FI107851B - Menetelmä antennikeilan valitsemiseksi, tukiasema ja solukkoradiojärjestelmä - Google Patents

Description

107851

Menetelmä antennikeilan valitsemiseksi, tukiasema ja solukkoradiojärjestelmä Tämän keksinnön kohteena on menetelmä radiojärjes-5 telmän tukiaseman antennikeilan valitsemiseksi kahden tai useamman valinnaisen antennikeilan joukosta, jotka anten-nikeilat on järjestetty vastaanottamaan samaan loogiseen kanavaan liittyviä signaaleja, jossa menetelmässä varustetaan tukiaseman antennivälineet mittausvälineillä vastaan-10 otetun signaalin signaalitason mittaamiseksi, mitataan eri antennikeiloilla vastaanotettujen signaalien signaalitaso ja valitaan käyttöön se antennikeila joka on vastaanottanut signaalivoimakkuudeltaan voimakkaimmat signaalit, ja syötetään valitun antennikeilan vastaanottamat signaalit 15 edelleen antennivälineistä etäisyyden päässä sijaitsevan tukiaseman vastaanotinyksikölle. Keksinnön kohteena on lisäksi radiojärjestelmän tukiasema, jonka antennivälineisiin kuuluu välineitä samaan loogiseen kanavaan liittyvien signaalien vastaanottamiseksi ainakin kahdella antennikei-20 lalla, mittausvälineitä antennikeiloi11a vastaanotettujen signaalien signaalitason mittaamiseksi, ja ohjausvälineitä .J*: yhden tai useamman antennikeilan valitsemiseksi ja valitun • tai valittujen antennikeilojen välityksellä vastaanotettu-• · jen signaalien syöttämiseksi edelleen antennivälineistä .·. j 25 etäisyyden päähän sovitetun tukiaseman vastaanotinyksiköl-

• M

le. Keksinnön kohteena on vielä edelleen solukkoradiojär- • · · II! jestelmä, johon kuuluu tukiasema, joka käsittää tukiase- • · · * * masta etäisyyden päähän sovitettuja antennivälineitä samaan loogiseen kanavaan liittyvien radiosignaalien vas- ' ’ 30 taanottamiseksi ainakin kahdella antennikeilalla, mittaus- • · · *...· välineitä antennikeiloilla vastaanotettujen signaalien . signaalitason mittaamiseksi, ja ohjausvälineitä yhden tai ··· .···. useamman antennikeilan valitsemiseksi ja valitun tai • * ' I* valittujen antennikeilojen välityksellä vastaanotettujen • · *.V 35 signaalien syöttämiseksi edelleen tukiaseman vastaanotin- • · · yksikölle, sekä verkonhallintakeskus joka on tiedon- 2 107851 siirtoyhteyden välityksellä yhdistetty tukiasemaan.

Tämä keksintö liittyy erityisesti solukkoradio-järjestelmien tukiasemien radiopeittoalueen kokoon. Suurten lähes asumattomien alueiden kattaminen solukkoradio-5 järjestelmällä on osoittautunut hyvin hankalaksi, koska liikennekapasiteetin tarve on tällaisilla alueilla yleensä niin alhainen, että järjestelmän peittoalueen kasvattaminen uusilla tukiasemilla on liian kallis vaihtoehto. Suuren alueen kattaminen vain muutamalla tukiasemalla on 10 usein lähes mahdotonta etenemisvaimennuksesta johtuen.

Erityisesti korkeimmilla taajuuksilla, kuten esimerkiksi 1800 tai 1900 MHz, etenemisvaimennus on merkittävä.

Useimmiten tukiaseman kattamaa maantieteellistä aluetta voidaan kasvattaa ainakin jonkin verran tukiaseman 15 lähettimien lähetystehoja kasvattamalla, mutta ongelmaksi muodostuu tällöin tilaajalaitteiden riittämättömät lähetystehot jotka käytännössä määrittelevät tukiaseman suurimman mahdollisen peittoalueen koon. Eli vaikka tilaaja-laitteet kykenisivät vastaanottamaan tukiaseman normaalia 20 suuremmalla teholla lähettämät signaalit, ei tukiasema kykene vastaanottamaan tilaajalaitteiden lähettämiä signaa- . leja.

• · « · -> : :*: Eräs tunnettu ratkaisu tukiasemien vastaanottokyvyn • · · ·;··· parantamiseksi on ollut se, että tukiasemien antenni- : 25 keiloja kavennetaan, jolloin määrätynkokoista maantieteel- • · . ,·. listä aluetta ei enää pyritä kattamaan yhdellä leveä- • · · !!! keilaisella antennielementillä, vaan sinne suunnataan • · · • · t * useita kapeakeilaisia vastaanottoantennielementtiä. Tukiaseman kattaman maantieteellisen alueen jakaminen entistä ’ 30 kapeampiin keiloihin merkitsee kuitenkin, että keilojen ja • · · *...: käytettävien antennielementtien lukumäärä merkittävästi • kasvaa, mikä vuorostaan asettaa uusia vaatimuksia muun » · » ' ·»» .···. muassa tukiaseman kaapeloinnille. Koska tukiasema yleensä • · • sijaitsee fyysisesti antennivälineistä etäisyyden päässä, • · · *.*.* 35 eli käytännössä maanpinnan tasolla antennimaston vieressä, • ·· • · • ♦ ·«» 3 107851 on tukiaseman kaapeloinnin kannalta edullista, että tukiasemalle johdetaan vain esimerkiksi yhdellä tai kahdella (diversiteettivastaanotto) antennikeilalla vastaanotettuja signaaleja, koska tällöin tukiaseman antennimaston ja 5 tukiaseman välissä tarvittavien kaapeleiden lukumäärä pysyy alhaisena.

