SE512791C2 - Metod för att hantera radiokanaler beroende av trafikbelastningen i ett radiokommunikationssystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 512791 yttrar sig bl a i att en mobilstation, som under pågående radiobasstationens till förbindelse förflyttas in i upptagningsområde, ej kan handover radiobas- Detta göra stationen. medför i sin tur att kvaliteten pà radioförbindelsen försämras och riskerar brytas, men också att mobilstationen interfererar med andra förbindelser.

Att lösa ovanstående problem genom att bygga ut kapaciteten i basstationen så att det alltid finns en ledig kanal tillgänglig för nya förbindelser är orimligt med tanke pà ekonomi och spektrumeffektivitet.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att frigöra upptagna radiokanaler för att kunna använda dem för nya radioförbindelser.

Då kvaliteten på en radioförbindelse blir så dålig att sänd information går förlorad förblir ändå en radiokanal dedicerad denna förbindelse ytterligare en period för möjligheten att förbindelsekvaliteten åter förbättras.

Föreliggande uppfinning frigör radiokanalen från förbindelsen efter en kort period ifall det finns få lediga kanaler tillgängliga i radiobasstationen. Finns däremot gott om lediga kanaler frigörs radiokanalen först efter en längre period.

Enligt en utföringsform mäts radiokvaliteten under en tidsperiod och jämförs med en viss nivå. Sjunker radiokvaliteten för perioden under nivån frigörs radiokanalen. Nivån sätts vanligtvis så lågt att informationen som sänds över förbindelsen till största delen går förlorad.

Föreliggande uppfinning har fördelen att flexibelt anpassa risken för att för tidigt bryta en pågående förbindelse mot radiobasstationen. Med behovet av radiokanaler i lediga föreliggande uppfinning går det att anpassa nivån för när kanalen skall frigöras till det behov av att använda kanalen 10 15 20 25 30 512791 Således kan trafik, då Är lasten däremot för en ny förbindelse som finns för stunden. kanalerna utnyttjas effektivare, dvs ta mer belastningen i radiobasstationen är hög. låg minskas risken att förlora ett samtal pga att en kanalen frigörs alltför tidigt.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av föredragna utföringsformer och med hänvisning till bifogade ritning.

FIGURBESKRIVNING Fig 1 en vy över ett cellulärt radiokommunikationssystem, närmare bestämt mobilkommunikationssystemet GSM.

Pig 2 visar ett diagram över värdet i en viss räknare relativ en viss nivà.

Fig 3 visar ett flödesschema över en metod att ändra en nivån som avgör ifall en radiokanal skall frigöras från en viss förbindelse.

FÖREDRAGNA UTFöRINGsFommR I fig l visas av delar av ett cellulärt radio- kommunikationssystem, en vy närmare bestämt mobilkommunikations- figuren visas ett antal radioterminaler MSl-MS3 som är systemet GSM. I över ett geografiskt område och nâgra BTS2 Var radiobasstation BTSl-BTS2 är eller mobilstationer utspridda radiobasstationer BTSl, (Base:Tranceiver Station). till en basstationsväxel BSC (Base Station Controller). Till radiobasstationer BTSl-BTS2 anslutna. ansluten basstationsväxeln BSC är flera Basstationsväxeln BSC ansluter till en mobilväxel MSC (Mobile Switching Centre), ej i figur.

Telekommunikationsförbindelser kan sättas upp mellan en mobilstation MSI-MS3 och mobilkommunikationssystemet via en radioförbindelse mellan mobilstationen MSl-MS3 och en 10 15 20 25 30 512791 radiobasstation BTS1, BTS2. Vilken basstation BTSl, BTS2 som skall betjäna exempelvis en viss mobilstation MSl beror pà var mobilstationen MSI befinner sig geografiskt. I figuren befinner sig mobilstationen MSI inom den första radiobasstationens BTSI täckningsområde, dvs den befinner sig inom en första cell Cl som betjänas av den första radiobasstationen BTSl.

Radiobasstationen BTSl förfogar över en uppsättning radiokanaler som kan användas för kommunikation med mobilstationer MSI-MS3 som befinner sig inom den egna cellen Cl. För förbindelsen som. upprättas med mobilstationen MSI utses en dedicerad radiokanal, dvs en radiokanal som används endast för förbindelsen med mobilstation MSl. Den dedicerade radiokanalen utgörs av en fysisk upplänkskanal och en fysisk nedlänkskanal. I föreliggande exempel med GSM-systemet utgörs en fysisk kanal av en bestämd tidlucka på en bestämd bärfrekvens. I GSM-systemet kan dessutom en fysisk kanal indelas i olika logiska kanaler. I den fortsatta texten skall kanal eller radiokanal förstås som en fysisk duplex radiokanal när inget annat anges.

