-alueiden sovitelmaa sen jäl-;.t _ keen kun QSAFA-prosessia on käytetty taajuuksien osoitta miseksi; 6 115817 kuvio 7 on ennestään tunnettu kaavio, joka kuvaa erästä mahdollista lähettimen peittoaluetta idealisoituun kuusi -kulmion muotoiseen peittoalueeseen verrattuna.

5 Kuvio 8 on kaavio, joka esittää erästä mahdollista tunnetun tekniikan ongelmaa, jonka etenemisilmiöt aiheuttavat etenemisessä rakennuksen puolelta toiselle.

Kuvio 9 on keksinnön toisen suoritusmuodon mukainen 10 lohkokaavio, laitteistototeutuksen, jossa on tukiasemien yhteisessä käytössä oleva tietokanta.

Keksinnön sovellusmuoto tarjoaa menetelmän kanavan osoittamiseksi ensimmäiselle viestintäyksikölle useiden 15 viestintäyksiköiden joukossa, ja sisältää vaiheet joissa pyyhkäistään kanavien joukko ja määritetään kanavien joukon kunkin kanavan signaalinlaadun mittaluku; määrätään kanavanosoituksen laatutekijä kanavien joukon kullekin kanavalle perustuen ainakin osittain tämän kanavan sig-20 naalinlaadun mittalukuun ja kanavanvaihtoja toiselle tai toiselta monista tätä kanavaa käyttävistä i . viestintälaitteista edustavaan dataan; ja osoitetaan ... parhaan kanavanosoituksen laatutekijän omaava kanavien [ joukon kanava ensimmäisen viestintäyksikön kanavaksi, ’· 25 jolloin kanava jolla on paras kanavaosoituksen tekijä on kanava jolla on matalin vastaanotettu teho ensimmäisellä •,· viestintälaitteella, ja jossa kanavanvaihtoja edustava : data ilmaisee, että tilaajayksiköt eivät ole käyttäneet kanavaa etukäteismääriteltyä suurempaan kanavanvaihtoon.

30 »Ml

Keksinnön toinen sovellusmuoto tarjoaa viestintäjärjes-

I I I

telmän, joka käsittää useita viestintäyksiköltä, jotka ovat käytettävissä kanavan osoittamiseksi ensimmäiselle > · · ·...* viestintäyksikölle mainittujen useiden viestintäyksiköiden 35 joukossa, ja sisältää välineet kanavien joukon pyyhkäisemiseksi ja kunkin mainittuun kanavien joukkoon kuuluvan kanavan signaalinlaadun mittaluvun 7 115817 määrittämiseksi; välineet kanavanosoituksen laatutekijän määrittämiseksi kullekin mainitun kanavien joukon kanavalle, joka kanavanosoituksen laatutekijä ainakin osittain perustuu mainittuun signaalinlaadun mittalukuun 5 ja kanavanvaihtoja toiselle tai toiselta monista tätä kanavaa käyttävistä viestintälaitteista edustavaan dataan; sekä välineet mainitun kanavien joukon, joilla on paras kanavaosoituksen laatutekijä, kanavan osoittamiseksi ensimmäisen viestintäyksikön kanavaksi, jolloin kanava 10 jolla on paras kanavaosoituksen tekijä on kanava jolla on matalin vastaanotettu teho ensimmäisellä viestintälaitteella, ja jossa kanavanvaihtoja edustava data ilmaisee, että tilaajayksiköt eivät ole käyttäneet kanavaa etukäteismääriteltyä suurempaan kanavanvaihtoon. 15

