FI108494B

FI108494B - Signalointimenetelmõ ja tietoliikennejõrjestelmõ

Info

Publication number: FI108494B
Application number: FI982781A
Authority: FI
Inventors: Kalle Ahmavaara; Mikko Rinne
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2002-01-31
Also published as: WO2000038350A2; KR20010089690A; FI982781A; BR9916511A; EP1142155B1; FI982781A0; JP2002533986A; CN1333959A; US6801770B2; AU3046500A; US20020002050A1; WO2000038350A3; EP1142155A2; DE69936788D1; DE69936788T2; ATE369667T1; CA2356117A1

Description

108494

Signalointimenetelmä ja tietoliikennejärjestelmä

Keksinnön kohteena on signalointimenetelmä langattomassa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä tukiaseman ja päätelaitteen välillä, jossa 5 menetelmässä tukiaseman ja päätelaitteen väliset signaalit muodostetaan symboleja käsittävistä purskeista, jotka purskeet käsittävät tunnetun opetusjakson.

Edelleen keksinnön kohteena on langaton digitaalinen tietoliikennejärjestelmä tukiaseman ja päätelaitteen väliseen signalointiin, jossa järjes-10 telmässä tukiaseman ja päätelaitteen välisellä radioyhteydellä välitettävät signaalit käsittävät symboleista muodostuvia purskeita, jotka purskeet käsittävät tunnetun opetusjakson, joka järjestelmä käsittää ainakin yhden lähettimen ja ainakin yhden vastaanottimen, joista lähetin käsittää välineet mainitun opetusjakson muodostamiseksi ja vastaanotin käsittää välineet mainitun opetus-I 15 jakson tunnistamiseksi.

Digitaalisissa radiojärjestelmissä tukiaseman ja päätelaitteen väliseen tiettyyn puheluun liittyvä signalointi tapahtuu samanaikaisesti liikenneka-navalla siirrettävän puhelun kanssa. Esimerkiksi GSM-järjestelmässä on käytössä kaksi signalointikanavaa puheluun liittyvän signaloinnin suorittamiseksi, 20 SACCH (Slow Associated Control Channel) ja FACCH (Fast Associated Cont-:··: rol Channel). SACCH on kuhunkin liikennekanavaan liittyvä erillinen mata- lanopeuksinen signalointikanava, jota voidaan käyttää vain ei-kiireelliseen sig-

t I

;·. nalointiin kanavan hitaudesta johtuen. FACCH on liikennekanavan sisällä ta- !·, ; pahtuvaa nopeaa signalointia, jota voidaan käyttää aikakriittiseen signalointiin.

• · · /•t.‘ 25 Tällöin kuitenkin osa liikennekanavan kapasiteetista menetetään.

• « ·

Digitaalisissa radiojärjestelmissä, kuten GSM-järjestelmässä, tie- • · · donsiirto tapahtuu purskemuotoisena, jolloin kuhunkin tarkoitukseen, kuten tiedon- ja signaloinninvälitykseen, synkronoitumiseen tai taajuuskorjaukseen, on määritetty oma määrämuotoinen purskerakenne. Normaalipurskeessa, jota • · · *...·* 30 käytetään tiedon-ja signaloinninvälitykseen, on keskellä ns. opetusjakso, joka .···. on joukko ennaltamäärättyjä symboleja, jotka vastaanotin tuntee. Vertaamalla ..,,,- vastaanotettua opetusjaksoa tunnettuun opetusjaksoon vastaanotin voi muo dostaa tiedon vääristymistä, joita radiotien epäideaalisuus aiheuttaa vastaan-:...: otettuun signaaliin. Tämän tiedon perusteella vastaanotin pystyy paremmin

• * I

: 35 demoduloimaan vastaanotetun signaalin. Hakijan aikaisemmassa patenttiha kemuksessa PCT/FI97/00465 on kuvattu signalointimenetelmä, jossa signa- 2 108494 lointiin käytetään opetusjaksoa, mikä nopeuttaa signalointia ja jättää koko lii-kennekanavan hyötykuorman käytettäväksi.