Ennestään tunnetaan tukiasema, jonka antennimastoon on järjestetty erillinen ohjausyksikkö, eli niin sanottu RSSI-vastaanotin (Received Signal Strength Indication). 10 Antennimastoon kuuluu välineitä signaalien vastaanottami seksi useilla kapeakeilaisilla antennikeiloilla, jolloin eri antennikeiloilla vastaanotetut ja samaan loogiseen kanavaan liittyvät signaalit johdetaan ohjausyksikön tuloihin. Ohjausyksikkö mittaa tämän jälkeen vastaanotetun 15 signaalin signaalitason jokaiselle sille syötetylle sig naalille sekä valitsee signaalivoimakkuudeltaan voimakkaimman signaalin syötettäväksi edelleen tukiaseman vas-taanotinyksikölle.

Edellä selostetun tunnetun tukiaseman merkittävin 20 heikkous on se, että koska ohjausyksikkö valitsee tuki asemalle syötettävän signaalin yksinomaan sen signaali-;.· · voimakkuuden perustella saattaa ohjausyksikkö epäsuotui- : :*: sissa olosuhteissa lukkiutua väärään signaaliin. Eli jos ·;··· tukiaseman ympäristössä sijaitsee jokin voimakas häiriö- .·. : 25 lähde (esimerkiksi viallinen radiolinkki) jonka taajuus • · . .·. vastaa esimerkiksi matkapuhelimen käyttämää taajuuskanavaa • · · ja jonka signaalit kuuluvat voimakkaampina tukiasemalle • · « * kuin matkapuhelimen signaalit, voi käydä niin, että oh jausyksikkö välittää tukiaseman vastaanotinyksikölle häi- * * 30 riölähteestä peräisin olevan signaalin matkaviestimen lähettämän signaalin sijasta, jolloin tukiaseman ja matka- : viestimen välinen yhteys katkeaa.

··· .···. Tämän keksinnön tarkoitus on ratkaista edellä se- • * *·’ lostettu ongelma ja saada aikaan menetelmä tukiaseman * · *.·.* 35 antennikeilan valitsemiseksi siten, että tukiasemalle ··· • · • · · 4 107851 varmasti välittyy paras mahdollinen signaali, myös häi-riöllisissä olosuhteissa. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että valvotaan tukiaseman vastaanotinyksikön mainitun 5 valitun antennikeilan välityksellä vastaanottamien signaalien laatua, tuotetaan tukiasemassa vastaanottimen vastaanottamien signaalien laadulle vasteellinen signaali ja syötetään se tukiasemasta etäisyyden päässä sijaitseville antennivälineille, ja valitaan ensimmäiseksi valitun an-10 tennikeilan tilalle käyttöön jokin toinen antennikeila, jos tukiaseman antennivälineille syöttämä signaali osoittaa että vastaanotinyksikön vastaanottamien signaalien laatu alittaa ennalta määrätyn vertailutason.

Keksinnön kohteena on lisäksi tukiasema, jossa kek-15 sinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa. Keksinnön mukaiselle tukiasemalle on tunnusomaista, että tukiasema käsittää välineitä vastaanotinyksikön antennivälineiltä vastaanottamien signaalien laadun mittaamiseksi sekä mainittujen signaalien laadulle vasteellisen laatusignaalin 20 tuottamiseksi ja syöttämiseksi ohjausvälineille, ja että ohjausvälineet on sovitettu valitsemaan mainitun yhden tai :.· · useamman antennikeilan mittausvälineiden mittaaman signaa- : litason ja ohjausvälineille syötetyn laatusignaalin perus- ·;··· teella.

: 25 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että sopi- • · . .·. vimman antennikeilan valinta merkittävästi helpottuu, ja • « t “I että tukiaseman vastaanotto-ominaisuudet merkittävästi • * · • · · paranevat erityisesti häiriöllisissä olosuhteissa, kun antennikeilan valinnassa otetaan huomioon vastaanotetun 30 signaalin voimakkuuden lisäksi myös signaalin laatu. Koska ··· ...* tunnetut tukiasemat jo ennestään kykenevät selvittämään ; niiden vastaanotinyksiköiden vastaanottamien signaalien ··« .···. laadun voidaan keksinnön mukaisesti tätä ominaisuutta hyö- • · dyntää siten, että tukiasemalta johdetaan vastaanotetun • · · *·*.* 35 signaalin laatua kuvaava signaali tukiaseman antennin yh- *·♦ • ♦ • · • ♦ ♦ 5 107851 teyteen järjestetylle ohjausyksikölle. Tällöin ohjausyksikkö kykenee huomioimaan sekä signaalin voimakkuuden että signaalin laadun antennikeilan valinnassa. Koska vastaanotetun signaalin laatua kuvaava tieto johdetaan 5 ohjausyksikölle tukiasemalta voidaan keksinnön mukaista menetelmää hyödyntää ilman että tämä edellyttää monimutkaisia ohjausyksikön hintaa nostavia ominaisuuksia. Sinänsä tunnettuun ohjausyksikköön (RSSI-vastaanottimeen) on näin ollen ainoastaan lisättävä portti laatua kuvaavan 10 signaalin vastaanottamiseksi sekä logiikkaa (tietokone ohjelma) antennikeilan valitsemiseksi keksinnön mukaisesti .

