FI107687B - Menetelmä kanavatietojen määrittämiseksi solukkojärjestelmässä ja päätelaite - Google Patents

Description

107687

Menetelmä kanavatietojen määrittämiseksi solukkojärjestelmässä ja päätelaite

Keksinnön kohteena on menetelmä kanavatietojen määrittämiseksi solukkojärjestelmässä, jossa nykyisen solun tukiaseman ja päätelaitteen välisen yhteyden aikana 5 käytetään TDMA-tiedonsiirtoprotokollaa (Time Division Multiple Access) yhteyteen varatulla liikennekanavalla, sekä menetelmän toteuttava päätelaite. Keksintöä sovelletaan edullisesti järjestelmässä, joka käyttää TDMA-kehyksen useita aikavälejä informaation siirtoon, kuten ns. HSCSD-protokollaa (High Speed Circuit Switched Data) käyttävässä järjestelmässä. Keksintöä voidaan edullisimmin käyttää 10 WLL (Wireless Local Loop) - päätelaitteissa.

Naapurisolun tukiaseman tietoja siirretään tukiasemasta päätelaitteeseen mm. naa-purisolun tukiasemaan synkronoitumiseksi ja tasomittausten tekemiseksi. Keksinnön ymmärtämiseksi seuraavassa selostetaan tarkemmin tekniikan tason mukaista 15 naapurisoluvalvontaa solukkoverkossa käyttäen esimerkkinä digitaalista GSM (Global System for Mobile communications) -järjestelmää.

GSM-järjestelmässä lähetystä ja vastaanottoa varten on varattu erilliset taajuusalueet ja kullakin taajuudella tieto siirretään purskeina TDMA-kehyksen aikaväleissä. 20 TDMA-kehykset sisältävät kahdeksan aikaväliä, joista yksi tai useampi osoitetaan päätelaitteen ja tukiaseman välisen yhteyden käyttöön.

• · · • · *···' Solukkoverkossa toimiva päätelaite tarvitsee tietoja aktiivisen solun ja muiden pää- telaitetta ympäröivien solujen tukiasemista voidakseen tarvittaessa joustavasti vaih- • · : '·· 25 taa aktiivista tukiasemaa (handover). Kuviossa 1 on esitetty erään järjestelmän pää- telaitetta palveleva solu (Serving cell) ja sitä ympäröivät kuusi muuta solua (Cell 1 -Cell 6). Päätelaite mittaa näiden solujen tukiasemista vastaanottamiensa signaalien • · tasoja (RXLEV) ja raportoi mittaustiedot palvelevalle tukiasemalle. GSM-järjestel-mässä on kullakin tukiasemalla tietty lähetystaajuus, ns. yleislähetystaajuus, jolla tu-30 kiasema suorittaa jatkuvasti lähetystä vakioteholla. Päätelaite suorittaa tukiasemista • · · LI vastaanotetun tehon mittauksen kyseisen tukiaseman yleislähetystaajuudella. Seu- ·; * raavassa mainittua naapuritukiasemien signaalien tasomittausta (RXLEV) kutsutaan • · :: ’’naapurisolun tukiaseman tasomittaukseksi”.

• ♦

\# 35 Lisäksi päätelaitteen on vastaanotettava kunkin tukiaseman tunnistekoodi BSIC

« (Base Station Identity Code), jotta päätelaite tietää, minkä tukiaseman signaalin tasoa se kullakin taajuudella mittaa. Kukin tukiasema lähettää tunnistekoodia säännöllisesti. Yleislähetystaajuudella lähetettävistä TDMA-kehyksistä yksi aikaväli, aika- 2 107687 väli ”0”, on varattu kanaville, joilla lähetetään tietoa samanaikaisesti useille päätelaitteille mm. tukiasemaan synkronoitumiseksi. Näitä kanavia ovat GSM-järjestel-mässä mm. seuraavat: taajuuskorjauskanava FCCH (Frequency Correction CHan-nel), synkronointikanava SCH (Synchronisation CHannel), lähetyksen valvontaka-5 nava BCCH (Broadcast Control CHannel) ja yhteinen valvontakanava CCCH (Common Control CHannel). Viisikymmentäyksi TDMA-kehystä muodostaa ns. 51-ylikehyksen (Multi Frame). Edellä mainituille kanaville on kullekin määrätty, missä TDMA-kehyksessä ylikehyksen sisällä ne sijaitsevat. Päätelaite etsii ja dekoo-daa naapuritukiasemien lähetteistä kyseisissä yleislähetystaajuuden TDMA-kehyk-10 sissä sijaitsevia kanavia. Mainittu tukiaseman tunnistekoodi BSIC lähetetään synk-ronointikanavalla SCH.

