FI102931B - Verkosta riippumaton kellotus tietoliikennejärjestelmässä - Google Patents

Description

102931

Verkosta riippumaton kellotus tietoliikennejärjestelmässä

Keksinnön kohteena on verkosta riippumaton kellotus tietoliikennejärjestelmässä, erityisesti datasiir-5 rossa, jossa liikennekanavan maksimidatanopeus on yhtä suuri kuin yksi käyttäjädatanopeuksista pääterajapinnas-sa.

Matkaviestinjärjestelmillä tarkoitetaan yleisesti erilaisia tietoliikennejärjestelmiä, jotka mahdollistavat 10 henkilökohtaisen langattoman tiedonsiirron tilaajien liikkuessa järjestelmän alueella. Tyypillinen matkaviestinjärjestelmä on maanpinnalle rakennettu yleinen matkaviestinverkko PLMN (Public Land Mobile Network). PLMN käsittää matkaviestinverkon palvelualueelle sijoitettuja 15 kiinteitä radioasemia (tukiasemia), joiden radiopeitto-alueet (solut) muodostavat yhtenäisen solukkoverkon. Tukiasema tarjoaa solussa radiorajapinnan (ilmarajapinnan), jonka kautta matkaviestin voi kommunikoida PLMN:n kanssa.

Toinen matkaviestinjärjestelmien osa-alue ovat sa-20 telliittipohjaiset matkaviestinpalvelut. Satelliittijär jestelmässä radiopeitto aikaansaadaan, maanpinnalle sijoitettujen tukiasemien sijasta, satelliiteilla, jotka ovat maata kiertävällä radalla ja välittävät radiosignaa-·. leja matkaviestinten (tai käyttäjäpäätteiden UT) ja maa- 25 asemien LES (Land Earth Station) välillä.

Tilaajien liikkuvuus edellyttää satelliittimatka-viestinjärjestelmissä samantyyppisiä ratkaisuja kuin PLMN-verkoissa, ts. matkaviestintilaajien tilaajatietojen hallintaa, autentikointia, sijainninhallintaa, handover-v , , 30 eitä, jne. Lisäksi niiden tulisi tukea samantyyppisiä palveluita kuin PLMN:t.

Eräs tapa toteuttaa nämä vaatimukset satelliitti-matkaviestinjärjestelmissä on käyttää valmiita PLMN-verk-kojen ratkaisuja. Periaatteessa tämä lähestymistapa on 35 hyvin suoraviivainen, koska pelkistetysti satelliittijär- 102931 2 jestelmää voidaan rinnastaa matkaviestinjärjestelmän tukiasemajärjestelmään, jolla on erilainen radiorajapinta.

Toisin sanoen on mahdollista käyttää perinteistä PLMN-verkon infrastruktuuria, jossa tukiasemajärjestelmä(t) on 5 satelliittijärjestelmä. Tällöin sama verkkoinfrastruktuuri voisi periaatteessa jopa sisältää sekä perinteisiä PLMN-tukiasemajärjestelmiä että satelliitti-"tukiasema-j ärjestelmiä".

PLMN-infrastruktuurin ja satelliittijärjestelmän 10 yhteensovittamisessa on kuitenkin monia käytännön ongelmia. Eräs hakijan havaitsema ongelma liittyy siihen, että PLMN-verkon liikennekanava ja satelliittijärjestelmän "radiorajapinnan" liikennekanava eroavat merkittävästi toisistaan. Tarkastellaan esimerkkiä, jossa PLMN-verkko 15 on yleiseurooppalainen digitaalinen matkaviestinjärjes telmä GSM (Global System for Mobile Communication) ja satelliittimatkaviestinjärjestelmä on Inmarsat-P, jota ollaan juuri kehittämässä.

GSM-järjestelmän liikennekanava tukee nykyisin da-20 tansiirtoa käyttäjänopeuksilla 2400, 4800, 7200 ja 9600 bit/s. Liikennekanavalla siirretään molempiin suuntiin käyttäjädatan lisäksi päätelaiterajapinnan statusinfor-maatiota (V.24 liitännän ohjaussignaaleja). Transparentissa HSCSD-datapalvelussa on lisäksi tarpeen siirtää 25 alikanavien välistä synkronointi-informaatiota. Lisäksi synkronisissa transparenteissa verkkopalveluissa (bearer services) siirtokanavan läpi on siirrettävä myös verkosta riippumattoman kellotuksen (NIC = Network Independent Clocking) kellotusinformaatio lähettävältä päätelaitteel-30 ta vastaanottavalle päätelaitteelle siirtoverkon kautta, ; kun siirtoverkko ja lähettävä päätelaite eivät ole synkronoituneet toisiinsa, ts. päätelaite käyttää verkosta riippumatonta kellolähdettä (esim. sisäistä kelloa). Yllä mainittu lisäinformaatio nostaa bittinopeuden radioraja-35 pinnassa suuremmaksi kuin varsinainen käyttäjänopeus.

3 102931 Käyttäjänopeuksia 2400, 4800 ja 9600 bit/s vastaavat GSM-radiorajapinnan nopeudet ovat 3600, 6000 ja 12000 bit/s. Näille signaaleille suoritetaan erilaisia kanavakoo-dausoperaatioita, jotka nostavat lopullisen bittinopeuden 5 noin 22 kbit/s.

Satelliittijärjestelmässä Inmarsat-P vaatimuksena on, että yhdessä liikennekanavassa voidaan siirtää standardit datanopeudet aina 4800 bit/s asti (esim. 1200, 2400, 4800 bit/s) ja että standardit datanopeudet, jotka 10 ovat suurempia kuin 4800 bit/s (esim. 9600,14400, 19200 bit/s, jne), voidaan siirtää käyttäen useita rinnakkaisia liikennekanavia, kuten GSM-järjestelmän HSCSD-palvelussa.

Inmarsat-P-satelliittijärjestelmässä yhden liiken-nekanavan datanopeus radiorajapinnassa on enintään 4800 15 bit/s, mikä on sama kuin käyttäjädatanopeus 4800 bit/s pääterajapinnassa. Kahta liikennekanavaa käyttävässä datapalvelussa datanopeus radiorajapinnassa on sama kuin käyttäjädatanopeus 9600 bit/s pääterajapinnassa. Ongelma syntyy kuitenkin siitä, että käyttäjädatan lisäksi myös 20 yllä kuvattu pääterajapinnan statusinformaatio sekä mahdollinen alikanavien välinen synkronointi-informaatio tulisi siirtää radiorajapinnan yli. Tämän vuoksi satelliittijärjestelmän radiorajapinnassa käyttämä protokolla-: ' datayksikkö, ts. kehysrakenne, täytyy määritellä kuljet- 25 tamaan yllä mainittu ohjaus- ja synkronointi-informaatio radiorajapinnan yli.

