FI100568B - Tiedonsiirtomenetelmä ja lähetinvastaanotinlaitteisto - Google Patents

Description

100568

Tiedonsiirtomenetelmä ja lähetinvastaanotinlaitteisto

Keksinnön kohteena ovat tiedonsiirtomenetelmä ja lähetinvastaanotinlaitteisto digitaalisessa matkavies-5 tinverkossa, jossa menetelmässä lähetettävä informaatio kanavakoodataan lähetystä varten.

Tiedonsiirtojärjestelmille asetettavat vaatimukset kasvavat jatkuvasti. Erityisesti tämä koskee langattomia tiedonsiirtojärjestelmiä, kuten solukkoradiojär-10 jestelmiä, joilta halutaan yhä monipuolisempia palveluita, kuten esimerkiksi erilaisia datapalveluita.

Perinteisesti langattomia tiedonsiirtojärjestelmiä on käytetty vain puheen siirtoon. Erilaisten välitettävien palveluiden määrän kasvaminen tarkoittaa eri-15 tyisesti langattomissa järjestelmissä sitä, että järjestelmän on kyettävä siirtämään radiotien yli eri kapasiteetin omaavia signaaleja. Tiedonsiirtojärjestelmän tulisi siis kyetä tehokkaasti toimimaan ympäristössä, jossa välitetään monen eri palvelutyypin lähetyksiä.

20 Datasiirto rajoitetun kaistanleveyden omaavalla radiokanavalla on eräänlainen kompromissi siirronlaatua kuvaavan bittivirhesuhteen ja käyttäjän kokeman datasiirtonopeuden välillä. Bittivirhesuhdetta voidaan pienentää lisäämällä kanavakoodausta, joka lisää siir-25 rettävään informaatioon ylimääräistä käyttäjän kannalta vähemmän olennaista informaatiota, eli redundanssia. Jos siirrettävien bittien lukumäärä aikayksikköä kohti on rajoitettu, käyttäjän kokema datasiirtonopeus pienenee redundanssin myötä.

30 Esimerkiksi GSM-järjestelmässä täyden nopeuden kanavan bittinopeus on 22.8 kbit/s radiotiellä. Käytetyt koodausmenetelmät pienentävät bittinopeuden arvoihin 12 kbit/s ja 6 kbit/s, jotka vastaavat käyttäjän da-tanopeuksia 9.6 kbit/s ja 4.8 kbit/s eli palveluita 35 TCH/F9.6 ja TCH/F4.8. Lähtevä radiotien yli siirretty 2 100568 data siirretään eteenpäin tukiasemilta tukiasemaohjaimille ja matkaviestinkeskukseen ja toisaalta tuleva data matkaviestinkeskukselta tukiasemaohjaimelle ja edelleen tukiasemalle siirrettäväksi radiotien yli.

5 Edellä kuvatun tarkoituksellisen redundanssin ohella nykyisissä GSM:n datapalveluissa on käyttäjän informaatiossa ylimääräistä dataa. Transparentissa (T) palvelussa ylimäärä koostuu vuonohjaussignaloinnista ja ei-transparentissa (NT) palvelussa radiolinkkiprotokol-10 lan (RLP) kehysheadereista ja L2R vuonohjauksesta. Molemmissa tapauksissa käyttäjä saa enintään 9.6 kbit/s tai 4.8 kbit/s datanopeuden omaan käyttöönsä riippuen onko kyseessä TCH/F9.6 vai TCH/F4.8 palvelu. Tällä hetkellä käyttäjällä ei ole mahdollisuutta suurempaan da-15 tanopeuteen GSM-tyyppisissä verkoissa, vaikka tarve tähän on suuri datapalveluiden yleistyessä.

Toisaalta, jos palvelun tulisi käyttää käyttäjä-datanopeutta 7,2 kbit/s, se täytyy nykyisin lähettää TCH/F9,6:n kautta, minkä vuoksi myös bittivirhesuhde on 20 sama kuin tavanomaisen TCH/F9,"6:n bittivirhesuhde. Tämä tekee palvelun epäluotettavaksi paikoissa, joissa signaalin voimakkuus on tavallisesti heikko tai häiriötaso korkea, esimerkiksi solun reunoilla, rakennusten sisällä. Jatkuvat uudelleenlähetykset hidastavat datavirtaa 25 ja tekevät suurten tiedostojen siirron epämukavaksi. Kaikki tämä kuluttaa aikaa ja pienentää matkaviestinverkon kokonaiskapasiteettia.

