FI115819B - Menetelmä kanavanvaihdon suorittamiseksi monisolukkoympäristössä - Google Patents

Description

1 115819

Menetelmä kanavanvaihdon suorittamiseksi monisolukko-ympäristössä Tämä keksintö liittyy yleisesti tietoliikennejärjestelmiin 5 monisolukkoympäristössä ja erityisesti menetelmään kanavanvaihdon suorittamiseksi monisolukkoympäristössä, joka käsittää makrosolujen ja mikrosolujen yläkerroksen ja alakerroksen .

10 Solukkojärjestelmässä tukiaseman palvelemaa palvelupeit-toaluetta kutsutaan soluksi. Monisolukko- tai makrosoluk-koympäristössä suurempi solu eli makrosolu voidaan edelleen jakaa pienempiin soluihin eli mikrosoluihin kapasiteetin suurentamiseksi. Makrosolujen yläkerros voidaan 15 toteuttaa samalla alueella, jolla mikrosolujen alakerros on toteutettu. Mikrosolukkoverkko käsittää siten useita mikrosoluja, jotka voivat osittain olla sijoitetut ainakin yhden makrosolun alueelle. Matkaviestin voi sijaita sekä makrosolun että mikrosolun palvelemalla alueella.

20 • ·. Joissakin solukkojärjestelmissä on ajoittain toivottavaa, V. että siinä olisi enemmän kuin yksi solukerros. Erityisenä I esimerkkinä on mikrosolukerros (esim. halkaisijaltaan enintään muutama sata metriä olevien pienten solujen ryh-25 mä), joka sijaitsee paljon suuremman solun tai paljon suurempien, tavallisesti makrosoluina tunnettujen solujen * "sateenvarjon" alla. Muut esimerkit voisivat käsittää (ei yksinomaan) samankeskisiä soluja, missä peittoalue on ; *.· jaettu lähellä tukiasemaa olevaan sisempään alueeseen ja ; 30 tukiasemasta kauempana olevaan ulompaan rengasmaiseen alueeseen ja missä kutakin aluetta käsitellään erillisinä soluina. Vielä yhtenä esimerkkinä ovat tavanomaiset solut *;*’ ja toisaalta "supersolut" ( "Supercells"), missä "superso- * lut" GSM:n (Global System for Mobile Communications) ter- 35 minologiassa tarkoittavat soluja, jotka käsittävät tieto- 2 115819 liikennepeiton yli 35 km: n säteellä tukiasemasta, mitä usein käytetään peittoalueena maaseudulla ja rannikkoalueilla. Toinen tätä tarkoittava termi on "laajennetut solut" ("Extended Cells").

5

Kun monikerroksinen solukkoverkko on perustettu, on usein välttämätöntä ohjata tietyt matkaviestimet (eli tilaajayksiköt) kerroksesta toiseen ja pitää matkaviestin jommassa-kummassa kerroksessa. Lisäksi voi olla toivottavaa, että 10 tämä suoritetaan, vaikka normaali solun valintamenettely aiheuttaisi sen, että matkaviestin luonnostaan valitsisi muun solukerroksen kuin mitä muutettu järjestelmätoiminta edellyttäisi. Erityinen esimerkki on mikrosolu-/makrosolu-verkoissa, joissa on toivottavaa ohjata ajoneuvoilla nope-15 asti liikkuvat tilaajat laajan alueen omaavaan makrosolu-verkkoon ja hitaasti liikkuvat jalankulkijatilaajat pienen alueen omaavaan mikrosoluverkkoon. Tällaisissa tietoliikennejärjestelmissä verkossa ei ehkä ole mitään mekanismia tämän suorittamiseksi järjestelmän normaalin toiminnan 20 osana. Erityinen esimerkki on GSM:n vaiheen yksi verkot, • 1. jotka eivät varautuneet mikrosolukkotoimintaan ja joissa kaikki matkaviestintilaajat (nopeasti liikkuvat ja hitaas-! ti liikkuvat) valitsevat voimakkaimman solun (joka taval- " 1. lisesti olisi lähin mikrosolu).