Ibland händer att antalet tillgängliga radiokanaler i en radiobasstation BTSl, BTS2 inte är tillräckligt för att betjäna alla mobilstationer som så begär inom radiobasstationens BTS1, BTS2 cell Cl, C2.

En förbindelse avslutas vanligtvis genom att en nedkopplingssignal ges i någon av förbindelsens ändpunkter, i samband med att en person vill avsluta telefonsamtalet.

Radioförbindelsen avslutas efter att signaler om nedkoppling erhållits på den sända sänds och respons nedkopplingssignalen. Radiokanalen som används för förbindelsen är därefter fri att användas för en ny förbindelse. 10 15 20 25 30 512791 5 Det förekommer dock att förbindelser bryts och att radiokanalen frigörs från förbindelsen utan att någon nedkopplingssignal dessförinnan sänts. Föreliggande uppfinning gäller sådana fall. Kvaliteten på radioförbindelsen kan bli så dålig att informationen som sänds över kanalen ej når mottagaränden. Kvaliteten mäts över en tidsperiod och jämförs mot en viss nivå. Är kvaliteten under nivån så avbryts förbindelsen och radiokanalen kan åter användas för en annan förbindelse.

Ett namn på parameter som sätter denna nivå i GSM systemet kallas ”Radio Link Time-Out”. upp- nedlänk. Det respektive nedlänk som kvaliteten jämförs emot, kallas ”Radio Link Time-Out Uplink”. kvaliteten förbindelsen och Kvaliteten mäts var för sig i UPP' i upplänk repektive finns en nivå för nivån Understiger nivån avbryts radiokanalen frigörs. Över förbindelsen sänds i såväl upp- som nedlänk regelbundet rapporter om radioförbindelsen. Värdera rapport har ett väl definierat format. Kvaliteten på radioförbindelsen mäts, enligt tidigare känd metod, genom att ifall en mätrapport uteblir från mottagande, räknas en räknare upp ett steg utifrån ett utgångsvärde.

I fig 2 visas ett diagram över hur räknaren för upplänken ställs om under en tidsperiod utifrån ett utgångsvärde i relation till nivån RLT_UL. Diagramets X-axel visar antalet mottagna mätrapporter, vilka också motsvarar förlupen tid.

Y-axeln visar i räknarens värde. Om tre rapporter i rad förlorats och räknaren således räknats upp tre steg från utgångsvärdet räknas den åter ned två steg ifall en korrekt mätrapport tas emot. Den korrekt mottagna mätrapporten följs i fig 2 av 15 på varandra uteblivna mätrapporter. Efter den femtonde i rad uteblivna mätrapporten har räknaren räknats upp 16 steg ifrån utgångsvärdet. Enligt föreliggande exempel 10 15 20 25 30 512791 är 16 steg den nivå RLT_UL då upplänkens radioförbindelse är så dålig att radioförbindelsen skall avbrytas.

Kvaliteten i nedlänk mäts separat på samma sätt som i upplänken men nivån i nedlänk sätts oberoende av nivån RLT_UL i upplänk. Därför finns också separata räknare i upp- respektive ned-länken för att registrera radioförbindelsens kvalitet. känd nivån operatör av mobilkommunikationssystemet till ett fast värde.

Enligt tidigare teknik sätts RLT_UL av en Enligt föreliggande uppfinning ändras nivån RLT_UL för hur dålig radioförbindelsen skall vara för att frigöra kanalen i finns i många kanaler som Nivån RLT_UL kan således beroende av hur lediga radiobasstationen BTSl. sättas i steg mellan ett övre gränsvärde RLT_UL_max och ett undre gränsvärde RLT_UL_min. Finns få lediga kanaler är det därigenom möjligt att frigöra en kanal från en viss radioförbindelse efter att räknaren räknats upp endast 10 steg, som i exemplet motsvarar det nedre gränsvärdet RLT_UL_min för nivån RLT_UL. Finns däremot gott om lediga radiokanaler kan en viss radiokanal få fortsätta vara dedicerad en viss förbindelse ända tills räknaren räknats upp 22 steg, som i exemplet motsvarar det övre gränsvärdet RLT_UL_max för nivån RLT_UL.

I fig 3 visas' med ett flödesschema hur nivån RLT_UL för upplänken samt hur nivån RLT_DL för nedlänken ändras över antalet lediga kanaler i tiden i beroende av radiobasstationen BTSl.