Olisi kuitenkin edullista, jos käyttäjädatanopeus 7,2 kbit/s voitaisiin aikaansaada paremmalla bittivir-30 hesuhteella kuin mitä saavutetaan TCH/F9,6:n kanssa. Käyttäjädatanopeutta 7,2 kbit/s tukevia laitteita on useita, esimerkiksi modeemit, kuten ITU V.32 bis ja V.34 modeemit, samoin kuin ryhmän 3 telekopiolaitteet. Olisi myös edullista, jos tämä uusi datapalvelu muodostaisi 35 avoimen perustan tulevaisuuden linkkiprotokollille sekä li 3 100568 olisi yhteensopiva nykyisten linkkiprotokollien kanssa. Toisaalta uuden datanopeuden tuominen olemassa olevaan matkaviestinverkkoon tulisi voida toteuttaa mahdollisimman vähäisillä muutoksilla.

5 Keksinnön päämääränä 7,2 kbit/s datasiirto matka viestinverkossa siten, että yllä kuvatut vaatimukset täytetään.

Tämä saavutetaan tiedonsiirtomenetelmällä digitaalisessa matkaviestinverkossa, joka menetelmä käsittää 10 vaiheet: vastaanotetaan käyttäjäinformaatiobittejä, jotka tulisi lähettää radiorajapinnan yli; lohkokoodataan informaatiobitit 152-bitin lohkoksi; konvoluutiokooda-taan 152-bitin lohko suhteella 1/3 niin, että muodostuu 456-bitin lohko; suoritetaan lomitus, purskeenmuodostus, 15 modulointi; lähetetään moduloitu purske ilmarajapintaan.

Menetelmälle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että vastaanotetaan käyttäjäinformaatiobittejä nimellisellä -käyttäjädatanopeudella 7200 bit/s, ja että muodostetaan mainittu 152-bitin lohko sijoittamlla siihen 144 infor-20 maatiobittiä ja 8 muuta bittiä.'

Keksinnön kohteena on myös digitaalisen matkaviestinjärjestelmän lähetinvastaanotinlaitteisto, joka käsittää rajapinnan, jonka kautta lähetinvastaanotin-laitteistolle syötetään lähetettävät informaatiobitit; 25 lohkokoodausvälineen, joka lohkokoodaa mainitut infor maatiobitit 152-bitin lohkoiksi; konvoluutiokoodausväli-neen, joka konvoluutiokoodaa 152-bitin lohkon suhteella 1/3 niin, että muodostuu 456-bitin lohko; välineet lomitusta, purskeenmuodostusta ja modulointia varten; lähet-30 timen moduloidun purskeen lähettämiseksi radiotielle.

Laitteistolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että mainitun rajapinnan nimellinen käyttäjädatanopeus on 7200 bit/s, lohkokoodausväline on järjestetty muodostamaan mainittu 152-bitin lohko siten, että se käsittää 35 144 informaatiobittiä ja 8 muuta bittiä.

4 100568

Esillä olevassa keksinnössä hyödynnetään tosiseikkaa, että GSM-matkaviestinjärjestelmän tai muun digitaalisessa matkaviestinjärjestelmän, jonka kanava- ja kehysrakenne sekä kanavakoodaus muistuttaa GSM-järjes-5 telmää, suositusten mukaisessa TCH/F4.8-palvelussa käyt-täjädatan informaatiobitteihin lisätään lohkokoodaukses-sa täytebittejä, joilla ei ole mitään vaikutusta vir-heenkorjauskykyyn. Tämän seurauksena datanopeus ennen konvoluutiokoodausta on 7600 bit/s, mikä tarkoittaa 1600 10 bit/s ylimäärää (overhead), kun liikennekanavan nimellinen bittinopeus radiorajapinnassa on 6000 bit/s. Esillä olevassa keksinnössä tätä overhead-kapasiteettia käytetään 7200 käyttäjänopeuden tukemiseen. Toisin sanoen informaatiobittien määrää lisätään ja täytebittien mää-15 rää pienennetään siten, että käyttäjänopeus kasvaa mutta datanopeus ennen konvoluutiokoodausta on edelleen 7600 bit/s. Näin ollen myös 7200 bit/s käyttäjänopeudelle voidaan käyttää samaa konvoluutiokoodausta, ts. 1/3, kuin 4800 bit/s käyttäjänopeudelle. Keksinnön mukainen 20 7200 bit/s palvelu säilyy yhteensopivana TCH/F4.8-palve- lun kanssa ja sillä on sama alhainen bittivirhesuhde. Siksi uutta 7200 bit/s palvelua voidaan käyttää alueilla, joissa radio-olosuhteet ovat liian huonot nykyisen TCH/F9.6-palvelun datanopeuksille, joille käytetään 1/2— 25 konvoluutiokoodausta.