Keksinnön kohteena on edelleen solukkoradiojärjestelmä, jossa keksinnön mukaista menetelmää ja keksinnön 15 mukaista tukiasemaa voidaan hyödyntää. Keksinnön mukaiselle solukkoradiojärjestelmälle on tunnusomaista, että tukiasema käsittää välineitä vastaanotinyksikön antennivä-lineiltä vastaanottamien signaalien laadun mittaamiseksi sekä mainittujen signaalien laadulle vasteellisen laa-20 tusignaalin tuottamiseksi ja syöttämiseksi antennivälinei-siin järjestetyille ohjausvälineille, jolloin ohjausväli-:.· : neet on sovitettu valitsemaan mainitun yhden tai useamman antennikeilan mittausvälineiden mittaaman signaalitason ja ·;··: ohjausvälineille syötetyn laatusignaalin perusteella, että :*·.· 25 tukiasema käsittää välineitä vastaanotettujen signaalien • · . signaalitasoa ja vastaanotinyksikön vastaanottamien sig- • · · naalien laatua kuvaavan tiedon lähettämiseksi antenni- • · · keilakohtaisesti verkonhanintakeskukseen mainitun tiedon- . siirtoyhteyden välityksellä, ja että verkonhallintakeskuk- ] * 30 seen kuuluu tietojenkäsittelyvälineitä tukiasemalta vas- • · ♦.·' taanotettujen tietojen käsittelemiseksi tukiaseman ympä- : ristön häiriötason selvittämiseksi.

··» .***. Keksinnön mukaisen tukiaseman vastaanottamien sig- • · · naalin voimakuutta ja laatua kuvaavien arvojen avulla ope- • · · *·*·* 35 raattori voi kerätä verkonhallintakeskukseen tietoja «·· ^ • m • · ··· 6 107851 solukkoradiojärjestelmän kattamalla maantieteellisellä alueella esiintyvistä häiriöistä. Eli koska tukiasema kykenee tunnistamaan häiriöilleen signaalin siten, että kyseisen signaalin voimakkuus on suuri mutta signaalin 5 laatu alittaa määrätyn tason {koska kyseessä on väärä signaali) kykenee tukiasema keräämään merkittävän määrän tietoja joita operaattori voi hyödyntää häiriöiden kartoittamiseen. Tällaisia tietoja ovat muun muassa suunnat missä häiriölähde sijaitsee, häiriön taajuus sekä ajan-10 kohta milloin häiriö esiintyi. Kyseisten tietojen avulla operaattori voi yrittää jäljittää häiriölähdettä, erityisesti jos kyseessä on säännöllisesti esiintyvä häiriö.

Keksinnön mukaisen menetelmä ja tukiaseman edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä 15 patenttivaatimuksista.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti lähemmin viitaten oheisiin kuvioihin, joista kuvio 1 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen tukiaseman ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta, 20 kuvio 2 havainnollistaa kuvion 1 tukiaseman anten- nikeilojen suuntausta, • ί ί kuvio 3 esittää vuokaaviota keksinnön mukaisen • · · · • menetelmän ensimmäisestä edullista suoritusmuodosta, ja ··· •j··· kuvio 4 havainnollistaa keksinnön mukaisen soluk- : 25 koradiojärjestelmän ensimmäistä edullista suoritusmuotoa.

• ·· . .·. Kuvio 1 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen • · · I" tukiaseman ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta.

• · · • · · * Kuvion 1 tukiasema voi olla esimerkiksi GSM-solukkoradiojärjestelmän (Groupe Special Mobile) tukiasema, joka * * 30 käsittää yhden vastaanottimen 5 antennikeilojen 1-4 i · · välityksellä vastaanotettujen signaalien vastaanottamisek- . si. Tukiasemassa voi luonnollisesti olla myös muita vas- #·· .···. taanottimia jotka myös vastaanottavat antennikeilojen 1 - * · *·* 4 välittämiä signaaleja. Tällöin tukiasemassa on edulli- *.V 35 sesti jakoelimiä (ei esitetty kuvioissa) vahvistimien 6 ja * · · • · • · ··· 7 107851 RSSI-vastaanottimen 8 välissä, jolloin vastaanotetut signaalit haaroitetaan jakoelimien avulla kullekin vastaan-ottimelle tai sitä vastaavalle RSSI-vastaanottimelle.

Kuviossa 1 esitetyt vahvistimet 6, suodattimet 7 5 ja RSSI-yksikkö 8 on integroitu yhdeksi kokonaisuudeksi 11, joka on sovitettu antennimastoon. Jos kyseessä on yksi antenni jossa on useita antennielementtejä voidaan yksikkö 11 kiinnittää esimerkiksi antennin takapintaan. Näin ollen tukiaseman kaapelointi yksinkertaistuu koska jokaista 10 antennikeilaa 1-4 varten ei tarvita erillistä kaapelia vastaanottimelle 5, vaan riittää että vastaanotetut signaalit johdetaan antennimastosta tukiaseman BTS1 vas-taanotinyksikölle 5 kahdella antennikaapelilla (tai yhdellä jos vastaanotin ei hyödynnä diversiteettivastaanot-15 toa).

Kuvion 1 tukiaseman antennikeiloilla 1-4 vastaanotetut signaalit syötetään kaistanpäästösuodattimien 7 ja esivahvistimien 6 kautta RSSI-vastaanottimelle 8 (Received Signal Strength Indication). Kuten kuviosta 1 ilmenee 20 käsittää RSSI-vastaanotin enemmän tuloja kuin lähtöjä, eli neljä tuloa ja kaksi lähtöä 12 ja 13. Tulojen ja samalla ;.· · vastaanottoantennikeilojen lukumäärää voi luonnollisesti olla suurempi (tai pienempi) kuin neljä.