25 : 1' EP-A-0589279 kuvaa mikrosolukkojärjestelmän, jossa makro- '·’ ‘ soluja on sijoitettu mikrosolujen päälle.

; '·· Halutaan siis sellainen menetelmä, joka saisi matkaviesti- : Γ: 30 men valitsemaan järjestelmätoiminnan kannalta parhaana pi- ‘. detyn solukerroksen ja pitäisi matkaviestimen tarvittaessa 11! tässä kerroksessa.

1 1

Esillä olevan keksinnön mukaan on saatu aikaan menetelmä : : 35 matkaviestimen kanavanvaihdon suorittamiseksi monisolukko- 3 115819 ympäristössä, joka käsittää vähintään yhden makrosolun ja useita ainakin osittain mainitun vähintään yhden makrosolun alueelle sijoitettuja mikrosoluja, missä mainittu vähintään yksi makrosolu on eri kerroksessa kuin mainitut 5 useat mikrosolut ja missä matkaviestimen kanavanvaihto ta pahtuu monisolukkoympäristön eri kerrosten välillä, joka menetelmä on tunnettu vaiheesta, jossa matkaviestimelle lähetetään naapuriluettelo, joka yksilöi siihen kerrokseen liittyviä soluja, johon matkaviestimen kanavanvaihto on 10 suoritettu.

Kanavanvaihdon suorittamiseksi mikrosolusta makrosoluun matkaviestimelle lähetettävä naapuriluettelo yksilöi vain makrosoluun liittyviä soluja, kun taas kanavanvaihdon suo-15 rittamiseksi makrosolusta mikrosoluun matkaviestimelle lähetettävä naapuriluettelo yksilöi makrosoluun ja mikro-soluun liittyviä soluja.

Seuraavassa on selitetty esillä olevan keksinnön esimerk-20 kisuoritusmuotoja oheisiin piirustuksiin viitaten.

Kuvio 1 esittää monisolukkoympäristöä.

Kuvio 2 on esillä olevan keksinnön parhaana pidetyn suori-25 tusmuodon menetelmän vuokaavio.

t '..

'·’ ' Kuvio 3 on esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisen suori tusmuodon menetelmän vuokaavio.

: : : 30 Kuviossa 1 on esitetty monisolukkoympäristö 2, joka käsit- ’·. tää ainakin yhden makrosolun 1, missä makrosolun 1 alueel- !!! le on osittain sijoitettu useita mikrosoluja 10-17. Kulia- I * kin solulla on vastaava tukiasema ainakin yhden matkaviesti,·* timen kanssa suoritettavaa tietoliikennettä varten. Nope- : : 35 asti liikkuva matkaviestin 19 on esitetty makrosolun 1 115819 4 palvelemana, ja hitaasti liikkuva matkaviestin 18 on esitetty mikrosolun 10 palvelemana.

Kuvion 1 voidaan edelleen määritellä esittävän monisoluk-5 koympäristöä, joka käsittää ainakin yhden yläkerroksen (overlay layer), johon kuuluu useita makrosoluja 1, 3, 5, sekä alakerroksen (underlay layer), johon kuuluu useita mikrosoluja 10-17, missä mikrosolujen alakerros on ainakin osittain sijoitettu yläkerroksen alueelle.

10

Kuvio 2 esittää menetelmää kanavanvaihdon suorittamiseksi kuvion 1 monisolukkoympäristössä. Esillä olevan keksinnön menetelmä käsittää matkaviestimen pakottamisen valitsemaan tietty, järjestelmätoiminnan kannalta parhaana pidetty so-15 lukerros ja pitämään matkaviestin tarvittaessa tässä kerroksessa.

