NO325895B1

NO325895B1 - Fremgangsmate og anordning for allokering av radioressurser

Info

Publication number: NO325895B1
Application number: NO20015434A
Authority: NO
Inventors: Souhad Ayoub
Original assignee: Teliasonera Ab Publ
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2008-08-11
Also published as: EP1186192B1; WO2000074428A1; EE200100636A; SE9901952D0; ATE363814T1; NO20015434D0; SE512879C2; NO20015434L; DK1186192T3; DE60035044D1; EE05047B1; EP1186192A1; SE9901952L; DE60035044T2; ES2287018T3

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for allokering av radioressurser i form av tidsluker i et mobilt radiosystem, hvor allokeringen er innrettet til, i cellene til systemet, å møte kravet fra mobilstasjoner vedrørende båndbredde i form av en eller flere etterfølgende tidsluker.

I dag er det et antall mobile radiosystemer som tilbyr tjenester til deres brukere. Ett av de mer velkjente sys-temene er GSM ( Global System for Mobile Communication), som er et landbasert mobiltelefonsystem som tilbyr sine brukere både tale- og datatjenester.

I dagens GSM-system tilbys det, i tillegg til tale-tjenester, et antall ulike datatjenester som frembringer datahastighet på minst 9,6 kbit/sek. pr. bruker. I dag er taletjeneste den dominerende GSM- tjenesten, men i fremtiden vil datatjenester øke ettersom nye høyhastighets datatjenester ble introdusert, hvor HSCSD ( High Speed Circuit Switched Data) er et typisk eksempel. HSCSD er ment å bruke den samme infrastrukturen for radionettverk som dagens GSM-system, inklusiv dagens tale- og datatjenester.

Radiogrensesnittet i GSM er digitalisert, noe som resulterer i at et antall brukere kan dele én og den samme radiofrekvens. I GSM-systemet blir en hybridløsning mellom TDMA- og FDMA- ( Time/ Frequency Division Multiple Access)-teknologi benyttet, som betyr at brukstiden til en radiofrekvens oppdeles i periodiske rammer, hvor hver ramme blir oppdelt i mindre tidsperioder, såkalte tidsluker. Hver tidsluke oppstår i hver ramme og utgjør en kanal som en bruker kan benytte.

Ved planlegging av celler blir dekningsområdet til systemet oppdelt i et antall celler hvor hver celle har en basestasjon som tjener alle mobilstasjoner som er i dekningsområdet til cellen. Hver celle blir allokert et antall TRX, hvor en TRX utgjøres av et par av frekvenser; én frekvens ved nedlink og én frekvens ved opplink. I foreliggende patentsøknad er et slikt par av frekvenser kalt frekvenspar. I GSM er det i dag et antall standardiserte og begrensede radiofrekvenser. Hver GSM-operator er blitt allokert et antall radiofrekvenser av de lokale myndigheter. Hver frekvens er oppdelt i periodiske rammer av 8 tidsluker. Dette resulterer i at antallet tidsluker vil være begrenset, som tvinger operatøren til å gjenbruke hans/hennes frekvenser et antall ganger innenfor operatørens dekningsområde. Noen tidsluker blir allokert for signaltrafikk, hvorved resten blir allokert for ordinær trafikk, så som tale- og datatrafikk.

I fremtiden vil GSM-systemet, ved innføring av «High Speed Circuit Switched Data» ( HSCSD), være istand til å tilby datatjenester med høyere datahastighet enn dagens GSAZ-system tilbyr. Ved anvendelse av en HSCSD-tjeneste blir en bruker allokert mer enn en tidsluke, hvorved datahastigheten kan økes med en faktor på 9,6 kbit/sek. HSCSD vil tilby to ulike typer datatjenester, nemlig «faste tjenester» og «fleksible tjenester». Ved «faste tjenester» blir mobilstasjonen allokert et fast antall tidsluker som på en fast måte skal bli allokert hele tiden når tjenesten benyttes; ved «fleksibel tjeneste» kan på den andre side antallet allokerte tidsluker variere under anvendelsestid av tjenesten. Ved anvendelse av et antall kanaler, dvs. allokerte tidsluker, kan en HSCSD-bruker øke hans/hennes datahastighet over GSM-systemet fra dagens høyeste tilbudte datahastighet på 9,6 kbit/sek., opptil 4 ganger 9,6 kbit/sek.

For å frembringe HSCSD-funksjonen trengs også nye mobile klasser som skal styre anvendelse av et antall tidsluker på samme tid. Blant variasjonen av nye mobile klasser vil det være mobile klasser som krever at systemet allokerer etterfølgende tidsluker for å få dem til å fungere. Mobilterminaler eller mobilstasjoner i slike mobile klasser vil være billige og enkle å implementere, som resulterer i at de etter all sannsynlighet vil dominere markedet.

Etterfølgende tidsluker er tidsluker som er i en nummerisk orden etter hverandre i en ramme i én og den samme frekvensen, f.eks. tidslukene 1 og 2, tidslukene 2 og 3, tidslukene 3 og 4, etc. Anta at en mobilstasjon i en mobil klasse som krever etterfølgende tidsluker f.eks. ønsker å anvende en HSCSD- tjeneste som er basert på to etterfølgende tidsluker ved opplink og to etterfølgende tidsluker ved nedlink. Videre anta at av de 8 tidslukene som en ramme omfatter, hvor tidslukene nummereres i orden fra 0 til 7, er tidslukene med nr. 0, 2, 4 og 6 okkupert. Problemet som oppstår er at en forespørsel fra mobilstasjonen om anvendelse av HSCSD-tjenesten ikke vil være mulig å oppfylle pga. at de okkuperte tidslukene blokkerer en allokering av to etterfølgende tidsluker. Systemet kan ved dét enten løsgjøre en tidsluke ved «de-allokering» av en av tidslukene 0, 2, 4 eller 6 fra en mobilstasjon som allerede benytter en tjeneste som systemet tilbyr, eller blokkere mobilstasjonen som har forespurt HSCSD-tjenesten, i det minste hvis denne mobilstasjonen har krevd en «fast tjeneste».