Ongelmana yllä kuvatussa järjestelyssä on vaadittavien erilaisten opetusjaksojen määrä, mikä vaaditaan monipuolisten signaalien välittämiseksi. 5 Yksi opetusjakso voi kuvata vain yhtä signalointiviestiä ja haluttaessa suorittaa esimerkiksi kahdeksanportainen tehonsäätösignalointi, tarvitaan kahdeksan erilaista opetusjaksoa. Jos halutaan suorittaa useita signalointitapahtumia yllä kuvatulla menetelmällä, opetusjaksojen määrä kasvaa helposti huomattavan suureksi. Tämä lisää vastaanottimen kuormitusta ja monimutkaistaa vastaan-10 ottimen toteutusta, koska vastaanotettu opetusjakso täytyy verrata erikseen jokaisen tunnetun opetusjakson kanssa. Erityisesti opetusjaksojen erottaminen toisistaan vaikeutuu huonoissa vastaanotto-olosuhteissa. Edelleen pyrittäessä kohti suurempia tiedonsiirtonopeuksia opetusjakson käyttö ei välttämättä enää takaa riittävän nopeaa signalointia, johtuen em. seikoista ja siitä, että opetus-15 jakson kesto on suhteellisen pitkä siihen nähden, että se pystyy välittämään vain yhden viestin. Mm. näistä haittapuolista johtuen kyseistä menetelmää ei ole otettu laajasti käyttöön ja esimerkiksi GSM-järjestelmässä käytetään edelleen signalointikanavia.

Eräs huomattava haittapuoli tunnetun tekniikan mukaisessa signa-20 loinnissa on sen huono sopivuus pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon. Nykyaikaisissa pakettivälitteisissä langattomissa tietoliikennejärjestelmissä, kuten esi-merkiksi GSM-järjestelmän pohjalle suunnitellussa GPRS-järjestelmässä (General Packet Radio Service), tiedonsiirto päätelaitteelta tukiasemalle ;'1,, (uplink) ja päinvastaiseen suuntaan (downlink) tapahtuu toisistaan riippumatta.

25 Mainituissa järjestelmissä päätelaitteen ja tukiaseman välille muodostetaan • · kanava vain, kun jommalla kummalla osapuolella on datapaketteja lähetettä- • · vänä. Toisin sanoen, mainituissa järjestelmissä ei ole myöskään tarvetta yllä- • · · pitää jatkuvaa vastakkaissuuntaista kanavaa signaloinnin tai kuittaussanomien >>>>; välittämiseksi. Tällaisen asymmetrisen tiedonsiirron optimaalinen hyödyntämi- 30 nen edellyttäisi signaloinnin ja kuittaussanomien lähettämistä silloin, kun ka-*;·’ navakapasiteettia käytetään myös muuhun tarkoitukseen.

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän ·:··: toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Kek sinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että 35 muodostetaan symboleista tunnetun opetusjakson mittainen toinen : ·’ opetusjakso, 3 108494 muodostetaan mainitun toisen opetusjakson käsittävä purske ja että käytetään mainitun toisen opetusjakson käsittävää pursketta erilaisten signalointiviestien välittämiseen.

Keksinnön mukaiselle langattomalle digitaaliselle tietoliikennejär-5 jestelmälle on tunnusomaista se, että lähetin käsittää välineet tunnetun opetusjakson mittaisen toisen opetusjakson muodostamiseksi ja välineet mainitun toisen opetusjakson käsittävän purskeen muodostamiseksi ja signalointiviestin koodaamiseksi mainittuun purskeeseen ja että 10 vastaanotin käsittää välineet mainitun toisen opetusjakson käsittä vän purskeen vastaanottamiseksi, välineet mainitun toisen opetusjakson tunnistamiseksi ja välineet mainitun purskeen käsittämän koodatun signalointi-viestin dekoodaamiseksi.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan käytettävien 15 opetusjaksojen lukumäärä rajoitetaan kahteen. Edelleen keksinnön erään I edullisen suoritusmuodon mukaan käytetään mainitun toisen opetusjakson kä sittävän purskeen käsittämiä varastussymboleja välitettävän signalointiviestin tarkentamiseen.

Keksintö perustuu siihen, että käytetään purskerakenteessa erilai- 20 siä opetusjaksoja ilmaisemaan purskeen sisältö, jolloin vastaanottaja tulkitsee vastaanotettua pursketta opetusjakson perusteella. Purskerakenteessa voi- ·“" daan edullisesti käyttää tiettyä opetusjaksoa ilmaisemaan, että purskeen :Y: avulla välitetään erityisesti signalointitietoja. Välitettävän signalointitiedon • tyyppi voidaan edelleen ilmaista tarkemmin purskeessa olevien varastussym- ;*·.ί 25 bolien avulla. Varastussymboleja on tyypillisesti käytetty normaalipurskeessa • · ilmaisemaan, onko purskeessa olevat databitit varattu liikennekanavan käyt-töön vai ns. varastettu FACCH:n käyttöön, mutta keksinnön mukaisessa me- • « « netelmässä käyttäjädatan välittämiseen hyödynnettävä normaalipurskeen va-. rastussymbolitkin voidaan varata käyttäjädatan välittämiseen.