Keksintöä voidaan hyödyntää moniaikaväliverkko- palveluiden yhteydessä myös datanopeuksilla, jotka ovat 7200 bit/s monikertoja, kuten 14400 tai 28800 bit/s.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan 30 useita muitakin etuja. Menetelmän avulla saavutetaan haluttu datanopeus suorittamatta suuria muutoksia nykyisiin matkaviestinverkkoihin. Koska käyttäjänopeus ja parempi bittivirhesuhde lyhentävät siirtoaikaa, matka viestinverkon resursseja ja kapasiteettia käytetään te-35 hokkaasti.

5 100568

Seuraavassa keksintöä selitetään tarkemmin viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, joissa kuvio 1 havainnollistaa solukkoradiojärjestelmää, 5 jossa keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa, kuviot 2a - 2c esittävät eri vaihtoehtoja trans-koodausyksikön sijainnille, kuviot 3 ja 4 esittävät toiminnalliset lohkokaaviot GSM-lähettimelle ja vastaavasti vastaanottimelle, 10 jotka toteuttavat sekä nykyisen TCH/F4.8-palvelun että keksinnön mukaisen TCH/F7.2-palvelun, kuvio 5 havainnollistaa TCH/F4.8 mukaista lohko-koodausta, kuvio 6 havainnollistaa keksinnön mukaista lohko-15 koodausta.

Keksinnön ensisijaisia suoritusmuotoja tullaan seuraavassa kuvaamaan eurooppalaisen digitaalisen matkaviestinjärjestelmän GSM yhteydessä. Keksintöä voidaan kuitenkin edullisesti soveltaa digitaalisessa solukkora-20 diojärjestelmässä, jonka kanava- ja kehysrakenne sekä kanavakoodaus muistuttaa GSM-järjestelmää. Näihin kuuluvat esim. DCS1800 (Digital Communication System) sekä USA:n digitaalinen solukkojärjestelmä PCS (Personal Communication System).

25 Keksintöä tullaan alla kuvaamaan käyttäen esi merkkinä GSM-matkaviestinjärjestelmää. GSM-järjestelmän rakenne ja toiminta ovat alan ammattimiehen hyvin tuntemia ja määritelty ETSIn (European Telecommunications Standards Institute) GSM-spesifikaatioissa. Lisäksi vii-30 tataan kirjaan "GSM-System for Mobile Communication", M. Mouly ja M. Pautet, Palaiseau, France, 1992; ISBN:2-9507190-0-7.

Kuviossa 1 havainnollistetaan GSM-tyyppisen solukkoradiojär jestelmän rakennetta. Järjestelmä käsittää 35 joukon päätelaitteita 202 - 206, jotka ovat yhteydessä 6 100568 208 - 212 tukiasemaan 200. Tukiasema 200 on digitaalisilla siirtolinkeillä 218 yhteydessä tukiasemaohjaimeen 214, jonka alaisuuteen kuuluu yksi tai useampi tukiasema. Tukiasemaohjain 214 on puolestaan digitaalisilla 5 siirtolinkeillä 220 yhteydessä matkapuhelinkeskukseen 216, josta on edelleen yhteys 222 verkon muihin osiin.

Tukiaseman 200 tukiasemaohjaimen 214 välistä liityntää 218 kutsutaan Abis-rajapinnaksi. Vastaavasti tukiasemaohjaimen 214 ja matkapuhelinkeskuksen välistä 10 liityntää 220 kutsutaan A-rajapinnaksi. Käytössä on kaksi yleistä tapaa toteuttaa sanotut rajanpinnat. Oleellista molemmille tavoille on Abis-rajapinnassa käytetty siirtonopeus, joka on joko 64 kbit/s tai 16 kbit/s. Keskuksen 216 kytkennässään käyttämää 64 kbit/s siirto-15 nopeutta varten täytyy signaalille suorittaa transkoo-daus, joten koodauksen suorittavan transkoodausyksikön TRAU sijainti verkossa riippuu abis-rajapinnassa käytetystä siirtonopeudesta. Kuvioissa 2a - 2c havainnollistetaan erilaisia vaihtoehtoja verkon rakenteesta eri 20 siirtonopeuksilla.

