FI105252B - Menetelmä ajan varaamiseksi matkaviestimelle - Google Patents

Description

105252

Menetelmä ajan varaamiseksi matkaviestimelle

Keksintö kohdistuu matkaviestinjärjestelmiin, tarkemmin matkaviestimen eri toimintojen ajoitukseen.

5 Nykyiset matkaviestinjärjestelmät, kuten GSM-järjestelmä, ovat tyypillisesti solu-verkkorakenteeseen perustuvia järjestelmiä. Liikkuessaan matkaviestimet (MS, Mobile Station) siirtyvät useasti solusta toiseen, jolloin matkaviestin vaihtaa käyttämäänsä tukiasemaa. Tukiaseman vaihto edellyttää monimutkaisia valmistelutoi-menpiteitä, joihin kuuluu mm. synkronoituminen uuden tukiaseman taajuudelle ja 10 lähetyssekvenssiin. Synkronoituminen edellyttää puolestaan läheisten tukiseinien seurantaa ja kuuntelua. GSM-järjestelmässä matkaviestin tarkkailee säännöllisesti useita tukiasemia ja ilmoittaa verkolle tyypillisesti kuuden parhaan tukiaseman kuuluvuustiedot. Matkaviestimissä ei kuitenkaan käytetä kahta vastaanotinta, mikä mahdollistaisi läheisten tukiasemien jatkuvan seurannan, koska kahden vastaanotti-15 men rakentaminen nostaisi matkaviestimen monimutkaisuutta ja valmistuskustannuksia merkittävästi. Tämän vuoksi matkaviestin tarvitsee vapaata aikaa tarvittavien mittausten suorittamiseen. GSM-järjestelmässä tämä on ratkaistu siten, että puhetta välittävällä TCH/F-kanavalla joka 26. kehyksen kohdalla pidetään tauko, jolloin matkaviestimelle jää noin 6 ms aikaa mittauksiin. Tällaista kehystä kutsutaan idle-:.v 20 kehykseksi. Tällainen tauko toistuu 120 ms välein. Tämän lisäksi matkaviestimen ja : tukiaseman lähetys- ja vastaanottovuorojen väliin jää saman 120 ms jakson aikana lukuisia noin 1 ms ja 2 ms pituisia taukoja. GSM-järjestelmässä tukiasemat lähettä-vät synkronointitietoja erityisillä SCH- (synchronization channel) ja FCCH-kana-villa (frequency control channel). Nämä kanavat toistuvat tietyin välein aikaväleillä 25 0. Toisen tukiaseman kanssa yhteydessä olevalla matkaviestimellä saattaa kuitenkin :·. olla vastaanottovuoro samaan aikaan, koska tukiasemat eivät ole GSM-järjestelmäs- * · · sä synkronissa keskenään. Tämän vuoksi matkaviestin tarvitsee pidempää, koko ke- * * · *. hyksen mittaista taukoa eli idle-kehystä synkronointitietojen vastaanottoon, mihin • · 7 : *·· nämä lyhyet noin 1 ms ja 2 ms tauot eivät riitä. Näitä lyhyitä taukoja voidaan kui- ! 30 tenkin käyttää naapuritukiasemien lähetteen voimakkuuden mittaukseen. GSM-jär- jestelmää ja mm. sen kanavajakoa ja ajoituksia kuvataan tarkemmin esimerkiksi kirjassa Michel Mouly, Marie-Bemadette Pautet: "The GSM System for Mobile Communications", ISBN 2-9507190-0-7, Palaiseau 1992. Idle-kehyksen käyttö ei kuitenkaan riitä takaamaan riittävän nopeaa synkronoitumista uuteen soluun uusissa, 35 kehitteillä olevissa matkaviestinjärjestelmissä, joita kuvataan seuraavissa kappaleissa.

2 105252

Suunnitteilla olevat uudet matkaviestinjärjestelmät, kuten UMTS (Universal Mobile Telephone System) lisäävät matkaviestimiin kohdistuvia vaatimuksia. Esimerkiksi, tulevissa järjestelmissä tullaan käyttämään usean eri hierarkiatason soluja hyvin pienen, mahdollisesti vain yhden korttelin kattavista mikrosoluista kymmeniä kilomet-5 reja kattaviin makrosoluihin. Tällaisessa järjestelmässä pienempiä, alemman hierarkiatason soluja käyttävät hitaasti liikkuvat matkaviestimet ja suurta tiedonsiirtonopeutta vaativat päätelaitteet. Pieni solukoko mahdollistaa suuren tiedonsiirtokapasiteetin ja siten uusien palvelujen, kuten videokuvan siirron tarjoamisen. Mikrosolut ovat tiheässä ja tyypillisesti päällekkäisiä, joten matkaviestimen valittavana solujen 10 välistä kanavanvaihtoa varten on tyypillisesti useita käytännössä yhtä hyvän yhteyden tarjoavia soluja. Nopeasti, esimerkiksi auton mukana liikkuvat matkaviestimet käyttävät korkeamman hierarkiatason suurempia soluja, koska mikrosoluja käyttäessään tällaiset matkaviestimet joutuisivat vaihtamaan tukiasemaa hyvin tiheästi. Lisäksi makrosolut kattavat mikrosolujen jättämät mahdolliset katvealueet. Tällainen 15 monitasoinen solujärjestelmä edellyttää, että matkaviestimen on säännöllisesti tarkkailtava hyvin monia tukiasemia lähes kaikilla soluhierarkiatasoilla.

Käyttäjän kannalta on edullista, jos matkaviestin kykenee liikennöimään joustavasti useammassa kuin yhdessä rinnakkaisessa matkaviestinjärjestelmässä, kuten esimerkiksi GSM-järjestelmässä ja DCS 1800 -järjestelmässä. Tällä hetkellä DCS 1800 ·,:·20 -järjestelmiä on rakenteilla helpottamaan liikennöintiruuhkaa suuren liikennetihey-den alueilla, kuten kaupunkien keskustoissa. Rinnakkaisia järjestelmiä voi tulevai-; ’: \ suudessa olla useampiakin kuin kaksi. Jotta matkaviestin kykenisi vaihtamaan yhden . . : järjestelmän tukiasemalta toisen järjestelmän tukiasemalle, matkaviestimen on tark-

• · I

;·. kailtava säännöllisesti tämän toisenkin järjestelmän läheisiä tukiasemia. Tarkkailua * · ... 25 vaikeuttaa vielä se, että järjestelmät voivat olla eri tavoin synkronoituja: tarkasti ’ * synkronoituja, löysästi tietyissä rajoissa synkronoituja tai täysin asynkronisia. Mikäli tarkkailtava tukiasema kuuluu asynkroniseen järjestelmään, matkaviestin tarvit-; “ see tavallista enemmän mittausaikaa, koska sillä ei ole tietoa siitä, milloin asynkro-: ninen tukiasema lähettää tarkkailtavan tunnistesignaalin.

• · V · * · ♦ ..

30 Matkaviestinjärjestelmissä tiedonsiirto voidaan karkeasti ryhmitellä kahteen luok- { · kaan: RT- (real time) liikenteeseen ja NRT (non-real time) -liikenteeseen. RT- eli t reaaliaikainen liikenne on tyypillisesti puhetta tai esimerkiksi videokuvaa, joissa ei ·:·': sallita katkoksia eikä viiveitä. NRT-Iiikenne eli pakettimuotoinen liikenne voi olla esimerkiksi tiedostojen siirtoa, missä keskeytykset ja viiveet eivät haittaa. RT-luok-35 ka jaetaan tyypillisesti vielä kahteen alaryhmään, nimittäin lyhyen viiveen RT-yh-teyksiin ja pitkän viiveen RT-yhteyksiin. Pitkän viiveen RT-yhteyksissä sallitaan 3 105252 tyypillisesti jopa 100 ms pituiset viiveet. Pitkän viiveen RT-yhteydet soveltuvat esimerkiksi videokuvan siirtoon. Puheyhteyksille käytetään lyhyen viiveen RT-yh-teyksiä. Aktiivisena olevien yhteyksien laatu siten vaikuttaa matkaviestimeen kohdistuviin vaatimuksiin tukiaseman vaihdon yhteydessä. Mikäli matkaviestimellä on 5 pelkästään NRT-yhteyksiä, tukiaseman vaihdon yhteydessä syntyvä tiedonsiirron hetkellinen keskeytys ei haittaa. Jos matkaviestimen ja vanhan tukiaseman välillä on kuitenkin käytössä yksi tai useampi RT-yhteys, tukiaseman vaihdon on tapahduttava hyvin nopeasti ja häiriöttömästi.