Kuviossa 1 on esitetty sellaisen vuokaavion lohkokaavio, joka kuvaa ensimmäistä, yleisesti viitenumerolla 100 osoitettua menettelyä, joka toteuttaa esillä olevan keksinnön. Menettely 100 alkaa lohkosta 110, kun tukiasemaa otetaan 20 käyttöön solukkojärjestelmässä. Sinä ajankohtana, jolloin lähetin tai tukiasema otetaan käyttöön, sen taajuudenosoi-tus täytyy määrätä ensimmäisen kerran. Tämä osoitus on esitetty lohkossa 120 mieluummin QSAFA-prosessin suorittavana ja on täydellisemmin selitetty kuviossa 3. Operaatto-V 1 25 ri voi halutessaan valita tämän taajuuden alkuosoituksen ; manuaalisesti tai se voidaan valita käyttämällä jotakin h' toista taajuudenvalinta-algoritmia tässä esitettyyn : keksintöön vaikuttamatta. Lohkon 120 tarkoituksena on vain I i t saada aikaan alkuosoitus, josta palvelu aloitetaan, ja 30 helpottaa tulevia mittauksia, joista voidaan saada : ,·, parannettu taajuudenosoituspäätös tämän keksinnön mukaan.

i t > * 1 » » »

Lohkossa 130 kukin tukiasema merkitsee muistiin (1) niiden * 1 · • V toisten tukiasemien tunnukset (identification (ID)), jotka # 1 1 : : 35 ovat osallisena antamassa palvelua tilaajalaitteelle ennen palvelun siirtämistä mainitulle tukiasemalle, tai (2) , niiden toisten tukiasemien tunnukset (ID:t), jotka ovat 8 115817 osallisena antamassa palvelua tilaajalaitteelle sen jälkeen kun palvelu on siirretty mainitulta tukiasemalta jollekin toiselle tukiasemalle. Joka kerta kun tilaajalaite vaihdetaan palveltavaksi tai pois palveltavien joukosta 5 mainitulla tukiasemalla, mainitun toisen tukiaseman tunnus merkitään muistiin. Tämä muistiin merkitty informaatio käsittää mieluummin esiintymisajän, joka voisi sisältää päivämäärän. Lohkon 130 käsittely on lähemmin selitetty kuviossa 2.

10

Sinä ajankohtana, jolloin tukiaseman on määrä suorittaa taajuudenosoituksen käsittelyalgoritmi, joka on kuvattu lohkossa 140, toteutetaan parannus normaaliin QSAFA-prosessiin. Tämä lohko on lähemmin selitetty kuviossa 4. 15

Kuviossa 3 on esitetty vuokaavio, joka kuvaa ennestään tunnettua menettelyä, joka on yleisesti osoitettu viitenumerolla 120 ja joka kuvaa tavanomaista Quasi Static Autonomous Frequency Assignment (QSAFA) - prosessia. Tämä 20 prosessi suoritetaan kussakin tukiasemassa kunkin tukiaseman valitsemana ajankohtana. Palvelukatkosten välttämiseksi tämä tapahtuu tyypillisesti yöllä, jolloin käyttöä on vähän tai ei lainkaan. Käsittely alkaa päätöslohkosta 310, kun tehdään päätös QSAFA-prosessin aloittamisesta.

'.· * 25 Aktivoinnin jälkeen tukiaseman lähetys katkaistaan lohkos- » * sa 320. Sen jälkeen vastaanotin pyyhkäisee kaikki käytet-tU’ tävissä (so. osoitettavissa) olevat taajuudet lohkossa 330 ; tehon mittaamiseksi kullakin tukiaseman ennalta määrätyllä .‘j*. lähetystaajuudella. Tätä mitattua tehoa kutsutaan jäännös- 30 tehotasoksi, koska se on yhdistelmä signaaleista, jotka on ; saatu kaikilta muilta eri sijaintipafkoissa olevilta tuki- *!I.* asemilta, jotka lähettävät mitattavalla taajuudella.

• · • · · * » · · | '/ Sen jälkeen kun mittaukset on suoritettu, lohko 340 35 valitsee kaikista mitatuista taajuuksista pienimmän teholukeman omaavan taajuuden. Tämä edustaa sitä kanavaa, , jonka QSAFA-prosessin suorittavan tukiaseman antennilla 9 115817 vastaanotettu teho on pienin. Pienimmän tehon omaava taajuus osoitetaan sen jälkeen tälle tukiasemalle, lohko 380, ja tukiasema virittää lähettimensä taajuuden tälle osoitetulle taajuudelle ja kytkee kantoaaltonsa päälle 5 palaten normaaliin palveluun. Tämä päättää QSAFA-prosessin.

