FI108902B - Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon - Google Patents

Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon Download PDF

Info

Publication number
FI108902B
FI108902B FI974580A FI974580A FI108902B FI 108902 B FI108902 B FI 108902B FI 974580 A FI974580 A FI 974580A FI 974580 A FI974580 A FI 974580A FI 108902 B FI108902 B FI 108902B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
packet
length
data
header
information
Prior art date
Application number
FI974580A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI974580A (fi
FI974580A0 (fi
Inventor
Leo Hippelaeinen
Original Assignee
Nokia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Corp filed Critical Nokia Corp
Priority to FI974580A priority Critical patent/FI108902B/fi
Publication of FI974580A0 publication Critical patent/FI974580A0/fi
Priority to AU16746/99A priority patent/AU1674699A/en
Priority to NZ337269A priority patent/NZ337269A/xx
Priority to EP98961282A priority patent/EP0968594A1/en
Priority to PCT/FI1998/000996 priority patent/WO1999033230A1/en
Publication of FI974580A publication Critical patent/FI974580A/fi
Priority to US09/367,743 priority patent/US6738369B1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108902B publication Critical patent/FI108902B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478Provisions for broadband connections
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40Network security protocols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5603Access techniques
    • H04L2012/5604Medium of transmission, e.g. fibre, cable, radio
    • H04L2012/5607Radio
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5629Admission control
    • H04L2012/5631Resource management and allocation
    • H04L2012/5632Bandwidth allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/564Connection-oriented
    • H04L2012/5641Unicast/point-to-point
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5647Cell loss
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5638Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H04L2012/5652Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly
    • H04L2012/566Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly using the ATM layer
    • H04L2012/5662Macrocells or frames
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/54Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5672Multiplexing, e.g. coding, scrambling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22Parsing or analysis of headers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information

Description

1 0 8 9 02
Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon
Keksinnön tausta
Keksintö liittyy pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon ja erityisesti digitaaliseen radiopuhelinjärjestelmään kuuluvan tietoliikenneverkon pakettivälittei-5 seen tiedonsiirtoon silloin, kun radiopuhelinjärjestelmän ilmarajapinnan yli käytetään useaa tiedonsiirtonopeutta.
Useimmissa digitaalisissa radiopuhelinjärjestelmissä radiotien kantoaalto jaetaan usealle käyttäjälle käyttäen esimerkiksi aikajakoista TDMA-menetelmää (Time Division Multiple Access) tai koodijakoista CDMA-10 menetelmää (Code Division Multiple Access). Yhteistä näille menetelmille on, että puhelu koodataan tietyn pituisina osina radiotiellä kehyksissä siirrettäviin puhelujaksoihin (blocks). Nämä puhelujaksot koostuvat vakiopituisesta kana-vankoodaustiedosta, hyötykuormasta ja virheenkorjaustiedosta, jonka pituuden määrää käytetty virheenkorjaustaso. Varsinkin datapuheluille on määri-15 telty useita eri virheenkorjaustasoja. Näin radiotiellä puhelujaksossa siirrettävän hyötykuorman pituus riippuu puhelussa käytetystä virheenkorjaustasosta ja vaihtelee puheluittain. Yleensä radiotien puhelujaksosta välitetään siirtoverkossa vain hyötykuorma, jolle on ominaista, että saman puhelun hyötykuormat ovat samanpituisia, mutta kahden eri puhelun hyötykuormat voivat olla eri pi-20 tuisia. Vastaava tilanne voi olla myös muissa tietoliikennejärjestelmissä, joissa verkon jonkin rajapinnan yli tietoa siirtävä protokolla käyttää eri suuruisia hyötykuormia. Jatkossa tekniikan tason ongelmia kuvataan radiojärjestelmän näkökohtia painottaen rajoittamatta kuitenkaan keksintöä radiojärjestelmiin.
Pakettivälitteiset siirtoverkot perustuvat usein joko ATM-tekniikkaan 25 (Asynchronous Transfer Mode) tai HDLC-käytäntöön (High-level Data Link Control).
Asynkronisessa toimintamuodossa ATM tieto siirretään kuvion 1A mukaisissa vakiomittaisissa 53 tavun pituisissa ATM-soluissa, joista kussakin solussa viisi tavua on solun otsaketta HE (Header) ja loput 48 tavua todellista in-30 formaatiota IF (Information Field). Solun kentät lähetetään vasemmalta oikealle. Yksinkertaistettuna ilmaisten ATM-tekniikassa siirrettävä käyttäjän informaatio katkotaan kiinteämittaisiksi pätkiksi ja kukin pätkä sijoitetaan ATM-solun infor-maatiokenttään IF. Jos käyttäjän informaatiota on vähemmän kuin 48 tavua, lähetetään ATM-solussa täytebittejä (padding bits). ATM-tekniikan ongelmana 35 on se, että radiotiellä siirrettävä hyötykuorma ei yleensä ole 48 tavun eli 384 bitin mittaista, jolloin täytebittien käytön takia siirtokapasiteetti on vajaakäytössä.
2 108902
Lisäksi, jos radiotien puhelujakson hyötykuorma on suurempi kuin 48 tavua, joudutaan yhden puhelujakson sisältö lähettämään useammassa ATM-solussa. Tällöin kuormitetussa verkossa yhteyden laatu saattaa kärsiä ja lähetyskapasi-teetti olla vajaakäytössä radiopaketin myöhästyttyä lähetysraostaan siksi, että 5 esimerkiksi viimeinen puhelujaksoon kuuluva ATM-solu saapuu verkon kuormituksen takia liian myöhään radiotielle lähettävään verkkosolmuun. Kaikkien puhelujaksoon kuuluvien bittien täytyy olla perillä ennen kuin radiotielle lähetettävä puhelujakso voidaan koodata.
ATM-tekniikan ongelmana on myös se, että täytebittien lisääminen 10 ja/tai hyötykuorman jakaminen useampaan soluun aiheuttavat siirtoverkkoon tultaessa ja siitä lähdettäessä siirrettävän tiedon ylimääräistä prosessointia.
Mikäli käytetään ATM-tekniikkaan perustuvaa yhtä vakiomittaista solua tai pakettia, jonka informaatiokentän pituudeksi on määritelty yhden radiotiellä siirrettävän hyötykuorman pituus, pystytään vähentämään täytebittien 15 käyttöä. Ongelmaksi kuitenkin jää, että muilla radiotiellä siirrettävillä hyötykuormien pituuksilla joudutaan käyttämään täytebittejä ja/tai jakamaan hyötykuorma useaan eri pakettiin.
Eräs tahdistettuun siirtoon soveltuvaan yhteyskäytännön ohjaus-menettelyyn HDLC perustuva pakettivälitysmekanismi on kehysvälitys Frame 20 Relay FR, jota hyödynnetään esimerkiksi yleisessä pakettiradiopalvelussa GPRS (General Packet Radio Service). GPRS on yksi pan-eurooppalaisen GSM-järjestelmän (Global System for Mobile Communications) vaiheen 2+ standardointityön aiheista ETSIssä (European Telecommunications Standard Institute). Kuviossa 1 B on esitetty HDLC-käytännön mukainen FR-kehyksen 25 perusrakenne ilman alku/loppubittejä (asynkronisia linkkejä varten) tai bittejä tai oktetteja, jotka sijoitetaan kehykseen transparenttisuuden vuoksi. Kehyksessä on viisi kenttää. Kehyksen kentät lähetetään järjestyksessä vasemmalta oikealle. Kehys alkaa ja loppuu oktetin pituisella lipulla F (Flag), joka on määrätty bittisekvenssi alkaen ja loppuen nollabitillä ja sisältäen niiden välissä 6 30 peräkkäistä ykkösbittiä. Kehyksen aloittavan lipun jälkeen tulee osoitekenttä AD (Address) ja sitä seuraa informaatiokenttä I (Information). Informaatiokent-tä I ei ole kiinteän pituinen, vaan se sisältää kokonaislukumäärän oktetteja siirrettävää tietoa ja täytebittejä. Informaatiokentän jälkeen tulee 2 oktetin pituinen kehyksen tarkistussekvenssi FCS (Frame Check Sequence).