30 Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on, että se • · ···* mahdollistaa signaloinnin ja kuittaussanomien lähettämisen erityisesti silloin, kun päätelaitteen ja tukiaseman välistä kanavaa käytetään myös käyttäjädatan siirtämiseen. Tämä on erityisen edullista pakettivälitteisessä langattomassa tiedonsiirrossa, koska tällöin ei päätelaitteen ja tukiaseman välistä kanavaa « « 35 tarvitse erikseen avata signalointia varten. Edelleen keksinnön etuna on, että : ·* käyttäjädatan välittämiseen käytettävän normaalipurskeen tiedonsiirtokapasi- 4 108494 teettia ei käytetä keksinnön mukaiseen signalointiin. Vielä keksinnön etuna on, että se helpottaa ilmaisun toteuttamista vastaanottimessa, koska vastaanotettua opetusjaksoa verrataan vain kahteen tunnettuun opetusjaksoon, jolloin vastaanottimen kuormitus pienenee. Edelleen keksinnön etuna on, että nor-5 maalipurskeen tiedonsiirtokapasiteetti kasvaa, koska myös normaalipurskeen varastussymboleja voidaan hyödyntää käyttäjädatan välittämiseen.

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista kuvio 1 esittää kaavamaisesti GSM-järjestelmän mukaista normaa- 10 lipursketta; kuvio 2 esittää kaavamaisesti tunnettua normaalipursketta ja keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista pursketta; kuvio 3a esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista purskerakennetta; 15 kuvio 3b esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista purskerakennetta; kuvio 3c esittää keksinnön erään kolmannen edullisen suoritusmuodon mukaista purskerakennetta; kuvio 3d esittää keksinnön erään neljännen edullisen suoritusmuo-20 don mukaista purskerakennetta; kuvio 4 esittää lohkokaavion avulla keksinnön edullisen suoritus-:; muodon mukaista lähetintä; kuvio 5 esittää lohkokaavion avulla keksinnön edullisen suoritus- .**·.. muodon mukaista vastaanotinta ja « 25 kuvio 6 esittää vuokaavion avulla keksinnön erään edullisen suori- • · tusmuodon mukaista parametrin säätöä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti TDMA- • · * pohjaisen (Time Division Multiple Access) GSM-järjestelmän ja sen jatkokehi-. tyksen pohjalta. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksintöä voidaan käyt- 30 tää myös missä tahansa muussa vastaavassa tietoliikennejärjestelmässä.

• · ···* Kuviossa 1 on esitetty GSM-järjestelmän mukaisen normaalipurs- ;**'· keen rakenne, joka on yhteensä 156,25 symbolin mittainen ja jonka kesto on • I { 0,577 ms. Normaalipurske käsittää yhden aikavälin yhteensä kahdeksan aika väliä käsittävästä TDMA-kehyksestä. Normaalipurskeen keskellä on opetus-35 jakso (TS, Training Sequence), joka käsittää 26 symbolia ja jota käytetään < i « : edellä kuvatulla tavalla vastaanotetun signaalin korjaamiseen. Opetusjakson 5 108494 TS molemmin puolin sijaitsevat yhden symbolin mittaiset varastussymbolit (S, Stealing symbols), joita käytetään ilmaisemaan parillisten ja/tai parittomien datasymbolien (DS, Data Symbols) mahdollinen käyttö FACCHrn signalointiin. Käyttäjä- ja signalointidatan siirtoon tarkoitetut datasymbolit DS on jaettu kah-5 teen 57 symbolin mittaiseen jaksoon, jotka sijaitsevat ennen ensimmäistä va-rastussymbolia ja toisen varastussymbolin jälkeen. Purskeen alkuun ja loppuun on sijoitettu kolmen symbolin mittaiset häntäsymbolijaksot (T, Tail symbols), joiden kuluessa lähetin kytketään vastaavasti päälle ja pois päältä purs-keiden välissä. Purskeen jälkeen jätetään 8,25 symbolin mittainen suoja-aika 10 (G, Guard period), jolla ehkäistään vierekkäisten aikavälien purskeiden pääl lekkäisyys tukiasemavastaanotossa.

Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan otetaan käyttöön uusi pursketyyppi, joka poikkeaa edellä kuvatun purskeen rakenteesta vain siten, että purskeen opetusjakso on erilainen. Tässä selostuksessa tunnetun nor-15 maalipurskeen opetusjaksoon viitataan termillä TS1 ja keksinnön mukaisen purskeen opetusjaksoon termillä TS2 kuvion 2 mukaisesti. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan keksinnön mukaista pursketta käytetään erityisesti signalointitiedon (CD, Control Data) välittämiseen, jolloin tunnettu normaalipurske voidaan tarvittaessa varata pelkästään käyttäjädatan (UD, 20 User Data) siirtoa varten. Keksinnön mukaisella purskeella voidaan välittää myös käyttäjädataa tilanteessa, jossa käyttäjädatan siirto edellyttää myös poikkeuksellista signalointia. Tällöin vastaanotossa voidaan opetusjakson pe-rusteella päätellä purskeen käsittämän informaation tyyppi. Erityisesti vas-taanotettaessa purske, joka käsittää opetusjakson TS2, vastaanotin tietää, 25 että purske saattaa käsittää erityistä signalointitietoa.

• ·

Edelleen keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan eri- • · · laisten opetusjaksojen määrä rajoitetaan kahteen edellä mainittuun opetusjak- * · < soon TS1 ja TS2. Tämä helpottaa ilmaisun toteuttamista vastaanottimessa, . koska vastaanotettua opetusjaksoa verrataan vain kahteen tunnettuun ope- 30 tusjaksoon, jolloin vastaanottimen kuormitus pienenee. Erityisesti opetusjak- * * ·;·* sojen erottaminen toisistaan helpottuu huonoissa vastaanotto-olosuhteissa tunnettuun tekniikkaan nähden, koska kahden opetusjakson symbolikuviot ·:··> voidaan helposti määritellä suurestikin toisistaan poikkeaviksi, jolloin suuret- kaan symbolivirheiden määrät vastaanotetuissa opetusjaksoissa eivät estä *; ·; * 35 opetusjakson ilmaisua.

I « I

6 108494

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan keksinnön mukaisen purskeen varastussymboleja käytetään tarkentamaan purskeen käsit-tämää informaatiota. Tällöin tunnettuun normaalipurskeen varastussymboleja-kin voidaan tarvittaessa hyödyntää käyttäjädatan siirrossa. Keksinnön mu-5 kaista varastussymbolien käyttöä selostetaan seuraavassa tarkemmin kuvioiden 3a - 3d esimerkkien pohjalta. Selostuksen yksinkertaistamiseksi seuraa-vissa esimerkeissä oletetaan, että purskerakenteen mukaiset varastussymbolit käsittävät kumpikin yhden bitin. Keksintö on luonnollisesti toteutettavissa myös järjestelmissä, joissa yhteen symboliin moduloidaan useita bittejä, jolloin valo rastussymbolien avulla tarkennettavissa olevien tietojen määrä moninkertaistuu.

Kuviossa 3a on esitetty keksinnön mukainen purskerakenne, jossa datasymbolit DS on varattu käyttäjädatalle UD, opetusjakso on keksinnön mukainen opetusjakso TS2 ja molemmat varastussymbolit ovat 0-bittejä. Ilmais-15 tun opetusjakson TS2 perusteella vastaanotin tietää, että purske käsittää jotakin signalointitietoa ja tarkistaa varastussymbolien ilmaiseman tarkennusin-formaation. Tällä purskeella voidaan ilmaista esimerkiksi viimeinen aikaväli siirrettävästä käyttäjädatavuosta tietyllä kanavalla. Täten vältetään erityisen lopetusmerkin välittäminen ylimääräisessä purskeessa.

