FI108974B - Pehmeä kanavanvaihto CDMA-solukkopuhelinjärjestelmässä - Google Patents

Description

1 08974 PEHMEÄ KANAVANVAIHTO CDMA-SOLUKKOPUHELINJÄRJESTELMÄSSÄ

Keksinnön kohteena on solukkopuhelinjärjestel-mä. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on uusi ja 5 parannettu järjestelmä kanavanvaihdon ohjaamiseksi soluasemien viestinnässä matkaviestinyksiköiden kanssa koodijako-monipääsy- (code division multiple access = CDMA)solukkopuhelinjärjestelmässä.

Koodijako-monipääsy(CDMA)-modulaatiotekniikoi-10 den käyttö on eräs monista tekniikoista viestinnän mahdollistamiseksi silloin kun läsnä on suuri joukko järjestelmän käyttäjiä eli viestimiä. Vaikka tunnetaan muitakin tekniikoita, kuten aikajako-monipääsy- (time division multiple access=TDMA), taajuusjako-monipääsy-15 (frequency division multiple access=FDMA) ja AM-modu-laatiojärjestelmiä, kuten amplitudia seuraava yksisivu-kaista (amplitude companded single sideband = ACSSB), on CDMA:11a merkittäviä etuja verrattuna näihin muihin modulaatiotekniikoihin. CDMA-tekniikan käyttöä moni- t | 20 pääsyviestintäjärjestelmässä on selostettu amerikkalaisessa patenttihakemuksessa 06/921,261, 17.10.1986, jonka nimitys on "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", joka nyttemmin on amerikkalainen patentti US 25 4,901,301, hakijana sama, kuin tässä hakemuksessa, ja \v jonka patentin sisältö liitetään tähän viittauksella.

Mainitussa patenttijulkaisussa selostetaan :’\j monipääsytekniikkaa, missä matkapuhelinjärjestelmän *.'·,· matkaviestimiä, joissa kussakin on lähetinvastaanotin, • » 30 viestivät satelliittitoistinasemien tai maatukiasemien * » · (tunnetaan myös solussa sijaitsevina asemina tai lyhy-. . esti soluasemina) kautta käyttäen koodijako-monipääsy- (CDMA-) leveäspektriviestisignaaleja. Käytettäessä CDMA-viestintää taajuusspektriä voidaan käyttää uudel-: 35 leen useita kertoja, mikä sallii järjestelmän käyttäjä- kapasiteetin lisäämisen. CDMA-tekniikan käyttö johtaa paljon suurempaan spektritehokkuuteen kuin mikä voidaan 2 108974 saavuttaa muilla monipääsytekniikoilla.

Tavanomaisissa solukkopuhelinjärjestelmissä käytettävissä olevan taajuuskaista on jaettu kanaviin kaistanleveydeltään tyypillisesti 30 kHz käytettäessä 5 analogista FM-modulaatiotekniikkaa. Järjestelmän palvelualue on maantieteellisesti jaettu erikokoisiin soluihin. Käytettävissä olevat taajuuskanavat on jaettu ryhmiin kunkin ryhmän tavallisesti sisältäessä saman määrän kanavia. Taajuusryhmät on nimetty soluille si-10 ten, että minimoidaan rinnakkaiskanavan häiriön mahdollisuus. Ajatellaan esim järjestelmää, jossa on seitsemän taajuusryhmää ja solut ovat samankokoisia kuusikul-mioita. Yhdessä solussa käytettyä taajuusryhmää ei käytetä tuon solun kuudessa lähimmässä tai ympäröivässä 15 naapurisolussa. Edelleen yhden solun taajuusryhmää ei käytetä kahdessatoista lähimmässä tuon solun naapuri-solussa.

Tavanomaisessa solukkopuhelinjärjestelmässä käytetty kanavanvaihtojärjestelmä on tarkoitettu salli-20 maan puhelun jatkuminen, kun matkapuhelin ylittää kahden solun välisen rajan. Kanavanvaihto yhdestä solusta toiseen aloitetaan, kun soluasemassa oleva vastaanotin, joka käsittelee puhelua, havaitsee, että matkapuhelimesta vastaanotetun signaalin voimakkuus putoaa ennal-' ' 25 tamäärätyn kynnysarvon alapuolelle. Alhaisen signaalin- :,v voimakkuuden osoitus merkitsee, että matkapuhelimen ' täytyy olla lähellä solun rajaa. Kun signaalitaso puto- aa ennaltamäärätyn kynnysarvon alapuolelle, soluasema pyytää järjestelmäohjainta määrittämään, vastaanottaako 30 viereinen soluasema matkapuhelinsignaalin, jolla on parempi signaalin voimakkuus kuin nykyisellä solu-, . asemalla.

Vastauksena nykyisen soluaseman kyselyyn ’ järjestelmäohjain lähettää sanomia viereisille solu- : 35 asemille kanavanvaihtopyynnöllä. Nykyisen soluaseman viereinen soluasema käyttää erityisiä pyyhkäisyvas-taanottimia, jotka etsivät signaalia matkaviestinyksi- i * « 3 108974 köstä määrätyltä kanavalta. Jos jokin viereisistä solu-asemista raportoi riittävän signaalitason järjestelmä-ohjaimelle, niin silloin yritetään kanavanvaihtoa.