Eräs lähestymistapa tähän ongelmaan voisi olla, että statuksen siirtämiseen käytetään suoraan GSM-järjes-telmän ratkaisua, ts. V.110-pohjaista kehysrakennetta, 30 myös satelliittijärjestelmän radiorajapinnassa. Tämä olisi kuitenkin hyvin raskas ratkaisu, joka merkittävästi pienentäisi käytettävissä olevia käyttäjädatanopeuksia. Yksi liikennekanava ei voisi tukea käyttäjädatanopeutta 4800 bit/s, koska V.110-kehysrakenne ja pääterajapinnan 35 status-informaatio nostavat todellisen datanopeuden (ra- ψ 102931 4 diorajapintanopeuden) suuremmaksi kuin 4800 bit/s. Tämän vuoksi suurin standardi käyttäjädatanopeus yhdellä lii-kennekanavalla olisi 2400 bit/s. Samasta syystä kahden liikennekanavan datapalvelu ei voisi tukea käyttä-5 jänopeutta 9600 bit/s, vaan suurin standardi käyttäjädatanopeus olisi 4800 bit/s (tai joissakin järjestelmissä 7200 bit/s). Vastaava käytettävissä olevien datanopeuksi-en pieneneminen esiintyisi myös datapalveluissa, jotka käyttävät useampia kuin kahta liikennekanavaa. Tällainen 10 ratkaisu, jossa overhead-informaatio aiheuttaa merkittä vän kapasiteetin menetyksen, ei olisi tyydyttävä ratkaisu .

Samanlainen ongelma voi esiintyä myös liitettäessä PLMN-verkkoihin muun tyyppisiä radiorajapintoja, kuten 15 johdottomia puhelinjärjestelmiä.

Samanlainen ongelma voi esiintyä myös muissa yhteyksissä, joissa radiorajapintanopeus halutaan käyttää mahdollisimman tehokkaasti hyväksi. Esimerkiksi GSM-jär-jestelmään on harkittu uutta 14400 kbit/s liikennekana-20 vaa. Jotta 14400 kbit/s käyttäjädatan lisäksi myös pääte-rajapinnan statukset ja mahdollinen muu ohjausinformaatio voitaisiin siirtää radiotien yli, nykyisillä periaatteilla toteutettuna radiorajapintanopeus olisi suurempi kuin 14400 kbit/s, noin 18 kbit/s. Suurempi radiorajapinta- 25 nopeus vaatii olemassa olevien radioverkkojen uudelleen- mitoitusta sekä kasvattaa välinopeutta (TRAU) siten, että HSCSD-palvelussa saataisiin vain kaksi alikanavaa yhteen 64 kbit/s aikaväliin (TRAU-siirtoyhteyden kannalta hyötysuhteen heikennys). Radiorajapintanopeus 14400 kbit/s, , 30 joka ei aiheuta näitä ongelmia, on mahdollista tehdä esim. nykyisestä 12000 kbit/s radiorajapintanopeudesta tehostamalla kanavakoodauksen jälkeistä punkturointia. Tällöin kuitenkin todellinen käyttäjädatanopeus olisi alle 14400 kbit/s, jos uusi liikennekanava toteutetaan 35 samoilla periaatteilla kuin GSM:n nykyiset liikennekana- 5 102931 vat. Täten olisi edullista voida toteuttaa 14400 kbit/s käyttäjädatanopeus 14400 kbit/s radiorajapintanopeudella.

Hakijan rinnakkaisissa patenttihakemuksissa FI955496 ja FI963455 on esitetty datasiirtomenetelmä, 5 jossa pääterajapinnan statusinformaatio sekä mahdollinen muu ohjaus- tai synkronointi-informaatio siirretään lii-kennekanavan läpi päästä-päähän-protokollien redundantti-sissa dataelementeissä, kuten käyttäjädatan protokollada-tayksiköiden redundanttisissa osissa tai asynkronisten 10 datamerkkien alku- ja loppubittien paikalla. Näin over-head-informaatio ei lisää siirrettävien bittien määrää, joten liikennekanavan siirtokapasiteetti voi olla täsmälleen sama kuin käyttäjädatanopeus pääterajapinnassa. Suu-rinopeuksisessa datasiirrossa (HSCSD) datayhteys voi kä-15 sittää kahden tai useamman liikennekanavan joukon, jolloin liikennekanavien joukon kokonaiskapasiteetti voi olla sama kuin käyttäjädatanopeus pääterajapinnassa.

Verkosta riippumatonta kellotusta (NIC = Network Independent Clocking) käytetään synkronisissa transparen-20 teissä verkkopalveluissa (bearer services) kellotusinfor-maation lähettämiseen lähettävältä päätelaitteelta vastaanottavalle päätelaitteelle siirtoverkon kautta, kun siirtoverkko ja lähettävä päätelaite eivät ole synkronoituneet toisiinsa, ts. päätelaite käyttää verkosta riippu-25 maton kellolähdettä (esim. sisäistä kelloa). Tätä kutsutaan myös plesiosynkroniseksi tapaukseksi, koska kellot ovat nimellisesti samat mutta peräisin eri kellolähteis-tä. Plesiosynkronisessa tapauksessa menetetään aina silloin tällöin pitkän lähetysistunnon aikana databittejä 30 lähetyspuskurin ylivuodon tai alivuodon takia, jos lähettimen ja vastaanottimen välillä ei käytetä NIC-koodausta.

Seuraavassa havainnollistetaan NIC:n käyttöä GSM-järjestelmässä MS:ltä lähtevässä datasiirrossa viitaten kuvioon la. MS:lie päättyvä datasiirto on muutoin saman-35 lainen, mutta Verkkosovitin IWF toimii lähettimenä, pää- , 102931 6 tesovitin TAF vastaanottimena ja päätelaitteen TE korvaa matkaviestinverkon verkkosovittimessa IWF oleva modeemi MODEM, kuten kuviossa Ib on havainnollistettu.

Lähetin (TAF) vastaanottaa päätelaitteelta TE 5 käyttäjädatan DATA ja lähetyskellon Clk^. Lähetin (TAF), joka käyttää NIC:iä (GSM-verkossa), vertaa päätelaitteen TE lähetyskelloa Clkra ja verkon kelloa ClkGSM sekä tunnistaa koko databitin keston suuruisen liukuman (slipping).

- Jos liukuma tapahtuu seurauksena päätelaitteen 10 TE (tai modeemin MODEM) kellon Clk^ ylinopeudesta verrattuna verkkokelloon ClkGSM, lähetin (TAF) poistaa yhden databitin ennalta määrätystä bittipaikasta bittivirrasta DATA (ja tällä tavoin pienentää vastaanottimen (IWF) suuntaan lähetettävien databittien lukumäärää) ja lähet- 15 tää poistetun bitin databittivirran DATA ulkopuolella 5-bittisessä NIC-koodissa, joka myöskin informoi vastaanotinta (IWF) tapahtumasta.

- Jos liukuma tapahtuu seurauksena päätelaitteen TE (tai modeemin MODEM) kellon ClkTX alinopeudesta verrat- 20 tuna verkon kelloon ClkGSM, lähetin (TAF) lisää täytebitin ennalta määrättyyn bittipaikkaan databittivirrassa DATA (näin kasvattaen vastaanottimen (IWF) suuntaan lähetettävien databittien lukumäärää) ja lähettää databittivirran DATA ulkopuolella NIC-koodin, joka informoi vastaanotinta 25 (IWF) tapahtumasta.

Vastaanotin (IWF), joka käyttää NIC:iä (GSM-jär-jestelmässä), tarkkailee sisääntulevia NIC-koodeja ja toimii niiden mukaisesti.

- Jos vastaanotettu NIC-koodi on neutraali, vas-30 taanotin (IWF) tulkitsee sisääntulevassa databittivirrassa olevan datan tavanomaiseen tapaan.

- Jos vastaanotettu NIC-koodi tuo databitin, vastaanotin (IWF) sijoittaa tämän databitin sisääntulevaan databittivirtaan ennalta määrättyyn bittipaikkaan ja no- 35 peuttaa lähetyskelloa Clkxx modeemin MODEM (tai päätelait- 7 102931 teen TE) suuntaan joksikin aikaa tehdäkseen bittivirrassa tilaa lisätylle bitille.