20 Kuviossa 3b on kuvattu keksinnön mukainen purskerakenne, joka on tarkoitettu erityisesti nopeaan signalointiin. Purskeessa datasymbolit DS on : varattu kokonaan tai osittain signalointidatalle, opetusjakso on keksinnön mu- kainen opetusjakso TS2 ja varastussymboleista ensimmäinen on edullisesti asetettu 0-bitiksi ja toinen 1-bitiksi. Kuvion 3b mukaisessa hajoituskuvassa on 25 kuvattu tarkemmin datasymbolien DS käsittämät signalointi- ja käyttäjädata- • · kentät CD/UD. Datasymbolien alussa on kenttä, joka määrittää tarvittavan sig-nalointidatan kokonaispituuden (ctrl field length). Signalointierotin (ctrl discri- • · * minator) määrittelee kyseessä olevan signalointiviestin, joka lisätään signa-lointierottimen jälkeen. Samassa purskeessa voidaan edullisesti siirtää myös 30 useita signalointiviestejä (ctrl field). Kun vastaanotin tietää signalointierottimen • · ·;·* perusteella, mitkä signalointiviestit ovat kyseessä, se osaa erottaa välitetyt :***: viestit purskeesta. Mikäli kaikki välitettävät viestit ja niiden pituudet ovat etu- : - · käteen määritettyjä eli kyseessä on standardoitui viestit, signalointidatan ko- konaispituutta määrittävää kenttää ei tarvita, koska vastaanotin on tietoinen 35 viestien pituudesta. Signalointidatan kokonaispituutta määrittävä kenttä on « · 1 ·' ·* edullista pitää kuitenkin optionaalisena, jolloin uusien signalointiviestien käyt- 7 108494 töönotto helpottuu. Jos signalointiviestiä varten ei tarvita kaikkia datasymbo-leita, voidaan käyttämättä jääneillä symboleilla välittää käyttäjädataa (user data). Kuvion 3b mukaisella purskeella voidaan edullisesti korvata GSM-järjestelmän mukainen FACCH-signalointi.

5 Kuviossa 3c on kuvattu keksinnön mukainen purskerakenne, joka on tarkoitettu erityisesti hitaaseen signalointiin, ts. esimerkiksi korvaamaan GSM-järjestelmän mukainen SACCH-signalointi. Datasymbolikentän alusta on varattu määrämittainen kenttä signalointidatalle CD, jolloin lopuilla datasym-boleilla voidaan välittää käyttäjädataa UD. Opetusjakso on keksinnön mukai-10 nen opetusjakso TS2 ja varastussymboleista ensimmäinen on edullisesti asetettu 1-bitiksi ja toinen 0-bitiksi. Tällä purskerakenteella saavutetaan se etu, että haluttaessa välittää tunnettu lyhyt signalointiviesti yhdessä purskeessa tai lomitettaessa pidempi, ei-kiireellinen signalointiviesti useampaan purskeeseen, ei signalointidatan kenttään tarvitse liittää edellä kuvattua signalointidatan ko-15 konaispituutta määrittävää kenttää.

Kuviossa 3d on kuvattu keksinnön mukainen purskerakenne, jota voidaan käyttää sovelluksissa, jotka mahdollistavat rajoitetun purskeen uudelleenlähetykseen. Tällaisia tilanteita ovat esimerkiksi reaaliaikainen puheen- tai videokuvanvälitys, joissa sovelluksen järkevä käyttö mahdollistaa huonolaatui-20 sesti vastaanotetun purskeen uudelleenlähetyksen vain seuraavassa TDMA-kehyksessä. Purskeessa datasymbolit DS on varattu käyttäjädatalle UD, opetusjakso on keksinnön mukainen opetusjakso TS2 ja molemmat varastussym-:·' bolit on asetettu 1-biteiksi. Mainittua pursketta voidaan käyttää tilanteessa, jossa vastaanotettu normaalipurske on huonolaatuinen ja se pyydetään lähet-

I I

25 tämään uudelleen seuraavassa kanavalle varatussa aikavälissä. Jos lähetin • · · .·. : pystyy vastaanottamaan uudelleenlähetyspyynnön ajoissa, lähetetään edelli- • · · .*.·* sen purskeen datasymbolit kuvion 3d mukaisessa purskeessa. Tällöin ope- • · · tusjakson TS2 ja 1-bittisten varastussymbolien perusteella vastaanotin osaa päätellä, että kyseessä on uudelleenlähetys. Mikäli alkuperäisessä normaali-30 purskeessa varastussymboleja on käytetty käyttäjädatan välittämiseen, on ne punkturoitava ennen alkuperäisen purskeen ja uudelleenlähetetyn purskeen • · · yhdistämistä ja liitettävä alkuperäiselle paikalleen purskerakenteeseen purs-keitä yhdistettäessä. Jos lähetin ei pysty vastaanottamaan uudelleenlähetys-pyyntöä, purskeiden lähettäminen jatkuu normaalisti.

