SE514884C2 - Apparat och metod för mätning och bearbetning av information i ett paketorienterat kommunikationssystem - Google Patents

Description

l() 'Ju 20 25 30 35 514 8-84 2 flyttats, men i princip kan också det fasta nätverket byta cell om kontakten mellan en befintlig basstation och en mobil station bedöms vara undermålig. Befinner sig den mobila stationen på en plats som också täcks av en andra basstation är det tänkbart att byta basstation för att erhålla högre kvalitet på kommunikationen. Sker ett cellbyte under överföring av data innebär emellertid detta ett avbrott i data- kommunikationen mellan det fasta nätverket och den mobila stationen, vilket naturligtvis inte är önskvärt. Hinner inte all data översändas innan avbrottet kan man emellertid etablera en ny dataflödeskommunikation med den nya basstationen för att slutföra dataöverföringen. För GPRS kommer den effektiva datahastigheten att vara beroende av bland annat hur ofta MS (Mobile Station) byter cell. dvs cell re-selection, och hur snabbt procedurerna som är kopplade till detta utförs.

Föreliggande uppfinning syftar därför till att tillhandahålla en metod och ett verktyg som inöjliggör mätningar. vars resultat kan användas för att minimera den tid som åtgår för cell re-selection. till exempel via parainctcroptiiiicring.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser därför en apparat för mätning och bearbetning av iiiforniation i ett kommunikationssystem som innefattar ett paketföiiicdlziiitlc konimunikationsnät, i vilket kommunikationsnät en basstation är anordnad att täcka en cell, och en mobil station som kan kommunicera trådlöst med nämnda basstation inom nämnda cell för överföring av datapaket i ett temporärt blockflöde. Apparaten kännetecknas av en testenhet innefattande: - mätorgan anpassat för mätning av värdet av en första parameter under nämnda överföring av datapaket i ett första blockflöde, och för mätning av värdet av en andra parameter mellan det första blockflödet och ett andra blockflöde; - lagringsorgan anpassat för lagring av mätvärden för nämnda parametrar; - kalkylorgan anpassat för beräkning av nyckeltal i beroende av nämnda mätvärden.

Mätorganet är företrädesvis anordnat i en för ändamålet speciellt anordnad testmobil.

Vidare avser uppfinningen en metod för mätning och bearbetning av information i ett kommunikationssystem enligt ovan, vilken metod kännetecknas av stegen att - etablera ett första temporärt blockflöde, och påbörja mätning av en första parameter då överföringen av datapaket startas; - avsluta mätningen av den första parametern när det första blockflödet avslutats. och därvid påbörja mätning av en andra parameter; - etablera ett andra temporärt blockflöde, och därvid avsluta mätningen av den andra parametern; - lagra mätvärdena för den första och andra parametern; l0 15 20 25 30 35 514 884 3 - beräkna ett nyckeltal i beroende av nämnda mätvärden.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivs i detalj nedan, med hänvisning till den enda figuren, varvid figur 1 visar ett flödesschema för ett föredraget förfarande enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFQRMER Uppfinningen avser en apparat och ett förfarande för mätning och bearbetning av information i ett kommunikationsnät som är anpassat för paketförmedlade tjänster. t ex GPRS.

Enligt uppfinningen innefattar en testenhet ett mätorgan som används För att mäta tiden för överföring av data mellan en mobil station och det fasta nätet. För överföring av en eller flera LLC PDU (Logical Link Control Protocol Data Unit). i denna ansökan benämnda datapaket, mellan en mobil station MS och det fasta iiätet etableras ett temporärt blockflöde TBF (Temporary Block Flow). TBF avslutas när samtliga datapaket har översänts, men kan också avslutas i förtid av andra skäl.

Exempelvis kan ett cellbyte (cell re-selection) orsaka avbrott i TBF.

