FI100498B - Johdottoman tilaajaliittymän toteuttava radiojärjestelmä sekä tilaajal aite - Google Patents

Description

100498 ♦

Johdottoman tilaajaliittymän toteuttava radiojärjestelmä sekä tilaajalaite Tämän keksinnön kohteena on johdottoman tilaajaliit-. 5 tymän toteuttava radiojärjestelmä, johon kuuluu tilaajalai te joka käsittää välineitä radioteitse vastaanotetun val-vontasignaalin lähettämiseksi edelleen radioteitse, tukiasema joka käsittää valvontavälineet mainitun valvon-tasignaalin tuottamiseksi ja lähettämiseksi radioteitse 10 tilaajalaitteelle sekä tilaajalaitteen ja tukiaseman välisen yhteyden valvomiseksi tilaajalaitteen takaisin lähettämän valvontasignaalin perusteella, ja tilaajaverkkoele-mentti joka käsittää välineitä tietoliikennesignaalien välittämiseksi tukiaseman välityksellä radioteitse tieto-15 liikennejärjestelmän ja tilaajalaitteen välillä sekä ohjausyksikön tukiaseman valvontavälineiden ohjaamiseksi. Keksinnön kohteena on edelleen johdottoman tilaajaliittymän muodostavan radiojärjestelmän tilaajalaite, joka käsittää radio-osan sekä käyttöliittymän, jolloin radio-osa käsittää 20 välineitä tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi radiotaajuisilla signaaleilla käyttöliittymän ja tietoliikennejärjestelmän välille, tilaajalaitteen käsittäessä välineet ennalta määrätyn radioteitse vastaanotetun valvontasignaalin lähettämiseksi edelleen radioteitse.

25 Tämä keksintö liittyy erityisesti laskutustietojen välittämiseen radiosignaaleiden välityksellä tietoliikenneverkkoon yhteydessä olevalle maksulliselle tilaajalaitteelle, kuten esimerkiksi rahapuhelimelle. Keksintö liittyy erityisesti WLL-järjestelmään (Wireless Local Loop), eli 30 johdottoman paikallissilmukan muodostavaan radiojärjestel- . ; mään, jossa tilaajalaitteet on yhdistetty radioyhteydellä yleiseen puhelinverkkoon (PSTN). WLL-järjestelmään voidaan . erityisen päätelaitteen välityksellä kytkeä mikä tahansa perinteisen tyyppinen puhelinkoje, jolloin radiotie on 35 käyttäjän kannalta näkymätön.

2 100498

Tilaajalaitteella tarkoitetaan tässä yhteydessä sitä laitteistoa, joka tilaajalla on käytettävissään tietoliikenne signaali en lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi, eli kun kyseessä on WLL-järjestelmä, kuuluu tilaajalaitteeseen 5 WLL-päätelaite, joka muodostuu radio-osasta ja teleadapte-rista (johon käyttöliittymä kuten esimerkiksi puhelin liitetään) , sekä päätelaitteeseen kytkettävä käyttöliittymä, eli puhelin, telefaxlaite, tietokone/modeemi-yhdistelmä tai vastaava. Maksullisella tilaajalaitteella tarkoitetaan täs-10 sä yhteydessä, että tilaajalaite on tyypiltään sellainen, että se perii käyttäjältä käyttömaksun välittömästi käytön yhteydessä, ja useimmiten ainakin osittain etukäteen. Tällaisia maksullisia tilaajalaitteita ovat ne tilaajalaitteet, joihin kuuluu esimerkiksi kolikoilla, luottokorteilla 15 tai vastaavilla maksuvälineillä toimivia käyttöliittymiä kuten puhelinautomaatteja tai telefaxlaitteita.

Maksullisten tilaajalaitteiden käytön yhteydessä on järjestelmän kyettävä laskuttamaan tilaajalaitteen käyttäjää käytön aikana. Kiinteässä puhelinverkossa käytetään 20 yleisesti 12 kHz tai 16 kHz maksunosoitussykäyksiä laskutustietojen välittämiseen. Koska radiojärjestelmien puhe-kaistan leveydet käytännön syistä yleensä on merkittävästi kapeampia kuin kiinteän puhelinverkon puhekaistan leveys, eivät edellä mainitut taajuudet yleensä sisälly radiojär- '25 jestelmien puhekaistalle. Näin ollen maksunosoitussykäykset on lähetettävä radiojärjestelmän tilaajalaitteille jollakin toisella taajuudella.