Tunnetun tekniikan mukaiset, kuten esimerkiksi GSM-järjestelmässä käytetyt ratkai-10 sut eivät enää mahdollista tarvittavan tukiasemamäärän seurantaa matkaviestinjärjestelmän verkkorakenteen monimutkaistuessa ja useamman kuin yhden matkaviestin-järjestelmän rinnakkaisen käytön yleistyessä.

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa menetelmä, joka mahdollistaa tarvittavien mittausten toteuttamisen. Keksinnön tavoitteena on myös toteuttaa menetelmä, jonka 15 avulla matkaviestin saa tarvittavan mittauksiin tai muuhun tarkoitukseen tarvitsemansa vapaan ajan käyttöönsä. Lisäksi keksinnön tavoitteena on toteuttaa edellä mainittujen tavoitteiden mukaista menetelmää hyödyntävä matkaviestin ja tietoliikenneverkko.

< ..." f ’ T avoitteet saavutetaan toteuttamalla menetelmä, jossa

• I

20 - matkaviestin pyytää verkolta tietyn määrän vapaata aikaa tietyn ajan kuluessa, - verkko mahdollisuuksien mukaan järjestää matkaviestimelle matkaviestimen pyy- : tämän vapaan ajan, ja i' ·,, - verkko tiedottaa matkaviestimelle, milloin ja minkä verran matkaviestimellä on va- paata aikaa käytössään.

25 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että se käsittää ainakin vai- Ψ 9 : ’· heet, joissa • ♦ · V : - matkaviestin lähettää verkolle vapaan ajan kyselyn ja - verkko tiedottaa matkaviestimelle käytettävissä olevasta vapaasta ajasta.

« * * • · · * ·. * Keksinnön mukaiselle matkaviestimelle on tunnusomaista, että se on järjestetty ·· 30 - lähettämään verkolle pyynnön vapaan ajan järjestämiseksi naapurisolujen tuki- * < « « ;: asemien signaalien mittausta varten ja - vastaanottamaan verkolta ilmoituksen matkaviestimen käytössä olevasta vapaasta ajasta.

Keksinnön mukaiselle tietoliikenneverkolle on tunnusomaista, että se on järjestetty 4 105252 - vastaanottamaan ainakin yhdeltä matkaviestimeltä pyynnön vapaan ajan järjestämiseksi, - vasteena mainitun pyynnön vastaanottamiselle järjestämään ainakin osan matkaviestimen pyytämästä vapaasta ajasta matkaviestimen käyttöön, ja 5 - lähettämään matkaviestimelle ilmoituksen matkaviestimen käytössä olevasta va paasta ajasta.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla matkaviestin voi pyytää verkolta vapaata aikaa esimerkiksi tukiasemien signaalien voimakkuuden mittausta tai naapurituki-asemaan synkronoitumista varten. Pyynnön vastaanotettuaan verkko tarkistaa, onko 10 käytettävissä olevaa vapaata aikaa lähiaikoina tulossa, ja mikäli ei ole, järjestää matkaviestimen pyytämän määrän aikaa vapaaksi. Lopuksi verkko tiedottaa matkaviestimelle, milloin matkaviestimen käytössä on mittausaikaa ja kuinka paljon.

Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitettyihin edullisiin suoritusmuotoihin ja oheisiin kuviin, joissa 15 kuva 1 esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista viestitystä, kuva 2 esittää keksinnön erään toisen toteutusmuodon mukaista viestitystä, kuva 3a esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista vapaan ajan varausta-paa,

1 I

» · < : : .1 kuva 3b esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista toista vapaan ajan va-20 raustapaa, I | 4‘ ‘ kuva 4 esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista viestitystä, t kuva 5 esittää kaavion muodossa joitakin tärkeimpiä vapaan ajan jäijestämista-paan vaikuttavia asioita, 4 * * f « * • * * kuvat 6aja 6b havainnollistavat usean yhteyden taukojen koordinoimisen etuja j’\. 25 NRT-liikenteentapauksessa, i : kuva 7 esittää keksinnön mukaisen matkaviestimen rakennetta ja kuva 8 esittää keksinnön sellaisen toteutusmuodon viestitystä, missä toteutus- muodossa vapaata aikaa käytetään matkaviestimen akun vaihtamiseen.

Kuvissa käytetään toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta ja -merkintöjä.

5 105252

Kuvassa 1 esitetään keksinnön erään edullisen toteutusmuodon mukaisen menetelmän toiminta. Aluksi matkaviestin 10 lähettää 100 verkolle 20 viestin IDLE_ALLOC_REQ, jolla matkaviestin pyytää verkkoa järjestämään vapaata aikaa. Matkaviestin edullisesti ilmoittaa viestissä, kuinka paljon vapaata aikaa matkaviestin 5 tarvitsee ja minkä ajan kuluessa matkaviestin tämän vapaan ajan tarvitsee. Vastaanotettuaan viestin verkko 20 tarkistaa 110, onko matkaviestimen ja verkon välisessä tietoliikenteessä lähiakoina tulossa tarvittavan suuruista taukoa. Mikäli tarvittavan pituista taukoa ei ole, verkko järjestää 120 matkaviestimen käyttöön mahdollisimman hyvin matkaviestimen pyyntöä vastaavan tauon. Tämän jälkeen verkko ilmoit-10 taa matkaviestimelle IDLE INFO -viestille, kuinka paljon matkaviestimellä on käytössään vapaata aikaa ja minä ajanhetkenä.

Matkaviestin voi IDLE ALLOC REQ-viestin tai vastaavan muun viestin yhteydessä esittää verkolle monenlaisia eri pyyntöjä. Kuten edellä mainittiin, matkaviestin edullisesti ilmoittaa, kuinka paljon vapaata aikaa matkaviestin tarvitsee ja minkä 15 ajanjakson aikana. Tämän lisäksi matkaviestin voi ilmoittaa, että se tarvitsee vapaata aikaa myöhemminkin, jolloin matkaviestin voi esimerkiksi ilmoittaa tietyn ajanjakson T, jonka kuluttua verkon tulee järjestää matkaviestimen käyttöön ilmoitetun määrän vapaata aikaa. Tällaista sovellusmuotoa kuvaa kuvan I loppuosa, jossa verkko ensimmäisen IDLE INFO-viestin lähetyksen jälkeen odottaa 140 halutun |' 20 ajan T, jonka jälkeen verkko toistaa vapaan ajan tarkistusvaiheen 110, vapaan ajan

• · M

järjestämisvaiheen 120 ja ilmoittaa 130 uudesta varatusta vapaasta aikajaksosta mat-, kaviestimelle. Verkko voi toistaa vaiheita 140, 110 ja 120 halutuin väliajoin koko F » » _ - _ . yhteyden ajan tai esimerkiksi matkaviestimen pyytämän määrän toistokertoja.

