PL181501B1

PL181501B1 - Cellular telephone network of increased call handling capacity and method of increasing call handling capacity of such network

Info

Publication number: PL181501B1
Application number: PL96320643A
Authority: PL
Inventors: Aalto Risto; Esa Tuovinen; Timo Halonen
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2001-08-31
Also published as: US6985736B1; HUP9801559A3; PL320643A1; JP3827730B2; DK0801877T3; EP0801877B1; CA2205806C; MX9704373A; HUP9801559A2; US6091955A; CZ179497A3; CN1131655C; DE69612475D1; FI102649B1; ATE200602T1; NZ319627A; FI954879A0; BR9606704A; NO321246B1; FI102649B

Abstract

1. Sposób zwiekszania pojemnosci komórkowej sieci radiotelefonicznej, przy wykorzystaniu czestotliwo- sci przydzielonej dolno- i gómowarstwowej sieci radio- telefonicznej bez zwiekszenia zaklócen od kanalów sa- siednich, znamienny tym, ze dzieli sie przydzielony dla danej sieci zakres czestotliwosci na normalne czestotliwo- sci radiowe, w stosunku do których stosuje sie rzadziej ponowne wykorzystywanie tej samej czestotliwosci dla uzyskania pozbawionego luk ogólnego pokrycia obsluga calego obszaru, który dana siec obejmuje oraz na czesto- tliwosci „super” czesto wykorzystywana ponownie dla zapewnienia duzej zdolnosci przenoszenia ruchu, przy czym przynajmniej w niektórych komórkach sieci stosuje sie co najmniej jedna czestotliwosc normalna i co naj- mniej jedna czestotliwosc „super” czesto ponownie wyko- rzystywana tak, zeby ta czestotliwosc normalna byla uzywana glównie do obslugi abonentów znajdujacych sie w strefie granicznej komórki, a ta czestotliwosc „super”, czesto ponownie wykorzystywana, uzywa sie glównie do obslugi abonentów znajdujacych sie blisko stacji bazowej, przy czym stosuje sie znane srodki do sterowania rozloze- niem obciazenia ruchem na czestotliwosc normalna i wspomniana czestotliwosc „super” czesto ponownie wykorzystywana za pomoca wewnatrzkomórkowych procesów „handover”, wywolywanych w zaleznosci od spodziewanych zaklócen wystepujacych na czestotliwosci „super” czesto ponownie wykorzystywanej czestotliwosci. F ig . 4 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej i system zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej.

Znane są stosowane sposoby i systemy zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej, za pomocą których uzyskuje się dodatkowe pojemności przez zwiększenie na przykład liczby kanałów. Ale, ponieważ przydzielony operatorowi sieci zakres częstotliwości dla komórkowej sieci radiotelefonicznej jest stały, zaś liczba abonentów szybko rośnie, to efektywność wykorzystania przydzielonego zakresu częstotliwości jest dla każdego operatora sieci sprawą zasadniczą. Z tego powodu operatorzy uciekają się do rozmaitych sposobów zwiększających zdolności przenoszenia ruchu w sieciach komórkowych, które w konkretnych warunkach dają najbardziej pożądany efekt, zwłaszcza w dużych aglomeracjach miejskich. Operatorzy sieci radiotelefonicznych, pragnąc osiągnąć dużą pojemność swych sieci mają do wyboru następujące podstawowe możliwości do zastosowania: zwiększenie liczby kanałów - co też czynią, zmniejszenie komórek (małe komórki), sieci mikrokomórkowej, sieci wielowarstwowej, sieci gómo- i dolno warstwowej oraz innych koncepcji zwiększania pojemności takich jak kanały niskotaryfowe, przeskakiwanie między częstotliwościami oraz kontrola mocy.

Najprostszym sposobem uzyskania dodatkowej pojemności jest zwiększenie liczby kanałów. Ponieważ jednak przydzielany operatorowi każdej sieci zakres częstotliwości jest bardzo ograniczony to sposób ten nie jest rozwiązaniem pozwalającym na istotne zwiększenie pojemności i nie stanowi remedium na problemy z tym związane.

Budowa i działanie systemu, na przykład według systemu GSM są znane i są przedmiotem odpowiednich norm na GSM wydanych przez ETSI (Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych). Znany jest także z publikacji autorstwa M. Mouly i M. Pautet, „GSM Systems for Mobil Communication”, Palaiseau, Francja, 1992 ISBN 2-9507190-0-7.

Mimo stosowania znanych rozwiązań, powstaje jednak problem gdy zasięg (wielkość) komórek zmniejszy się do promienia poniżej 1 km to zwykle zachodzi potrzeba instalowania anten poniżej poziomu dachu. Ma to miejsce dlatego, że przy tak małych komórkach nie da się skutecznie zrealizować wymaganego stopnia pokrycia obszarów na poziomie ulicy przy antenach zainstalowanych na dachach. Z kolei obniżenie poziomu ustawienia anten stwarza problemy przy projektowaniu stopnia pokrycia. Dokonanie trafnej oceny zasięgów stacji przekaźnikowych jest trudniejsze przy antenach instalowanych poniżej poziomu dachu niż w przypadku dużych komórek. Ponadto trudniejsze do opanowania są zakłócenia w przypadku instalacji anten poniżej poziomu dachu, ponieważ przy nadmiernie zmniejszonych komórkach stacji bazowych, nie można ich należycie kontrolować. Nadmierne zmniejszenie komórek może nawet doprowadzić do tak małych rozmiarów komórek, przy których tradycyjne sposoby projektowania sieci i systemy łączności radiowej nie pozwalają na zapewnienie sprawnej łączności. Ponadto każde istotne zwiększenie pojemności sieci wiąże się nierozłącznie z poważnymi inwestycjami w bazowe stacje przekaźnikowe i łącza transmisyjne. Dzielenie komórek na mniejsze jest skutecznym sposobem zwiększania pojemności jedynie do pewnego punktu. Niestety w aglomeracjach miejskich wzrost zapotrzebowania na łączność radiotelefoniczną a tym samym wymagane tempo zwiększania pojemności są tak duże, że na dłuższą metę sposób ten nie może być uznany za pomocny przy zwiększaniu pojemności sieci. Tak więc dzielenie komórek na mniejsze można uznać za skuteczne jedynie na krótką metę.

Nie ma dokładnej definicji sieci małej „sieci mikrokomórkowej”. Komórka sieci obejmująca obsługą mały obszar gdzie anteny umieszczane są poniżej poziomu dachów może być uznana za „mikrokomorkę”. Koncepcja sieci mikrokomórkowej jest często błędnie określana

181 501 jako „wielopiętrowa” chociaż „mikrokomórka” nie wymaga dla jej utworzenia wielowarstwowej architektury sieci. Realizując budowę zmniejszenia komórek do wielkości poniżej pewnej granicy i umieszczając anteny poniżej poziomu dachu lub w budynkach musimy, przy projektowaniu sieci radiotelefonicznych i sterowaniu zasobami częstotliwości nośnych, korzystać z rozwiązań bardzo zawansowanych technologicznie, a tym samym kosztownych. Zwiększona liczba stacji bazowych (BTS) znacznie zwiększa koszt. Dla komórek o promieniu 300 m do 1 km fluktuacja mocy sygnału nośnego wywoływana jego osłabieniem przez zacienianie jest bardzo duża w porównaniu z tym co w tym zakresie występuje w makrokomórkach oraz w stosunku do wielkości obszaru obsługiwanego przez mikrokomórki. To z kolei oznacza, że zachodzenie na siebie fal komórek musi być bardzo duże aby zapewnić żądany ogólny stopień pokrycia, co z kolei jest oczywiście nieefektywne. W komórkach o promieniu mniejszym niż 300 m występuje w większej mierze prostoliniowe rozchodzenie się fal radiowych między punktami nadawania i odbioru a tym samym fluktuacje mocy sygnału są nieco mniejsze co jest korzystne z punktu widzenia stopnia pokrycia obszaru. Jednakże w takich sytuacjach stopień pokrycia zasięgu w bardzo znacznej mierze zależy od usytuowania anteny. Miejscowe przeszkody na drodze rozchodzenia się fal, wywołujące skutecznie efekt zacienienia, powodują powstanie luk w pokryciu obszaru komórki. Nieznaczne zmiany w usytuowaniu anteny w znacznym stopniu zmieniają sprawność i charakterystykę stacji bazowej. Istnieją dwa alternatywne sposoby rozwiązywania tych problemów: jeden z nich polega na stosowaniu zwiększonej liczby komórek kosztem pogorszonego znacznie współczynnika sprawności w wyniku dużego stopnia pokrywania się fal komórek ze sobą, a drugi polega na znacznym zwiększeniu ilościowym i jakościowym środków technicznych przy doborze lokalizacji stacji bazowych i projektowaniu sieci. Oba te rozwiązania wiążą się z poważnymi kosztami jakie musi ponieść operator sieci. W rezultacie sieć mikrokomórkowa nie daje znaczącego zwiększenia pojemności bez poważnych inwestycji w stacje bazowe i łącza transmisyjne.

Aby poradzić sobie z problemami jakie stwarza przy projektowaniu sieci radiotelegraficznych dążenie do maksymalizacji dwóch sprzecznych ze sobą parametrów jakimi są stopień pokrycia i pojemność, możliwe jest zbudowanie sieci radiowej, która ma dwie lub więcej oddzielnych warstw komórek; jedna z nich to, np. warstwa makrokomórek, zapewniająca należyte pokrycie całego obszaru obsługiwanego przez sieć a druga, np. warstwa mikrokomórek, zapewniająca żądaną pojemność. Warstwa „stopnia pokrycia” wykorzystuje tradycyjny schemat ponownego używania częstotliwości i zasięg w komórkach dla zapewnienia ciągłego, pozbawionego luk pokrycia całego obszaru obsługiwanego przez sieć. Warstwa „pojemności” korzysta z bardzo ścisłego schematu ponownego używania częstotliwości dla uzyskania wysokiej pojemności za pomocą niewielu kanałów, ale za to ma krótszy zasięg w komórkach mniejszych (mniejsze komórki). Takie sieci wielowarstwowe często nazywa się sieciami „górno- i dolnowarstwowymi”.