35 FIDLC, ja siten myös FR, sisältää ns. bittitäyttöprotokollan (Bit stuf fing). Tällöin tiettyjen bittikuvioiden, kuten lipulle varatun sisällön, esiintyminen 3 108902 informaatiokentässä estetään lisäämällä täytebittejä. Nämä täytebitit aiheuttavat kuitenkin ongelmia siirtoverkossa. Joissakin HDLC:hen perustuvissa mekanismeissa siirretään aina tietyn kokoinen hyötykuorma, jolloin kehyksen pituus on sidottu siirrettävän tiedon sisältöön. FR-tekniikkaa käyttävässä verkos-5 sa siirron osapuolet voivat neuvotella käytettävän kehyksen pituuden ennen siirtoa. Jos kehyksen pituus ja siten myös informaatiokentän pituus on vakio, vaihtelee kehyksessä siirtyvän hyötykuorman pituus siirrettävän tiedon sisällön mukaan. Tällöin esimerkiksi saman puhelun peräkkäisistä radiotiellä lähetetyistä puhelujaksoista ensimmäisen hyötykuorma voi mahtua yhteen kehyk-10 seen, kun taas jälkimmäisen hyötykuorma voidaan joutua jakamaan useampaan kehykseen, vaikka hyötykuormat radiotiellä ovat yhtä suuret. Jos kehyksen pituus on sovittu niin pitkäksi, ettei jakamista tarvitse tehdä, joudutaan käyttämään täytebittejä, joiden määrä vaihtelee kehyksestä toiseen - täysin siirrettävän tiedon sisällöstä riippuen.
15 HDLC- ja siten myös FR-tekniikankin ongelmana on täytebittien ai heuttama prosessointitarve verkkoon tultaessa ja sieltä poistuttaessa sekä siirtokapasiteetin tuhlaaminen. Lisäksi kehyksen pituuden vaihtelu aiheuttaa ';·** siirtoaikojen vaihtelua. Samoin kehyksessä siirtyvän hyötykuorman pituuden ·.·’ vaihtelu aiheuttaa hyötykuorman siirtoaikojen vaihtelua. Jos siirtoajat vaihtele- : 20 vat liiaksi, kärsii puheen laatu. Erityisesti reaaliaikaisessa puheenvälityksessä on tärkeää, että siirtoajat ovat mahdollisimman vakiot koko puheenvuoron ajan. Lisäksi radiopuhelinjärjestelmissä myös datapuhelupakettien siirtoaikojen vaihtelu on haitallista, koska puhelujaksot täytyy lähettää radiotielle vakiotah-dilla radiotieprotokollan mukaisesti riippumatta niiden sisällöstä.
25 Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota käyttöön menetelmä ja :··: tietoliikennejärjestelmä, joiden avulla voidaan ratkaista edellä mainitut ongel- mat ja maksimoida pakettivälitteisen siirtoverkon siirtokapasiteetin hyötykäyttö sekä minimoida siirtoverkon vaatima hyötykuorman prosessointi. Tämä pää-’, ·* 30 määrä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, joka on tarkoitettu tiedon siirtoon tietoliikennejärjestelmässä, johon kuuluu ainakin yksi pakettivälitteinen siirtoverkko, jossa tietoa siirretään vakiopituisissa tietopaketeissa, joita vakiopituuksia on määritelty ennalta määrätty määrä. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että ylläpidetään kullekin vakiopituudelle 35 omaa pituuskoodia, ja lisätään siirrettävän paketin otsakkeeseen sen pituutta vastaava pituuskoodi siirrettävän paketin pituuden ilmaisemiseksi.
4 108902
Keksinnön kohteena on lisäksi järjestelmä, jossa keksinnön mukaista menetelmää voidaan hyödyntää. Järjestelmä on langatonta tiedonsiirtoa hyödyntävä tietoliikennejärjestelmä, joka käsittää pakettivälitteisen siirtoverkon tiedon siirtämiseksi vakiopituisissa tietopaketeissa, joita vakiopituuksia on 5 määritelty ennalta määrätty määrä, ja joka siirtoverkko käsittää ainakin ensimmäisen solmun tietopakettien välittämiseksi siirtoverkkoon ja toisen solmun tietopakettien vastaanottamiseksi siirtoverkolta, joka ensimmäinen solmu käsittää vastaanottovälineitä siirtoverkkoon saapuvan tiedon vastaanottamiseksi, muokkausvälineitä tietopakettien kokoamiseksi, ja lähetysvälineitä tietopaketit) tien lähettämiseksi siirtoverkkoon, ja joka toinen solmu käsittää ainakin vastaanottovälineitä tietopaketin vastaanottamiseksi. Järjestelmälle on tunnusomaista, että muokkausvälineet on sovitettu sisällyttämään tietopakettiin otsake, joka sisältää ainakin bittisekvenssistä muodostuvan pituuskoodin paketissa käytetyn vakiopituuden ilmaisemiseksi, ja toisen solmun vastaanottovälineet 15 on sovitettu tunnistamaan vastaanotettavan tietopaketin pituus paketin otsak-, keessa olevasta pituuskoodista.
Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että pakettien pituus voidaan '···' ilmaista lyhyellä bittisekvenssillä silloin, kun käytetään vakiopituisia paketteja, ' ·1 ·: joiden pituudet on ennalta määritelty.
f 20 Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on se, että siirtoverkossa pystytään lähettämään eri pituisia paketteja ilman täytebittejä käyttäen lyhyttä otsaketta. Näin saadaan siirrettävän tiedon redundanssi pie-neksi. Pystytäänhän yksibittisellä pituuskoodilla ilmaisemaan kaksi eri paketin pituutta, kaksibittisellä neljä, kolmebittisellä kahdeksan jne, riippumatta paketin : 25 todellisesta pituudesta. Kun käytettävät pakettien koot valitaan sopivasti, ei ,···,' paketteja tarvitse täyttää täytebiteillä.
Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa pakettien pituuk-siä on määritelty yhtä monta kuin ilmarajapinnan yli on määritelty nettotiedon-siirtonopeuksia. Tästä on se etu, että kullekin ilmarajapinnan yli siirtyvälle 30 hyötykuormalle voidaan määritellä oma pakettikoko, ja näiden pakettikokojen '., ‘. avulla voidaan optimoida siirtoverkon käyttöä.
‘ * Eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa paket tien pituudet määritellään siten, että niissä siirrettävä hyötykuorma on yhtä suuri kuin ilmarajapinnan yli siirtyvä hyötykuorma. Tästä on se etu, että ilma-35 rajapinnan yli siirtyvä hyötykuorma voidaan laittaa pakettiin lisäämättä täy- 5 '1 08902 tebittejä ja jakamatta hyötykuormaa esimerkiksi kahdeksi pienemmäksi paketiksi. Tämä lyhentää siirtoaikoja ja parantaa siirtokapasiteetin hyötykäyttöä.
Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa pakettiin lisätään virheentarkistustietoa ilmarajapinnan yli siirrettävän virheenkorjaustason mu-5 kaisesti. Virheentarkistuksella tarkoitetaan tässä hakemuksessa virheen havaitsemista ja mahdollista korjaamista sovellusmuodossa käytetyn virheenkorjausprotokollan mukaisesti. Tästä on se etu, että siirtoverkon siirtovirheiden tarkistus ja korjaus vastaa huomattavasti virhealttiimman ilmarajapinnan virheenkorjausta. Jos ilmarajapinnalla siirretään tietoa ilman virheenkorjausta, voi 10 sen siirtää siirtoverkossakin ilman virheentarkistusta.
Eräässä toisessa keksinnön edullisessa suoritusmuodossa tietopaketin otsakkeeseen lisätään otsakkeen tarkistustieto, ja välittävässä verkko-solmussa aloitetaan vastaanotetun paketin lähettäminen eteenpäin otsakkeen oikeellisuuden tarkistamisen jälkeen. Tästä on se etu, että pakettia voidaan 15 alkaa lähettää eteenpäin ennen kuin se on kokonaisuudessaan vastaanotettu, ja näin saadaan paketin siirtoaika lyhenemään. Otsakkeen oikeellisuuden tarkistamisella varmistetaan se, että paketti menee oikeaan osoitteeseen. Näin parannetaan siirtoverkon kapasiteetin käyttöastetta, koska virheellisellä osoit-/ ’·' teella varustettuja paketteja ei toimiteta eteenpäin.
:-i : 20 Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa käyttäjän tietoa ,.!: ’ sisältävät tietopaketit erotetaan ohjauspaketeista otsakkeessa olevan bitin pe- '·· rusteella ja ohjauspakettiin lisätään paketin pituuden ilmaiseva tieto. Tästä on ‘Γ: se etu, että tieto- ja ohjauspaketteja voidaan lähettää käyttäen samaa siirto yhteyttä, ja että ohjauspakettien pituudet voivat vaihdella eikä signalointitietoa 25 tarvitse sovittaa tietopakettien pituuksiin. Yleensähän ohjauspaketteja lähete-tään harvoin ja ne ovat lyhyitä. Tällä suoritusmuodolla vältetään täytebittien käyttö. Sen lisäksi suoritusmuoto mahdollistaa erittäin pitkienkin ohjauspaket-: tien lähettämisen siirtoverkossa esimerkiksi verkon päivittämisen yhteydessä.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän edulliset suori-; v. 30 tusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2 - 6 ja 8 - !·.*: 12.
Kuvioluettelo
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirustuksiin, joista 35 kuvio 1A esittää ATM-solun perusrakennetta, kuvio 1B esittää Frame Relay kehyksen perusrakennetta, 6 108902 kuvio 2 esittää lohkokaaviota TETRA-tietoliikennejärjestelmästä, kuvio 3 havainnollistaa radiotien pakettien ja siirtoverkossa siirrettävien pakettien keskinäistä suhdetta, kuvio 4 esittää keksinnön mukaista kehystä, ja 5 kuvio 5 kuvaa keksinnön mukaisen kehyksen otsakkeen sisältöä, ja kuvio 6 esittää lohkokaavion verkkosolmusta.
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti olettaen 10 tietoliikennejärjestelmä ETSIn (European Telecommunications Standards Institute) määrittelemän TETRA-standardin (Trans-European Trunked Radio tai Terrestrial Trunked Radio) mukaiseksi digitaaliseksi radiojärjestelmäksi. TET-RA-standardissa on standardoitu mm. liitäntärajapinnat muihin verkkoihin, il-marajapinta ja liitäntärajapinta toiseen TETRA-standardin mukaiseen verk-15 koon. TETRA-standardissa ei kuitenkaan ole standardoitu siirtoverkon sisäistä rakennetta, joten se soveltuu hyvin esimerkkiverkoksi. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu radiojärjestelmiin tai muihin langattomiin järjestelmiin, vaan alan am-mattilaiselle on itsestään selvää, miten keksintöä voidaan soveltaa muissa • « : tietoliikennejärjestelmissä sekä langattomaan tiedonsiirtoon perustuvissa ver- ;:· 20 koissa että kiinteissä verkoissa.
Kuviossa 2 on esitetty yksi esimerkki TETRA-järjestelmän 1 raken-teestä. Matkaviestin MS (Mobile Station) on yhteydessä siirtoverkkoon 2 tukiaseman BS välityksellä radioteitse Air. Radiorajapinta on määritelty TETRA-·, ; standardissa. Jokainen tukiasema BS (Base Station) sisältää solmun N, joka 25 on kytketty yhteysjohdolla johonkin kiinteän siirtoverkon TETRA-keskuksista DXT (Digital Exchange for TETRA). TETRA-keskukset DXT on kytketty kiinte-ällä yhteydellä toisiin keskuksiin DXT ja TETRA-solmukeskukseen DXTc : (Digital Central Exchange for TETRA), joka on keskus, johon on kytketty muita /. _ keskuksia DXT ja/tai muita solmukeskuksia DXTc vaihtoehtoisten liikennereit- 30 tien aikaansaamiseksi. Liitäntärajapinta toiseen TETRA-verkkoon on sijoitettu • tässä esimerkissä solmukeskukseen DXTc, mutta se voi sijaita myös muissa keskuksissa DXT. Standardin määrittelemät ulkoiset liitäntärajapinnat yleiseen puhelinverkkoon PSTN (Public Switched Telephone Network), digitaaliseen monipalveluverkkoon ISDN (Integrated Services Digital Network), yritysvaih-35 teeseen PABX (Private Automatic Branch Exchange) ja pakettivälitteiseen dataverkkoon PDN (Packet Data Network) on tässä esimerkissä sijoitettu yh- 7 108902 teen keskukseen DXT, mutta ne voivat olla vaikka joka keskuksessa. Kaikki siirtoverkon 2 solmut N, DXT ja DXTc voivat siten sekä lähettää tietopaketteja siirtoverkkoon 2 että vastaanottaa niitä siirtoverkolta 2. Solmujen toimintaa selostetaan tarkemmin kuvion 6 yhteydessä käyttäen esimerkkisolmuna kes-5 kusta DXT. TETRA-siirtoverkko käsittää myös muita liitäntärajapintoja ja oheislaitteita, joita ei ole kuviossa esitetty. Näitä ovat esimerkiksi verkonhal-lintajärjestelmät ja käyttöpaikkajärjestelmät.
Kuviossa 3 havainnollistetaan radiotien puhelujaksojen ja siirtoverkossa siirrettävien pakettien keskinäistä suhdetta. Siirrettäessä tietoa radio-10 tiellä lähetetään kantoaallolla peräkkäin kehyksiä. Yksi kehys sisältää kanto-aaltokohtaiset kanavat eli yhteydet ja siten vastaanottavalle matkaviestimelle tarkoitettuun puheluun kuuluvan puhelujakson kanavalla. Kun TETRA-järjestelmässä tai muussa vastaavassa järjestelmässä käsitellään yhtä puhelua erillisinä puheenvuoroina, tarkoitetaan tässä selityksessä puhelulla pu-15 heenvuoroa. Vastaavasti tukiasema vastaanottaa perättäisiä kehyksiä, joissa jokaiselle yhteydelle on varattu kanava. Nykyisin käytössä olevien kantoaallon kanaviinjakomenetelmien mukaisesti kehykset ovat joko TDMA- tai CDMA-kehyksiä. Kehyksien lähetyksen kesto riippuu käytetystä radiojärjestelmästä. Esimerkiksi TETRA-standardia noudattavassa järjestelmässä yhden TDMA-i 20 kehyksen lähettäminen kestää noin 60 ms, ja CDMA-menetelmällä toteutetus-sa kapeakaistaisessa tiedonsiirrossa kehyksen lähettäminen kestää noin 20 ms.
