HU228535B1 - Method for assigning frequencies to base stations of a mobile telephone network - Google Patents

Description

A találmány tárgya egy eljárás frekvenciák hozzárande.Lésére mobil telefonhálózat bázisállomásaihoz, ahol a telítetlen bázisállomásoktól a korábban kiosztott frekvenciákat automatikusan visszavonjuk, majd azokat újra szétosztjuk a bázisállomások kozott.

Amikor a meglévő mobil telefonhálózatokat új bázisállomások rendszerbe állításával bővítik, az automatizált informatikai eljárással támogatott frekvenciakiosztás során előfordulhat, 'hogy az újonnan beüzemelt, bázisállomások némelyikét nem lehet telíteni. Ez azt jelenti, hogy a bázisállomásoknak nem tudunk annyi frekvenciát kiosztani, mint amennyit azok igényeinek.

Ha a frskvenciakioszté eljárás nem tudja telíteni ezeket a bázisállomásokat, akkor ennek két alapvető oka lehet» Lehet, hogy a hálózati topológia és a tervezési paraméterek nem teszik lehetővé a bázisállomások telítését, de az is lehetséges, hogy a „régi bázisállomások által korábban lefoglalt frekvenódák miatt nem lehet elég frekvenciát kiosztani. A második esetben elméletileg megoldható a bázisállomások telítése, amennyiben a korábban kiosztott frekvenciákat át tudjuk variálni ágy, hogy ez új bázisállomásoknak elegendő frekvenciát lehessen kiosztani, Ezt a feladatot a hálózat tervezői mindedf ;,u dig saját kezűleg végezték el. A kézi módosításnál azonban nem csak a frekvenciák kiadását akadályozó bázisállomásokat kell megtalál ni, hanem a frekvenciák optimális újraelosztását is meg keli tervezni.

A találmány feladata egy olyan eljárás megadása, ami automatikusan kiosztja az igényelt frekvenciákat a telítetlen bázisállomások között, amennyiben ez lehetséges,

Ezt a feladatot a feígénypontbán megadott eljárással oldjuk meg.

Az aiigénypontok a találmány előnyös kiviteli példáit és lehetséges módosításait matatják be.

Az eljárást előnyösen szoftveres úton valósítjuk meg.

Az itt ismertetett eljárás előnye abban áll, hogy automatikusan felismeri az uj frekvenciák kiosztását akadályozó bázisállomásokat, · visszavonja a korábban kiosztott frekvenciákat,

- a visszavont frekvenciák helyett automatikusan újakat oszt ki, és végűi

- frekvenciákat oszt ki az eddig telítetlen bázisállomásoknak.

A hálózat tervezőjének ezzel nagyban megkönny!tjük a dolgát, ugyanis ez az eljárás teljesen automatikus, és nem igényel kézi beavatkozást a frekvenciák kiosztásához.

A találmányt a továbbiakban a mellékeit rajzokon példaképpen bemutatott kiviteli alak alapján ismertetjük részletesebben. A kiviteli példa utal a találmány további, jellemzőire és előnyeire, valamint a találmány lehetséges alkalmazási területeire.

Az 1. ábra az automatikus visszavonást és újraelosztást tartalmazó frekvenciakiosztás folyamatábráját mutatja.

A 2. ábra a különböző visszagörgetesi mélységeket mutatja be egy mobil telefonhálózatban.

A £rekvencíakiosatás során a bázisállomásokhoz frekvenciákat rendelünk. A hozzárendelésnél figyelembe kell venni néhány peremfeltételt, melyek megakadályozzák a mobil hálózaton belüli interferencia kialakulását, Egy bázisállomás általában több frekvenciát is igényei. A bázisállomás által igényelt frekvenciákhoz prioritások tartoznak. A legmagasabb prioritású frekvenciákat a fontos vezérlőcsatornákhoz '(pl. BCÜH Broadcast Centről Channel) rendeljük. A másodlagos prioritású frekvenciákat a forgalmi csatornákhoz ITCH - Traffic Channsi; rendeljük, mag a harmadtagos prioritású frekvenciákat a további csatornákhoz (pl. HTCH - Haifrated Traffic Channel) rendeljük.

íme egy példa: Egy bázisállomásnak négy frekvenciára van szüksége. A. bázisállomás, prioritási igénye például következő lehet:, kér egy 1, prioritású, egy 2. prioritású és két 3. prioritású frekvenciát.