* J i I t ' - Kuvassa 2 esitetään esimerkki keksinnön erään toisen edullisen toteutusmuodon »*! : 25 mukaisesta viestinnästä. Tässä toteutusmuodossa voi samaan aikaan olla voimassa useampi kuin yksi vapaan ajan pyyntö. Kuvassa 2 havainnollistetaan myös, kuinka matkaviestin voi lopettaa aikaisemmin pyytämänsä toistuvan vapaan ajan toistumi-/r. sen. Kuvan 2 esimerkissä matkaviestin 10 lähettää 100 verkolle 20 vapaan ajan pyynnön IDLE_ALLOC REQ ja liittää pyyntöön pyynnön tunnuksen 1 ja tarvitta-“ 30 van vapaan ajan määrittelyn VI. Verkko järjestää 120 pyynnön mukaisen vapaan V. * ajan matkaviestimen käyttöön ja tallentaa muistiinsa 25 pyynnön tunnuksen ja :. pyynnön perusteella järjestetyn vapaan ajan määrittelyn VI'. Verkko voi edullisesti

IM

. tallentaa nämä tiedot esimerkiksi matkaviestimen kanssa yhteydessä olevan tuki aseman ylläpitämään ajanvaraustaulukkoon 25. Tämän jälkeen verkko ilmoittaa 130 35 matkaviestimelle varatusta ajasta IDLE INFO-viestillä. Kuvan 2 esimerkissä matkaviestin tarvitsee myöhemmin lisää vapaata aikaa, jolloin se lähettää 150 verkolle 6 105252 uuden vapaan ajan pyynnön IDLE_ALLOC_REQ, johon se liittää uuden pyynnön tunnuksen 2 ja pyydettävän vapaan ajan määrittelyn V2. Verkko järjestää 160 matkaviestimen pyytämän vapaan ajan 2 ja lisää järjestettyä vapaata aikaa koskevat tiedot ajanvaraustaulukkoon 25. Tämän jälkeen verkko ilmoittaa 170 matkaviestimelle 5 järjestettyä vapaata aikaa koskevat tiedot IDLE INFO-viestillä. Seuraavaksi matkaviestin lähettää 180 verkolle IDLE_DISABLE-viestin, johon matkaviestin liittää poistettavan vapaan ajan tunnuksen 1. Vasteena IDLE DISABLE-viestin vastaanotolle verkko poistaa vapaan ajan 1 eli ottaa sen jälleen liikennöintikäyttöön ja poistaa kyseistä vapaata aikaa koskevat tiedot ajanvaraustaulukosta 25. Seuraavaksi 10 matkaviestimen tarvitsee muuttaa aikaisempaa järjestettyä vapaata aikaa 2, jolloin matkaviestin lähettää verkolle uuden vapaan ajan pyynnön IDLE_ALLOC_REQ, johon matkaviestin liittää muutettavan vapaan ajan tunnuksen 2 ja uuden vapaan ajan määrittelyn V3. Mikäli matkaviestimen pyytämä uusi vapaa aika V3 poikkeaa merkittävästi edellisestä varatusta vapaasta ajasta V2', verkko voi kuvassa 2 esite-15 tyllä tavalla ensin poistaa 210 edellisen vapaan ajan varauksen ja sen jälkeen järjestää 220 uuden pyynnön V3 mukaisen vapaan ajan.

Edellisessä esimerkissä esitettiin vapaan ajan järjestelyn muuttamisviesti (IDLE_ALLOC_REQ) ja poistamisviesti (IDLE DISABLE) kahtena erillisinä viestinä. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan kyseiset toiminnot voidaan toteuttaa .:. 20 yhdenkin komennon avulla, esimerkiksi siten, että muuttamisviestissä . ·. ·, (IDLE_ALLOC_REQ) ilmoitetaan pyydettävä vapaa aika nollaksi silloin, kun vapaa f'. * > aika halutaan poistaa.

• · Tällaista useamman kuin yhden vapaan ajan järjestelyä voidaan edullisesti käyttää esimerkiksi siten, että matkaviestimellä on koko yhteyden ajan käytössään säännölli- 25 sesti toistuva, lyhyt vapaa aikajakso, ja tarpeen vaatiessa matkaviestin voi sen lisäksi pyytää pidempiä vapaita aikajaksoja erikoistilanteita varten. Kuvan 1 esimerkistä :·. poiketen tällaisessa sovellusmuodossa vapaan ajan pyynnöt ja muut vapaita aikoja [;·. koskevat viestit on varustettava tunnuksella, jotta ne kohdistuvat oikeaan vapaan • · ajan varaukseen. Tällaisena tunnuksena voidaan käyttää esimerkiksi matkaviestimen • · :'·· 30 muodostamaa vapaan ajan pyyntöjen sarjanumeroa kuvan 2 esimerkin mukaan.

·»· t · • ·

Kuvan 1 esimerkissä esiintyvä vaihe 110, jossa verkko tarkistaa, onko matkaviesti-

I I I

: men käytössä vapaata aikaa, ei rajoita keksinnön eri toteutusmuotoja. Kuten kuvan 2 : ' esimerkistä ilmenee, verkko voi myös varata matkaviestimen pyytämän vapaan ajan suoraan ilman erillistä tarkistusvaihetta.

7 105252

Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa verkko voi automaattisesti poistaa kaikki voimassa olevat vapaan ajan järjestelyt tukiasemien välisen kanavanvaihdon yhteydessä tai jonkin muun ehdon täyttyessä. Tällaisessa sovellusmuodossa matkaviestin voi edullisesti ilmoittaa toistuvan vapaan ajan pyynnön IDLEALLOCJREQ 5 yhteydessä, että matkaviestin tarvitsee kyseistä vapaata aikaa mahdollisen tukiaseman vaihdon jälkeenkin, jolloin verkko ei automaattisesti poista kyseistä vapaata aikaa muutoin kuin matkaviestimen sitä IDLE_DISABLE-viestillä pyytäessä. Tällaisesta toiminnosta on etua sellaisessa tapauksessa, jossa matkaviestin tarvitsee säännöllisesti vapaata aikaa esimerkiksi jonkin matkaviestimen sisäisen toimenpiteen 10 suorittamiseen tai muuhun tukiasemien kuunteluun liittymättömään tarkoitukseen.

Matkaviestin voi myös pyytää pelkkää tiedoitusta mahdollisesti käytettävissä olevista vapaista aikajaksoista. Tällaisessa sovellusmuodossa verkko ei järjestä vapaata aikaa, mikäli matkaviestin ei sitä erityisesti pyydä, vaan pelkästään ilmoittaa senhetkisen tilanteen. Tällainen sovellusmuoto soveltuu erityisen hyvin pakettimuotoi-15 sen liikenteen yhteydessä käytettäväksi, sillä pakettimuotoisessa liikenteessä syntyy liikenteen määrän vaihteluista riippuen taukoja, mikäli liikenne ei jatkuvasti ole maksimissa.

Keksinnön eräässä edullisessa sovellusmuodossa verkko voi ilmoittaa verkon ja matkaviestimen välisessä liikenteessä esiintyvistä tauoista matkaviestimelle myös •; ’; 20 ilman matkaviestimen erillistä pyyntöä.

• · · :': ‘: Matkaviestin voi ilmoittaa tarvitsemansa vapaan ajan määrän monella eri tapaa, joita kuvataan seuraavissa kappaleissa sekä havainnollistetaan kuvien 3a ja 3b avulla.

• « : \ Kuvissa 3a ja 3b vaakariveillä ovat kehyksien aikavälit 0 - 7 ja pystysuunnassa ke- hykset. Vapaaksi pyydettävät aikavälit ja/tai kehykset on merkitty mustalla värillä.

• · · 25 Esimerkiksi, matkaviestin voi ilmoittaa, kuinka monen kehyksen mittaisen tauon matkaviestin tarvitsee tietyn pituisen jakson aikana. Kuvan 3a esimerkissä matka- · viestin pyytää yhtä kehystä vapaaksi kymmenen kehyksen välein. Vapaaksi pyydet- • · · * täviä kehyksiä voi siis olla enemmänkin kuin yksi, ja jakson pituus voi olla jokin muukin kuin kymmenen kehystä.

M· • · ; * 30 Kuvan 3a esimerkissä tauko toistuu säännöllisesti kymmenen kehyksen välein.