:' I ‘: Kuviossa 3 on esitetty kantoaallolla lähetettävät kanavat C1, C2, C3 ja C4 TETRA-standardin mukaisessa keksinnön ensimmäisessä edullisessa : 25 suoritusmuodossa. TETRA-standardin mukainen radiorajapinta Air perustuu • * * ,··*,’ nelikanavaiseen aikajakokanavoituun kantoaaltoon, jonka kaistanleveys on 25 kHz. TETRA-standardissa kanavaa nimitetään aikaväliksi. Jatkossa tässä se-: lityksessä käytetään kuitenkin sanaa kanava samassa merkityksessä. Kuvios- ,,,·' sa on selvyyden vuoksi esitetty vain yksi kantoaalto ja vain toiseen suuntaan.
; v, 30 Yhdellä tukiasemalla voi olla montakin kantoaaltoa ja kantoaaltoja on sekä uplink- että downlink-suuntaan. Jokaiselle puhelulle on varattu yleensä yksi * ‘ kanava, mutta TETRA-standardin radiojärjestelmä mahdollistaa useammankin kanavan varaamisen yhdelle puhelulle. Selvyyden vuoksi kuitenkin oletetaan, että yksi puhelu varaa yhden kanavan. Viitaten kuvioon 3 oletetaan, että ka-35 navalla C1 lähetetään suojaamatonta dataa, jolloin tiedonsiirtonopeus on 7200 bittiä sekunnissa ja puhelujakson varsinainen tietosisältö eli hyötykuorma 108902 8 PL-1 on 432 bittiä eli 54 tavua. Kanavalla C3 lähetetään suojattua dataa, jolloin tiedonsiirtonopeus on 4800 bittiä sekunnissa ja puhelujakson hyötykuorma PL-2 on 288 bittiä eli 36 tavua. Tukiasemassa olevassa solmussa N radiotieltä vastaanotetun puhelujakson hyötykuorma PL-1, PL-2 erotetaan muusta radio-5 tiellä siirretystä tiedosta ja tehdään hyötykuormasta kuvion 4 yhteydessä selitettävällä tavalla paketti P1, P2. Vastaavasti siirtoverkosta päin vastaanote-! tuista paketeista otetaan solmussa N hyötykuorma PL-1, PL-2 erilleen, lisä tään siihen radiotiellä tarpeelliset muut tiedot ja lähetetään puhelujakso oikeassa aikavälissä edelleen matkaviestimelle. Kuviossa 3 ei ole esitetty pu-10 helujakson tarkkaa yksityiskohtaista rakennetta eikä tietojen todellista sijaintia, vaan esitystapa kuvaa ainoastaan puhelujakson tietosisältöä siten, että keksinnön perusajatus on selkeästi ilmaistavissa. Viivoitetulla osuudella kuvataan kuviossa 3 radiorajapinnan yli siirtyvää hyötykuormaa ja mustalla osuudella muuta radiotiellä samalla kanavalla siirtyvää, kuten esimerkiksi kanavakoo-15 dausta. Todellisuudessa ilmarajapinnan yli lähetettävässä puhelujaksossa viivoitettu osuus ja määrätty osuus mustasta osasta on sekoitettu keskenään.
... Kuviossa 3 datasiirtoon esitettyjen pakettien lisäksi TETRA- standardissa on määritelty vahvasti suojattu data, jonka tiedonsiirtonopeus * * · ilmarajapinnalla on 2400 bittiä sekunnissa, jolloin puhelujakson varsinainen : 20 hyötykuorma on 144 bittiä eli 18 tavua. Datasiirron lisäksi TETRA-standardissa on kaksi mahdollisuutta siirtää puhetta. Yleensä puhetta siirretään lähettämällä • '.· se kanavakoodattuna puheena, jolloin yhden puhelujakson hyötykuorma on :T: 274 bittiä eli 34,25 tavua. Puhetta on mahdollista siirtää myös kanavakoodaa- mattomana, jolloin yhden puhelujakson hyötykuorma on 432 bittiä eli 54 ta-| 25 vua. Kanavakoodaamaton puhe ja suojaamaton data käyttävät siis täsmälleen . · · · ’ samaa hyötykuormaa.
Edellä esitetyt tiedonsiirtonopeudet ovat nettotiedonsiirtonopeuksia * : ja niitä vastaavat hyötykuormat nettohyötykuormia. Tällä tarkoitetaan sitä, että esimerkiksi datan pakkausohjelmalla voitaisiin 864 bitin tieto onnistua pak-30 kaarnaan 432 bittiin, jolloin bruttohyötykuorma on 864 bittiä (ja bruttotiedon-siirtonopeus 14 400 bittiä sekunnissa), mutta siirtyvä kuorma eli nettohyöty- » »* kuorma on 432 bittiä nettotiedonsiirtonopeudella 7 200 bittiä sekunnissa. Tiedonsiirtonopeutta voidaan kasvattaa myös varaamalla useampia kanavia yhdelle yhteydelle. Nettotiedonsiirtonopeudella tarkoitetaan kuitenkin yhdellä ka-35 navalla käytettävää nopeutta ja nettotiedonsiirtonopeutta vastaavalla hyöty- 9 108902 [ kuormalla tarkoitetaan yhdessä kehyksessä yhdellä kanavalla siirrettävää tietomäärää.
Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen tiedonsiirtopaketin rakenne ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa, jossa käytetään TET-5 RA-standardia. Paketti koostuu hyötykuormasta PL, jonka pituus määräytyy ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa tiedonsiirtonopeuden perusteella. Sen pituus on siten joko 432, 288, 274 tai 144 bittiä (eli pituus tavuina 54, 36, 34.25 tai 18). Keksintö ei mitenkään rajoitu näiden mittojen käyttöön ja esimerkiksi 432 bitin hyötykuorma voitaisiin jakaa kahteen osaan ja lähettää 10 288 ja 144 bitin paketeissa tai vastaavasti 274 bitin hyötykuorma voitaisiin lähettää 288 bitille tarkoitetussa paketissa. Oleellista keksinnössä on, että tietoa siirretään vakiopituisissa paketeissa, joita vakiopituuksia on vähintään kaksi. Määrittelemällä kullekin tiedonsiirtonopeudelle eli radiotien puhelujakson hyötykuormalle oma siirtopaketin koko saavutetaan se etu, että pakettien proses-15 sointi helpottuu ja verkon toimintaa voidaan optimoida entistä paremmin.
Viitaten kuvioon 4 lisätään hyötykuormaan otsake H, jonka pituus ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa on vakio 4 tavua eli 32 bittiä. Otsakkeen rakennetta kuvataan tarkemmin kuvion 5 yhteydessä. Jokaiselle i » · hyötykuormapituudelle voitaisiin määritellä myös oma otsakepituutensa, esi-i 20 merkiksi 432 bitin hyötykuormaan voitaisiin lisätä 24 bitin otsake, 288 bitin hyötykuormaan 32 bitin, 274 bitin hyötykuormaan 46 bitin ja 18 tavun hyöty-; *.. kuormaan 40 bitin otsake. Yhden vakiomittaisen otsakkeen käytöstä on se etu, :T: että pakettien prosessointi verkon solmuissa helpottuu. Omia otsakepituuksia käytettäessä etuna on se, että voidaan säädellä pakettien kokoja, niin että : 25 verkon käytön optimointi monipuolistuu ja siirrettävien pakettikokojen määrä .·>·! vähenee.