Kuviossa 2a havainnollistetaan vaihtoehtoa, jossa tukiaseman 200 ja tukiasemaohjaimen 214 välinen Abis- rajapinta 218 on toteutettu 64 kbit/s nopeudella. Tällöin transkoodausyksikkö TRAU 300 sijaitsee tukiaseman 25 200 yhteydessä. Tukiasemaohjaimen 214 ja matkapuhelin keskuksen 216 välinen yhteys 220 on tällöin nopeudeltaan myös 64 kbit/s.

Kuviossa 2b havainnollistetaan vaihtoehtoa, jossa tukiaseman 200 ja tukiasemaohjaimen 214 välinen Abis- 30 rajapinta 218 on toteutettu 16 kbit/s nopeudella. Täl löin transkoodausyksikkö TRAU 300 sijaitsee tukiasemaohjaimen 214 yhteydessä. Tukiasemaohjaimen 214 ja matkapuhelinkeskuksen 216 välinen yhteys 220 on tällöin nopeudeltaan 64 kbit/s.

35 Kuviossa 2c havainnollistetaan toista vaihtoeh- 7 100568 toa, jossa tukiaseman 200 ja tukiasemaohjaimen 214 välinen Abis-rajapinta 218 on toteutettu 16 kbit/s nopeudella. Transkoodausyksikkö TRAU 300 sijaitsee tässä tapauksessa matkapuhelinkeskuksen 216 yhteydessä. Tukiasema-5 ohjaimen 214 ja matkapuhelinkeskuksen 216 välinen yhteys 220 on tällöin nopeudeltaan 16 kbit/s.

Keksintö kuitenkin liittyy matkaviestimessä ja tukiasemalla suoritettaviin kanavakoodauksiin eikä transkooderiyksikön sijainti ole keksinnön kannalta 10 oleellinen. Keksinnön vaatimat ratkaisut ovat samat kuin nykyisessä TCH/F4,8-palvelussa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä, jonka tarkoituksena on mahdollistaa aiempaa suurempi käyttäjän datan siirtonopeus solukkoradiojärjestelmässä, esitetään uusi 15 tapa toteuttaa kanavakoodaus radiotiellä. Uuden koodauksen aiheuttamat muutokset nykyisiin järjestelmiin ovat pienet, mutta ne mahdollistavat 7.2 kbit/s siirtonopeuden käyttäjälle samalla bittivirhesuhteella kuin 4,8 kbit/s siirtonopeudella. Tarkastellaan keksinnön mukais-20 ta menetelmää ensin lähetyksen yhteydessä.

Kuviot 3 ja 4 esittävät toiminnalliset lohkokaaviot GSM-lähettimelle tai vastaanottimelle, jotka toteuttavat nykyisen TCH/F4.8-palvelun ja keksinnön mukaisen 7,2 kbit/s palvelun.

25 Kuviossa 3 kanavaenkooderi 300 vastaanottaa raja pinnasta 30 databittejä käyttäjänopeudella 4,8 kbit/s tai 7,2 kbit/s 60-bitin tai 36-bitin datalohkoissa. Käyttäjänopeuden 4,8 kbit/s tapauksessa kanavaenkooderi 300 suorittaa GSM-suosituksen 05.03, versio 4.1.1 mukai-30 set toimenpiteet: lohkokoodaus 31, konvoluutioenkoodaus 32, lomitus 33 sekä purskeeseen mapitus 34 (purskeen muodostus). Käyttäjänopeuden 4,8 kbit/s tapauksessa ka-navaenkoodaus 300 on GSM-suosituksen 05.03 mukainen, kuten alla tullaan selostamaan. Kanavaenkooderin 300 35 muodostamat purskeet moduloidaan modulaattorissa 35 ja 8 100568 moduloitu signaali lähetetään radiotielle lähettimellä 36 lähetinantennin 37 kautta.

Kuviossa 4 radiotaajuinen signaali vastaanotetaan vastaanottoantennin 46 kautta radiovastaanotinosalle 41, 5 joka muuntaa signaalin kantataajuudelle, minkä jälkeen signaali demoduloidaan demodulaattorissa 42 ja syötetään kanavadekooderille 400. Kanavadekooderi suorittaa signaalille lomituksenpurun 43, konvoluutiodekoodauksen 44 sekä lohkodekoodauksen 45, minkä jälkeen signaali, jonka 10 käyttäjänopeus on 4,8 tai 7,2 kbit/s syötetään rajapintaan 40, joka on samanlainen kuin rajapinta 30. Kanavadekooderi 400 suorittaa käänteisoperaatiot kanavaenkoo-deriin 300 nähden.

