FI104683B - Kanavanvaihto matkaviestinjärjestelmässä - Google Patents

Description

104683

Kanavanvaihto matkaviestinjärjestelmässä Keksinnön soveltamisala

Keksintö koskee kanavanvaihtomenetelmää matkaviestinjärjestelmässä, jossa radiosignaalin virheenkorjaus voidaan järjestää eri suojaustasoin.

5 Menetelmässä mitataan naapuritukiasemien ja palvelevan tukiaseman signaalin tasoa ja/tai laatua matkaviestimen vastaanottimessa, verrataan näin saatuja mittaustuloksia ja yhteyden muita suureita kanavanvaihtokriteereihin ja suoritetaan kanavanvaihto (handover) lähtösolusta kohdesoluun, kun asetetut kana-vanvaihtokriteerit täytetään.

10 Keksintö koskee myös matkaviestinjärjestelmää kanavanvaihdon to teuttamiseksi.

Keksinnön taustaa

Solukkotyyppisissä matkaviestinjärjestelmissä radiopeitto toteutetaan useilla hieman päällekkäin sijaitsevilla radiosoluilla. Matkaviestimen siirtyessä 15 solusta toiseen suoritetaan kanavanvaihto (handover) uuteen radiosoluun ennalta määrättyjen handover-kriteerien perusteella. Kanavanvaihto pyritään toteuttamaan tavalla, joka häiritsee mahdollisimman vähän käynnissä olevaa puhelua. Kanavanvaihto aiheutuu normaalisti radiotien kriteerien perusteella mutta handover voidaan tehdä muistakin syistä, kuten esimerkiksi kuormituksen jaka-20 miseksi tai lähetystehojen pienentämiseksi tai kun matkaviestin on siirtynyt liian etäälle tukiasemasta, jolloin radiosignaalin kulkuviive kasvaa liian suureksi.

Oheisen piirustuksen kuviossa 1 on esitetty yksinkertaistettu yleiseurooppalaisen GSM-matkaviestinjärjestelmän lohkokaavio. Matkaviestin MS (Mobile Station) on radioteitse kytkeytyneenä johonkin tukiasemaan BTS (Base 25 Transceiver Station), kuvion 1 tapauksessa tukiasemaan BTS1. Tukiasemajärjestelmä BSS (Base Station System) koostuu tukiasemaohjaimesta BSC (Base Station Controller) ja sen alaisuudessa olevista tukiasemista BTS. Matkapuhelinkeskuksen MSC (Mobile Services Switching Centre) alaisuudessa ·* on yleensä useita tukiasemaohjaimia BSC. Matkapuhelinkeskus MSC on yh- - 30 teydessä toisiin matkapuhelinkeskuksiin ja kauttakulku-MSC:n (GMSC, Ga- , teway Mobile Services Switching Centre) kautta yleiseen puhelinverkkoon. Ko ko järjestelmän toimintaa valvoo käyttö- ja kunnossapitokeskus OMC (Operation and Maintenance Centre). Matkaviestimen MS tilaajatiedot on tallennettuna pysyvästi järjestelmän kotirekisteriin HLR (Home Location Register) ja väliaikai- 2 104683 sesti siihen vierailijarekisteriin VLR (Visitor Location Register), jonka alueella matkaviestin MS kulloinkin sijaitsee.

Matkaviestin MS ja palveleva tukiasema BTS1 mittaavat jatkuvasti radioyhteyden signaalin tasoa ja laatua mm. kanavanvaihdon tarpeen määrittämi-5 seksi. Matkaviestin MS mittaa palvelevan tukiaseman BTS1 ja sijaintialuettaan lähinnä olevien tukiasemien BTS signaaleja mm. sopivan kanavanvaihdon koh-desolun valitsemiseksi. Esimerkiksi GSM-matkaviestinverkossa matkaviestin MS voi mitata palvelevan tukiaseman lisäksi samanaikaisesti enintään 32:n muun tukiaseman signaalitasoa. Palvelevan tukiaseman BTS1 kautta il-10 moitetaan matkaviestimelle MS naapurisolut, joita sen tulee mitata. Kunkin solun mittaustulokset tunnistetaan tukiasematunnistekoodin BSIC (Base Station Identity Code) ja yleislähetyskanavan BCCH (Broadcast Control Channel) taajuuden yhdistelmän perusteella.