W sieci dolno- i gómowarstwowej istnieje szereg różnych sposobów sterowania przekazywaniem transmisji z jednej warstwy do drugiej. Decyzja o przekazaniu fal (transmisji) z jednej warstwy do drugiej może być podejmowana na podstawie natężenia pola lub bilansu mocy. W takich przypadkach poziom zakłóceń dla każdej stacji bazowej musi być z góry określony, a wartości progowe dla przekazywania transmisji oraz mocy transmitowanego sygnału są odpowiednio dopasowywane tak aby zredukować zakłócenia do minimum. Do kontrolowania zakłóceń stosuje się zawsze sposoby statystyczne a uzyskiwana w wyniku tego uśredniona jakość nie gwarantuje dobrej jakości transmisji dla wszystkich bez wyjątku połączeń. Z tego względu uzyskany w ten sposób wzrost pojemności stanowi problematyczną korzyść.

Najistotniejszym czynnikiem redukującym pojemność radiowych systemów łączności jest ograniczony zakres częstotliwości będących do dyspozycji operatora. Pojemność systemu łączności radiowej zależy więc od efektywności wykorzystywania przydzielonych dla danego systemu częstotliwości. W komórkowych sieciach telefonicznych intensywne wykorzystywanie dostępnych częstotliwości radiowych opiera się na częstym jednoczesnym wykorzystywaniu tych samych częstotliwości. Polega to na tym, że ta sama

181 501 częstotliwość jest wykorzystywana w szeregu różnych miejscach, wystarczająco od siebie odległych. Pozwala to na znaczne zwiększenie pojemności systemu.

Niedogodnością jest tutaj fakt, że sama sieć i ruchome abonenckie urządzenia końcowe (telefon komórkowy), muszą być bardziej skomplikowane technicznie, ponieważ te ostatnie muszą być w stanie wybrać właściwą stację bazową spośród wielu możliwych stacji bazowych. Na przykład jeśli ta sama częstotliwość jest wykorzystywana w co dziewiątej komórce, to przydział N częstotliwości pozwala na jednoczesne korzystanie z N/9, fali nośnych przez każdą komórkę. Zmniejszenie wielkości komórek lub skracanie odległości pomiędzy komórkami korzystającymi z tej samej częstotliwości z jednej strony będzie powiększało pojemność, ale także z drugiej strony zwiększać będzie zakłócenia pochodzące z kanałów sąsiednich. Stąd też zdecydowanie się na system zwiększania pojemności poprzez wielokrotne wykorzystywanie tej samej częstotliwości często stanowi kompromis między czystością transmisji, pogarszaną przez zakłócenia z kanałów sąsiednich, a zwiększeniem zdolności przenoszenia ruchu przez system.

Celem wynalazku jest usprawnienie wykorzystywania częstotliwości przydzielonej dolno- i gómowarstwowej sieci radiotelefonicznej bez zwiększania zakłóceń od kanałów sąsiednich a tym samym znaczne zwiększenie pojemności bez żadnych poważniejszych dodatkowych inwestycji lub daleko idącej modyfikacji sieci.

Zadanie to w odniesieniu do sposobu zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej zostało osiągnięte dzięki temu, że przydzielony dla danej sieci zakres częstotliwości, dzieli się na normalne częstotliwości radiowe, w stosunku do których stosuje się rzadziej ponowne wykorzystywanie tej samej częstotliwości. Dla uzyskania pozbawionego luk ogólnego pokrycia obsługą całego obszaru, który dana sieć obejmuje oraz na częstotliwość „super’ często wykorzystywaną ponownie dla zapewnienia dużej zdolności przenoszenia ruchu, przy czym przynajmniej w niektórych komórkach sieci, stosuje się co najmniej jedną częstotliwość normalną i co najmniej jedną częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną tak, żeby ta częstotliwość normalna była używana głównie do obsługi abonentów, znajdujących się w strefie granicznej komórki a ta częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywana, używa się głównie do obsługi abonentów znajdujących się blisko stacji bazowej, przy czym stosuje się znane środki do sterowania rozłożeniem obciążenia ruchem na częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną za pomocą wewnątrzkomórkowych procesów „handover”, wywoływanych w zależności od spodziewanych zakłóceń występujących na częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanej.

Wewnątrzkomórkowe procesy „handover” można realizować z częstotliwości normalnej na częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywaną, gdy ta ostatnia wykazuje wystarczająco niski poziom zakłóceń. Wewnątrzkomórkowe procesy można także realizować z częstotliwości „super” na częstotliwość normalną, gdy poziom zakłóceń na częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanej, jest nadmiernie wysoki.

Jedną z częstotliwości normalnych wyznacza się w każdym przypadku jako częstotliwość komórki oraz przydziela się w każdym przypadku danemu połączeniu częstotliwość normalną przy zestawieniu takiego połączenia lub przy dokonywaniu jego „handover” z innej komórki.

Oprócz pomiaru sygnału mierzy się także poziom jakości sygnału stacji bazowej komórki obsługującej odbieranego przez stację ruchomą. Mierzy się także poziom sygnałów odbiorczych przez stację ruchomą z innych komórek otaczających komórkę obsługującą i przekazuje się wynik tych pomiarów ze stacji ruchomej do komórkowej sieci radiotelefonicznej.

Przy pomiarach wyznacza się także poziom zakłóceń na częstotliwościach „super”, często ponownie wykorzystywanych, na podstawie przekazywanych wyników pomiarów.

Pomiar polega też na tym, że jedną z komórek sąsiadujących lub większą ich liczbę, przyporządkowuje się jednej z częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanych, komórki obsługującej, a mierzony poziom sygnału odbieranego z takiej sąsiedniej komórki lub komórek, wykorzystuje się do szacunkowego wyznaczania poziomu zakłóceń na częstotliwości, której daną komórkę lub komórki przyporządkowano.

181 501

Ze stacji ruchomej pomiarowej, przekazuje się wyniki pomiarów dotyczące tylko ograniczonej liczby komórek otaczających i wyznacza się przynajmniej jedną z komórek otaczających jako komórkę odniesienia, przyporządkowaną przynajmniej jednej częstotliwości „super”, komórki obsługującej, przy czym komórka odniesienia ma profil zakłóceń podobny do bardziej oddalonej komórki będącej faktycznie potencjalnym źródłem zakłóceń, których nie da się bezpośrednio zmierzyć przy użyciu stacji ruchomej. W takim wypadku, wyznacza się poziom zakłóceń wywoływanych przez tą bardziej oddaloną komórkę na częstotliwości „super” wykorzystując zmierzony poziom sygnału komórki odniesienia.

Przy wyznaczaniu poziomu zakłóceń, koryguje się zmierzony poziom sygnału komórki odniesienia, i komórki bardziej oddalonej.

Zadanie wynalazku w odniesieniu do systemu zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej zostało rozwiązane dzięki temu, że przydzielone częstotliwości radiowe dzieli się na normalne częstotliwości, w stosunku do których, stosuje się rzadziej ponowne wykorzystywanie tej samej częstotliwości dla uzyskania pozbawionego luk ogólnego pokrycia obsługą całego obszaru oraz na częstotliwości „super”, często wykorzystywane ponownie, dla zapewnienia dużej zdolności przenoszenia ruchu, przy czym przynajmniej niektóre z komórek sieci mają co najmniej jedną częstotliwość normalną i co najmniej jedną częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywaną tak, żeby częstotliwość normalna była używana głównie do obsługi abonentów znajdujących się w strefie granicznej komórki a częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywana, jest używana głównie do obsługi abonentów znajdujących się blisko stacji bazowej. Sieć ta posiada znane środki do sterowania rozłożeniem obciążenia ruchem na częstotliwość normalną i na częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywaną za pomocą wewnątrzkomórkowych procesów „handover” wywoływanych w zależności od oceny zakłóceń występujących na częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanej.

Przyczyną dokonywania „handover” z normalnej częstotliwości na częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywaną, jest wystarczająco niski poziom zakłóceń na częstotliwości „super”, a przyczyną dokonywania „handover” z częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanej, na częstotliwość normalną jest nadmiernie wysoki poziom zakłóceń na, ,handover”.

Częstotliwość BCCM komórki jest zawsze częstotliwością normalną a częstotliwość przydzielania w momencie zestawienia połączenia lub na którą dokonywany jest „handover” z innej komórki jest zawsze częstotliwością normalną.

W skład komórki systemu wchodzi przynajmniej jedna mikrokomórka, mająca tylko częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywana, z których jedna stanowi częstotliwość BCCH i że zestawienie połączeń w tej mikrokomórce jest niemożliwe, a sieć komórkowa, jako taka, zawiera znane środki do sterowania rozłożeniem obciążenia ruchem na normalne komórki i te mikrokomórki poprzez międzykomórkowe procesy ,,handover”, uzależnione od poziomu zakłóceń w mikrokomórce.

Środki stosowane do sterowania procesami „handover” są przystosowane do szacunkowego wyznaczania poziomu zakłóceń na częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanych, na podstawie wyników pomiarów komórki obsługującej.

Każdej z częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanych, komórki obsługującej, przyporządkowana jest jedna z sąsiadujących komórek lub większa ich liczba, a zmierzony poziom sygnału z sąsiedniej komórki jest wykorzystywany do szacunkowego wyznaczania poziomu zakłóceń na częstotliwościach „super” komórki obsługującej.

Wyniki pomiarów dokonywanych przez stację ruchomą dotyczą tylko ograniczonej liczby otaczających jej komórek, zaś przynajmniej jednej częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanej, z komórki obsługującej, jest przyporządkowana przynajmniej jedna spośród otaczających je komórek jako komórka odniesienia, przy czym komórka odniesienia jest tak dobrana, ażeby miała profil zakłóceń występujących w bardziej oddalonej komórce, będącej potencjalnym źródłem zakłóceń a dobrane środki sterujące procesami „handovef” są przystosowane do szacun8

181 501 kowego wyznaczania poziomu zakłóceń, powodowanych przez komórkę bardziej oddaloną, korzystając ze zmierzonego poziomu sygnału komórki odniesienia.