Kuviossa 4 esitettyyn pakettiin on lisätty paketin tiedonsiirtovirhei-den havaitsemiseksi loppupääte C. Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuo-,,,· dossa loppupäätettä C ei lisätä niihin paketteihin, joiden hyötykuorma on 432 ; 30 bittiä. Siirretäänhän tämä hyötykuorma suojaamattoma- na/kanavakoodaamattomana eli ilman virheentarkistusta ilmarajapinnan yli, * I » joka on huomattavasti virhealttiimpi. Tätä tiedonsiirtonopeutta käytettäessä tiedonsiirron oikeellisuudella ei ole kovinkaan suurta merkitystä. Loppupäät-teettömästä paketista on se etu, että lähetettävän paketin kokonaispituus ly-35 henee hiukan, paketti saadaan lähtemään hiukan nopeammin ja paketti pystytään vastaanottamaan nopeammin, koska paketista ei tarvitse tarkistaa 10 1 08902 mahdollisia siirtovirheitä. Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa lop-pupääte lisätään niihin paketteihin, joiden hyötykuorma on joko 288, 274 tai 144 bittiä. Loppupääte C on ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa kaikissa kolmessa sama, esimerkiksi 16 bittinen syklinen tarkistus CRC (Cyclic 5 Redundance Check). Niinpä ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa varsinaiseen siirtoverkkoon tulee, siirtyy ja lähtee puhelupaketteja P, joiden koko on joko 464, 336, 322 tai 192 bittiä. Keksinnön muissa suoritusmuodoissa loppupäätettä ei tarvitse käyttää tai loppupääte voi olla samanlainen kaikissa paketeissa tai jokaiselle pakettikoolle voidaan määritellä oma loppupäät-10 teensä. Loppupääte voi myös olla virheenkorjauksen mahdollistava, esimerkiksi eteenpäinkorjaava FEC (Forward Error Correction). Oleellista keksinnön mukaiselle paketille on, että sen pituus on aina joku ennalta määritellyistä va-kiopituuksista, ja että se käsittää ainakin ennalta määrätyn pituisen otsakkeen ja tietyn pituisen hyötykuorman.
15 Ensimmäisen edullisen suoritusmuodon otsakkeen rakenne on esi tetty kuviossa 5. Otsake alkaa aina ykkösbitillä, josta tunnistetaan sanomapa-ketin alkaminen. Silloin, kun siirtokanavassa ei siirretä paketteja, voidaan siinä lähettää tavuja (octets), joiden ensimmäinen bitti on nolla. Muissa suoritus- • · muodoissa voidaan käyttää sanomapaketin alkumerkkeinä useampaakin bittiä, • * · 20 erilaisia bittikuvioita tai aloittaa otsake nollabitillä.
; ·· · Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa seuraava bitti on bitti C/S, joka ilmaisee paketin tyypin eli sen, onko kyseessä signalointitietoa si- • ’·· sältävä ohjauspaketti vai puhelu-eli tietopaketti.
v": Seuraavalla 14 bitillä A kerrotaan paketin osoite. Se voi olla kohde- 25 solmun osoite tai looginen osoite riippuen siitä, onko kyseessä ohjauspaketti vai tietopaketti. Osa osoitteista varataan ensimmäisessä edullisessa suoritus- « · .··. muodossa yleisosoitteiksi, joiden avulla voidaan esimerkiksi jakaa reititystau- • \ lujen muutokset verkkosolmuille.
' * TETRA-standardi määrittelee monia erilaisia puhe- ja datapalvelui- 30 ta, joilla on erilaisia prioriteetteja. Prioriteetti määrää sen, kuinka paketteja kohdellaan ruuhkatilanteissa. Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa : paketin otsakkeessa kerrotaankin paketin prioriteetti osoitetta A seuraavilla neljällä bitillä PR.
Seuraavilla otsakkeen kahdella bitillä N paketit numeroidaan juok-35 sevasti puuttuvan paketin havaitsemiseksi. Bittejä N voidaan käyttää myös sen kertomiseen, monenteenko aikaväliin eli kanavaan paketti on tarkoitettu. Bitti- λλ 1 08902 en N avulla voidaan välittää myös muuta verkkosolmujen mahdollisesti tarvitsemaa tietoa verkon kapasiteetin hyötykäytön maksimoimiseksi.
Bittien N jälkeen tulee kahden bitin bittisekvenssi L, joka on paketin pituuskoodi. Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa pituuskoodi 00 5 tarkoittaa, että paketin kokonaispituus on 464 bittiä, koodi 01 kokonaispituutta 336 bittiä, koodi 10 kokonaispituutta 322 bittiä ja koodi 11 kokonaispituutta 192 bittiä. Näin pystytään kahdella bitillä ilmaisemaan paketin pituus. Jos paketin pituus ilmoitettaisiin ilman pituuskoodia todellisilla luvuilla, jouduttaisiin esimerkiksi pituus 464 kertomaan yhdeksän bitin pituisella sekvenssillä kek-10 sinnön mukaisen kahden bitin sekvenssin asemasta. Vaikka pituudet ilmaistaisiin tavuina, tarvitaan pidempi pituussekvenssi: 464 bittiä on 58 tavua ja luvun 58 ilmaisemiseksi tarvitaan vähintään kuuden bitin pituinen sekvenssi.
Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa pituuskoodisekvens-sin L jälkeen tulee otsakkeen viimeinen osa, kahdeksan bitin syklinen tarkis-15 tussumma CRC otsakkeen siirtovirheiden havaitsemiseksi. Syklisen tarkistussumman käytöstä on se etu, että otsakkeen siirtovirheet havaitaan, eikä väärään osoitteeseen menossa olevaa pakettia lähetetä eteenpäin.
Jos keksinnön mukaisessa suoritusmuodossa käytetään otsaketta, jonka avulla erotetaan tietopaketit ja ohjauspaketit toisistaan, voidaan esimer-20 kiksi pituuskoodilla 00 tarkoittaa 464 bitin pituista tietopakettia tai 2048 bitin • · : : : (256 tavun) pituista ohjauspakettia. Otsakkeen bitin C/S avulla verkon solmu tietää, kummasta koosta on kysymys. Luonnollisesti myös vaihtoehto, jossa i ’·· pituuskoodi 00 tarkoittaa aina samankokoista, esimerkiksi 464 bitin pituista, v ·* pakettia, on mahdollinen. Otsakkeen bittiä C/S käyttävissä suoritusmuodoissa 25 voivat ohjauspaketit olla myös vaihtuvan pituisia, jolloin esimerkiksi sisällön eli •. | hyötykuorman ensimmäinen oktetti ilmoittaa ohjauspaketin pituuden edullisesti . ” ·. tavuina. Siihen voidaan käyttää myös otsakkeen tarkistussummalle ja pituus- • , koodille varattua tilaa sellaisissa sovelluksissa, joissa ohjauspaketit otetaan ' * vastaan kokonaan ennen kuin ne lähetetään eteenpäin. Tällöin ohjauspaketti 30 päättyy esimerkiksi kaksitavuiseen tarkistussummaan ja ennen edelleenlähet- : ’ ·': tämistä tarkistetaan, onko koko ohjauspaketti siirtynyt oikein.
