PL172956B1 - Sposób przydzielania kanalów w srodowisku kanalów o zwielokrotnionej szybkosci transmisji w dalekosieznym systemie wielokrotnym lacznoscina czestotliwosciach radiowych PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób przydzielania kanalów w srodo- wisku kanalów o zw ielokrotnionej szybkosci transm isji w dalekosieznym system ie w ielo- krotnym lacznosci na czestotliw osciach ra- d iow ych, z n a m ie n n y ty m , z e ze s ta c ji bazowej w kanalach nieaktyw nych nadaje sie dane identyfikujace param etry tych kanalów , nastepnie dane te analizuje sie w urzadzeniu telekom unikacyjnym z uw zglednieniem pa- ram etrów kanalow ych tego urzadzenia, po czym , bazujac przynajm niej czesciow o na w ynikach tej analizy, przydziela sie kanal nieaktyw ny odpow iadajacy pod w zgledem p a ra m e tr ó w kanalowi urzadzenia te - lekom unikacyjnego. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przydzielania kanałów w środowisku kanałów o zwielokrotnionej szybkości transmisji w dalekosiężnym systemie wielokrotnym łączności na częstotliwościach radiowych.

Komórkowe systemy są zazwyczaj złożone z wielu stacji bazowych rozmieszczonych na ustalonym obszarze geograficznym, z których każda ma przyporządkowaną jej strefę zasięgu usług. Objęte działaniem stacji bazowych strefy zasięgu są rozmieszczone tak, aby zapewnić zasadniczo ciągłość usług, poruszającym się w danym obszarze geograficznym, urządzeniom telekomunikacyjnym.

W opisie patentowym USA 4 365 347 ujawniony został system wybierania kanału w systemie łączności ruchomej, w którym każdy kanałjest kolejno monitorowany w celu określenia przyporządkowanego mu poziomu sygnału odbiorczego. W systemie kanał wybierany jest z dostępnych kanałów na podstawie największego poziomu odbiorczego.

Z opisu patentowego USA 4 863 322 jest znany system cyfrowej transmisji radiowej z wykorzystaniem sieci komórkowej. System ten wykorzystuje zwielokrotnienie z podziałem czasu pomiędzy stacjami ruchomymi a siecią urządzeń stacjonarnych. Długość szczeliny czasowej ramek zwielokrotnienia z podziałem czasu jest zmienna. Pozwala to na zmniejszanie lub zwiększanie długości szczelin czasowych w zależności od poziomów aktualnego wykorzystywania, tak że przepustowość kanałów, jest wykorzystana.

172 956

W opisie patentowym USA nr 5 070 536 jest ujawniony sposób ruchomej transmisji danych na częstotliwości radiowej. Ten sposób łączności radiowej wykorzystuje sygnał testowy nadawany przez stację bazową w odpowiednim punkcie protokołu łączności. Sygnał testowy jest odbierany i oceniany pod kątem możliwości realizacji transmisji z możliwie maksymalną szybkością transmisji, przy której może być utrzymana niezawodna łączność. Szybkość transmisji danych utworzonego połączenia może być selektywnie w trakcie transmisji dynamicznie wybierana z dwu lub więcej wartości, w odpowiedzi na zmieniające się warunki pracy, dla zapewnienia niezawodnej łączności. Szybkość transmisji jest więc regulowana po dokonaniu wyboru kanału łączności.

Tego typu usługi łączności są zazwyczaj realizowane w kanale częstotliwości radiowej tymczasowo przydzielonym przez stację bazową określonemu urządzeniu telekomunikacyjnemu dla wymiany sygnałów łączności pomiędzy stacją bazową a tym urządzeniem. Taki kanał częstotliwości radiowej jest zwykle jednym z wielu kanałów, którymi dysponuje stacja bazowa.

Przydzielanie kanału częstotliwości radiowej w systemie komórkowym odbywa się na podstawie odebrania sygnału żądania dostępu wysłanego przez urządzenie telekomunikacyjne lub na potwierdzeniu przywołania wysłanego przez to urządzenie.

Żądania dostępu i odpowiedzi na przywołanie w systemie łączności są wysyłane na częstotliwościach wewnątrzpasmowych kanału sterowania, charakterystycznych dla poszczególnych stacji bazowych. Przywołania są zazwyczaj wysyłane na częstotliwości pozapasmowej kanału sterowania.

Po odebraniu przez stację bazową żądania dostępu lub potwierdzenia odpowiedzi na przywołanie stacja bazowa i urządzenie telekomunikacyjne realizują proces zestawiania kanału albo w kanale sterowania, albo w pomocniczym kanale sterowania wyznaczonym przez stację bazową.