Algorytm procesów „handover” jest przystosowany do szacunkowego wyznaczania poziomu sygnału komórki zakłócającej przez dokonywanie korekty mierzonego poziomu odbieranego sygnału z komórki odniesienia. Korekta zmierzonego poziomu odbieranego sygnału, uwzględnia różnicę w poziomie sygnałów między komórką odniesienia a komórką faktycznie zakłócającą

Zaletą sposobu i systemu zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej według wynalazku jest to, że może być stosowany we wszystkich komórkowych systemach łączności radiowej. Nadaje się szczególnie dobrze do stosowania w systemach wykorzystujących procesy „handover” wspomagane informacją pochodzącą ze stacji ruchomych, sterowanych na poziomie komórek takich jak panaeuropejski system ruchomy łączności cyfrowej GSM oraz w innych systemach opartych na systemie MSM, takich jad DCS 1800 oraz w amerykańskim systemie komórkowym PCS (Personal Communication System).

Inną zaletą jest to, że sposób i system według wynalazku można zastosować używając dowolnej komercyjnej jednostki BSC - system transmisyjny.

Sposób zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej i system zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej według wynalazku jest opisany i uwidoczniony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok części komórkowego systemu łączności radiotelefonicznej; fig. 2 - widok tradycyjnej sieci telefonii komórkowej, pracującej w oparciu o jeden schemat wielokrotnego wykorzystania tych samych częstotliwości, fig. 3 - widok sieci komórkowej z częstotliwościami normalnymi i „super”, fig. 4 - widok warstwy dolnej i górnej, utworzonych przez częstotliwości normalne i „super” w sieci pokazanej na fig. 3, fig. 5 przedstawia schemat blokowy stacji bazowej sieci, fig. 6 przedstawia schemat blokowy jednostki sterującej stacji bazowej pracującej w sieci, fig. 7 przedstawia tabelę zbioru parametrów stacji bazowej i aparatu nadawczo-odbiorczego stacji ruchomej, znajdującego się w bazie danych jednostki sterującej stacji bazowej. Ogólna budowa komórkowej sieci typu GSM jest zilustrowana na fig. 1. Sieć ta składa się z dwóch części: podsystemu stacji bazowych BSS oraz podsystemu sieciowego NSS. Podsystem BSS oraz stacje ruchome nawiązują ze sobą łączność za pośrednictwem łączy radiowych. W podsystemie stacji bazowych BSS każda komórka jest obsługiwana przez własną stację bazową BTS. Pewna ilość stacji bazowych jest połączona stale ze wspólną jednostką sterującą BSC stacji bazowych, której zadaniem jest sprawowanie kontroli nad częstotliwościami radiowymi i kanałami radiofonicznymi, z których korzystają stacje bazowe BTS. Do zadań BSC należy także sprawowanie kontroli nad procesami „handover”, gdy dokonują się one w obrębie zasięgu jednej stacji bazowej BTS lub pomiędzy dwiema stacjami bazowymi BTS kontrolowanymi przez tę samąjednostkę sterującąBSC. Jednostki sterujące BSC są stale połączone z centrum komutacyjnym sieci ruchomej MSC. Wśród centrów komutacyjnych MSC, są takie, które są połączone odpowiednimi łączami z innymi sieciami telekomunikacyjnymi takimi jak publiczna komutowana sieć telefoniczna PSTN i spełniają one wtedy funkcję pomostu dla realizacji wywołań skierowanych do lub pochodzących z takich innych sieci. Centra komutacyjne MSC tego rodzaju są nazywane pomostowymi centrami komutacyjnymi sieci ruchomej (GMSC).

Dla uproszczenia objaśnienia schematu na fig. 1 pokazano tylko jedno centrum komutacyjne MSC i jedną stację bazową należącą do systemu, w którym dziewięć stacji bazowych BRS1-BTS9 jest połączonych z jedną wspólną jednostką sterującą BSC, przy czym obszar będący w zasięgu każdej z tych stacji stanowi odpowiednio jedną komórkę sieci radiotelefonicznej , oznaczoną C1-C9.

Sieć komórkową można przedstawić jako szereg zachodzących na siebie okręgów lub sześciokątów foremnych, tak jak pokazano komórki C1-C9 na fig. 1. Sześciokątny kształt komórki odbiega dość znacznie od rzeczywistości, ale daje to wystarczająco przybliżony obraz sieci komórkowej. Komórki mogą mieć różną konfigurację taką jak okrężne, dwusektorowa, trzysektorowa itd.

181 SOI

Do podstawowych zasad działania sieci komórkowej należy wielokrotne wykorzystywanie tych samych częstotliwości. Innymi słowy ta sama częstotliwość jest wykorzystywana jednocześnie w szeregu wystarczająco odległych od siebie komórek. Ponowne wykorzystywanie tych samych częstotliwości jest zwykle przedstawiane jako schemat ponownego wykorzystywania częstotliwości, składający się z grup komórek, w których komórki używają różnych częstotliwości. Wielkość takiej grupy tj. liczba komórek wchodzących w skład grupy jest często używane jako miara określająca współczynnik ponownego wykorzystywania. Na przykład na fig. 2 pokazano schemat ponownego wykorzystywania, w którym grupa 20 składa się z 9 komórek, które korzystają z wzajemnie różniących się od siebie częstotliwości lub zestawów częstotliwości A, B, C, D, E, F, G, H i I. Z tych samych, ponownie wykorzystywanych częstotliwości, korzystają wszystkie pozostałe, mające taką samą wielkość grupy komórek w całej sieci komórkowej. Wielkość grup komórek, wielkość komórek oraz odległość między komórkami korzystającymi z takich samych częstotliwości, wyznacza się według pożądanego stosunku C/I (fali nośnej do zakłóceń), będącego stosunkiem pożądanej mocy odbieranego sygnału radiofonicznego do odbieranego sygnału zakłócającego. Do najistotniejszych zakłóceń należą zwykle zakłócenia z sąsiedniego kanału, pochodzące z innej komórki korzystającej z takiej samej częstotliwości. Stwarza to problemy przy projektowaniu sieci, o których była mowa w opisie dotychczasowego stanu techniki. Intensywniejsze ponowne wykorzystywanie tych samych częstotliwości, na przykład przez zmniejszenie wielkości komórek, zwiększa wprawdzie zdolność sieci do przenoszenia ruchu (pojemność sieci) ale jednocześnie powiększa zakłócenia z sąsiednich kanałów. Jednym z rozwiązań tego problemu występującym w znanym stanie techniki jest sieć wielowarstwowa mająca „warstwę pokrycia” składającą się z jednej warstwy komórek, np. sieć makrokomórkowa oraz „warstwy pojemności” składające się z drugiej warstwy komórek, np. sieć mikrokomórkowa. Jednakże tworzenie dodatkowej warstwy komórek wymaga poważnych inwestycji oraz przeróbek sieci. Ponadto w tych znanych rozwiązaniach sterowanie procesami „handover” zachodzącymi między warstwami, odbywa się w oparciu o natężenie pola lub bilansu mocy, a jakość połączeń oraz wzrost pojemności uzyskiwane w ten sposób w sieciach komórkowych stanowią problematyczną korzyść.

Stacje ruchome MS mogą się swobodnie przemieszczać w obszarze pozostającym w zasięgu danego systemu ruchomej łączności radiowej z jednej komórki do drugiej. Proces „handover” stanowi jedynie ponowne zarejestrowanie stacji innej komórce jeśli nie ma na niej żadnego bieżącego połączenia. Jeśli stacja ruchoma jest wykorzystywana aktualnie do zrealizowania połączenia lub prowadzenia rozmowy.to również trwające połączenie musi być przekazane z jednej stacji bazowej do drugiej w sposób jak najmniej zakłócający samo połączenie. Przeniesienie połączenia z jednego kanału „rozmownego” na inny w ramach tej samej komórki lub między dwiema różnymi komórkami jest nazywane „handover”.

Decyzje w zakresie „handover” są podejmowane automatycznie przez jednostkę sterującą BSC stacji bazowych na podstawie różnych parametrów związanych z procesem „handover” i nastawianych dla każdej komórki oraz w oparciu o wyniki pomiarów przekazywane ze stacji ruchomej MS oraz ze stacji bazowych BTS. Normalnie proces „handover” jest wywoływany w oparciu o określone kryteria dla kanału radiowego ale może być on także realizowany z innych przyczyn, do których należy także rozłożenie obciążenia ruchem. Procedury i obliczenia, na podstawie których podejmowana jest decyzja co do „handover” nazywa się algorytmem procesu „handover”.

Na przykład zgodnie z zaleceniami technicznymi dla systemu GSM stacja ruchoma prowadzi monitorowanie (pomiary) poziomu i jakości odbieranego sygnału z obsługującej ją komórki oraz poziom sygnału nośnego z komórek otaczających komórkę aktualnie obsługującą. Stacja ruchoma MS jest w stanie dokonać tych pomiarów dla maksimum 32 różnych komórek i przekazuje do jednostki sterującej BSC wyniki pomiarów dla sześciu stacji bazowych BTS, które najlepiej wypadły w tych wynikach. Stacja bazowa prowadzi monitorowanie (pomiary) poziomu i jakości sygnałów odbieranych z każdej ze stacji ruchomych MS obsługiwanych przez daną stację bazową BTS. Wszystkie wyniki pomiarów są przesyłane do jednostki sterującej BSC. Alternatywnie decyzja dotycząca „handover” może być podejmowana w cen

181 501 trum komutacyjnym MSC, w którym to przypadku wyniki wyżej wspomnianych pomiarów są przekazywane dalej do MSC. Centrum komutacyjne MSC kontroluje także te wszystkie procesy „handover”, które odbywają się między obszarem podległym jednej jednostce sterującej BSC a obszarem należącym do innej BSC.