Edellä mainittua päätelaitteen toimintoa naapuritukiaseman lähettämien tietojen vastaanottamiseksi kutsutaan seuraavassa ’’naapuritukiasematiedon vastaanotoksi”. 15 Naapurisolun tukiaseman tasomittausta (RXLEV) ja naapurisolun tukiasematiedon (BSIC) vastaanottoa kutsutaan seuraavassa yhteisesti ’’naapurisoluvalvonnaksi”.

Kuviossa 2 on esitetty GSM-järjestelmän laskevan siirtosuunnan TDMA-kehysra-kenne ja ajankohdat, jolloin naapurisoluvalvonta suoritetaan. Lähetys ja vastaanotto 20 on esitetty kuvassa päätelaitteen toimintoina, jolloin TX tarkoittaa tiedon siirtoa nousevassa siirtosuunnassa ja RX tarkoittaa tiedon siirtoa laskevassa siirtosuunnassa. TDMA-kehyksiin 21, 23 ja 24 kuuluu kahdeksan aikaväliä, joista aikaväliä ”0” käytetään tiedon vastaanottoon RX ja tiedon lähetys TX tukiasemalle tapahtuu aika- • ·· välin ”3” kohdalla. Nousevan siirtosuunnan TDMA-kehyksen aikaväli ”0” on laske-• · _ • 1♦· 25 van siirtosuunnan TDMA-kehyksen aikavälin ”3” kohdalla, koska laskevan ja nou- sevan siirtosuunnan TDMA-kehyksissä on kolmen aikavälin mittainen ajoitusero. Siten vastaanoton RX ja lähetyksen TX välillä on tavanomaisesti kaksi käyttämätön- • · tä aikaväliä, joiden aikana taajuussyntetisoija siirtyy vastaanottotaajuudelta lähetys-taajuudelle. Normaalien TDMA-kehyksien loppuun jää tällöin neljä käyttämätöntä . . 30 aikaväliä, joiden aikana suoritetaan naapuritukiaseman tasomittauksia, kohta 26.

♦ · · • · · · • · · Päätelaite suorittaa naapuritukiasematiedon vastaanottoa tyhjien kehysten aikana (ns. Idle-kehykset), joita on joka 26:s TDMA-kehys tukiaseman lähettämistä kehyk-·:··: sistä. Tyhjän kehyksen aikana ei kyseisessä solussa välitetä puhetta/dataa kumpaan- 35 kaan suuntaan. Tyhjille kehyksille ja aiemmin mainitulle 51-ylikehykselle on järjes-*···. tetty eri pituiset sekvenssit, 26 ja 51 TDMA-kehystä siten, että vähintään joka yh- dennellätoista tyhjällä kehyksellä SCH-kanavan purske voidaan vastaanottaa, kuten kuvion 2 esimerkissä esitetyn tyhjän kehyksen 22 aikana tehdään, kohta 25. Joko 3 107687 ennen tai jälkeen tyhjää kehystä on lähetetyissä kehyksissä myös yhteyden käyttämättömiä aikavälejä, jotka yhdessä tyhjän kehyksen kanssa muodostavat tässä tapauksessa 12 aikaväliä pitkän ajan, jolla naapuritukiasematietoa voidaan vastaanottaa. Naapuritukiasematietoa voidaan nimittäin vastaanottaa myös niiden normaalien 5 TDMA-kehyksien aikavälien aikana, joissa päätelaite ei itse vastaanota tai lähetä käyttäjäyhteyden tietoa.

Ongelmaksi voi tunnetuissa ratkaisuissa muodostua naapurisoluvalvontaan tarvittava aika. Ympäröivät tukiasemat suorittavat yleislähetystä kukin eri taajuudella, min-10 kä vuoksi päätelaitteen taajuussyntetisoijan on kyettävä riittävän nopeasti siirtymään tutkittavalle taajuudelle, jotta valvonta voitaisiin suorittaa. Tehdyn valvonnan jälkeen taajuussyntetisoijan on palattava nopeasti taajuudelle, jolla se voi joko vastaanottaa tai lähettää tietoa käyttäjäyhteydellä.