Testenheten innefattar också ett lagringsorgan, som exempelvis kan vara ett optiskt eller magnetiskt skivminne eller en enkel minneskrets, för lagring av parametervärden som nämnda mätorgan uppmätt. l syfte att utröna orsaken till varför TBF avslutats innefattar testenheten vidare ett därför anpassat detekteringsorgan. Detta detekteringsorgan innefattar första detekteringsmedel anpassade att detektera om ett blockflöde avbrutits i förtid, och om samtliga datapaket i blockflödet har överförts. Vidare innefattar detekterings- organet andra detekteringsmedel anpassade att, för ett i förtid avbrutet blockflöde. detektera vad som förorsakat avbrottet. När ett TBF avslutats, avgör testenheten utifrån den detekterade orsaken till att TBF avslutats om man skall mäta tiden till dess att ett nytt TBF etableras. Är den detekterade orsaken ett cellbyte, och det samtidigt detekterats att inte samtliga datapaket i TBF har översänts korrekt. mäter mätorganet även tiden från avbrottet av den första TBF till början av nästa TBF. Även detta parametervärde lagras i nämnda lagringsorgan.

Vidare innefattar testenheten ett kalkylorgan anpassat för bearbetning av den i lagringsorganet lagrade datan. Kalkylorganet är bland annat anpassat att generera en kvot mellan tid för dataöverföring och tid för cellbyte, ett nyckeltal som är mycket användbart vid nätoptimering. Kalkylorganet kan också användas för att göra en jämförande mätning av till exempel en medeldatahasighet för godtyckligt mät- intervall, där tiden för cellbyte inkluderas respektive exkluderas. 10 25 30 35 514 884 4 1 en föredragen utföringsform av apparaten enligt uppfinningen är testenheten anordnad i en mobil station MS som är anpassad för kommunikation i det paketförmedlande kommunikationsnätet. Denna MS utgör då en speciellt anpassad test-MS, anpassad att insamla och bearbeta data enligt ovan från olika platser inom nätets täckningsområde. I en annan utföringsform är testenheten integrerad i det fasta nätet, anordnad att detektera signaler från ett flertal basstationer och därvid att detektera cellbyten för mobila stationer.

I figur 1 illustreras i ett flödesschema principen för ett föredraget forfarande for uppfinningen. Flödet avser både insamling och bearbetning av data. När ett mätblock startas (1) sätts ett mätserieindex i till ett startvärde (2), exempelvis värdet 0. När ett första TBF startar (3) triggas mätorganet att påbörja mätning (4) av aktiv tid Ta [i] för mätserien i. Med aktiv tid menas således den tid under vilkcn data överförs i ett TBF. När TBF avslutas (6) stoppar mätorganet mätningen av den aktiva tiden (7). och testenheten lagrar det uppmätta parametervärdet Ta[i] i lagringsorganet.

När TBF avslutas kontrollerar också testenhetens detekteriiigsorgaii xarlöi* TBF avslutats (9). I den föredragna utföringsformen kontrolleras därvid först om det är ett cellbyte som förorsakat avbrottet i kommunikationen. Om så är fallet kontrolleras därefter om samtliga datapaket trots allt hunnit översändas korrekt (10).

Har inte överföringen slutförts korrekt startas mätning av inaktivt tid Tili] lör mätserien i (12). Med inaktiv tid avses tiden från ett första avbrutet TBF :s avbrottstidpunkt (6) till starttidpunkten (13) för ett andra TBF. under vilket andra TBF överföringen slutförs. Om annan anledning än cellbyite förorsakat att nämnda första TBF avslutats sätts värdet på den inaktiva tiden Ti[i] till O (1 1). Detta görs också om samtliga datapaket översånts korrekt i ett av cellbyte avbrutet TBF _ men det kan i vissa fall vara svårt att identifiera detta fall för nedlänks-TBF. Detta kan t ex lösas med att en timer anordnad i testenheten avgör när ingen ny TBF kommer att initieras från nätet, varvid slutsatsen kan dras att det inte finns några återstående datapaket att skicka. Då timem löper ut, sätts Tí[i] = O.

När ett andra TBF startar (13) stoppas uppräkningen av den inaktiva tiden Ti[i], och det uppmätta parametervärdet sparas i lagringsorganet (14). Det lagrade parametervärdet för Ti[i] är således antingen den uppmätta tiden mellan nämnda första och andra TBF, eller 0.