Kuviossa 2 on esitetty vuokaavio, joka kuvaa muistiinmer-kintämenettelyä 130 tukiasemassa tämän keksinnön mukaan. 10 Menettely alkaa lohkosta 210, joka suorittaa testin sen toteamiseksi, onko tilaaja osoitettu tukiasemalle. Jos tämä on tosi, tehdään toinen testi, 230, sen toteamiseksi, onko tilaaja ottamassa uutta puhelua tai ollaanko toisesta solusta suorittamassa kanavanvaihtoa tukiasemalle. Jos 15 kysymyksessä on uusi puhelu, menettelyä jatketaan lohkossa 250, joka palauttaa muistiinmerkintämenettelyn takaisin alkuun merkitsemättä muistiin mitään tietoja. Jos puhelua oltiin vaihtamassa tukiasemalle, kuten lohkossa 230 määritettiin, sen jälkeen käsitellään lohko 240.

20

Jos päätös lohkossa 210 ei tunnistanut tilaajan olevan osoitettu tälle tukiasemalle, suoritetaan toinen testi, lohko 220, sen testaamiseksi, onko tilaaja lähtemässä tältä tukiasemalta jonkin muun tukiaseman palveltavaksi. Jos 25 on, käsittely siirretään lohkoon 240, muussa tapauksessa ; se palaa alkuun. Lohko 240 merkitsee muistiin sen tukiase man tunnuksen, joka on antanut palvelua tilaajalaitteelle : ennen sen kanavanvaihtoa tälle tukiasemalle, jos tilaaja oli vaihdettu tälle tukiasemalle, tai se merkitsee muis-30 tiin sen tukiaseman tunnuksen, joka antaa palvelua tilaa- • .·, jalaitteelle sen jälkeen, kun se on lähtenyt tältä tuki- t t * '··’.* asemalta vaihtamalla uudelle tukiasemalle. Tässä lohkossa * * » * muistiin merkitty tunnus tallennetaan muistiin lohkossa • 4 4 * V 260 yhdessä esiintymisen kelloajan ja päivämäärän kanssa.

• · · 35 Kun lohko 260 on suoritettu, käsittely siirretään alkuun.

• Ml) * » ♦ * 1 115817 ίο

Kuviossa 4 on esitetty eräs toinen vuokaavio, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mukaisen parannetun käsittelyn erästä suoritusmuotoa osoitettuna yleisesti viitenumerolla 400. Päätöslohko 410 aloittaa käsittelyn, kun on taajuu-5 denosoituksen käsittelyn aika. Aika jolloin käsittely aloitetaan määrätään mieluummin tietyn ikkunan sisäpuolelta, ja varsinainen ajankohta valitaan liikennekuormituksen ja satunnaisajan perusteella, mikä helpottaa parannetun QSAFA-prosessin suorittamisen tekemistä enemmän satun-10 naiseksi. Sen jälkeen kun käsittely on alkanut, 420, tukiasema lopettaa palvelun, ja sen kantoaalto katkaistaan. Sen jälkeen vastaanotin pyyhkäisee käytettävissä olevat taajuudet lohkossa 430 tehon mittaamiseksi tukiaseman kullakin ennalta määrätyllä lähetystaajuudella. Tätä mi-15 tattua tehoa kutsutaan jäännöstehotasoksi, koska se on kaikkien niiden signaalien yhdistelmä, jotka on saatu monilta muilta eri sijaintipaikoissa olevilta tukiasemalta, jotka lähettävät mitattavalla taajuudella.

20 Sen jälkeen kun mittaukset on suoritettu, lohko 435 kehit tää lasketun Q(f):n (taajuuden laatuparametrin) kullekin taajuudelle. Tätä Q(f)-funktiota edustaa yhtälö "'· Q( f) = N (n) 1 A + M(n) 1 S + jäännösteho.

