SE515893C2 - Anordning för olika frekvensplanering i ett telekommunikationssystem - Google Patents

Description

25 30 35 515893 2 att åstadkomma överlämning till en basstation med smala lober.

Sammanfattning av uppfinningen Således tillhandahåller föreliggande uppfinning en anordning for olika frekvensplanering i ett telekommunikationssystem som innefattar en mobiltelefon- växel, ett antal basstationsplatser med basstationer som kontrolleras av mobiltelefonväxeln och mobila stationer.

Enligt uppfinningen innefattar varje basstationsplats åtminstone två basstationsuppsättningar, där en forsta basstationsuppsättning har åtminstone en rundstrålad (broadcast) kanal som utnyttjar en bred lob for samtalsuppkopplingsforfaranden och en andra basstationsuppsättning har trafikkanaler som utnyttjar smala lober. En sådan andra basstationsuppsättning har tätare frekvensåtervinning än den forsta basstationsuppsättningen, vilket möjliggör mindre interferens och ökad relativ kapacitet.

Anordningen innefattar medel for att åstadkomma en överföring av den mobila stationen från den forsta basstationen från den andra basstationen så snart samtalet är uppkopplat.

Uppfinningen är definierad i det vidhängande kravet 1, medan foredragna utforingsformer av uppfinningen beskrivs i de beroende patentkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppfinningen beskrivs nedan i detalj med hänvisning till de bifogade ritning- arna, där: figur l schematiskt visar frekvensplaneringen i olika basstationsuppsättningar enligt en utforingsform av uppfinningen och figurema 2 - 5 schematiskt visar olika steg av ett forfarande for samtalsupp- koppling i enlighet med en utforingsform av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utforingsformer Föreliggande uppfinning hänfor sig till modernisering och förbättring av gamla mobiltelekommunikationssystem. Nya basstationer utrustade med riktbara antenngrupper, som möjliggör utnyttjandet av smala lober, introduceras. De smala loberna genererar mindre interferens till omgivande platser och de mottagande smala loberna mottager mindre interferens från omgivande platser. Detta möjliggör en mycket tätare återanvändning av platser, dvs kortare avstånd for frekvensåtervinning. En platsåtervinning av två eller ett är t ex möjlig. Dvs, i det senare fallet, att samma frekvens kan återanvändas i angränsande platser. Samma frekvens kan t o m återanvändas inom samma plats.

Rundsändnings- (broadcast) eller systemkanaler måste sändas ut såsom en 10 15 20 25 30 35 5.15 893 3 bred lob över hela cellarean. I fallet med NMT 450 kallas dessa kanaler CC (Calling Channel; anropskanal) och TC-fri (Traffic Channel free; fri trafikkanal).

Platsåteranvändningen av broadcast-kanalerna måste vara mindre tät än för de smala loberna på grund av den högre interferensen för breda lober.

I flgur 1 visas schematiskt en möjlig frekvensplanering av de två basstations- uppsättningama (BS). I en verklig implementering kan basstationerna vid samma plats vara integrerade med varandra. Termen basstation avser i detta sammanhang också den logiska definitionen av kanalerna i telefonväxeln.

En plats I är placerad i centrum av varje hexagon. Täckningsområdet för en plats representeras på konventionellt vis av en hexagonal ring, trots att det är Väl känt att täckningsområdet i verkligheten har en oregelbunden form. Varje plats är indelad i sektorer. Varje sektor av en plats har två basstationsuppsättningar definierade under mobiltelefonväxeln MTX. De två basstationsuppsättningarna behöver inte nödvändigtvis ha samma täckningsområde. Den första typen av basstationer är en CC-basstation med bredlobiga anropskanaler, bredlobiga fria trafikkanaler och smallobiga trafikkanaler. CC-basstationerna bildar en första basstationsuppsättning 2 såsom visas i figur 1. Denna typ av basstationer har längre återanvändningsavstånd, i detta exempel innefattar varje frekvensgrupp 4 sju platser.