Joutokäyntitilassa ollessaan (odottaessaan puhelun ottamista tai vastaanottamista) GSM-matkaviestin etsii pyyh-20 käisemällä voimakkaimman tukiaseman signaalin ja lähettää • ·. sen jälkeen lyhyen signalointisanoman ilmoittaakseen si- jaintinsa tukiaseman infrastruktuurille, jotta se voidaan ! paikallistaa, jos sille on tulossa puheluja (sijainnin päivitys). Joutokäyntitilassa ollessaan matkaviestin li-25 säksi vastaanottaa tukiasemalta yleislähetysohjauskanaval-la (BCCH, Broadcast Control Channel) yleislähetyssanomia, i · · ·’ * jotka sisältävät verkko-operaattorin ohjelmoiman naapuri- solujen luettelon (BA list; BA-luettelon). Matkaviestin : '·· tutkii naapurisoluja jaksollisesta todetakseen, onko min- : 30 kään niiltä vastaanotetun signaalin voimakkuus suurempi kuin sen valitseman signaalin. On tärkeätä panna merkille, ::: että matkaviestin ei tutki mitään muita soluja kuin vii- i ; meksi vastaanotetussa BA-luettelossa olevat, ellei se ole menettänyt yhteyttä valitsemaansa tukiasemaan.

5 115819

Aktiivista viestintää suorittaessaan joko puhelun aikana tai signalointisanomia vaihdettaessa, kuten esimerkiksi sijainnin päivitystä suoritettaessa, matkaviestin vastaanottaa saman naapurisoluinformaation (BA-luettelon) hitaal-5 la liittyvällä ohjauskanavalla (SACCH, Slow Associated Control Channel) eikä yleislähetysohjauskanavalla. SACCH liittyy suoraan siihen kanavaan (taajuuteen ja aikaväliin), jolla matkaviestin ja tukiasema liikennöivät.

10 Verkon suunnittelija on tavallisesti suunnitellut, että monikerroksisessa solukkoverkossa (esim. kuviossa 1 esitetyn makrosoluyläkerroksen ja mikrosolualakerroksen peittämällä alueella) tietystä kerroksesta vastaanotettujen signaalien voimakkuudet ovat suurempia kuin toisen kerroksen 15 tapauksessa (tavallisesti mikrosolut olisivat voimakkaampia). Kaikki matkaviestimet valitsevat tämän kerroksen ja tutkivat sen määräämiä naapureita.

Valitut matkaviestimet (esim. ne, joiden on havaittu ole- 20 van nopeasti liikkuvia) voidaan ohjata voimakkaammasta / mikrosolukerroksesta heikompaan kerrokseen eli makrosolu- ·♦» kerrokseen muodostamalla yhteys matkaviestimen kanssa joko liikennekanavalla tai ohjauskanavalla (kuten on mainittu ’’ \ PCT/EP95/03152:ssa "Location Update Method", joka on siir- 25 retty samalle haltijalle kuin esillä oleva patenttihake- 1 mus), ja suorittamalla sen jälkeen kanavanvaihto. Heikom- < · · ’·’ paan kerrokseen lähettämisen jälkeen ne kuitenkin välittömästi palautuvat voimakkaampaan kerrokseen normaalin jou- : '·· tokäyntitilan pyyhkäisymenettelyn vuoksi.

7: 30

Kuviossa 2 esitetty esillä olevan keksinnön parhaana pi-detty suoritusmuoto kuvaa menetelmän valitun matkaviesti-men pitämiseksi heikommassa kerroksessa eli edellä kuva-''l/· tussa makrosolukerroksessa.

6 115819

Vaiheessa 20 matkaviestin 19 saa palvelun mikrosolulta 11 ja vastaanottaa naapuriluettelon, joka käsittää ympärillä olevat mikrosolutukiasemat sekä mahdollisesti naapurimak-rosolut, joihin kuuluu se makrosolu 1, jossa matkaviestin 5 19 parhaillaan sijaitsee.

Vaiheessa 22 verkko vaatii, että matkaviestin suorittaa kanavanvaihdon mikrosolukerroksesta (kuvion 1 mikrosolusta 11) makrosolukerrokseen (kuvion 1 makrosoluun 1) millä ta-10 hansa kanavanvaihtopäätösmenetelmällä PCT/EP95/03152:ssa selitetty menetelmä mukaanluettuna. Esillä olevan keksinnön mukaan on kuitenkin ajateltavissa, että matkaviestimellä voi myös olla kyky ja tarkoituksenmukainen informaatio, jotta se voi päättää, että on suoritettava kanavan-15 vaihto mikrosolukerroksesta makrosolukerrokseen.