Matkaviestin MS lähettää säännöllisesti mittaustulokset raport-15 tisanomana palvelevan tukiaseman BTS1 kautta tukiasemaohjaimelle BSC. Raporttisanoma sisältää palvelevan tukiaseman ja enintään kuuden parhaimman naapuritukiaseman mittaustulokset. Kanavanvaihto palvelevasta solusta johonkin ympäristösoluun voi tapahtua esimerkiksi, kun matkaviesti-men/tukiaseman mittaustulokset osoittavat nykyisen palvelevan solun alhaista 20 signaalitasoa ja/tai -laatua ja ympäristösolusta on saatavissa parempi signaali-taso, tai kun jokin ympäristösolu mahdollistaa liikennöinnin alhaisemmilla lähe-tystehotasoilla. Lisäksi kanavanvaihto sopivimpaan ympäristösoluun pyritään suorittamaan, kun palvelevalla tukiasemalla on liikaa kuormitusta tai, kun matkaviestin MS on siirtynyt liian etäälle palvelevasta tukiasemasta BTS tai jos tu-25 kiaseman vaihto jostain muusta syystä on tarpeen. Kanavanvaihdon koh-desolun valintaan vaikuttavat esimerkiksi kohdesolun signaalitaso ja/tai kuormitus. Matkaviestinverkon stabiilisuuden varmistamiseksi kanavanvaihdossa käytettävät mittaustulokset ja parametrit keskiarvoistetaan tietyllä aikavälillä. Näin kanavanvaihto saadaan vähemmän herkäksi hetkellisten häiriöiden tai häipy-30 mien aiheuttamille vääristyneille mittaustuloksille.

Tukiasemaohjain BSC tekee kanavanvaihtoon liittyvät päätökset. Jos kohdesolu on toisen tukiasemaohjaimen BSC alaisuudessa, voidaan kanavanvaihto tehdä matkapuhelinkeskuksen MSC ohjaamana. Kanavanvaihtopäätök-set voidaan myös aina tehdä keskitetysti matkapuhelinkeskuksessa MSC. Tu-35 kiasemaohjain BSC antaa tarvittaessa kanavanvaihtokäskyn tukiaseman BTS kautta matkaviestimelle MS.

• · 104683 3

Koodijakomonipääsytekniikalla (CDMA, Code Division Multiple Access) toteutetussa matkaviestinjärjestelmässä edellä kuvatulla tavalla suoritet-’ tua kanavanvaihtoa kutsutaan kovaksi handoveriksi. Lisäksi CDMA- järjestelmissä on käytettävissä ns. pehmeä handover, jossa matkaviestin voi 5 kanavanvaihdon kuluessa olla samanaikaisesti yhteydessä verkkoon usean tukiaseman kautta. Kun jokin näistä tukiasemista osoittautuu signaalinsa perusteella muita paremmaksi, puretaan matkaviestimen yhteydet muihin tukiasemiin ja puhelua jatketaan vain tämän yhden parhaimman tukiaseman kautta. Pehmeällä kanavanvaihdolla estetään edestakainen handover tukiasemien välillä, 10 kun matkaviestin sijaitsee solujen reuna-alueella.

Digitaalisen tietoliikennejärjestelmän puheen tai datansiirrossa syntyy siirtotiellä siirtovirheitä, jotka huonontavat siirretyn signaalin laatua. Radiotiellä siirtovirheitä aiheutuu, kun signaali häiriintyy esimerkiksi monitie-etenemisen, häiriösignaalin tai korkean taustakohinatason vuoksi. Lähetettävän digitaalisen 15 signaalin virheenkorjauksella, esimerkiksi kanavakoodauksella ja/tai uudelleenlähetyksellä, parannetaan lähetyksen laatua ja siirtovirheiden sietoa. Kanava-koodauksessa alkuperäiseen koodatun puheen tai datan bittijonoon lisätään toistoa alkuperäissignaalista lasketuilla virheentarkistusbiteillä. Vastaanottimes-sa kanavakoodaus puretaan kanavadekooderissa, jolloin tarkastusbittien avulla 20 voidaan havaita tai jopa korjata siirron aikana syntyneet signaalivirheet. Uudelleenlähetystä käytetään siirtovirheiden korjaukseen joko itsenäisesti tai esimerkiksi kanavakoodauksen lisänä, jolloin kanavakoodatun lähetyksen virheet korjataan vääristyneiden kehysten uudelleenlähetyksellä. Yhteyden laadun heikentyessä virheellisten ja menetettyjen kehysten sekä täten myös uudelleenlä-25 hetysten määrä kasvaa.