Tarkastellaan aluksi käyttäjänopeutta 4,8 kbit/s 15 viitaten kuvioihin 3 ja 5. Kanavaenkooderin 300 lohkoen-koodaus 31 vastaanottaa rajapinnasta 30 käyttäjädataa 60-bitin datalohkoissa nopeudella 1 datalohko 10 ms:ssa. Rajapinta 30 ja 60-bitin kehykset ovat GSM-suosituksen 04.21, versio 4.4.0 mukaisia modifioituja CCITT V.110 20 kehyksiä. Siinä tapauksessa että käyttäjäyksikkö välittää enkooderille bittivirran, joka on organisoitu 240-informaatiobitin lohkoihin, joita esiintyy joka neljäskymmenes millisekunti, bittejä käsitellään neljänä 60-bitin lohkona. Tällaisia 240-bitin lohkoja voivat olla 25 esimerkiksi RLP-kehykset (Radio Link Protocol), jota käytetään non-transparenteissa GSM-datapalveluissa. Näitä 60-bitin lohkoja kuvataan yleisesti lohkoilla 50A ja 50B kuviossa 5.

Kanavaenkooderin 300 lohkoenkooderi 31 suorittaa 30 60-bitin lohkoille GSM-suosituksen 05.03, versio 4.1.1, kohta 3.4.2 mukaisen lohkokoodauksen, jossa näihin 60 informaatiobittiin lisätään 16 bittiä, joiden arvo on 0, jolloin tuloksena on 76-bitin lohko, kuten lohkot 51A ja 51B kuviossa 5. Tarkemmin sanottuna informaatiobitteihin 35 lisätään 12 lisäbittiä, joita kuviossa 5 on merkitty li 9 100568 symbolilla x, sekä 4 loppubittiä (tail bits). Kuviossa 5 76-bitin lohko 51A muodostetaan 60-bitin lohkosta 50A ja vastaavasti 76-bitin lohko 51B 60-bitin lohkosta 50B. Myöhemmässä koodausprosessissa kahta tällaista 76-bitin 5 lohkoa 51A ja 51B käsitellään yhtenä 152-bitin lohkona 52. Täten bittinopeus lohkokoodauksen jälkeen on 156 bittiä/20 ms, mikä vastaa nopeutta 7,6 kbit/s.

152-bitin lohko 52 viedään konvoluutioenkooderil-le 32, joka suorittaa GSM-suosituksen 05.03, versio 10 4.1.1, kohta 3.4.3 mukaisen konvoluutiokoodauksen suh teella 1/3, mistä on seurauksena lohko 53, joka käsittää 3 x 152 = 456 koodattua bittiä. Tämä vastaa siirtonopeutta 22,8 kbit/s radiotiellä.

Nykyisin 456-bitin lohkoille suoritetaan lomit-15 tajassa 33 GSM-suosituksen 05.03, versio 4.1.1, kohta 3.3.4 mukainen lomitus. Lomituksessa neljästä tietystä datalohkosta otetut 456 otetut enkoodatut ja uudelleen-järjestetyt bitit jaetaan kahteenkymmeneenkahteen purs-keeseen siten, että 6 bittiä jaetaan tasaisesti ensim-20 mäiseen ja kahdenteenkymmenenteenkahteen purskeeseen, 12 bittiä jaetaan toiseen ja kahdenteenkymmenenteenensim-mäiseen purskeeseen, 18 bittiä jaetaan kolmanteen ja kahdenteenkymmenenteen purskeeseen ja 24 bittiä jaetaan muihin 16 purskeeseen. Koodattu datalohko lomitetaan 25 "diagonaalisesti", jolloin uusi koodatun datan lohko alkaa joka neljännessä purskeessa ja jaetaan 22 purskeen yli.

Mapittaja 34 mapittaa koodatut bitit purskeisiin GSM-spesifikaation 3.1.4, versio 4.1.1, kohdat 3.1.4 ja 30 4.2.5 mukaisesti. Enkooderi 300 syöttää purskeet modu laattorille 35.