Vaiheessa 24, kun mikrosolukerroksen tukiasema on parhaillaan vaihtamassa valittua matkaviestintä 19 makrosoluker-roksen makrosoluun 1, sen sijaan että tukiasema lähettäisi 20 normaalin BA-luettelon (joka normaalisti olisi sama luet-telo, joka lähetetään kaikille muille matkaviestimille BCCH:lla ja muilla SACCH:illa), se lähettää "väärän BA-luettelon" ("false BA list") erityisellä SACCH:lla vain '. valitulle matkaviestimelle 19. Tämä "väärä BA-luettelo" . 25 sisältää heikommassa makrosolukerroksessa olevien tuki- t ·..

asemien kanavia.

» · · t t · Tämän tehdessään tukiasema poistaa mikrosoluja eli mikro-i ’·· solukerrosta koskevan pyyhkäisyinformaation matkaviestimen V · 30 muistista. Verkko-operaattori huolehtii myös siitä, että , ,·, mikrosolukerroksen tukiasemat eivät esiinny makrosoluker- roksen tukiasemien BCCH:illa ja SACCHrilla lähetetyissä BA-luetteloissa. Tästä syystä matkaviestin 19 ei pyyhkäis-tessään etsi mikrosolukerroksen tukiasemia ja pysyy makro-35 solukerroksessa kuten vaiheissa 25-26.

7 115819

Edellä selitetty menetelmä sallii valitun matkaviestimen pysyä makrosolukerroksessa määrittämättömän ajan sen jälkeen kun se on ohjattu sinne, koska mikään mikrosoluker-roksen tukiasemista ei esiinny naapuriluetteloissa.

5

Usein on kuitenkin toivottavaa, että tietyt matkaviestimet valitsisivat mikrosolukerroksen makrosolukerroksesta käsin. Eräs esimerkki voi olla sellainen, missä jalankulkijoiden käsipuhelimet kulkevat makrosolualueen poikki ennen 10 saapumistaan mikrosolualueelle, jolle ne tulisi mieluimmin osoittaa.

Kuvio 3 esittää esillä olevan keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa, joka sallii matkaviestimen 18 palata mik-15 rosolukerroksessa olevaan mikrosoluun 11.

Vaiheessa 32 makrosolu 1 palvelee matkaviestintä 18. Jos on todettu, kuten vaiheessa 34, että makrosolukerroksen tukiasema on koordinoitu mikrosolukerroksen kanssa (ts.

20 jos sitä ohjataan samalta tukiasemaohjaimelta tai yhteis-toiminnassa olevalta tai koordinoidulta tukiasemaohjaimel-ta), niin voidaan käyttää samanlaista menetelmää. Valittu makrosolukerroksen tukiasema liikennöi valitun matkavies-'* timen 18 kanssa ja lähettää "väärän BA-luettelon", joka 25 toisin kuin sen normaalit BA-luettelot sisältää mikrosolu- i , kerroksessa olevien tukiasemien taajuuksia. Tämä nimen- '·* omainen matkaviestin tutkii sen jälkeen sekä makrosoluker roksessa että mikrosolukerroksessa olevia tukiasemia, ja i '·· jos mikrosolukerroksen tukiasema todella on voimakkaampi, : 30 se valitsee tämän kuten vaiheessa 35.

'!* Jos makrosolukerros ei ole mikrosolukerroksen koordinoima, ‘1’ niin verkko-operaattori antaa makrosolun tukiaseman lähet- tää jaksollisesta lyhyen ajan erityistä eli muunnettua BA-35 luetteloa, kuten vaiheessa 38, joka BA-luettelo toisin 8 115819 kuin normaalit BA-luettelot sisältää mikrosolukerroksen taajuuksia (esim. lähettää tätä "muunnettua BA-luetteloa" jaksollisesti vaikkapa 20 sekunnin ajan 5-30 minuutin välein) .

5

Matkaviestin 18 tutkii sen jälkeen mikrosolukerrosta näinä aikoina, ja matkaviestimet voidaan pitää mikrosolukerrok-sessa niiden valittua sen kuten vaiheissa 39 ja 40.