Podczas zestawienia kanału stacja bazowa określa wymagane przez urządzenie telekomunikacyjne parametry kanału. Urządzenie telekomunikacyjne może zażądać kanału o pełnej szybkości transmisji, połówkowej lub o ćwiartkowej szybkości transmisji. Po zestawieniu kanału stacja bazowa przydziela urządzeniu telekomunikacyjnemu kanał użytkowy o parametrach wymaganych przez nie. Urządzenie telekomunikacyjne przełącza się na ten kanał użytkowy i rozpoczyna wymianę sygnałów telekomunikacyjnych w przydzielonym kanale.

Znane są również sieci łączności osobistej PCN. Są to urządzenia łączności komórkowej niewielkiego zasięgu przeznaczone do używania w halach handlowych, na stadionach sportowych lub w innych obszarach o ograniczonym zasięgu. Stacje bazowe PCN są raczej stacjami niewielkiej mocy, które zapewniają łączność pomiędzy sobą lub też jej nie zapewniają. Usługi oferowane przez sieć PCN można określić jako podstawowe z możliwością nawiązywania i odbierania rozmów wewnątrz określonych obszarów.

Chociaż systemy komórkowe i sterowania systemów działają zadawalająco w środowiskach łączności komórkowej, algorytm sterowania stosowany pomiędzy bazą a urządzeniem telekomunikacyjnym nie bardzo nadaje się do sieci PCN. Sieć ta jest przewidziana dla ruchu pieszego i nie wymaga tak skomplikowanego sterowaniajakie jest niezbędne w przypadku ruchu pojazdów. Istnieje więc zapotrzebowanie na sposób przydzielania kanałów w sieciach PCN, który byłby prosty w stosowaniu w środowiskach tych sieci i zgodny z poziomami usług sieci PCN.

Sposób przydzielania kanałów w środowisku kanałów o zwielokrotnionej szybkości transmisji w dalekosiężnym systemie wielokrotnym łączności na częstotliwościach radiowych, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że ze stacji bazowej w kanałach nieaktywnych nadaje się dane identyfikujące parametry tych kanałów, następnie dane te analizuje się w urządzeniu telekomunikacyjnym z uwzględnieniem parametrów kanałowych tego urządzenia, po czym, bazując przynajmniej częściowo na wynikach tej analizy, przydziela się kanał nieaktywny odpowiadający pod względem parametrów kanałowi urządzenia telekomunikacyjnego.

Analizowanym parametrem kanału nieaktywnego jest kod jego maksymalnej szybkości transmisji.

W trakcie analizy kanałów nieaktywnych odbiera się parametry tych kanałów a następnie dekoduje się je w urządzeniu telekomunikacyjnym.

172 956

Po analizie parametrów kanałów nieaktywnych wstępnie dopasowuje się parametry jednego z tych kanałów do parametrów roboczych urządzenia telekomunikacyjnego, wybiera się

Len kaiiai i pizydziela się go temu uiządzeniu.

Po wstępnym dopasowaniu parametrów kanałów, w przypadku niewystarczającego dopasowania do parametrów roboczych urządzenia, analizuje się kanał o większej szybkości transmisji.

Po przydzieleniu nieaktywnego kanału nadaje się z urządzenia telekomunikacyjnego do stacji bazowej żądanie dostępu do tego kanału.

Rozwiązano więc problem przydzielania kanału w sieciach łączności osobistej PCN, polegający na przesyłaniu przez stacje bazowe parametrów kanałów w kanałach nieaktywnych. Urządzenia telekomunikacyjne ruchome szukające dostępu do systemu przepatrują, pod kątem odpowiadających im parametrów, kanały nieaktywne. Po zidentyfikowaniu odpowiedniego kanału urządzenie telekomunikacyjne zajmuje ten kanał na swój własny użytek.

Stacje bazowe takiego systemu nadają zmienne, takie jak przepustowość kanału, o maksymalnych wartościach. Nadawanie wartości maksymalnych korzystnie zapewnia to, że możliwość kanału będą wykorzystywane maksymalnie. Urządzenia telekomunikacyjne nie wymagające kanału o dużej przepustowości w przypadku spotkania takiego kanału kontynuują poszukiwanie aż do znalezienia kanału o mniejszej przepustowości, dzięki czemu następuje dopasowanie potrzeb lub wymagań urządzenia telekomunikacyjnego do możliwości dostępu do sieci. Takie przeszukiwanie i identyfikacja zmniejszają wymagania co do sterowania stacji bazowych i pozwalają na uniknięcie fragmentacji kanałów o dużych przepustowościach.