·;··· RSSI-vastaanotin 8 käsittää mittausvälineitä joiden ;‘. j 25 avulla se valitsee kaksi signaalivoimakkuudeltaan voimak-• ♦ , .·. kainta signaalia edelleen syötettäväksi lähtöjensä 12 ja • ♦ · 13 kautta. RSSI-vastaanottimelle 8 syötetään kehyskel- • · · losignaalia CLK, jotta RSSI-vastaanotin kykenisi toimimaan aikavälikohtaisesti, eli kyseisen kellosignaalin avulla 3 0 RSSI-yksikkö 8 ratkaisee mihin aikaväliin määrätty vas- ...* taanotettu signaali kuuluu. Näin ollen RSSI-vastaanotin j valitsee jokaisessa aikavälissä kaksi voimakkainta signaa- ··· .**·. lia. Aikavälikellon CLK syöttäminen RSSI-vastaanotti- • · · melle 8 mahdollistaa myös sen että RSSI-vastaanotin voi • · · *·*.* 35 ottaa näytteitä aikavälien välistä, eli sellaisella het- «·· • · • · ··· 8 107851 kellä jolloin kyseisellä taajuuskanavalla ei pitäisi olla liikennettä. Kyseisellä hetkellä mitattu signaalivoimak-kuus kuvaa ympäristön aiheuttamia häiriöitä.

RSSI-vastaanottimelle 8 syötetään lisäksi nolla-5 aikaväliä osoittavaa signaalia TSO. Kyseisen aikavälin osoitusta RSSI-vastaanotin 8 tarvitsee siksi, että GSM-järjestelmässä ei kyseisessä aikavälissä ole jatkuvaa liikennettä, vaan matkaviestin käyttää sitä osoittaakseen, että se on tullut verkkoon. Koska RSSI-vastaanotin 8 ei 10 välttämättä ole valinnut käyttöön sitä (tai niitä) keilaa, joka osoittaa verkkoon tullutta matkaviestintä kohti, voi ensimmäinen matkaviestimen lähettämä access-purske jäädä tukiasemalta havaitsematta. RSSI-vastaanotin 8 kuitenkin havaitsee sen. Jotta seuraava purske ei jäisi tukiasemalta 15 huomaamatta tulee RSSI-vastaanottimen tämän jälkeen kytkeä kyseinen keila tukiaseman vastaanotinyksikölle 50 aikavälin ajaksi, sillä matkaviestin uusii RACCH-purskeen 2-50 aikavälin kuluttua. Muilla aikaväleillä edellä selostetun kaltaista yhden mittaustuloksen perusteella toimimista on 20 vältettävä, mutta 0-aikavälillä se on välttämätöntä. Näin ollen 0-aikaväli on osoitettava RSSI-vastaanottimelle, 9 • j : jotta se osaisi valita oikean keilansuuntausalgoritmin.

• RSSI-vastaanottimessa 8 voi olla esimerkiksi 16-·«· ·...£ bittinen prosessori hoitamassa keilanvalintaa ja fyysistä .·. : 25 mittaustoimintaa sekä sen ajoitusta AD-muuntimen kanssa.

• ♦· • 9 . Tämän lisäksi RSSI-vastaanottimessa voi olla toinen tehok- • · · '.V. kaampi prosessori jonka avulla RSSI-vastaanotin arvioi • · * * mittaustuloksia ja tukiasemalta tulevaa informaatiota, jotta niistä saataisiin mahdollisimman suuri hyöty.

* * 30 Tukiaseman BTS1 vastaanotin 5 toteuttaa sinänsä «·· tunnetusti diversiteettivastaanottoa sen tulojen 9 ja 10 . kautta edelleen kantataajuusosalle BB syötetyille signaa- *·· .♦··. leille esimerkiksi kantataajuista maksimisuhdeyhdistelyä ’·* soveltamalla, jolloin vastaanotossa voidaan saavuttaa noin • ♦ *.*.* 35 3 dB vahvistus signaalien yhdistelystä johtuen. Vastaan- »·« • · • · ·♦· 9 107851 otin 5 valvoo sinänsä tunnetusti sen vastaanottamien signaalien laatua esimerkiksi ilmaisemalla signaalikohina-. suhteen S/N tai laskemalla bittivirhesuhteen BER. Kek sinnön mukaisesti tukiasema BTS1 tuottaa vastaanottimen 5 näkemän signaalin laatuun perustuvan laatusignaalin BER, joka kuvion 1 tapauksessa perustuu nimenomaan vastaanottimen 5 vastaanottamien signaalien bittivirhesuhteeseen. Laatusignaalin BER tukiasema BTS1 syöttää RSSI-vastaan-ottimelle, jolloin RSSI-vastaanottimelle saadaan välitet-10 tyä tieto niiden signaalien laadusta, jotka se on valinnut edelleen välitettäväksi.

RSSI-vastaanottimen ja tukiaseman BTS1 välinen yhteys, jonka avulla aikavälikello CLK, nolla-aikaväliä osoittavaa signaali TSO sekä laatusignaali BER syötetään 15 tukiasemalta RSSI-vastaanottimelle voi olla esimerkiksi sinänsä tunnettu RS-422 väylä. Näin ollen kyseistä yhteyttä hyödyntämällä voidaan haluttaessa siirtää myös tietoa RSSI-vastaanottimelta tukiasemalle.