.·. : Joissakin keksinnön suoritusmuodoissa voidaan mahdollisesti ’’ylijääneillä” tietopaketin pituuskoodeilla ilmaista, että paketti siirtää vakiopi-tuista signalointitietoa. Pituuskoodeja jää yli silloin, kun tietopakettien hyöty-35 kuormien lukumäärä poikkeaa kahden potensseista, kuten esimerkiksi voisi olla vain datasiirtoon tarkoitetussa TETRA-järjestelmässä, jossa hyötykuormi- 108902 12 en kokoja on kolme. Siinä ylijäävällä pituuskoodilla 10 voitaisiin ilmaista esimerkiksi 64 bitin pituista signalointitietoa sisältävä paketti riippumatta siitä, käytetäänkö bittiä C/S tai mikä bitin C/S arvo on.
Kuviossa 5 esitetty otsakkeen rakenne on ohjeellinen eikä kaikissa 5 suoritusmuodoissa tarvita jokaista kuviossa 5 esitettyä otsakkeen osaa. Keksinnön mukaisessa otsakkeessa riittää, että tietystä kohtaa tietopaketin otsaketta löytyy bittisekvenssi L, joka sisältää paketin pituuskoodin. Bittisekvenssin L pituus bitteinä riippuu edullisesti siitä, kuinka monta hyötykuorman pituutta on määritelty. Kaikki edellä esitetyt lukuarvot ovat ohjeellisia ja tarkoitettu vain 10 havainnollistamaan keksintöä rajoittamatta sitä niihin.
Kuvio 6 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisesta verkkosolmusta ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa. Verkkosolmuksi on esimerkissä valittu TETRA-keskus DXT, johon tulee kolme tulokanavaa ja josta lähtee kaksi lähtökanavaa kuvion 6 mukaisesti. Keksinnön mukaisen verkko-15 solmun lähtö- ja tulokanavien lukumäärän ainoa rajoitus on, että verkkosolmussa on vähintään yksi tulokanava. Verkkosolmu DXT käsittää keskuspäätteitä ET pakettien lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi.
Verkkosolmu käsittää myös puhelunohjausyksikön CCU, joka huo-lehtii puheluiden ohjauksesta ja resurssien hallinnasta. Puhelunohjausyksikkö 20 CCU ohjaa pakettien lähettämistä ja vastaanottamista keskuspäätteiden ET : kautta. Puhelunohjausyksikkö CCU tunnistaa vastaanotettavan paketin otsaksi" keessa olevat tiedot. Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa puhe- • '·· lunohjausyksikkö CCU havaitsee C/S-bitin perusteella, vastaanottaako se tie- : to- vai ohjauspakettia. Puhelunohjausyksikkö selvittää vastaanotettavan tieto- 25 paketin pituuden paketin otsakkeessa olevasta pituuskoodista ja tietää sen perusteella, koska koko paketti on vastaanotettu. Pituuskoodin muuttamiseksi ,···. oikeaksi pituudeksi voi puhelunohjausyksikkö CCU esimerkiksi ylläpitää muuntotaulukkoa T1, jossa on koodisarake L’ ja koodia L vastaavan todellisen : : pituuden 3 kertova pituussarake 3’. Taulukko T1 saattaa sisältää myös muita 30 sarakkeita. Esimerkiksi, jos TETRA-järjestelmän siirtoverkossa halutaan siirtää paketteja, joiden pituudet ovat täysiä tavuja, voi muuntotaulukko T1 sisältää : edellä kuvattujen sarakkeiden lisäksi sarakkeen ’’pituus tavuina”. Tällöin esi merkiksi kanavakoodatulle puheelle ja suojatulle datalle voidaan käyttää yhtä monta tavua sisältäviä paketteja, kanavakoodatulle puheelle loppuosa on vain 35 täytebittejä. Taulukon tietojen avulla puhelunohjausyksikkö CCU tietää, milloin 108902 13 täytebitit alkavat ja milloin koko paketti on vastaanotettu. Pituuskoodin L muuntamisessa todelliseksi pituudeksi 3 voidaan käyttää myös muita tapoja.
Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa keskuspäätteet ET vastaanottavat ja lähettävät paketteja myös toisiin verkkoihin. Tulokanavan 5 perusteella puhelunohjausyksikkö CCU tietää, vastaanottaako se pakettia, josta täytyy muokata kuvion 4 mukainen siirtoverkon paketti vai vastaanottaako se siirtoverkolta valmista pakettia. Jos paketti vastaanotetaan siirtoverkolta, tarkistaa puhelunohjausyksikkö CCU, onko siirtoverkolta vastaanotettu tietopaketin otsake siirtynyt oikein laskemalla otsakkeen tarkistussumman ja ver-10 taamalla sitä otsakkeessa olevaan tarkistussummaan. Mikäli luvut ovat samat, on otsake siirtynyt oikein ja puhelunohjausyksikkö CCU alkaa tutkia paketin otsakkeessa olevaa osoitetta lähettääkseen paketin. Puhelunohjausyksikkö CCU reitittää paketin käyttäen tavanomaisia reititysmenetelmiä, esimerkiksi reititystaulukoita. Jos siirtoverkolta vastaanotettava paketti lähetetään takaisin 15 siirtoverkkoon, puhelunohjausyksikkö CCU voi antaa päätelaitteelle ET käskyn aloittaa paketin lähettäminen kohti oikeaa osoitetta, vaikkei pakettia ole kokonaan vastaanotettukaan. Jos samalle lähtökanavalle parhaillaan lähetetään edellistä pakettia, joutuu paketti odottamaan hetken. Se lähetetään kuitenkin olennaisesti välittömästi eteenpäin eli sen lähettäminen aloitetaan heti, kun 20 edellinen paketti on lähetetty kokonaan. Tästä on se etu, että paketin siirtoaika : : : saadaan mahdollisimman lyhyeksi.
··:' Jos ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa puhelunoh- : ·· jausyksikkö CCU huomaa siirtoverkosta vastaanotetun paketin osoitteen pe- ν' : rusteella, että pakettia ei enää lähetetä siirtoverkossa olevalle toiselle solmul- 25 le, purkaa se paketista hyötykuorman ja tavanomaisilla muunnosprotokollilla ,; joko tekee hyötykuormasta rajapintaprotokollan mukaisen paketin/paketteja tai . muuttaa sen piirikytkentäiseksi ja lähettää eteenpäin. Jos vastaanotettu paketti sisälsi virheentarkistusta varten esimerkiksi tarkistussumman, tarkistaa puhelunohjausyksikkö sen, onko paketti siirtynyt oikein. Koska ensimmäisessä 30 edullisessa suoritusmuodossa siirtoverkossa ei tarkisteta paketin siirtovirheitä, v’; vaan ne tarkistetaan vasta siirtoverkosta poistuttaessa, estetään ensimmäi sessä edullisessa suoritusmuodossa puheen pätkiminen, jonka puuttuva paketti saisi aikaan. Sen lisäksi siirtoa nopeutetaan, kun tarkistusta ei tehdä joka solmussa. Virheellisesti siirtyneen paketin kohtelun määrittää käytetty sovellus: 35 se voidaan lähettää virheellisenä, poistaa, korvata täytepaketilla tai pyytää uudelleenlähetystä.
14 108902
Mikäli siirtoverkolta vastaanotetun paketin otsake on siirtynyt virheellisenä, ei puhelunohjausyksikkö CCU lähetä pakettia eteenpäin eikä suorita pakettien muunnoksia.