Ennestään tunnetaan esimerkiksi NMT-järjestelmän maksullisten puhelinlaitteiden yhteydessä hyödynnettävä rat-30 kaisu, jossa rahapuhe lime lie välitetään yhteyden muodostuk-; sen yhteydessä radioteitse tariffikehys, jonka perusteella puhelin laskuttaa puhelimen käyttäjää itsenäisesti koko puhelun ajan. Eräs tämän tunnetun ratkaisun heikkouksista on kuitenkin, ettei siinä kyetä ottamaan huomioon puhelun 35 aikana mahdollisesti tapahtuvia tariffimuutoksia. On yleis- 3 100498 tä, että operaattori määrittelee esimerkiksi erillisen iltatariffin, joka saattaa poiketa huomattavasti päiväta-. riffista. Edellä mainittu tunnettu ratkaisu ei kuitenkaan kykene ottamaan huomioon, että tariffi saattaa muuttua , 5 puhelun aikana, jolloin rahapuhelimen käyttäjä voi joutua maksamaan puhelustaan huomattavasti enemmän (tai vähemmän) kuin mitä operaattori itse asiassa katsoo olevan puhelun oikea hinta. Eli puhelinkeskuksen laskema puhelun hinta saattaa poiketa merkittävästi rahapuhelimen käyttäjältä 10 veloittamasta rahamäärästä. Tästä aiheutuu haittaa myös tavanomaisten puhelimien yhteydessä, mikäli puhelimen yhteyteen on liitetty sykäyslaskuri. Laskurin näyttämä lukema voi tällöin poiketa siitä keskuksen laskemasta lukemasta jonka perusteella tilaajaa laskutetaan.

15 Tämän keksinnön tarkoitus on ratkaista edellä mai nittu ongelma, ja tarjota käyttöön ratkaisu laskutustietojen välittämiseksi maksulliselle tilaajalaitteelle siten, että tämä häiritsee mahdollisimman vähän meneillään olevaa tietoliikenneyhteyttä, kuitenkin niin että tilaajalaitteen 20 käyttöliittymään välitettyjen maksunositussykäysten luku määrä täsmällisesti vastaa kiinteästä verkosta välittyneiden maksunosoitussykäysten lukumäärää. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella radiojärjestelmällä, jolle on tunnusomaista, että tilaajaverkkoelementti käsittää detek-• 25 tointivälineet tietoliikennejärjestelmästä välittyvän mak- sunosoitussykäyksen detektoimiseksi, jolloin ohjausyksikkö on sovitettu ohjaamaan valvontavälineitä laskutus signaalin lähettämiseksi valvontasignaalin välityksellä tilaajalaitteelle vasteena maksunosoitussykäyksen detektoinnille, ja 30 tilaajalaite käsittää detektointivälineet valvontasignaalin . välityksellä välittyvän laskutussignaalin detektoimiseksi, sekä detektointivälineille vasteellisen signaaligeneraattorin maksunosoitussykäyksen generoimiseksi ja syöttämiseksi käyttöliittymään vasteena laskutussignaalin detektoinnille.

35 Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kun lasku- 4 100498 tustiedot välitetään tilaajaverkkoelementistä tilaajalaitteelle näiden välisen tietoliikenneyhteyden laadun valvontaa varten olemassa olevan valvontasignaalin avulla, voidaan maksunosoitussykäykset välittää tilaajalaitteen käyt-5 töliittymään reaaliaikaisesti, eli välittömästi sen jälkeen kun ne on vastaanotettu tilaajaverkkoelementissä, ilman että tämä häiritsee meneillään olevaa tietoliikenneyhteyttä ja ilman, että laskutustietojen välittämiseen tarvittaisiin omaa erillistä signalointikanavaa. Keksinnön mukaisen 10 järjestelmän merkittävimmät edut ovat näin ollen, että käyttöliittymään välitettyjen maksunosoitussykäysten lukumäärä koko ajan täysin vastaa kiinteästä verkosta välitettyjen maksunosoitussykäysten lukumäärää, että laskutustiedot välitetään tilaajalaitteen käyttöliittymään vastaavassa 15 muodossa kun kiinteässä verkossa, jolloin järjestelmässä voidaan käyttää kiinteän verkon käyttöliittymiä, kuten kolikkopuhelimia, että maksunosoitussykäysten välittämiseksi ei tarvita omaa erillistä signalointikanavaa, ja että maksunosoitussykäysten välittäminen ei millään tavalla 20 häiritse meneillään olevaa tietoliikenneyhteyttä.