RSSI-vastaanottimelle 8 syötetty laatusignaali BER

20 on jatkuvasti ajallisesti jonkin verran jäljessä, eli se kuvaa sellaisten signaalien laatua jotka RSSI-vastaanotin i on jo aikaisemmin välittänyt edelleen tukiaseman BTS1 vas- ϊ taanottimelle 5. Tämä merkitsee GSM-järjestelmän kaltai- «·· ♦;··· sessa aikajakoisessa järjestelmässä, että RSSI-vastaanotin j·.^ 25 tekee keilanvalintaan liittyviä päätöksiä muutaman . ,·, aikavälin vanhan laatu tiedon pohjalta. Kyseisestä vii- • · · V.'. veestä ei kuitenkaan ole haittaa, sillä järjestelmän ti- • ♦ · ’ laaja tuskin edes huomaa vaikka meneillään olevasta yh teydestä jäisikin muutama aikaväli pois väärän keilanva- * * 30 linnan vuoksi. Edellä selostetun viiveen huomioon ··♦ ottamiseksi RSSI-vastaanottimessa on kuitenkin oltava

j aikavälikohtainen muisti 14, jonne laatusignaalilla BER

«·· .···. vastaanotetut tiedot voidaan tallentaa kunnes kyseinen ♦ ♦ 1 aikaväli tulee uudelleen vastaanottovuoroon. Tällöin RSSI- • ♦ • · « *.*.* 35 vastaanotin mittaa eri keiloilla 1-4 vastaanotettujen sig- « · • · 10 107851 naalien signaalitason. Tämän jälkeen RSSI-vastaanotin valitsee alustavasti käyttöön ne kaksi keilaa, joilla on vastaanotettu signaalitasoltaan voimakkaimmat signaalit. Seuraavaksi RSSI-vastaanotin 8 hakee muistista 14 kyseistä 5 aikaväliä vastaavan laatutiedon. Jos muistissa 14 olevat tiedot osoittavat, että jommalla kummalla alustavasti valituista keiloista on edellisessä tai edellisissä aikaväleissä vastaanotettu signaaleja joiden laatutaso alittaa ennalta määrätyn laatutason, niin RSSI-vastaanotin välit-10 see tällaisen keilan tilalle toisen keilan, edullisesti keilan jolla on vastaanotettu signaalitasoltaan seuraavaksi voimakkaimmat signaalit.

Kuvio 2 havainnollistaa kuvion 1 tukiaseman BTS1 antennikeilojen 1-4 suuntausta. Kuviossa 2 on havainnoi-15 listettu yhtä tukiaseman sektoreista, jonka rajoja on havainnollistettu katkoviivoin R, ja jonne on suunnattu neljä antennikeilaa 1-4. Kyseiset keilat vastaanottavat näin ollen samaan loogiseen kanavaan liittyviä radiosignaaleja, jotka johdetaan kuvion 1 RSSI-vastaanotti-20 melle.

Kuviossa 2 esitetty matkaviestin MS sijaitsee koh- m · dassa, jossa keilat 1 ja 2 limittyvät. Näin ollen tuki- asema BTS1 kykenee toteuttamaan diversiteettivastaanottoa ·;··· kyseisillä keiloilla. Jos tällöin kuitenkin osoittautuu ;*·.· 25 että keilalla 2 vastaanotettujen signaalien laatu alittaa . ennalta määrätyn laatutason voi RSSI-vastaanotin lopettaa ··· #·;·. keilan 2 hyödyntämisen ja korvata sen esimerkiksi keilalla • · · 3, jolloin keilan 2 suunnasta lähtöisin olevien häirit- . sevien signaalien vaikutus saadaan minimoitua.

····· 3 0 Kuvio 3 esittää vuokaaviota keksinnön mukaisen ··· • · ···* menetelmän ensimmäisestä edullista suoritusmuodosta.

; Kuvion 3 vuokaaviota voidaan soveltaa esimerkiksi kuvioi- • · · .1. den 1 ja 2 tukiaseman antennikeilojen valinnassa.

···

Lohkossa A tukiasema aloittaa yhteyden muodosta- ♦ · · *·*·* 3 5 misen sen peittoalueella sijaitsevaan matkaviestimeen.

• · « • · • · ··· 11 107851 Tällöin RSSI-vastaanotin vastaanottaa purskeen kyseiseltä matkaviestimeltä kaikilla sen kyseiseen soluun suunnatuilla antennikeiloilla 1 - n.

Lohkossa B RSSI-vastaanotin mittaa vastaanotetun 5 signaalin signaalitason erikseen kunkin keilan välityksellä vastaanotetuille signaaleille.

Lohkossa C RSSI-vastaanotin valitsee käyttöön sen keilan jonka välityksellä on vastaanotettu signaalitasol-taan voimakkaimmat signaalit. Jos kyseessä on tukiasema 10 joka soveltaa diversiteettivastaanottoa kahdella keilalla kuten kuvioiden 1 ja 2 tapauksessa valitsee RSSI-vastaanotin luonnollisesti käyttöön kaksi keilaa yhden sijasta.

Lohkossa D tukiasema mittaa sen vastaanottimelle syötetyn signaalin tai signaalien laadun, esimerkiksi 15 laskemalla niille bittivirhesuhteen. Tämän jälkeen tukiasema tuottaa signaalien laadulle vasteellisen laatusig-naalin, jonka se syöttää RSSI-yksikölle. RSSI-yksikkö tallentaa tällöin muistiin laatusignaaliin sisältyneet tiedot kunnes kyseisiä tietoja vastaava aikaväli (looginen 20 kanava) tulee seuraavan kerran vastaanottovuoroon.