Ebben az esetben a bázisállomásnak először egy 1. prioritású frekvenciát adunk ki. Ha a frekvencia átadása sikeres volt, akkor kiadunk egy 2. prioritású frekvenciát is. Amennyiben ez a művelet is sikerrel zárult, két 3. prioritású frekvenciát is kiosztunk a bázisállomásnak.

A különböző prioritású frekvenciákra az alábbiakban egyszerűen Pl, 22 és P3 geloiésekkei hivatkozunk. Általános szabály, hogy az 1. prioritású frekvenciákat a 2, prioritású, frekvenciák előtt kell kiosztani, illetve végig a prioritási sorrend követésével keli lebonyolítani a kiosztást.

Az I. ábra az eljárás folyamatábráját mutatja be. Az el-

járás alapjául a technika mai. állása szerinti eljárások bármelyike szolgálhat. Ha nincs telítetlen bázisállomás, akkor a frskvenciakiosztás terve késznek minősül. Ha vannak telítetlen bázisállomások, akkor végrehajtjuk a találmány szerinti eljárást, tehát visszavonjuk a korábbi frekvenciakíos2tást, és automatikusan újra kiosztjuk a frekvenciákat. A visszavonások hatáskörét például egy mélységparaméter segítségével határozhatjuk meg, ami meghatározza az eljárás visszagörgetési mélységét .

A frekvenciák visszavonását végző eljárás négy alapvető lépésből áll:

1. lépés: Ellenőrizzük, hogy van-e olyan bázisállomás, amit a frekvenclatávok ütközése miatt nem lehet telíteni. Ha van ilyen bázisállomás, akkor a bázisállomás telítettségi fokát úgy növeljük, hogy visszavonjuk, maja újra kiosztjuk a megfelelő frekvenciákat. A frekvenciatáv alatt itt a bázisállomás által használt frekvenciák távolságát értjük. Egy meghatározott frekvenciatáv kikötésével megakadályozhatjak a frekvenciák közötti erős interferenciát.

Példa: Az egyik bázisállomás a 16-ot kapta meg Pl frekvenciaként, és kér még egy P2: frekvenciát, A rendelkezésre álló frekvenciák halmaza legyen a {14, ló, 16, 17, lö), a írekvencíatáv legyen 3, Tegyük fel továbbá, hogy mindegyik frekvencia lehet Pl és P2 prioritású ís. A 14, 15, 17 és 18 frekvenciák a frekvenciatáv miatt ne® jöhetnek szóba P2 frekvenciaként. Sz azt jelenti, hogy a bázisállomásnak nem tudunk P2 frekvenciát adni. Ha azonban a Pl frekvenciát átállítjuk 1.6röi 14-re, akkor a 17 frekvenciát már kiadhatjuk ?2 frekvenciaként. A házisáliorsásnák tehát a 14 és 17 frekvenciákat adtuk t

meg Pl, Illetve P2 frekvenciaként.

2. lépés: Ha az első lépésben nem sikerült megoldani a problémát, tehát a bázisállomásnak nem sikerült egy P2 frekvexiciát kiosztani, akkor egy második lépésben ellenőrizzük, hogy van-e olyan P_a*.·, P_fi,>, dn, - * frekvencia, arai megfelel egy magasabb prioritású P,,, frekvencia minőségi követelményeinek. Ha van ilyen frekvencia, akkor azt átsoroljuk, tehát egy P2 frekvenciát például Pl frekvenciává léptetünk elő. Ha lehetséges, akkor az átsorolt frekvenciát újra kiosztjuk. Általános szabályként kimondható, hogy egy P_n frekvenciát átsorolhatunk egy P_R„_X, p._s„_a, Pl frekvencia javára.

Példa: Adott egy bázisállomás, aminek P2 frekvenciaként a 16 frekvenciát adtuk oda. A bázisállomásnak ekkor szüksége van még egy Pl frekvenciára. A rendelkezésre álló frekvenciák halmaza legyen a {14, 15, 16, 17, 181, « frekvenciafcáv legyen 3, és a 14, 15, 17, 18 frekvenciákat már más bázisállomások foglaljak, igy ezeket nem adhatjuk ki a vizsgált bázisállomásnak. Ha a 16 frekvencia a Pl minőségi követelményeinek is megfelel, akkor Pl frekvenciává léptetjük elő. A bázisállomásnak igy már van Pl frekvenciája, de nincs F2 frekvenciája. Ha az eljárás talál egy másik frekvenciát, amit oda lehet adni P2 frekvenciaként, akkor azt átadja a bázisállomásnak. A bázisállomásnak ebben az esetben ismét lesz P2 frekvenciája,