15 Ongelmia voi aiheutua uusissa laajakaistaisissa GSM2+, HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) ja GPRS (General Packet Radio Service) -palveluissa, koska niissä yhteyden liikennekanava käyttää TDMA-kehyksen useampia aikavälejä kuin aikaisemmissa perusjärjestelmissä. Kuviossa 3 on esitetty esimerkkinä kehysrakenne, jota käytetään HSCSD luokan 12 MS mukaisessa päätelaitteessa. Kyseisessä 20 luokassa on mahdollista ottaa käyttöön kaikenkaikkiaan viisi aikaväliä kehyksen kahdeksasta aikavälistä siten, että enemmistö aikaväleistä on osoitettu vastaanottoon. Kuvion 3 mukaisessa esimerkissä käytetään kolme aikaväliä vastaanottoon RX ja kaksi aikaväliä lähetykseen TX kahdeksasta kehykseen kuuluvasta aikavälistä.

• · «

Kuviossa 3 laskevan siirtosuunnan TDMA-kehys RX ja nousevan siirtosuunnan ϊ.,.ϊ 25 TDMA-kehys TX on esitetty erillisinä.

* · • · • · · :*·.· HSCSD luokkiin kuluu full-duplex järjestelmiä, joissa päätelaite voi samanaikaisesti • · sekä lähettää että vastaanottaa tietoa. Kuvion 3 tapauksessa, HSCSD-luokka 12 MS, on päätelaite kuitenkin half-duplex toimintatilassa. Tämä luokka asettaa taajuussyn-30 tetisoijalle suurimmat vaatimukset kaikista half-duplex HSCSD-luokista. Kuvion 3 . . tapauksessa TDMA-kehyksen sisällä tehtävään naapuritukiaseman tasomittaukseen 32 lähetysaikavälien 3 ja 4 rajapinnalla tarvitaan ennen mittausta taajuushyppy tut- • t · kiitävälle taajuudelle 31. Mittauksen 32 jälkeen tehdään uusi taajuushyppy liikenne-kanavan vastaanottotaajuudelle 33.

35

Liikennekanavien käytössä olevan TDMA-kehyksen sisällä tehtävän naapuritukiase- • · · man tasomittauksen lisäksi suoritetaan tasomittauksia tyhjän kehyksen ja sitä ympä-’ * röivien vapaiden aikavälien aikana. Kyseistä aikaa kutsutaan seuraavassa ”Idle-ajak- 4 107687 si”. Kuviossa 4 olevassa esimerkkitapauksessa kyseisen ajan 41 pituus on 10 aikaväliä. Kuviossa 4 on esitetty erään naapuritukiaseman yleislähetystaajuudella lähettämät TDMA-kehykset ja niissä olevat FCCH-, SCH- ja CCCH-kanavien käytössä olevat aikavälit 42, 43 ja 44. Kuten kuviosta 4 huomataan synkronointikanavan ai-5 kaväli S osuu tässä tapauksessa aivan käytettävissä olevan vastaanottoajan alkuun, jolloin taajuussyntetisoija ei ole vielä ehtinyt asettua naapuritukiaseman yleislähe-tystaajuudelle. Kun taajuussyntetisoijan noin yhden aikavälin pituinen asettumisaika otetaan huomioon, onkin niitä aikavälejä, jolloin synkronointikanavaa voidaan vastaanottaa, tosiasiassa vain kahdeksan. Joissakin HSCSD-luokissa liikennekanavan 10 käyttöön osoitettuja aikavälejä ei voida käyttää naapuritukiasematietojen vastaanottoon, koska päätelaitteen käyttöön on osoitettu useita lisäaikavälejä. Tässä tapauksessa vastaanotettavien naapuritukiasemien kanavien ajoitus käytettävissä olevan ajan suhteen voi tulla kriittiseksi. Vastaanotettavan kanavan aikaväli sattuu joko aivan Idle-ajan alkuun tai sen loppuun, jolloin taajuussyntetisoija ei ehdi tehdä tarvit-15 tavia taajuushyppyjä.

Kuviossa 4 on esitetty, miten päätelaite vastaanottaa naapurisolujen lähetteitä Idle- ajan kuluessa. Tähän Idle-aikaikkunaan on esimerkissä osunut synkronointikanava 43 ja kontrollikanava 44. Esitetty tilanne on mahdollisimman epäedullinen, nimit- 20 täin ainoastaan kontrollikanavan vastaanotto 44 onnistuu, koska sen molemmilla puolin on riittävästi aikaa taajuussyntetisoijalle taajuushypyn suorittamiseen. Näin ... ollen kaikkien naapurisolun tukiasemien kanavien etsiminen ja niiden sisältämien • · *”·* tietojen dekoodaus vaatii päätelaitteelta runsaasti aikaa. Kuvioiden 3 ja 4 esittämissä • · tapauksissa HSCSD-protokollaa käyttävässä päätelaitteessa monitoroinnin onnistu- : 25 minen edellyttää joko erittäin nopean taajuussyntetisoijan käyttöä tai yhtä ylimää- • · :.’·· räistä taajuussyntetisoijaa pelkästään naapurisoluvalvontaa varten. Vastaavanlaisia · •.:. · nopeaa taajuussiirtoa vaativia tilanteita on myös muissa HSCSD-luokissa.