Urządzenie telekomunikacyjne takiego systemu otrzymuje usługi na różnych poziomach. Poziomy te dotyczą jakości usług lub skuteczności przetwarzania głosu. Urządzenia telekomunikacyjne o niższych poziomach skuteczności lub wymagające wyższej jakości usługi mogą uzyskiwać dostęp do systemu na wyższym poziomie usługi w kanale o większej przepustowości. Urządzenia telekomunikacyjne, które przetwarzają bardziej skutecznie informacje zawarte w mowie, lub które nie wymagają tak wysokiego poziomu jakości usług mogą żądać dostępu do systemu o niższym poziomie usług.

Wyższy poziom usługi wymaga kanału łączności o pełnej szybkości transmisji. Niższy poziom usługi może dotyczyć kanałów zapewniających połowę, ćwierć lub nawet jedną ósmą pełnej szybkości transmisji. Operacje pomiędzy stacjami bazowymi mogą odbywać się na każdym poziomie usług.

Podczas szukania dostępu urządzenie telekomunikacyjne poddaje analizie te parametry kanału, przy których może ono działać najsprawniej zgodnie z założonym poziomem usługi. Urządzenie telekomunikacyjne identyfikuje taki kanał przez próbę dopasowania swych własnych parametrów pracy do parametrów nadawczych nieaktywnych kanałów stacji bazowych. Jeżeli po zakończeniu pierwszego szukania nie zostanie osiągnięte dopasowanie, wówczas urządzenie telekomunikacyjne wybiera następny kanał o większej przepustowości i nadaje żądanie dostępu. Stacja bazowa po odebraniu takiego żądania może albo zgodzić się na nie, albo wysłać identyfikator bardziej odpowiedniego kanału, albo też wysłać odpowiedź zajętości systemu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest pokazany na rysunku, przedstawiającym stację bazową systemu łączności, w którym jest realizowany sposób według wynalazku.

Stacja bazowa 10 zawiera sterownik zasobów 11 nad-odbiorniki 12, 13 i 14. Na rysunku zaznaczono również urządzenia telekomunikacyjne 16, 17 i 18.

Protokoły sygnalizacji w systemie mogą być oparte na jednym z wielu znanych rozwiązań (np. ogólnoświatowy system łączności ruchomej - GSM, co jest opisane w zaleceniach GSM Europejskiego Instytutu Normalizacji Telekomunikacji - ETSI). Kanał sterowania i kanały użytkowe mogą być uporządkowane w ramach ze zwielokrotnieniem z podziałem czasu - TDM (np. GSM) ze szczeliną 0 przeznaczoną dla radiowego kanału sterowania. W kanale wychodzącym (ze stacji bazowej do urządzenia telekomunikacyjnego) nadawane są (między innymi), identyfikator systemu, położenia kanałów użytkowych (szczeliny naprzemian z częstotliwościami) oraz opcje dostępu.

172 956

Urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 po uruchomieniu szuka kanału sterowania (szczeliny 0) najbliższej stacji bazowej i sprawdza komunikaty przywołania. Po wykryciu komunikatu przywołania albo po zażądaniu zrealizowania połączenia urządzanie telekomunikacyjne 16,17 lub 18 wykorzystuje informacje systemowe odebrane w szczelinie 0 do zidentyfikowania kanałów użytkowych i wyszukania wśród nich kanału o wymaganych przez to urządzenie parametrach (np. o wymaganej szybkości transmisji).

Po zlokalizowaniu takiego kanału (np. szczelina 2) urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18 może zażądać dostępu w następnej ramce lub kontynuować sprawdzanie kanałów w kolejnych ramkach zanim wyśle żądanie dostępu. Opóźnienie żądania dostępu w pewnych przykładach realizacji może zapewniać, że kanał jest rzeczywiście nieaktywny (wolny).