- Jos vastaanotettu NIC-koodi ilmaisee, että si- . sääntulevassa bittivirrassa on täytebitti, vastaanotin 5 (IWF) poistaa täytebitin ja hidastaa lähetyskelloa ClkTX modeemin MODEM (tai päätelaitteen TE) suuntaan joksikin aikaa poistaakseen bittivirrassa olevan "reiän".

Tällä tavoin vastaanottava modeemi (tai päätelaite) saa dataa (keskimäärin) tarkalleen samalla taajuudel-10 la kuin data lähetettiin lähettävässä päätelaitteessa TE (tai modeemissa), vaikka GSM-liikennekanavalla käytetään verkkokelloa ClkGSM.

Verkosta riippumattoman kellotuksen (NIC) käyttö on määritelty sekä ISDN-verkossa (ITU-T Recommendation 15 V.110) että GSM-verkossa (GSM-suositus 04.21). Toiminta periaate on molemmissa samanlainen seuraavalla poikkeuksella: GSM-järjestelmässä voidaan ilmoittaa ainoastaan täyden bitin keston suuruinen liukuma, kun taas ISDN:ssä on mahdollista osoittaa myös bitin keston murto-osan suu-20 ruinen liukuma.

Jos verkosta riippumatonta kellotusta (NIC) käytetään liikennekanavassa, jossa ei ole tilaa käyttäjädata-virran ulkopuolella siirrettävälle ohjausinformaatiolle, myös NIC-koodit täytyy lähettää käyttäjädataprotokollayk-25 siköiden redundanttisissa osissa, esimerkiksi yllä mainituissa FI-patenttihakemuksissa 955496 ja 963455 esitettyjen menetelmien mukaisesti.

Olemassa olevan NIC-koodauksen käyttö tällaisessa tapauksessa aiheuttaisi tiukkoja rajoituksia käyttäjäda-' _ 30 taprotokollan maksimikehyspituudelle seuraavista syistä: - Äärimmäisen maksimipituuden kehyksen pituudelle asettaa se tosiasia, että kehyksissä ei ole mahdollista kuin yksibittinen kompensointi edes silloin, kun koko 5-bittinen NIC-koodi lähetään yhdessä kehyksessä. Jos koko 35 5-bittinen NIC-koodi voitaisiin lähettää yhdessä käyttä- 102931 8 jäprotokolladatakehyksessä, kehyksen maksimipituus rajoittuisi 1250 tavuun.

- Käytännössä maksimikehyspituuden raja olisi vieläkin alempi, koska redundanttisissa bittipaikoissa ei 5 ole tarpeeksi tilaa koko NIC-koodille yleisimmissä tapauksissa, ts. kun käyttäjäprotokolla käyttää HDLC-kehys-tä, jossa redundanttiosa on yhden tavun pituinen osoite-kenttä. Tällaisessa tapauksessa käytettävissä on kuusi redundanttia bittiä osoitekentässä. Kaksi tai kolme bit-10 tiä täytyy varata pääterajapinnan statuksien siirtämiseen. Lisäksi kaksi tai kolme bittiä tarvitaan alikanavi-en ja/tai kehyksien in-band-numerointiin suurinopeuksi-sissa (HSCSD) datapuheluissa.

Tämän ongelman, joka liittyy bittipaikkojen puut-15 teeseen kehyksessä, poistamiseksi voitaisiin käyttää samaa mekanismia, jota tällä hetkellä käytetään GSM-järjes-telmässä V.110-kehyksiin perustuvassa siirrossa: NIC-koo-dit pilkotaan ja lähetetään peräkkäisissä kehyksissä. Tämä kuitenkin merkitsisi tiukkaa rajoitusta käyttäjäda-20 taprotokollakehyksen maksimipituudelle, jotta NIC-koodien toistotaajuus pysyisi riittävän korkeana. GSM- järjestelmässä käytetty NIC on kuvattu ETSI:n suosituksessa 04.21, versio 4.4.0, kappaleessa 5.1. Esimerkiksi, jos käytettä-\ vissä olisi kaksi bittiä, yhtä bittiä käytettäisiin teke- 25 mään ylikehysrakenne ja toista bittiä käytettäisiin 5- bittisen NIC-koodin kuljettamiseen viidessä peräkkäisessä käyttäjäprotokollakehyksessä. Tämä rajoittaisi käyttä-jäprotokollakehyksen maksimipituuden 250 tavuun (ke-hysotsikot ja erotusliput mukaanlukien).

30 Keksinnön eräs päämäärä on yllä kuvattujen ongel mien lieventäminen tai poistaminen.

Keksinnön kohteena on menetelmä verkosta riippumatonta kellotusta varten tietoliikenneverkossa. Menetelmälle on tunnusomaista, että 35 vastaanotetaan lähettimelle käyttäjädata sekä sii- 9 102931 hen liittyvä verkosta riippumaton kello, verrataan verkosta riippumatonta kelloa verkkokel-loon, jota käytetään lähettimen lähetyskellona, suoritetaan verkosta riippumattoman kellon kompen-5 sointi lähettimessä käyttäjädatan redundanttisten bittien määrää muuttamalla, siirretään käyttäjädata liikennekanavan tai lii-kennekanavien jpukon läpi vastaanottimelle, suoritetaan verkosta riippumattoman kellon komit) pensointi vastaanottimessa palauttamalla alkuperäinen redundanttisuus, säädetään vastaanottimessa verkosta riippumatonta lähtevää kelloa väliaikaisesti redundanttisuuden palauttamisesta johtuvan muutoksen kompensoimiseksi lähtevässä 15 käyttäjädatavirrassa.

Esillä olevan keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 9 mukainen lähetys- ja vastaanottolaitteisto.

Esillä olevan keksinnön lähtökohtana on, että verkosta riippumattoman kellotuksen säätö suoritetaan lii-20 kennekanavan läpi päästä-päähän-protokollien redundantti- sissa dataelementeissä, kuten käyttäjädatan protokollada-tayksiköiden redundanttisissa. Näin overhead-informaatio ei lisää siirrettävien bittien määrää, joten liikenne-kanavan datanopeus voi olla sama kuin käyttäjädatanopeus 25 pääterajapinnassa. Suurinopeuksisessa datasiirrossa da tayhteys voi käsittää kahden tai useamman liikennekanavan joukon, jolloin liikennekanavien joukon kokonaisda- tanopeus voi olla sama kuin käyttäjädatanopeus pääterajapinnassa.

30 Keksinnössä lähetin vertailee verkosta riippuma tonta tulevaa kelloa ja verkon kelloa havaitakseen liukuman. Liukuman ilmaisuun on olemassa erilaisia vaihtoehtoisia tapoja. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa lähetin laskee niiden bittijaksojen (kokonaisia databit-35 tien kestoaikoja) lukumäärää, jotka ensimmäinen kelloista 102931 10 (esim. verkkokello) hyppää yli toiseen kelloon nähden. Keksinnön toisessa suoritusmuodossa lähetin tarkkailee lähetyspuskurin täyttöastetta. Tässä hakemuksessa kutsutaan positiiviseksi ylihyppäykseksi tapausta, jossa ver-5 kosta riippumaton tuleva kello on nopeampi kuin verkko-kello, jolloin tietyn aikajakson aikana esiintyy vähemmän verkkokellon bittijaksoja kuin verkosta riippumattoman kellon bittijaksoja, ts. verkkokello ylihyppää verkosta riippumattoman kellon bittijaksoja ja lähetyspuskuri 10 täyttyy. Tässä hakemuksessa kutsutaan negatiiviseksi ylihyppäykseksi tapausta, jossa verkosta riippumaton kello on hitaampi kuin verkkokello, jolloin tietyn aikajakson aikana esiintyy enemmän verkkokellon bittijaksoja kuin verkosta riippumattoman kellon bittijaksoja, ts. verkosta 15 riippumaton kello ylihyppää verkkokellon bittijaksoja ja lähetyspuskuri tyhjenee. Näitä tapauksia vastaavia NIC-kompensointeja kutsutaan vastaavasti positiiviseksi ja negatiiviseksi NIC-kompensoinniksi.