;T: 25 Tässä yhtälössä N (n) ja M(n) ovat ennalta määrättyjä vaki-oita, jotka on määritelty kullakin n:n arvolla, missä , n=0,1,2,3, .. . ja missä n on yleensä pienempi kuin 10. N (n) edustaa ennalta määrättyä skaalaustermiä, joka on niille 30 tukiasematunnuksille osoitetun naapurikanavan taajuuden , . ilmaisujen esiintymiskertojen lukumäärän funktio, joiden

kanavanvaihtojen lukumäärä oli suurempi kuin ennalta mää-*·;·’ rätty arvo H ennalta määrätyllä aikavälillä T. Termi A

: ·’: edustaa kiinteätä vakiota, joka on ennalta määritelty 35 siten, että se painottaa N(n)-termiä tarkoituksenmukaises- •

f t > I I

1 1 11 115817 ti päätöstä varten. Siten termi N(n)*A biasoi funktion Q(f) perustuen naapurikanava-alueiden ilmaisuun taajuudella f, jota käytetään kanavanvaihtojen toimittamiseksi taa-juudenosoituspäätöksen käsittelevälle tukiasemalle tai 5 käsittelevältä tukiasemalta. Termi M(n) edustaa ennalta määrättyä skaalaustermiä, joka on sellaisen tukiaseman ilmaisujen esiintymiskertojen lukumäärän funktio, joka palvelee kanavanvaihtoja mainitun tukiaseman kanssa, jonka kanavanvaihtojen lukumäärä oli suurempi kuin ennalta mää-10 rätty arvo H ennalta määrätyllä aikavälillä T, ja joka palvelee kanavanvaihtoja toisen tukiaseman kanssa, jonka kanavanvaihtojen lukumäärä oli suurempi kuin ennalta määrätty arvo H ennalta määrätyllä aikavälillä T, ja joka on myös osoitettu taajuudelle f (ts. rinnakkaiskanava). Termi 15 S edustaa kiinteätä ennalta määrättyä vakiota, samanlaista kuin A. Termi M(n)*S biasoi siten funktion Q(f) mainitun tukiaseman ja muiden samaa taajuutta käyttävien tukiasemien kanssa tapahtuvaan kanavanvaihtoon osallisena olevien tukiasemien ilmaisun perusteella. Siitä syystä asettamalla ·· 20 skaalausvakio A algoritmi voidaan asettaa hylkäämään tai ·. jättämään huomioon ottamatta taajuuden naapurikanavaosoi- ; tuksen vaikutukset. Asettamalla skaalausvakio S algoritmi ’voidaan asettaa hylkäämään tai jättämään huomioon ottamat-ta taajuuksien yhteisen rinnakkaiskanavaosoituksen vaiku-;;; 25 tus. Näiden vaikutusten jättämiseksi huomioon ottamatta ’ termit A ja S voidaan asettaa nollaksi. Näiden tapahtumien kaikkien tapausten hylkäämiseksi termit A ja S voitaisiin asettaa hyvin suureksi luvuksi. Tässä viimeksi mainitussa :/· · tapauksessa yksikin esiintyminen tuottaa tavattoman suuren .··, 30 poikkeaman, ja Q( f )-funktio tulee hyvin suureksi poistaen siten taajuuden huomioon otettavien joukosta asettamalla . sen lähelle mahdollisten taajuuksien listan loppupäätä.

« · i.i · Nollan ja hyvin suuren luvun välillä oleva A:n tai S:n arvo aiheuttaa tulokseksi saatavan Q( f )-funktion siirtymi- i2 115817 sen, mikä aiheuttaa muiden, paremman Q(f)-funktion omaa-vien taajuuksien ottamisen huomioon ensin.