En annen løsning på dette problemet er at systemet flytter, eller omgrupperer, en eller flere av de okkuperte tidslukene, eller i stedet av de okkuperte kanalene, ved hjelp av en såkalt «intracelI-handover»-mekanisme. Hvis f.eks. overføringen som anvender tidsluke nr. 6 i stedet blir omgruppert for å anvende tidsluke nr. 7, vil rammen inneholde 2 frie, etterfølgende tidsluker, nemlig tidslukene med nr. 5 og 6. Etter denne omgrupperingen kan systemet allokere to etterfølgende tidsluker til mobilstasjonen som ved sin forespørsel for en HSCSD-forbindelse har krevd en slik allokering.

Intracelle-handover, eller IHO, er et velkjent konsept innenfor fagområdet for mobile telefonsystemer og blir normalt benyttet for kvalitetsoverføring. IHO er en funksjon som krever en bestemt signalkapasitet mellom basestasjon og mobilstasjonen for å gjøre det mulig både for mobilstasjonen og basestasjonen å synkronisere til en ny frekvens og/eller et nytt tidsluke innen en celle.

Et problem som vil oppstå med nevnte omgruppering, og ved at intracelle-handover, utføres for ofte, med det formål å tilby frie, etterfølgende tidsluker, er at signallasten i systemet vil øke. Ett av formålene med foreliggende oppfinnelse er å løse dette problemet.

I en publisert internasjonal patentsøknad nr. PCT/FI94/00302 (WO 95/02307) (Nokia Telecommunications Oy) er der beskrevet tidsfordelt multiadgang (TDMA) radiosystem, lokale intracelle kapasitets allokering, og en intracelle-handover i slik radiosystem. I TDMA radiosystemet er transmisjonstiden av en mobilmottakere (MSI, MS2) fremrykket i forhold til transmisjonstiden av basestasjonen (BTS1, BTS2) av cellen med en tidsfremrykning som kompenserer for transmisjonsforsinkelsen som resulterer imellom basestasjonen og mobilmottakeren. Slik tidsfremrykning er brukt på en måte at radiokapasiteten av cellen betjener kun innen i en gitt område av tidsfremrykning og dermed mobilmottakere plassert i et område av cellen.

I en publisert internasjonal patentsøknad nr. PCT/SE98/01084 (WO 98/57517) (Telia AB) er der beskrevet en fremgangsmåte for et cellulære radiokommunikasjonssystem tilpasset å redusere overbelastning for mobilmottakere som bruker tidsluker. Dessuten er det beskrevet at fremtiden bringer GSM-system som kan levere høyhastighets datatjenester, av hvilken en tjeneste er HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) en eksempel. HSCSD tjenesten omfatter to tjeneseter betegnet "fixed service" og "flexible servce", nemlig fasttjeneste og fleksibeltjeneste respektiv. For "fixed service" er en mobilmottakere allokert et konstant antall tidsluker i løpet av en oppringning, medens for "flexible service" er mobilmottakeren allokert et antall tidsluker som potensiell varierer i løpet av en oppringning. Nåværende mobil mottakere er beskrevet som, med deres simpleks filtrer, de kan implementere bare en sak ved et gitt tidspunkt, nemlig sende, måle og ta imot signaler. Der er videre beskrevet intracelle overføring av signaler for å tilfredsstille behovet for konsekutive tidsluker.

I en publisert US patent nr. US 5, 504, 939 (Telefonaktiebolaget LM Ericsson) er der beskrevet et system for allokering av kommunikasjonskanaler i et radiocellesystem i hvilket hver anmodning for en radiokanal er gitt en oppringningstype avhengig av funksjonalitet av mobilstasjonen, type av oppringning og karakterisk av abonnentene. En første algoritme er brukt å velge en kommunikasjonskanalgruppe for en oppringning og en andre algoritme er brukt å velge en tilgjenglig

kommunikasjonskanal fra den valte

kommunikasj onskanalgruppen.

I en publisert Europeiske patentsøknad nr. EP 0, 427, 687 Al (Telefonaktiebolaget LM Ericsson) er der beskrevet en fremgangsmåte å velge en basestasjon, en radiokanal og en tidsluke ved en mobilstasjon. Fremgangsmåten velger ved en mobilstasjon en tilpassende basestasjon og en tidsluke i en tidsmultipleksteradiokanal for foremålet å etablere en oppringning eller overføre en oppringning. Hver basestasjon er tilpasset å sende i en tidsluke av en forbestemt kontroll radiokanal og, minst en gang i løpet av en multiramme, i hver kommunikasjonsradiokanaltidsluke brukt av basestasjonen for oppringninger, vandrede signaler som innholder beskjed vedrørende identiteten av den transmitterende basestasjon og kommunikasjonsradiokanaler tilgjengelig ved den transmitterende basestasjon. Mobilstasjonen skanner kontroll- og kommunikasjonskanaler; når der er et ønske å etablere en oppringning eller overføre et valg av basestasjon og en tidsluke ved en kommunikasjonskanal, er mobilstasjonen tilpasset å kommunisere informasjon vedrørende identiteten av den valgte basestasjonen, og den tilsvarende

kommunikasjonskanaltidsluke.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte og en anordning for å frembringe etter-følgende tidsluker til en bruker i et mobilt radiosystem med minimalisert signallast i systemet.

Ifølge oppfinnelsen er formålet med fremgangsmåten og anordningen for allokering av tidsluker i et mobilt radiosystem oppnådd ifølge de vedlagte patentkrav.

Ifølge et første aspekt med oppfinnelsen er det frembragt en fremgangsmåte ved allokering av radioressurser i form av tidsluker i et mobilt radiosystem, hvori en celle i systemet har til rådighet en mengde frekvenspar, hvorved tidsluker i en ramme i et frekvenspar består av en tidsluke i en ramme ved opplink og en korresponderende tidsluke i en ramme ved nedlink, og hvori en første mobilstasjon i systemet for kommunikasjon i en celle krever båndbredde i form av en eller flere etterfølgende tidsluker, hvorved allokering av nevnte ene eller flere tidsluker til mobilstasjonen omfatter trinnene: å velge et frekvenspar, blant mengden av frekvenspar i cellen, basert på antallet frie, etterfølgende tidsluker i respektive frekvenspar;

å velge ett eller flere frie, etterfølgende tidsluker i det valgte frekvensparet, basert på lokalisering av nevnte ene- eller flere frie tidsluker i rammen til tidslukene til det valgte frekvenspar; og

å allokere de valgte tidsluker til

mobilstasjonen.