Lohkossa E RSSI-yksikkö vastaanottaa samalta matka- m : viestimeltä uuden purskeen, jolloin se keilaa valitessaan tarkastaa muistista oliko saman aikavälin edellisen/edel-*:**: tävien purskeiden vastaanoton yhteydessä valittujen anten- 25 nikeilojen vastaanottamat signaalit huonolaatuisia. Jos • tällöin osoittautuu, että jokin valituista keiloista tuol-• · · loin on vastaanottanut huonolaatuisia signaaleja siir- • · · rytään lohkoon F. Jos sitävastoin aikaisemmin valitut keilat ovat vastaanottaneet hyvälaatuisia signaaleja, välit- ... 30 see RSSI-vastaanotin jälleen käyttöön ne keilat joiden • · ···* signaalitasot ovat korkeimmat.

: Lohkossa F RSSI-vastaanotin valitsee käyttöön kei- ··· ;**’j lan, jonka välityksellä on vastaanotettu signaalitasoltaan • · · seuraavaksi voimakkaimmat signaalit. Eli sellaista anten- • · · *·[;* 35 nikeilaa jonka kautta on aikaisemmin (esimerkiksi tietyn • · • · • · · 12 107851 pituisen aikajakson sisällä) vastaanotettu laadultaan huonoja signaaleja ei valita vaikka sen välityksellä vas-taanotettaisiinkin signaalitasoltaan voimakkaimmat signaalit. Kyseisen huonolaatuisia signaaleja valinnen keilan 5 tilalle RSSI-vastaanotin valitsee jonkin toisen keilan.

Kuvion 3 vuokaaviossa havainnollistettu keilanva-lintaa voi luonnollisesti tapauskohtaisesti jonkin verran vaihdella olosuhteista riippuen. Keilanvalinnan tehostamiseksi voi joissakin olosuhteissa olla eduksi, että RSSI-10 vastaanotin ylläpitää muistissa lokia parhaista keiloista kullakin taajuudella ja aikavälillä, ja asettaa käytettävissä olevat keilat paremmuusjärjestykseen signaalivoimak-kuuksien ja laadun perusteella. Kyseisessä lokissa RSSI-vastaanotin voi myös pitää kirjaa ajankohdista ja taajuuk-15 sista, joissa häiriö esiintyi. Kyseistä lokia hyödyntämällä RSSI-vastaanotin voi yrittää valita käyttöön parhaaksi rankatun keilan, tai jos lokiin tallennetun tiedon perusteella kyseessä on säännöllisesti esiintyvä häiriö (kuten esimerkiksi viallinen radiolinkki), voi RSSI-vas-20 taanotin valita käyttöön käyttökelpoisista keiloista sen, joka tulee suurimmasta kulmasta häiriöön nähden.

: Tilapäisesti esiintyvän häiriön vaikutuksen elimi- noimiseksi tulee RSSI-vastaanottimelle määrittää raja, *:**: jonka jälkeen RSSI-vastaanotin ei enää esimerkiksi tietyn 25 pituisen aikajakson sisällä yritä tarjota vastaanottimelle : määrättyä signaalia mikäli kyseisen signaalin laatu on • · · toistuvasti todettu huonoksi. Näin vältetään tilanne, jos- • · · sa RSSI-vastaanotin toistuvasti yrittää tarjota määrättyä . häiriösignaalia eri keilan välityksellä vastaanottimelle.

« · ·· · ... 30 Kuvio 4 havainnollistaa keksinnön mukaisen solukko- • · ♦··’ radiojärjestelmän ensimmäistä edullista suoritusmuotoa.

: Kuvion 4 järjestelmä voi olla esimerkiksi GSM-järjestelmä.

«·« j***; Kuviossa 4 on esitetty neljä tukiasemaa BTS1-BTS4, • · · .*. jotka kukin käsittävät välineitä yhteyden muodostamiseksi « « · *·]·* 35 niiden radiopeittoalueella sijaitseviin matkaviestimiin.

• · • · «·· 13 107851

Tukiasemat toistavat toistensa signaaleja esimerkiksi siten, että tukiaseman BTS1 matkaviestimeltä MS vastaanottamat tietoliikennesignaalit välittyvät edelleen tukiaseman BTS2 kautta tukiasemaohjaimelle BSC ja edelleen mat-5 kapuhelinkeskuksen MSC kautta yleiseen puhelinverkkoon. Tukiasemien BTS1-BTS4, tukiasemaohjaimen BSC, matkapuhelinkeskuksen MSC ja verkonhallintakeskuksen O&M väliset tiedonsiirtoyhteydet 15 voivat muodostua esimerkiksi langallisista tietoliikenneyhteyksistä tai vaihtoehtoisesti 10 esimerkiksi radiolinkeistä.

Keksinnön mukaisesti kukin tukiasema BTS1-BTS4 käsittää välineitä vastaanotetun signaalin signaalitasoa RSSI sekä laatua BER kuvaavan tiedon välittämiseksi ver-konhallintakeskukselle O&M. Kukin tukiasema välittää edul-15 lisesti kyseiset tiedot ainakin niiden keilojen osalta, jotka sen RSSI-vastaanotin on valinnut käytettäviksi. Siirrettävän tietomäärän vähentämiseksi voivat tukiasemat vaihtoehtoisesti lähettää kyseiset tiedot verkonhanintä-keskukseen O&M ainoastaan silloin kun jokin tukiaseman 20 vastaanottimista on vastaanottanut signaalivoimakkuudel- taan voimakkaita signaaleja joiden laatu alittaa ennalta i määrätyn laatukriteerin.