Kanavanvaihto aloitetaan, kun uudessa solu-5 asemassa käytetty kanavaryhmän vapaa kanava on valittu. Ohjaussanoma lähetetään matkapuhelimelle komentaen sitä kytkemään nykyiseltä kanavalta uudelle kanvalle. Samanaikaisesti järjestelmäohjain kytkee puhelun ensimmäisestä soluasemasta toiseen soluasemaan.

10 Tavanomaisessa järjestelmässä puhelu keskey tyy# j°s kanavanvaihto uuteen soluasemaan epäonnistuu.

On monia syitä, miksi epäonnistuminen kanavanvaihdossa voi tapahtua. Kanavanvaihto voi epäonnistua, jos ei ole vapaata kanavaa, joka olisi käytettävissä puhelun vä-15 littämiseksi viereisessä solussa. Kanavanvaihto voi myös epäonnistua, jos toinen soluasema raportoi kuulevansa ko matkapuhelimen, kun tosiasiassa tämä soluasema itse asiassa kuulee eri matkaviestinyksikön, joka käyttää samaa kanavaa aivan eri solussa. Tämä raportointi-20 virhe johtaa puhelun kytkeytymiseen väärään soluun, tyypillisesti sellaiseen, jossa signaalin voimakkuus on riittämätön yhteyden ylläpitämiseen. Edelleen, jos matkapuhelin epäonnistuu kuulemaan komennon kanavan vaihtamiseksi, niin kanavanvaihto epäonnistuu. Tosiasialli-25 nen käyttökokemus osoittaa, että kanavanvaihdon epäon- nistumiset tapahtuvat usein, mikä asettaa järjestelmän : : luotettavuuden kyseenalaiseksi.

Toinen yleinen ongelma tavanomaisessa puhelinjärjestelmässä esiintyy, kun matkapuhelin on lähellä ; 30 kahden solun rajaa. Tässä tilanteessa signaalin tasolla on taipumus heilahdella kummassakin soluasemassa. Tämä , . signaalin heilahtelu johtaa ping-pong-tilanteeseen, jossa tehdään toistettuja pyyntöjä puhelun vaihtamiseksi edestakaisin kahden soluaseman välillä. Nämä tar-35 peettomat kanavanvaihtopyynnöt lisäävät matkaviestinyk sikön mahdollisuutta kuulla väärin kanavanvaihtopyyntö | tai se ei kuule komentoa lainkaan. Edelleen ping-pong- 4 108974 tilanne nostaa esiin sen mahdollisuuden, että puhelu keskeytyy, jos se tarpeettomasti siirretään soluun, jossa kaikki kanavat ovat parhaillaan käytössä ja siten eivät ole käytettävissä hyväksymään kanavanvaihtoa.

5 Sen vuoksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin solukkopuhelinjärjestelmään parannuksia puhelun kanavanvaihdossa soluasemien välillä ja siten antaa suurempi palveluluotettavuus.

CDMA-solukkopuhelinjärjestelmässä samaa taa-10 juuskaistaa käytetään kaikille soluille. CDMA aaltomuoto-ominaisuuksia, jotka antavat käsittelyvahvistuksen, käytetään myös diskriminoimaan signaalien välillä, jotka ovat samalla taajuuskaistalla. Matkapuhelimen tai matkaviestinyksikön ei siis tarvitse vaihtaa taajuuk-15 siä, kun puhelun kanavanvaihto tehdään yhdestä solu-asemasta toiseen. Edelleen todennäköisyys, että puhelu keskeytyy, jos kanavanvaihtokomento vastaanotetaan väärin, vähenee olennaisesti.

CDMA-solukkopuhelinjärjestelmässä kullakin 20 soluasemalla on joukko modulointi-demodulointiyksikköjä tai leveäspektrimodeemeja. Kuhunkin modeemiin kuuluu digitaalinen leveäspektrin lähetysmodulaattori, ainakin yksi digitaalinen leveäspektritiedon vastaanotin ja hakuvastaanotin. Kukin modeemi soluasemassa on nimetty 25 matkaviestinyksikölle tarpeen mukaan mahdollistamaan f * · viestintä nimetyn matkaviestinyksikön kanssa. Sen vuok-si monissa tapauksissa useita modeemeja on käytettävis-j : sä samalla kun muut voivat olla toiminnassa viestien vastaavien matkaviestinyksiköiden kanssa.

30 Käsilläolevassa keksinnössä CDMA-solukkopuhe linjär jestelmää varten käytetään kanavanvaihtojärjestelmää, jossa uusi soluasemassa oleva modeemi nimetään-I matkaviestinyksikölle samalla kun vanha soluasema jät-

[ J J J

j \ kaa puhelun palvelemista. Kun matkaviestinyksikkö si- : : : 35 jaitsee kahden soluaseman välisellä siirtymäalueella, puhelu voi kytkeytyä edestakaisin soluasemien välillä, kuten signaalin voimakkuus sanelee. Koska matkavies- 5 108974 tinyksikkö aina on yhteydessä ainakin yhden soluaseman kautta, niin ei esiinny mitään keskeyttäviä vaikutuksia matkaviestinyksikölle tai palvelussa.