10 Mikäli on välttämätöntä, matkaviestin voidaan palauttaa makrosolukerrokseen tai se voi pysyä makrosolukerroksessa kuten vaiheessa 32 tai edellä selitetyn kuvion 2 menetelmän mukaan.

15 Vaikka edellä esitetty selitys on esitetty mikrosoluker-rosten ja makrosolukerrosten yhteydessä, niin mikä tahansa solutyyppi voidaan yhdistää eri kerroksiin tai ottaa huomioon eri kerroksissa.

20 Esillä olevan keksinnön mukaan on saatu aikaan menetelmä, * *. jossa matkaviestimen kanavanvaihto suoritetaan mikrosolus- * · · ta makrosoluun monisolukkoympäristössä, missä matkaviestin voi valita halutun kerroksen ja pysyä valitussa kerrokses-sa. Esimerkiksi nopeasti liikkuvat matkaviestimet kulkevat . 25 makrosolun kautta, ennenkuin ne havaitsevat mikrosoluja f käsittävän "muunnetun BA-luettelon", joten ne eivät lain- » · · · kaan tutki mikrosoluja. Jalankulkijoiden käsipuhelimet py syvät yhteydessä niille valittuun makrosolutukiasemaan J '·· riittävän kauan havaitakseen "muunnetun BA-luettelon" ja : : : 30 siten ne lopulta hakeutuvat mikrosoluverkkoon.

Esillä oleva keksintö saa aikaan menetelmän kanavanvaihto- i : ';· jen suorittamiseksi tehokkaalla tavalla ja käsittää sen, että matkaviestimien sallitaan pysyä halutussa solukerrok-: : 35 sessa monisolukkoympäristöissä.

Claims (4)

9 115819

1. Menetelmä matkaviestimen (18, 19) kanavanvaihdon suorittamiseksi monisolukkoympäristössä (2), joka käsittää 5 vähintään yhden makrosolun (1, 3, 5) ja useita mikrosoluja (10-17), jotka on ainakin osittain sijoitettu mainitun vähintään yhden makrosolun alueelle, missä mainittu vähintään yksi makrosolu on eri kerroksessa kuin mainitut useat mikrosolut ja missä matkaviestimen kanavanvaihto tapahtuu 10 monisolukkoympäristön kerrosten välillä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheen, jossa: matkaviestimelle lähetetään (22, 24) naapuriluettelo, joka yksilöi soluja, jotka liittyvät siihen kerrokseen, johon 15 matkaviestimen kanavanvaihto on suoritettu, siten, että naapuriluettelosta on jätetty pois naapurisoluja, jotka kuuluvat epäedulliseen kerrokseen ja naapuriluettelo käsittää eri soluja riippuen siitä, mihin kerrokseen matkaviestin on vaihtamassa kanavaa. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kanavan- *. vaihdon suorittamiseksi, tunnettu siitä, että kanavanvaihdolle mikrosolusta makrosoluun on lisäksi tun-' nusomaista, että matkaviestimelle lähetettävä naapuriluet- 25 telo yksilöi vain mainittuun makrosoluun yhteydessä olevia soluja.

’ > * 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä kanavanvaihdon suorittamiseksi, tunnettu siitä, 30 että kanavanvaihto mikrosolusta makrosoluun edelleen : käsittää vaiheen, jossa matkaviestimelle lähetetään • . jaksollisesti naapuriluettelo, joka yksilöi soluja, jotka ! liittyvät makrosoluun ja mikrosoluun. » * * · 10 115819

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu vaiheesta, jossa matkaviestimellä mitataan vastaanotetun signaalin voimakkuus, ja että vastaanotetun signaalin voimakkuus 5 matkaviestimellä palveltaessa sitä mikrosolussa, on suhteellisesti voimakkaampi kuin vastaanotetun signaalin voimakkuus samalla matkaviestimellä makrosolun vaihtoehtoisesti palvellessa sitä. * * > · i i · » » · * * * I * · * » » li# · I t • · • » I f I * » f · • * I * I * f • · t ‘ * • I » » » * » » * » ♦ I 11 115819