Den andra typen av basstationer är en TC-basstation med smallobi ga trafik- kanaler och fria trafikkanaler. TC-basstationen bildar en andra uppsättning 3 som har kortare återanvändningsavstånd för att ge högre kapacitet. Såsom visas i figuren för detta exempel har varje frekvensgrupp 5 i denna basstationsuppsättning tre platser.

I samtalsuppkopplingsförfarandet för nedlänk, dvs samtalsuppkoppling initierad av mobiltelefonväxeln, måste en bredlobi g anropskanal sändas över hela cellarean, då läget for den mobila stationen (MS) ej är känt. I figur 2 sänds anropskanalen över en sektor i en bred lob. I detta fallet är den breda loben l20° och kan betraktas som en cell.

I figur 3 är samtalsuppkopplingen avklarad och den smallobiga trafikkanalen för CC-basstationen är allokerad till den mobila stationen och etablerad för samtalet.

Då CC-basstationen har ett begränsat antal smallobi ga trafikkanaler är det önskvärt att överföra samtalet till TC-basstationen. I den första utföringsformen av uppfinningen är förfarandet som följer. På konventionellt vis kontrollerar mobiltele- fonväxeln kvaliteten på trafikkanaler genom att beordra en signalstyrkemätning SSM, så att mobiltelefonväxeln kan beordra en överföring ifall si gnalstyrkan faller under en tröskel. Telefonväxeln beordrar en signalstyrkemätning omedelbart efter samtalsuppkopplingen. Då, i detta fall, en överföring är önskvärd rapporterar en 10 15 20 25 30 35 .515 893 4 enhet i CC-basstationen ”dålig kvalitet” i ett meddelande till mobiltelefonväxeln, såsom visas i figur 4. Som ett snabbare alternativ kan CC-basstationen rapportera dålig kvalitet till MTXn utan föregående mätningsorder.

Mobiltelefonväxeln kontrollerar därefier kvaliteten på de omgivande bas- stationerna. I anordningen enligt uppfinningen är TC-basstationen definierad såsom en ”omgivande” basstation till CC-basstationen i mobiltelefonväxeln. Den verkliga kvaliteten för TC-basstationen rapporteras till mobiltelefonväxeln.

Således, orsakas mobiltelefonväxeln att verkställa en överföring till en smal lob i TC-basstationen, under vilken samtalet fortskrider, såsom visas i figur 5.

Om samtalsuppkopplingen är initierad av den mobila stationen, dvs i fallet med upplänk, finns två möjligheter: den mobila stationen kan låsa till en bredlobig fri trafikkanal som sänds av CC-basstationen eller den mobila stationen kan låsa till en smallobig fri trafikkanal som sänds av TC-basstationen. Fria trafikkanaler på TC-basstationen kan sändas i smala lober i ofta använda riktningar som bestäms av basstationens styrenhet.

I det första fallet, när den mobila stationen låser till CC-basstationen, låser den mobila stationen till en bredlobig trafikkanal och påbörjar en vanlig samtals- uppkoppling. På ett sätt liknande den MTX-initierade samtalsuppkopplingen mottagas SSM-ordern från MTXn och CC-basstationen svarar genom att sända ett meddelande som indikerar dålig kvalitet, och framkallar därvid överlämning till TC- basstationen.

I det andra fallet, när den mobila stationen låser till TC-basstationen, är den mobila stationen redan låst vid en smallobi g trafikkanal hos TC-basstationen.

Således behövs ingen överlämning, och TC-basstationen besvarar SSM-order genom att returnera ett meddelande som indikerar den verkliga kvaliteten för kanalen. Naturligtvis kommer en överlämning att verkställas till en annan cell på konventionellt sätt om den verkliga kvaliteten är dålig.

I den första utföringsformen av uppfinningen, kan TC-basstationer introdu- ceras utan att några modifieringar av mobiltelefonväxelns mjukvara krävs genom att besvara en SSM-order med ett fiktivt meddelande som indikerar dålig kvalitet.

Detta gör också det moderniserade systemet oberoende av MTX-tillverkare.