I ett första steg Sl antas att nivån RLT_UL, RLT_DL har ett utgångsvärde varför en tidsfördröjning sker innan värdet prövas för ev ändring.

I ett följande steg S2 kontrolleras huruvida antalet lediga kanaler i radiobasstationen BTSI överstiger en viss gräns. 10 15 20 25 30 512791 7 Om svaret är nej, dvs det finns få lediga kanaler utförs ett steg S3.

Enligt steget S3 kontrolleras huruvida nivån RLT_UL för upplänken är satt till det nedre gränsvärdet RLT_UL_min. Är nivån RLT_UL är satt till nedre svaret ja, gränsvärdet utförs ett steg S5. Är svaret däremot nej, utförs ett steg S4 innan steget S5.

Enligt steget S4 räknas nivån RLT_UL för upplänken ned, företrädesvis ett steg. Därmed behöver räknaren räknas upp ett steg mindre innan kanalen frigörs från förbindelsen.

I det följande steget S5 kontrolleras huruvida nivån RLT_DL för nedlänken är satt till det nedre gränsvärdet RLT_DL_min. Är svaret ja, nivån RLT_DL är satt till nedre gränsvärdet RLT_DL_min utförs på nytt steget S1 och därpå följande steg. Är svaret däremot nej, utförs ett steg S6 innan steget S1 och därpå följande steg.

Enligt steget S6 räknas nivån RLT_DL för nedlänken ned ett steg.

Skulle däremot kontrollen enligt steget S2 ovan visa att antalet lediga kanaler överstiger en viss gräns och därmed frågan besvaras med ja, dvs det finns tillräckligt med lediga kanaler i radiobasstationen BTSl, utförs ett följande steg S7.

Enligt steget S7 kontrolleras huruvida nivån RLT_UL för upplänken är satt till ett högsta tillåtet gränsvärde RLT_UL_max. Är svaret ja, nivån RLT_UL är satt till det övre RLT_UL_max, utförs ett steg S9. Är gränsvärdet svaret däremot nej, utförs ett steg S8 innan steget S9.

Enligt steget S8 räknas nivån RLT_UL för upplänken upp ett steg. 10 15 20 25 30 512791 Därpå, i steget S9, kontrolleras huruvida nivån RLT_DL för nedlänken är satt till RLT_DL_max. Är nivån RLT_DL är satt till det övre gränsvärdet övre gränsvärdet svaret ja, RLT_DL_max, àterupprepas steget Sl och därpå följande steg. Är däremot svaret nej utförs steget S10 varvid nivån RLT_DL för upplänken räknas upp ett steg och därefter utförs steget Sl på nytt.

En mätrapport sänds var 480 ms i upp samt i nedlänk över en ”Slow Associated Control Channel" Strikt logisk kanal benämnd förkortat SACCH. Mätrapporten har en struktur och dess information är kodad för att informationen skall kunna fastställas vid mottagning även om vissa data förvrängts vid radioöverföringen. Är en alltför stor del av datat förvrängt inte informationen att återvinna. går dock Mätrapporten räknas då som förlorad och räknaren räknas upp ett steg.

Vanligen drabbas upp- och nedlänk samtidigt av dålig radiokvalitet, t ex ifall mobilstationen följer med dess användare in i ett garage och hamnar i radioskugga.

I ett sådant fall när räknaren för upplänken nått nivån RLT_UL för upplänken, exempelvis efter att 16 mätrapporter i rad förlorats, kommer i nedlänken att sändas ett meddelande Därefter avslutas bekräftande om att frigöra kanalen. skall ett (Channel Release) sändning nedlänk. Som respons (Channel_Release_Äcknowledge) från mobilstationen MSl komma i upplänken. Till följd av den dåliga kvaliteten på förbindelsen når ej meddelandet om kanalfrigörning mobilstationen MSl och földaktligen sänds ingen respons i upplänk. Även om en respons sändes skulle ej nå radiobasstationen BTSl i upplänk. Radiokanalen kan i detta från uteslutet att mobilstationen MSl försöker sända i upplänk. till nått läge ej frigöras förbindelsen eftersom det ej är förbindelsen skall ha Radiokanalen fortsätter vara dedicerad dess att även mobilstationens MSl räknare nivån RLT_DL i nedlänk och det därmed går att utesluta att 10 15 20 25 30 512791 mobilstationen MSl försöker sända mer i upplänk. Tiden innan kanalen kan frigöras fràn det att mobilen inträdde i radioskugga kommer att vara: (Nivån RLT_UL för upplänken ~+ Nivån RLT_UL för nedlänken) * 480ms Under antagande att nivån RLT_DL i nedlänken liksom nivån RLT_UL i upplänken är satt till 16 kommer det att dröja närmare 16 s innan kanalen kan frigöras och lämnas till en ny förbindelse.