När parametervärden för både aktiv och inaktiv tid lagrats för en mätserie, kontrollerar testenheten om ett externt villkor är uppfyllt (15). Detta kan exempelvis vara att ett förbestämt antal mätserier har slutförts. Har man inte uppfyllt det externa villkoret stegas mätserieindex i upp ett steg, (16) vartefter en ny mätserie således börjar med mätning av aktiv tid Ta[i+l] (4) från starttidpunkten av nämnda andra 10 15 20 25 30 35 5141 884 5 TBF (13). Denna andra mätserie i+l fortgår på samma sätt som den första serien i, och därefter kontrolleras på nytt om ett externt villkor har uppfyllts (15).

När ett extemt villkor för att avsluta mätningarna har uppfyllts beräknar testenhetens kalkylorgan förbestämda nyckeltal (17), med hjälp av de i lagringsorganet lagrade parametervärdena. F öreträdesvis är kalkylorganet anordnat att beräkna kvoten av en andra parameter, dvs inaktiv tid, och en första parameter, dvs aktiv tid. Detta kan göras för varje mätserie, men också för hela mätblocket. vilket innefattar samtliga mätserier från start av mätblocket (1). För ett helt mätblock, med första mätserieindex = 0, är således ett nyckeltal Z(Ti[x], x=0..i)/Z(Ta[x], x=0..i).

När kalkylorganet beräknat förbestämda nyckeltal avslutas mätblocket (18). l en utföringsform där testenheten är anordnad att beräkna ett nyckeltal som är baserade på mängden översänd data under TBF, utökas proceduren med att mät- orgainet vid start av ett TBF (3) också påbörjar inätniiig av en tredje parzuneter D[i] (5). Att denna mätning representerar en alternativ utföringsform indikeras i figuren av streckade kantlinjer och pilar. Denna tredje parameter D[i] kan vara antalet överförda bitar (t ex RLC-data, RLC = Radio Link Control). Mätningama D[i] stoppas och lagras (8) då TBF avslutas (6). De överförda bitar som mäts behöver inte inkludera all RLC-data. T ex kan man välja att exkludera headerinformation från vissa överliggande protokoll. Den sammanlagda mängden Överförd data kan användas till beräkning av medeldatahastighet med och utan cellbyte. Denna typ av _iämförande mätning är också mycket användbar vid nätoptimering. 1 denna utföringsform är kalkylorganet företrädesvis anordnat att beräkna nyckeltal baserade på samtliga tre parametrars värden. För ett helt mätblock beräknas således: Medeldatahastighet exkl. cellbytestid: Z(D[x], x=O..i)/Z(Ta[x], x=0..i).

Medeldatahastighet inkl. cellbytestid: E(D[x], x=0..i)/{ZI(Ta[x], x=0..i) + Z(Ti[x], x=O..i)} 1 en töredragen utföringsforrn av uppfinningen realiseras processtegen enligt flödesschemat i figur I av en dataprogramprodukt som innefattar ett lagrings- medium. Nämnda lagringsmedíum kan exempelvis vara ett optiskt eller magnetiskt skivminne, eller en hårdisk. Dataprogramprodukten är därvid anpassad för använd- ning med ett datorsystem innefattande en processor, ett minnesorgan och ett in- och 10 514 884 6 utmatningsorgan. Enligt en foredragen utforingsforrn innefattar dataprogram- produkten organ, lagrade på nämnda lagringsmedium, for styming av datorsystemet till att utfora vart och ett av processtegen som beskrivits med hänvisning till figur l.

Utforingsformer av uppfinningen är användbara inom ett flertal olika tillämp- ningsområden. Några exempel är: - prestandautvärdering av olika parameterinställningar i testmiljö; - prestandautvärdering av olika parameterinställningar for GPRS i GSM-nätet. t ex hierarkisk cellindelning; - for att i optimeringssyfte jämfora datahastigheter mellan områden (som kan ha olika cellstruktur), utan att resultaten påverkas av antalet cellbyten; - for att utvärdera eventuella effektivitetsforluster/-vinster med nätinitierat cellbyte; och - utvärdering av om låg datahastighet i ett område beror på cellstrtikturf” parametersättning Det är for fackmannen inom området uppenbart att ett flertal varianter och modifieringar av de beskrivna utforingsformerna är tänkbara, exempelvis att niäta andra parametrar och att beräkna andra typer av nyckeltal, utan att man for den anledningen hamnar utanför uppfinningens omfång. vilket endast begränsas av nedanstående patentkrav.