Kanavakoodaus lisää siirrettävien bittien määrää. Esimerkiksi GSM-matkaviestinjärjestelmässä siirrettävään täyden nopeuden 13 kbit/s puhesignaaliin lisätään virheentarkistusbittejä, joiden siirtonopeus on 9,8 kbit/s, jolloin kokonaissiirtonopeudeksi muodostuu 22,8 kbit/s. Kanavakoodauksen antaman 30 suojan taso jäljestetään tarpeen mukaiseksi. Haluttaessa siirtää paljon dataa nopeasti vähennetään kanavakoodausta, jotta voidaan siirtää enemmän hyö-tydataa siirtokanavassa. Kanavakoodaus voidaan järjestää siirron aikana syn-' tyneitä virheitä hyvin havaitsevaksi ja myös niitä korjaavaksi tai pelkästään vir heitä havaitsevaksi. GSM-järjestelmässä siirrettävät bitit on jaoteltu tärkeyden 35 mukaan eri luokkiin, joissa kanavakoodaus järjestetään ennalta määrätyllä tasolla. Matkaviestinjärjestelmän eri elementit saattavat rajoittaa yhteydelle järjestettävän kanavakoodauksen valintaa ja toteutusta. Esimerkiksi matkaviestin 4 104683 saattaa tukea vain joitakin kanavakoodauksia. Lisäksi järjestettävän kanava-koodauksen suojaustaso riippuu tukiaseman ja muiden verkkoelementtien mahdollisuudesta käyttää eri kanavakoodauksia.

Ongelmana tekniikan tason kaltaisissa kanavanvaihdoissa on se, että 5 radioyhteyden laatu kanavanvaihdon jälkeen ei aina ole riittävä heikolla kanavakoodauksella toteutetulle yhteydelle. Lisäksi ongelmana on, että koska verkkosuunnittelu tehdään yleensä normaalia kanavakoodausta käyttäville kanaville, ei kanavanvaihtoa suoriteta kohdesoluun, jonka signaalin taso tai/ja laatu on liian alhainen normaalilla kanavakoodauksella, mutta kuitenkin riittävä tehok-10 kaampaa kanavakoodausta käyttävälle yhteydelle.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on optimaalinen kanavanvaihdon kohdesolun valinta ympäristössä, jossa on käytössä useita eri tasoisia virheenkorjauksia.

15 Tämä uudentyyppinen kanavanvaihto saavutetaan keksinnönmukai- sella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että menetelmässä määritetään vähintään yksi kanavanvaihdon potentiaalisessa kohdesolussa yhteydelle mahdollinen virheenkorjaus, määritetään vähintään yksi kanavanvaihtokriteeri määritellyn potentiaalisen kohdesolun virheenkorjauksen perusteella ja asetetaan 20 yhteyden virheenkorjaus kohdesolussa mainituksi kohdesolun tukiaseman virheenkorjaukseksi.

Keksinnön kohteena on lisäksi matkaviestinjärjestelmä, jossa radiosignaalin virheenkorjaus voidaan järjestää eri suojaustasoin, ja joka järjestelmä on sovitettu mittaamaan naapuritukiasemien signaalin tasoa ja/tai laatua mat-*. 25 kaviestimen vastaanottaessa, vertaamaan näin saatuja mittaustuloksia ja yh teyden muita suureita kanavanvaihtokriteereihin ja suorittamaan kanavanvaihto (handover) lähtösolusta kohdesoluun, kun asetetut kanavanvaihtokriteerit täytetään. Matkaviestinjärjestelmälle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että järjestelmä on sovitettu kanavanvaihdon potentiaalisessa kohdesolussa yhtey-30 delle mahdollisen vähintään yhden virheenkorjauksen määrittämiseksi, vähin-tään yhden kanavanvaihtokriteerin määrittämiseksi määritellyn potentiaalisen kohdesolun virheenkorjauksen perusteella ja kohdesolussa yhteyden virheenkorjauksen asettamiseksi mainituksi kohdesolun virheenkorjaukseksi.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kohdesolun valintapäätöstä 35 tehtäessä otetaan huomioon virheenkorjauksen vaikutus radioyhteydellä tarvittavaan signaalitasoon.

• · 104683 5

Keksinnön mukaisessa kanavanvaihtomenetelmässä kanavanvaihdon kohdesolun valintaan vaikuttaa potentiaalisen kohdesolun virheenkorjauksen, edullisesti kanavakoodauksen, suojaustaso, jonka perusteella määritetään ka-navanvaihtokriteeri. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa kanavan-5 vaihtokriteerin asettamisen avulla kanavanvaihtokriteeriä kasvatetaan normaalista, kun kohdesolun tarjoama virheenkorjaus on normaalia heikompi, ja kanavanvaihtokriteeriä pienennetään normaalista, kun kohdesolun taijoama virheenkorjaus on normaalia tehokkaampi. Kun kanavanvaihto halutaan suorittaa esimerkiksi lähtösolun ylikuormituksen vuoksi, tarkastellaan mahdollisen kohde-10 solun keksinnön mukaisen kanavanvaihtokriteerin ja operaattorin mahdollisesti asettamien muiden kanavanvaihtokriteerien täyttymistä, ja suoritetaan kanavanvaihto kohdesoluun, jonka tukiasemasignaali parhaiten täyttää asetetut ka-navanvaihtokriteerit. Samalla asetetaan yhteyden virheenkorjaus kohdesolun kanavanvaihtomenettelyn yhteydessä määritellyksi.