I GSM-systemet är det basstationsväxeln BSC som sköter kontrollen av radioförbindelsen. Det är således basstations- växeln BSC som handhar kontrollen av radiokanaler och fördelar radiokanaler på olika användare. Mätrapporterna i upplänken tas emot av radiobasstationen BTS1 och sänds vidare till basstationsväxeln BSC.

Räknaren för antalet förlorade mätrapporter finns implementerad i basstationsväxeln BSC. I basstationsväxeln BSC sker även kontrollen av räknarens värde relativt nivån RLT_UL i upplänken och i beroende av denna jämförelse frigörs ev radiokanalen.

I mobilstationen MSl finns en räknare för kvaliteten på förbindelsen nedlänk och i mobilstationen MSl jämförs räknarens värde mot nivån RLT_DL. nedlänk RLT_DL Understiger kvaliteten i nivån initierar mobilstationen MSI nedkoppling av förbindelsen. Även, i basstationsväxeln BSC finns en räknare motsvarande den i mobilstationen MSI som jämförs mot nivån RLT_DL i nedlänken för att eventuellt frigöra kanalen. Denna räknare användes då ett meddelande om sänts i nedlänk så kanalfrigörning som i exemplet med radioskugga ovan. Räknaren räknas upp ifrån ett utgångsvärde efter det att meddelandet om kanalfrigörning sänts i nedlänk. 10 512791 10 Övre och nedre gränsvärde RLT_DL_max, RLT_UL_max, RLT_DL_min, RLT_UL_min sätts till ett värde av operatören av mobilkommunikationssystemt på samma sätt som nivån RLT_DL, RLT_UL tidigare satts till ett visst värde. Nivån RLT_DL för BSC utifrån dessa nedlänken beräknas i basstationsväxeln gränsvärden enligt förfarandet i fig 3 och sänds nedlänk till mobilstationen MSl.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformerna, utan kan modifieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 5 1 2 7 9 1 Ink t Patent- och regvarket 1998 -09- 2 2 ll PATENTKRÄV Metod att hantera en första radiokanal av ett antal radiokanaler som allokerats en radiobasstation (BTSl) för möjlighet till motsvarande antal förbindelser i duplex med radioterminaler (MSI-MS2), varvid den första radiokanalen dedicerats för en första förbindelse och varvid den första radiokanalen frigörs från den första förbindelsen ifall radiokvaliteten på den första förbindelsen understiger en viss nivå (RLI_m; RL¶}m) k ä n n e t e c k n a d av att nivån (RL'I'_DL, RLT_UL) sätts i beroende av antalet lediga radiokanaler. Metod _enligt kravet l varvid över nämnda första radioförbindelse regelbundet sänds rapporter och nämnda radiokvalitet mäts i beroende av andelen ej korrekt mottagna rapporter. Metod enligt kravet 2 varvid kvaliteten i nedlänk mäts i beroende av andelen ej korrekt mottagna rapporter i nedlänk och kvaliteten i upplänk mäts i beroende av andelen ej korrekt mottagna rapporter i upplänk och varvid kvaliteten i nedlänk jämförs med en första nivå (RLQpL) och kvaliteten i upplänk jämförs med en andra nivå UuE_ULM varvid jämförelsen avgör om den första radiokanalen skall frigöras eller ej, och där nämnda första och_andra nivå (RLtjm,mfl;UL) sätts att variera i tiden mellan två gränsvärden (RLT_DL_max,RUQ}nLmax,RLT_DL- _mnnRLtjH¿nin) i beroende av antalet lediga radiokanaler. Metod enligt kravet 3 varvid nämnda första och andra nivå (RLT_m4 RLt}HJ ändras utifrån ett utgàngsvärde enligt följande steg: a) vänta (Sl) en tidsperiod; 10 15 512791 12 kontroll (S2): är antalet lediga kanaler fler än ett visst antal?; ifall nej på frågan i steget b: ndnska (S4,S6) den första och den andra nivån att steg under förutsättning (S3, S5) att de inte blir mindre än det nedre gränsvärdet (RLT_DL_min, RL1JH;min), återgå därefter till steget a; ifall ja på frågan i steget b: öka (S8, S10) den första och den andra nivån ett steg under förutsättning (S7,S9) att de ej överskrider det övre RLT_UL_max), återgå därefter gränsvärdet (RL¶Jn¿max, till steget a.