• · · • · · • · ·

Edellä kuvatuissa tilanteissa päätelaite ei ehdi tehdä täydellistä naapurisoluvalvon- 30 taa. Ongelman ratkaisemiseksi päätelaite joudutaan varustamaan joko nopeammalla .···. taajuussyntetisoijalla tai toisella valvontatehtäviin tarkoitetulla taajuussyntetisoijal- • · · ]· la. Kuitenkin hyvin nopean taajuussyntetisoijan valmistuksessa tarvitaan erikois- komponentteja, minkä vuoksi tällaisen taajuussyntetisoijan käyttö tavanomaisissa päätelaitteissa aiheuttaisi merkittävän kustannuslisän. Myös toisen taajuussyntetisoi- v · _ 35 jän lisääminen aiheuttaisi merkittäviä lisäkustannuksia. Toiseksi nopean taajuussyn- tetisoijan tai kahden taajuussyntetisoijan käyttö kasvattaisi päätelaitteen tehontarvet- • « ta, mikä lyhentää akulla varustetun päätelaitteen toiminta-aikaa 5 107687

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää ratkaisu, jonka avulla edellä esitetyt, tekniikan tasoon liittyvät epäkohdat voidaan välttää. Keksinnön avulla voidaan tarvittava naapurisoluvalvonta suorittaa moniaikaväliprotokollaa käyttävässä päätelaitteessa siten, että päätelaite voidaan toteuttaa tavanomaista taajuussyntetisoijaa 5 käyttäen.

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että paikallaan olevan päätelaitteen, sitä palvelevan solun ja naapurisolujen tukiasemien tiedot eivät juurikaan muutu normaalissa käyttötilanteessa hetkestä toiseen. Tällaista paikallaan pysyvää päätelaitetta kutsu-10 taan seuraavassa stationääriseksi päätelaitteeksi. Tällaisia päätelaitteita ovat mm. WLL-päätelaite ja ns. radiopäätelaite, jota käytetään mm. kaukokäyttö- ja automaatiosovelluksissa. Muutoksia yhteyden tunnistetietoon voivat aiheuttaa esimerkiksi uuden tukiaseman käyttöönotto tai jonkin yhdystiellä olevan suuren esteen häviäminen tai esiintulo tiedonsiirtoyhteyden aikana. Näin ollen vastaanotettavat naapuriso-15 lujen tukiasemien tunnistetiedot (BSIC) ovat suurella todennäköisyydellä muuttumattomia tiedonsiirtoyhteyden ajan. Esillä olevan keksinnön mukaisesti nämä tiedot tallennetaan päätelaitteeseen, edullisesti stationääriseen päätelaitteeseen, ennen tiedonsiirtoyhteyden muodostamista koko tiedonsiirtoyhteyden ajaksi ja tehdään uusi, täydellinen naapurisoluvalvonta vasta tiedonsiirtoyhteyden päätyttyä. Naapurisolu-20 jen tukiasemien tasomittaukset (RXLEV) voidaan suorittaa tyhjien kehysten aikana tai vaihtoehtoisesti nekin voidaan suorittaa vain tiedonsiirtoyhteyden ulkopuolella.

• · · • · • ·

Keksinnön etuna on, että monitoroimalla tiedonsiirtoyhteyden aikana moniaikaväli- ].·*·’ protokollaa käyttävässä ympäristössä vain naapuritukiasemien signaalitasoja • · ; 25 (RXLEV), voidaan käyttää tavanomaista taajuussyntetisoijaa. Tämä on edullista niin *. ‘t päätelaitteen tehonkulutuksen kuin myös sen valmistuskustannusten kannalta.

• · • · · • · · • · • · · v ; Keksinnön etuna on myös se, että päätelaitteen rakenne tulee yksinkertaisemmaksi ja toimintavarmaksi, koska piirien ei tarvitse toimia nopeusspesifikaatioiden äärira-30 joilla ja koska useita taajuudenmuodostuspiirejä ei tarvita.

• * ·«« » · · • « « .* . Lisäksi keksinnön etuna on se, että myös liikuteltava matkaviestin voi paikallaan - * · · *· *· pysyessään tehostaa tiedonsiirtoaan tukiaseman kanssa eli siirtyä käyttämään use- ····· * * ampaa aikaväliä ja siten mahdollistaa esimerkiksi multimediapalveluiden tehokkaan ··· 35 käytön joko itse matkaviestimessä tai siihen liitettävien muiden laitteiden avulla.

