SE512956C2 - Förfaranden för att konfiguera om en cell i ett cellulärt mobilradiosystem - Google Patents

Description

«- .flfi-Illl 512 956 2 Antalet signaleringskanaler överdimensioneras ofta för att undvika spänning. Det finns sätt att avhjälpa korta perioder av sådan spänning genom att använda en tra- fikkanal såsom en signaleringskanal. Detta medför dock användandet av en hel tid- lucka i stället för endast en del av en tidlucka.

Vissa celler bär mer signaleringstrafik än andra. Celler vid gränsen av ett posi- tionsomräde (Location Area - LA) behöver flera sådana kanaler än andra celler.

Detta orsakas av att en mobil terminal passerar en LA-gräns beordras den att in- formera nätet om sin nya position. Detta görs med hjälp av en signaleringskanal och orsakar därför hög belastning på dessa kanaler. Celler med mycket SMS-trafik be- höver också flera signaleringskanaler än andra celler. Hänsyn måste tas till dessa faktorer när antalet signaleringskanaler dimensioneras.

När spänning inträffar på signaleringskanaler kan nya samtal som behöver signale- ringskanaler för attkunna kopplas upp, använda en trafikkanal, dvs. en hel tidlucka.

Spänning av signaleringskanaler är därför mycket oönskad. Detta gör att en operatör måste överdimensionera antalet signaleringskanaler. Eftersom en cell alltid tilldelas ett fast antal kanaler (trafik + signalering) medför detta färre kanaler som kan an- vändas som trafikkanaler för överföring av nyttolast. Detta påverkar operatörens in- täkter allvarligt.

För att lösa problemet med spärrning på dedicerade styrkanaler, i synnerhet på Stand-alone Dedicated Control Charmel (SDCCH) i GSM-systemet är det tillåtet att använda en trafikkanal TCH för signaleringsändamål. Detta bevarar det inkomman- de samtalet. En TCH använder emellertid en hel tidlucka för konfigurationen medan en SDCCH-subkanal endast använder 1/8 av en tidlucka. Användandet av TCH för signalering är därför inte önskvärt annat än för korta perioder som oförutsägbara trafiktoppar. 10 15 512 956 3 Ett syfte med föreliggande uppfinning är att avhjälpa de ovan nämnda problemen genom att könfigurera om en cell i ett cellulärt mobilradiosystem automatiskt och dynamiskt med nya eller färre signaleringskanaler vid behov.

Ett annat syfte med uppfinningen är att utföra en automatisk omkonfiguration för en kortare fid, för att hantera de snabba variationema i signaleringstrafiken.

Dessa och andra syften uppfylls enligt den föreliggande uppfinningen på det sätt som framgår av de bifogade kraven.

En fördel med uppfinningen järnfört med omkonfigurationer enligt den kända tekni- ken, är att omkonfiguration antingen från en trafikkanal till en signaleringskanal el- ler omvänt görs endast i situafioner vissa villkor är uppfyllda, och att onödig om- konfiguration av en cell därför kan undvikas.

En annan fördel är att onödiga omkonfigtirationer orsakade av den nedan omtalade ”fast loop”-metoden kan reduceras.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Den föreliggande uppfinningen kommer att beskrivas i mer detalj med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: figur l visar ett förenklat diagram av ett antal celler i ett cellulärt mobilradiosystem; figur 2 visar en förstorad del av det i figur 1 visade diagrammet, med mobilstationer och basstationer; figur 3 är ett flödesdiagram av en utföringsfonn av den föreliggande uppfinningen; figur 4 är ett flödesdiagram av ett block i det i figur 3 visade flödesdiagrammet. 20 25 512 956 4 Detaljerad beskrivning av ufiringsformer Figur 1 visar allmänt ceHer i ett cellulärt mobilradiosystem enligt känd teknik. Varje cell har ett bestämt antal eller en grupp radiokanaler innefattande trafikkanalerna och de dedicerade styrkanalema. En eller flera celler kan sammanställas så att de utgör ett så kallat positionsområde (location area - LA).