Gdy stacja ruchoma MS przemieszcza się w obszarze obsługiwanym przez sieć komórkową to „handover” z komórki aktualnie ją obsługującej do sąsiedniej komórki, odbywa się zwylde gdy (1) wyniki pomiarów ze stacji ruchomej MS i/lub ze stacji bazowej BTS wskazują na niski poziom i/lub słabą jakość sygnału z aktualnie obsługującej stacji bazowej oraz możliwość uzyskania lepszego sygnału z sąsiedniej stacji bazowej albo też gdy (2) sąsiednia komórka umożliwia łączność przy mniejszej mocy nadawania to jest, gdy stacja ruchoma MS znajduje się w rejonie granicznym dwóch sąsiednich, w sieciach radiowych, dąży się do tego aby, na tyle na ile tylko ten sposób unika w miarę możliwości zbytecznie wysokich mocy nadawania, a tym samym unika zakłócania transmisji w innych częściach sieci. Jednostka sterująca BSC wybiera, na podstawie algorytmu procesu „handover” stosowanego w systemie oraz przekazanych do niej wyników pomiarów, te z sąsiednich komórek, w której właściwości transmisji radiowej między daną stacją ruchomą a stacją bazową są wystarczająco dobre, aby ewentualnie dokonać „handover”. Te sąsiadujące komórki są tutaj nazywane komórkami- kandydatkami do „handover” i spośród nich następuje ostateczny wybór komórki docelowej, która ma przejąć transmisję. Najprościej wybór tej komórki docelowej może być dokonywany przez wybranie tej komórki-kandydata, która w danej relacji MS-BTS wykazuje najlepsze właściwości transmisji radiowej to jest najlepszy poziom sygnału nośnego. Komórki-kandydatki mogą być jednak równie dobrze hierarchizowane, odpowiednio do konkretnie istniejących priorytetów w tym względzie, na podstawie innych kryteriów.

Według wynalazku zakres częstotliwości roboczych sieci komórkowej jest dzielony na częstotliwości normalne i częstotliwości „super”. Używając tych dwóch zestawów częstotliwości tworzy się w sieci komórkowej, przynajmniej lokalnie, dwie lub więcej „warstw sieci” w taki sposób, że w każdej komórce używane są zwykle zarówno częstotliwości normalne jak i częstotliwości SCPW o różniącym się od siebie współczynniku ponownego wykorzystania. Wyjątek stanowi tutaj komórka potomna, która zostanie niżej opisana szczegółowo. Na fig. 3 pokazano sieć komórkową według wynalazku, która powstała przez dodanie do komórek tradycyjnej sieci komórkowej z fig. 2 częstotliwości „super”. Na fig. 4 pokazano jak częstotliwości normalne i częstotliwości „super” w komórkach, tworzą dwie oddzielne „warstwy sieci” w zakresie częstotliwości nośnych używanych w danej sieci.

Jedna warstwa 41, fig. 4, będąca „warstwą górną”, korzysta z normalnych częstotliwości komórek 10, fig. 2, to jest komórek A, B, C, D, E, F, G, H i I oraz tradycyjnego schematu ponownego wykorzystywania częstotliwości i promienia komórek aby zapewnić ciągłe (bez luk), pokrycie całego obszaru. Planowanie ponownego wykorzystywania tych samych normalnych częstotliwości dokonywane jest na podstawie tradycyjnych kryteriów, z zastosowaniem bezpiecznych marginesów dla procesów „handover” oraz z niewielkim prawdopodobieństwem wystąpienia zakłóceń od sąsiednich lub pobliskich kanałów. Te normalne częstotliwości są przeznaczone do obsługi stacji ruchomych, znajdujących się w rejonach granicznych komórek lub w innych miejscach w ich obrębie gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo zakłóceń z kanałów sąsiednich. Tak więc górna warstwa 41 sieci zapewnia wolną od zakłóceń obsługę w zachodzących na siebie strefach komórek, potrzebną dla należytego kontrolowania procesów „handover” oraz rozpoznawania sąsiednich komórek przez stacje ruchome. Tak więc górna warstwa 41 sieci jest zwykle tradycyjną siecią komórkową W sieci może także występować warstwa składająca się z dwóch warstw komórek na przykład warstwy makrokomórek, mikrokomórek lub pikokomórek. W takim przypadku dokonywany zgodnie z wynalazkiem podział zakresu częstotliwości odbywa się w fizycznych granicach makrokomórek, mikrokomórek lub pikokomórek. W przykładach zilustrowanych na fig. 3 i fig. 4 góma warstwa 41 sieci jest jednowymiarową siecią komórkową jak pokazano na fig. 2, na którym wielkość grupy komórek jest równa osiem.

Inna warstwa (lub kilka innych warstw), zwana dolną warstwą 42, fig. 4, składa się z częstotliwości „super” SI, S2 i S3 komórek. Należy tutaj nadmienić, że według wynalazku

181 501 stosuje się zwykle tylko jedną warstwę fizycznie zdefiniowanych komórek a warstwy górna i dolna nie są tworzone przez różniące się od siebie komórki tylko przez różniące się od siebie częstotliwości lub grupy częstotliwości. Warstwa dolna sieci korzysta z bardzo ciasnego schematu ponownego wykorzystywania częstotliwości tak, że dla częstotliwości „super” jest stworzony w obrębie normalnej komórki 10 mniejszy obszar pokrycia zaznaczony na fig. 3 jako mniejszy sześciokąt 11. Zwiększenie zdolności przenoszenia ruchu bierze się stąd, że te same częstotliwości należące do dolnej warstwy 42 mogą być znaczone częściej ponownie wykorzystywane niż te, które należą do górnej warstwy 41 a w związku z tym więcej nadawczo-odbiorczych urządzeń końcowych może pracować w tej samej szerokości pasma. W przykładzie pokazanym na fig. 3 i fig. 4 wielkość grup w dolnej warstwie 42 wynosi trzy i dzięki temu liczba pracujących w sieci nadawczo-odbiorczych urządzeń końcowych może być niemal potrojona w porównaniu z możliwościami jakimi w tym zakresie dysponuje warstwa górna (wielkość grupy = 8). Częstotliwości SCPW są przeznaczone do obsługi stacji ruchomych znajdujących się blisko stacji bazowej, wewnątrz budynków oraz w innych miejscach gdzie warunki transmisji radiowej czynią transmisję mniej podatną na zakłócenia. Jak to widać na fig. 3 i 4 częstotliwości SPCW nie zapewniają ciągłego pokrycia a raczej tworzą rodzaj oddzielnych wysepek. Jednakże jest możliwe również takie rozwiązanie, zależnie od współczynnika ponownego wykorzystywania częstotliwości, aby poszczególne obszary obejmowane przez częstotliwości „supe?’ zachodziły wzajemnie na siebie.

Sieć komórkowa może korzystać z szeregu różnych grup częstotliwości „super” do których to grup stosuje się niezależnie takie same lub różne współczynniki ponownego wykorzystywania. Każda z tych grup częstotliwości tworzy więc odrębną „warstwę sieci” w warstwie dolnej.

Podział częstotliwości komórek na częstotliwości normalne i częstotliwości „super” jest kontrolowany w stacji bazowej za pośrednictwem jej urządzeń nadawczo-odbiorczych. Wszystkie radiowe urządzenia nadawczo-odbiorcze (TRX) w stacji bazowej BTS zdefiniowane są bądź jako urządzenie nadawczo-odbiorcze TRX normalnej częstotliwości bądź też jako urządzenie nadawczo-odbiorcze TRX częstotliwości „super” (wyjątek stanowią tutaj komórki potomne). Jak sama nazwa wskazuje częstotliwość radiowa używana przez urządzenie TRX normalnej częstotliwości należy do częstotliwości normalnych, to jest A-L Częstotliwość radiowa urządzenia TRX częstotliwości „super” jest jedną z częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanych, to jest SI, S2 i S3. Każda stacja bazowa BTS musi posiadać dodatkowo „częstotliwość kanału kontroli transmisji” (częstotliwość BCCH), która jest mierzona przez stację ruchomą MS na przykład przy pomiarze sygnałów sąsiednich komórek. W głównej postaci wykonania wynalazku częstotliwość BCCH jest zawsze jedną z częstotliwości normalnych. Znowu komórka potomna stanowi tutaj wyjątek gdyż jej częstotliwość BCCH jest częstotliwością „super”.

Stacja bazowa BTS komórki 10 jest typowo wyposażona w oba typy urządzeń TRX. Na fig. 5 pokazano stację bazową BTS sieci według wynalazku, która ma dwa urządzenia TRX, to jest 51 i 52. Nadmienia się, że stacja bazowa może mieć dowolną liczbę urządzeń TRX. Urządzenie TRX 51 jest urządzeniem nadawczo-odbiorczym normalnej częstotliwości, którego częstotliwość radiowa A jest jedną z częstotliwości normalnych i które także dostarcza częstotliwość nośną BCCH dla tej komórki. Urządzenie TRX 52 jest urządzeniem nadawczoodbiorczym o częstotliwości „super”, którego częstotliwość radiowa SI, fig. 5, jest jedną z częstotliwości „super”. Urządzenia TRXs 51 i 52 są połączone, za pośrednictwem aparatu zbiorczo-rozdzielczego 54, ze wspólnymi antenami nadawczymi ANT_ra i odbiorczymi ANT^. Częstotliwości normalne i „super” mogą także mieć oddzielne anteny, na przykład, aby uzyskać dla tych ostatnich możliwie najkorzystniejszy stopień pokrycia. Ponadto urządzenia TRX 51 i 52 są także podłączone z aparaturą 55 systemu transmisyjnego, zapewniająca połączenie z łączem transmisyjnym wspólnej jednostki sterującej BSC, na przykład łączem PCM 2 mbit/s. Pracą urządzeń TRX 51 i 52 steruje jednostka sterująca 53 mająca połączenie sygnalizacyjne ze wspólnej jednostki sterującej BSC za pośrednictwem aparatury 55 systemu transmisyjnego. Według wynalazku stacja BTS może być w pełni komercyjną stacją bazową np. stacją bazową GMS typu DE21 firmy Nokia Telecommunications Oy. Dla wynalazku

181 501 istotnym jest podział częstotliwości stosowany w urządzeniach nadawczo-odbiorczych TRX stacji bazowych.