Esillä olevassa keksinnössä hyödynnetään sitä tosiseikkaa, että suositusten mukaisessa TCH/F4.8-palve- lussa, joka kuvattiin yllä kuvion 5 yhteydessä, infor-35 maatiobitteihin lohkokoodauksessa lisätyillä täytebi- 10 100568 teillä x ei ole mitään vaikutusta virheenkorjauskykyyn. Lisäksi datanopeus ennen konvoluutiokoodausta on 7600 bit/s, mikä tarkoittaa 1600 bit/s ylimäärää (overhead), kun liikennekanavan nimellinen bittinopeus radiorajapin-5 nassa on 6000 bit/s. Esillä olevassa keksinnössä tätä overhead-kapasiteettia käytetään 7200 bit/s käyttäjäno-peuden tukemiseen. Toisin sanoen informaatiobittien määrää lisätään ja täytebittien määrää pienennetään siten, et:ä käyttäjänopeus kasvaa mutta datanopeus ennen konvo-10 luutiokoodausta 32 säilyy samana. Näinollen myös 7200 bit/s käyttäjänopeudelle voidaan käyttää samaa konvoluu-'-iokoodausta, ts. 1/3, kuin 4800 bit/s käyttäjänopeudelle. Näin keksinnön mukainen 7200 bit/s palvelu säilyy yhteensopivana TCH/F4.8-palvelun kanssa ja sillä on sama 15 alhainen bittivirhesuhde. Esillä oleva keksintö kohdistuukin kuvioiden 3 ja 4 lähettimessä ja vastaanottimessa vain rajapintoihin 30 ja 40 sekä lohkokoodaukseen 31 ja lohkodekoodaukseen 45. Muutoin lähettimen ja vastaanottimen toiminta säilyy yhteensopivana TCH/F4.8-palvelun 20 kanssa.

Seuraavassa havainnollistetaan keksinnön mukaista lohkokoodausta 31 viitaten kuvioon 6.

Kanavaenkooderin 300 lohkoenkooderi 31 vastaanottaa rajapinnasta 30 informaatiobittejä käyttäjänopeudel-25 la 7,2 kbit/s. Informaatiobitit on ryhmitelty 36 bitin datalohkoihin, joita vastaanotetaan nopeudella 1 loh-ko/10 ms. Rajapinta 30 ja 36-bitin kehykset ovat GSM-suosituksen 04.21, versio 4.4.0 mukaisia modifioituja CCITT V.110 kehyksiä. Kuviossa 6 on esitetty neljä 36- 30 bitin lohkoa 60A-60D.

Kanavaenkooderin 300 lohkoenkooderi 31 suorittaa lohkokoodauksen, jossa kaksi peräkkäistä 36-bitin lohkoa 60A ja 60B yhdistetään ja niihin lisätään neljä loppu-bittiä (spare bits, tail bits). Näin muodostuu 76 bitin 35 lohko 61A. Koska lohkojen 60A ja 60B yhdistäminen tuot- 11 100568 taa 72 informaatiobittiä, täytebittejä, joita kuviossa 5 esitettiin symbolilla x, ei lisätä. Sensijaan lisätään vain neljä loppubittiä (tail bits, spare bits), joiden arvo on nolla. Näin saadaan TCF/F.4.8-palvelun kanssa 5 yhteensopiva 76-bitin lohko, joka kuitenkin siirtää käyttäjädataa käyttäjänopeudella 7200 kbit/s. Vastaavasti lohkot 60C ja 60D yhdistetään 76-bitin lohkoksi 61B.

Keksinnön mukaista lohkokoodausta 31 voidaan kuvata myös yleisemmin seuraavien yhtälöiden avulla. Kek-10 sinnon vaatimat muutokset voidaan havaita vertaamalla alla esitettyä GSM-suosituksessa 05.03 kappaleessa 3.4 esitettyyn lohkokoodaukseen. Esillä olevassa keksinnössä lohkot, jotka muodostuvat 72 informaatiobitistä {d(0),...d(71)} välitetään kanavakooderilla joka 10. se-15 kunti. Näihin 72 informaatiobittiin lisätään neljä bittiä, joiden arvo on nolla, jolloin tuloksena on lohko, joka sisältää 76 bittiä {u(o),...u(75)}, jossa: u(k)=d(k), kun k=0,...71 u(k)=0, kun k=72,...,75.

20 Myöhemmässä koodausprosessissa kahta tällaista 76-bitin lohkoa 61A ja 61B käsitellään yhtenä 152-bitin lohkona 62. Täten bittinopeus lohkokoodauksen jälkeen on 156 bittiä/20 ms, mikä vastaa nopeutta 7.6 kbit/s. Yleisemmin, kaksi 76-bitin lohkoa muodostaa lohkon, joka 25 käsittää 152 bittiä (u’(0),—,u’(151)> seuraavasti:, u'(k)=ul(k), kun k=0,...,75(ul= 1. lohko) u'(k+76)=u2(k), kun k=0,...75(u2= 2. lohko).