Claims (27)

'_11 10 15 IQ Ut 30 35 s14 ss4 7 PATENTKRAV

1. l. Apparat för mätning och bearbetning av information i ett kommunikationssystem som innefattar ett paketorienterat kommunikationsnät, i vilket kommunikationsnät en basstation är anordnad att täcka en cell, och en mobil station som kan kommunicera trådlöst med nämnda basstation inom nämnda cell för överföring av datapaket i ett temporärt blockflöde, kännetecknad av en testenhet innefattande: - mätorgan anpassat för mätning av värdet av en första parameter under nämnda överföring av datapaket i ett första blockflöde, och för mätning av värdet av en andra parameter mellan det första blockflödet och ett andra blockflöde; - lagringsorgan anpassat för lagring av mätvärden för nämnda parametrar; - kalkylorgan anpassat for beräkning av nyckeltal i beroende av nämnda mätvärden.

2. Apparaten enligt krav 1, där nämnda testenhet är anordnad i nämnda mobila station.

3. Apparaten enligt krav I, där nämnda testenhet är anordnad i nämnda basstation.

4. Apparaten enligt krav 2 eller 3, innefattande detekteringsorgan som har - första detekteringsmedel för att detektera om ett blockflöde avbrutits i förtid, och om samtliga datapaket i blockflödet har överförts; i - andra detekteringsmedel lör att, för ett i förtid avbrutet blockflöde, detektera vad som törorsakat avbrottet.

5. Apparaten enligt krav 4, där nämnda kalkylorgan är anordnat att ge nämnda andra paraineter ett förbestämt parainetervärde i beroende av nämnda detekteringsorgan.

6. Apparaten enligt krav 5, där nämnda andra detekteringsmedel är anordnat att detektera om ett avbrott i ett blockflöde förorsakats av ett cellbyte för koinrnunikationen, och där nämnda kalkylorgan är anordnat att ge nämnda andra parameter parametervärdet noll om det andra detekteringsmedlet detekterat annan anledning än cellbyte för blockflödets avbrott.

7. Apparaten enligt krav 6, där nämnda kalkylorgan är anordnat att ge nämnda andra parameter parametervärdet noll om det andra detekteringsmedlet detekterat att ett avbrott i ett blockflöde förorsakats av ett cellbyte, och om dessutom nämnda 10 20 25 30 35 514 ssi 8 forsta detekteringsmedel detekterat att samtliga datapaket i blockflödet har överlörts.

8. Apparaten enligt något av föregående krav, innefattande ett indexeringsorgan anordnat att ge mätvärdena for nämnda forsta och andra parametrar ett forsta index för en första mätserie, och att stega upp index med ett steg till en andra mätserie motsvarande den forsta mätserien, med början vid nämnda andra blockflöde.

9. Apparaten enligt något av föregående krav, där nämnda mätorgan innefattar en tidmätare, varvid den forsta parametern är aktiv blockflödestid och den andra parametern är inaktiv blockflödestid.

10. Apparaten enligt krav 9. där nämnda nyckeltal är kvoten mellan inaktiv och aktiv blockflödestid.

11. 1 l .Apparaten enligt krav 8 i kombination med krav 9. där nämnda nyckeltal är kvoten mellan summan av inaktiv blockflödestid for olika mätserier. och summan av aktiv blockflödestid for nämnda mätserier.

12. Apparaten enligt krav 9, där nämnda mätorgan innefattar en biträknare anordnad att räkna överförda bitar av förbestämd typ i ett blockflöde. varxfid en tredje parameter är överford datamängd.

13. Apparaten enligt krav 12. där nämnda nyckeltal är kvoten mellan överford datamängd och aktiv blockflödestid.

14. Apparaten enligt krav 8 i kombination med krav 12. där nämnda nyckeltal är kvoten mellan summan av överford datamängd for olika mätserier. och sixmman av inaktiv och aktiv blocktlödestid for nämnda mätserier.