3. lépés: Ha az előzd lépéssel se érjük el a ki várit eredményt, akkor visszavonjuk azoknak a bázisállomásoknak a frekvenciáit, amelyek a vizsgált bázisállomást közvetlenül zavarva akadályozzák a frekvenciák kiosztását, A 2. ábra egy 1, 2, 3 rádióséi Iákból álló mobil telefonhálózatot ábrázd, ahol minden cellát egy-egy bázisállomás terít be rádiójelekkel (az áb♦♦·»* ·*·**« *♦

rá η a bázis-állomások nincsenek feltüntetve) . Az ábrán a bázisállomások zavarják egymást, ahol. is az 1 rádiócellával szomszédos '2 rádióceilák bázisállomásai általában közvetlenül, míg a távolabbi 3 rádióceilák bázisállomásai általában közvetetten zavarják a vizsgált bázisállomást . Ha az 1 rádiócaila bázisállomásának csak páronként fennálló interferenciák miatt nem tudjuk megadni a kívánt frekvenciát., akkor a telítést megakadályozó 2 rádiócellák bázisállomásaitól visszavonjak a megfelelő frekvenciákat. Az algoritmus ezt a lépést akkor hajtja végre, ha ki lehet osztani új frekvenciákat a visszavonásban érintett bázisállomásoknak a régi frekvenciák helyett. Ebben az esetben 1 mélységű íegy gyűrűs) visszagörgetésról beszélhetünk.

Példa: Tegyük fel, hogy van egy A bázisállomásunk, ami egy Pl frekvenciát igényel. A rendelkezésre álló frekvenciák halmaza legyen a {14, 15, 16, 17, 13}, a frekvenciatáv pedig legyen 3. A 14 és 1-8 frekvenciákat helyi körülmények miatt nem adhatjuk ennek a bázisállomásnak. Helyi körülmények alatt az államhatárok miatti frekvenciakorlátozásokat értjük. Egy zavaró bázisállomás a 16 frekvenciát kapta Pl frekvenciaként. Az A bázisállomás ebben a helyzetben a 15, 16, 17 frekvenciák egyikét se kaphatja meg. A visszavonó eljárás ebben az esetben visszavonja a zavaró bázisállomás Pl frekvenciáját, és a 16 frekvenciát átadja az A bázisállomásnak, majd a 14 frekvenciát adja oda a B bázisállomásnak. Ha a zavaró bázisállomásnak nem lehet új frekvenciát adni, akkor az A bázisállomás telítetlenül marad, és a visszavont frekvenciát visszaadjuk a B bázisállomásnak. Az ismertetett példát az 1. táblázatban foglaltuk össze. A táblázat oszlopai a rendelkezésre álló frekvenciáknak >. <

;u.

felelnek meg. A táblázat soraiban az egyes frekvenciák állapota látható az A, illetve 8 bázisállomásokon, az automatikus visszavonás és újraelosztás előtt, illetve után.

Frekvenciák:	14	15	18	17	13
A bázisállomás:	1	á	N	N	L
β bázisállomás :	C	€	V < A	C	C
A bázisállomás :	N	h	X	c	L
S bázisállomás :	X	ü	N	N	Ar

Jelmagyarázat:

X: Kiosztott SüCü frekvencia

C: Frekvenciatáv miatt tiltott frekvencia

L: Helyi körülmények miatt tiltott frekvencia

N: Egy másik bázisállomás zavarása miatt tiltott frekvencia *: Engedélyezhető BCCH frekvencia

4. lépés: Ha az előző lépés sem vezetett sikere, és a mélységparameter egynél nagyobb, akkor visszavonjuk a korábban kiosztott frekvenciákat, azoktól a bázisállomásoktól, melyek a szomszédos 3 ráőioceliák valamelyikében közvetett zavarással megakadályozzák a vizsgáit I rádiöceiia bázisállomásának a teütését. A. korábbi példára, visszatérve a következő módon folytatjuk az eljárást: Ha a zavaró B bázisállomásnak további bázisállomások zavarása miatt nem tudunk frekvenciát kiosztani, akkor a B bázisállomás zavaréitól is visszavonjuk a frekvenciákat. Ezt követően a visszavonó eljárás által érintett összes állomásnak áj frekvenciádat osztunk ki. A 2. ábrán a 3 rádiócellák bázisállomásainak 2 mélységű visszagörgetése látható.