Q (f)-funktion laskemisen jälkeen lohko 440 valitsee tes-5 tausta varten pienimmän Q(f)-lukeman (Q(f) on toisin sanoen kanavanosoituksen laatutekijän käänteisarvo). Tämä edustaa QSAFA-prosessin suorittavan tukiaseman antennilla vastaanotetun pienimmän tehon omaavaa kanavaa. Päätösloh-kossa 450 testataan pienimmän jäännöstehotason omaava 10 kanava sen toteamiseksi, onko se sama taajuus kuin mitä ne tukiasemat käyttävät, joiden kanssa on ollut merkittävä määrä kanavanvaihtoja äskettäisen ajanjakson kuluessa. Tämä tehdään hakemalla niiden tukiasemien tunnukset, joiden kanavanvaihtojen lukumäärä kynnysarvon T määrittele-15 mällä aikavälillä oli suurempi kuin ennalta määrätty kynnysarvo H. Tämä aikaväli edustaa ajallisesti viimeisimpiä tallennettuja näytteitä. Vaikka kynnysarvo H ja T on kuvattu tässä vakioina, nämä arvot voisivat myös olla muiden muuttujien (kuten solun liikennetiheyden ja sen viikonpäi-20 vään perustuvan vaihtelevuuden tai ajan siitä, kun uusia soluja on lisätty järjestelmään, tai kunkin solun taajuus-kaavan päivitystaajuuden tai solujen keräämien muiden, häiriötä, katkaistuja puheluja, suoritettuja puheluja tai '· huonontuneita puheluja edustavien tilastollisten paramet- >: 25 rien) funktioita, ja tällainen muunnos kuuluu tämän kek- : · sinnön piiriin ja alan asiantuntija pystyy sen toteutta- j. maan. Jos päätöslohko 450 ei suorita pienimmän jäännös- . .·. tehon omaavan taajuuden valintaa, tämä taajuus poistetaan, /j·, 460, ja seuraavaksi pienimmän Q(f):n omaava taajuus vali- 30 taan, 470, testattavaksi päätöslohkossa 450. Kun päätös-lohko 450 on tunnistanut pienimmän jäännöstehotason omaa- • · · * * j · van taajuuden, jota tilaajayksiköt eivät ole käyttäneet • » ‘•••* kanavanvaihtoihin millään merkittävällä tasolla, jonka **·': kynnykset määrittelevät, käsittely lohkossa 480 aktivoi- 35 daan. Tämä lohko osoittaa valitun taajuuden tukiasemalle • « » 13 115817 ja kytkee kantoaallon päälle. Sen jälkeen lohko 490 päivittää yhteisen tietokannan, joka kuvaa eri tukiasemien aluetunnukset niihin taajuudenosoituksiin, jotka niillä sillä hetkellä ovat. Siten muiden tukiasemien tallentamis-5 ta kanavanvaihtojen tilastotiedoista saadut tiedot ovat ajan tasalla niiden omissa taajuudenosoituspäätöksissä käytettäväksi.

Kuvio 5 on ennestään tunnettu kaavio, joka on yleisesti 10 osoitettu viitenumerolla 500. Tämä kaavio esittää solukko-alueiden sijoittelua kuusikulmioverkkoa käyttäen. Taajuus fO on esitetty 16 solun jälleenkäyttökaavassa. Tämä nähdään siitä, että kukin alue on sijoitettu siten, että f0:11a merkittyjen alueiden välissä on kolme muuta aluet-15 ta.

Kuvio 6 on ennestään tunnettu kaavio, joka on yleisesti osoitettu viitenumerolla 600. Tämä kaavio esittää epäyhtenäistä solujen jälleenkäyttökaavaa, joka edustaa erästä 20 mahdollista kussakin tukiasemassa suoritettavan tavanomaisen QSAFA-prosessin kehittämää osoitusta. Tämä epäyhte- . näinen kaavio johtuu ympäristön vaikutuksista signaalin » 1 · etenemiseen eri alueiden välillä. Koska on olemassa eri- • · laisia lehvästöstä, rakennuksista, monitie-etenemisestä ja 25 taipumisesta aiheutuvia vaimennustasoja, signaaleilla on !·1 joka etenemistiellä erilaiset vaimennukset. Tekemällä siten mahdollisimman hyvän päätöksen QSAFA-prosessi ei :T: silti pysty muodostamaan solukkojärjestelmän jälleenkäyt- tökaavaa yhtä hyvin kuin muut menetelmät. Joissakin ta-: 30 pauksissa f0:ksi merkitty taajuus voisi toistua naapuri- .··>, solussa, mikä tuottaisi toimintakatkoja kummankin vierei- ’’’ sen rinnakkaiskanavan alueilla.