Kun matkaviestintäyhteydet on varmasti luotu 5 uuden soluaseman kautta, esim matkaviestinyksikkö on hyvin uuden solun sisällä, niin vanha soluasema keskeyttää puhelun palvelemisen. Selostettua kanavanvaih-totekniikkaa voidaan pitää "pehmeänä" kanavanvaihtona soluasemien viestinnässä matkaviestinyksikön kanssa.

10 Pehmeä kanavanvaihto on olemukseltaan tee-ennenkuin- katkaiset-kytkentätoiminta. Vastakohtana tavanomaisia solukkopuhelinjärjestelmien voidaan katsoa tarjoavan katkaise-ennenkuin-teet-kytkentätoiminnan.

Keksinnön mukaisessa CDMA-solukkopuhelinjär-15 jestelmässä käytetään käytetään pehmeää kanavanvaihto- tekniikkaa, mikä sallii myös matkaviestimen aloittavan kanavanvaihdon. Matkaviestimen sallitaan myös määrittää ; paras uusi soluasema, johon yhteydet siirretään vanhas- I ta soluasemasta.

20 Vaikka on edullista, että matkaviestinyksikkö aloittaa kanavanvaihtopyynnön ja määrittää uuden solu-aseman, voidaan kanavanvaihdon käsittelypäätökset tehdä kuten tavanomaisessa solukkopuhelinjärjestelmässä.

, Kuten edellä mainittiin tavanomaisten järjestelmien " 25 suhteen, soluasema määrittää, milloin kanavanvaihto voi « * · ’·'·* olla sopivaa ja järjestelmäohjaimen kautta pyytää vie- reisiä soluja etsimään matkaviestinsignaalia. Solu-i/l asema, joka vastaanottaa järjestelmäohjaimen määrittä- män voimakkaimman signaalin, hyväksyy sitten kanavan-;’j‘; 30 vaihdon.

CDMA-solukkopuhelinjärjestelmässä kukin solu-,·, : asema lähettää "ohjauskantoaalto"-signaalin. Matkavies- tinyksiköt käyttävät tätä ohjaussignaalia saavuttamaan järjestelmän alkusynkronointi ja antamaan soluaseman 35 lähettämien signaalien karkea aika-, taajuus- ja vai- ; : heseuranta.

Kukin soluasema lähettää myös "asetus"-kana- 6 108974 van, johon kuuluu leveäspektrimoduloitua informaatiota, kuten soluaseman tunnistusinformaatiota, järjestelmän ajoitusinformaatiota, matkaviestimen hakuinformaatiota ja monenlaisia muita ohjaussignaaleita. Kunkin solu-5 aseman lähettämällä ohjaussignaalilla on sama levitys-koodi, mutta erilainen koodivaihesiirtymä. Vaihesiir-tymä sallii ohjausignaalien erottamisen toisistaan johtaen soluasemien, joista ne ovat lähtöisin, keskinäiseen erottamiseen. Saman ohjaussignaalikoodin käyt-10 täminen sallii matkaviestinyksikön löytää järjestelmän ajoitussynkronoinnin kaikkien ohjaussignaalikoodivai-heiden läpi tapahtuvalla yhdellä haulla. Voimakkain ohjaussignaali, joka määritetään vertailuprosessilla kullekin koodivaiheelle, on heti tunnistettavissa.

15 Tunnistettu ohjaussignaali vastaa lähimmän soluaseman lähettämää ohjaussignaalia.

Voimakkainta ohjaussignaalia hankittaessa, so matkaviestinyksikköä voimakkaammalla ohjaussignaalilla alkusynkronoitaessa, matkaviestinyksikkö pyyhkii tuon 20 soluaseman sopivaa asetuskanavaa. Asetuskanava lähete tään soluasemalla käyttäen yhtä joukosta erilaisia en-naltamäärättyjä leveäspektrikoodeja. Keksinnön eräässä sovellutuksessa käytetään kahtakymmentäyhtä erilaista koodia. Kuitenkin on ymmärrettävä, että enemmän tai vä-25 hemmän koodeja voidaan käyttää asetuskanavassa, joka on ’.V määritetty järjestelmäparametreilla. Matkaviestinyksik- kö aloittaa sitten haun kaikkien eri koodien läpi, ; joita käytetään asetuskanavassa.

Kun matkaviestinyksikkö tunnistaa tuolle solu-30 asemalle sopivan asetuskoodin, järjestelmäinformaatio vastaanotetaan ja käsitellään. Matkaviestinyksikkö , . pyyhkii edelleen asetuskanavaa ohjaussanomien varalta.

Eräs tällainen ohjaussanoma osoittaisi puhelun odotta-·’ ’ van siirtoa tälle matkaviestinyksikkölle.

; 35 Matkaviestinyksikkö jatkaa vastaanotetun oh- jauskantoaaltosignaalikoodin tutkimista koodisiirtymis-sä, jotka vastaavat viereisen soluaseman lähettämiä · t » 7 108974 ohjaussignaaleja. Tämä tutkinta tehdään sen määrittämiseksi, onko viereisistä soluista tuleva ohjaussignaali tulossa voimakkaammaksi kuin ohjaussignaali, joka on ensin määritetty voimakkaimmaksi. Jos tässä puhelun 5 inaktiivisessa moodissa viereisen soluaseman ohjaussignaali tulee voimakkaammaksi, niin matkaviestinyksikkö omaksuu voimakkaamman ohjaussignaalin ja uuden solu-aseman vastaavan asetuskanavan.