; 35 Keksinnön mukaista pursketta voidaan siis tarvittaessa käyttää *-.·* myös käyttäjätiedon välittämiseen. Purskeessa oleva opetusjakso TS2 kuiten- • « 8 108494 kin ilmaisee sen, että purskeen käsittämä informaatio on normaalipurskeeseen nähden jollakin tapaa poikkeuksellista.

Seuraavassa tarkastellaan keksinnön mukaisen tietoliikennejärjestelmän lähetintä olennaisilta osin kuvion 4 lohkokaavion perusteella. Lähetin 5 käsittää välineet 100, jotka käsittävät lähetettäväksi tarkoitetun tiedon, esim. tiedon kuvion 3a mukaisesta datavuon viimeisestä purskeesta. Tämä tieto koodataan keksinnön mukaisesti määrätyn opetusjakson ja varastussymboli-kombinaation yhdistelmäksi koodausvälineissä 101, josta koodattu tieto viedään välineille 102 yhdistettäväksi lähetettävään signaaliin ja sen varastus-10 symboleihin. Seuraavaksi signaali moduloidaan käsittelyvälineillä 103 ja viedään muunninvälineille 104, missä signaali muunnetaan digitaalisesta analogiseksi. Analoginen signaali siirretään radiotaajuusosille 105, jossa signaali muunnetaan lähetystaajuudelle. Signaali lähetetään antennin 106 avulla radiotien kautta vastaanottimelle.

15 Keksinnön mukaisen tietoliikennejärjestelmän vastaanotinta on ku vattu olennaisilta osin kuvion 5 mukaisessa lohkokaaviossa. Vastaanotin käsittää antennin 200, jonka avulla radiotien kautta lähetetty signaali vastaanotetaan ja jolta signaali viedään radiotaajuusosille 201, jossa signaali muunnetaan välitaajuudelle. Signaali siirretään edelleen muunninvälineille 202, jos-20 sa signaali muunnetaan takaisin analogisesta digitaaliseksi. Digitaalinen signaali etenee käsittelyvaiheille 203, jossa voidaan mm. tarvittaessa suodattaa signaali, demoduloida signaali, estimoida kanavan impulssivaste ja sen ener-: gia, ja palauttaa kanavassa vääristynyt signaali alkuperäiseksi. Palautettu sig- : V naali viedään erotusvälineille 204, jossa erotetaan signaalista tunnistettu ope- 25 tusjakso ja varastussymbolit. Dekoodausvälineet 205 suorittavat vastaanote- * .\j tun opetusjakson ja varastussymbolien dekoodauksen keksinnössä esitetyn .·.♦,* menetelmän mukaisesti ja välineet 206 aloittavat keksinnön edullisten suori- tusmuotojen mukaiset toimenpiteet, jotka vastaavat välitetyn signalointitiedon ** käsittämää viestiä.

30 Edellä kuvatut toiminnot lähettimessä ja vastaanottimessa voidaan * ' toteuttaa esimerkiksi yleis- tai signaaliprosessoreilla tai erillislogiikalla. Yksit täisten toimintojen toteuttaminen on alan ammattimiehelle tunnettua eikä nii-'". den tarkempi selostaminen ole tarpeen.

....: Seuraavassa keksinnön soveltamista selostetaan tarkemmin esi- ; 35 merkin avulla, jossa kuvataan pakettivälitteisessä langattomassa tiedonsiirros- ’···* sa suoritettavaa tarveharkintaista (on-demand) parametrin säätöä. Ajatuksena • · · g 108494 tällaisessa säädössä on, että säädetään ainoastaan niitä parametrejä, joiden säätö tiettynä ajan hetkenä on tarpeen, jolloin ei ole tarpeen ylläpitää esimerkiksi erillistä signalointikanavaa tähän tarkoitukseen.