.,;;' Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa verkko voi järjestää kehykset myös “ ": epäsäännöllisin välein, kuitenkin siten, että matkaviestin saa käyttöönsä haluamansa määrän vapaita kehyksiä aina tietyn mittaisen aikajakson kuluessa. Tällaisessa sovellusmuodossa verkon on ilmoitettava matkaviestimelle kunkin vapaan kehyksen 35 ajankohta.

8 105252

Matkaviestin voi myös ilmoittaa, mikäli tämä tauko voidaan matkaviestimen kannalta edullisesti järjestää myös useammassa kuin yhdessä osassa. Matkaviestin voi siten esimerkiksi pyytää yhden kahden kehyksen mittaisen ja yhden kolmen kehyksen mittaisen tauon seuraavan 26 kehyksen jakson aikana.

5 Matkaviestin voi myös pyytää vapaata aikaa aikaväleittäin, esimerkiksi pyytämällä vapaaksi tietyt aikavälit tietyistä kehyksistä. Tällaista pyyntöä havainnollistaa kuvan 3b esimerkki, jossa on merkitty vapaaksi aikavälit 0, 1 ja 5 kehyksistä 1 ja 2, 11 ja 12 ja niin edelleen. Matkaviestin voi luonnollisesti pyytää vapaaksi myös tietyn määrän aikavälejä tietyssä aikayksikössä määrittelemättä tarkemmin, missä kehyk-10 sissä ja missä aikaväleissä vapaan ajan tulisi olla, jolloin verkko voi järjestää vapaat aikavälit optimaalisesti liikennetilanteen mukaan.

Kuvien 3a ja 3b esimerkeissä kehykset on jaettu kahdeksaan aikaväliin GSM-järjes-telmän tapaan. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu tällaiseen aikavälijakoon, sillä eri järjestelmissä voi esiintyä myös muita aikavälijakoja. Esimerkiksi, tulevassa UMTS-15 järjestelmässä tullaan todennäköisesti käyttämään myös lyhyempiä aikavälejä, joita voi olla yhdessä kehyksessä 16 tai 64 kappaletta.

Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa matkaviestin voi pyytää verkkoa järjestämään vapaata aikaa tiettyyn nimettyyn tarkoitukseen, kuten esimerkiksi tie-..; j ‘ tyn, matkaviestimen nimeämän tukiaseman synkronointisignaalien seurantaan. Täl- : V: 20 laisessa sovellusmuodossa verkko selvittää matkaviestimen nimeämän, joko samassa :' ί ‘: verkossa tai toisessa matkaviestinjärjestelmässä olevan tukiaseman synkronointisig- ; naalien esiintymistiedot, varaa matkaviestimen kyvyt huomioonottaen tarpeellisen määrän vapaata aikaa synkronointisignaalien esiintymisajankohtana, ja ilmoittaa matkaviestimelle kyseisten synkronointisignaalien esiintymistiedot ja vapautetun • · · 25 mittausajankohdan tai vapautetut mittausajankohdat. Tässä esiintymistiedoilla tar- .. koitetaan synkronointisignaalien taajuutta, ajankohtaa sekä mahdollista synkronoin- • · · /' tisignaalien käyttämää taajuushyppely- tai hajaspektrikoodia ja kulloistakin kohtaa v * mainitussa koodissa, sekä mahdollisia muita kyseisten synkronointisignaalien seu- rantaan tarvittavia tietoja. Tällaisessa sovellusmuodossa on se etu, että matkaviesti-{*”; 30 men ei tarvitse kysyä tietyn tukiaseman synkronointisignaalien esiintymisajankohtaa •, ja taajuutta sekä sen jälkeen erikseen pyytää vapaata aikaa kyseisten synkronointi- · : signaalien kuunteluun, vaan matkaviestin saa tarvitsemansa signaalitiedot ja vapaan ’ ' ajan yhdellä pyynnöllä.

Edullisimmin verkko järjestää matkaviestimen käyttöön koko matkaviestimen pyy-35 tämän määrän aikaa. Ruuhkatilanteissa tämä ei kuitenkaan välttämättä onnistu, joi- 9 105252 loin verkko tiedottaa matkaviestimelle, kuinka paljon vapaata aikaa verkko pystyi järjestämään. Verkko voi myös varata matkaviestimen käyttöön enemmänkin kuin pyydetyn ajan, mikäli verkko ei varausyksiköiden koon vuoksi pysty varaamaan täsmälleen matkaviestimen haluamaa aikamäärää.

5 Verkko voi järjestää matkaviestimelle vapaata aikaa monella eri tavalla, kuten esimerkiksi - vaihtamalla eri matkaviestinten käyttämiä aikavälejä, - varastamalla tiettyjä purskeita, - keskeyttämällä liikenteen halutuksi ajaksi tai 10 - muodostamalla yhteyteen idle-kehyksiä.

Näitä vaihtoehtoja kuvataan tarkemmin seuraavissa kappaleissa.

Verkko, edullisesti matkaviestimeen yhteydessä oleva tukiasema, voi järjestää eri matkaviestinten yhteyksiin käytettäviä aikavälejä keskenään. Tällainen järjestely soveltuu käytettäväksi erityisesti silloin, kun tietyn matkaviestimen kannalta tietyn tai 15 tiettyjen naapurisolujen tunnistesignaalien mittaamiseen parhaiten soveltuva ajan-hetki ei osu tämän matkaviestimen käyttämään aikaväliin, vaan jonkin toisen, saman tukiaseman kanssa yhteydessä olevan matkaviestimen käyttämään aikaväliin. Tukiasema voi tällöin esimerkiksi vaihtaa näiden kahden matkaviestimen käyttämät aika-. välit keskenään. Tukiasema voi tarpeen vaatiessa myös vaihtaa useamman kuin kah- ';'; 20 den matkaviestimen käyttämiä aikavälejä keskenään.

* « · # · ·

I

: i': Purskeen varastaminen tarkoittaa sitä, että tietty purske jätetään tarkoituksellisesti :' .; vastaanottamatta ja tehdään purskeen vastaanoton asemesta esimerkiksi haluttu naa- purisolun tukiaseman mittaus. Tällaisessa menettelyssä luonnollisestikin häviää tie-toa, mikä rajoittaa sen käyttöä. Reaaliaikaisilla yhteyksillä, joilla on tiukat vaati-25 mukset tiedonsiirtonopeuden, sallittujen viiveiden ja virheiden määrän suhteen, .. purskeen varastamista voidaan käyttää olennaisesti vain, jos yhteyden laatu on hyvä ja siirrettävä signaali on riittävän vahvasti koodattu, jolloin yhden purskeen pois- • · « ’ jäännin aiheuttama bittivirhesuhteen kasvu ei nosta bittivirhesuhdetta sallitun rajan yli. Reaaliaikaisilla yhteyksillä purskeen varastamista voidaan edullisesti käyttää :***: 30 vain silloin, kun yhteydelle määritelty laatutaso (QoS, Quality of Service) ei purskeen varastamisen johdosta alitu. QoS-määrittely tyypillisesti käsittää yhteyden tie-' · *:, donsiirtonopeuden, suurimman sallitun viiveen ja suurimman sallitun bittivirhesuh teen. Purskeen varastaminen voidaan toteuttaa myös osittaisena sallimalla purskeen varastus vain ei-reaaliaikaisilla yhteyksillä eli pakettimuotoisilla yhteyksillä. Tavan-35 omaiset pakettimuotoisen liikenteen uudelleenlähetysmekanismit aiheuttavat tällöin varastetun purskeen uudelleenlähetyksen, jolloin tietoa ei häviä.

10 105252

Purskeen varastaminen voidaan toteuttaa myös siten, että matkaviestin jättää ainakin yhden purskeen lähettämättä ja käyttää näin vapautuneen ajan muihin tarkoituksiin. Tällaisessa toteutusmuodossa verkko edullisesti ilmoittaa matkaviestimelle, mitkä purskeet matkaviestin voi jättää lähettämättä.