Kuvio 7 on ennestään tunnettu kaavio, joka on yleisesti 35 osoitettu viitenumerolla 700. Tässä kaaviossa 730 edustaa • 1 1 M ! t 14 115817 kuusikulmion muotoista solua. Tämä on solun ideaalinen malli, mutta se ei ole erityisen hyvin pienten mikrosolu-jen mallintamiseen sopiva, erityisesti jos antenni on rakennus- tai lehvästömassan alapuolella. Todellinen peit-5 to, jota 720 kuvaa, on todellisuudessa hyvin toisenlainen. Tämä kuvaa etenemistien vaihteluiden vaikutusta sekä rakennusten ja lehvästön vaikutusta signaaliin.

Kuvio 8 on ennestään tunnettu kaavio, joka on yleisesti 10 osoitettu viitenumerolla 800. Tässä kaaviossa kaksi eri tukiasemaa 810 ja 820 on asennettu samaan rakennukseen 830 eikä lähistöllä ole mitään muita rakennuksia. Tämä hypoteettinen tilanne kuvaa sitä, miten kaksi tukiasemaa voisi valita saman taajuuden, koska kaksi taipumanurkkaa 840 ja 15 850 vaikuttavat näiden kahden tukiaseman väliseen etene mistiehen. Tämä vaimentaa signaalia 40-60 dB, mikä saa tukiasemien 810 ja 820 välisen etenemistien vaikuttamaan paljon enemmän erillään olevalta. Lähellä rakennuksen jompaakumpaa päätä oleva tilaajayksikkö havaitsee kuitenkin 20 likimain samanlaiset signaalinvoimakkuudet kummaltakin tu- , ·. kiasemalta.

Kuvio 9 esittää tämän keksinnön erään suoritusmuodon mu- kaisen tietoliikennejärjestelmän laitteistosovitelmaa, *’| 25 joka on yleisesti osoitettu viitenumerolla 900. Kuvattu ’·’ ' järjestelmä on osa PCS:n (personal communications system; henkilökohtainen viestintäjärjestelmä) infrastruktuuria, ; mutta se soveltuu yhtä hyvin muihin langattomiin tieto- ; : : liikennejärjestelmiin solukkopuhelinliikenne ja langaton 30 lähiverkko (LAN, local area network) mukaanluettuna. Tämä järjestelmä käsittää useita viestintäyksiköltä eli tuki- . asemia tai radioportteja (KP, radio port) 931-937, jotka < · ;,· · toimivat useissa vastaavissa tukiasemissa 921-927. Kukin RP 931-937 on kytketty tukiasemaohjainyksikköön 950 (RPCU, 35 radio port controller unit; radioporttien ohjainyksikkö 15 115817 PCS-järjestelmässä). Kukin RP 931-937 käsittää lähetin-vastaanottimen (esim. 938 RP:ssä 931). Kuten on selvää, vain lähetin-vastaanottimen 938 vastaanotinosa on aktiivinen, koska lähetin ei ole päällä QSAFA-mittausten aikana.

5 Sen sijaan lähetin-vastaanotin 931 suorittaa pyyhkäisyn ja mittaa käytettävissä olevien taajuuksien joukon kunkin taajuuden signaalinlaadun mittaluvun (esim. tehon tai RSSIrn), jonka joukon osajoukon RP:t 932-937 lähettävät (esitetty signaaleina 942-947) RP:n 931 suorittaessa pyyh-10 käisyä. Tehon mittausarvot lähetetään sitten edelleen RPCUrlle 950 jatkokäsiteltäväksi suorittimessa 952 edellä kuvioiden 1-4 yhteydessä selitettyjen algoritmien mukaan. Suorittimen 952 eräs toiminto 955 määrittää asetetun ai-kaikkunajakson sisäpuolella erityisesti kanavanosoituksen 15 laatutekijän (esim. Q(f):n käänteisarvon) aikaisempien viestintätapahtumien (esim. RP:iden 931-937 välisten kanavanvaihtojen) muistiin 960 aikaisemmin tallennettujen muistiinmerkintöjen perusteella. Toiminto 956 (vaihtoehtoisesti jompikumpi tai kumpikin toiminnoista 955-956 20 voitaisiin määrittää RP:n 931 suorittimessa 939, missä . asianmukainen kanavanvaihtoinformaatio noudetaan RPCU:n ! . 950 avulla) määrittää myös suurimman signaalinlaadun mit- • / taluvun omaavan taajuuden. Jos tällä taajuudella kanavan- ·· : osoituksen laatutekijä on ennalta määrätyn laatukynnyksen 25 yläpuolella, määritys tulostetaan ja ohjain 954 osoittaa : tämän taajuuden RP:n 931 käyttöön. Tämä käsittely toiste taan kaikilla RPrillä 932-937. Alan asiantuntijalle on :; t selvää, että RPCUrhun 950 voidaan kytkeä mikä tahansa : määrä RP:itä ja että niiltä RP:iltä, jotka on vain epäsuo- 30 rasti kytketty RPCUrhun 950 (esimerkiksi RPriltä, jotka on kytketty eri RPCUrhun, joka on vuorostaan kytketty RPCUrhun 950), saatua informaatiota voidaan myös käyttää määri-: : : tettäessä ja osoitettaessa taajuus tämän keksinnön mukaan.