I den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning är också mobiltele- fonväxeln moderniserad, t ex genom modifiering av mjukvaran. I den moderni- serade versionen av MTXn är MTXn medveten om de dubbla basstationssystemen och MTXn beordrar överlämning till TC-basstationen så snart samtalet är uppkopplat. Således skickas ingen signalstyrkemätningsorder till CC-basstationen utan överföringen beordras direkt. TC-basstationens signalstyrka övervakas på konventionellt sätt såsom nämnts ovan. l tabellen nedan visas ett exempel med ökad kapacitet enligt denna metod 10 15 20 .515 893 5 jämfört med traditionell NMT-planering. NMT-systemet är standard med tre sektorer per plats och en återanvändning av basstationsplatser på sju, dvs tjugoen basstationer i en frekvensgrupp. I ett standard NMT-system finns ingen motsvarighet till TC-basstationerna såsom de används i denna uppfinning. Med antagande av ett fast frekvensavstånd och 5 % blockering, är kapaciteten per plats 12,6 erlang. Den relativa kapaciteten är satt till l. I det exemplifierade systemet enligt uppfinningen finns en återanvändning av TC-basstationsplatser på tre.

Således är kapaciteten per plats 31,9 erlang inom samma frekvensområde och samma bandbredd för kanalerna, varvid den relativa kapaciteten har ökats med en faktor 2,5.

Tabell l: Kapacitetsökning Platsåtervinning Platsåtervinning Kapcitet per plats Sektorer per för CC' för (erlang med 5 % Relativ plats basstationer TC-basstationer blockering) kapacitet NMT standard med 3 sektorer 7 (7) 12,6 1 per plats Uppfinningen 7 3 3 1,9 2,5 Således tillhandahåller föreliggande uppfinning en anordning som möjliggör introduktion av fasstyrda antenngrupper med tät frekvensåteranvändning som resulterar i en ökad relativ kapacitet. I en första utföringsform introduceras smala lober utan modifiering av existerande mobiltelefonväxlar. I en andra utföringsform är också mobiltelefonväxlarna anpassade till kombinationen av bredlobiga bas- stationer och smallobiga basstationer. Uppfinningen kan implementeras på olika sätt genom hårdvara och/eller mjukvara, vilket lätt inses av en fackman inom området.

Uppfinningens omfång är endast begränsat av de vidhängande kraven.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 515 893 6 PATENTKRAV

1. l. Anordning for olika frekvensplanering i ett telekommunikationssystem inne- fattande en mobiltelefonväxel (MTX), ett antal basstationsplatser med basstationer (BS) vilka kontrolleras av MTXn, och mobila stationer (MS), där varje basstations- plats (1) innefattar åtminstone två basstationsuppsättningar, vari en första (CC) basstationsuppsättning (2) av en forsta typ har åtminstone en rundsänd (broadcast) kanal som utnyttjar en bred lob for ett samtalsuppkopplingsforfarande, och en andra (TC) basstationsuppsättning (3) av en andra typ har trafikkanaler som utnyttjar smala lober, och av att den andra (TC) basstationsuppsättningen (3) har tätare frekvensåteranvändning än den forsta (CC) basstationsuppsättningen (2), kännetecknad av att den forsta typen av (CC) basstationer är anordnad att sända ett meddelande som indikerar låg kvalitet, antingen såsom ett svar på en signalstyrke- mätningsorder från MTXn eller initierad av basstationen, så att MTXn bringas att verkställa en överföring av den mobila stationen från den forsta typen av (CC) basstationer till den andra typen av (TC) basstationer så snart ett samtal är uppkopplat.

2. Anordning enligt krav l, kännetecknad av att den första typen av (CC) basstationer har bredlobi ga anropskanaler. bredlobiga fria trafikkanaler och smallobi ga trafikkanaler.

3. Anordning enligt något av kraven 1 - 2, kännetecknad av att den andra typen av (TC) basstationer har smallobiga fria trafikkanaler och smallobi ga trafikkanaler.

4. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den andra typen av (TC) basstationer år anordnad att sända en smallobig fri trafikkanal, och att den mobila stationen kan låsa till en sådan fri trafikkanal och påbörja ett samtals- uppkopplingsforfarande.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att den fria trafikkanalen sänds i ofta utnyttjade riktningar.

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att de ofta utnyttjade riktningarna bestäms av en styrenhet till basstationen.