5 Liikenteen keskeyttämistä voidaan käyttää ei-reaaliaikaisten yhteyksien kanssa. Verkko, esimerkiksi matkaviestimen kanssa yhteydessä oleva tukiasema, voi keskeyttää matkaviestimelle menossa olevat pakettivirrat tietyksi ajaksi, jolloin matkaviestimelle jää vapaata aikaa esimerkiksi mittauksien suorittamiseen.

Matkaviestin voi pyytää verkolta myös idle-kehystä. Idle-kehyksen aikana verkko ei 10 lähetä matkaviestimelle tietoja, eikä oleta matkaviestimen vastaavan signalointiin tai lähettävän tietoja. Se, kuinka usein matkaviestin pyytää idle-kehyksen toistuvan ja missä kohtaa monikehysrakennetta, on määritettävä sen mukaan, mihin järjestelmään matkaviestin haluaa synkronoitua. Esimerkiksi GSM-järjestelmässä idle-kehys toistuu joka 26. kehyksen kohdalla ja GSM/GPRS-järjestelmässä joka 13. kehyksen 15 kohdalla. Kukin matkaviestin voi siten pyytää oman tarpeensa mukaisen määrän id-Ie-kehyksiä, joita varten tarvittavan vapaan ajan verkko voi järjestää esimerkiksi jollakin edellä kuvatulla tavalla. Matkaviestimen kanssa yhteydessä oleva tukiasema voi edullisesti pitää yllä taulukkoa, joka ilmoittaa kunkin matkaviestimen idle-ke-,;, hyksien tarpeen.

I I M

::: 20 Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa matkaviestin ilmoittaa verkolle tu- :, ·' : kemansa toimintovalikoiman, todennäköisen liikennöintitarpeensa ja mittausaikatar- peensa tai ainakin joitakin näistä tiedoista jo ottaessaan ensimmäistä kertaa yhteyttä •' ,, verkkoon. Matkaviestin voi myös ilmoittaa, kykeneekö se ottamaan yhteyttä mah- dollisiin rinnakkaisiin matkaviestinjärjestelmiin ja tarvitseeko se mahdollisesti tätä 25 varten mittausaikaa. Matkaviestin voi ilmoittaa verkolle myös tietyt mittauksia kos- .. kevät ominaisuutensa, kuten esimerkiksi • · 7 * * * · *,,, - kuinka pitkän ajan matkaviestin vaatii mitattavalle taajuudelle siirtymiseen ja sieltä

• I I

'·.* * palaamiseen, }*·.. - kuinka pitkä aika matkaviestimeltä kuluu tietyn tai tiettyjen perusmittausten suorit- 30 tamiseenja - mikä on minimiaika, minkä matkaviestin tarvitsee lähetykseltä vastaanottoon siir-. tymiseen ja päinvastoin.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa verkko voi mittausten nopeuttamiseksi ilmoittaa matkaviestimelle tiettyjä matkaviestimen ympäristöä ja naapurisolu-35 jen tukiasemien tunnistelähetteitä koskevia tietoja. Verkko voi lähettää tällaisia tie- 11 105252 toja säännöllisin väliajoin tai matkaviestimen niitä erikseen pyytäessä. Tällaiset tiedot käsittävät edullisesti yhden tai useamman seuraavista: - luettelo naapurisoluista, - tietoja eri soluhierarkioista, 5 - tietoja rinnakkaisten matkaviestinjärjestelmien lähisoluista, - naapurisolujen tunnistetiedot, - naapurisolujen tunnistelähetteiden, ns. beacon-signaalien taajuudet, - beacon-signaalien kaistanleveyden, - tiedon siitä, onko tukiaseman beacon-signaali jatkuva vai epäjatkuva, ja mikäli 10 beacon-signaali on epäjatkuva, myös tiedot beacon-signaalin esiintymisajoista ja beacon-signaalin seurantaan tarvittavan aikaikkunan pituudesta, ja - kuvauksen naapurisolujen taajuus- ja aikasynkronointisignaalien esiintymisestä, esimerkiksi millä taajuuksilla ja minä ajanhetkinä kyseiset signaalit esiintyvät sekä minkälaista taajuushyppely- tai hajaspektrikoodia naapurisolut käyttävät ja millä 15 kohtaa kyseistä koodia synkronisignaalit kulloinkin lähetetään.

Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa verkko valikoi matkaviestimelle lähetettävät tiedot matkaviestimen käsittämän toimintovalikoiman mukaan. Tällainen toteutusmuoto on edullinen esimerkiksi sellaisessa tapauksessa, että tietyllä maantieteellisellä alueella on kyseisen verkon lisäksi käytössä rinnakkainen matka-_ _; i ’ 20 viestinjärjestelmä, mutta jokin kyseisellä alueella sijaitseva matkaviestin ei kykene käyttämään tätä rinnakkaista matkaviestinjärjestelmää. Tällaisessa tilanteessa tätä rinnakkaista matkaviestinjärjestelmää koskevien tietojen välitys matkaviestimelle . ’. : olisi hyödytöntä. Vastaavasti matkaviestin voi lähettää verkolle vain tiettyjä tietoja ; . koskevan pyynnön oman toimintovalikoimansa mukaan.

9*0 : 25 Kuvassa 4 esitetään esimerkki eräästä keksinnön sellaisen edullisen toteutusmuodon signaloinnista, missä toteutusmuodossa vapaata aikaa käytetään tukiasemien tunnis-j \. tesignaalien vastaanottoon. Tässä toteutusmuodossa verkko 20 lähettää 455 matka- viestimelle 10 jonkin läheisen tukiaseman tunnistelähetteen kuvauksen. Tämä kuva-./ us edullisesti käsittää edellisessä kappaleessa kuvattuja tunnistelähetettä koskevia 30 tietoja. Kuvauksen vastaanoton jälkeen matkaviestin tarkistaa 460, ehtiikö se vas- J · taanottaa kyseisen tunnistelähetteen tiedot sillä mahdollisesti käytettävissä olevan ;: · vapaan ajan kuluessa. Mikäli matkaviestin ei pysty vastaanottamaan mainittuja tieto- ': · ja, se lähettää 100 verkolle vapaan ajan pyynnön, jolloin verkko järjestää 120 mat kaviestimelle vapaata aikaa ja ilmoittaa 130 siitä matkaviestimelle. Vastaanotettuaan 35 tiedot käytettävästä vapaasta ajasta, matkaviestin seuraa kyseistä tukiasemaa järjestetyn vapaan ajan aikana ja vastaanottaa 465 mainitut tunnistetiedot.

12 105252

Kuvassa 5 esitetään vielä selkeyden vuoksi yhdessä kaaviossa joitakin tärkeimpiä seikkoja, mitkä vaikuttavat tapaan, jolla verkko järjestää matkaviestimelle matkaviestimen pyytämän vapaan ajan. Kuvan 5 kaavio koskee sellaista tilannetta, jossa matkaviestin pyytää vapaata aikaa mittaustarkoituksiin. Tällaisessa sovelluksessa 5 eräs vapaan ajan järjestämistä ohjaava tekijä on luonnollisesti mittauksen ja synkronoinnin vaatimukset, kuten esimerkiksi kuinka paljon aikaa matkaviestin tarvitsee ja milloin. Tähän puolestaan vaikuttavat naapurisolujen synkronointitietojen lähetys-tiedot, joita kuvattiin aikaisemmin tässä hakemuksessa. Mittauksiin vaikuttaa myös kyseisen matkaviestinjärjestelmän soluhierarkia, koska se vaikuttaa solun vaihtoa 10 ajatellen mahdollisten kandidaattisolujen valikoimaan. Samoin matkaviestimen käytettävissä mahdollisesti olevat rinnakkaiset matkaviestinjärjestelmät vaikuttavat tarvittaviin mittausaikoihin. Toinen vapaan ajan järjestämiseen vaikuttava pääasia on matkaviestimen käytössä oleva yhteysvalikoima ja yhteyksien lajit. Mikäli matkaviestimellä on tarkasteltavalla hetkellä pelkästään NRT-yhteyksiä, vapaata aikaa 15 voidaan järjestää yksinkertaisesti esimerkiksi keskeyttämällä pakettiliikenteen hetkeksi. Mikäli tukiasemalla on RT-yhteyksiä, vapaan ajan järjestämiseen käytettäviä tapoja rajoittaa yhteyksille sallitut suurimmat viiveet ja muut vaaditun QoS-tason vaatimukset. Kolmantena pääasiana käytettävään vapaan ajan järjestämistapaan vaikuttaa luonnollisesti myös matkaviestimen pyytämä vapaa aika, sen pituus ja mah-20 dollinen toistuvuus.