Kun lähetin on laskenut ennalta määrätyn määrän n 20 ylihypättyjä bittijaksoja tai lähetyspuskuri on täyttynyt tietylle tasolle, se pudottaa pois n redundanttia bittiä sillä hetkellä lähetettävänä olevasta käyttäjädataproto-kollakehyksestä positiivisessa NIC-kompensoinnissa (posi-*;· tiivinen ylihyppäys) , tai se lisää n redundanttia bittiä 25 sillä hetkellä lähetettävänä olevaan käyttäjädataproto-kollakehykseen negatiivisessa NIC-kompensoinnissa (negatiivinen ylihyppäys). Lisäksi lähetin voi indikoida NIC-kompensoinnin yhden tai useamman käyttäjädataprotokolla-kehyksessä jäljellä olevan redundantin bitin avulla. Täl-30 laista indikaatiota ei kuitenkaan tarvita, mikäli vastaanotin kykenee tunnistamaan redundanttien bittien lisäyksen tai poistamisen muulla tavoin.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa, kun lähetin on laskenut ennalta määrätyn määrän n ylihypättyjä bitti-35 jaksoja tai lähetyspuskuri on tyhjentynyt tietylle tasol- 102931 11 le, se pudottaa pois yhteensä n redundanttia bittiä m seuraavasta lähetettävänä olevasta käyttäjädataprotokol-lakehyksestä positiivisessa NIC-kompensoinnissa (positiivinen ylihyppäys), tai se lisää yhteensä n redundanttia 5 bittiä sillä m seuraavaan lähetettävänä olevaan käyttäjä-dataprotokollakehykseen negatiivisessa NIC-kompensoinnissa (negatiivinen ylihyppäys). Lisäksi lähetin indikoi lähetettävänä olevan käyttäjäprotokolladatakehyksen yhden tai useamman jäljellä olevan redundantin bitin avulla, 10 että seuraavista m kehyksestä on poistettu ennalta määrätty määrä redundanssia tai että redundanssia on lisätty ennalta määrätty määrä. Tässä suoritusmuodossa indikaatio, jos on tarpeen, lähetetään vain joka m:nnessä kehyksessä. Tämä tehokkaampi indikaatio tukee pidempiä kehyk-15 siä.

Vastaanotin, tunnistaessaan positiivisen NIC-kom-pensoinnin vastaanotetussa käyttäjäprotokolladatakehyk-sessä, sijoittaa alkuperäisen tunnetun redundanttisuuden lähettimen poistamien bittien tilalle. Lisäksi vastaan-20 otin nopeuttaa verkosta riippumatonta lähtevää kelloa väliaikaisesti tehdäkseen tilaa lisätyille biteille lähtevässä bittivirrassa.

Vastaanotin, tunnistaessaan negatiivisen NIC-kom-pensoinnin vastaanotetussa käyttäjäprotokolladatakehyk-25 sessä, poistaa lähettimen lisäämän tunnetun bittitäyt- teen. Lisäksi vastaanotin hidastaa verkosta riippumatonta lähtevää kelloa väliaikaisesti täyttääkseen bittien poiston synnyttämän aukon lähtevässä bittivirrassa.

Keksinnön avulla voidaan merkittävästi pidentää - . 30 käyttäjädataprotokollakehyksen maksimipituutta. Esimer kiksi, jos kehyksestä voitaisiin pudottaa neljä redundanttia bittiä positiivista NIC-kompensointia varten, keskimääräinen kehyspituus, joka sallittaisiin lähetysis-tunnon aikana (+ 100 ppm kellotoleranssi), olisi 40000 35 bittiä, ts. 5000 tavua. Mitä enemmän kehyksessä on pudo- 102931 12 tettavia bittejä, sitä pidempiä kehykset voivat keskimäärin olla. Jos samoja neljää bittiä käyttäisi nykyinen GSM-järjestelmän NIC-koodaus, yhden bitin liukuman kompensointi vaatisi kaksi kehystä. Keskimääräinen kehyspi-5 tuus, joka sallittaisiin lähetysistunnon aikana (+ 100 ppm kellotoleranssi), olisi 5000 bittiä, ts. 625 tavua.

Keksintöä selitetään seuraavassa ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 10 Kuviot la ja Ib esittävät nykyistä verkosta riip pumatonta kellotusta GSM-järjestelmässä MS:Itä lähtevässä ja MS:lie päättyvässä datasiirrossa,

Kuviot 2a, 2b, 2c ja 2d havainnollistavat keksinnön mukaista verkosta riippumatonta kellotusta GSM-ver-15 kossa MS:lie päättyvässä datasiirrossa, kuvio 3 esittää standardin HDLC-kehyksen, kuvio 4 on lohkokaavio, joka kuvaa Inmarsat-P-sa-telliittijärjestelmän liittämistä tukiasemajärjestelmänä GSM-pohjäiseen matkaviestinjärjestelmään.

20 Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa datasiir toon minkä tahansa liikennekanavan läpi, jonka maksimida-tanopeus on yhtä suuri tai hieman suurempi kuin käyttäjä-datanopeus pääterajapinnassa. Liikennekanavan toteutus voi perustua mihin tahansa monipääsytekniikkaan, kuten 25 aikajakomonipääsy (TDMA) ja koodijakomonipääsy (CDMA). Keksinnön ilmeisiä sovelluskohteita ovat GSM-järjestelmän uusi 14400 bit/s kanavatyyppi, CDMA-järjestelmien 9600 bit/s kanavatyyppi sekä Inmarsat-P-satelliittijärjestelmän 4800 kbit/s kanavatyyppi.

30 Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot tullaan ku vaamaan käyttäen esimerkkinä GSM-pohjaisen matkaviestin-järjestelmän 14400 kbit/s liikennekanavaa. Keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitus rajoittaa näihin järjestelmiin.

GSM-matkaviestinjärjestelmän rakenne ja toiminta 35 ovat alan ammattimiehen hyvin tuntemia ja määritelty ET- 102931 13

Sin (European Telecommunications Standards Institute) GSM-spesifikaatioissa. Lisäksi viitataan kirjaan "GSM-System for Mobile Communication", M. Mouly ja M. Pautet, Palaiseau, France, 1992; ISBN:2-9507190-0-7. GSM-pohjai-5 siin matkaviestinjärjestelmiin kuuluvat DCS1800 (Digital Communication System) sekä USA:n digitaalinen solukkojärjestelmä PCS (Personal Communication System).