När en mobil terminal kommer in i ett sådant positionsområde måste den registrera sig. Detta sker med användning av en dedicerad styrkanal, t.ex. i GSM-systemet den så kallade stand-alone dedicerade styrkanalen (Stand-alone Dedicated Control Channel - SDCCH). Den föreliggande uppfinningen är emellertid inte begränsad till SDCCH men kan användas när en dedicerad styrkanal skall bildas fiån en trafikka- nal och omvandlas tillbaks till en trafikkanal.

Figur 2 visar i mer detalj cellerna i figur 1 och även basstationerna B 1-B4 som be- tjänar de fyra cellerna C1, C2, C3 och C4. Cellema Cl och C3 befinner sig utmed gränsen av det i figur 1 visade positionsområdet LA.

En mobil terminal M1 befinner sig utanför positionsområdet LA men förflyttar sig i riktning mot cellen C1 och måste därför registrera sig när den kommer in i det nya positionsområdet. För detta ändamål måste en dedicerad styrkanal finnas tillgänglig.

En annan mobil terminal M2 är registrerad i positionsomrâdet LA och förflyttar sig i cellen C4, men inte i närheten av gränsen av positionsområdet LA.

I ett GSM-system används den stand-alone dedicerade styrkanalen SDCCH av den mobila terminalen när den skickar eller mottar ett Short Message Service- (SMS-) meddelande. En samtalsuppkoppling som syftar till att koppla upp en vanligt tal- eller datafórbindelse använderi de flesta fall också en dedicerad styrkanal som sig- naleringskanal för en kort tid. ill 10 20 512 956 5 Om ett större antal mobila terminaler rör sig mot gränsen av positionsområdet LA är det viktigt att ett tillräckligt antal av sådana styrkanaler kan firmas tillgängliga i gränscellerna, i figur 2 cellerna Cl och C3.

Operatörer behöver konfigurera varje cell med det antal signaleringskanaler som kan förväntas användas. Detta görs vanligtvis utgående från erfarenhet om trafiksituatio- nen och beteendet i cellen. Den föreliggande uppfinningen gör det möjligt att på längre sikt dimensionera cellen med det optimala antalet signaleringskanaler.

Den föreliggande uppfinningen kommer att beskrivas i första hand med hänvisning till GSM-system. Såsom ovan nämnt används i sådana system SDCCH-kanaleri som dedicerad styrkanal. En tidlucka kan innehålla 8 (eller 4) SDCCH-subkanaler och kallas därför en SDCCH/8 dedicerad styrkanal, som således innehåller 8 subkanaler.

En subkanal (motsvarande en signaleringskanal) kallas här en SDCCHi-subkanal.

F örfarandet enligt den föreliggande uppfinningen fungerar endast för Iidluckor som innehåller en SDCCH/S.

Uppfinningsidén innehåller två delar.

En del kallas öka-villkoret och innebär konfiguratíonen av en trafikkanal till en sig- naleringskanal genom att dynamiskt öka antalet signaleringskanaler. I detta exempel är signalenngskanalen en SDCCH/S.

Den andra delen kallas minska-villkoret och innebär omkonfigurationen av en SDCCH/8 tillbaks till en trafikkanal.

Uttöiingsformer av förfarandet enligt uppfinningen. 25 512 956 6 Innan flödesdiagrammen enligt figurerna 3 och 4 beskrivs skall vissa definitioner göras: Ursprungskonfiguration = ett minimiantal av signaleringskanaler (SDCCH/8) som skall definieras i en cell.

SDCCHtot = det totala antalet allokerade SDCCH-subkanaler SDCCHbasic = det totala antalet SDCCH-subkanaler i urspnmgskonfigurationen i cellen.

Villkoret SDCCHtot>SDCCHbasic är endast möjligt på grund av att den så kallade snabba slingan (”fast loop”) som beskrivs iden svenska patentansökan 9703743-6 lägger till en extra SDCCH/8 i detta fall.

Den föreliggande uppfinningen, som är ett långsam slinga-förfarande (”slow loop”) för att konfigurera om en cell, är avsedd att hantera dimensioneringen av de dedice- rade styrkanalema på lång sikt. Den utgår från en urspnmgskonfiguration. Antalet signaleringskanaler SDCCH/S ökas eller minskas beroende på hur utnyttjandet av SDCCH-subkanalema är på längre sikt (t. ex. dagar). Det är viktigt att se på hur de upptagna timmarna ändras för denna slinga såsom urspnmgskonfiguration.