Kun puhelu on aloitettu, määritetään pseudoko-10 hina-(PN) -koodiosoite käytettäväksi tämän puhelun aikana. Koodiosoite voi olla joko soluaseman nimeämä tai olla määritetty ennaltajärjestelyllä, joka perustuu matkaviestinyksikön tunnisteeseen. Sen jälkeen kun puhelu on aloitettu, matkaviestin jatkaa viereisissä 15 soluissa sijaitsevien soluasemien ohjaussignaalin tutkimista. Ohjaussignaalin tutkiminen jatkuu sen määrittämiseksi, tuleeko yksi viereisten soluasemien lähettämistä ohjaussignaaleista voimakkaammaksi kuin sen solu-aseman lähettämä ohjaussignaali, jonka soluaseman kans-20 sa matkavietinyksikkö on yhteydessä. Kun viereisessä solussa olevan soluaseman ohjaussignaali tulee voimakkaammaksi kuin nykyisessä solussa olevan soluaseman lähettämä ohjaussignaali, niin se on osoitus matkavies-tinyksikölle, että on saavuttu uuteen soluun ja että 25 kanavanvaihto pitäisi aloittaa. Vastauksena tähän oh-. jaussignaalin voimakkuuden määrittämiseen, matkavies- tinyksikkö synnyttää ja lähettää ohjaussanoman solu- * : : asemalle, joka juuri palvelee puhelua. Tämä ohjaus- ’ i sanoma, joka osoittaa, että uuden soluaseman lähettämä ; : 30 ohjaussignaali on nyt voimakkaampi kuin nykyisen solu- aseman lähettämä ohjaussignaali, annetaan järjestelmä-ohjaimeen. Ohjaussanoma sisältää edelleen informaatiota, joka tunnistaa uuden soluaseman, ja PN-koodin. Jär-jestelmäohjaimeen releoitu ohjassanoma tulkitaan, että 35 kanavanvaihto matkaviestinyksikön viestinnässä tunnistettuun soluasemaan on aloitettava.

Järjestelmäohjain aloittaa nyt kanavanvaihto- 8 108974 prosessin. On ymmärrettävä, että kanavanvaihdon aikana tietyn matkaviestinyksikön, joka käy läpi kanavanvaih-toprosessin, PN-koodiosoitteen ei tarvitse muuttua. Järjestelmäohjain aloittaa kanavanvaihdon nimeämänä 5 puhelulle modeemin, joka sijaitsee uudessa soluasemas-sa. Tälle modeemille annetaan PN-osoite, joka liittyy puheluun matkaviestinyksikön ja nykyisen soluasemassa olevan modeemin välisessä yhteydessä. Uusi soluasemamo-deemi, joka on nimetty palvelemaan puhelua, etsii ja 10 löytää matkaviestinyksikön lähettämän signaalin. Solu-asemamodeemi alkaa myös lähettää ulospäin suunnattuja signaaleja matkaviestinyksikölle. Matkaviestinyksikkö etsii ulospäin suunnattuja signaaleja uuden soluaseman antaman signaali- ja asetuskanavainformaation mukaises-15 ti.

Kun uuden soluasemamodeemin lähettämä signaali on saatu, matkaviestinyksikkö kytkeytyy kuuntelemaan tätä signaalia. Matkaviestinyksikkö lähettää sitten ohjaussanoman, joka osoittaa, että kanavanvaihto on 20 valmis. Ohjaussanoma tuotetaan jommallakummalla tai kummallakin vanhalla ja uudella soluasemamodeemilla järjestelmäohjaimeen. Vastauksena tähän ohjaussanomaan järjestelmäohjain kytkee puhelun yksistään uuteen solu-, asemamodeemiin samalla kun se keskeyttää puhelun vanhan 25 soluasemamodeemin kautta. Vanha soluasemamodeemi palaa vapaiden modeemien joukkoon, jotka ovat käytettävissä uudelleennimeämistä varten.

: ‘ * Lisäparannuksena kanavanvaihtoprosessissa voi olla toinen toimintamoodi. Tätä toista moodia kutsutaan 30 tässä soluasemamonitiemoodiksi. Soluasemamonitiemoodia on selostettu edelleen samojen keksijöiden ja hakijan rinnakkaisessa amerikkalaisessa patenttihakemuksessa, jonka nimitys on "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", nro 07/432,552, jätetty 7.11.1989.

35 Soluasemamonitiemoodissa puhelun annetaan vii pyä välitilassa, jota kuvattiin yllä viitaten kahden soluaseman käsittelemään puheluun. Tässä selostetussa

' I

9 108974 esimerkkisovellutuksessa käsilläolevan keksinnön matkapuhelimeen viitaten käytetään kolmea demodulaattoripro-sessoria tai vastaanotinta. Yhtä vastaanotinta käytetään seurantatoimintaan, kun taas kahta muuta vastaan-5 otinta käytetään kaksikanava-monitievastaanottimena.