Kuvioihin IA, IB ja 2A viitaten, GSM-infrastruk-tuuri käsittää kaksi osaa: tukiasemajärjestelmä BSS ja 10 verkkoalijärjestelmä (NSS). BSS ja matkaviestimet MS kommunikoivat radioyhteyksien kautta. Tukiasemajärjestelmässä BSS kutakin solua palvelee tukiasema BTS (ei esitetty) . Joukko tukiasemia on kytketty tukiasemaohjaimeen BSC (ei esitetty), jonka toimintona on ohjata radiotaajuuksia 15 ja kanavia, joita BTS käyttää. BSS:t on kytketty matka-viestinkeskukseen MSC. Tietyt MSC:t on kytketty muihin tietoliikenneverkkoihin, kuten yleinen puhelinverkko PSTN ja ISDN.

GSM-järjestelmässä datayhteys muodostetaan matka-20 viestimen MS päätesovittimen TAF (Terminal Adaptation Function) ja matkaviestinverkossa (yleensä MSC:ssä) olevan Verkkosovittimen IWF (Interworking Function) välille. Tämä yhteys on GSM-verkossa datasiirrossa V.110-nopeusso-vitettu, V.24-rajapintoihin sovittuva, UDI-koodattu digi-25 taalinen full-duplex -yhteys. Tässä yhteydessä V.110-yh-teys on alunperin ISDN-teknologiaa (Integrated Services Digital Network) varten kehitetty digitaalinen siirtokanava, joka sovittautuu V.24-rajapintaan ja tarjoaa mahdollisuuden myös V. 24-statuksien (ohjaussignaalien) siir-- *. 30 toon. CCITT:n suositus V.110-nopeussovitetulle yhteydelle

on esitetty julkaisussa CCITT Blue Book:V.110. CCITT:n suositus V.24-rajapinnalle on esitetty julkaisussa CCITT Blue Book:V.24. Ei-transparenteissa datapalveluissa GSM-yhteydellä käytetään lisäksi radiolinkkiprotokollaa RLP. 35 TAF sovittaa matkaviestimeen MS kytketyn datapäätteen TE

102931 14 mainitulle GSM V.110 datayhteydelle, joka muodostetaan yhtä tai useampaa liikennekanavaa (HSCSD) käyttävän fyysisen yhteyden yli. IWF käsittää nopeussovittimen, joka sovittaa GSM V.110-datayhteyden V.24-rajapintaan sekä 5 datamodeemin tai toisen nopeussovittimen riippuen siitä jatketaanko yhteyttä PSTNrään vai ISDN:ään. ISDN-verkon protokollat voivat olla esim. V.110 tai V.120. ISDN- tai PSTN-verkossa datayhteys muodostetaan esimerkiksi toiselle datapäätteelle TE. MS:n ja TE:n välistä V.24-rajapin-10 taa kutsutaan tässä pääterajapinnaksi. Vastaava päätera-japinta on myös IWF:ssä samoinkuin toisella datapäätteel-lä TE ISDN- tai PSTN-verkossa. Päätelaitteiden TE välillä käytetty protokolla voi olla esim. ITU-T suosituksen X.25 mukainen HDLC-protokolla tai telekopiosiirrossa ITU-T 15 T.30 mukainen protokolla.

Tyypillisesti GSM-järjestelmässä data siirretään verkossa tukiaseman BTS ja erityisen transkooderiyksikön TRCU (Transcoder/Rate Adaptor Unit) välillä ns. TRAU-da-takehyksissä. Nykyinen TRAU-datakehys on 320 bittinen 20 (20ms), jolloin välinopeus on 16000 bit/s nykyisillä käyttäjädatanopeuksilla. TRAU-datakehys ja sen käyttö määritelty suosituksessa GSM 08.60.

GSM-järjestelmän liikennekanava tukee datansiirtoa *:* käyttäjänopeuksilla 2400, 4800, 7200 ja 9600 bit/s. Tule- 25 vaisuudessa suurinopeuksiset datapalvelut (HSCSD = High speed circuit switched data), joissa käytetään kahta tai useampaa liikennekanavaa radiorajapinnassa (multi-slot access), tukevat myös suurempia käyttäjänopeuksia (14400 bit/s, 19600 bit/s,...). V.110-kehyksissä siirretään mo-. 30 lempiin suuntiin käyttäjädatan lisäksi myös päätelaitera- japinnan statusinformaatiota (V.24 liitännän ohjaussignaaleja), kuten CT105 (RTS=request to send), CT108 (DTR=data terminal ready), CT106 (CTS=clear to send), CT107 (DSR=data set ready) ja CT109 (CD=Data carrier de-35 teet). Edelleen V.110-kehyksissä siirretään NIC-koo- 15 102931 disanoja. Monikanavaisessa transparentissa HSCSD-datapal-velussa on lisäksi tarpeen siirtää alikanavien välistä synkronointi-informaatiota, jonka avulla vastaanottimessa voidaan palauttaa eri alikanavista vastaanotettujen data-5 bittien järjestys. Yllä mainittu lisäinformaatio nostavat bittinopeuden radiorajapinnassa suuremmaksi kuin varsinainen käyttäjänopeus. Käyttäjänopeuksia 2400, 4800 ja 9600 bit/s vastaavat radiorajapinnan nopeudet ovat 3600, 6000 ja 12000 bit/s.

10 V.110 yhteydellä datansiirtoon käytettävä kehysra kennetta on kuvattu tarkemmin esim. GSM-suosituksissa ja FI-patenttihakemuksissa 955496 ja 955497.

Kuten yllä keksinnön taustaa kuvattaessa todettiin, GSM-suosituksen 04.21 mukainen verkosta riippumaton 15 kellotus perustuu 5-bittisten NIC-koodisanojen lähettämiseen V.110-kehyksien biteissä E4-E7. Tämä on mahdollista perinteisissä GSM-liikennekanavissa, joissa on varattuna ylimääräistä kapasiteettia tarvittavan status- ja synkronointi-informaation siirtämiseen käyttäjädatan lisäksi.

20 Kuten myös aikaisemmin tarkemmin kuvattiin, ongelmia syntyy kun NIC-kompensointi tulisi suorittaa liikenne-kanavassa, jossa radiorajapintanopeus on sama kuin käyt-täjädatanopeus. Seuraavassa tarkastellaan 144000 bit/s ;· liikennekanavaa, jossa ylimääräistä kapasiteettia ei ole 25 (radiorajapintanopeus 14400 bit/s).

Radiorajapintanopeus 14400 bit/s

Kuten yllä todettiin, 14400 bit/s rajapintanopeus voidaan muodostaa 12000 bit/s rajapintanopeudesta punktu-

1 I

30 rointia lisäämällä. Punkturointi poistaa ennalta määrätyn säännön mukaisesti osan kanavakoodatuista biteistä ennen lähetystä. Tämä kanavakoodaukselta otettu kapasiteetti voidaan käyttää radiorajapintanopeuden (datanopeus ennen ja jälkeen kanavakoodauksen) kasvattamiseen 14400 bit/s.

35 Kanavakoodauksessa voidaan esimerkiksi syöttää kanavakoo- 102931 16 derille 72 bitin informaatiolohko joka 5 ms. Neljä tällaista lohkoa ketjutetaan yhteen koodausprosessissa ja lisätään neljä häntäbittiä. Tuloksena on 292-bitin lohko, joka koodataan 1/2-nopeuden konvoluutiokoodilla. Tulokse-5 na on 584 koodattua bittiä. Tämä koodaus punkturoidaan siten, että 128 bittiä (joka viidettä bittiä) ei lähetetä. Tuloksena on 456 koodatun bitin lohko, mikä vastaa nopeutta 14400 bit/s 10 In-band NIC-kompensointi 14400 bit/s liikenne- kanavassa

Keksinnön mukaisesti NIC-kompensointi suoritetaan tällaisessa liikennekanavassa hyödyntämällä päästä-pää-hän-protokollien redundanttisissä dataelementtejä, kuten 15 käyttäjädatan protokolladatayksiköiden redundanttisia osia tai asynkronisten datamerkkien alku- ja loppubitte-jä. Toisin sanoen kaikki NIC-informaatio siirtyy transparentisti käyttäjädatavirran sisällä. Keksinnön yleisperiaatetta kuvataan seuraavassa MS:lie päättyvän da-20 tasiirron avulla viitaten kuvioihin 2a, 2b, 2c ja 2d.