Wyjątek od wyżej opisanej zasady funkcjonowania komórki i stacji bazowej stanowi tak zwana „komórka potomna”. Komórka potomna jest wyodrębnioną odpowiednio zlokalizowaną na przykład w miejscu wyjątkowego nasilenia ruchu, mikrokomórką którajest skonfigurowana na korzystanie tylko z częstotliwości „super”. Innymi słowy komórka potomną z punktu widzenia podziału częstotliwości, jest komórką zlokalizowaną w jednej z dolnych warstw 42 i jest zdolną do obsłużenia większego ruchu niż normalna komórka znajdująca się w jej sąsiedztwie przez ustanawianie odpowiednich połączeń „handover”. Ponieważ komórka potomna jest komórką niezależną to używa ona częstotliwości „super” również jako częstotliwości BCCH. Jednakże dla komórki potomnej, w najkorzystniejszej postaci wykonania wynalazku, parametr blokujący, uniemożliwiający zestawianie połączenia bezpośrednio do komórki potomnej, jest przesyłany na częstotliwości BCCH. Tak więc komórka potomna jest osiągalna jedynie poprzez „handover” dokonywany z pobliskiej normalnej komórki, nazywanej komórką macierzystą Na fig. 4 pokazano komórkę potomną 44 korzystającą z częstotliwości S4.

W sieci komórkowej, według głównej postaci wykonania wynalazku, jednostka sterująca BSC steruje rozłożeniem ruchu na częstotliwości normalne i częstotliwości „super” przez przydzielanie częstotliwości w fazie zestawiania połączenia a później, w trakcie jego trwanią za pomocą procesów „handover”. Figura 6 przedstawia schemat blokowy wspólnej jednostki sterującej BSC. Komutator grupowy GSW 61 służy do realizacji funkcji łączeniowej jednostki sterującej MSC. Poza kierowaniem ruchem pomiędzy stacjami bazowymi BTS a centrum komutacyjnym MSC, komutator grupowy GSW, fig. 6, jest wykorzystywany do realizacji połączeń w ramach procesów „handover” w obszarze znajdującym się pod kontrolą danej jednostki BSC. Jednostka sterująca 62 wykonuje wszystkie czynności sterujące w obrębie obsługiwanej przez nią grupy BTS, fig. 4, stacji bazowych, takie jak wykonywanie algorytmów procesów „handover”. Konfiguracyjna baza danych 63 sieci, zawiera wszystkie parametry konfiguracyjne i parametry procesów „handover” dla obsługiwanej przez nią grupy BTS stacji bazowych. Wszystkie parametry potrzebne w związku z dokonanym według wynalazku podziałem na dwie warstwy częstotliwości, górną i dolną są przechowywane w bazie danych 63. Jedno ze specyficznych dla stacji bazowych i dla urządzeń TRX ustawień parametrów zawarte w bazie danych jest pokazane w tabeli na fig. 7. Tutaj parametry specyficzne dla urządzenia TRX określają na przykład, czy chodzi tu o TRX normalnej częstotliwości czy TRX częstotliwości „super”. Inne parametry są szczegółowo opisane poniżej. Wynalazek wymaga tylko pewnych modyfikacji w funkcjach jednostki sterującej 62 oraz w ustawieniu parametrów w bazie danych 63, co opisano bardziej szczegółowo poniżej. Pod wszystkimi innymi względami wynalazek niniejszy można wdrożyć używając dowolnej komercyjnej jednostki sterującej BSC.

Wzrost pojemności jaki daje praktycznie sieć dolno- i gómowarstwowa według wynalazku zależy od tego jak efektywne stacje ruchome MS mogąbyć nakierowywane na korzystanie z częstotliwości „super” i w jakim stopniu daje się jednocześnie uniknąć pogorszenia jakości połączeń.

W sieci według wynalazku wspólna jednostka sterująca BSC steruje podziałem na częstotliwości normalne i częstotliwości „super” przez przydzielanie częstotliwości w fazie zestawiania połączenią a później, w trakcie jego trwanią za pomocą procesów „handover”. Jednostka sterująca BSC przydziela kanał „rozmowny” dla aktualnie zestawianego połączenia lub połączenia przejmowanego i innej normalnej komórki tylko w urządzeniu TRX o normalnej częstotliwości, do czego normalna komórka musi posiadać co najmniej jedno urządzenie nadawczo-odbiorcze TRX normalnej częstotliwości, zwykle TRX częstotliwości BCCH, jak to pokazano na fig. 5. Po dokonaniu połączenia jednostka BSC prowadzi monitoring stosunku C/I dla sygnałów odbieranych przez stacje ruchome na każdej częstotliwości „super” normalnej komórki, oddzielnie dla każdego z trwających połączeń. Monitoring ten jest realizowany w ten sposób, że BSC oblicza stosunek C/I dla sygnałów nadawanych przez urządzenie nadawczo-odbiorcze TRX częstotliwości „super” korzystając z rozmaitych parametrów oraz

181 501 wyników pomiarów przekazywanych przez stacje ruchome MS za pośrednictwem stacji bazowej BTS. Zasada wyznaczania stosunku C/I jest bardzo prosta. Poprzez porównanie poziomu sygnały odbieranego przez stację MS z obsługującej ją aktualnie komórki (C), fig. 3, z poziomami, nadawanych na tej samej częstotliwości co sygnał komórki obsługującej, sygnałów z komórek sąsiadujących (I) BSC może obliczyć stosunek C/I na częstotliwościach „super” w miejscu gdzie aktualnie znajduje się każda czynna stacja MS. Stosunek C/I można obliczać w ten sposób ponieważ moc nadawcza stacji bazowej w obrębie obsługiwanej przez nią komórki jest taka sama na częstotliwościach normalnych i częstotliwościach „super” danej komórki.

Przykład: Częstotliwość 90 należąca do częstotliwości „super” została przydzielona komórkom A i B, które znajdują się wystarczająco blisko siebie aby mogły występować wzajemne zakłócenia. Gdy poziom sygnału komórki obsługującej A wynosi w - 70 dBm, a poziom sygnału komórki sąsiedniej B wynosi - 86 dBm to stosunek C/I dla urządzenia TRC częstotliwości „super” (częstotliwość 90) należącego do komórki A wynosi 16 dB.

Jednostka sterująca BSC zawsze przekazuje połączenie z urządzenia TRX normalnej częstotliwości na urządzenie TRX częstotliwości „super” wtedy gdy stosunek C/I, dla tego ostatniego TRX, jest wystarczająco korzystny (handover HO₂ na fig. 4). Jeśli stosunek C/I dla sygnału nadawanego przez TRX częstotliwości „super” pogarsza się, wtedy BSC przekazuje dane połączenie z powrotem na urządzenie TRX normalnej częstotliwości tej samej komórki (handover HO₃ na fig. 4). Jeśli pod kontrolą danej BSC znajduje się także komórka potomna - taka jak komórka potomna 44 na fig. 4 - znajdująca się obok normalnej komórki obsługującej to BSC prowadzi także podczas każdego połączenia ciągły monitoring stosunku C/I dla każdej częstotliwości „super” tej komórki potomnej. Połączenie jest przykazywane z komórki normalnej do komórki potomnej wtedy gdy stosunek C/I dla sygnału odbieranego z komórki potomnej jest wystarczająco korzystny (handover HO_S na fig. 4). Jeśli stosunek C/I dla sygnału komórki potomnej pogarsza się, wtedy połączenie jest przekazywane z komórki potomnej na normalną komórkę macierzystą w pobliżu komórki potomnej (handover HO₆ na fig. 4).

Opisane przydzielanie zasobów częstotliwości radiowej i procesy „handover” odbywają się w całości w ramach funkcji inteligentnej sieci komórkowej. Sterowanie tymi funkcjami odbywa się przy pomocy różnych parametrów, takich jak uwidoczniono na fig. 7. Te potrzebne parametry są przechowywane w konfiguracyjnej bazie danych 63 sieci znajdującej się w BSC (fig. 6). Operator sieci może nadzorować te parametry na przykład za pośrednictwem centrum eksploatacyjno-utrzymaniowego OMC danej sieci. Z dokonywanym według wynalazku podziałem na dwie warstwy częstotliwości wiążą się specyficzne wymagania dotyczące każdego stopnia algorytmu „handover”: przetwarzanie wyników pomiarów, porównywanie z wartością progową i algorytm decyzyjny. Tym niemniej ta inteligentna cecha górno- i dolnowarstwowej sieci według wynalazku pozostaje kompatybilną z wyżej opisanym, standardowym algorytemem procesów „handover”. Ma to miejsce dlatego, że BSC korzysta z innego algorytmu procesów ,jiandover” dla tych procesów, które wynikają z przekazywania połączeń między częstotliwościami normalnymi i częstotliwościami „super” niż dla tych, które wynikają z tradycyjnych kryteriów transmisji radiowej w sieciach komórkowych, takich jak bilans mocy, niski poziom sygnału lub zła jakość sygnału.

Poniżej opisuje się szczegółowo główne etapy procesu „handover” między warstwami częstotliwości górną i dolną sieci komórkowej według wynalazku. Tymi etapami są: 1) przetwarzanie wyników pomiarów z łącz radiowych, 2) wyznaczanie stosunku C/I, 3) porównywanie z wartością progową dla „handover” i 4) wybór potencjalnego kandydata do „handover”.

Jak wykazano decyzje dotyczące „handover”, podejmowane przez BSC, są oparte na wynikach pomiarów przekazywanych przez stacje ruchome MS i na rozmaitych parametrach.

Baza danych 63 w BSC jest zdolna do przechowywania stale uaktualnianej tabeli pomiarów z 32 sąsiadujących ze sobą komórek, oddzielnie dla każdego połączenia. Ponadto dla każdego urządzenia TRX częstotliwości „super”, jak to pokazano na fig. 7, zostaje określona konkretna liczba komórek zakłócających. Komórki zakłócającej muszą sąsiadować z komórką aktualnie obsługującą, ponieważ stacja MS mierzy poziom sygnału tylko w komórkach znajdujących

181 501 się na liście sąsiadujących komórek. W głównej postaci wykonania wynalazku liczba komórek określonych jako zakłócające, przypadająca na każde urządzenie TRX częstotliwości „super” nie może być większa niż pięć. Wtedy możliwe jest prowadzenie przez BSC monitoringu wszystkich urządzeń TRX częstotliwości „super”.