15 Tällaisen kanavanvaihdon etuna on se, että varmistetaan kohdesolun signaalin riittävyys myös heikkoa virheenkorjausta käyttävälle radioyhteydelle, jolloin vältytään turhilta puhelun menetyksiltä.

Keksinnön mukaisen kanavanvaihdon etuna on lisäksi, että kanavanvaihto voidaan suorittaa normaalia heikompitasoiseen kohdesoluun sopivan 20 virheenkorjauksen ansiosta.

Edelleen keksinnön mukaisen kanavanvaihdon etuna on, että normaalille virheenkorjaukselle suunniteltu verkko pystyy tarjoamaan optimaalisen kanavanvaihdon myös matkaviestimille, joiden virheenkorjaus on toteutettu normaalista poikkeavalla suojaustasolla.

25 Lisäksi keksinnön mukaisen kanavanvaihdon etuna on, että virheen korjauksen suojaustason muutos kanavanvaihdon yhteydessä säilyttää siirrettävän radioyhteyden laadun riittävän hyvänä.

Esillä olevan kanavanvaihdon etuna on lisäksi, että normaalia heikommalla virheenkorjauksella toteutetun radioyhteyden puhelun menetysto-30 dennäköisyys pienenee.

Kuvioluettelo

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuk-’ siin, joissa kuvio 1 esittää matkaviestinjärjestelmän rakennetta lohkokaaviona, 35 kuvio 2 esittää esimerkkitilanteen kanavanvaihdosta solukkoverkossa, ja * ·« 104683 6 kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen kanavanvaihtomenetelmän ensisijaisen suoritusmuodon vuokaaviona.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa minkä tahansa solukko-5 tyyppisen matkaviestinjärjestelmän yhteydessä. Jäljempänä keksintöä on lähemmin selostettu esimerkinomaisesti yleiseurooppalaisen digitaalisen matkaviestinjärjestelmän GSM yhteydessä. Kuviossa 1 on esitetty aiemmin selostettu yksinkertaistettu GSM-verkon rakenne. GSM-järjestelmän tarkemman kuvauksen osalta viitataan GSM-suosituksiin sekä kirjaan 'The GSM System for Mo-10 bile Communications", M. Mouly & M. Pautet, Palaiseau, France, 1992, ISBN:2-9507190-0-7.

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa erilaisten kanavakoodausten yhteydessä. Eräs esimerkki kanavakoodauksesta on GSM-järjestelmässä lii-kennekanavalla käytetty GSM-suosituksen 05.03 mukainen konvoluutiokoo-15 daus. Konvoluutiokoodauksen tehokkuutta voidaan ilmaista konvoluutiokoo-disuhteella X/Y, mikä tarkoittaa, että kanavakoodauksessa X databittiä esitetään Y koodibitillä. Täydennopeuden GSM-liikennekanavalla pätevät datano-peuksilla 9,6 kbit/s, 4,8 kbit/s ja 0,3 - 2,4 kbit/s konvoluutiokoodisuhteet 1/2 (puskuroitu), 1/3 ja vastaavasti 1/6. Täydennopeuden puhekanavalla käytetään 20 kanavakoodausta 1/2. Tehokkain kanavakoodaus on 1/6, seuraavaksi tehokkain 1/3 ja heikoin 1/2.

Kuten aikaisemmin todettiin, ongelmana tekniikan tason kaltaisissa kanavanvaihdoissa on, että radioyhteyden laatu kanavanvaihdon jälkeen ei aina ole riittävä heikolla kanavakoodauksella toteutetulle yhteydelle. Lisäksi on-*. 25 gelmana on, että koska verkkosuunnittelu tehdään yleensä normaalia kanava- koodausta käyttäville kanaville, ei kanavanvaihtoa suoriteta kohdesoluun, jonka signaalin taso tai/ja laatu on liian alhainen normaalilla kanavakoodauksella, mutta kuitenkin riittävä tehokkaampaa kanavakoodausta käyttävälle yhteydelle.

Seuraavassa keksintöä kuvataan yleisemmin liittämättä sitä mihinkään 30 tiettyyn kanavakoodaukseen.