Det föreliggande förfarande består av två delar: ett öka-villkor och ett minska- villkor för att automatiskt öka/minska antalet SDCCH/8 i urspnmgskonfigurationen.

Figur 3 är ett flödesschema av förfarandet enligt uppfinningen.

Först undersöks huruvida en dynamisk omkonfiguration, ”snabb slinga”, är aktivi cellen, block 1 i fig. 3. Om så är fallet, ”Ja”, undersöks huruvida det totala antalet allokerade kanaler med SDCCH-subkanaler är större än antalet av de samma kana- lema i urspnmgskonfigurationen mer än x% av tiden. x är en parameter som sätts av Il 10 15 20 25 512 956 7 operatören och kan vara lika med 10, vilket innebär att urspnmgskonfigurationen är satt för lågt.

Om så är fallet (”Ja” i block 3) läggs en extra signaleringskanal SDCCI-I/8 till ur- spnmgskonfigiirationen av subkanaler (dvs. 8 nya subkanaler läggs till), block 5.

Detta innebär att den nänmda snabba slingan inte kommer att ta bort de SDCCH/S- kanaler som har lagts till ursprungskonfigurationen även om signaleringstrafiken minskar i cellen. Resultatet är således att antalet onödiga omkonfigurationer reduce- faS.

Om, å andra sidan, (block 3) det totala antalet allokerade SDCCH-subkanaler visar sig vara lägre än antalet av de samma kanalerna i urspnmgskonfigurationen mer än x% av tiden, ”Nej” undersöks huruvida antalet subkanaler är större än ursprimgsan- talet av SDCCH-subkanaler minus åtta SDCCH-subkanaler mindre än y% av tiden.

Det sismämnda villkoret anger att ursprungskonfigurationen kan reduceras med en SDCCH/S för att optimera antalet signaleringskanaler till signaleringstrafikbelast- ningen i cellen.

Om så är fallet (”Ia” i block 4) tas en signaleringskanal SDCCH/8 bort från ur- sprtmgskonfigurationen av SDCCH-subkanaler.

Om en dynamisk omkonfigurationsmekanism, t.ex. enligt den i den ovan nänmda svenska patentansölcningen beskrivna ”snabb slinga”-metoden, inte används (”Nej” i block 1 i figur 3), startas algoritmen enligt figur 4, men bygger nu på spänning av de dedicerade styrkanalema SDCCH. I enlighet med detta (block 7, figur 4) under- söks huruvida spänning inträfiar mer än x% av tiden, där ”tiden” är definierad så- SOIII OVaIl. 10 15 20 512 956 8 Om så är fallet (”Ja” i block 7) läggs en extra signaleringskanal SDCCH/S till. Om inte (”Nej” i block 7), görs samma typ av undersökning som i block 8 och stegen som utförs (block 8 i fall ”Ja”) är de samrna som i blocken 4 och 6 i figur 3.

Ursprungskonflgurationen utökas därmed med en SDCCH/S om utnyttjandet av ka- naler anger att ursprungskonfigurationen skulle ha givit en spänningsnivå på mer än Lex. x=2% på SDCCH-subkanalerna om den snabba slingan inte hade använts (block 1 ”Nej” i figur 3; blocken 7, 9 i figur 4).

Ursprungskonfigurationen minskas med en SDCCH/8 om utnyttjandet av kanaler anger att ursprungskonfigurationen skulle ha givit en spänningsnivå på mindre än Lex. y=O,5% på SDCCH-subkanalerna om en SDCCH/S skulle ha tagits bort från ursprungskonfigurationen (block 1, ”Nej” i figur 3; blocken 7, 8, 10 i figur 4).

Den dynamiska dimensioneringen av SDCCH-subkanaler förhindrar spärr-ning av SDCCH-subkanaler. Samtidigt förhindrar den överdimensionering av SDCCH- subkanaler, vilket innebär att operatören alltid har det optimala antalet kanaler av olika typer definierat i varje cell.

Med ”långsam slinga”-förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen reduceras antalet omkonfigurationer om en snabb slinga också används.

Claims (8)

1. 20 25 512 956 9 Patentkrav .