16 115817

Alan asiantuntijoille on siten ilmeistä, että tämän keksinnön mukaan on saatu aikaan sellainen menetelmä ja laite taajuuden osoittamiseksi langattoman viestintäjärjestelmän tukiasemalle, joka täysin toteuttaa edellä esitetyt ta-5 voitteet ja tarkoitusperät sekä antaa edellä mainitut edut.

Vaikka tämä keksintö on selitetty sen erityisten suoritusmuotojen yhteydessä, niin on ilmeistä, että monet vaihdok-10 set, muutokset ja muunnokset ovat alan asiantuntijoille ilmeisiä edellä esitetyn selityksen valossa. Näin ollen tämän keksinnön on tarkoitettu käsittävän kaikki tällaiset, oheisten patenttivaatimusten hengessä tehdyt ja niiden suojapiirissä olevat vaihdokset, muutokset ja muunnok-15 set.

( I » t « i : : i : : • * i « i · >

Claims (7)

17 115817

1. Menetelmä kanavan osoittamiseksi ensimmäiselle viestintäyksikölle useiden viestintäyksiköiden joukossa, 5 tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: (a) pyyhkäistään (430) kanavien joukko ja määritetään kanavien joukon kunkin kanavan signaalinlaadun mittaluku; 10 (b) määrätään (435) kanavanosoituksen laatutekijä kanavien joukon kullekin kanavalle perustuen ainakin osittain tämän kanavan signaalinlaadun mittalukuun ja kanavanvaihtoja toiselle tai toiselta monista tätä 15 kanavaa käyttävistä viestintälaitteista edustavaan dataan; ja (c) osoitetaan (440-480) parhaan kanavanosoituksen laatutekijän omaava kanavien joukon kanava ensimmäisen 20 viestintäyksikön kanavaksi, jolloin kanava jolla on paras kanavaosoituksen tekijä on kanava jolla on matalin vastaanotettu teho ensimmäisellä viestintälaitteella, ja jossa kanavanvaihtoja edustava data ilmaisee, että 1 · tilaajayksiköt eivät ole käyttäneet kanavaa 25 etukäteismääriteltyä suurempaan kanavanvaihtoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n - n e t t u siitä, että vaiheessa (b) kanavanosoituksen laatutekijä määritetään (435) P:n ja ainakin toisen 30 ryhmästä, jonka muodostavat (A * N(n)) ja (S * M(n)), summan käänteisarvo, ja että (i) N(n) määritetään niiden useiden viestintäyksiköiden :t : mittaluvusta, joilla on (a) ensimmäistä ennalta määrättyä 35 kynnystä enemmän kanavanvaihtoja ensimmäisen viestintäyk- • · » · » 18 115817 sikön kanssa ensimmäisellä aikavälillä ja (b) pyyhkäistyn kanavan naapurikanava; (ii) M(n) määritetään niiden useiden viestintäyksiköiden 5 mittaluvusta, joilla on (a) ennalta määrättyä kynnystä enemmän kanavanvaihtoja ensimmäisen viestintäyksikön kanssa toisella aikavälillä ja (b) sama kanava kuin pyyhkäisty kanava; 10 (iii) A on ensimmäinen painokerroin ja S on toinen painokerroin; ja (iv) P on pyyhkäistyn kanavan tehon mittaluku, missä tehon mittaluku on signaalinlaadun mittaluku. 15