Keksinnön kohteena on lisäksi tilaajalaite jota voidaan hyödyntää keksinnön mukaisessa järjestelmässä. Keksinnön mukaiselle tilaajalaitteelle on tunnusomaista, että tilaajalaite käsittää detektointivälineet valvontasig-. 25 naalin välityksellä välitetyn laskutussignaalin detektoimi- seksi, ja detektointivälineille vasteellisen signaali-generaattorin maksunosoitussykäyksen generoimiseksi ja syöttämiseksi käyttöliittymään vasteena laskutussignaalin detektoinnille.

30 Keksinnön mukaisen radiojärjestelmän ja tilaajalait- . teen edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitse näisistä patenttivaatimuksista 2 - 4 ja 6 - 9. Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin erään keksinnön mukaisen edullisen suoritusmuodon avulla viitaten oheisiin kuvioi-35 hin, joista 5 100498 kuvio 1 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen radiojärjestelmän ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta, ja kuvio 2 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön , 5 mukaisen tilaajalaitteen edullisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 1 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen radiojärjestelmän ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta. Kuviossa 1 esitetty lohkokaavio esittää NMT-900 (Nordisk Mobil Telefon) järjestelmään pohjautuvaa WLL-järjes-10 telmää, jossa tilaajaverkkoelementin 6 ja tilaajalaitteen välinen radioyhteys ja signalointi olennaisesti vastaa NMT-900 järjestelmää. Näin ollen järjestelmässä voidaan haluttaessa käyttää tilaajalaitteena NMT-900 järjestelmän matkapuhelinta. Kuviossa 1 on kuitenkin esitetty WLL-järjes-15 telmän maksullinen tilaajalaite 1, joka käsittää rahapuhe-limen 2, eli kolikkoautomaatin, sekä päätelaitteen 3.

Kuviossa 1 esitetty rahapuhelin 2 on tavanomainen pa-rijohdon avulla yleiseen puhelinverkkoon liitettävissä oleva kolikkoautomaatti, joka toimii 12 kHz:n tai 16 kHz:n 20 maksunosoitussykäyksillä. Kolikkoautomaatin sijan voidaan päätelaitteeseen 3 kytkeä mikä tahansa kiinteän puhelinverkon käyttöliittymä, eli esimerkiksi tavanomainen puhelin tai telefax-laite, jolloin käyttöliittymän yhteyteen voidaan järjestää tavanomainen kiinteän verkon sykäyslaskuri ;"25 maksunositussykäysten laskemiseksi.

Rahapuhelinta 2 ja päätelaitetta 3 yhdistää kuviossa 1 parijohto 4, jonka välityksellä päätelaitteen ja puhelimen välillä voidaan välittää tietoliikennesignaaleja. Päätelaite 3 käsittää signaalinkäsittelyvälineitä puhetien 30 sovittamiseksi radiokanavaan. Tällaisia signaalinkäsittely- . . välineitä ovat muun muassa radio-osa TRX, johon kuuluu an tenni 8, radiolähetin ja radiovastaanotin, sekä teleadapte-, ri, joka sovittaa radio-osan tavanomaiseen puhelinlait teeseen 2.

35 Tilaajalaite 1 on antennin 8 välityksellä radiotaa- 6 100498 juisilla signaaleilla yhteydessä tukiasemaan 5, jonka kautta puhelut välittyvät tilaajaverkkoelementin 6 kautta PSTN-verkon (Public Switched Telephone Network), eli kiinteään puhelinverkon paikalliskeskukseen 7. Tukiasemat 5 vastaavat 5 NMT-900 solukkoradiojärjestelmän osia. Tilaajalaite 1 toimii signaloinnin kannalta kuten normaali NMT-900 järjestelmän matkapuhelin.

Tukiasema 5 valvoo sen ja tilaajalaitteen 1 välistä tietoliikenneyhteyttä mittaamalla signaali/kohinasuhdetta 10 radiotiellä NMT-900 spesifikaatioissa määritellyn φ- (fii) signaalin avulla. Tätä tarkoitusta varten tukiaseman 5 signaaligeneraattori 10 lisää valvontayksikön 14 ohjaamana puhekanavalle jatkuvan äänen jonka taajuus on 3955, 3985, 4015 tai 4045 Hz riippuen siitä, mitä taajuutta tilaaja-15 verkkoelementissä 6 oleva ohjausyksikkö 11 on määritellyt käytettäväksi. Tilaajalaitteen 1 päätelaitteessa 3 olevan radio-osa TRX on sovitettu silmukoimaan takaisin kyseisen φ-signaalin tukiasemalle 5. Mikäli tukiaseman 5 valvontayksikkö 14 havaitsee, että tilaajalaitteelta välittyvän φ-20 signaalin signaali/kohinasuhde ei ole ennalta määrättyjen raja-arvojen mukainen lähettää se tätä koskevan viestin/hä-lytyksen tukiasemaohjaimen ohjausyksikölle 11. NMT-900 järjestelmässä φ-signaalia käytetään muun muassa sopivan kanavanvaihtoajankohdan (handover) selvittämiseen, φ-sig- • 25 naalia ja sen käyttöä on selostettu lähemmin esimerkiksi: - NMT-900 spesifikaatioiden osan 1 luvussa 4.5 (Automatic Cellular Mobile Telephone System/Nordic NMT-900/Sys-tem description, 1985), ja - NMT-900 spesifikaatioiden osan 4 luvussa 8.1.5 30 (1984), *, jotka täten sisällytetään tähän hakemukseen viitteinä.