Pakettivälitteisessä langattomassa tiedonsiirrossa uplink- ja 5 downlink-tiedonsiirto voivat olla toisistaan täysin riippumattomia. Lyhytviivei-sessä reaaliaikaisessa tiedonsiirrossa uplink- ja downlink-liikennekanavia pidetään yllä vain sen aikaa, kun datapaketteja on lähetettävänä jompaan kumpaan suuntaan. Signalointiviestien ja kuittaussanomien välittäminen lähetyksen vastakkaiseen suuntaan vaikeutuu, koska ei ole olemassa jatkuvasti yllä-10 pidettyä kanavaa tähän tarkoitukseen. Tällöin on edullista, jos kuittaussanomien välitykseen voidaan käyttää mitä tahansa ylläpidettyä kanavaa. Päätelaitteella voi olla samanaikaisesti useita aktiivisia tiedonsiirtoyhteyksiä, joilla on erilaiset määritykset ja rajoitukset. Päätelaitteella voi esimerkiksi olla normaalin puheluyhteyden lisäksi samanaikainen pakettivälitteinen yhteys ulkopuoliseen 15 puhelinnumeropalveluun. Tällöin päätelaitteen ja verkon välinen signalointi tai sen kuittaus voidaan valita suoritettavaksi parhaan käytettävissä olevan tiedonsiirtoyhteyden kautta. Jos esimerkiksi päätelaitteen puheluyhteydellä vastapuoli puhuu, jolloin päätelaitteen uplink-puheyhteys ei ole käytössä, voidaan signalointiviestit multipleksata edellä mainittuun pakettivälitteiseen datayhtey-20 teen. Jos taas downlink-signalointi tapahtuu aktiivisen puheluyhteyden kautta ja puhelu katkeaa kesken signaloinnin, voidaan signalointi siirtää mahdolliselle datayhteydelle. Jos minkäänlaista datayhteyttä ei ole, voidaan downlink- :· signalointi järjestää edullisesti broadcast-viestinä kaikille solun alueella oleville :Y päätelaitteille. Luonnollisesti vain ne päätelaitteet, joille viesti on tarkoitettu, ;\t> 25 pyrkivät toimimaan viestin edellyttämällä tavalla. Tällä tavoin kuitenkin tehos- : tetaan huomattavasti taajuuskaistan käyttöä siihen nähden, että avattaisiin • 14 .·,·) erillinen kanava signalointia varten.

• · e .\ί Kuviossa 6 on kuvattu vuokaavion avulla tarveharkintaista adaptii vista parametrin säätöä, jossa voidaan hyödyntää keksinnön mukaista signa-30 lointia. Kyseessä oleva säädettävä parametri voi olla esimerkiksi päätelaitteen lähetysteho. Säätöprosessi aloitetaan tarkistamalla, onko edellisestä säädöstä t · · *.,,·1 kulunut aika f,ast riittävä uuden säädön tekemiseen, mikä määritetään säätö- taajuuden afr perusteella. Seuraavaksi mitataan parametrin arvo par ja verra-taan arvoa parametrin optimaaliseen arvoon par,. Mikäli parametrin arvon par - 35 ja parametrin optimaalisen arvon part erotus on suurempi kuin virhekynnys eth, suoritetaan parametrin säätö ja kasvatetaan säätötaajuuden afr arvoa ennalta * · 10 108494 määrätyn muutoksen a/irstep verran. Mikäli virhekynnystä ei ylitä, ei myöskään parametrin säätöä tarvita, mutta säätötaajuuden afr arvoa pienennetään ennalta määrätyn muutoksen a/rstep verran. Molemmissa tapauksissa varmistetaan vielä, että säätötaajuuden afr arvo pysyy ennalta määrättyjen maksimiar-5 von afrmax ja minimiarvon a/rmin välissä.

Vaikka keksintöä on edellä kuvattu esimerkinomaisesti tehonsäätö-signalointiin liittyen, ei keksintö ole rajoitettu vain siihen, vaan keksinnön mukaista signalointia voidaan käyttää mihin tahansa vastaavaan tarkoitukseen erityisesti pakettivälitteisessä tiedonsiirrossa. Eräs tällainen esimerkki on käy-10 tettävän koodausmenetelmän vaihto linkkiadaptaation yhteydessä. On kuitenkin huomattava, että digitaaliset langattomat tietoliikennejärjestelmät, erityisesti TDMA-järjestelmät käsittävät myös muita pursketyyppejä kuin tässä yhteydessä kuvattu normaalipurske ja sen keksinnön mukainen sovellusmuoto. Näiden purskeiden välittämää signalointitietoa ei välttämättä pystytä lähettä-15 mään keksinnön mukaisella purskerakenteella.