Informacja o komórkach, których sygnały mają być mierzone jest przesyłana do stacji MS w postaci listy komórek sąsiednich. Stacja MS dokonuje pomiarów sygnałów komórek umieszczonych na liście i przekazuje wyniki pomiarów dotyczące sześciu komórek o najsilniejszym sygnale do BSC. Komórki zakłócające muszą sąsiadować z komórką aktualnie obsługującą. W przeciwnym razie stacja MS będzie w stanie zmierzyć i przekazywać zmierzone poziomy sygnałów komórek zakłócających. W każdym razie zmierzone sygnały komórek zakłócających są często słabsze od sygnałów z sześciu sąsiednich komórek dających najsilniejszy sygnał i z tego względu zmierzony poziom RXLEV takiej komórki zakłócającej jest dostępny tylko w sposób nieciągły.

Gdy RXLEV którejś z komórek zakłócających nie występuje w przekazywanych wynikach pomiarów to działanie podejmowane w takim przypadku będzie zależało od tego czy chodzi o RXLEV komórki zakłócającej bezpośrednio wykorzystywany jako faktyczny poziom zakłóceń, czy też jest on tylko poziomem odniesienia, służącym do obliczania spodziewanego poziomu zakłóceń.

Jeśli stacja MS przekazuje wyniki pomiarów dla wszystkich sześciu sąsiadujących komórek, to jest przekazane zostały wyniki pomiarów dla wszystkich sześciu pozycji próbki, to wtedy najsłabszy RXLEV spośród tych sześciu jest przyjmowany jako wartość zmierzona dla tych komórek zakłócających. Jeśli w próbce przekazanej przez stację MS znajdują się wyniki dla mniej niż sześciu sąsiednich komórek - wtedy jako wynik pomiaru dla pozostałych, brakujących komórek zakłócających przyjmowany jest RXLEV = 0.

Wartość zmierzona jest wykorzystywana do obliczania spodziewanego poziomu zakłóceń. Dla tych komórek z których wynik pomiaru RXLEV służy do obliczania spodziewanego poziomu zakłóceń jako wartość zmierzoną przyjmuje się RXLEV = 0 jeśli w przekazanej próbce brakuje wyniku pomiaru dla takiej komórki.

Aby zapewnić maksymalną wiarygodność ostatecznego wyniku BSC można obliczyć średnią z kilku wyników pomiarów i dopiero tę wartość wykorzystać do obliczania stosunku C/I.

Stosunek C/I jest wyznaczany za każdym razem gdy BSC, fig. 5, otrzyma wyniki pomiarów i zostanie obliczona średnia z tych wyników.

Jeśli mamy do czynienia z połączeniem realizowanym przez urządzenie TRX normalnej częstotliwości, wtedy wyznaczanie C/I dotyczy wszystkich urządzeń TRX częstotliwości „super” w komórce aktualnie obsługującej oraz w komórkach potomnych sąsiadujących z komórką obsługującą, W takim przypadku wyznaczanie C/I służy do znalezienia urządzenia TRX częstotliwości „super” mającego stosunek C/I wystarczająco dobry dla dokonania „handover”.

Jeśli połączenie zostało przejęte przez TRX częstotliwości „super”, wtedy wyznaczanie stosunku C/I dotyczy tylko tego jednego TRX. W tym przypadku wyznaczanie tego stosunku ma na celu kontrolowanie czy stosunek C/I tego TRX jest wystarczająco dobry aby można było kontynuować połączenie na tej częstotliwości czy też należy przeprowadzić „handover” na częstotliwość normalną.

BSC oblicza stosunek C/I dla łącza nadawczego urządzenia TRX częstotliwości „super” w sposób podany powyżej wykorzystując do tego przetworzone wyniki pomiarów (średnie) oraz parametry nastawione dla tego TRX. Przetworzone wyniki pomiarów to: RXLEV sygnału odbieranego przez MS ze stacji bazowej obsługującej komórki, RXLEV takichże sygnałów z komórek zakłócających oraz RXLEV tychże z komórki potomnej. Parametrami są: Level Adjustment, CIEstWeight i CIEstType parametry te są nastawiane dla każdego urządzenia TRX w bazie danych należącej do BSC (fig. 7). Parametr Level Adjustment określa nastawiony poziom sygnału komórki zakłócającej (- 63 dB...63 cB) i jest używany do obliczania spodziewanego poziomu zakłóceń od sygnału danej komórki zakłócającej. Parametr CIEstWeight jest współczynnikiem korekcyjnym (1...10 komórki zakłócającej). Parametr

181 501

CIEstType wskazuje czy zmierzony poziom sygnału komórki zakłócającej jest wykorzystywany bezpośrednio jako faktyczny poziom zakłóceń czy też służy jako wartość odniesienia do obliczania spodziewanego poziomu zakłóceń.

Przez porównanie RXLEV dla TRX częstotliwości „super” komórki obsługującej z odbieranym poziomem zakłóceń BSC można obliczyć stosunek C/I dla tego TRX.

Dla dokonania wyżej wspomnianego porównania należy najpierw wyznaczyć RXLEV dla danego TRX częstotliwości „super”.

Poniżej uwzględniono dwa przypadki: gdy urządzenie TRX częstotliwości „super” należy do komórki normalnej (przypadek 1) oraz gdy należy ono do komórki potomne (przypadek 2). Średni poziom odbioru AV_RXLEV_TRX (k) sygnału nadawanego przez urządzenie TRX częstotliwości „super” oblicza się dla komórki normalnej następująco:

(AV_RXLEV_TRX(k) = AV_RXLEV_DL_HO+(BS-TXPWR_MAX-BS_TXPW) (1)

Gdzie: AV_RXLEV_DL_HO jest średnim poziomem RXLEV odbioru sygnału z komórki obsługującej; BS-TXPWR_MAX-BS_TXPWR jest różnicą między maksymalną dopuszczalną mocą odbieranego przez MS sygnału radiowego w komórce obsługującej a faktyczną jego mocą osiąganą w wyniku regulowania mocy stacji bazowej BTS. 2) Gdy mamy do czynienia z komórką potomną będącą kandydatką na dokonanie do niej ,,handover”, wtedy średni poziom odbioru AV_RXLEVTRX(k) sygnału nadawanego przez urządzenie TRX częstotliwości „super” jest równy średniemu poziomowi odbioru sygnału komórki potomnej.

Gdzie komórka potomna, jest komórką obsługującą to wtedy średni poziom odbioru AV_RXLEV_TRX(k) sygnału nadawanego przez urządzenie TRX częstotliwości SCPW jest obliczany w następujący sposób:

AV_RXLEV_TRX(k) = AV_RXLEV_DL_HO + (BS-TXPWR_MAX-BS_TXPWR) (2)

Najczęściej spotykaną sytuacją jest, że komórka zakłócająca jest normalną komórką i sąsiaduje z komórką obsługującą, dysponując takim samym zestawem częstotliwości „super” jak komórka obsługująca. Tak więc komórka zakłócająca znajduje się wystarczająco blisko aby mogła powodować zakłócenia. W takiej sytuacji średni poziom odbioru AV_RXLEV_TRX(k) sygnału nadawanego przez komórkę zakłócającą odpowiada poziomowi zakłóceń powodowanych przez komórkę zakłócającą w odbiorze sygnałów z urządzenia TRX częstotliwości „super”.

Jeśli połączenie jest realizowane za pośrednictwem TRX częstotliwości „Super” (częstotliwość BCCH) komórki potomnej lub komórka potomna jest kandydatką do przyjęcia „handover” a potencjalnym źródłem ewentualnych zakłóceń jest inna komórka potomna o takiej samej częstotliwości „super” (to jest częstotliwości BCCH) wówczas nie ma możliwości bezpośredniego zmierzenia i przekazania przez MS faktycznego poziomu zakłóceń ze względu na fakt, że częstotliwość BCCH jest taka sama jak częstotliwość, na której realizowane jest połączenie. W takim przypadku BSC, system transmisyjny 55, może jedynie szacunkowo wyznaczyć poziom zakłóceń powodowanych przez drugą komórkę potomną korzystając z poziomów tych sygnałów, które MS może zmierzyć i przekazać.

Jeśli profil sygnału transmisji radiowej w komórce sąsiedniej jest podobny do profilu zakłóceń w obrębie obszaru obejmowanego przez komórkę obsługującą to można przyjąć taką normalną sąsiadującą komórkę jako komórkę zakłócającą (komórkę odniesienia) zamiast faktycznego źródła zakłóceń. Profil sygnału transmisji radiowej jest uważany za taki sam jak profil sygnału zakłócającego gdy stosunek między poziomem tego pierwszego a poziomem sygnału zakłócającego (np. 6 dB) pozostaje w przybliżeniu niezmienny na całym obszarze obsługiwanym przez komórkę obsługującą. Ten stosunek określa wyżej wspomniany „Level Adjustment” nastawiany indywidualnie dla każdej komórki zakłócającej lub komórki odniesienia jak uwidocznione na fig. 7. Rodzaj sąsiedniej komórki wskazuje parametr CIEstType.

Celem zwiększenia wiarygodności szacunkowego (rachunkowego) wyznaczania poziomu zakłóceń można użyć kilku komórek odniesienia dla obliczania poziomu zakłóceń

AV_RXLEV_TRX(k) na łączu nadawczym. AV_RXLEV_TRX(k) oraz stosunek C/I dla sygnału nadawanego przez TRX częstotliwości „super”, oblicza się przy pomocy podobnych metod obliczeniowych. Do obliczania stosunku C/I dla sygnału nadawanego przez TRX częstotliwości „super” lub szacunkowego poziomu zakłóceń tego sygnału, można używać

181 501 różnych metod matematycznych takich jak metoda wartości średniej lub metoda wartości maksymalnej. W danej sieci można używać kilka różnych metod przykładowo przyporządkowanych konkretnym komórkom i wybieranych za pomocą specjalnych parametrów.