Yksittäisessä solussa tapahtuvan toiminnan aikana pyyh-käisyvastaanotin pyrkii löytämään soluaseman lähettämän signaalin, joka kulkee useita reittejä matkaviestinyk-sikköön. Nämä monireittisignaalit aiheutuvat tyypilli-10 sesti signaalien heijastumisesta maaston rakennuksista ja muiden signaalien esteistä. Kun kaksi tai enemmän tällaisia heijastumia löydetään, niin kaksi vastaanotinta nimetään kahdeksi voimakkaimmaksi reitiksi. Pyyhkäisyvastaanotin jatkaa useiden reittien arvioimis-15 ta kahden vastaanottimen pitämiseksi synkronoituina signaaleilla kahdella voimakkaimmalla reitillä, kun reitin olosuhteet muuttuvat.

Soluasemamonitiemoodissa hakuvastaanottimellä määritetään kaksi voimakkainta reittiä kustakin solu-20 asemasta. Kaksi vastaanotinta nimetään demoduloimaan neljän reitin, jotka ovat käytettävissä alkuperäisestä soluasemasta ja uudelta soluasemalta, kahdella voimakkaimmalla reitillä olevia signaaleja. Datan demodulaa-tioprosessi käyttää informaatiota kummastakin näistä 25 vastaanottimesta monitienyhdistämistoiminnassa. Tämän ·:·*: monitieyhdistämistoiminnan tulos on suuresti parantunut vastus vahingollista huojuntaa vastaan, mikä voi esiintyä monireittisessä solukkopuhelinympäristössä.

Vaikka entuudestaan tunnetaan erityyppisiä ! I 30 moinitieyhdistämistekniikoita, niin käsilläoleva keksintö käyttää monitieyhdistämistä merkittävästi edistä-' mään yhteyksien laatua ja luotettavuutta matkaviestin- solukkopuhelinjärjestelmässä. Käsilläolevassa keksinnössä käytetään maksimaalisen suhteen yhdistämisen 35 erästä muotoa. Signaali-kohinasuhde määritetään kummal lekin reitille, jotka on yhdistetty kahden reitin avustuksella, jotka on painotettu vastaavasti. Yhdistäminen ίο 108974 on koherenttia, koska ohjaussignaalin demodulointi sallii kunkin reitin vaiheen määräämisen.

Reitillä matkaviestinyksiköstä kahteen solu-asemaan saavutetaan monitievastaanotto antamalla kum-5 mankin soluaseman demoduloida maatkaviestinyksikön lähettämiä signaaleja. Kumpikin soluasema lähettää edelleen demoduloituja datasignaaleja järjestelmäohjai-meen yhdessä signaalin laadun soluaseman vastaanotti-messa osoituksen kanssa. On ymmärrettävä, että on mah-10 dollista lähettää dekoodaamattomia signaaleja tai jopa demoduloimattomia signaaleja järjestelmäohjaimeen paremman monitieyhdistämisprosessin hyväksikäyttämisen sallimiseksi.

Kanavanvaihtoprosessi solumonitiemoodissa 15 aloitetaan kuten on selostettu. Matkaviestinyksikkö määrittää, että viereisen soluaseman lähettämä signaali on signaalin voimakkuudeltaan tarpeeksi suuri sallimaan signaalin hyvälaatuisen demodulaation. Matkaviestinyksikkö lähettää ohjaussanoman nykyiselle soluasemalle 20 osoittaen tämän uuden soluaseman tunnistustiedon ja pyynnön solumonitiemoodia varten. Soluasema releoi siten soluaseman tunnisteen ja pyynnön järjestelmäohjaimeen.

Järjestelmäohjain vastaa yhdistämällä puhelun 25 modeemiin uudessa soluasemassa. Järjestelmäohjain suo- rittaa sitten kahden soluaseman vastaanottamien signaa-lien monitieyhdistämisen, kun matkaviestinyksikkö suorittaa kahdesta soluasemasta vastaanotettujen signaali-: en monitieyhdistämisen. Solumonitiemoodi jatkuu niin ! 30 kauan kuin kummastakin soluasemasta vastaanotetut signaalit ovat tasolla, joka on riittävä sallimaan hyvänlaatuinen demodulaatio.

Matkaviestinyksikkö jatkaa muista soluasemista lähetettyjen signaalien hakua. Jos kolmannen soluaseman · 35 lähettämä signaali tulee voimakkaammaksi kuin toinen alkuperäisistä soluaseman signaaleista, niin matkaviestinyksikkö lähettää ohjaussanoman ainaakin toisen ny- 11 108974 kyisen soluaseman kautta järjestelmäohjaimeen. Ohjaus-sanoma osoittaa tämän soluaseman tunnisteen ja kanavanvaihdon pyynnön. Järjestelmäohjäin keskeyttää puhelun, jota on viestitty kolmesta soluasemasignaalista hei-5 koimman kautta antaen puhelun kahden voimakkaimman soluaseman kautta. Jos matkaviestinyksiköt olisivat varustettu lisävastaanottimilla, kuten kolmella vastaanottimella, voitaisiin käyttää kolmisoluasema-monitiemoodia.