··*· * • ·

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että naapurisolujen tukiasemien tunnistetiedon vastaanotto (BSIC) estetään tiedonsiirtoyhteyden ajaksi. Sa- 6 107687 moin keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että naapurisolujen tukiasemien tasomittaus (RXLEV) estetään liikennekanaville varatun TDMA-kehyk-sen ajaksi.

5 Keksinnön mukaiselle päätelaitteelle on tunnusomaista, että se käsittää välineet naa-purisolun tukiasematiedon (BSIC) vastaanoton estämiseksi tiedonsiirtoyhteyden ajaksi. Samoin keksinnönmukaiselle päätelaitteelle on tunnusomaista, että se käsittää välineet naapurisolun tukiaseman tasomittauksen (RXLEV) estämiseksi liikennekanaville varatun TDMA-kehyksen ajaksi.

10

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja esitetään epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 15 kuvio 1 esittää solukkoverkon periaatteellista rakennetta, kuvio 2 esittää GSM-järjestelmän yleistä kehysrakennetta, 20 kuvio 3 esittää esimerkkiä monitoroinnista HSCSD luokan 12 MS normaalissa kehysrakenteessa, ··« • · *···* kuvio 4 esittää esimerkkiä monitoroinnista HSCSD luokan 12 MS Idle-aikana, • · · 7 • · • · ··· • · i *·· 25 kuvio 5 esittää keksinnön mukaista monitorointia HSCSD-protokollan mukai- • « ;‘ : sessa ympäristössä, • « • « · * « · • · :*·*: kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen päätelaitteen monitoroinnin vuokaaviona, 30 kuvio 7 esittää lohkokaavion muodossa erään keksinnön mukaisen stationäärisen • · · . ·; ·. päätelaitteen keksinnön kannalta olennaiset osat.

• ♦ · V · · *.*·· Kuvioita 1-4 on selostettu edellä tekniikan tason kuvauksen yhteydessä.

• · 35 Kuviossa 5 on esitetty eräs keksinnön mukainen naapurisolujen monitorointikäy-täntö half-duplex HSCSD-protokollaa käyttävässä stationäärisessä päätelaitteessa. Naapuritukiaseman lähetteiden tasomittauksia 53, 55, 57 suoritetaan ainoastaan kuviossa esitetyn Idle-ajan kuluessa eikä varsinaisten tiedonsiirtoon käytettyjen 7 107687 TDMA-kehysten aikana. Tähän Idle-aikaan sisältyy yksi kokonainen normaali tyhjä kehys ja sitä mahdollisesti edeltävät tai seuraavat käyttämättömät aikavälit. Kuvion 5 esimerkissä Idle-aika alkaa stationäärisen päätelaitteen päätettyä tiedon lähettämisen TX lähetysaikavälissä 3. Idle-aika päättyy, kun stationäärinen päätelaite alkaa 5 vastaanottaa tukiaseman lähetettä RX vastaanottokehyksen aikavälissä 0. Esimerkissä naapurisolujen lähetteiden tasomittauksiin on käytettävissä yhteensä 9 aikaväliä. Käytettävissä olevan Idle-ajan kuluessa stationäärisen päätelaitteen taajuussynteti-soija ehtii tehdä kolme taajuushyppyä naapurisolujen tukiasemien käyttämille taajuuksille ja etsiä FCCH- ja SCH-kanavia. Keksinnön mukaisella menettelyllä statio-10 näärisen päätelaitteen taajuussyntetisoija ehtii kohtuullisessa ajassa suorittamaan tarvitsemansa taajuushypyt kaikkien kuuden ympäröivän solun tukiasemien lähetteiden tasomittauksia varten. Täten keksinnön mukainen stationäärinen päätelaite voi käyttää tavanomaista taajuussyntetisoijaa.

15 Keksinnön mukaista menettelyä voidaan soveltaa myös liikuteltavaan matkaviestimeen silloin, kun sen tiedetään tai havaitaan olevan paikallaan. Matkaviestimen paikallaan pysyminen voidaan havaita tutkimalla sen tarvitsemaa lähetysennakkoa. Jos lähetysennakko ei muutu, on matkaviestin paikoillaan. Jättämällä muuttumattomien naapurisolutietojen valvonta tiedonsiirtoon käytettyjen TDMA-kehysten ulkopuolel-20 le voidaan matkaviestimelle osoittaa käyttöön useampia aikavälejä TDMA-kehyk-sestä esimerkiksi siirrettäessä dataa, kuvia tai videokuvaa.