Verkonhallintakeskus O&M käsittää tietojenkäsit-·:**: telyvälineitä 16 eri tukiasemilta vastaanotettujen tie- :*·.· 25 tojen käsittelemiseksi. Näin ollen operaattori voi verkon- • · ; hallintakeskuksesta käsin valvoa niitä häiriöitä joita • · · esiintyy verkon eri osissa ja jopa yrittää paikallistaa • · · häiriölähteitä kyseisten tietojen avulla. Eli jos esi- . merkiksi määrätty tukiasema toistuvasti välittää tietoja ····· 30 häiritsevistä signaaleista jotka jatkuvasti häiritsevät • · ♦··* samaa taajuuskanavaa ja samaa antennikeilaa voi operaat- : tori tilastoimalla kyseisiä verkonhallintakeskukseen ··· ·’**; välittyviä tietoja havaita tämän ja yrittää paikallistaa ·· · kyseisen häiriölähteen. Tämän mahdollistamiseksi tulisi • · · ’·[·* 35 tukiasemilta välittyviin tietoihin sisältyä tietoja kos- • · • · ·· « 14 107851 kien ainakin: - taajuuskanavaa jolla häiriö esiintyi, - antennikeilan tunnus, jolla häiriöt vastaanotettiin, ja - ajankohta jolloin häiriö esiintyi.

5 Tietojenkäsittelyvälineiden 16 vastaanottamien tie tojen perusteella operaattori voi näin ollen yrittää selvittää onko jokin soluista jatkuvasti häiriintynyt, onko häiriö luonteeltaan verkon sisäistä vai ulkoista, ja mistä suunnasta häiriö tulee.

10 On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja sii hen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Alan ammattimiehille tulevat olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnelmat ilman että poiketaan oheisissa patenttivaati-15 mukeissa esitetyn keksinnön suojapiiristä ja hengestä.

• · • · · • · · · • · · • · i • · · • · · « · • · • · • · · • · · • · • · · • · · • · · • · · • « 1 2 • · · • · • · · • · • · · • · · • · · • · · • ·· • · ♦ · ··· • · • ♦ · • · · • · · ♦ · 2 ·

Claims (9)

15 107851

1. Menetelmä radiojärjestelmän tukiaseman antenni-5 keilan valitsemiseksi kahden tai useamman valinnaisen antennikeilan joukosta, jotka antennikeilat on järjestetty-vastaanottamaan samaan loogiseen kanavaan liittyviä signaaleja, jossa menetelmässä varustetaan tukiaseman antennivälineet mittausvä-10 lineillä vastaanotetun signaalin signaalitason mittaamiseksi, mitataan eri antennikeiloilla vastaanotettujen signaalien signaalitaso (A, B) ja valitaan käyttöön se anten-nikeila joka on vastaanottanut signaalivoimakkuudeltaan voimakkaimmat signaalit (C), ja 15 syötetään valitun antennikeilan vastaanottamat sig naalit edelleen antennivälineistä etäisyyden päässä sijaitsevan tukiaseman vastaanotinyksikölle, tunnettu siitä, että valvotaan tukiaseman vastaanotinyksikön mainitun 20 valitun antennikeilan välityksellä vastaanottamien signaalien laatua (D), : tuotetaan tukiasemassa vastaanottimen vastaanotta- ϊ.·.ί mien signaalien laadulle vasteellinen signaali ja syöte- ·:**: tään se tukiasemasta etäisyyden päässä sijaitseville ;*·.· 25 antenni välineille, ja • · . valitaan ensimmäiseksi valitun antennikeilan ti- « · · • · · lalle käyttöön jokin toinen antennikeila (F) , jos tuki- • · * aseman antennivälineille syöttämä signaali osoittaa että . vastaanotinyksikön vastaanottamien signaalien laatu alitin 30 taa ennalta määrätyn vertailutason.

• ♦ ···* 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- ' : n e t t u siitä, että signaalin laatua valvotaan valvo- • · · maila vastaanotinyksikön vastaanottaman signaalin signaa- ·· · likohinasuhdetta tai bittivirhesuhdetta. • · · • · · • · *·· • · • · ··· 16 107851

3. Radiojärjestelmän tukiasema, jonka antenniväli-neisiin (11) kuuluu: välineitä (6 - 8) samaan loogiseen kanavaan liittyvien signaalien vastaanottamiseksi ainakin kahdella anten-5 nikeilalla (1 - 4), mittausvälineitä (8) antennikeiloilla vastaanotettujen signaalien signaalitason mittaamiseksi, ja ohjausvälineitä (8) yhden tai useamman antennikei-lan (1 - 4) valitsemiseksi ja valitun tai valittujen 10 antennikeilojen välityksellä vastaanotettujen signaalien syöttämiseksi edelleen antennivälineistä etäisyyden päähän sovitetun tukiaseman (BTS1) vastaanotinyksikölle (5) , tunnettu siitä, että tukiasema (BTS1) käsittää välineitä vastaan-15 otinyksikön antennivälineiltä (11) vastaanottamien signaa lien laadun mittaamiseksi sekä mainittujen signaalien laadulle vasteellisen laatusignaalin (BER) tuottamiseksi ja syöttämiseksi ohjausvälineille (8), ja että ohjausvälineet (8) on sovitettu valitsemaan 20 mainitun yhden tai useamman antennikeilan (1 - 4) mittausvälineiden mittaaman signaalitason ja ohjausvälineille : syötetyn laatusignaalin (BER) perusteella, i.j.i

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasema, t u n- *:**: n e t t u siitä, että ohjausvälineet (8) on sovitettu tu- 25 kiaseman antennimastoon antennielementin tai antenniele- • · . menttien välittömään läheisyyteen. • · ·