10 Soluasemamonitiemoodi päättyy, kun matkavies- tinyksikkö määrittää, että vain yksi soluasema antaa riittäviä signaaleja laatudemodulointia varten. Matka-viestinyksikkö lähettää silloin ohjaussanoman, joka osoittaa soluaseman jäävän yhteyteen soluasemamonitie-15 moodia lopetettaessa. Järjestelmäohjäin voi myös päättää soluasemamonitiemoodin, jos järjestelmä tulee ylikuormitetuksi, jolloin riittämätön määrä modeemeja on käytettävissä tukemaan kaikkia matkaviestinyksikköpyyn-töjä tähän toimintamoodiin. Selostettu soluasemamoni-20 tiemoodi toteutetaan päätöksisllä, jotka tehdään matka-viestinyksikössä sen toimimiseksi soluasema-monitiemoodissa. Kuitenkin on ymmärrettävä, että soluasemamonitiemoodi voidaan toteuttaa siten, että päätökset tässä moodissa toimimista varten tehdään järjes-25 telmäohjaimessa.

Käsilläoleva keksintö tarjoaa olennaisen parannuksen nykyisiin solukkopuhelinjärjestelmiin verrattuna matkaviestinyksikön kanavanvaihdon suhteen. Käsil-läolevan keksinnön tee-ennenkuin-katkaiset -kanavan-30 vaihtomekanismi on selvä parannus koko järjestelmän luotettavuudessa yhdessä alhaisemman palvelukeskeytyk-sen kanssa. Soluasemamonitiemoodin käyttö antaa lisäparannuksia tavanomaisiin solukkopuhelinjärjestelmiin verrattuna antaen järjestelmälle lisäluotettavuutta ja 35 laatua viestinnässä.

Käsilläolevan keksinnön piirteet ja edut ilmenevät seuraavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta 12 108974 yhdessä piirustusten kanssa, joissa on kauttaaltaan samat viitenumerot ja joissa: kuva 1 esittää kaaviokuvaa esimerkinomaisesti esitetystä keksinnön mukaisesta CDMA-solukkopuhelinjär-5 jestelmästä; kuva 2 on lohkokaavio matkapuhelimesta, joka CDMA-viestintää varten CDMA-solukkopuhelinjärjestelmäs-sä; kuva 3 on lohkokaavio soluasemalaitteistosta 10 CDMA-solukkopuhelinjärjestelmässä; ja kuva 4 on lohkokaavio matkapuhelinkeskuksen laitteistosta.

Kuvassa 1 on esimerkki puhelinjärjestelmästä, jossa käsilläolevaa keksintöä on sovellettu. Kuvassa 1 15 esitetyssä järjestelmässä käytetään CDMA-modulaatiotek-niikkaa järjestelmän matkaviestinyksiköiden tai matkapuhelimien ja soluasemien välillä. Solukkojärjestelmissä suurissa kaupungeissa voi olla satoja soluasemia, jotka palvelevat satoja tuhansia matkapuhelimia. CDMA-20 tekniikan käyttö mahdollistaa helposti tämänkokoisten järjestelmien käyttäjäkapasiteetin verrattuna tavanomaisiin FM-modulaatiosolukkojärjestelmiin.

Kuvassa 1 järjestelmäohjain ja vaihde 10, johon myös viitataan nimityksellä matkapuhelinkytkentä-25 keskus (MTSO) ja johon kuuluu liitäntä- ja käsittely-piiri antamaan järjestelmän ohjaus soluasemille. Ohjain 19 ohjaa myös puhelujen reititystä yleisestä kytkentäi-sestä puhelinverkosta (PSTN) sopivaan soluasemaan väli-, : tettäväksi sopivaan matkaviestinyksikköön. Ohjain 10 30 ohjaa myös puhelujen reititystä matkaviestinyksiköistä ainakin yhden soluaseman kautta PSTN:ään. Ohjain 10 voi ohjata puheluja matkaviestinkäyttäjien välillä sopivien soluasemien kautta, koska tällaiset matkaviestinyksiköt eivät tyypillisesti viesti suoraan toistensa kanssa.

35 Ohjain 10 voi olla kytketty soluasemiin eri tavoilla, kuten erityispuhelinlinjojen, optisten kuitu-linkkien tai mikroaaltoviestintälinkkien avulla. Kuvas- 13 108974 sa 1 on esitetty kolme tällaista soluasemaa 12, 14 ja 16 ja matkaviestinyksikkö 18, johon kuuluu solukkopuhe-lin. Nuolet 20a-20b määrittävät mahdollisen viestintä-linkin soluaseman 12 ja matkaviestinyksikön 18 välillä.

5 Nuolet 22a-22b määrittävät mahdollisen viestintälinkin soluaseman 14 ja matkaviestinyksikön 18 välillä. Samoin nuolet 24a-24b määrittävät mahdollisen viestintälinkin soluaseman 16 ja matkaviestinyksikön 18 välillä.

Soluasemapalvelualueet tai solut on suunni-10 teltu maantieteellisiin muotoihin siten, että matkaviestinyksikkö on normaalisti lähinnä yhtä soluasemaa.

Kun matkaviestinyksikkö on vapaa, so mitään puheluja ei ole käsittelyssä, matkaviestinyksikkö jatkuvasti tark-kailee ohjaussignaalilähetyksiä kustakin läheisestä 15 soluasemasta. Kuten kuvassa 1 on esitetty, soluasemat 12, 14 ja 16 lähettävät ohjaussignaaleja matkaviestin-yksikölle 18 viestintälinkeillä 20b, 22b ja 24b. Sitten matkaviestinyksikkö määrittää, missä solussa se on vertaamalla näistä tietyistä soluasemista lähetettyjen 20 ohjaussignaalien voimakkuutta.