• · · • · ';*** GPRS-järjestelmissä on käytettävissä GSM-järjestelmiä monipuolisempia tiedon- *···* siirtoprotokollia. Niiden puitteissa voidaan tehdä naapurisoluvalvonta kuten keksin- : *·* 25 nön mukaisella päätelaitteella. Lisäksi GPRS-järjestelmissä päätelaite voi pyytää tu-• · kiasemalta tarvitessaan riittävän määrän tyhjiä kehyksiä käyttöönsä, jotta se pystyy : V: tekemään tarvitsemansa valvontaoperaatiot. Näin ollen keksinnön mukaisella mene- :T: telmällä ei GPRS-järjestelmässä tarvita naapurisolujen valvontaa varsinaisten TDMA-kehysten aikana, vaan naapurisolujen valvonta voidaan keskittää niihin ai- 30 koihin, jolloin GPRS-matkaviestin on Idle-tilassa.

» « « ^ • · «»· • ♦ « • · *

Kuviossa 6 nähdään pelkistetty vuokaavio keksinnön mukaisen päätelaitteen toimin-nasta suorittaessaan naapurisoluvalvontaa. Vuokaaviossa esitetään ainoastaan mene-telmän olennaisimmat osat. Alkutilanteessa päätelaite on valmiustilassa yhteyden 35 muodostamista varten, vaihe 60. Tällöin päätelaite suorittaa normaalia naapurisolu-valvontaa, vaihe 61, odottaessaan yhteyden muodostamispyyntöä, vaihe 62. Kun yhteyden muodostamispyyntö on tullut, tehdään päätös käytetäänkö supistettua naapurisoluvalvontaa, vaihe 63. Mikäli päätetään jatkaa normaalia naapurisoluvalvontaa 8 107687 siirrytään vaiheeseen 68. Jos päätetään siirtyä keksinnön mukaiseen, supistettuun naapurisoluvalvontaan, tallennetaan viimeiset täydelliset naapurisolutietojen valvon-tatulokset päätelaitteen muistiin, vaihe 64. Tietojen tallennuksen jälkeen suoritetaan yhteyden muodostus normaaliin tapaan, vaihe 65. Muodostetun tiedonsiirtoyhteyden 5 aikana, vaiheessa 65, naapurisolujen lähetteistä vastaanotetaan ja tutkitaan tyhjien TDMA-kehysten aikana ainoastaan kunkin tukiaseman lähetteen tasotiedot. Tukiasemien lähettämiä tunnistetietoja (BSIC) ei vastaanoteta eikä dekoodata tiedonsiirtoyhteyden aikana. Vaiheessa 67 tiedonsiirtoyhteys katkaistaan. Tämän jälkeen päätelaite siirtyy normaaliin naapurisoluvalvontaan, vaihe 68. Lopuksi päädytään vai-10 heeseen 69, jossa päätelaite on jälleen valmis uuden tiedonsiirtoyhteyden muodostamiseen.

Kuviossa 7 esitetään erään keksinnön mukaisen GSM-verkossa toimivan stationääri-sen päätelaitteen keksinnön kannalta olennaiset osat lohkokaaviona. Keksinnön ai-15 heuttamat muutokset sisältyvät pääosin ohjausyksikköön 71, joka ohjaa taajuussyn-tetisoijaa 72, joka muuttaa RF-vastaanottimen 73 lähetys- ja vastaanottotaajuutta. Keksinnön mukaisessa tilanteessa, jossa yhteyden aikana suoritetaan naapuritukiase-man tasomittausta, ohjausyksikkö 71 asettaa vastaanottotaajuuden määrittämällään hetkellä halutun naapurisolun tukiaseman mukaiselle taajuudelle. Naapurisolun tuki-20 aseman taajuus saadaan tyypillisesti ns. naapurisolulistalta, jonka keksinnön mukainen päätelaite on vastaanottanut ja tallettanut muistiinsa BCCH-kanavalta ennen tiedonsiirtoyhteyden muodostamista.

• t • · « · ·

Ml *...· Lähetystilanteessa informaatiolähteestä 80 saatava koodattu näytevirta siirretään 25 edelleen kaksivaiheiselle kanavakooderille 81, joka käsittää lohko- ja konvoluutio- kooderin. Lohkokooderi lisää jokaisen informaatiokehyksen loppuun bittikuvion, ·1;1· konvoluutiokooderi lisää edellä muodostetun kehyksen redundanssia pidentäen ke-« · hystä. Molemmat operaatiot suoritetaan, jotta virheen havaitseminen ja korjaaminen helpottuisi vastaanotossa. Kanavakoodauksessa muodostettu kehys on 456 bittiä pit- . . 30 kä.