Ifølge et andre aspekt med oppfinnelsen er

det frembragt en anordning for allokering av radioressurser i form av tidsluker i et mobilt radiosystem, hvori en celle i systemet har til rådighet en mengde frekvenspar, hvorved hver tidsluke i en ramme i et frekvenspar utgjøres av en tidsluke i en ramme ved opplink, og en korresponderende tidsluke i en ramme ved nedlink, og hvori en første mobilstasjon i systemet for kommunikasjon i en celle krever båndbredde i form av én eller flere etterfølgende tidsluker, hvorved anordningen for allokering av en- eller flere tidsluker til mobilstasjonen omfatter: en første anordning innrettet til å velge frekvenspar, blant nevnte mengde av frekvenspar i cellen, basert på antallet frie, etterfølgende tidsluker i respektive frekvenspar;

en andre anordning for å velge en eller flere frie, etterfølgende tidsluker i det valgte frekvensparet, basert på lokalisering av nevnte en eller flere frie tidsluker i rammen av tidsluker til det valgte frekvensparet; og

en tredje anordning for å allokere de valgte

tidsluker til mobilstasjonen.

Oppfinnelsen løser følgelig problemet ved, ved allokering av tidsluker, å først ta med i betraktningen antallet frie, etterfølgende tidsluker i ulike frekvenspar ved utvelgelse av frekvenspar, og deretter velge en eller flere frie tidsluker for allokering mht. lokaliseringen av de frie tidslukene i det valgte frekvenspar. Ved denne fremgangsmåten ved utvelgelse av frekvenspar og tidsluker blir signallasten i systemet minimalisert.

Strategien ved allokering av tidsluker til mobilstasjoner som krever separate tidsluker er, ved utvelgelse av frekvenspar, i det første tilfellet å prioritere frekvenspar som har det minste antall frie tidsluker, i det andre tilfellet å prioritere frekvenspar som har det minste antall etterfølgende tidsluker, og i det tredje tilfellet å prioritere frekvenspar som bærer den såkalte BCCH- frekvens { Broadcast Channel). Ved utvelgelse av en tidsluke, blir det i det første tilfellet prioritert tidsluken som er lokalisert mellom to okkuperte tidsluker, og i det andre tilfellet tidsluken som er nærmest til begynnelsen eller enden av en ramme.

Strategien ved allokering av tidsluker til mobilstasjoner som krever et antall etterfølgende tidsluker er, ved utvelgelse av frekvenspar, i det første tilfellet å prioritere frekvensparene som har det største antall frie tidsluker, i det andre tilfellet frekvenspar som har det største antall etterfølgende tidsluker, og i det tredje tilfeller frekvenspar som ikke bærer BCCH- frekvens. Ved utvelgelse av et sett av etterfølgende tidsluker blir det i det første tilfellet prioritert settet av tidsluker som er lokalisert mellom to okkuperte tidsluker, og i det andre - tilfellet settet av tidsluker som har den korteste avstanden til begynnelsen eller slutten av en ramme.

Oppfinnelsen er ment å bli benyttet i eksisterende GSAf-systemer og der forbedre strategien for allokering av radioressurser for pakkedatatjenester, så som HSCSD «fleksible tjenester» og GPRS.

Kanal-allokeringsstrategien ifølge foreliggende oppfinnelse har vist seg å øke datahastighet og redusere sannsynlighet for blokkering for mobilstasjoner i GSM-systemet ved å frembringe en bedre anvendelse av radioressurser .

Oppfinnelsen frembringer i allokeringsstrategien tre mekanismer, som alle bidrar til den økte datahastigheten og den reduserte sannsynlighet for blokkering, ved at maksi-malt antall tidsluker blir allokert til mobilstasjoner til systemet.

Disse mekanismene er:

nedgradering av båndbredde som blir allokert til

en mobilstasjon;

oppgradering av båndbredde som blir allokert til

en mobilstasjon; og

omgruppering av kanaler allokert til ulike

mobilstasjoner.

Signallasten disse mekanismene gir en økning til,

er grundig kompensert for, ved økt datahastighet og redusert sannsynlighet for blokkering som mekanismene gjør mulig. Fig. 1 viser en radio-celle og dens basestasjon i et mobilt radiosystem ifølge foreliggende oppfinnelse,

Fig. 2 viser et frekvenspar i en radiocelle,

Fig. 3a og 3b viser et frekvenspar av rammer med allokerte tidsluker, Fig. 4 viser et flytdiagram over en utførelse av foreliggende oppfinnelse, Fig. 5, 6a og 6b illustrerer konseptet med tidsluke-avstand, og Fig. 7 viser et flytdiagram over en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse.

Et mobilt radiosystem ifølge oppfinnelsen har et dekningsområde som er oppdelt i et antall radio-celler.

Fig. 1 viser en eksemplifisert radio-celle 100 og dens basestasjon 110. Basestasjonen 110 betjener alle mobilstasjoner, f.eks. en mobilstasjon 120 montert i et kjøre-tøy, innenfor dekningsområdet til cellen 100. Hver celle i radiosystemet er blitt allokert et antall frekvenspar for kommunikasjon mellom basestasjonen til cellen 110 og mobilstasjonen 120 innenfor dekningsområdet til cellen. Fig. 1 viser også en anordning 130 ifølge foreliggende oppfinnelse. Anordningen 130 for allokering av radioressurser i radiosystemet er, ut ifra kommunikasjon, koblet til- eller integrert med basestasjonen 110.