Kuvan 1 esimerkissä matkaviestinyksikön 18 voidaan katsoa olevan lähimpänä soluasemaa 16. Kun matkaviestinyksikkö 18 aloittaa puhelun, ohjaussanoma lähetetään lähimpään soluasemaan 16. Vastaanottaessaan 25 puhelunpyyntösanoman soluasema antaa merkin järjestel-·:·: mäohjaimelle 10 ja siirtää puhelunumeron. Järjestelmä- ohjain 10 yhdistää sitten puhelun PSTN:n kautta halu-tulle vastaanottajalle.

; Jos puhelu otetaan PSTN:ssä, niin järjestelmä- ! 30 ohjain 10 lähettää puheluinformaation kaikkiin alueella oleviin soluasemiin. Soluasemat puolestaan lähettävät hakusanoman halutulle matkaviestinvastaanottajalle. Kun matkaviestin kuulee hakusanoman, se vastaa ohjaus-sanomalla, joka lähetetään lähimpään soluasemaan. Tämä 35 ohjaussanoma antaa merkin järjestelmäohjaimelle , että tämä tietty soluasema on yhteydessä matkaviestinyksikön kanssa. Ohjain 10 reitittää sitten puhelun tämän solu- 14 108974 aseman kautta matkaviestinyksikköön.

Jos matkaviestinyksikkö 18 liikkuu ulos alkuperäisen soluaseman, soluaseman 16, peittoalueelta, niin tehdään yritys jatkaa puhelua reitittämällä puhelu 5 toisen soluaseman kautta. Kanavanvaihtoprosessissa on kaksi erilaista menetelmää puhelun kanavanvaihdon tai toisen soluaseman kautta reitittämisen aloittamiseksi.

Ensimmäinen menetelmä, jota kutsutaan solu-aseman aloittamaksi kanavanvaihdoksi, on samankaltainen 10 sellaisen kanavanvaihtomenetelmän kanssa kuin mitä käytetään aluperäisissä ensimmäisen sukupolven analogisissa solukkopuhelinjärjestelmissä, joita on parhaillaan käytössä. Soluaseman aloittamassa kanavanvaihdossa | alkusoluasema, soluasema 16 huomaa, että matkavies- ; 15 tinyksikön 18 lähettämä signaali on pudonnut tietyn kynnystason alapuolelle. Sitten soluasema 16 lähettää kanavanvaihtopyynnön järjestelmäohjaimeen 10. Ohjain 10 releoi pyynnön kaikkiin soluaseman 16 viereisiin solu-asemiin 14, 12. Ohjaimen lähettämä pyyntö sisältää 20 informaation, joka liittyy kanavaan, sisältäen matka-viestinyksikön 18 käyttämän PN-koodisarjän. Soluasemat 12 ja 14 virittävät vastaanottimen matkaviestinyksikön käyttämälle kanavalle ja mittaavat signaalin voimakkuuden käyttäen tyypillisesti digitaalista tekniikkaa. Jos 25 yksi soluasemien 12 ja 14 vastaanottimista raportoi ·:··· voimakkaamman signaalin kuin alkusoluaseman raportoima signaalin voimakkuus, niin silloin kanavanvaihto teh-, ··. dään tähän soluasemaan.

i Toista menetelmää kanavanvaihdon aloittamisek- i ; 30 si kutsutaan matkaviestimen aloittamaksi kanavanvaih- ; · doksi. Matkaviestinyksikkö on varustettu hakuvastaanot- ' timella, jota käytetään tarkkailemaan viereisten solu- asemien 12 ja 14 ohjaussignaalilähetystä muiden toimi-:,’j tojen lisäksi. Jos soluasemien 12 ja 14 ohjaussignaalin : : : 35 havaitaan olevan voimakkaampi kuin soluaseman 16 oh- ; '.t jausignaali, niin matkaviestinyksikkö 18 lähettää oh- i 4 » * ",!/ jaussanoman nykyiselle soluasemalle, soluasemalle 16.

* * > I i 15 108974 Tämä ohjaussanoma sisältää informaation, joka identifioi soluaseman, jolla on suurempi signaalin voimakkuus ja lisäksi informaatiota, joka pyytää tämän soluaseman kanavanvaihtoa. Soluasema 16 siirtää tämän ohjaus-i 5 sanoman ohjaimeen 10.

Matkaviestimen aloittamalla kanavanvaihto-menetelmällä on erilaisia etuja soluaseman aloittamaan kanavanvaihtoon verrattuna. Matkaviestinyksikkö tulee tietoiseksi muutoksista reiteissä sen itsensä ja vi-I 10 reisten eri soluasemien välillä paljon pikemmin ja vä hemmällä vaivalla kuin soluasemat kykenevät tekemään. Kuitenkin matkaviestimen aloittaman kanavanvaihdon suorittamiseksi kukin matkaviestinyksikkö pitää olla i varustettu hakuvastaanottimella etsintätoiminnan suo-15 rittamiseksi. Kuitenkin tässä selostetussa matkaviestimen CDMA-viestintämahdollisuuden esimerkkisovellutuk-sessa hakuvastaanottimessa on sen olemassaolon vaatimia I lisätoimintoja.