Szacunkowy poziom zakłóceń AV_RXLEV_TRX(k) jest obliczany przy użyciu metody wartości średniej w sposób następujący (w przypadkach gdy bierze się tylko pod uwagę wartości RXLEV komórek odniesienia):

AV_RXLEV_ESTM(k) = [Wl(k)*(AV_RXLEV_INTFl(k) + LEV_ADJ INTFl(k)) + W2(k)*(AV_RXLEV_INTFl(k) + LEV_ADJ_INFT2(k))]/[Wl(k) + W2(k)+ W3(k) + W4(k) + W5(k)].

Stosunek C/I - CI RATIO(k) - dla urządzenia nadawczo-odbiorczego TRX(k) jest obliczany metodą wartości średniej (w przypadkach gdy bierze się tylko pod uwagę wartości RXLEV komórek zakłócających) w następujący sposób, zamiast wartości RXLEV komórek odniesienia używa się tutaj poziomu zakłóceń AV RXLEV ESTM(k) wyznaczonego przy pomocy równania):

CI_ RATIO(k) =

[W3(k)* (AV_RXLEV_TRX(k)- AV_RXLEV_INTF3(k) + LEV_ADJ_INTF3(k)) + W4(k)*(AV_RXLEV_TRX(k)- AV_RXLEV_INTF4(k) + LEV_ADJ_INTF4(k)) + 1* (AV_RXLEV_TRX(k)-AV_RXLEV_ESTM(k))]/(W3(k) + W4(k))

Dokonany według wynalazku podział na dwie warstwy częstotliwości stwarza konieczność wprowadzenia dwóch specjalnych wartości progowych dla „handover” oprócz normalnie używanych do tego celu wartości progowych. Są to:

- „super” ReuseGoodCiThreshold - wartość progowa stosunku C/I służąca do porównania ż wyznaczoną wartością tego stosunku dla konkretnego urządzenia TRX częstotliwości „super” celem dokonania „handover” na to urządzenia.

- „super” ReuseBadCiThreshold - wartość progowa stosunku C/I, służąca do porównania z wyznaczoną wartością tego stosunku dla konkretnego urządzenia TRX częstotliwości „super” celem dokonania „handover” z tego urządzenia na urządzenie TRX częstotliwości normalnej. Obie te wartości progowe dla „handover” składają się z trzech części: faktycznej wartości progowej (stosunek C/I), łącznej liczby porównań (Nx), których należy dokonać zanim zostanie podjęta decyzja o dokonaniu „handover”, oraz liczba porównań (Px) z łącznej liczby porównań (Nx), w których wartość porównywana z wartością progową musi być większa lub mniejsza od niej lub jej równa aby mogło być podjęte jakiekolwiek działanie. Za każdym razem gdy BSC otrzymuje wyniki pomiarów od stacji MSI (np. po każdej wieloramce SACCH), dokonuje się porównania stosunku C/I dla odbioru sygnału nadawanego przez określone urządzenie TRX częstotliwości „super” z określoną wartością progową dla ,,handover”. Gdy połączenie jest realizowane za pośrednictwem TRX normalnej częstotliwości porównanie to dotyczy każdego urządzenia TRX częstotliwości „super” należącego do komórki obsługującej oraz komórek potomnych do niej przyległych zaś wartość progową, z którą porównanie jest dokonywane stanowi „super” ReuseGoodCiThreshold. Jeśli połączenie jest aktualnie realizowane za pośrednictwem urządzenia TRX częstotliwości „super” to porównanie to dotyczy jedynie tego konkretnego urządzenia, zaś wartość progową, z którą porównanie jest dokonywane, stanowi „super” ReuseBadCiThreshold.

Porównanie z wartością progową oraz podejmowanie odpowiednich kroków zależnie od wyniku tego porównania wygląda następująco: ·

Jeśli przynajmniej w porównaniach Px, wśród łącznej liczby porównań Nx, stosunek C/I [CI_RATIO(k)] z wartością progową „super” ReuseGoodCiThreshold dla danego urządzenia TRX częstotliwości „super” jest większy od wartości progowej lub równy tej wartości progowej wtedy dokonuje się „handover” z urządzenia TRX normalnej częstotliwości na urządzenie TRX(k) częstotliwości „super” ze względu na korzystną wartość stosunku C/I.

Jeśli przynajmniej w porównaniu Px, wśród łącznej liczby porównań Nx, stosunek C/I

[CI RATIÓ(k)] z wartością progową „super”ReuseBadCiThreshold dla danego urządzenia

TRX częstotliwości „super” jest mniejszy od wartości progowej lub równy tej wartości progowej, wtedy trzeba dokonać „handover” z urządzenia TRX(k) częstotliwości „super” na urządzenie TRX normalnej częstotliwości ze względu na niekorzystną wartość stosunku C/I.

181 501 „Handover” wewnątrzkomórkowy z urządzenia TRX normalnej częstotliwości na TRX częstotliwości „super”, BSC rozpoznaje istniejącą możliwość dokonania „handover”, gdy porównanie z wartością progową wskazuje, na korzystną wartość porównywanego stosunku C/I, na istnienie takiej możliwości jeśli chodzi o „handover” z urządzenia TRX normalnej częstotliwości na określone urządzenie TRX częstotliwości „super”. Jeśli komórka obsługująca ma szereg urządzeń TRX częstotliwości „super”, które spełniają wymagania dla dokonania „handover”, jeśli chodzi o wartość stosunku C/I, wtedy algorytm decyzji dotyczącej procesu „handover” uszeregowywuje te urządzenia według właściwych im wartości stosunku C/I i wybrane zostają te, które mają najkorzystniejszą wartość tego stosunku. Jeśli jednocześnie istnieje odpowiednie urządzenie TRX częstotliwości „super” zarówno w komórce obsługującej jak i przyległej komórce potomnej to BCS traktuje komórkę potomną preferencyjnie wobec komórki obsługującej. Innymi słowy BSC przeprowadza „handover” międzykomórkowy do komórki potomnej a nie,,handover” wewnątrzkomórkowy.

Częstotliwości „super” na TRX częstotliwości normalnej BSC rozpoznaje konieczność dokonania „handovef ’ wewnątrzkomórkowy z urządzeniami TRX, gdy porównanie z wartością progową dla „handover” wskazuje, że występują jakieś spośród następujących przyczyn uzasadniających konieczność dokonania „handover”: zakłócenia lub zła jakość transmisji na łączu nadawczym stacji bazowej względnie niekorzystny stosunek C/I. Gdy przyczyną uzasadniającą konieczność „handover” stanowią: zakłócenia lub zła jakość transmisji na łączu nadawczym stacji bazowej a ,,handover” na urządzenie TRX normalnej częstotliwości nie udaje się wtedy BSC może dokonać ,,handover” do innej normalnej komórki celem utrzymania połączenia.

BSC rozpoznaje konieczność dokonania „handover” wewnątrzkomórkowy między dwoma urządzeniami TRX częstotliwości „super”, gdy porównanie z wartością progową dla „handover” wskazuje, że może zachodzić po dokonaniu „handover” wewnątrzkomórkowego, ze względu na zakłócenia transmisji do stacji bazowej. Jeśli „handover” na inne urządzenie TRX częstotliwości „super” nie udaje się wtedy BSC może przeprowadzić „handover” wewnątrzkomórkowy lub międzykomórkowy na TRX normalnej częstotliwości celem utrzymania połączenia.

BSC rozpoznaje istniejącą możliwość dokonania „handover” międzykomórkowy z komórki normalnej do komórki potomnej gdy porównanie z wartością progową wskazuje, na korzystną wartość porównywanego stosunku C/I, na istnienie takiej możliwości jeśli chodzi o „handover” z urządzenia TRX normalnej częstotliwości na określone urządzenie TRX częstotliwości „super” komórki potomnej. Aby taki „handover” do komórki potomnej był możliwy dana komórka potomna musi także spełniać następujące warunki co do właściwości łącza radiowego:

1. AV RXLEV NCELL(n) > RXLEVMIN(n) + MAX(0,Pa) gdzie Pa = (MSTXPWRMAX(n)-P)

2. PBGT(n) > HO_MARGIN PBGT(n)

RXLEV_MIN(n) jest poziomem, od którego poziom sygnału AV_RXLEV_NCELL(n) w komórce potomnej (n) musi być wyższy aby doprowadzić ,,handover” do skutku. Parametr ten jest nastawiany dla każdej sąsiedniej komórki dla normalnego algorytmu procesu „handover”. MS_TXPWR_MAX(n) jest maksymalną mocą odbiorczą RX, jaką stacja MS może dysponować na kanale „rozmownym” w sąsiedniej komórce. HO_MARGIN_PBGT(n) jest granicą którą bilans mocy PBGT(n) komórki potomnej (n) musi przekraczać aby „handover” był możliwy. Są to więc parametry, które są nastawiane dla każdej sąsiedniej komórki dla normalnych między komórkowych procesów,,handover”.

Jeśli w wielu komórkach potomnych są odpowiednie częstotliwości SCPW wtedy BSC uszeregowywuje te komórki potomne według priorytetu i obciążenia każdej z nich a jako docelową wybiera najlepszą spośród nich. Jeśli w komórce potomnej znajduje się kilka urządzeń

TRX częstotliwości „super” spełniających jednocześnie wymagania co do stosunku C/I to algorytm procesu „handover” uszeregowywuje te urządzenia TRX według wartości stosunku

C/I.