Käyttäjädatakehysten 21 oletetaan olevan kuvion 3 mukainen HDLC-kehys, jossa redundantti osa on 8-bittinen osoitekenttä ADDRESS (kuvioissa 2B, 2C ja 2D kehyksien 21 ··' alku- ja loppulippuja on merkitty F ja osoitekenttiä A) .

25 Alla kuvatut toimenpiteet ovat tyypillisesti i- denttiset vastakkaisessa siirtosuunnassa TAF-IWF, paitsi että TAF toimii lähettimenä ja IWF vastaanottimena.

Yleisen puhelinverkon PSTN päätelaite TE syöttää pääterajapinnan kautta modeemille MODEM käyttäjädataa | 30 DATA ja lähetyskellon Clkxx (verkosta riippumaton kello).

Modeemi MODEM kommunikoi PSTN-verkon kautta matkaviestin-keskuksen MSC Verkkosovittimen IWF modeemin MODEM kanssa. IWF:n modeemi syöttää vastaanotetun käyttäjädatan ja lähetyskellon ClkTX IWF:lle. IWF vertailee verkosta riippu-35 matonta kelloa Clkxx ja verkkokelloa CLKGSM havaitakseen 17 102931 liukuman. Verkkokelloa CLKGSM käytetään datasiirron tahdistamiseen GSM-liikennekanavalla välillä IWF-TAF. Sallittu toleranssi kelloille voi olla esim. 100 ppm. Liukuman ilmaisuun on olemassa erilaisia vaihtoehtoisia tapo-5 ja. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa IWF laskee niiden bittijaksojen (kokonaisia databittien kestoaikoja) lukumäärää, jotka ensimmäinen kelloista (esim. verkkokel-lo CLKgsm) hyppää yli toiseen kelloon nähden. Tapausta Clkxx>CLKGSM kutsutaan positiiviseksi ja tapausta 10 ClkTX<CLKGSM kutsutaan negatiiviseksi ylihyppäykseksi. Ne korjataan vastaavasti positiivisella ja negatiivisella NIC-kompensoinnilla. Keksinnön toisessa suoritusmuodossa IWF tarkkailee lähetyspuskurinsa täyttöastetta.

Mikäli laskettujen ylihypättyjen bittijaksojen 15 määrä on pienempi kuin ennalta määrätty määrä n tai lähetyspuskuri on kynnystasojen TH1 ja TH2 välissä, NIC-kom-pensointia ei suoriteta. Tällöin käyttäjädatakehysten 21 redundanssi säilytetään muuttumattomana (esim. HDLC-ke-hyksen ADDRESS-kentästä ei poisteta eikä siihen lisätä 20 bittejä), kuten kuviossa 2b on havainnollistettu.

Positiivinen NIC-kompensointi lähetyksessä

Kun IWF on laskenut ennalta määrätyn määrän n po-;· sitiivisesti (ClkTX>CLKGSM) ylihypättyjä bittijaksoja tai 25 lähetyspuskuri on täyttynyt tasolle TH1, IWF pudottaa pois n redundanttia bittiä sillä hetkellä lähetettävänä olevasta käyttäjädataprotokollakehyksestä 21 positiivisessa NIC-kompensoinnissa (esim. kolme viimeistä bittiä HDLC-kehyksen osoitekentästä A) kuvion 2c mukaisesti. Li-30 säksi IWF voi indikoida NIC-kompensoinnin yhden tai useamman käyttäjädataprotokollakehyksessä 21 jäljellä olevan redundantin bitin avulla (esimerkiksi HDLC-kehyksen osoitekentän A kahta ensimmäistä bittiä käyttää seuraavasti: 00=ei NIC-kompensaatiota, 01=positiivinen NIC-35 kompensaatio, ja 10=negatiivinen NIC-kompensaatio). Täi- is 102931 laista indikaatiota ei kuitenkaan tarvita, mikäli vastaanotin kykenee tunnistamaan redundanttien bittien poistamisen muulla tavoin (Esimerkiksi HDLC-kehyksen osoite-kentän A pituudesta).

5 Keksinnön toisessa suoritusmuodossa, kun IWF on laskenut ennalta määrätyn määrän n positiivisesti ylihy-pättyjä bittijaksoja tai lähetyspuskuri on täyttynyt kynnystasolle TH1, IWF pudottaa pois yhteensä n redundanttia bittiä m seuraavasta lähetettävänä olevasta käyttäjädata-10 protokollakehyksestä 21 positiivisessa NIC-kompen-soinnissa. Lisäksi IWF indikoi lähetettävänä olevan käyt-täjäprotokolladatakehyksen yhden tai useamman redundantin bitin avulla (esim. HDLC-kehyksen osoitekentän A kaksi ensimmäistä bittiä), että seuraavista m kehyksestä F on 15 poistettu ennalta määrätty määrä redundanssia (n bittiä). Tässä suoritusmuodossa indikaatio, jos on tarpeen, lähetetään vain joka mrnnessä käyttäjädatakehyksessä 21 .

Käyttäjädatakehykset 21 lähetetään GSM-liikenne-kanavan läpi TAF:lle matkaviestimessä MS.

20

Positiivinen NIC-kompensaatio vastaanotossa TAF, tunnistaessaan positiivisen NIC-kompensoinnin vastaanotetuissa käyttäjäprotokolladatakehyksissä 21 :* (esim; IWF:n lisäämän indikaation avulla), sijoittaa al- 25 kuperäisen tunnetun redundanttisuuden IWF:n poistamien bittien tilalle. Lisäksi TAF nopeuttaa päätelaitteelle TE syötettävää lähetyskelloa ClkTX väliaikaisesti tehdäkseen tilaa lisätyille biteille käyttäjädatabittivirrassa DATA, joka myöskin syötetään TE:lie.

·: 30

Negatiivinen NIC-kompensaatio lähetyksessä

Kun IWF on laskenut ennalta määrätyn määrän n negatiivisesti (ClkTX<CLKGSM) ylihypättyjä bittijaksoja tai lähetyspuskuri on tyhjentynyt tasolle TH2, IWF sijoittaa 35 n redundanttia bittiä ennalta määrättyyn paikkaan sillä 19 W2931 hetkellä lähetettävänä olevaan käyttäjädataprotokollake-hykseen 21 negatiivisessa NIC-kompensoinnissa (esim. kolme bittiä HDLC-kehyksen ADDRESS kentän ja ohjauskentän CONTROL väliin) kuvion 2d mukaisesti. Lisäksi IWF voi in-5 dikoida NIC-kompensoinnin samalla tavoin kuin positiivisessa NIC-kompensaatiossa. Erillistä indikaatiota ei kuitenkaan tarvita, mikäli vastaanotin kykenee tunnistamaan redundanttien bittien olemassaolon muulla tavoin (esimerkiksi siten, että lisätyt bitit toistavat jonkin kentän 10 tai muodostavat lipun).