A frekvenciák kiosztását prioritási szintekre bontva végezzük el, ahol mindig csak a megadott prioritási szintű frekvenciaigényiésekkei foglalkozunk. A visszavonó eljárás ugyanazzal a prioritással .megy végig a telítetlen bázisállomásokon, mint a frekvenciakiosztás. A frekvenciakiosztó folyamat során ugyanakkor a megadott prioritástól eltérő prioritású frekvenciákat is átállíthatjuk. Ha a fent ismertetett lépések valamelyike több érvényes megoldást is talál, akkor a legkevesebb frekvencia visszavonásával megvalósítható megoldást választjuk, Ha több olyan megoldás is akad, ahol ugyanannyi frekvenciát kellene visszavonni, akkor a frekvenciák minősége alapján döntünk, A frekvenciák visszavonását előnyben részesítjük a frekvenciák visszavonásával szemben.

Claims (6)

1. Eljárás frekvenciák hozzárendelésére mobil telefonhálózat telítetlen bázisállomásaihoz automatikus visszavonással és újraelosztással, azzal jellemezve, hogy egy első lépésben ellenőrizzük, hogy van-e olyan, bázisállomás, amit a frekvenciatávok ütközése miatt nem lehet telíteni, és ha van ilyen bázisállomás, akkor a megfelelő frekvenciákat visszavonjuk, majd újra kiosztjuk;

ha áz előző lépésben nem sikerült frekvenciát adni a bázisállomásnak, akkor egy második lépésben ellenőrizzük, hogy van-e olyan P_n^>_t, P^e, . . . frekvencia, ami megfelel egy magasabb prioritású P;>., frekvencia minőségi követelményeinek, és ha találunk ilyen frekvenciát, akkor azt átsoroljuk, majd újra kiosztjuk a frekvenciákat.;

ha az előző lépésben se tudónk frekvenciát, adni a vizsgált bázisállomásnak, akkor visszavonjuk legalább egy olyan bázisállomás frekvenciáit, mely a vizsgált bázisállomást közvetlenül zavarva akadályozza a frekvenciák kiosztását, majd a vizsgáit bázisállomásnak és a zavaró bázisállomásnak új frekvenciákat osztunk ki;

ha az előző lépések egyikében sem sikerült frekvenciát adni a vizsgáit bázisállomásnak, akkor visszavonjuk legalább egy olyan bázisállomás frekvenciáit, mely közvetett zavarással akadályozza a vizsgáit bázisállomás frekvenciaigényének a kielégítését, majd a vizsgált bázisállomásnak és a szomszédos bázisállomásnak új frekvenciákat osztunk ki.

Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellesroessve, hogy ha a harmadik. vagy negyedik lépésben a szomszédos bázisállomásnak nem tudunk a régi helyett egy üj frekvenciát kiosztani, akkor a vizsgáit bázisállomást telítetlenül hagyjuk, és a szomszédos bázisállomásnak visszaadjuk az előbb visszavont frekvenciát,

3. Az 1, vagy 2. Igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ha a szomszédos bázisállomásnak más bázisállomások miatt nem tudunk frekvenciát adni, akkor visszavonjuk a szomszédos bázisállomást zavaró bázisállomások megfelelő frekvenciáit, majd a visszavonó eljárás által érintett összes állomásnak új frekvenciákat osztunk ki.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a frekvenciák kiosztását prioritási szintekre bontva végezzük el.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a visszavonó eljárás ugyanazzal a prioritással megy végig a telítetlen bázisállomásokon, mint a frekvenciakíos ztás.

v. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jallejsezva, hogy a frekvenciák kiosztása során az éppen végrehajtott eljárási lépésnek megfelelő prioritástól eltérő prioritású frekvenciákat is átállíthatjuk.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy ha az ismertetett lépések valamely!kében több érvényes megoldást is találunk, akkor a legkevesebb frekvencia visszavonásával megvalósítható· megoldást választjuk.

8. As 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, aszal jellemezve, hogy ha több olyan megoldás is akad, ahol ugyanannyi frekvenciát kellene visszavonni, akkor a frekvenciák minősége alapján döntünk, ahol is a P,, frekvenciák visszavonását előnyben részesítjük a frekvenciák visszavonásával, szemben .