·· Kuvio 2 esittää kanavanvaihdon esimerkkitilanteen matkaviestimen MS liikkuessa solukkoverkossa tukiaseman BTS1 alueella. Jatkossa tässä hakemuksessa käytetään nimitystä lähtösolu sen tukiaseman alueesta, jossa matkaviestin MS sijaitsee ennen kanavanvaihtoa, ja nimitystä kohdesolu sen tuki-35 aseman alueesta, johon kanavanvaihto suoritetaan. Kuviossa 2 on esitetty tukiasemien BTS1 ja BTS2 peltoalueet C1 ja C2, joiden sisäpuolella normaalia virheenkorjausta, esimerkiksi kanavakoodausta, käyttävän radioyhteyden laatu 104683 7 yleensä säilyy riittävän hyvänä siten, että puhelun menetyksiltä vältytään. Normaalia heikompaa virheenkorjausta käyttävä radioyhteys tarvitsee normaalia parempaa signaalia riittävän yhteyden laadun saavuttamiseksi ja vastaavasti normaalia tehokkaampi virheenkorjaus mahdollistaa riittävän yhteyden laadun 5 vielä normaalia heikommalla signaalilla. Tätä virheenkorjauksen vaikutusta, tässä esimerkkitapauksessa kanavakoodauksen vaikutusta, tukiaseman peittoalu-een laajuuteen on kuviossa 2 esitetty katkoviivoilla, joista C2W edustaa tukiaseman BTS2 efektiivistä peltoaluetta normaalia heikommalla kanavakoodauksella ja C2E tukiaseman BTS2 efektiivistä peittoaluetta normaalia tehok-10 kaammalla kanavakoodauksella. Jatkossa tässä hakemuksessa käytetään normaalia heikommasta kanavakoodauksesta nimitystä heikko kanavakoodaus ja normaalia tehokkaammasta kanavakoodauksesta nimitystä tehokas kanavakoodaus. GSM:n tapauksessa normaalilla kanavakoodauksella tarkoitetaan tässä hakemuksessa täyden nopeuden kanavan kanavakoodausta.

15 Kun palveleva tukiasema haluaa siirtää matkaviestimen MS käynnissä

olevan puhelun toisen tukiaseman hoidettavaksi, esimerkiksi palvelevan tukiaseman liiallisen kuormituksen vuoksi tai jos matkaviestin on liian kaukana palvelevasta tukiasemasta, suoritetaan kanavanvaihto sen ympäristösolun tukiasemalle, jonka signaali täyttää ennalta asetetut kanavanvaihtokriteerit. Tek-20 nilkan tason mukainen kanavanvaihto on kuviossa 2 esitetty suoritettavaksi kohdassa x1 matkaviestimen MS siirtyessä kuvioon piirretyn nuolen suuntaisesti tukiaseman BTS1 alueella C1 ja saapuessa kohdassa x1 tukiaseman BTS2 normaalin kanavakoodauksen tarjoamalle peltoalueelle C2. Yhtenä kanavanvaihdon Hipaisevana kriteerinä käytetään esimerkiksi matkaviestimen MS

'·[ 25 verkolle raportoimia naapuritukiasemamittaustuloksia. Tekniikan tason mu kainen kanavanvaihto käynnistetään kun mittaustulokset ja yhteyden muut parametrit täyttävät ennalta asetetut kanavanvaihtokriteerit. Eräs yleinen koh-desolun valinnan kanavanvaihtokriteeri on naapuritukiaseman, esimerkiksi tukiaseman BTS2, signaalitaso verrattuna palvelevan tukiaseman BTS1 signaa-30 litasoon. Kun signaalitaso Hipaisee ennalta asetetun kanavanvaihtokriteerin ja « · ’ ·· muut kanavanvaihtokriteerit ovat täyttyneet, suoritetaan kanavanvaihto palvele vasta tukiasemasta BTS1 kyseiseen naapuritukiasemaan BTS2, kuvion 2 tapa-• uksessa esimerkiksi kohdassa x1. Heikolla kanavakoodauksella toteutetulla ra dioyhteydellä tukiaseman BTS2 efektiivinen peittoalue vastaa siis kuvioon 2 35 katkoviivalla piirrettyä aluetta C2W, jolloin kanavanvaihto kohdassa x1 suoritetaan liian aikaisin ja puhelu todennäköisesti menetetään.

1 * V

104683 8

Seuraavassa keksintöä on tarkemmin selostettu ensisijaisen suoritusmuodon valossa. Tässä suoritusmuodossa radioyhteyden virheenkorjaus on toteutettu kanavakoodauksella. Yhtenä kanavanvaihtokriteerinä ensisijaisessa suoritusmuodossa käytetään kohdesolun signaalitasoa. Kuvio 3 esittää keksin-5 nön mukaisen kanavanvaihtomenetelmän ensisijaisen suoritusmuodon vuokaaviona. Selvyyden vuoksi kanavanvaihtotarkastelu on seuraavassa selostettu vain yhden kohdesolun yhden kanavakoodausvaihtoehdon tapauksessa. Alan ammattimiehelle on kuitenkin selvää, että jäljessä esitetty pätee myös usean mahdollisen kohdesolun tarkasteluun. Tällöin keksinnön mukainen kanavan-10 vaihtokriteeri määritetään kunkin kohdesolun kanavakoodauksille erikseen ja tarkastetaan kunkin määritetyn kanavanvaihtokriteerin mahdollinen täyttyminen ennen kanavanvaihtopäätöksen tekemistä.