Jos vastaanotettava paketti ei tule siirtoverkolta, vaan on muokatta-5 va paketti, rakentaa puhelunohjausyksikkö CCU paketista siirtoverkossa siirrettävän, kuvion 4 yhteydessä selitetyn paketin, erottamalla hyötykuorman, lisäämällä hyötykuorman eteen kuvion 5 yhteydessä selitetyn otsakkeen oikei-ne tietoineen ja perään mahdollisen tarkistussumman.
Ensimmäisessä edullisessa suoritusmuodossa tietopaketit erote-10 taan ohjauspaketeista kuvion 5 yhteydessä esitetyn otsakkeen C/S-bitin perusteella. Kun verkkosolmu DXT rakentaa siirtopakettia, asettaa se bitin C/S joko tietopaketti- tai ohjauspakettiasentoon sen perusteella kummasta tiedosta on kyse. Vastaanottaessaan siirtoverkon pakettia verkkosolmu tietää bitin C/S perusteella, kummasta paketista on kyse. Ensimmäisessä edullisessa suori-15 tusmuodossa verkkosolmu on sovitettu vastaanottamaan ja lähettämään vaihtuvanmittaisia signalointipaketteja, joiden otsakkeen rakenne eroaa tietopaketin otsakkeesta. Esimerkiksi keskuksessa DXT puhelunohjausyksikkö CCU tunnistaa ohjauspaketin ja selvittää sen pituuden hyötykuorman ensim-mäisestä tavusta.
; 20 Muissa keksinnön mukaisissa suoritusmuodoissa verkkosolmuissa :,V ei välttämättä ole kaikkia edellä esitettyjä elementtejä tai vaihtoehtoisesti nii- • · : den toiminnot voivat olla monipuolisempia. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle ; ’·· riittää, että se käsittää ainakin kaksi verkkosolmua, joista toinen pystyy vähin- v ' tään vastaanottamaan paketin sekä tunnistamaan paketin pituuskoodista pa- 25 ketin todellisen pituuden ja toinen osaa vähintään lisätä pakettiin pituuskoodin : ·. i sisältävän otsakkeen ja lähettää paketin eteenpäin.
On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot • , on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Alan | 1 ammattilaisille tulevat olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muun- 30 nelmat ilman, että poiketaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksin-•' ’; nön suojapiiristä ja hengestä.

Claims (12)

15 1 08902 Patentti vaatim u kset
1. Menetelmä tiedon siirtoon tietoliikennejärjestelmässä (1), johon kuuluu ainakin yksi pakettivälitteinen siirtoverkko (2), jossa tietoa siirretään vakiopituisissa tietopaketeissa, joita vakiopituuksia on määritelty ennalta mää-5 rätty määrä, tunnettu siitä, että ylläpidetään kullekin vakiopituudelle (3) omaa pituuskoodia (L), ja lisätään siirrettävän paketin otsakkeeseen (H) sen pituutta vastaava pituuskoodi (L) siirrettävän paketin pituuden (3) ilmaisemiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tiedon siirtoon tieto liikennejärjestelmässä (1), johon kuuluu lisäksi ainakin yksi ilmarajapinta (Air), jonka yli on määritelty vähintään kaksi eri nettotiedonsiirtonopeutta, tunnettu siitä, että ylläpidetään vakiopituuksia (3) yhtä monta kuin on nettotie-donsiirtonopeuksia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa nettotie- donsiirtonopeus määrittää ilmarajapinnan (Air) yli siirtyvän hyötykuorman pituuden, t u n n e 11 u siitä, että määritellään vakiopituudeksi (3) hyötykuorman (PL-1, PL-2, PL) pi-tuus lisättynä vakiomittaisen otsakkeen (H) ja tietopaketin virheentarkistustie-20 don (C) pituudella.
,.!·* 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, f·.. että tietopaketin virheentarkistustiedon (C) pituus riippuu ilmarajapinnan (Air) : T: yli siirrettävän hyötykuorman virheenkorjauksen tasosta.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä .·. : 25 t u n n ett u siitä, että ,··»* lisätään tietopakettia kootessa otsakkeeseen (H) sen oikeellisuuden tarkistamiseen tarkoitettu tarkistustieto (CRC), ja aloitetaan vastaanotetun tietopaketin lähettäminen eteenpäin ver-kossa olennaisesti välittömästi otsakkeen oikeellisuuden tarkistamisen jälkeen. :v. 30
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ' ' mainittu tietoliikennejärjestelmä on TETRA-järjestelmä, ja pituuskoodi muodostuu kahden bitin pituisesta sekvenssistä.
7. Langatonta tiedonsiirtoa hyödyntävä tietoliikennejärjestelmä (1), 35 joka käsittää pakettivälitteisen siirtoverkon (2) tiedon siirtämiseksi vakiopituisissa tietopaketeissa, joita vakiopituuksia on määritelty ennalta määrätty mää- 1 ΰ 8 9 ϋ 2 rä, ja joka siirtoverkko (2) käsittää ainakin ensimmäisen solmun tietopakettien välittämiseksi siirtoverkkoon (DXT, N, DXTc) ja toisen solmun tietopakettien vastaanottamiseksi siirtoverkolta (DXT, N, DXTc), joka ensimmäinen solmu käsittää vastaanottovälineitä (ET) siirtoverkkoon saapuvan tiedon vastaanot-5 tamiseksi, muokkausvälineitä (CCU) tietopakettien kokoamiseksi, ja lähetysvä-lineitä (ET) tietopakettien lähettämiseksi siirtoverkkoon, ja joka toinen solmu (DXT, N, DXTc) käsittää ainakin vastaanottovälineitä (ET) tietopaketin vastaanottamiseksi, tunnettu siitä, että 10 muokkausvälineet (CCU) on sovitettu sisällyttämään tietopakettiin otsake (H), joka sisältää ainakin bittisekvenssistä muodostuvan pituuskoodin (L) paketissa käytetyn vakiopituuden ilmaisemiseksi, ja toisen solmun vastaanottovälineet on sovitettu tunnistamaan vastaanotettavan tietopaketin pituus paketin otsakkeessa (H) olevasta pituuskoo- 15 dista (L).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen tietoliikennejärjestelmä, joka lisäksi käsittää ainakin yhden tukiaseman (BS) pakettien välittämiseksi ilmara-japinnan (Air) yli, tunnettu siitä, että 20 muokkausvälineet (CCU) on sovitettu sisällyttämään tietopakettiin : ilmarajapinnan yli siirtyvä hyötykuorma (PL-1, PL-2) ja valitsemaan lähetettä- ··:’ vän paketin pituus (4) ja sitä vastaava pituuskoodi (L) hyötykuorman pituuden I ’· perusteella ennalta määrätystä joukosta vakiopituuksia, joita on määritelty yhtä v : monta kuin on määritelty ilmarajapinnan yli siirrettävien hyötykuormien pituuk- 25 siä.
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen tietoliikennejärjestelmä, “·. tunnettu siitä, että • , muokkausvälineet (CCU) on sovitettu sisällyttämään tietopakettiin lisäksi tietopaketin virheentarkistustieto (C). :: 30
10. Patenttivaatimuksen 7, 8 tai 9 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että : ensimmäisen solmun muokkausvälineet (CCU) on sovitettu sisäl lyttämään otsakkeeseen (H) tarkistustiedon (CRC) otsakkeen oikeellisuuden tarkistamiseksi, ja 35 toinen solmu käsittää lisäksi lähetysvälineitä (ET) tietopakettien lä hettämiseksi siirtoverkkoon sekä lähetysohjainvälineen (CCU) tietopaketin ot- 108902 Sakkeen (H) oikeellisuuden tarkistamiseksi ja vasteena oikein olevalle otsakkeelle (H) tietopaketin lähetyskäskyn antamiseksi lähetysvälineille (ET).