Po odebraniu trzech ramek, oznaczających że kanaljest nieaktywny, urządzenie telekomunikacyjne 16,17 lub 18 wysyła żądanie dostępu w zidentyfikowanym kanale o żądanej szybkości transmisji wraz z własnym identyfikatorem urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18. Stacja bazowa 10 po odebraniu takiego żądania i po sprawdzeniu, że urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 jest zarejestrowane w systemie o szybkości usług kanału żądanego sprawdza, czy kanał ten¹ jest w stanic zapewnić wymaganą szybkość transmisji. Po określeniu tego stacja bazowa 10 przeprowadza dalsze sprawdzenie dotyczące identyfikacji rodzaju urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18 (z punktu widzenia systemu), to jest najbardziej skutecznej szybkości transmisji, przy której urządzenie telekomunikacyjne 16,17 lub 18 będzie w stanie działać. Jeżeli system jest bardzo obciążony, a urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 żąda kanału o pełnej szybkości transmisji, ale jest w stanie działać w kanale z połówkową szybkością transmisji, wówczas stacja bazowa 10 może określić, że najbardziej skuteczna szybkość transmisji jest w kanale o połówkowej szybkości transmisji.

Po określeniu wartości najbardziej skutecznej szybkości transmisji, z punktu widzenia systemu, stacja bazowa 10 odpowiada komunikatem podającym proponowaną wartość szybkości transmisji skierowanym do żądającego urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18. Przy czym propozycja może dotyczyć pierwotnie żądanego kanału lub innego wyznaczonego przez stację bazową 10 dla urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18. Może ono zaakceptować, albo odrzucić taką wartość szybkości transmisji. Jeżeli urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 odrzuca proponowaną wartość szybkości transmisji, wówczas stacja bazowa 10 wysyła zwrotnie sygnał odrzucenia połączenia i połączenie zostaje przerwane.

Jeżeli urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 wyśle zwrotnie sygnał akceptacji proponowanej szybkości transmisji, wówczas stacja bazowa 10 zwrotnie zezwala na dostęp. Stacja bazowa 10 zezwala na dostęp przez wysłanie komunikatu akceptacji kanału do żądającego urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18.

Jeżeli po otrzymaniu żądania kanału stacja bazowa 10 nie rozpozna urządzenia telekomunikacyjnego 16,17 lub 18 lub urządzenie to nie jest upoważnione do usługi o szybkości transmisji żądanego kanału, wówczas stacja bazowa 10 nadaje do urządzenia telekomunikacyjnego 16, 17 lub 18 komunikat odrzucenia połączenia. Urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 musi wtedy ponownie szukać odpowiedniego kanału przed ponownym wysłaniem żądania dostępu.

Jeżeli po przeszukaniu wolnych kanałów urządzenie telekomunikacyjne 16,17 lub 18 nie znajdzie odpowiedniego kanału, wówczas wysyła żądanie dostępu na kanale o następnej wyższej szybkości transmisji. Stacja bazowa 10 po otrzymaniu takiego żądania może wyrazić akceptację dostępu na tym kanale lub wysłać identyfikator innego kanału o takiej samej lub mniejszej przepustowości. Podobnie jak przedtem urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 może albo zaakceptować tę propozycję, albo odrzucić. Jeżeli urządzenie telekomunikacyjne 16, 17 lub 18 zaakceptuje taki kanał, wówczas połączenie jest realizowane na zaakceptowanym kanale w konwencjonalny sposób.

172 956

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób przydzielania kanałów w środowisku kanałów o zwielokrotnionej szybkości transmisji w dalekosiężnym systemie wielokrotnym łączności na częstotliwościach radiowych, znamienny tym, że ze stacji bazowej w kanałach nieaktywnych nadaje się dane identyfikujące parametry tych kanałów, następnie dane te analizuje się w urządzeniu telekomunikacyjnym z uwzględnieniem parametrów kanałowych tego urządzenia, po czym, bazując przynajmniej częściowo na wynikach tej analizy przydziela się kanał nieaktywny odpowiadający pod względem parametrów kanałowi urządzenia telekomunikacyjnego.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że analizowanym parametrem kanału nieaktywnego jest kod jego maksymalnej szybkości transmisji.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w trakcie analizy kanałów nieaktywnych odbiera się parametry tych kanałów a następnie dekoduje się je w urządzeniu telekomunikacyjnym.
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po analizie parametrów kanałów nieaktywnych wstępnie dopasowuje się parametry jednego z tych kanałów do parametrów roboczych urządzenia telekomunikacyjnego, wybiera się ten kanał i przydziela się go temu urządzeniu.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że po tym wstępnym dopasowaniu parametrów kanałów, w przypadku niewystarczającego dopasowania do parametrów roboczych urządzenia, analizuje się kanał o większej szybkości transmisji.
6. 6. Sposób według zastiz. 1 albo 5, znamienny tym, że po przydzieleniu nieaktywnego kanału nadaje się z urządzenia telekomunikacyjnego do stacji bazowej żądanie dostępu do tego kanału.