152-bitin lohko 62 viedään konvoluutioenkooderil-le 32, joka suorittaa edellä kuvion 5 yhteydessä kuvatun 30 konvoluutiokoodauksen suhteella 1/3, mistä on seurauksena lohko 63, joka käsittää 3x152=456 koodattua bittiä.

Tämä vastaa siirtonopeutta 22,8 kbit/s radiotiellä.

456-bitin lohkoille 63 suoritetaan lomitus ja ma-pitus purskeisiin, modulointi ja lähetys kuten edellä 35 kuvattiin kuvion 5 yhteydessä.

12 100568

Vastaanottimessa antennin 46 vastaanotettua radiotaajuista signaalia käsitellään radiovastaanotinosas-sa 41/ demodulaattorissa 42, lomituksenpurkajassa 43 sekä konvoluutiodekooderissa 44 kuten aikaisemmin on 5 selostettu kuvioiden 4 ja 5 yhteydessä. Konvoluutiode-kooderi 44 tuottaa lohkodekooderille 45 156-bitin lohkon, joka vastaa kuvion 6 lohkoa 62. Lohkodekooderi 45 erottaa tästä 156-bitin lohkosta kaksi 76-bitin lohkoa, jotka vastaavat kuvion 6 lohkoja 61A ja 61B. Tämän jäl-10 keen lohkodekooderi 45 poistaa kummastakin lohkosta 6IA ja 61B neljä loppubittiä (spare bits, tail bits), ja ja-^aa kummankin lohkon 6IA ja 6IB kahteen 36-bitin lohkoon 60A, 60B sekä vastaavasti 60C ja 60D. Lohkodekooderi 45 syöttää näistä 36-bitin lohkoja rajapintaan 40 nopeudel-15 la 1 lohko/5 ms, mikä vastaa käyttäjänopeutta 7,2 kbit/s.

Edellä on keksintöä kuvattua tapauksessa, jossa yhteys käyttää yhtä liikennekanavaa. Esillä oleva keksintö on kuitenkin suoraan sovellettavissa myös suu-20 rinopeuksisiin datapalveluihin HSCSD, joissa sama yhteys käyttää useita rinnakkaisia liikennekanavia. Tällöin esimerkiksi datayhteyden, joka käyttää kahta rinnakkaista liikennekanavaa, maksimisiirtonopeus on 14,4 kbit/s. Tällöin kuitenkin kummallekin rinnakkaiselle liikenne-25 kanavalle suoritetaan itsenäisesti edellä kuvattu kek sinnöllinen lohkokoodaus. Tällainen suurinopeuksinen datapalvelu, joka perustuu moniaikavälitekniikkaan (multislot access) on kuvattu esimerkiksi hakijan aikaisemmassa FI-patenttihakemuksessa 942190 (ei julkinen tämän 30 hakemuksen hakemispäivänä). Monikanavaisessa tapauksessa kutakin rinnakkaista kanavaa varten on oma kanavaenkoo-deriyksikkö 300, kuten kuviossa 3 on havainnollistettu, ja kanavadekooderiyksikkö 400, kuten kuviossa 4 on havainnollistettu. Vaihtoehtoisesti yksi yksikkö voi käsi-35 teliä sekventiaalisesti kutakin kanavaa, yksi kerral laan.

I: 13 100568

Oheiset kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan esillä oleva keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa ja henges-5 sä.

Claims (10)

14 100568

1. Tiedonsiirtomenetelmä digitaalisessa matkaviestinverkossa, joka menetelmä käsittää vaiheet 5 vastaanotetaan käyttäjäinformaatiobittejä, jotka tulisi lähettää radiorajapinnan yli, lohkokoodataan informaatiobitit 152-bitin lohkoksi, konvoluutiokoodataan 152-bitin lohko suhteella 10 13 niin, että muodostuu 456-bitin lohko, suoritetaan lomitus, purskeenmuodostus, modulointi/ lähetetään moduloitu purske ilmarajapintaan, tunnettu siitä, että 15 vastaanotetaan käyttäjäinformaatiobittejä nimel lisellä käyttäjädatanopeudella 7200 bit/s, ja että muodostetaan mainittu 152-bitin lohko sijoittamalla siihen 144 informaatiobittiä ja 8 muuta bittiä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että vastaanotetaan käyttäjäinformaatiobitit 36-bitin lohkoissa käyttäjädatanopeudella 7200 bit/s lohkokoodataan informaatiobitit 76-bitin lohkoiksi yhdistämällä kaksi peräkkäistä 36 informaatiobitin 25 lohkoa ja lisäämällä yhdistettyyn lohkoon neljä loppu- bittiä, yhdistetään kaksi 76-bitin lohkoa 152-bitin lohkoksi.