• · « • · · • · · · • · · *\ ‘ Seuraavaksi suoritetaan kaksivaiheinen lomitus 82. Ensin edellä muodostetun ke-hyksen bittisekvenssiä käsitellään tietyllä algoritmilla ja saatu uusi kehys jaetaan ·:··: kahdeksaan yhtä suureen osaan. Nämä osat edelleen sijoitetaan kahdeksaan peräk in 35 käiseen aikajakoisen TDMA-kehykseen. Lomituksen tärkein tehtävä on hajottaa siirtovirheitä, jotka yleensä syntyvät tiettyyn purskeeseen, tasaisesti kahdeksaan kehykseen. Täten TDMA-kehyksen siirrossa syntyvä peräkkäisten bittien virheellisyys 9 107687 aiheuttaa kanavakoodauksessa muodostettuihin kehyksiin yksittäisten bittien virheitä, jotka ovat helpommin korjattavissa.

Lähetteelle suoritetaan myös tiedon salaus, jotta siirrettävä informaatio ei olisi asi-5 aankuulumattomien tahojen saatavissa. Salattu data muunnetaan informaatiopurs-keeksi lohkossa 83 lisäten opetussekvenssi, loppubittejä ja aikaa. Suoritetaan GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) -modulointi 84, jossa bitit muunnetaan digitaalisesta muodosta analogiseksi signaaliksi siten, että bittejä vastaavat lähetyssignaalin eri vaiheet. Lopuksi suoritetaan moduloidun purskeen radiotaajuinen lähetys RF-10 lähettimellä 85 nyt lähetysasennossa olevan Rx/Tx-kytkimen 86 kautta antenniin 87. Lähettimen kulloinkin käyttämä taajuus saadaan taajuussyntetisoijalta 72.

Päätelaitteen vastaanottavat osat toimivat käänteisellä tavalla edellä esitettyyn nähden. Tätä kuvataan lyhyesti seuraavassa.

15

Normaalitilanteessa vastaanotettaessa informaatiota antennilta 87 on Rx/Tx-kytkin 86 vastaanottoasennossa johtaen signaalin RF-vastaanottimelle 73, jonka vastaanot-totaajuuden taajuussyntetisoija 72 muodostaa. Seuraavaksi signaali siirretään A/D-muuntimelle 74, joka muuntaa analogisen signaalin digitaaliseksi. Sitten suoritetaan 20 ilmaisudemodulaatio 75, jonka yhteydessä saatavat naapurisolutietojen tasomittaus-tiedot (RXLEV) välitetään ohjausyksikölle 71. Ilmaisudemodulaation jälkeen seuraa lomituksen purku 76 ja kanavan dekoodaus 77, jolloin mahdolliset bittivirheet pyri- • · · L..: tään korjaamaan. Kanavadekooderin jälkeen naapuritukiaseman mittauksista saadut BSIC-tiedot siirretään ohjausyksikköön 71. Kanavadekooderin 77 jälkeen suorite- 25 taan vielä lähdeinformaation dekoodaus lohkossa 78 ennen sen hyötykäyttöä. Vas- j taanottamiensa naapurisoluvalvontatietojen pohjalta ohjausyksikkö 71 tekee tarvitta- • · vat toimenpiteet tiedonsiirtoyhteyden ylläpitämiseksi ja naapurisolujen monitoroin-tinsa ohjaamiseksi.

• · » . . 30 Kuvion osia 72-77 ja 81-85 ohjataan ohjausyksiköllä 71, johon tehdään keksinnön • · · *· mukaiset muutokset. Keksinnön edellyttämät muutokset ovat pääosin ohjelmisto- • · · *.* * muutoksia ohjausyksikössä 71, joilla menetelmän mukainen toiminta tehdään mah- :*·.· dolliseksi. Keksinnön mukaista menettelyä sovellettaessa naapurisolun tukiaseman • · lähetteestä vastaanotetaan vain sen tasotiedot (RXLEV), jotka välitetään ilmaisude- \ 35 modulaation 75 jälkeen ohjausyksikölle 71. Naapurisolun tukiaseman tunnistetietoa • · · ···· (BSIC) ei vastaanoteta. Näin keksinnön mukaisella menettelyllä päätelaitteessa voi- daan käyttää normaalia taajuussyntetisoijaa tai vältytään yhden erillisen taajuussyn-tetisoijan hankinnalta.