2. Förfarande för att konfigurera om en cell i ett cellulärt mobilradiosystem för att undvika spänning genom att konvertera en trafikkanal (TCH) till en dedicerad styrkanal (SDCCH/8) eller omvänt, vari varje cell innefattar ett urspnmgsantal allokerade styrkanaler (SDCCI-I) och ett antal trafikkanaler och där ingen kort- tidsbaserad dynamisk omkonfiguration görs, innefattande följande steg: a) det undersöks (l, 3; fig.

3. ) huruvida det totala antalet allokerade styrkanaler (SDCCH) i en cell överstiger ett urspnmgsantal av sådana kanaleri cellen; b) om så är fallet läggs en extra styrkanal till (5) urspnmgsantalet av sådana kanaler, i annat fall c) undersöks (4) huruvida det totala antalet allokerade styrkanaler (SDCCH) över- stiger ett reducerat antal av nämnda urspnmgsantal av allokerade styrkanaler (SDCCH - l SDCCH/S), och om så är fallet (”Ja”); d) tas åtminstone en av nänmda dedicerade styrkanaler (SDCCH/S) bort (6) från nämnda urspnmgskonfiguration. . Förfarande enligt krav 1, vari villkoret enligt steg a) är giltigt under en bestämd procentandel av tiden. . Förfarande enligt krav l, vari villkoret enligt steg c) är giltigt under en bestämd procentandel av tiden. _ Förfarande för att konfigurera om en cell i ett cellulärt mobilradiosystem för att undvika spänning genom att konvertera en trafikkanal (TCH) till en dedicerad styrkanal (SDCCH/8) eller omvänt, vari varje cell innefattar ett urspnmgsantal allokerade styrkanaler (SDCCI-I) och ett antal trafikkanaler och där ingen kort- tidsbaserad dynamisk omkonfiguration görs, innefattande följande steg: d) det undersöks (7; fig.

4. ) huruvida spänning inträffar på allokerade styrkanaler (SDCCI-I) mer än en bestämd procentandel av tiden och om så är fallet 25 512 956 10 e) läggs en signaleringskanal (SDCCH/S) till (9) urspnmgskonfigurationen av dedi- cerade styrkanaler och om inte, f) undersöks (8) huruvida det totala antalet allokerade styrkanaler (SDCCH) är hög- re än ett reducerat antal av de ursprungligen allokerade styrkanalema (SDCCH), och om så är fallet g) tas en av nämnda dedicerade styrkanaler (SDCCH/8) bort (10) från ursprungs- konfigurationen av allokerade styrkanaler.

5. Förfarande enligt krav 4, vari villkoret enligt steg a) är giltigt under en bestämd procentandel av tiden.

6. Förfarande enligt krav 4, vari villkoret enligt steg c) är giltigt under en bestämd procentandel av tiden.

7. Förfarande för att ändra antalet signaleringskanaler i ett cellulärt mobilradiosys- tem, vari varje cell innefattar ett föreskrivet minirniantal av dedicerade styrkana- ler (SDCCH/S) vilka används för signalering och ett antal trafikkanaler (TCH) och vari en trafikkanal kan omvandlas till en dedicerad styrkanal (SDCCH/8) och omvänt, innefattande följande steg: g) en ursprungskonfiguration definieras för cellen; h) ursprungskonfigurafionen utökas genom att konfigurera en trafikkanal till en de- dicerad styrkanal om utnyttjandet av kanaler innebär att grundkonfigurationen skulle ha givit en spänningsnivå på mer än ett visst procenttal.

8. Förfarande för att ändra antalet signaleringskanaler i ett cellulärt mobilradiosys- tem, vari varje cell innefattar ett föreskrivet minimiantal av dedicerade styrkanaler (SDCCH/S) vilka används för signalering och ett antal trafikkanaler (TCH) och vari en trafikkanal kan omvandlas till en dedicerad styrkanal (SDCCH/S) och omvänt, innefattande följande steg: a) en urspnmgskonfiguration definieras för cellen; 512 956 11 b) urspnmgskonfigurationen minskas genom att en dedicerad styrkanal konfigureras om till en trafikkanal om utnyttjandet av kanaler innebär att grundkonfigurationen skulle ha givit en spänningsnivå på mindre än ett visst procenttal och om nämnda omkonfiguration av en dedicerad styrkanal (SDCCH/S) till en trafikkanal har ut- förts.