Fig. 2 viser konstruksjon av et frekvenspar. Et frekvenspar, merket TRX, består av en frekvens RF1 (radiofrekvens) ved nedlink, og en frekvens RF2 ved opplink. Hver frekvens RF1, RF2 er oppdelt i periodiske rammer på 8 tidsluker, nummerert 0-7. Hvis systemet allokerer f.eks. tidsluken 3 i frekvensparet for kommunikasjon mellom en mobilstasjon og en basestasjon, betyr dette at tidsluken 3 er allokert i RF1 ved nedlink for overføring av informasjon fra basestasjonen til mobilstasjonen, og at tidsluken 3 er allokert i RF2 ved opplink for overføring av informasjon fra mobilstasjonen til basestasjonen. Hver celle i systemet er blitt allokert et antall frekvenspar. Fig. 3a viser en ramme og dens tidsluker for et bestemt frekvenspar innen en celle. Tidsluke nr. 0 er allokert for signalering til systemet, og tidslukene 1-7 er trafikk-kanaler som er tilgjengelig for mobilstasjonene i cellen. Tidslukene 2, 4 og 6 er i dette eksemplet allerede allokert av mobilstasjonene som anvender en tjeneste som frembringes av systemet. Hvis en mobilstasjon for anvendelse av en HSCSD-tjeneste nå forespør allokering av 2 etterfølgende tidsluker i denne rammen, hvor den forespurte båndbredden er symbolisert ved ellipsen 300, kan en slik forespørsel ikke umiddelbart bli imøtegått fordi der ikke eksisterer to frie, etterfølgende tidsluker. En løsning, bortsett fra at mobilstasjonen som har krevd to etterfølgende tidsluker, blir blokkert, er at systemet ved hjelp av intracelle-handover omgrupperer allokering av tidsluker innen rammen. Fig. 3b viser den samme rammen som Fig. 3a, men etter en omgruppering av de allokerte tidsluker som er utført ved hjelp av intracelle-handovermekanismen til systemet.

Trafikken som tidligere i Fig. 3a allokerte tidsluken 6, allokerer nå i stedet tidsluken 1. Forespørselen fra mobilstasjonen for to etterfølgende tidsluker 300 har derfor blitt mulig å tilfredsstille, og tidsluken 5 og 6 er blitt allokert for anvendelse av mobilstasjonen. Som tidligere omtalt krever intracellehandovermekanismen noe signalkapasitet mellom angjeldende basestasjon og mobilstasjoner når synkronisering til et nytt tidsluke og/eller en ny frekvens innen en celle skal utføres.

Fig. 4 viser et flytdiagram av en utførelse av foreliggende oppfinnelse. Flytdiagrammet viser prosessen eller algoritmen som kjøres ved anvendelse av oppfinnelsen. Prosessen starter i trinn Sl ved at en mobilstasjon fore-spør båndbredde i en celle. Den forespurte båndbredden korresponderer til x tidsluker ( TS). Mobilstasjonen er enten en S- MS, såkalt enkelt-luke-mobilstasjon, eller en M-MS, såkalt multi-luke-mobilstasjon. En S- MS er en mobilstasjon som krever en tidsluke for kommunikasjon i systemet, dvs. x=l, hvorved en M- MS er en mobilstasjon som krever mer enn en tidsluke for kommunikasjon i systemet, dvs. x>l. I foreliggende oppfinnelse er M- MS slike mobilstasjoner som krever minst to etterfølgende tidsluker i et frekvenspar, dvs. minst to etterfølgende tidsluker ved opp- respektiv nedlink. I trinn S2 blir det kontrollert hvis mobilstasjonen som forespør båndbredde i cellen er en S- MS eller en M- MS.

Hvis mobilstasjonen er en S- MS blir det i trinn S3 kontrollert hvis det i cellen er minst ett frekvenspar som har en tidsluke ( TS) fritt. Hvis svaret er «ja», fortsetter fremgangsmåten til trinn S4 for allokering av en tidsluke til mobilstasjonen ifølge en fremgangsmåte «allokering 1», som skal beskrives mer detaljert nedenfor. Hvis svaret i trinn S3 er «nei», blir det i trinn S5 kontrollert hvis det er en M- MS som har allokert båndbredde i cellen og som kan nedgraderes. Hvis det er tilfelle, utføres nedgradering i trinn S6 ifølge en fremgangsmåte «nedgradering 1»; i andre tilfeller blir forespørselen for båndbredde til mobilstasjonen blokkert i trinn S7, dvs. mobilstasjonen blir ikke allokert en båndbredde.

Blokkeringen er f.eks. den normale blokkeringsfrem-gangsmåten i GSM. Fremgangsmåten «nedgradering 1» betyr at en M- MS blir valgt blant alle eksisterende M- MS i systemet, enten ved f.eks. en prioritetsliste frembragt av opera-tøren, eller helt tilfeldig, hvorved systemet setter en tidsluke fri ved å redusere antallet allokerte tidsluker til den valgte M- MS med 1. Tidsluken som er satt fri, kan deretter i trinn S4 bli allokert til mobilstasjonen S- MS som har forespurt båndbredde.

Hvis kontrollen i trinn S2 viser at mobilstasjonen som forespør båndbredde er en M- MS, fortsetter fremgangsmåten i stedet til trinn S8. I trinn S8 blir det kontrollert hvis det i cellen er et frekvenspar som har x frie tidsluker. Hvis ett eller flere slike frekvenspar eksisterer fortsetter fremgangsmåten til trinn S9, ellers til trinn S14. I trinn S9 blir det kontrollert hvis noen av frekvensparene har x frie tidsluker som i tillegg er etterfølgende, dvs. frie i en sekvens. Hvis det er tilfelle, blir allokering utført for x etterfølgende tidsluker i trinn S10 ifølge en fremgangsmåte «allokering 2», som skal beskrives mer detaljert nedenfor; hvis det ikke er tilfelle utføres en omgruppering i trinn Sil ifølge en fremgangsmåte «omgruppering», som også er beskrevet detaljert nedenfor. Etter omgruppering av tidslukene i trinn Sil blir det i trinn S12 igjen kontrollert hvis det er et frekvenspar med x frie, etterfølgende tidsluker. Hvis det er tilfelle, blir i trinn S10 en allokering utført ifølge fremgangsmåten «allokering 2»; hvis det ikke er tilfelle, fortsetter fremgangsmåten til trinn S13 for nedgradering ifølge fremgangsmåten «nedgradering 2». «Nedgradering 2» er en fremgangsmåte som er utført for å, mht. den M- MS som har forespurt båndbredde i cellen, redusere antallet tidsluker som denne M- MS har forespurt med én, dvs. x settes til x-1.