181 501

BSC rozpoznaje konieczność dokonania „handover” międzykomórkowy z komórki potomnej do normalnej gdy porównanie z wartością progową dla „handover” wskazuje, że występująjakieś spośród następujących przyczyn uzasadniających konieczność dokonania „handover”: zakłócenia lub zła jakość transmisji na łączu nadawczym stacji bazowej względnie niekorzystny stosunek C/I. Gdy dostępnych jest kilka normalnych komórek wtedy BSC wybiera tę spośród nich jako docelową dla „handover”, która wykazuje najlepsze wyniki pod względem siły sygnału. W obszarze podlegającym danemu BSC nie ma żadnych dostępnych normalnych komórek to BSC może zainicjować „handover” między dwoma BSC w oparciu o tradycyjne kryteria aby utrzymać połączenie. Po zestawieniu połączenia i po wszystkich procesach „handover” korzystnie jest pozostawić pewien odstęp czasu, w którym wyznaczanie stosunku C/I jest uważane za niepewne i nie ma zezwolenia na „handover”. Jest to czas pozwalający stacji MS zdekodować kod identyfikacyjny BSC stacji bazowych komórek zakłócających zanim rozpocznie się obliczanie stosunku C/I. Ponadto częste „handover” dla tej samej stacji MS są korzystnie uniemożliwiane przez nastawienie minimalnego odstępu czasu między procesami „handover” związanymi z tym samym połączeniem. Ponadto jeśli próba „handover” nie uda się z jakichś przyczyn to ponowna próba jest dopuszczalna dopiero po upływie pewnego minimalnego czasu od poprzedniej próby.

181 501 euo

' Λ υ (ϋ 4J co φ ο Φ

ijustment,

o -H Φ 5 ΙΛ pa

φ

ijustment.

4J χ: tn l w w o

Φ

φ ϋ ο 44 Φ Ν

[bazowe

BST4 (LevelAc

o

CIEstTyi

BST9

£ 3

CIEstTyj

; i ;

Typ urządzenia TRX

Φ a φ E 0 c 2 E-·

[częst. |

TRX częstotliwości „super

TRX

TRX1

£

L dla handover

wartość progowa

Px)

wartość progowa

Px)

Wartość progowa :

SuperReuseGoodCi -

Pr

(Stosunek C/I, Nx_z

SuperReuseBadCi -

M

(Stosunek C/I, Nx,

bazowa

Φ

u φ ω

BTS1

BST2

181 501

Fig»

BTS

MSC

181 501

Fig. 2

181 501

BTS4

BTS2

Figo 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej, przy wykorzystaniu częstotliwości przydzielonej dolno- i gómowarstwowej sieci radiotelefonicznej bez zwiększenia zakłóceń od kanałów sąsiednich, znamienny tym, że dzieli się przydzielony dla danej sieci zakres częstotliwości na normalne częstotliwości radiowe, w stosunku do których stosuje się rzadziej ponowne wykorzystywanie tej samej częstotliwości dla uzyskania pozbawionego luk ogólnego pokrycia obsługą całego obszaru, który dana sieć obejmuje oraz na częstotliwości „super” często wykorzystywaną ponownie dla zapewnienia dużej zdolności przenoszenia ruchu, przy czym przynajmniej w niektórych komórkach sieci stosuje się co najmniej jedną częstotliwość normalną i co najmniej jedną częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną tak, żeby ta częstotliwość normalna była używana głównie do obsługi abonentów znajdujących się w strefie granicznej komórki, a ta częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywaną, używa się głównie do obsługi abonentów znajdujących się blisko stacji bazowej, przy czym stosuje się znane środki do sterowania rozłożeniem obciążenia ruchem na częstotliwość normalną i wspomnianą częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną za pomocą wewnątrzkomórkowych procesów „handover”, wywoływanych w zależności od spodziewanych zakłóceń występujących na częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanej częstotliwości.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że realizuje się wewnątrzkomórkowe procesy „handover” z częstotliwości normalnej na częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną, gdy ta ostatnia wykazuje wystarczająco niski poziom zakłóceń oraz odwrotnie, z częstotliwości „super” na częstotliwość normalną, gdy poziom zakłóceń na częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanej jest nadmiernie wysoki. .
3. Sposób według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że jedną z częstotliwości normalnych wyznacza się w każdym przypadku jako częstotliwość BCCH komórki oraz przydziela się w każdym przypadku danemu połączeniu częstotliwość normalną przy zestawianiu takiego połączenia lub przy dokonywaniu jego „handover” z innej komórki.
4. Sposób według zastrz. 1 lub 2, lub 3, znamienny tym, że mierzy się poziom, a korzystnie także jakość, sygnału stacji bazowej komórki obsługującej odbieranego przez stację ruchomą, oraz mierzy się poziom sygnałów odbieranych przez stację ruchomą z innych komórek otaczających komórkę obsługującą i przekazuje się wyniki tych pomiarów ze stacji ruchomej do komórkowej sieci radiotelefonicznej, przy czym wyznacza się poziom zakłóceń na częstotliwościach „super” często ponownie wykorzystywanych na podstawie przekazanych wyników pomiarów.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że jedną z komórek sąsiadujących lub większą ich liczbę przyporządkowuje się jednej z częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanych, komórki obsługującej a zmierzony poziom sygnału odbieranego z takiej sąsiedniej komórki lub komórek, wykorzystuje się do szacunkowego wyznaczenia poziomu zakłóceń na częstotliwości, której daną komórkę lub komórki przyporządkowano.
6. Sposób według zastrz. 4 lub 5, znamienny tym, że przekazuje stacji ruchomej wyniki pomiarów dotyczące tylko ograniczonej liczby komórek otaczających i wyznacza się przynajmniej jedną z komórek otaczających jako komórkę odniesienia, przyporządkowaną przynajmniej jednej częstotliwości „super”, komórki obsługującej, przy czym komórka odniesienia ma profil zakłóceń podobny do bardziej oddalonej komórki, będącej faktycznie potencjalnym źródłem zakłóceń, których jednak nie da się bezpośrednio zmierzyć przy użyciu stacji ruchomej, przeto wyznacza się poziom zakłóceń wywoływanych przez tą bardziej oddaloną komórkę na częstotliwości „super” wykorzystując zmierzony poziom sygnału komórki odniesienia.

181 501
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przy wyznaczaniu poziomu zakłóceń, koryguje się zmierzony poziom sygnału komórki odniesienia, uwzględniając różnicę poziomu sygnałów komórki odniesienia i wspomnianej bardziej oddalonej komórki.
8. System zwiększania pojemności komórkowej sieci radiotelefonicznej, mający przydzielone częstotliwości wielokrotnie ponownie wykorzystywane, znamienny tym, że przydzielone częstotliwości radiowe dzieli się na normalne częstotliwości, w stosunku do których stosuje się rzadziej ponowne wykorzystywanie tej samej częstotliwości, dla uzyskania pozbawionego luk ogólnego pokrycia obsługą całego obszaru oraz na częstotliwości „super” często wykorzystywane ponownie dla zapewnienia dużej zdolności przenoszenia ruchu, przy czym przynajmniej niektóre z komórek sieci mają co najmniej jedną częstotliwość normalną i co najmniej jedną częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną tak, że częstotliwość normalna jest używana głównie do obsługi abonentów znajdujących się w strefie granicznej komórki, a ta częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywana jest używana głównie do obsługi abonentów znajdujących się blisko stacji bazowej, przy czym sieć ta posiada znane środki do sterowania rozłożeniem obciążenia ruchem na wspomnianą częstotliwość normalną i częstotliwość „super”, często ponownie wykorzystywaną za pomocą wewnątrzkomórkowych procesów „handover”, wywoływanych w zależności od oceny zakłóceń występujących na tej „super” często ponownie wykorzystywanej częstotliwości.
9. System według zastrz. 8, znamienny tym, że przyczyną dokonywania ,,handover” z normalnej częstotliwości na częstotliwość „super” często ponownie wykorzystywaną jest wystarczająco niski poziom zakłóceń na tej częstotliwości „super” a przyczyną „handover” z częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanej, na częstotliwość normalną jest nadmiernie wysoki poziom zakłóceń na „handover”.
10. System według zastrz. 8 lub 9, znamienny tym, że częstotliwość (BCCH) komórki jest zawsze częstotliwością normalną a częstotliwość przydzielaną w momencie zestawiania połączenia lub na którą dokonywany jest „handover” z innej komórki jest zawsze częstotliwością normalną.
11. System według zastrz. 8, znamienny tym, że w skład komórki wchodzi przynajmniej jedna mikrokomórka mająca tylko częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywane, z których jedną stanowi częstotliwość (BCCH) i że zestawianie połączeń w tej mikrokomórce jest niemożliwe, a sieć komórkowa jako taka zawiera znane środki do sterowania rozłożeniem obciążenia ruchem na normalne komórki i te mikrokomórki poprzez międzykomórkowe procesy „handover”, uzależnione od poziomu zakłóceń w mikrokomórce.
12. System według zastrz. 8 lub 11, znamienny tym, że środki sterujące procesami ,,handover” są przystosowane do szacunkowego wyznaczania poziomu zakłóceń na częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanych komórki obsługującej na podstawie wyników pomiarów.
13. System według zastrz. 12, znamienny tym, że każdej z częstotliwości „super”, często ponownie wykorzystywanych, komórki obsługującej przyporządkowana jest jedna z sąsiadujących komórek lub większa ich liczba a zmierzony poziom sygnału z sąsiedniej komórki jest wykorzystywany do szacunkowego wyznaczania poziomu zakłóceń na tychże „super” częstotliwościach komórki obsługującej.
14. System według zastrz. 12 lub 13, znamienny tym, że wyniki pomiarów dokonywanych przez stację ruchomą dotyczą tylko ograniczonej liczby otaczających komórek, zaś przynajmniej jednej częstotliwości „super” często ponownie wykorzystywanej z komórki obsługującej przyporządkowana jest przynajmniej jedna spośród otaczających ją komórek, jako komórka odniesienia, przy czym komórka odniesienia jest tak dobrana, ażeby miała profil zakłóceń podobny do profilu zakłóceń występujących w bardziej oddalonej komórce będącej potencjalnym źródłem zakłóceń a dobrane środki sterujące procesami „handover” są przystosowane do szacunkowego wyznaczania poziomu zakłóceń powodowanych przez tą bardziej oddaloną komórkę korzystając ze zmierzonego poziomu sygnału z komórki odniesienia.

181 501
15. System według zastrz. 14, znamienny tym, że algorytm procesów „handover” jest przystosowany do szacunkowego wyznaczania poziomu sygnału komórki zakłócającej przez dokonywanie korekty zmierzonego poziomu odbieranego sygnału z komórki odniesienia, która to korekta uwzględnia różnicę w poziomie sygnałów między komórką odniesienia a komórką faktycznie zakłócającą.

* * *