* ·

Keksinnön mukaisesti φ-signaalointia käytetään kiinteästä verkosta PSTN välittyvien maksunosoitussykäysten välittämiseen siten, että tilaajaverkkoelementin 6 detekto-35 rin 9 havaittua kiinteästä puhelinverkosta PSTN välittyvän 7 100498 maksunositussykäyksen ohjausyksikkö 11 ohjaa tukiaseman 5 valvontayksikköä 14 katkaisemaan φ-signaalin lähettämisen , tilaajalaitteelle ennalta määrätyksi ajaksi. Tilaajalait teen 5 päätelaitteeseen kuuluva detektori 12 havaitsee kat-, 5 kokeen φ-signaalissa, jolloin signaaligeneraattori 13 aktivoituu syöttämään tavanomaisen kiinteässä puhelinverkossa hyödynnettävän 12 kHz tai 16 kHz maksunosoitussykäyk-sen käyttöliittymään 2 parijohdon 4 välityksellä.

Kuvio 2 esittää lohkokaaviota eräästä keksinnön 10 mukaisen tilaajalaitteen edullisesta suoritusmuodosta. Kuvion 1 tapauksesta poiketen on kuvion 2 tilaajalaite tarkoitettu käytettäväksi sellaisessa järjestelmässä, jossa tukiasema 5 muuttaa φ-signaalin taajuutta laskutus signaalin välittämiseksi tilaajalaitteelle (eli ei siis katkaise φ-15 signaalin syöttöä kuten kuvion 1 tapauksessa).

Kun tilaajaverkkoelementin detektori detektoi kiinteästä verkosta välittyvän maksunosoitussykäyksen käskee sen ohjausyksikkö tukiaseman valvontayksikköä muuttamaa φ-signaalin taajuutta jollekin toiselle käytettävissä oleval-20 le taajuudelle. Eli jos käytössä oli esimerkiksi taajuus 3955 Hz voi ohjausyksikkö ohjata tukiaseman valvontayksikköä käyttämään jatkossa taajuutta 3985 Hz φ-signaalin lähettämiseen. Tilaajalaite tulkitsee keksinnön mukaisesti tämän taajuudenmuutoksen laskutussignaaliksi.

• 25 Edellä selostettua tarkoitusta varten kuvion 2 tilaa jalaitteen vastaanottimen RX lähtöön on liitetty neljä kaistanpäästösuodatinta 15', 16", 17' ja 18' joiden päästö-taajuudet ovat vastaavasti 3955, 3985, 4015 ja 4045 Hz.

Kaistanpäästösuodattimien lähdöt on liitetty detektorin 12 ' 30 tuloihin sekä käyttöliittymän ja lähettimen TX väliseen liitäntään 20' φ-signaalin kierrättämiseksi vastaanotti- • * meitä lähettimelle. Kun tukiasema näin ollen vaihtaa φ-signaalin taajuutta 3955 Hzrstä 3985 Hz:iin havaitsee detektori tämän siten, että φ-signaalia ei enää syötetä sen 35 ensimmäiseen tuloon johon suodatin 15' on liitetty vaan sen 8 100498 toiseen tuloon johon on liitetty suodatin 16'. Tällöin detektori 12' aktivoi signaaligeneraattorin 13' tuottamaan ja syöttämään maksunosoitussykäyksen käyttöliittymään liitännän 19' välityksellä.

5 On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Alan ammattimiehille tulevat olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnelmat ilman että poiketaan oheisissa patenttivaatimuksissa 10 esitetyn keksinnön suojapiiristä ja hengestä.