Hvis kontrollen i trinn S8 viser at det i cellen ikke eksisterer noen frekvenspar med x frie tidsluker, fortsetter i stedet fremgangsmåten, som omtalt, til trinn S14. I trinn S14 blir det kontrollert hvis x er lik til 1; hvis det ikke er tilfelle, blir trinn S13 i fremgangsmåten «nedgradering 2» utført. Etter at «nedgradering 2»-fremgangsmåten er utført, blir det igjen kontrollert i trinn S8 hvis det er noen frekvenspar som er x frie tidsluker, hvor nå x har en nummerisk verdi som er mindre enn ved den tidligere kontrollen på dette trinnet. Hvis den ovenfor-nevnte kontrollen i S14 viser at x er lik 1, fortsetter fremgangsmåten i stedet til trinn S15. I trinn S15 blir det kontrollert hvis noen M- MS som har tidsluker allokert i cellen kan bli nedgradert. Hvis svaret er «ja», fortsetter fremgangsmåten til trinn S16, hvor nedgradering blir utført ifølge fremgangsmåten «nedgradering 1», som er blitt omtalt ovenfor; etter dét fortsetter fremgangsmåten til trinn S10 for utførelse av fremgangsmåten «allokering 2». Hvis svaret i trinn S15 er «nei», blir M- MS som har forespurt båndbredde blokkert i trinn Sl 7.

Før fremgangsmåten «allokering 1», «allokering 2» og «omgruppering» blir beskrevet detaljert, må et konsept som er benyttet i disse fremgangsmåtene bli videre forklart; det er konseptet med «tidslukeavstand».

Fig. 5 viser en ramme med 8 tidsluker. Tidslukeavstanden til en tidsluke er den minste avstand en tidsluke har, telt som et antall tidsluker, fra én av de to kantene på rammen, dvs. fra begynnelsen eller enden av en ramme. Tidsluke nr. 5 har f.eks. en avstand på 4 tidsluker fra. begynnelsen av rammen, og en avstand på 2 tidsluker fra enden av rammen. Tidslukeavstanden for tidsluke 5 er følge-lig 2 tidsluker. Indikert i Fig. 5 er også en tidslukevindu med 2 tidsluker. Et tidslukevindu er et logisk middel og er ganske enkelt et vindu med et bestemt antall tidsluker som kan benyttes for skanning over rammen på samme tid som tidslukene til rammen som vil falle innenfor vinduet blir analysert av systemet. Dette logiske midlet er anvendt ved omgruppering av allokerte tidsluker i et frekvenspar.

Fig. 6a og 6b viser videre eksempler på tidsluke-avstander. I fig. 6a er det to separate, frie tidsluker, nemlig tidsluke nr. 1 og 3. Tidslukeavstanden for tidsluke 1 er indikert ved dl og for tidsluke 3 ved d2; verdiene til dl og d2 er én respektiv tre. Tidsluken som har den minste tidsluke-avstanden er tidsluke 1. I Fig. 6b er det to sett av etterfølgende tidsluker som er frie, nemlig settene med tidslukene 1, 2 og 4, 5. Tidslukeavstanden for disse settene er indikert ved dl respektiv d2; verdiene til dl og d2 er én respektiv to. Settet som har den maksimale tidsintervallavstanden er settet med tidslukene 4, 6.

Allokering I

Denne fremgangsmåten er ment å allokere en tidsluke til en S- MS. Systemet skal velge både en TRX, dvs. et frekvenspar, og en tidsluke i den valgte TRX.

Anta at Fl og F2 fra begynnelsen er to tomme verdier. Verdien av TRX fra mengden av TRX som har minst en tidsluke fritt, er gjort som nedenfor: 1) Sortér ut alle TRX som har det minste antall frie tidsluker større enn null og plassér disse TRX i mengden Fl.

Hvis mengden Fl kun inneholder ett element, gå

til punkt 4.

Ellers fortsett.

2) Sortér ut alle TRX i mengden Fl som har minst antall frie, etterfølgende tidsluker og plassér disse i mengden F2.

Hvis mengden F2 kun inneholder ett element, gå

til punkt. 4.

3) Hvis BCCH TRX er inkludert i mengden F2, velg BCCH TRX; ellers velg tilfeldig en TRX blant alle TRX som er i mengden F2. ( BCCH, Broadcast

Channel, er frekvensen som bærer den standardiserte kringkastingskanal og som inneholder minst en allokert signaltidsluke).

4) TRX blir valgt.

Anta at TO, Tl og T2 fra begynnelsen er tre

tomme verdier. Utvelgelsen av tidsluke i den valgte TRX er gjort som nedenfor: 1) La TO være mengden som inneholder alle frie tidsluker i den valgte TRX. 2) Sortér ut alle elementer som er i TO og som er lokalisert mellom to okkuperte tidsluker og plassér disse tidslukene i mengden Tl. Også frie tidsluker som er tilstøtende begynnelsen eller enden av en ramme og som har en okkupert tidsluke i sitt nabo-område blir plassert i Tl.

Hvis mengden Tl ikke inneholder et element, blir

mengden Tl satt lik til mengden TO.

Hvis mengden Tl kun inneholder ett element, gå

til pkt. 4.

Ellers fortsett.

3) Sortér ut alle elementer som er i Tl og som har den minste tidsluke-avstand og plassér disse i mengden T2. (Konseptet med «minst tidsluke-avstand» er tidligere blitt forklart i forbindelse med Fig. 5 og 6a). Velg tilfeldig et element fra mengden T2. 4) Allokér den valgte tidsluke til S- MS.

Allokering II

Denne fremgangsmåten er ment å allokere et sett av etterfølgende tidsluker til en M- MS. En M- MS krever x (en nummerisk verdi) etterfølgende tidsluker. Et sett av tidsluker kan være en eller flere etterfølgende tidsluker som systemet kan tilby. Systemet skal velge både TRX, dvs. frekvenspar, og et sett av tidsluker som tilhører den valgte TRX.