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa, IWF lisää yhteensä n redundanttia bittiä m seuraavaan lähetettävänä olevasta käyttäjädataprotokollakehykseen 21 positiivisessa NIC-kompensoinnissa. Lisäksi IWF indikoi lähetettävänä 15 olevan käyttäjäprotokolladatakehyksen 21 kahden tai useamman redundantin bitin avulla (esim. HDLC-kehyksen osoitekentän A kaksi ensimmäistä bittiä), että seuraaviin m kehykseen 21 on lisätty ennalta määrätty määrä redundanssia. (n bittiä). Tässä suoritusmuodossa indikaatio, 20 jos on tarpeen, lähetetään vain joka m:nnessä käyttäjäda-takehyksessä 21.

Negatiivinen NIC-kompensaatio vastaanotossa •Γ' TAF tunnistaessaan negatiivisen NIC-kompensoinnin 25 vastaanotetussa käyttäjäprotokolladatakehyksessä 21, poistaa lähettimen lisäämän tunnetun bittitäytteen. Lisäksi TAF hidastaa verkosta riippumatonta lähtevää kelloa ClkTX väliaikaisesti täyttääkseen bittien poiston synnyttämän aukon lähtevässä bittivirrassa DATA, joka syötetään 30 päätelaitteelle TE.

Esimerkkejä käyttäjäprotokollien redundanssista

Seuraavassa kuvataan kuvioon 3 viitaten esimerkki päästä-päähän käyttäjäprotokollien redundanttisuudesta, 35 jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä. Niitä 20 102931 on kuvattu myös hakijan suomalaisessa patenttihakemuksessa 955496, joka sisällytetään tähän viitteenä.

FI-hakemuksessa 955496 pääterajapinnan statusin-formaatio sekä mahdollinen muu ohjaus- tai synkronointi-5 informaatio siirretään liikennekanavan läpi kulloinkin käytetyn siirtoprotokollan/protokollien protokolladata-yksiköiden redundanttisissa osissa. Vastaanottopäässä statusinformaatio ja mahdollinen muu informaatio erotetaan protokolladatayksiköistä ja palautetaan protokolla-10 datayksiköille alkuperäinen redundanssi. Tämä synkroninen siirto perustuu siihen, että monien siirtoprotokollien kehysrakenteissa esiintyy redundantteja bittejä, kun niitä käytetään PLMN-ympäristössä, esim. GSM-verkossa, tai niissä esiintyvän toiston tai muun vastaavan syyn seu-15 rauksena.

Esimerkiksi PLMN-verkkojen verkkopalvelut (bearer services) käyttävät pisteestä-pisteeseen yhteyttä, ts. käytetään piirikytkettyä yhteyttä kahden pisteen välillä. Useimmat siirtoprotokollat on tarkoitettu myös pisteestä-20 moneen pisteeseen yhteyksille, jolloin niiden kehysraken teessa on osoitekenttä. Tämä osoitekenttä on redundantti-nen pisteestä-pisteeseen yhteydellä, jolloin sitä voidaan käyttää keksinnön mukaiseen NIC-kompensointiin. Tällaisia l· protokollia ovat esim. HDLC (High Level Data Link Cont- 25 rol) -pohjaiset protokollat.

Satelliittijärjestelmä

Kuviossa 4 on esitetty GSM-pohjainen matkaviestin-järjestelmä, jossa tukiasemajärjestelmänä on Inmarsat-30 satelliittijärjestelmä. Selkeyden vuoksi on esitetty vain yksi maa-asema LES (Land Earth Station), yksi satelliitti SAT sekä yksi matkaviestin MS (tai käyttäjäpääte UT) . Maa-asema LES on kytketty GSM-verkon MSC:hen samalla tavoin kuin tukiasemajärjestelmä BSS kuviossa 1. Myös GSM-35 protokollat MSC:n ja LES:in välillä ovat samat kuin ku- 2i 102931 viossa 1 MSC:n ja BSS:n välillä (GSM V.110). Samoin myös pääterajapinta ja sen protokollat (HDLC, T.30) samoin kuin kiinteän verkon protokollat (ISDN V.110/V.120 tai PSTN 3.1 kHz audio) ovat samat kuin kuviossa 1. Erona on 5 se, että kuviossa 4 GSM V.llO-yhteys ei olekaan käytössä koko välillä MSC-MS vaan radiorajapinnassa LES-MS on käytössä Inmarsat-protokollat ja liikennekanavat. Inmarsat-P-järjestelmän liikennekanavan maksimidatanopeus on 4800 bit/s, jolloin NIC-kompensointi ei onnistu liikenne-10 kanavan läpi, kun käyttäjädatanopeus on 4800 bit/s. Keksintöä voidaan soveltaa myös tässä tapauksessa samalla tavoin kuin yllä kuvattiin kuvioon 2 viitaten.

Päästä-päähän protokollien redundantteja dataelementtejä voidaan, NIC-kompensoinnin lisäksi, käyttää 15 esim. pääterajapinnan statusten ja/tai HSCSD-alikanavien synkronointi-informaation siirtoon. Tällöin käyttäjädata-kehyksen redundanttiset bitit, jotka on jo käytössä muuhun tarkoitukseen, voivat edelleen sisältää redundanssia ja siten soveltua NIC-kompensoinnin käyttöön. Esimerkiksi 20 pääterajapinnan statusbitit ovat redundantteja niin kauan kuin statukset säilyvät muuttumattomina. Myös HSCSD-ali-kanavanumerointi saattaa olla redundanttista lähes koko ajan, koska vastaanotin voi kyetä ennakolta tietämään l· kehysten oikean järjestyksen (aina seuraavaan handoveriin 25 tai vastaavan kanavan katkaisemiseen saakka).

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten hengessä ja puitteessa.

Claims (14)