15. Metod for mätning och bearbetning av information i ett kommunikationssystem som innefattar ett paketorienterat konimunikationsiiät i vilket kommunikationsnät en basstation är anordnad att täcka en cell, och en mobil station som kan kommunicera trådlöst med nämnda basstation inom nämnda cell för överföring av datapaket i ett temporärt blockflöde, kännetecknad av stegen att - etablera ett första temporärt blockflöde, och påbörja mätning av en forsta parameter då överforingen av datapaket startas: - avsluta mätningen av den första parametern när det forsta blockflödet avslutats. och därvid påbörja mätning av en andra parameter; 10 15 20 25 30 35 7514 884 9 - etablera ett andra temporärt blockflöde, och därvid avsluta mätningen av den andra parametern; - lagra mätvärdena för den första och andra parametern; - beräkna ett nyckeltal i beroende av nämnda mätvärden.

16. Metoden enligt krav 15, innefattande stegen att: - detektera om ett blockflöde avbrutits i förtid; - detektera om samtliga datapaket i blockflödet har överförts vid avbrottet; - detektera vad som förorsakat avbrottet för ett i förtid avbrutet blockflöde.

17. Metoden enligt krav 16, innefattande stegen att: - ge nämnda andra parameter ett förbestämt parametervärde i beroende av nämnda detekterin gar.

18. Metoden enligt krav 17, innefattande stegen att: - detektera om ett avbrott i ett blockflöde förorsakats av ett cellbyte för kommunikationen; - ge nämnda andra parameter parametervärdet noll om det andra annan anledning än cellbyte för blockflödets avbrott detekterats.

19. l9. Metoden enligt krav 18, innefattande stegen att: - ge nämnda andra parameter parametervärdet noll om det detekterats att ett avbrott i ett blockflöde förorsakats av ett cellbyte, och om det dessutom detekterats att samtliga datapaket i blockflödet har överförts.

20. Metoden enligt något av kraven 17 - 19, innefattande stegen att: - ge mätvärdena för nämnda första och andra parametrar ett första index för en första mätserie; - att stega upp index med ett steg; - påbörja en andra mätserie, motsvarande den första serien, vid början av nämnda andra blockflöde.

21. .21.Metoden enligt något av kraven 17 - 20, innefattande stegen att: - för den första parametem mäta aktiv blockflödestid, och; - för den andra parametem mäta inaktiv blockflödestid.

22. Metoden enligt krav 21, innefattande stegen att: - beräkna kvoten mellan inaktiv och aktiv blockflödestid för att erhålla nâiinntia l0 20 25 514 884 10 nyekehal

23. Metoden enligt krav 20 i kombination med krav 21. innefattande stegen att: - beräkna kvoten mellan summan av inaktiv blockflödestid för olika mätserier. och summan av aktiv blockflödestid för nämnda mätserier för att erhålla nämnda nyckeltal.

24. Metoden enligt krav 21, innefattande stegen att: - räkna överförda bitar av förbestämd typ i ett blockflöde, varvid en tredje parameter är Överförd datamängd.

25. Metoden enligt krav 24, innefattande stegen att: - beräkna kvoten mellan Överförd datamängd och aktiv blockflödestid för att erhålla nämnda nyckeltal.

26. Metoden enligt krav 20 i kombination med krav 24. innefattande stegen att: - beräkna kvoten mellan summan av Överförd datamängd för olika mätserier. och summan av inaktiv och aktiv blockflödestid för nämnda niätserier för att erhålla nämnda nyckeltal.

27. En dataprogramprodukt för användning med ett datorsystem i ett kommunikationssystem_ varvid konimunikationssyfstemet innefattar ett paketorienterat kommunikationsnät där en basstation är anordnad att täcka en cell. och en mobil station som kan kommunicera trådlöst med nämnda basstation inom nämnda cell för överföring av datapaket i ett temporärt blockflöde, och där nämnda datorprogramprodukt innefattar ett lagringsmedium, kännetecknad av organ. lagrade på nämnda lagringsmedium, för styrning av datorsystemct till att iufiära metodstegen enligt krav l5 - 26.