Edelleen vaikka keksintöä on edellä kuvattu esimerkinomaisesti keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan, jossa käytetään kahta opetusjaksoa, ei opetusjaksojen määrä tarvitse olla rajoitettu kahteen, vaan keksintö voidaan toteuttaa myös käyttäen useampaa opetusjaksoa. Tällöin vastaanot-20 timen toteutus monimutkaistuu, mutta ilmaistavien signalointiviestien määrä kasvaa opetusjaksojen ja varastussymbolien mahdollisten kombinaatioden lisääntyessä.

:'1 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus-25 muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaih- .·. : della patenttivaatimusten puitteissa.

• · · • f • · • · » • « r • < •«< • · · • · · « • · • · · • · « « « « « • I 1 · ·

Claims

1. Signalointimenetelmä langattomassa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä tukiaseman ja päätelaitteen välillä, jossa menetelmässä muo- 5 dostetaan tukiaseman ja päätelaitteen väliset signaalit symboleja käsittävistä purskeista, jotka purskeet käsittävät tunnetun opetusjakson, muodostetaan symboleista tunnetun opetusjakson mittainen toinen opetusjakso, muodostetaan mainitun toisen opetusjakson käsittävä purske ja käytetään mainitun toisen opetusjakson käsittämän purskeen datasymboleja ainakin yhden signa-10 lointiviestin välittämiseen, tunnettu siitä, että käytetään mainitun toisen opetusjakson käsittävän purskeen käsit-tämiä varastussymboleja välitettävän signalointiviestin tarkentamiseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaistaan mainitun signalointiviestin olemassaolo, vasteena sille, että 15 vastaanotettu purske käsittää mainitun toisen opetusjakson.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rajoitetaan käytettävien opetusjaksojen lukumäärä kahteen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 lähetetään mainitun tunnetun opetusjakson käsittävässä purskees- sa käyttäjäinformaatiota ja lähetetään mainitun toisen opetusjakson käsittävässä purskeessa : signalointi-informaatiota ja/tai käyttäjäinformaatiota.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että käytetään mainitun toisen opetusjakson käsittävää . pursketta GSM-järjestelmän mukaisen FACCH-signaloinnin välittämiseen.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, • · rt tunnettu siitä, että käytetään mainitun toisen opetusjakson käsittävää • · t * pursketta GSM-järjestelmän mukaisen SACCH-signaloinnin välittämiseen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, t u n - nettu siitä, että menetelmää käytetään pakettivälitteisessä langattomassa tietoliikennejärjestelmässä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, ", tunnettu siitä, että menetelmää käytetään matkaviestimen ja tukiaseman 35 lähetystehon säätöön. • «« 108494

9. Langaton digitaalinen tietoliikennejärjestelmä tukiaseman ja päätelaitteen väliseen signalointiin, jossa järjestelmässä tukiaseman ja päätelaitteen välisellä radioyhteydellä välitettävät signaalit käsittävät symboleista muodostuvia purskeista, jotka purskeet käsittävät tunnetun opetusjakson, joka 5 järjestelmä käsittää ainakin yhden lähettimen ja ainakin yhden vastaanottimen, joista - lähetin käsittää välineet tunnetun opetusjakson mittaisen toisen opetusjakson muodostamiseksi ja välineet mainitun toisen opetusjakson käsittävän purskeen muodostamiseksi ja signalointiviestin koodaamiseksi mai- 10 nittun purskeen datasymboleihin, ja - vastaanotin käsittää välineet mainitun toisen opetusjakson käsittävän purskeen vastaanottamiseksi, välineet mainitun toisen opetusjakson tunnistamiseksi ja välineet mainitun purskeen datasymboleiden käsittämän koodatun signalointiviestindekoodaamiseksi, tunnettu siitä, että 15 mainitun toisen opetusjakson käsittävän purskeen käsittämä ainakin yksi varastussymboli on järjestetty tarkentamaan välitettävän signalointiviestin sisältöä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että vastaanotin on järjestetty ilmaistaan mainitun signaloin- 20 tiviestin olemassaolo, vasteena sille, että vastaanotettu purske käsittää mainitun toisen opetusjakson.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä käytettävien opetusjaksojen lukumäärä : v on rajoitettu kahteen. ··. 25

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen tietoliikennejärjestelmä, ; tunnettu siitä, että • · · l / mainittu tunnetun opetusjakson käsittävä purske on järjestetty vä- iittämään käyttäjäinformaatiota ja • · · mainittu toisen opetusjakson käsittävä purske on järjestetty välittä- 30 mään signalointi-informaatiota ja/tai käyttäjäinformaatiota. • · • · · • · • I » « · · 13 1 08494