22 102931

1. Menetelmä verkosta riippumatonta kellotusta varten tietoliikenneverkossa, tunnettu siitä, 5 että vastaanotetaan lähettimelle käyttäjädata sekä siihen liittyvä verkosta riippumaton kello, verrataan verkosta riippumatonta kelloa verkkokel-loon, jota käytetään lähettimen lähetyskellona, 10 suoritetaan verkosta riippumattoman kellon kompensointi lähettimessä käyttäjädatan redundanttisten bittien määrää muuttamalla, siirretään käyttäjädata liikennekanavan tai lii-kennekanavien joukon läpi vastaanottimelle, 15 suoritetaan verkosta riippumattoman kellon kom pensointi vastaanottimessa palauttamalla alkuperäinen redundanttisuus, säädetään vastaanottimessa verkosta riippumatonta lähtevää kelloa väliaikaisesti redundanttisuuden palaut-20 tamisesta johtuvan muutoksen kompensoimiseksi lähtevässä käyttäjädatavirrassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkosta riippumattoman kel- ·· lon kompensointi käsittää vaiheet 25 poistetaan käyttäjädatan päästä-päähän protokol lien yhdestä tai useammasta redundanttisesta dataelementistä ennalta määrätty määrä bittejä positiivista verkosta riippumattoman kellon kompensointia varten, kun havaitaan verkkokellon ja verkosta riippumattoman kellon - e \ 30 välinen ennalta määrätty positiivinen liukuma, lisätään käyttäjädatan päästä-päähän protokollien yhteen tai useampaan redundanttiseen dataelementtiin ennalta määrätty määrä bittejä negatiivista verkosta riippumattoman kellotuksen kompensointia varten, kun havai-35 taan verkkokellon ja verkosta riippumattoman kellon väli- 23 102931 nen ennalta määrätty negatiivinen liukuma, siirretään käyttäjädata liikennekanavan tai lii-kennekanavien joukon läpi vastaanottimelle, poistetaan vastaanotetun käyttäjädatan päästä-pää-5 hän protokollien yhdestä tai useammasta redundanttisesta dataelementistä ennalta määrätty määrä bittejä ja hidastetaan väliaikaisesti verkosta riippumatonta lähtevää kelloa, kun havaitaan lähettimen suorittama negatiivinen kompensointi, 10 lisätään vastaanotetun käyttäjädatan päästä-päähän protokollien yhteen tai useampaan redundanttiseen data-elementtiin ennalta määrätty määrä bittejä ja nopeutetaan väliaikaisesti verkosta riippumatonta lähtevää kelloa, kun havaitaan lähettimen suorittama positiivinen kompen-15 sointi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasketaan niiden verkosta riippumattoman kellon bittijaksojen lukumäärää, jotka verkkokello hyppää yli, 20 suoritetaan positiivinen kompensointi, kun on las kettu ennalta määrätty määrä ylihypättyjä verkosta riippumattoman kellon bittijaksoja, lasketaan niiden verkkokellon bittijaksojen luku-” määrää, jotka verkosta riippumaton kello hyppää yli, 25 suoritetaan negatiivinen kompensointi, kun on las kettu ennalta määrätty määrä ylihypättyjä verkkokellon bittijaksoja.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 tarkkaillaan lähettimen lähetyspuskurin täyttö- tasoa, suoritetaan positiivinen kompensointi, kun lähetyspuskurin täyttötaso nousee ennalta määrättyyn ensimmäiseen kynnystasoon, 35 suoritetaan negatiivinen kompensointi, kun lähe- 24 1 0 2 9 31 tyspuskurin täyttötaso laskee ennalta määrättyyn toiseen kynnystasoon.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 indikoidaan päästä-päähän protokolladatayksikön yhden tai useamman redundantin bitin avulla, että proto-kolladatayksikössa on suoritettu positiivinen tai negatiivinen kompensointi.

6. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4 tai 5 mukainen 10 menetelmä, tunnettu siitä, että indikoidaan päästä-päähän protokolladatayksikön yhden tai useamman redundantin bitin avulla, että m seu-raavassa protokolladatayksikössa on poistettu tai lisätty ennalta määrätty määrä redundatteja bittejä.

7. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3, 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että havaitaan vastaanottimessa lähettimen suorittama positiivinen tai negatiivinen kompensointi päästä-päähän protokolladatayksikön sisällöstä ilman, että protokolla 20 datayksikkö sisältää lähettimen lisäämää indikaatiota kompensoinnista.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ” suoritetaan verkosta riippumattoman kellon kom- 25 pensointi redundateilla biteillä, jotka sijaitsevat pis-teestä-moneen pisteeseen-siirtoa tukevan päästä-päähän siirtoprotokollan osoitekentässä tietoliikennejärjestelmässä, joka tukee pisteestä-pisteeseen-siirtoa.

9. Lähetys- ja vastaanottolaitteisto, joka tukee 30 verkosta riippumatonta kellotusta, tunnettu siitä, että lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) käsittää sisääntulon käyttäjädatalle (DATA) ja siihen liittyvälle verkosta riippumattomalle kellolle (Clk^) , 35 lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty 25 1 0 2 9 31 vertaamaan verkosta riippumatonta kelloa (ClkTX) verkko-kelloon (ClkGSM), jota käytetään lähetyslaitteiston lähe-tyskellona, lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty 5 poistamaan käyttäjädatan päästä-päähän protokollien yhdestä tai useammasta redundanttisesta dataelementistä ennalta määrätty määrä bittejä positiivista verkosta riippumattoman kellon kompensointia varten, kun havaitaan verkkokellon (ClkGSM) ja verkosta riippumattoman kellon -10 (ClkTX) välinen ennalta määrätty positiivinen liukuma, lähetyslaitteisto (TAF, IWF, LES) on järjestetty lisäämään käyttäjädatan päästä-päähän protokollien yhteen tai useampaan redundanttiseen dataelementtiin ennalta määrätty määrä bittejä negatiivista verkosta riippumatto-15 man kellotuksen kompensointia varten, kun havaitaan verkkokellon (ClkGSM) ja verkosta riippumattoman kellon (ClkTX) välinen ennalta määrätty negatiivinen liukuma, vastaanotinlaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty poistamaan vastaanotetun käyttäjädatan päästä-päähän pro-20 tokollien yhdestä tai useammasta redundanttisesta data-elementistä ennalta määrätty määrä bittejä ja hidastamaan väliaikaisesti verkosta riippumatonta lähtevää kelloa (ClkTX) , kun havaitaan lähettimen suorittama negatiivinen " kompensointi, 25 vastaanotinlaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty lisäämään vastaanotetun käyttäjädatan päästä-päähän protokollien yhteen tai useampaan redundanttiseen dataelementtiin ennalta määrätty määrä bittejä ja nopeuttamaan väliaikaisesti verkosta riippumatonta lähtevää kelloa 30 (ClkTX) , kun havaitaan lähettimen suorittama positiivinen kompensointi.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää ensimmäisen laskurin, joka laskee niiden verkosta 35 riippumattoman kellon (ClkTX) bitti jaksojen lukumäärää, 26 102931 jotka verkkokello (ClkGSM) hyppää yli, lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty suorittamaan positiivinen kompensointi, kun ensimmäinen laskuri saavuttaa ennalta määrätyn arvon, 5 toisen laskurin, joka laskee niiden verkkokellon (ClkGSH) bitti jaksojen lukumäärää, jotka verkosta riippumaton kello (ClkTX) hyppää yli, lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty suorittamaan negatiivinen kompensointi, kun toinen las-10 kuri saavuttaa ennalta määrätyn arvon.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lähetys- ja vastaanottolaitteisto, tunnettu siitä, että käsittää välineet lähettimen lähetyspuskurin täyttötason 15 tarkkailemiseksi, ja että lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty suorittamaan positiivinen kompensointi, kun lähetyspuskurin täyttötaso nousee ennalta määrättyyn ensimmäiseen kynnystasoon, 20 lähetyslaitteisto (TAF,IWF,LES) on järjestetty suorittamaan negatiivinen kompensointi, kun lähetyspuskurin täyttötaso laskee ennalta määrättyyn toiseen kynnystasoon.

12. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen 25 laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on matkaviestimen päätesovitin (TAF), matkaviestinverkon Verkkosovitin (IWF) tai satelliittijärjestelmän maa-asema (LES) .

13. Patenttivaatimuksen 9, 10, 11 tai 12 mukainen 30 lähetys- ja vastaanottolaitteisto, tunnettu sii tä, että liikennekanavan nimellinen käyttäjädatanopeus, radiorajapintanopeus ja pääterajapinnan käyttäjädatanopeus ovat yhtä suuret, esim. 14400 bit/s tai 4800 bit/s. 27 102931

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen lähetys- ja vastaanottolaitteisto, tunnettu siitä, että mainittu redundantti päästä-päähän protokollan dataelementti käsittää pisteestä-moneen pisteeseen-siirtoa tukevan 5 päästä-päähän siirtoprotokollan osoitekentän tietoliikennejärjestelmässä, joka tukee pisteestä-pisteeseen-siir-toa. 1 •n. · « 102931 28