' f 1 I

• ' * f • V: Keksinnön eräässä edullisessa sovellusmuodossa verkko koordinoi matkaviestimen

r I

iT: eri yhteyksille pyytämiä taukoja keskenään, jotta matkaviestin saisi täyden kehyksen ; : mittaisen tauon käyttöönsä. Tätä havainnollistetaan NRT-yhteyksien tapauksessa : . kuvien 6a ja 6b avulla. Kuvassa 6a esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukais- 25 ta tapausta, jossa matkaviestimen eri yhteyksille pyydettyjä ja järjestettyjä vapaita • · · aikoja ei ole koordinoitu. Tällainen toteutusmuoto ei ole kovin edullinen, kuten ku-vasta 6a havaitaan. Kuvassa on vaaka-akselilla kuvattu viiden matkaviestimen A, B, J * •C, D ja E yhteyksiä, ja pystyakselilla on aika. Mustalla merkityt kohdat ovat pyydet- , r ♦ ’· * * tyjä ja verkon järjestämiä taukoja. Eri yhteydet lähetetään tässä toteutusmuodossa 30 tavanomaiseen tapaan kehyksen eri aikaväleissä. Esimerkiksi kuvassa 6a matkavies-timen A neljässä yhteydessä ovat tauot ainakin osittain eri kohdissa, jolloin matka- tt» '. viestin ei saa käyttöönsä sellaista kehystä, jonka aikana sen ei jossakin aikavälissä tl» : tarvitse lähettää. Kuvassa 6b havainnollistetaan keksinnön sellaista edellistä edulli- ' ‘ sempaa toteutusmuotoa, jossa verkko järjestää tauot kunkin matkaviestimen kaikille 35 yhteyksille siten, että tauot mahdollisimman hyvin osuvat samaan aikaan. Tällöin matkaviestin saa käyttöönsä kokonaisen kehyksen mittaisen vapaan ajan, jonka aikana verkko ei edellytä matkaviestimen lähettävän tietoa.

13 105252

Kuvassa 7 esitetään lohkokaavio keksinnön erään esimerkinomaisen toteutusmuodon mukaisesta matkaviestimestä. Matkaviestin käsittää laitteelle tyypilliset osat, kuten mikrofonin 301, näppäimistön 307, näytön 306, kuulokkeen 314, lähetys/vas-taanottokytkimen 308, antennin 309 sekä ohjausyksikön 305. Lisäksi kuvasta ilme-5 nee matkaviestimelle tyypilliset lähetys- ja vastaanotinlohkot 311, 304. Lähetys-lohko 311 käsittää puheen koodaukseen, kanavakoodaukseen, salaukseen ja modulointiin tarvittavat toiminnot sekä RF-toiminnot. Vastaanotinlohko 304 käsittää vastaavat RF-toiminnot sekä demodulointiin, salauksen purkamiseen, kanavadekoo-daukseen sekä puheen dekoodaukseen tarvittavat toiminnot. Mikrofonilta 301 tule-10 va, vahvistusasteessa 302 vahvistettu ja A/D-muuntimessa digitaalisen muotoon muunnettu signaali viedään lähetinlohkolle 304, tyypillisesti lähetinlohkon käsittämälle puheen koodauselimelle. Lähetinlohkon muokkaama, moduloima ja vahvistama lähetesignaali viedään lähetys/vastaanottokytkimen 308 kautta antennille 309. Vastaanotettava signaali tuodaan antennilta lähetys/vastaanottokytkimen 308 kautta 15 vastaanotinlohkolle 311 demoduloi vastaanotetun signaalin ja purkaa salauksen ja kanavakoodauksen. Lopputuloksena saatu puhesignaali viedään D/A-muuntimen 312 kautta vahvistimelle 313 ja edelleen kuulokkeelle 314. Ohjausyksikkö 305 ohjaa matkaviestimen toimintaa, lukee käyttäjän antamia ohjauskomentoja näppämistöltä 307 ja antaa käyttäjälle viestejä näytön 306 välityksellä. Ohjausyksikkö 305 ohjaa , 20 matkaviestimen toimimaan keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti. Ohjausyk- '; ’; sikön käsittämät toiminnalliset elimet, jotka toteuttavat keksinnön mukaisen mene-

I I

' ] · ’ telmän, on edullisimmin toteutettu ohjausyksikön 305 prosessorin ohjelmina.

) t i I « i -, i Edellä on esimerkinomaisesti kuvattu vapaan ajan järjestämistä mittaustarkoituksiin.

I % ,'. ( Keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän, vaan matkaviestin voi käyttää vapaata aikaa 25 myös muihin tarkoituksiin, kuten esimerkiksi viestintään toisen tukiaseman tai muun • * t laitteiston kanssa. Vaikka keksintöä on edellä kuvattu lähinnä GSM-järjestelmän termistön avulla TDMA-pohjaisin esimerkein, keksintöä voidaan soveltaa myös ',// muuntyyppisiin järjestelmiin kuten esimerkiksi CDMA-pohjaisiin järjestelmiin.

’f' ‘ Keksinnön mukaisen menetelmän avulla CDMA-järjestelmän matkaviestin voi 30 pyytää vapaata aikaa, jotta matkaviestin voisi vaihtaa käyttämänsä hajoituskoodin I*’·. toiseen, kuunnella toisen tukiaseman mainitulla toisella hajoituskoodilla lähettämää ^«1 signaalia ja vaihtaa takaisin alkuperäisen hajoituskoodin käyttöön.

I f « . · I « :": Pakettimuotoisessa liikenteessä matkaviestin voi käyttää vapaata aikaa esimerkiksi vastaanotettujen pakettien puskurin tyhjentämiseen, jolloin vältytään pakettipuskurin 35 ylivuodolta. Tällaisessa sovellusmuodossa matkaviestin voi kohdistaa vapaan ajan pyynnön vain tiettyyn pakettimuotoiseen yhteyteen, jos matkaviestimellä on tuki- I4 105252 asemaan useampi kuin yksi yhteys. Pakettimuotoisessa liikenteessä eräs toinen edullinen vapaan ajan käyttötarkoitus on esimerkiksi pakettipuskurin tyhjentäminen kuittausikkunan ylivuodon estämiseksi.

Keksinnön eräässä edullisessa toteutusmuodossa matkaviestin on varustettu lämpö-5 tila-anturilla esimerkiksi matkaviestimen prosessorin lämpötilan tarkkailuun. Mikäli matkaviestin tai jokin sen osa kuumenee liikaa, matkaviestin voi pyytää järjestelmältä vapaata aikaa eli liikennöintitaukoa matkaviestimen jäähdyttämiseksi.

Tuleviin matkaviestinjärjestelmiin on kehitteillä myös toimintoja, joiden avulla verkko voi ladata matkaviestimeen uusia toiminteita, kuten esimerkiksi uuden kana-10 vakoodauksen, opetusjaksojoukon (training set), hajoituskoodijoukon tai tietyn, uuden verkkopalvelun käyttöön tarvittavan toiminteen määrittelevän ohjelman. Tällaisen toiminteen määrittelevän ohjelman siirto radiotien yli matkaviestimeen, tallennus matkaviestimen muistiin ja käyttöönotto vie aikaa, jolloin matkaviestin voi olosuhteista riippuen tarvita liikennöintitaukoa. Tarvittavan tauon pituus riippuu olen-15 naisesti matkaviestimen rakenteesta, kuten esimerkiksi matkaviestimen haihtumat-toman muistin kirjoitusnopeudesta ja matkaviestimen prosessorin tehokkuudesta. Tämän vuoksi verkko ei voi järjestää tietyn mittaista vakiotaukoa kaikille eri mat-kaviestinmalleille, vaan matkaviestimen on pyydettävä tarvitsemansa pituinen tauko.