Anta at Fl og F2 fra begynnelsen er to tomme verdier. Utvelgelse av TRX fra mengden av TRX som har et sett av etterfølgende tidsluker frie, er gjort som nedenfor: 1) Sortér ut alle TRX som har det maksimale antall etterfølgende og frie tidsluker og plassér disse TRX i mengden av Fl.

Hvis mengden Fl kun inneholder ett element, gå

til pkt.4.

Ellers fortsett.

2) Sortér ut alle TRX som er i mengden Fl som har det maksimale antall frie tidsluker og plassér disse i mengden F2.

Hvis mengden F2 kun inneholder ett element, gå

til pkt. 4

Ellers fortsett.

3) Hvis BCCH TRX er i mengden F2, se bort ifra BCCH TRX, velg deretter tilfeldig en TRX blant de gjenværende TRX i mengden F2.

4) Velg den TRX.

Anta at TO, Tl og T2 fra begynnelsen er tre tomme verdier. Utvelgelsen av et sett av tidsluker i den valgte TRX er gjort som nedenfor: 1) La TO tilsvare mengden som inneholder alle sett av x etterfølgende tidsluker i den valgte TRX. 2) Sortér ut alle frie sett av x etterfølgende tidsluker i mengden TO som er lokalisert mellom to okkuperte tidsluker, og plassér disse i mengden Tl. Også sett med x frie, etterfølgende tidsluker tilstøtende begynnelsen eller enden av en ramme og som har et okkupert tidsluke i sitt naboområde blir plassert i Tl.

Hvis mengden Tl ikke inneholder noe element, blir

mengden Tl satt lik til mengden TO.

Hvis mengden Tl kun inneholder ett element, gå

til pkt. 4.

Ellers fortsett.

3) Sortér ut alle elementer som er i mengden Tl som har den maksimale tidsluke-avstand og plassér i mengden T2. (Konseptet med «maksimal tidsluke-avstand» er tidligere blitt omtalt i forbindelse med Fig. 5 og 6b). Velg tilfeldig et element fra mengden T2. 4) Allokér det valgte sett av tidsluker til

mobilstasjonen.

Omgruppering

Denne fremgangsmåten er ment å «omskifte», eller omgruppere, allokering av tidsluker blant frekvensparene slik at etterfølgende sett av tidsluker blir dannet. Systemet skal velge både en TRX, dvs. et frekvenspar, og i denne TRX, x etterfølgende tidsluker som skal bli allokert til M- MS som har forespurt båndbredde. På samme tid skal systemet utnevne mobilstasjonen, hvor allokering av en eller flere tidsluker skal omgrupperes.

Anta at Fl fra begynnelsen er en tom verdi. Utvelgelsen av TRX fra mengden TRX som har et sett av etter-følgende tidsluker frie er gjort som nedenfor: 1) Sortér ut alle TRX som har det maksimale antall frie tidsluker og plassér disse TRX i mengden Fl. 2) Velg ett element fra Fl. Utvelgelsen kan utføres tilfeldig, eller ved å anvende prioritetsliste satt av operatøren.

3) Velg den TRX.

Utvelgelse av MS- MS tidsluke-allokering som

skal omgrupperes ved intracelle-handover, for å danne frie, etterfølgende tidsluker til en M- MS som har forespurt båndbredde, er gjort nedenfor, hvor Tl og T2 er to fra begynnelsen tomme verdier: 1) Skann et tidslukevindu av x etterfølgende vindusluke over den valgte TRX og sortér ut alle grupper av S- MS som er i TRX, og plassér disse i mengden Tl. Disse S- MS skal, når de er i tidslukevinduet, frembringe det minste totale antall okkuperte tidsluker.

Hvis Tl ikke inneholder et element, gå til pkt. 3.

Ellers fortsett.

2) Sortér ut alle elementer av S-MS-grupper som eksisterer i mengden Tl og som har den høyeste tidslukeavstanden og plassér disse i mengden T2. Gå til pkt. 5. 3) Sortér ut alle eksisterende M- MS i den valgte TRX og plassér disse i mengden Tl. 4) Sortér ut alle M- MS som eksisterer i mengden Tl som har den høyeste tidslukeavstanden og plassér disse i mengden T2. 5) Velg et element fra T2. Utvelgelsen er gjort tilfeldig eller ifølge en prioritetsliste som er satt av operatøren. 6) Elementet/-elementene valgt fra T2 er tildelt mobilstasjonen/stasjonene som skal utføre en intracelle-handover. Nye tidsluker blir allokert til de utnevnte MS/ MS. Denne allokeringen utføres ifølge de tidligere beskrevne allokerings-fremgangsmåtene for S- MS respektiv M- MS, nemlig allokering I respektiv allokering II.

Fig. 7 viser et flytdiagram av en annen utførelse

av foreliggende oppfinnelse. Flytdiagrammet viser fremgangsmåten eller algoritmen som kjøres ved anvendelse av oppfinnelsen når en mobilstasjon som tidligere har tidsluker allokert ikke lenger trenger denne båndbredden.

Fremgangsmåten starter i trinn Sl ved at en mobilstasjon forlater en celle eller stopper å benytte en tjeneste i en celle, ved at tidsluker frigjøres for allokering av andre mobilstasjoner som har forespurt båndbredde i den cellen. I trinn S2 blir det kontrollert hvis prioritetslisten til cellen er tom. Prioritetslisten er en liste over alle M- MS i den cellen som trenger å bli oppgradert, dvs. til de M- MS som kun har vært istand til å allokere et undersett av båndbredde de har forespurt, og som fremdeles har behov for å allokere flere tidsluker. Prioritet kan settes av operatøren selv, f.eks. avhengig av prioritet på anvendt tjeneste, eller hvor mange tidsluker hver mobilstasjon har allokert. Hvis denne listen er tom, blir utførelse av fremgangsmåten stoppet i trinn S3; hvis listen ikke er tom fortsetter fremgangsmåten til trinn S4. I trinn S4 blir det kontrollert hvis det er noen frie tidsluker { TS) i frekvensparet til cellen. Hvis svaret er «nei» blir fremgangsmåten stoppet i trinn S3; hvis svaret er «ja» fortsetter fremgangsmåten til trinn S5. Trinn S5 er en fremgangsmåte for å utnevne det høyeste prioriterte element i prioritetslisten, den resulterende utnevnte mobilstasjonen M- MS er nedenfor kalt Z.