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että se käsittää lisäksi ennen vaihetta (b) kunkin mainittujen useiden viestintäyksiköiden keskinäisen kanavanvaihdon muistiinmerkinnän tallentamisen ja 20 että kukin muistiinmerkintä sisältää kunkin mainittujen useiden viestintäyksikköjen joukossa kanavanvaihdossa osallisena olleen viestintäyksikön tunnuksen ja kanavan- • · vaihdon aj ankohdan. *; 25 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n - it :* n e t t u siitä, että vaiheessa (b) vaihe kanavanosoituk- : sen laatutekijän määrittämiseksi (435) käsittää sen « » » toteamisen, mitkä mainituista useista viestintäyksiköistä lähettävät pyyhkäistyllä kanavalla, sekä sen toteamisen 30 aikaisempien viestintätapahtumien muistiinmerkinnöistä, millä mainituista useista viestintäyksiköistä mainittujen '1' aikaisempien viestintätapahtumien lukumäärä on ennalta määrätyn kynnys lukumäärän yläpuolella. • · 35 19 115817

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe muistiinmerkinnöistä toteamiseksi käsittää sen, että aikaisempien kanavanvaihtojen muistiinmerkinnöistä määritetään, millä mainituista useis- 5 ta viestintäyksiköistä kanavanvaihtojen lukumäärä ensim mäisen viestintäyksikön kanssa ensimmäisellä aikavälillä on ennalta määrätyn kynnyslukumäärän yläpuolella.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -10 n e t t u siitä, että vaiheessa (b) vaihe kanavanosoituk- sen laatutekijän määrittämiseksi (435) käsittää sen toteamisen, mitkä mainituista useista viestintäyksiköistä lähettävät pyyhkäistyn kanavan naapurikanavalla, ja sen toteamisen aikaisempien viestintätapahtumien muistiin 15 merkinnöistä, millä mainituista useista viestintäyksi köistä mainittujen aikaisempien viestintätapahtumien lukumäärä on ennalta määrätyn kynnyslukumäärän yläpuolella.

7. Viestintäjärjestelmä, joka käsittää useita viestin- 20 täyksiköitä, joita käytetään kanavan osoittamiseksi ensim mäiselle viestintäyksikölle mainittujen useiden viestin- , täyksiköiden joukossa, tunnettu siitä, että se ' t 1 käsittää: * · * 1 • · ·, Ί 25 (a) välineet (931) kanavien joukon pyyhkäisemiseksi ja <( ·1 kunkin mainittuun kanavien joukkoon kuuluvan kanavan : signaalinlaadun mittaluvun määrittämiseksi; * i · • · · (b) välineet (955) kanavanosoituksen laatutekijän 30 määrittämiseksi kullekin mainitun kanavien joukon kanavalle, joka kanavanosoituksen laatutekijä ainakin ’!1 osittain perustuu mainittuun signaalinlaadun mittalukuun ·,·,·' ja kanavanvaihtoja toiselle tai toiselta monista tätä • 1 1 kanavaa käyttävistä viestintälaitteista edustavaan 35 dataan; sekä 20 115817 (c) välineet (954) mainitun kanavien joukon kanavan, jolla on paras kanavaosoituksen laatutekijä, osoittamiseksi ensimmäisen viestintäyksikön kanavaksi, jolloin 5 kanava jolla on paras kanavaosoituksen tekijä on kanava jolla on matalin vastaanotettu teho ensimmäisellä viestintälaitteella, ja jossa kanavanvaihtoja edustava data ilmaisee, että tilaajayksiköt eivät ole käyttäneet kanavaa etukäteismääriteltyä suurempaan kanavanvaihtoon. 10 M M I · • · • f » • · • « · « i i 1 · · M I M 21 115817