10 107687

Edellä on esitetty eräitä keksinnön mukaisen menetelmän sovelluksia ja toteutustapoja. Keksintö luonnollisesti ei rajoitu edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan keksinnön mukaista periaatetta voidaan muunnella patenttivaatimusten suoja-alan puit-5 teissä esimerkiksi toteutuksen yksityiskohtien sekä käyttöalueiden osalta. Erityisesti on huomattava, että vaikka edellä esitetyt esimerkit liittyvät keksinnön soveltamiseen stationääriselle päätelaitteelle GSM-järjestelmässä, voidaan keksintöä käyttää muissakin digitaalisissa TDMA-solukkojärjestelmissä. Lisäksi keksintöä voidaan soveltaa myös liikuteltaviin päätelaitteisiin sellaisina ajankohtina, jolloin päätelait-10 teen havaitaan olevan paikallaan tai liikkuvan hyvin hitaasti.

• · · • · • · ··· • « · • · • · • · · • · • · · « · • · · • · · • · • · • I · • · · • · • · · • · · • · · • · • · · • · · • · • · · • · · • · · ( · • « • · · • · · m * • · • · · • ·

Claims (9)

107687

1. Menetelmä kanavatietojen määrittämiseksi solukkojärjestelmässä, jossa nykyisen solun tukiaseman ja päätelaitteen välisen yhteyden aikana käytetään TDMA-tie-5 donsiirtoprotokollaa yhteyteen varatulla liikennekanavalla käyttäjäinformaation siirtämiseksi ja jossa menetelmässä vastaanotetaan ja tallennetaan naapurisolujen tukiasemien tunnistetieto (BSIC) (61), tunnettu siitä, että mainittu naapurisolujen tukiasemien tunnistetiedon vastaanotto estetään tiedonsiirtoyhteyden ajaksi (66).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - naapurisolujen tukiasemien tunnistetieto (BSIC) vastaanotetaan ja tallennetaan päätelaitteen muistiin ennen tiedonsiirtoyhteyden muodostamista ja - tiedonsiirtoyhteyden katkaisemisen jälkeen päätelaitteessa suoritetaan naapurisolujen tukiasemien tunnistetiedon vastaanotto ja päivitetään muistiin mahdolliset tieto- 15 jen muutokset, jotka ovat tapahtuneet edeltävän tiedonsiirtoyhteyden aikana.

3. Menetelmä kanavatietojen määrittämiseksi solukkojärjestelmässä, jossa nykyisen solun tukiaseman ja päätelaitteen välisen yhteyden aikana käytetään TDMA-tie-donsiirtoprotokollaa yhteyteen varatulla liikennekanavalla käyttäjäinformaation siir-20 tämiseksi ja jossa menetelmässä suoritetaan naapurisolujen tukiasemien tasomittausta (RXLEV) (61), tunnettu siitä, että mainittu naapurisolujen tukiasemien tasomittaus estetään liikennekanaville varatun TDMA-kehyksen ajaksi (66).

• · · • · • * • · · :**; 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että naapurisolu- • * · 25 jen tukiasemien tasomittaus suoritetaan tiedonsiirtoyhteyden aikana silloin, kun pää- *.·. : telaitteelle on osoitettu tyhjä kehys. • · · « · * · • « · • · ·

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu naa- • · · ’’ * purisolujen tukiasemien tasomittaus estetään tiedonsiirtoyhteyden ajaksi. 30 • · \v

6. Solukkojärjestelmään liittyvä päätelaite, joka käsittää välineet (71-87) käyttä- • · » jäinformaation lähettämiseksi/vastaanottamiseksi liikennekanavalla TDMA-proto- * : kollaa käyttäen nykyisen solun tukiaseman ja päätelaitteen välillä ja välineet (71-77) » · · naapurisolujen tukiasemien tunnistetiedon (BSIC) vastaanottamiseksi ja tallentami- • · . 35 seksi, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (71-77) mainitun naapurisolujen tuki- asemien tunnistetiedon vastaanoton estämiseksi tiedonsiirtoyhteyden ajaksi. • · 107687

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen päätelaite, tunnettu siitä, että se on stationää-rinen päätelaite.

8. Solukkojärjestelmään liittyvä päätelaite, joka käsittää välineet (71-87) käyttäjä-5 informaation lähettämiseksi/vastaanottamiseksi liikennekanavalla TDMA-proto- kollaa käyttäen nykyisen solun tukiaseman ja päätelaitteen välillä ja välineet (71-77) naapurisolujen tukiasemien tasomittauksen (RXLEV) suorittamiseksi, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (71-75) mainitun naapuritukiaseman tasomittauksen estämiseksi liikennekanaville varatun TDMA-kehyksen ajaksi. 10

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen päätelaite, tunnettu siitä, että se on stationää-rinen päätelaite. 15