.:. Keksinnön eräässä edullisessa toteutusmuodossa käyttäjä voi pyytää liikennöintitau- «Hl _ 20 koa. Tällainen sovellusmuoto sopii käytettäväksi esimerkiksi silloin, kun käyttäjä on • · « , ; f siirtymässä matkaviestimen kanssa radiokatveeseen, kuten hissiin tai autolla liikut- ! . taessa tunneliin. Käyttäjä voi pyytää ennalta määritetyn vakioajan pituista taukoa tai ' syöttää matkaviestimen näppäimistöltä tai vastaavalta ohjauselimeltä haluamansa ajan. Tällaisella sovellusmuodolla on se etu, että yhteys ei katkea radiokatveen ta- t · · '* · 25 kia, mikäli käyttäjän on mahdollista ennakoida tuleva tilanne.

Keksinnön eräässä toteutusmuodossa käyttäjä voi pyytää liikennöintitaukoa myös matkaviestimeen liittyvien järjestelytoimintojen suorittamiseksi. Esimerkiksi, PDA- • · · laitteena (Personal Digital Assistant) toimivalla matkaviestimellä voidaan suorittaa : '· jokin toiminto, mikä vaatii laitteen prosessorin koko suorituskyvyn, jolloin toimin- • · · \., - 30 non suoritus yhteyttä keskeyttämättä häiritsisi tiedonsiirtoa ja voisi aiheuttaa tiedon .:, häviämistä. Tällaisessa toteutusmuodossa käyttäjä voi erikseen pyytää liikennöinti- taukoa ja sen jälkeen käynnistää halutun toiminnon, tai vaihtoehtoisesti käynnistää halutun toiminnon suoraan, jolloin matkaviestin ennen varsinaisen toiminnon suorittamista pyytää verkolta tarvittavan mittaista liikennöintitaukoa. Keksintö on myös 35 mahdollista toteuttaa siten, että matkaviestin pyytää automaattisesti liikennöintitau-

« I

15 105252 koa tällaisten järjestelytoimintojen suorittamiseksi ilman käyttäjän erillistä ohjaus-toimenpidettä.

Keksinnön eräässä toteutusmuodossa liikennöintitaukoa voidaan käyttää akun vaihtamiseen. Kun matkaviestin 10 havaitsee 405, että matkaviestimen akku on tyhje-5 nemässä, matkaviestin ilmoittaa 410 käyttäjälle 9 akun heikosta varaustilanteesta jollakin tunnetun tekniikan mukaisella tavalla, esimerkiksi esittämällä matkaviestimen näytöllä tietyn symbolin. Mikäli matkaviestimen käyttäjällä on toinen, varattu akku, käyttäjä voi antaa matkaviestimelle ilmoituksen 415 aikeesta vaihtaa akku esimerkiksi näppäimistön välityksellä. Tällöin matkaviestin lähettää verkolle pyyn-10 non 100 liikennöintitauosta tarvittavaksi ajaksi, mikä aika voi olla ennalta määritelty tai käyttäjän kullakin kerralla erikseen määriteltävissä. Verkko järjestää 120 matkaviestimen käyttöön vapaata aikaa ja ilmoittaa 130 matkaviestimelle järjestetystä vapaasta ajasta. Tämän jälkeen matkaviestin edullisesti valmistautuu 420 akun vaihtoon tallentamalla käytössä olevia yhteyksiä koskevia tietoja ja muita matkaviesti-15 men tilaa koskevia tietoja matkaviestimen haihtumattomaan muistiin tai matkaviestimeen liitetylle älykortille akun vaihdosta palautumisen nopeuttamiseksi. Kun matkaviestin on suorittanut tarvittavat valmistautumistoimenpiteet, matkaviestin ilmoittaa 425 käyttäjälle, että käyttäjä voi vaihtaa akun. Tämän ilmoituksen yhteydessä matkaviestin edullisesti kertoo, kuinka paljon aikaa käyttäjällä on käytettävissään . 20 akun vaihtoa varten, minkä ajan pituus luonnollisesti on riippuvainen sen ajan pi- ';'; tuudesta, minkä verkko pystyi järjestämään matkaviestimelle. Seuraavaksi käyttäjä ’;';' katkaisee 430 matkaviestimestä virran, vaihtaa 435 akun ja kytkee 440 matkaviesti-' ' ' meen virran tai toteuttaa akun vaihdon jollain muulla tavanomaisella tavalla. Kun matkaviestin käynnistyy akun vaihdon jälkeen, se hakee mainitut yhteyksiä koskevat ; '·· 25 tiedot matkaviestimen muistista tai matkaviestimeen liitetyltä älykortilta ja palauttaa matkaviestimen tilan akun vaihtoa edeltäneeseen tilaan. Lopuksi matkaviestin edullisesti ilmoittaa 450 verkolle, että matkaviestin on valmis jatkamaan liikennöintiä. Tällaisessa sovellusmuodossa on se etu, että akku voidaan vaihtaa yhteyksiä katkai-. *: ’. sematta, vaikka matkaviestimestä katkeaa akun vaihdon yhteydessä virta.

t 30 Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa matkaviestin on järjestetty tunnis-?’**? tamaan mahdollisia ajallisesti toistuvia häiriöitä alas-suuntaisessa linkissä, jolloin

t « C

tällaisen häiriön ilmaantuessa matkaviestin voi pyytää järjestelmältä vapaata aikaa ' :, kyseisen häiriön kohdalle kyseisen häiriön ohittamiseksi. Tällaisia toistuvia häiriöti lanteita esiintyy tyypillisesti mm. aikakoisissa dupleksijärjestelmissä (TDD, Time 35 Division Duplex). Tällaisessa sovellusmuodossa matkaviestin on varustettu säännöllisen häiriön tunnistavalla elimellä, jollainen voidaan edullisesti toteuttaa esimer- 16 105252 kiksi matkaviestimen prosessorissa toimivan ohjelman avulla. Tällainen ohjelma voidaan järjestää tarkkailemaan esimerkiksi tiedonsiirtovirheiden esiintymistiheyttä ja siinä mahdollisesti esiintyviä säännönmukaisuuksia.

Edelliset esimerkit keksinnön eri toteutusmuodoista esittävät, että vapaan ajan 5 järjestäminen on verkon vastuulla. Tämä ei kuitenkaan rajoita keksintöä. Keksintö voidaan toteuttaa myös siten, että matkaviestin päättää vapaan ajan järjestämisestä itsenäisesti ainakin tietyissä tilanteissa. Tällaisessa toteutusmuodossa matkaviestin lähettää verkolle ilmoituksen esimerkiksi yhteyden katkeamisesta tietyksi ajaksi, mikä ilmoitus edullisesti käsittää vastaavat tiedot kuin edellä mainittu vapaan ajan 10 pyyntö IDLE ALLOC REQ, kuten esimerkiksi tauon pituus ja esiintymishetki. Tällöin verkko keskeyttää liikenteen matkaviestimen ilmoittamaksi ajaksi, ja järjestää matkaviestimen eri yhteyksien liikenteen tauon aikana jollain edellä kuvatulla tavalla siten, että yhteyksien liikenne häiriytyy mahdollisimman vähän. Tällaisella sovellusmuodolla on se etu, että esimerkiksi pakkotilanteessa käyttäjä voi matka-15 viestimen välityksellä ilmoittaa esimerkiksi heikolle kuuluvuusalueelle siirtymisestä. Tunnetun tekniikan mukaisesti tällaisessa tilanteessa yhteydet katkeavat tiettyjen aikarajojen jälkeen, jolloin katvealueelta poistuttaessa yhteydet on muodostettava uudestaan, mikä on hidasta. Tällainen sovellusmuoto mahdollistaa kuitenkin sen, että verkko odottaa tauon loppumista katkaisematta yhteyksiä, jolloin liikennöinnin pa-,:, 20 lauttaminen tauon jälkeen on nopeata.

r :,v Tässä hakemuksessa termillä matkaviestin tarkoitetaan kaikenlaisia langattomia v päätelaitteita, kuten esimerkiksi kannettavia matkapuhelimia, kannettavia monitoi- ‘ , i misia viestintälaitteita ja kiinteitä langattomia päätelaitteita. Tässä hakemuksessa käytetyt erilaisten viestien nimet ovat vain esimerkinomaisia ja tarkoitettu ainoas-25 taan keksinnön havainnollistamiseksi.