»

Claims (9)

9 100498

1. Johdottoman tilaajaliittymän toteuttava radiojärjestelmä, johon kuuluu ' 5 tilaajalaite (1) joka käsittää välineitä (8, TRX, 15' - 18') radioteitse vastaanotetun valvontasignaalin lähettämiseksi edelleen radioteitse, tukiasema (5) joka käsittää valvontavälineet (10, 14. mainitun valvontasignaalin tuottamiseksi ja lähettämi-10 seksi radioteitse tilaajalaitteelle (1) sekä tilaajalait teen (1) ja tukiaseman (5) välisen yhteyden valvomiseksi tilaajalaitteen takaisin lähettämän valvontasignaalin perusteella, ja tilaajaverkkoelementti (6) joka käsittää välineitä 15 tietoliikennesignaalien välittämiseksi tukiaseman (5) vä lityksellä radioteitse tietoliikennejärjestelmän (PSTN) ja tilaajalaitteen (1) välillä sekä ohjausyksikön (11) tukiaseman (5) valvontavälineiden (10, 14) ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että 20 tilaajaverkkoelementti (6) käsittää detektointivälineet (9) tietoliikennejärjestelmästä (PSTN) välittyvän maksunosoitussykäyksen detektoimiseksi, jolloin ohjausyksikkö (11) on sovitettu ohjaamaan valvontavälineitä (10, 14) laskutussignaalin lähettämiseksi val-25 vontasignaalin välityksellä tilaajalaitteelle (1) vasteena maksunosoitussykäyksen detektoinnille, ja tilaajalaite (1) käsittää detektointivälineet (12, 12. valvontasignaalin välityksellä välittyvän laskutus-signaalin detektoimiseksi, sekä detektointivälineille (12, 30 12') vasteellisen signaaligeneraattorin (13, 13') mak- « * sunosoitussykäyksen generoimiseksi ja syöttämiseksi käyt töliittymään (2) vasteena laskutussignaalin detektoinnille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, 35 tun-nettu siitä, että ohjausyksikkö (11) on sovi- 10 100498 tettu ohjaamaan valvontavälineet (10, 14) lopettamaan puhekanavalla lähetettävän valvontasignaalin lähettämisen ennalta määrätyksi ajaksi vasteena maksunosoitussykäyksen detektoinnille.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö (11) on sovitettu ohjaamaan valvontayksikköä (10, 14) puhekanavalla lähetettävän valvontasignaalin taajuuden muuttamiseksi vasteena maksunosoitussykäyksen detektoinnille.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu radiojärjestelmä perustuu NMT-450 tai NMT-900 solukkoradiojärj es telinään, jolloin tilaajalaitteet voivat muodostua NMT-450 tai NMT-900 järjestelmän tilaajalaitteista.

5. Johdottoman tilaajaliittymän muodostavan radio järjestelmän tilaajalaite (1), joka käsittää radio-osan (TRX) sekä käyttöliittymän (2), jolloin radio-osa (TRX) käsittää välineitä tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi radiotaajuisilla signaaleilla käyttöliittymän (2) ja tie-20 toiiikennejärjestelmän välille, tilaajalaitteen (1) käsit täessä välineet (8, TRX, 15' - 18') ennalta määrätyn radioteitse vastaanotetun valvontasignaalin lähettämiseksi edelleen radioteitse, tunnettu siitä, että tilaajalaite (1) käsittää detektointivälineet (12, * 25 12' ) valvontasignaalin välityksellä välitetyn laskutussig- naalin detektoimiseksi, ja detektointivälineille (12, 12’) vasteellisen signaaligeneraattorin (13, 13') maksunosoitussykäyksen generoimiseksi ja syöttämiseksi käyttöliittymään (2) vasteena 30 laskutussignaalin detektoinnille.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tilaajalaite, tunnettu siitä, että detektointivälineet (12) on sovitettu detektoimaan ennalta määrätyn pituisen katkoksen puhekanavalla lähetettävän valvontasignaalin vastaanotos-35 sa. 11 100498

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tilaajalaite, tunnettu siitä, että detektointivälineet (12') on sovitettu detektoimaan puhekanavalla lähetettävän valvon-tasignaalin taajuuden muuttumisen.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tilaajalaite, tunnettu siitä, että mainittu radio-osa (TRX) vastaa NMT-450 tai NMT-900 järjestelmän tilaajalaitteen radio-osaa.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tilaajalaite, 10 tunnettu siitä, että detektointivälineet (12, 12’ ) on sovitettu detektoimaan NMT-spesifikaatioiden mukaisesta φ-signaalista muodostuvan valvontasignaalin välityksellä välitettyä laskutussignaalia. φ * •« s 12 100498