Fremgangsmåten fortsetter deretter til trinn S6, som er en fremgangsmåte for å allokere tidsluker til mobilstasjonen Z, hvis det antas at Z er en mobilstasjon med en ny forespørsel for båndbredde i cellen. Denne allokeringen er utført ifølge det som er blitt beskrevet vedrørende flytdiagrammet i Fig. 4 og dens tilhørende tekst. Allo-keringsfremgangsmåten er i seg selv følgelig den samme. Pga. at mobilstasjonen Z, som er oppgradert, alltid er en M- MS, vil fremgangsmåten «allokering II» blir benyttet, og den del av flytdiagrammet i Fig. 4 som vedrører S- MS mobilstasjoner vil ikke bli anvendt ved oppgradering. Det som x indikerer i flytdiagrammet i Fig. 4 kan være antallet tidsluker som mobilstasjonen Z har forespurt, eller en operatørkontrollert mengde som settes i forhold til mengden tidsluker som Z tidligere har allokert.

I trinn S7 blir det deretter kontrollert hvis mobilstasjonen Z er blitt oppgradert. Hvis dét ikke er blitt utført, blir Z nedprioritert i trinn S8, og etter dét blir en M- MS igjen valgt fra prioritetslisten i trinnet S5. Nedprioritering av Z er en operatørkontrollert prosedyre og kan f.eks. være å plassere Z på andre eller sisteplass i prioritetslisten. Hvis kontrollen i S7 viser at Z er blitt oppgradert, fortsetter fremgangsmåten til trinn S9 for å fjerne Z fra prioritetslisten; etter dét returnerer fremgangsmåten til trinn S2 for igjen å kontrollere hvis det er noen elementer i prioritetslisten.

Det er for en ekspert tydelig at fremgangsmåtene som er blitt omtalt ovenfor med fordel kan implementeres som dedikert programvare for utførelse av én eller flere, mer eller mindre generelle, mikroprosessorer. Mikroproses-soren/-prosessorene er ved dét, ifølge det som er blitt beskrevet i forbindelse med Fig. 1 ovenfor, ut ifra kommunikasjon, koblet til basestasjonen i cellen som frembringer båndbredde som er formålet med de ovenfor beskrevne fremgangsmåtene.

Selv om oppfinnelsen ovenfor er blitt beskrevet ved

henvisning til spesifikk, eksempelutførelser, er det for en ekspert tydelig at et uttall varianter og modifikasjoner av disse utførelsene kan utføres innenfor rammen av idéen med oppfinnelsen og innenfor rammen av beskyttelsesomfanget til oppfinnelsen, så som det er uttrykt i de vedlagte patentkrav.

Claims

1. Fremgangsmåte ved allokering av radioressurser i form av tidsluker i et mobilt radiosystem, hvori en celle i systemet har til rådighet en mengde frekvenspar, hvorved hver tidsluke i en ramme i et frekvenspar utgjøres av en tidsluke i en ramme ved opplink og en korresponderende tidsluke i en ramme ved nedlink, og hvor en første mobilstasjon for kommunikasjon i en celle forespør båndbredde i form av én eller flere etterfølgende tidsluker, hvorved allokering av nevnte en- eller flere tidsluker til mobilstasjonen er karakterisert ved å omfatte trinnene: å velge et frekvenspar, blant nevnte mengde av frekvenspar i cellen, basert på antallet frie, etterfølgende tidsluker i respektive frekvenspar, å velge en eller flere frie etterfølgende tidsluker i det valgte frekvenspar, basert på lokalisert nevnte en- eller flere frie tidsluker i rammen av tidsluker til det valgte frekvenspar, og å allokere det valgte tidsluker/ lukene til mobilstasjonen.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at trinnet med å velge et frekvenspar utføres avhengig av antallet tidsluker som utgjøres av den forespurte båndbredden til mobilstasjonen.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at trinnet med å velge et frekvenspar omfatter ett av de følgende trinn: å tilfeldig velge et frekvenspar fra undersettet av frekvenspar til cellen som har det minste antall frie, etterfølgende tidsluker, hvis den forespurte båndbredden til mobilstasjonen korresponderer til en tidsluke, og å tilfeldig velge et frekvenspar fra undersettet av frekvenspar til cellen som har det største antall frie, etterfølgende tidsluker, hvis den forespurte båndbredden til mobilstasjonen korresponderer til minst to tidsluker.

4. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at trinnet med å velge en eller flere frie, etterfølgende tidsluker omfatter å velge en eller flere tidsluker fra en mengde av frie tidsluker som er definert av tidslukene som enten er lokalisert mellom to av de okkuperte tidslukene til respektiv ramme, eller ved begynnelsen eller enden av respektiv ramme og tilstøtende til en okkupert tidsluke.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at utvelgelse av en eller flere frie, etterfølgende tidsluker er basert på en tidslukeavstand som tidslukene i mengden av frie tidsluker har, hvor tidslukeavstanden er definert som den minste avstanden en tidsluke har, telt i antall tidsluker, fra begynnelsen eller enden av en ramme.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5, karakterisert ved at utvelgelse av en tidsluke fra nevnte mengde utføres tilfeldig blant tidslukene til den mengden som har den minste tidslukeavstanden, når den første mobilstasjonen har forespurt en tidsluke.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5, karakterisert ved at utvelgelse av ett eller flere tidsluker fra nevnte mengde utføres tilfeldig blant tidslukene til den mengden som har den største tidslukeavstanden, når den første mobilstasjonen har forespurt mer enn en tidsluke.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5, eller 7, karakterisert ved at allokering av to eller flere frie, etterfølgende tidsluker hvis nødvendig gjøres mulig ved omgruppering av okkuperte tidsluker i en ramme, forutsatt at det forespurte antall tidsluker er frie, men ikke etterfølgende frie, i den rammen av minst ett frekvenspar, hvorved omgruppering omfatter trinnene: å velge et frekvenspar fra undersettet av frekvenspar som har det største antall frie tidsluker, å velge en eller flere okkuperte tidsluker som har den største avstanden, telt i antall tidsluker, fra begynnelsen eller enden av respektiv ramme, og å utføre intracelle-handover mht. mobil- stas jonen/stasjonene som har de valgte, okkuperte tidsluke/luker allokert, hvorved nye tidsluker blir allokert til denne eller disse mobilstasjonen/-stasjonene.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved å omfatte å de-allokere en tidsluke fra en andre mobilstasjon som har minst to tidsluker allokert, hvor den andre mobilstasjonen ble valgt tilfeldig eller ifølge en forhåndsdefinert prioritetsliste, hvis der ikke er noen frekvenspar ved den cellen som har en tidsluke fri for allokering til den første mobilstasjonen, når denne har forespurt en eller flere tidsluker.

10. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5, eller 7-9, karakterisert ved at fremgangsmåten utføres minst én gang ekstra for å øke antallet allokerte tidsluker til den første mobilstasjonen, hvis kun et undersett av tidsluker som korresponderer til den forespurte båndbredden til den første mobilstasjonen er blitt allokert til den første mobilstasjonen.

11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 9, karakterisert ved at prioritetslisten er basert på prioritet til tjenesten som den andre mobilstasjonen benytter.

12. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-11, karakterisert ved at allokering av to eller flere etterfølgende tidsluker utføres når den første mobilstasjonen forespør en HSCSD- forbindelse i cellen.

13. Anordning for allokering av radioressurser i form av tidsluker i et mobilt radiosystem, hvor en celle i systemet har til rådighet en mengde frekvenspar, hvor hver tidsluke i en ramme i et frekvenspar utgjøres av en tidsluke i en ramme ved opplink og en korresponderende tidsluke i en ramme ved nedlink, og hvori systemet en første mobilstasjon for kommunikasjon i en celle forespør båndbredde i form av en eller flere etterfølgende tidsluker, karakterisert ved at anordningen for allokering av nevnte en eller flere tidsluker til mobilstasjonen omfatter: en første anordning for å velge frekvenser, blant nevnte mengde av frekvenspar i cellen, basert på antallet frie, etterfølgende tidsluker i respektive frekvenspar, en andre anordning for å velge en eller flere frie, etterfølgende tidsluker i det valgte frekvensparet, basert på lokalisering av nevnte en eller flere frie tidsluker i rammen til det valgte frekvenspar av tidsluken; og en tredje anordning for å allokere den valgte tidsluke/lukene til mobilstasjonen.

14. Anordning i samsvar med krav 13, karakterisert ved at den første anordningen er innrettet til å velge et frekvenspar avhengig av antall tidsluker som utgjøres av båndbredden forespurt av mobilstasjonen.

15. Anordning i samsvar med krav 13 eller 14, karakterisert ved at den første anordningen er innrettet til: å tilfeldig velge et frekvenspar fra undersettet av frekvenspar til cellen som har det minste antall frie, etterfølgende tidsluker, hvis båndbredden forespurt av mobilstasjonen korresponderer til en tidsluke, og å tilfeldig velge et frekvenspar fra undersettet av frekvenspar til cellen som har det største antall frie, etterfølgende tidsluker, hvis båndbredden forespurt av mobilstasjonen samsvarer med minst to tidsluker.

16. Anordning i samsvar med et av kravene 13-15, karakterisert ved at den andre anordningen er innrettet til å velge en eller flere tidsluker fra en mengde av frie tidsluker som er definert av tidslukene som enten er lokalisert mellom to av de okkuperte tidslukene til respektiv ramme, eller ved begynnelsen eller enden av respektiv ramme, og tilstøtende til en okkupert tidsluke.

17. Anordning i samsvar med krav 16, karakterisert ved at den andre anordningen er innrettet til å velge en eller flere frie, etterfølgende tidsluker basert på en tidslukeavstand som tidslukene til mengden av frie tidsluker har, hvor tidslukeavstanden er definert som den minste avstand som en tidsluke har, telt i antall tidsluker, fra begynnelsen eller enden av en ramme.

18. Anordning i samsvar med krav 17, karakterisert ved at den andre anordningen er innrettet til, fra nevnte mengde, å tilfeldig velge en tidsluke blant tidslukene til mengden som har den minste tidslukeavstanden, når den første mobilstasjonen har forespurt en tidsluke.

19. Anordning i samsvar med krav 17, karakterisert ved at den andre anordningen er innrettet til, fra nevnte mengde, å tilfeldig velge en eller flere tidsluker blant tidslukene til mengden som har den største tidslukeavstand, når den første mobilstasjon har forespurt mer enn en tidsluke.

20. Anordning i samsvar med et av kravene 13-17, eller 19, karakterisert ved å omfatte en fjerde anordning innrettet til å omgruppere okkuperte tidsluker i en ramme, hvor omgrupperingen forutantar at forespurt antall tidsluker er frie, men ikke etterfølgende frie, i rammen av minst ett frekvenspar, hvor den fjerde anordningen omfatter: en anordning for å velge frekvenspar fra under settet av frekvenspar som har det største antall frie tidsluker, en anordning for å velge en eller flere okkuperte tidsluker som har den største avstand, telt i antall tidsluker, fra begynnelsen eller enden av respektiv ramme, og en anordning for å initiere iiitracelle-handover med hensyn til mobilstasjonen/-stasjonene som har den valgte, okkuperte tidsluken/-lukene allokert, hvorved nye tidsluker er allokert til denne, eller disse mobilstasjonene.

21. Anordning i samsvar med et av kravene 13-20, karakterisert ved å omfatte en femte anordning for å de-allokere en tidsluke fra en andre mobilstasjon som har minst to tidsluker allokert, hvor den andre mobilstasjonen ved den femte anordningen er valgt tilfeldig, eller ifølge en forhåndsdefinert priori-tetssliste.

22. Anordning i samsvar med krav 21, karakterisert ved at prioritetslisten er basert på prioritet på tjenester som den andre mobilstasjonen anvender.

23. Anordning i samsvar med et av kravene 13-22, karakterisert ved at anordningen utfører allokering av to eller flere etterfølgende tidsluker når den første mobilstasjonen forespør en HSCSD- forbindelse i cellen.