• · ·

Keksinnön mukaisen menettelyn avulla matkaviestinjärjestelmä voi toimia yhteis- : ’·· työssä hyvin erilaisten matkaviestinten kanssa: yksinkertaisten, vain yhdessä mat- • · » V : kaviestinjärjestelmässä toimivien matkapuhelinten kanssa ja toisaalta myös useassa :·. matkaviestinjärjestelmässä toimivien, myös monimuotoiseen dataliikenteeseen kyke- *··, 30 nevien matkaviestinten kanssa. Tällöin yksinkertaisten terminaalien mukana olo ei r c rajoita matkaviestinjärjestelmän toimintaa, ja monipuoliset ja kyvykkäät terminaalit ' saavat matkaviestinjärjestelmästä täyden hyödyn ! '«»ci

Edellä keksintöä on selostettu eräisiin sen edullisiin sovellusmuotoihin viittaamalla, mutta on selvää, että keksintöä voidaan muunnella monin eri tavoin oheisten patent-35 tivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti.

Claims (17)

17 105252

1. Menetelmä vapaan ajan järjestämiseksi matkaviestinjärjestelmässä matkaviestimen (10) ja verkon (20) välisen tiedonsiirtoyhteyden aikana, tunnettu siitä, että se käsittää ainakin vaiheet, joissa 5. matkaviestin lähettää (100) verkolle vapaan ajan kyselyn (IDLEALLOCREQ) ja - verkko tiedottaa (130) matkaviestimelle käytettävissä olevasta vapaasta ajasta (IDLEJNFO).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää vaiheet, joissa 10. matkaviestin (10) lisäksi ilmoittaa (100), kuinka paljon vapaata aikaa matkaviestin tarvitsee tietyn aikajakson kuluessa, ja - ennen mainittua tiedottamisvaihetta, verkko (20) järjestää (120) matkaviestimen (10) käyttöön ainakin osan matkaviestimen ilmoittamasta vapaan ajan tarpeesta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuja 15 vaiheita, joissa - verkko järjestää (120) matkaviestimen käyttöön ainakin osan matkaviestimen ilmoittamasta vapaan ajan tarpeesta ja - verkko tiedottaa (130) matkaviestimelle käytettävissä olevasta vapaasta ajasta (IDLEJNFO), :':': 20 toistetaan ainakin kerran. I I I

';' 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matkaviestin « ( ' ' lisäksi ilmoittaa (100) verkolle, kuinka monta kertaa verkko toistaa mainittuja va- paan ajan järjestämis vaihetta (120) ja vapaasta ajasta tiedottamisvaihetta (130). * · · f » · * · ·

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi kä- :·. 25 sittää vaiheen, jossa matkaviestin lähettää verkolle komennon (IDLE_DISABLE) • · · tietyn vapaan aikajakson toistumisen lopettamiseksi tai muuttamiseksi.

* · * :\ 6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko järjes- } · · ·, tää vapaata aikaa varastamalla ainakin yhden purskeen.

: · 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko järjes- : ·; 30 tää vapaata aikaa vaihtamalla kahden tai useamman matkaviestimen käytössä olevat aikavälit keskenään. 105252

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko järjestää vapaata aikaa keskeyttämällä tiedonsiirron matkaviestimen ja järjestelmän tukiaseman välillä tietyksi ennaltamäärätyksi ajaksi.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lis-5 äksi vaiheen, jossa verkko (20) lähettää matkaviestimelle tukiasemien tunnistelähet- teitä koskevia tietoja.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kyseiset tiedot käsittävät ainakin yhden seuraavista: - ainakin yhden naapurisolun tunnistelähetteen taajuudet, 10. ainakin yhden naapurisolun tunnistelähetteen kaistanleveyden, - ainakin yhden naapurisolun tunnistelähetteen esiintymisaikatiedot, - ainakin yhden naapurisolun tunnistelähetteen taajuus- ja aikasynkronointisignaa-lien esiintymistiedot, - ainakin yhden naapurisolun tunnistelähetteen taajuushyppely- tai hajaspektrikoo-15 din tiedot, tai - tiedon ainakin yhden naapurisolun tunnistelähetteen jatkuvuudesta tai epäjatkuvuudesta.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi vaiheen, jossa matkaviestin lähettää verkolle pyynnön lähettää kyseisiä tietoja.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää li- . säksi vaiheen, jossa verkko (20) lähettää matkaviestimelle tietoja rinnakkaisen mat- • Y: kaviestinjärjestelmän soluista. ( ( I • » * Y

* 13. Matkaviestin (10), joka on jäljestetty muodostamaan yhteyksiä tukiasemia i » · käsittävän verkon (20) kanssa, tunnettu siitä, että se on jäljestetty i ’** 25 - lähettämään verkolle (20) pyynnön (EDLE_ALLOC_REQ) vapaan ajan järjestämi- v* seksi naapurisolujen tukiasemien signaalien mittausta varten ja - vastaanottamaan verkolta ilmoituksen (DDLE_INFO) matkaviestimen käytössä ole- 0 vasta vapaasta ajasta. • · •

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että se on jär- .,Y 30 jestetty mittaamaan ainakin yhden naapurisolun tukiaseman signaalia kyseisen va-: Y paan ajan kuluessa. 1. i

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että se on jär- • r jestetty 105252 - vastaanottamaan verkolta tukiaseman tunnistelähetteen kuvauksen, - selvittämään, kykeneekö matkaviestin vastaanottamaan mainitun tunnistelähetteen matkaviestimen käytössä olevan vapaan ajan kuluessa, jolloin jos matkaviestin ei kykene vastaanottamaan mainittua tunnistelähetettä, lähettämään verkolle (20) 5 pyynnön (IDLE_ALLOC_REQ) vapaan ajan järjestämiseksi naapurisolujen tukiasemien signaalien mittausta varten.

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että se on järjestetty - vastaanottamaan käyttäjältä ilmoituksen akun vaihtamisesta, 10. lähettämään verkolle pyynnön (IDLE ALLOC REQ) vapaan ajan järjestämiseksi, - vastaanottamaan verkolta ilmoituksen (IDLE_INFO) matkaviestimen käytössä olevasta vapaasta ajasta, - tallentamaan matkaviestimen muistielimelle tai siihen liitetylle muistielimelle matkaviestimen ja käytössä olevien yhteyksien tilaa koskevia tietoja käynnistymisen 15 nopeuttamiseksi akun vaihdon jälkeen.

17. Matkaviestimiä (10) palveleva tietoliikenneverkko (20), tunnettu siitä, että se on järjestetty -vastaanottamaan ainakin yhdeltä matkaviestimeltä (10) pyynnön (IDLE ALLOC REQ) vapaan ajan järjestämiseksi, 20. vasteena mainitun pyynnön vastaanottamiselle järjestämään ainakin osan matka- * 1 viestimen pyytämästä vapaasta ajasta matkaviestimen käyttöön, ja :,: : - lähettämään matkaviestimelle ilmoituksen (IDLE INFO) matkaviestimen käytössä : ,; olevasta vapaasta ajasta. «I » ♦ » r : : « t * • · * · · « * » » I f • * f · • ·· * • · * > : 1 % · · i i 1 < 20 105252