3. Digitaalisen matkaviestinjärjestelmän lähetin- 30 vastaanotinlaitteisto. joka käsittää rajapinnan (30), jonka kautta lähetinvastaanotin-laitteistolle syötetään lähetettävät informaatiobitit, lohkokoodausvälineen (31), joka lohkokoodaa mainitut informaatiobitit 152-bitin lohkoiksi, 35 konvoluutiokoodausvälineen (32), joka konvoluu- i, 15 100568 tiokoodaa 152-bitin lohkon suhteella 1/3 niin, että muodostuu 456-bitin lohko, välineet lomitusta (33), purskeenmuodostusta (34) ja modulointia (35) varten, 5 lähettimen (TX) moduloidun purskeen lähettämisek si radiotielle, tunnettu siitä, että mainitun rajapinnan (30) nimellinen käyttäjäda-tanopeus on 7200 bit/s, lohkokoodausväline (31) on järjestetty muodosta-10 maan mainittu 152-bitin lohko (62) siten, että se käsittää 144 informaatiobittiä ja 8 muuta bittiä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen lähetinvas-taanotinlaitteisto, tunnettu siitä, että mainitun rajapinnan (30) käyttäjädatanopeus on 15 7200 bit/s ja informaatiobitit 36-informaatiobitin loh koissa (60A,B,C,D), lohkokoodausväline (31) on järjestetty muodostamaan 76-bitin lohko (61A,61B) yhdistämällä kaksi peräkkäistä 36 informaatiobitin lohkoa ja lisäämällä yhdistettyyn lohkoon neljä loppubittiä, ja muo-20 dostamaan mainittu 152-bitin lohko (62) yhdistämällä kaksi 76-bitin lohkoa (61A,61B).

5. Patenttivaatimuksen 4 tai 3 mukainen lähetin-vastaanotinlaitteisto, tunnettu siitä, että mainitulla rajapinnalla on valinnaiset nimelliset 25 käyttäjädatanopeudet 4800 ja 7200 bit/s, lohkokoodausväline on järjestetty muodostamaan mainittu 152-bitin lohko (52) siten, että se käsittää 120 informaatiobittiä ja 32 muuta bittiä, kun käyttäjädatanopeus on 4800 bit/s, ja että 30 lohkokoodausväline on järjestetty muodostamaan mainittu 152-bitin lohko (62) siten, että se käsittää 144 informaatiobittiä ja 8 muuta bittiä, kun käyttäjädatanopeus on 7200 bit/s.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lähetinvas- 35 taanotinlaitteisto, tunnettu siitä, että 16 100568 mainitun rajapinnan käyttäjädatanopeus on 4800 tai 7200 bit/s ja informaatiobitit 60- tai vastaavasti 36-informaatiobitin lohkoissa (50,60), lohkokoodausväline (31) on järjestetty muodosta-5 maan mainittu 76-bitin lohko (51) lisäämällä 60-bitin lohkoon kaksitoista täytebittiä ja neljä loppubittiä, kun käyttäjädatanopeus on 4800 bit/s, ja että lohkokoodausväline on järjestetty muodostetaan mainittu 76-bitin lohko (61) yhdistämällä kaksi peräk- 10 käistä 36 informaatiobitin lohkoa ja lisäämällä yhdis tettyyn lohkoon neljä loppubittiä, kun käyttäjäda-tanopeus on 7200 bit/s.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen lähetinvastaanotinlaitteisto, tunnettu siitä, 15 että lohkokoodausväline (31) on sovitettu sijoittamaan ylimääräistä ohjausinformaatiota osaan mainituista kahdeksasta ylimääräisistä biteistä 152-bitin lohkossa (61).

8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen lähetinvas- 20 taanotinlaitteisto, tunnettu siitä, että lait teisto on matkaviestin (MS) tai tukiasema (BTS).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen lähetinvastaanotinlaitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto tukee monikanavaista suurinopeuksista 25 datasiirtoa, ja että lohkokoodaus suoritetaan it senäisesti jokaiselle rinnakkaiselle kanavalle.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lähetinvastaanotinlaitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää mainitun lohkokoodausvälineen (31) erikseen jo- 30 kaista monikanavaisessa siirrossa käytettävää kanavaa varten. »s 17 100568