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasema, t u n- • · · n e t t u siitä, että ohjausvälineet (8) on sovitettu . valitsemaan signaalivoimakkuudeltaan voimakkaimmat sig- • · ·· · 30 naalit vastaanottaneen antennikeilan (1 - 4) tai antenni- ··· • · ···* keilat laatusignaalin (BER) osoittaessa, että vastaanote- : tut signaalit ovat hyvälaatuisia, ja että ohjausvälineet • · · .**. (8) on sovitettu valitsemaan käyttöön signaalivoimakkuu- ** * .·. deltaan seuraavaksi voimakkaimmat signaalit vastaanotta- • · · *·’·’ 35 neen antennikeilan laatusignaalin (BER) osoittaessa, että ·»· • · • · »·· 17 107851 ensiksi valitun antennikeilan välityksellä vastaanotetut signaalit ovat huonolaatuisia.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että mainittu laatusignaali (BER) on 5 vasteellinen tukiaseman mittaamalle signaalikohinasuhteel-le tai bittivirhesuhteelle.

7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että mainitun radiojärjestelmän taajuus-kanavat on jaettu TDMA-periaatteella loogisiin kanaviin, 10 jolloin tukiasema (BTS1) käsittää välineitä aikavälien vaihtumista osoittavan kellosignaalin (CLK) tuottamiseksi ja syöttämiseksi ohjausvälineille (8), ja että ohjausvälineisiin (8) kuuluu muistivälineitä (14) laatusignaalin (BER) sisältämän tiedon tallentamisek-15 si aikavälikohtaisesti, jolloin ohjausvälineet ovat vas- teelliset kellosignaalille (CLK) määrätyn aikavälin osalta muistivälineeseen (14) tallennetun tiedon hakemiseksi sekä haetun tiedon hyödyntämiseksi antennikeilan (1 - 4) valinnassa kellosignaalin (CLK) osoittaessa uuden aikavälin 20 olevan vastaanottovuorossa.

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tukiasema, t u n- : n e t t u siitä, että ohjausvälineisiin (8) kuuluu tieto- jenkäsittelyvälineitä antennikeilakohtaisen (1 - 4) lokin *:*·: ylläpitämiseksi ainakin taajuuskanavista ja ajankohdista, :*·.· 25 jolloin määrätyllä antennikeilalla (1 - 4) mittausväline!- ♦ · • den mittaama signaalitaso ylittää määrätyn rajan ja oh-«·· jausvälineille (8) syötetty laatusignaali (BER) osoittaa • · · vastaanotettujen signaalien alittavan määrätyn laatutason, . jolloin ohjausvälineet (8) on sovitettu huomioimaan mit- ... 30 tausvälineiden mittaaman signaalitason ja niille syötetyn ···* laatusignaalin lisäksi mainittuun lokiin kirjattuja tieto- ' : ja mainitun yhden tai useamman antennikeilan (1 - 4) va- ··« •***j linnassa siten, että ohjausvälineet valitsevat antennikei- ·« · lan, jonka laatutaso mainitun tilaston perusteella kysei- • · · **];* 35 sellä ajanhetkellä ja kyseisellä taajuuskanavalla ylittää • · • · ·* · 18 107851 määrätyn vertailutason.

9. Solukkoradiojärjestelmä, johon kuuluu tukiasema (BTS1), joka käsittää tukiasemasta etäisyyden päähän sovitettuja antennivälineitä (11) samaan 5 loogiseen kanavaan liittyvien radiosignaalien vastaanottamiseksi ainakin kahdella antennikeilalla (1 - 4), mittausvälineitä antennikeiloilla vastaanotettujen signaalien signaalitason mittaamiseksi, ja ohjausvälineitä (8) yhden tai useamman antennikeilan (1-4) valitsemiseksi ja vali-10 tun tai valittujen antennikeilojen välityksellä vastaanotettujen signaalien syöttämiseksi edelleen tukiaseman vastaanotinyksikölle (5) , sekä verkonhallintakeskus (O&M) joka on tiedonsiirtoyhteyden (15) välityksellä yhdistetty tukiasemaan (BTS1), 15 tunnettu siitä, että tukiasema (BTS1) käsittää välineitä vastaan-otinyksikön (5) antennivälineiltä (11) vastaanottamien signaalien laadun mittaamiseksi sekä mainittujen signaalien laadulle vasteellisen laatusignaalin (BER) tuottami-20 seksi ja syöttämiseksi antennivälineisiin järjestetyille ohjausvälineille (8), jolloin ohjausvälineet on sovitettu : valitsemaan mainitun yhden tai useamman antennikeilan (1- 4. mittausvälineiden mittaaman signaalitason ja ohjaus-*:**: välineille syötetyn laatusignaalin (BER) perusteella, ;*·.· 25 että tukiasema (BTS1) käsittää välineitä vastaan- • · . otettujen signaalien signaalitasoa (RSSI) ja vastaan- ··· otinyksikön vastaanottamien signaalien laatua (BER) kuvaa- • · · van tiedon lähettämiseksi antennikeilakohtaisesti verkon-. hallintakeskukseen (O&M) mainitun tiedonsiirtoyhteyden 30 (15) välityksellä, ja • · ···* että verkonhallintakeskukseen (O&M) kuuluu tieto- ; jenkäsittelyvälineitä (16) tukiasemalta (BTS1) vastaan- ··· .*·*· otettujen tietojen käsittelemiseksi tukiaseman (BTS1) ·· · ympäristön häiriötason selvittämiseksi. • ♦ · • ♦ · • · ♦ *· • · • · ·♦· 107851 19