Kuvion 3 kohdassa 30 tekniikan tason mukaisesti matkaviestin MS mittaa naapuritukiasemien signaaleja. Esillä olevan keksinnön mukaisesti koh-15 dassa 31 kanavanvaihtopäätöksen tekevä yksikkö, edullisesti tukiasemaohjain BSC tai matkapuhelinkeskus MSC, määrittää mahdollisen kanavanvaihdon kohdesolun, kuvion 2 tapauksessa tukiaseman BTS2, radioyhteydelle tarjoaman kanavakoodauksen. Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu täten erinomaisesti käytettäväksi myös verkoissa, joissa kaikki tukiasemat eivät pysty 20 käyttämään kaikkia eri kanavakoodausvaihtoehtoja. Kohdassa 32 verrataan keksinnön mukaisesti mahdollisen kohdesolun tukiaseman BTS2 tarjoamaa kanavakoodausta normaaliin kanavakoodaukseen. Jos mahdollisen kohdesolun tukiaseman BTS2 kanavakoodaus on normaalia heikompi, kasvatetaan kohdassa 33 kanavanvaihtokriteeriä normaalista, esimerkiksi asetetaan kanavanvaih- '·' 25 tokriteeri siten, että tämä kanavanvaihtokriteeri täytetään, kun kohdesolun sig- naalitaso on suurempi kuin -97 dBm. Jos mahdollisen kohdesolun tukiaseman BTS2 kanavakoodaus ei ole normaalia heikompi, tarkastellaan kohdassa 34, onko kohdesolun tukiaseman BTS2 kanavakoodaus tehokkaampi kuin normaali kanavakoodaus. Mikäli mahdollisen kohdesolun tukiaseman BTS2 kanavakoo-30 daus on normaalia tehokkaampi, pienennetään kohdassa 35 kanavanvaihtokri- • « ·· teerin arvoa normaalista, esimerkiksi asetetaan kanavanvaihtokriteeri siten, että tämä kanavanvaihtokriteeri täytetään, kun kohdesolun signaalitaso on suurempi kuin-103 dBm.

Kanavanvaihto lähtösolun tukiasemalta BTS1 kohdesolun tukiase-35 malle BTS2 suoritetaan (kohta 37), jos edellä asetettu kanavanvaihtokriteeri ja operaattorin mahdollisesti asettamat kanavanvaihtokriteerit täyttyvät (kohta 36). Keksinnön mukainen kanavanvaihtokriteeri täyttyy esimerkiksi, jos kanavan- 104683 9 vaihtokriteeriksi on asetettu kohdassa 33 -97 dBm ja matkaviestimen MS mittaustulokset osoittavat, että kohdesolun tukiaseman BTS2 signaalitaso täyttää tämän kriteerin. Kanavanvaihdon suorituksen yhteydessä radioyhteyden kanavakoodaus asetetaan edellä kohdassa 31 määritellyksi.

5 Keksinnön mukaiselle kanavanvaihtokriteerille voidaan tallentaa tietty jä diskreettejä arvoja. Tällöin kullekin virheenkorjauksen suojaustasolle voidaan ennalta määritellä sitä vastaava kanavanvaihdon kriteeriarvo, jolloin kuvion 3 kohdissa 33 ja 35 asetetaan kanavanvaihtokriteerille tarkasteltavaa kanavakoodausta vastaava arvo. Esimerkiksi jos kohdesolun tukiasemalla on käytössä 10 heikko, normaali ja tehokas kanavakoodaus, voidaan kanavanvaihtokriteeriksi asettaa vastaavassa järjestyksessä arvot -97, -100 ja -103 dBm.

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin kuvion 2 esimerkkitapauksen valossa. Kuviossa 2 esitetyn mukaisesti tukiasema BTS2 pystyy tarjoamaan yhteydelle normaalin kanavakoodauksen lisäksi myös tehokasta 15 (solupeitto C2E) ja heikkoa (solupeitto C2W) kanavakoodausta. Jos kanavanvaihto suunnitellaan suoritettavaksi tukiasemaan BTS2 tehokkaalle kanavakoodaukselle, esillä olevan keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mukaisesti pienennetään kanavanvaihtokriteeriä normaalista, jolloin kanavanvaihto lii-paistuu ja suoritetaan esimerkiksi jo kohdassa x3 edellyttäen, että operaattorin 20 mahdollisesti asettamat muut kanavanvaihtokriteerit täyttyvät. Tässä esimerkissä handoverin jälkeen radioyhteyttä jatketaan tukiaseman BTS2 ja matkaviestimen MS välillä tehokkaalla kanavakoodauksella. Jos kanavanvaihto suunnitellaan suoritettavaksi kohdesolun tukiasemaan BTS2 heikolle kanavakoodaukselle, kasvatetaan kanavanvaihtokriteeriä keksinnön ensisijaisen suoritusmuo-·.: 25 don mukaisesti. Tällöin kanavanvaihtoja kanavakoodauksen asetus suoritetaan esimerkiksi kuvioon 2 merkityssä kohdassa x2. Tässä tapauksessa yhteyden kanavakoodaus asetetaan tukiasemalla BTS2 heikoksi kanavakoodaukseksi.

Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa kanavanvaihto suoritetaan muutoin vastaavasti kuin edellä on esitetty ensisijaisen suoritusmuodon 30 kuvauksen yhteydessä, mutta kuvion 3 kohdassa 31 määritetään kohdesolun ’ ·· tukiaseman radioyhteydelle tarjoamien kanavakoodauksien lisäksi MS yhtey delle toivottu kanavakoodaus. Esimerkiksi puhelunmuodostuksen yhteydessä • matkaviestin MS tai jokin verkkoelementti voi ilmoittaa yhteyden virheenkorjaukselle tai siirtonopeudelle asettamansa toiveet. Jos kohdesolun tukiasema - 35 pystyy tarjoamaan toivottua/sallittua kanavakoodausta ja lisäksi muita kanava-koodauksia, pyritään valitsemaan kohdesolun kanavakoodaukseksi yhteydelle toivottu/sallittu kanavakoodaus, joka täyttää kanavanvaihtokriteerin. Tätä kana- 104683 10 vakoodausta käytetään kuvion 3 kohdasta 32 eteenpäin keksinnön mukaisen menetelmän kanavanvaihtokriteerin määrittävänä kanavakoodauksena sekä yhteydelle asetettavana kanavakoodauksena. Jos useampi kanavakoodaus täyttää keksinnön mukaisesti määritellyn kanavanvaihtokriteerin, valitaan kana-5 vanvaihdon kohdesolun kanavakoodaukseksi se, joka antaa parhaimman marginaalin kyseiseen kanavanvaihtokriteeriin nähden.

Keksinnön muissa suoritusmuodoissa voidaan käyttää kanavanvaih-tokriteerinä ensisijaisessa suoritusmuodossa käytetyn kohdesolun signaalitason sijasta jotain muuta sopivaa tekniikan tason mukaista kanavanvaihtokriteeriä.

10 Esimerkiksi solukkojärjestelmissä, joissa mitataan naapuritukiasemien signaalin laatua, voidaan tätä käyttää kanavanvaihtokriteerinä. Naapuritukiasemien signaalin mittaus toteutetaan kuhunkin järjestelmään soveltuvalla tavalla.

Esillä olevan keksinnön mukainen kohdesolun valinta ja kanavanvaihto kohdesoluun soveltuu useisiin erilaisiin kanavanvaihtotilanteisiin. Esimer-15 kiksi palvelevan tukiaseman kuormitus, radioyhteyden lähetyksen viive, palvelevan tukiaseman heikko signaalin laatu tai taso aiheuttavat kanavanvaihtotar-peen ja käynnistävät mahdollisen kanavanvaihdon kohdesolun valinnan.

Keksinnön mukaisessa kanavanvaihtomenetelmässä ei ole merkitystä lähtösolussa käytettävällä virheenkorjauksen suojaustasolla. Esimerkiksi läh-20 tösolussa heikolla kanavakoodauksella toteutetun yhteyden siirtäminen kohdesoluun kanavakoodausta muuttamatta toteutetaan keksinnön mukaisesti kanavanvaihtona kohdesoluun heikolle kanavakoodaukselle. Esillä oleva kana-vanvaihtomenetelmä soveltuu virheenkorjauksen vaihtamiseen kanavanvaihdon yhteydessä. Keksinnön mukaisella menetelmällä ei käytännössä ole merki-25 tystä, jos yhteyden virheenkorjaus kohdesolussa edustaa normaalia suojaus-tasoa. Tällöin kanavanvaihdossa voidaan ohittaa keksinnön mukainen toiminnallisuus ja toteuttaa kanavanvaihto tekniikan tason mukaisesti.

Esillä olevan keksinnön mukaisen toiminnallisuuden toteuttava matkaviestinjärjestelmä käsittää tekniikan tason mukaiseen kanavanvaihtoon tarvitta-30 vien mittaus- ja kanavanvaihtovälineiden lisäksi välineet kanavanvaihdon po- ·· tentiaalisessa kohdesolussa yhteydelle mahdollisen virheenkorjauksen määrittämiseksi, välineet kanavanvaihtokriteerin määrittämiseksi määritellyn virheenkorjauksen perusteella ja välineet virheenkorjauksen asettamiseksi kanavanvaihdon yhteydessä täksi määritellyksi virheenkorjaukseksi. Välineet keksinnön 35 mukaisen kanavanvaihdon suorittamiseksi sijaitsevat edullisesti tukiasemaohjaimen BSC tai matkapuhelinkeskuksen MSC yhteydessä.