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 7-10 mukainen tietoliikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että 5 ensimmäisen solmun vastaanottovälineet on sovitettu erottamaan signalointi tiedosta ja muokkausvälineet on sovitettu sisällyttämään siirrettävien pakettien otsakkeisiin merkkibitin (C/S), joka ilmaisee onko kyseessä tietopaketti vai signalointipaketti, ja muokkausvälineet on sovitettu liittämään sig-nalointipakettiin paketin pituuden ilmaiseva tieto.
12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 7-11 mukainen tieto liikennejärjestelmä, tunnettu siitä, että tietoliikennejärjestelmä (1) on TETRA-järjestelmä, siirtoverkko (2) on TETRA-järjestelmän sisäinen siirtoverkko, ja pituuskoodi (L) koostuu kahden bitin pituisesta sekvenssistä. 15 • » i • I « • ( · k · « t » » t t 18 1 08902
FI974580A 1997-12-19 1997-12-19 Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon FI108902B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI974580A FI108902B (fi) 1997-12-19 1997-12-19 Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon
AU16746/99A AU1674699A (en) 1997-12-19 1998-12-18 Method and arrangement for packet-switched data transmission
NZ337269A NZ337269A (en) 1997-12-19 1998-12-18 Data transmission system, packet header contains unique packet length code
EP98961282A EP0968594A1 (en) 1997-12-19 1998-12-18 Method and arrangement for packet-switched data transmission
PCT/FI1998/000996 WO1999033230A1 (en) 1997-12-19 1998-12-18 Method and arrangement for packet-switched data transmission
US09/367,743 US6738369B1 (en) 1997-12-19 1999-10-25 Method and arrangement for packet-switched data transmission

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI974580A FI108902B (fi) 1997-12-19 1997-12-19 Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon
FI974580 1997-12-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI974580A0 FI974580A0 (fi) 1997-12-19
FI974580A FI974580A (fi) 1999-06-20
FI108902B true FI108902B (fi) 2002-04-15

Family

ID=8550180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI974580A FI108902B (fi) 1997-12-19 1997-12-19 Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6738369B1 (fi)
EP (1) EP0968594A1 (fi)
AU (1) AU1674699A (fi)
FI (1) FI108902B (fi)
NZ (1) NZ337269A (fi)
WO (1) WO1999033230A1 (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1079569A1 (de) * 1999-08-26 2001-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Übertragung von Zusatzinformationen bei der Übertragung von Datenpaketen
US7522631B1 (en) 1999-10-26 2009-04-21 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for efficient data transmission control in a wireless voice-over-data communication system
DE69926514T2 (de) * 1999-11-23 2006-06-08 Lucent Technologies Inc. Verfahren, Vorrichtung und Datenpaket zum Anzeigen der Länge der Nutzdaten, die in einem Datenpaket in einem Mobilfunktnetz übermittelt werden
US20020162068A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-31 Jens Meggers Weak data verification for low processing power devices
US20030023915A1 (en) * 2001-07-30 2003-01-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Forward error correction system and method for packet based communication systems
JP2006115358A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Ntt Docomo Inc パケット送信制御装置及びパケット送信制御方法
US7447979B2 (en) * 2005-01-04 2008-11-04 Intel Corporation Device, system and method of detecting erroneous packets
US7489675B2 (en) * 2005-09-12 2009-02-10 Motorola, Inc. Method for indicating padding in a digital mobile radio system
US10841833B2 (en) 2016-10-12 2020-11-17 Qualcomm Incorporated Streamlined user plane headers for high data rates
JP2019041182A (ja) * 2017-08-23 2019-03-14 株式会社東芝 無線通信装置および無線通信方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491945A (en) * 1982-06-25 1985-01-01 At&T Bell Laboratories Fast packet switch
EP0215526B1 (en) * 1985-09-19 1991-05-08 BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY Naamloze Vennootschap Data communication system
US5020055A (en) * 1989-06-23 1991-05-28 May Jr Carl J Multi-length packet format including fixed length information words
US5251215A (en) * 1992-01-13 1993-10-05 At&T Bell Laboratories Modifying check codes in data packet transmission
FR2709893B1 (fr) * 1993-09-06 1996-02-16 Alcatel Mobile Comm France Procédé de partage de canaux par vol d'intervalles de temps contrôlé dans un système de radiocommunications multiplexées, terminal et infrastructure correspondants.
DE69434503T2 (de) * 1994-01-11 2006-05-18 Ntt Docomo Inc. Mobiles Funk-Übermittlungssystem
US5644568A (en) * 1995-03-15 1997-07-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for organizing and recovering information communicated in a radio communication system
GB2301752B (en) * 1995-06-02 2000-03-29 Dsc Communications Control message transmission in telecommunications systems
US5844918A (en) * 1995-11-28 1998-12-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital transmission/receiving method, digital communications method, and data receiving apparatus
US6178470B1 (en) * 1996-10-30 2001-01-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Chip for CCSDS compatible serial data streams
US6064678A (en) * 1997-11-07 2000-05-16 Qualcomm Incorporated Method for assigning optimal packet lengths in a variable rate communication system

Also Published As

Publication number Publication date
FI974580A (fi) 1999-06-20
AU1674699A (en) 1999-07-12
US6738369B1 (en) 2004-05-18
EP0968594A1 (en) 2000-01-05
WO1999033230A1 (en) 1999-07-01
NZ337269A (en) 2001-01-26
FI974580A0 (fi) 1997-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2824887B1 (en) Apparatus and method for transmitting variable-length data according to a radio link protocol in a mobile communication system
FI106591B (fi) Menetelmä tiedonsiirtovirtausten välittämiseksi
US7068681B2 (en) Apparatus and method for exchanging variable-length data according to radio link protocol in mobile communication system
US6870837B2 (en) Circuit emulation service over an internet protocol network
FI101332B (fi) Epäjatkuvalähetys monikanavaisessa suurinopeuksisessa datasiirrossa
US6594244B1 (en) Data communication device and method in a CDMA communication system
CN1164136C (zh) 电信系统中的流量控制方法
CN1138929A (zh) 移动通信系统中分组数据传输方法和网元
US6226294B1 (en) Multiplexing traffic into structure blocks in ATM cells
US6826168B2 (en) System and method relating to digital mobile communication systems
US6920152B1 (en) Apparatus and method for exchanging variable-length data according to a radio link protocol in a mobile communication system
FI108902B (fi) Menetelmä ja järjestelmä pakettivälitteiseen tiedonsiirtoon
US6590909B1 (en) ATM communications system and method
US6229823B1 (en) System and method for the compression of proprietary encapsulations
FI107109B (fi) Digitaalinen tietoliikennejärjestelmä
FI106499B (fi) Tiedonsiirtomenetelmä ja verkkoelementti
FI101921B (fi) ATM-virtuaalikanavien toteuttaminen pakettiverkossa
JP2001016179A (ja) 運ばれる様々な種類のトラフィックの要件を考慮した伝送システムと、対応する送信機および受信機
CN113853014A (zh) 信息传输方法、装置、相关设备及存储介质
Fabri et al. Proposed evolution of GPRS for the support of voice services
US6694472B1 (en) Error correction for frames carried over multiple networks
CA2239200C (en) Telecommunications system
JP2003069518A (ja) 時分割多元接続システムにおけるフレーム構成方法および装置