>·« „ 104683 11

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen kanavanvaihto vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä kanavakoodauksen yhteydessä, voidaan keksintöä käyttää 5 muunkinlaisen virheenkorjauksen yhteydessä. Keksinnön mukaisesti virheenkorjauksen käyttäminen kanavanvaihdon kohdesolun valintaa määriteltäessä voidaan yhdistää mihin tahansa tekniikan tason mukaisiin kanavanvaihdon kriteereihin. Keksintö soveltuu käytettäväksi TDMA-tyyppisten matkaviestinjärjestelmien lisäksi myös muissa solukkomatkaviestinjärjestelmissä, esimerkiksi 10 CDMA-tekniikalla toteutetuissa järjestelmissä, erityisesti kovassa kanavanvaihdossa.

« « • · · « • · ς -

f II

Claims (5)

104683 12 Patentti vaati m u kset

1. Kanavanvaihtomenetelmä matkaviestinjärjestelmässä, jossa radiosignaalin virheenkorjaus voidaan järjestää eri suojaustasoin, jossa menetelmässä 5 mitataan naapuritukiasemien (BTS2) ja palvelevan tukiaseman (BTS1) signaalin tasoa ja/tai laatua matkaviestimen (MS) vastaanottimessa, verrataan näin saatuja mittaustuloksia ja yhteyden muita suureita ka-navanvaihtokriteereihin, ja suoritetaan kanavanvaihto (handover) lähtösolusta kohdesoluun, kun 10 asetetut kanavanvaihtokriteerit täytetään, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään vähintään yksi kanavanvaihdon potentiaalisessa koh-desolussa yhteydelle mahdollinen virheenkorjaus, määritetään vähintään yksi kanavanvaihtokriteeri määritellyn potenti-15 aalisen kohdesolun virheenkorjauksen perusteella, ja asetetaan yhteyden virheenkorjaus kohdesolussa (BTS2) mainituksi kohdesolun tukiaseman virheenkorjaukseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kanavanvaihtokriteerin määrittämiseksi 20 asetetaan mainittu kanavanvaihtokriteeri siten, että se vaatii täyttyäk- seen normaalia parempaa signaalia kohdesolun tukiasemalta (BTS2), kun koh-desoiussa yhteydelle mahdollinen virheenkorjaus on normaalia heikompi, ja asetetaan mainittu kanavanvaihtokriteeri siten, että se vaatii täyttyäk-seen normaalia heikompaa signaalia kohdesolun tukiasemalta (BTS2), kun 25 kohdesolussa yhteydelle mahdollinen virheenkorjaus on normaalia tehokkaampi-

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä määritetään normaali kanavanvaihtokriteeri kohdesolun tukiasema-30 signaalin tasona, ” kasvatetaan kanavanvaihtokriteeriä normaalista, kun kohdesolussa yhteydelle mahdollinen virheenkorjaus on normaalia heikompi, ja pienennetään kanavanvaihtokriteeriä normaalista, kun kohdesolussa yhteydelle mahdollinen virheenkorjaus on normaalia tehokkaampi.

4. Matkaviestinjärjestelmä, jossa radiosignaalin virheenkorjaus voi daan järjestää eri suojaustasoin, ja joka järjestelmä on sovitettu 104683 13 mittaamaan naapuritukiasemien (BTS2) ja palvelevan tukiaseman (BTS1) signaalin tasoa ja/tai laatua matkaviestimen (MS) vastaanottaessa, vertaamaan näin saatuja mittaustuloksia ja yhteyden muita suureita kanavanvaihtokriteereihin ja 5 suorittamaan kanavanvaihto (handover) lähtösolusta kohdesoluun, kun asetetut kanavanvaihtokriteerit täytetään, tunnettu siitä, että järjestelmä on sovitettu kanavanvaihdon potentiaalisessa kohdesolussa yhteydelle mahdollisen vähintään yhden virheenkorjauksen määrittämiseksi, 10 vähintään yhden kanavanvaihtokriteerin määrittämiseksi määritellyn potentiaalisen kohdesolun virheenkorjauksen perusteella, ja kohdesolussa yhteyden virheenkorjauksen asettamiseksi mainituksi kohdesolun virheenkorjaukseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tun-15 n e 11 u siitä, että käytetty virheenkorjaus on kanavakoodaus. • c • f ~ ·· i · ή >· · 104683 14