Kuva 2 esittää lohkokaaviomuodossa esimerkin 20 matkaviestinsolukkopuhelimesta. Matkaviestinyksikköön kuuluu antenni 30, joka on kytketty yhdyssuotimen 32 kautta analogivastaanottimeen 34 ja lähetystehovahvis-timeen 38. Antenni 30 ja yhdyssuodatin 32 ovat tavanomaista rakennetta ja sallivat samankaikaisen lähe-25 tyksen ja vastaanoton yhden yksittäisen antennin kaut-. ta. Antenni 30 kerää lähetetyt signaalit ja antaa ne yhdyssuotimen kautta analogivastaanottimelle 34. Vas-

» l I

... t taanotin 34 vastaanottaa RF-taajuussignaalit, jotka !", ovat tavallisesti 850 MHz taajuuskaistalla, yhdyssuoti- ; 30 mesta 34 vahvistamista ja IF-taajuudeksi taajuusalas- muuntoa varten. Tämä taajuuden muunnosprosessi toteute-v ' taan käyttämällä tavanomaista rakennetta olevaa taa- juussyntesoijaa, joka sallii vastaanottimen tulevan viritetyksi mille tahansa taajuudelle koko solukkopuhe-; ; ; 35 lintaajuskaistan vastaanottotaajuuskaistan sisällä.

,IF-signaali kulkee pinta-akustisen aallon i t t (SAW) kaistanpäästösuotimen läpi, mikä edullisessa 16 108974 sovellutuksessa on noin kaistanleveydeltään 1,25 MHz. SAW-suotimen ominaisuudet on valittu sopimaan solu-aseman lähettämän signaalin aaltomuotoon, mikä signaali on suorasarjaleveäspetrimoduloitu PN-sarjalla, joka on 5 kellotettu ennaltamäärättyyn nopeuteen, mikä edullisessa sovellutuksessa on 1,25 MHz. Tämä kellonopeus on valittu olemaan kokonaislukumonikerta joukosta yleisiä datanopeuksia, kuten 16 Kb/s, 9,6 Kb/s, ja 4,8 Kb/s.

Vastaanotin 34 suorittaa myös tehonsäätötoi-10 mintaa matkaviestinyksikön lähetystehon säätämistä varten. Vastaanotin 34 synnyttää analogisen tehonohjaus-signaalin, joka on järjestetty lähetystehonohjauspiirille 38. Matkaviestinyksikön tehonohjauspiirteen ohjausta ja toimintaa on selostettu tämän hakemuksen hakijan ja 15 keksijöiden rinnakkaisessa amerikkalaisessa patenttihakemuksessa, jonka nimitys on "METHOD AND APPRATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM", nro 07/433,031, jätetty 7.11.1989, nyttemmin US 5.056.109, julkaistu 8.10.91.

20 Vastaanotin 34 on myös varustettu analogi/di- gitaalimuuntimella (A/D) (ei esitetty) IF-signaalin muuntamiseksi digitaalisignaaliksi muunnoksen tapahtuessa 9,216 MHz:n kellonopeudella edullisessa sovellutuksessa, joka on täsmälleen kahdeksankertainen PN-25 lastunopeuteen nähden. Digitoitu signaali annetaan kuhunkin kahteen tai useampaan signaaliprosessoriin tai datavastaanottimeen, joista yksi on hakuvastaanotin loppujen ollessa datavastaanottimia. Kuvassa 2 digitoi-• tu signaaliulostulo vastaanottimesta 34 annetaan digi- i 30 taalisiin datavastaanottimiin 40 ja 42 ja hakuvas taanottimeen 44. On ymmärrettävä, että halvassa, pie-nisuorituskykyisessä matkaviestinyksikössä voi olla vain yksi datavastaantoin, kun taas suuremman suoritus-. kyvyn omaavissa yksiköissä voi olla kaksi tai useampia 35 monitievastaanoton sallimiseksi.

Digitoitu IF-signaali voi sisältää monien kytkettyjen puhelujen signaaleja yhdessä nykyisen ja 17 108974 kaikkien viereisten soluasemien lähettämien ohjauskan-toaaltojen kanssa. Vastaanotinten 40 ja 42 toimintana on verrata IF-näytteitä oikean PN-sarjan kanssa. Tämä vertailuprosessi antaa arvon, joka on tässä tekniikassa 5 tunnettu "käsittelyvahvistuksena", mikä suurentaa oikeaan PN-sarjaan sopivan signaalin signaali-häiriösuhdet-ta samalla kun se ei suurenna muita signaaleja. Vertailu-ulostulo havaitaan sitten synkronisesti käyttäen ohjaussignaalia lähimmästä soluasemasta kantoaaltovai-10 heen vertailuna. Tämän havainnointiprosessin tulos on rivi kooditettuja datasymboleja.

PN-sarjan arvo, jota on käytetty käsilläole-vassa keksinnössä, on, että diskriminaatio on järjestetty monireittisignaaleja vastaan. Kun signaali saapuu 15 matkaviestimen vastaanottimeen kuljettuaan useamman kuin yhden reitin kautta, tulee signaalin vastaanotto-aikaan ero. Tämä vastaanottoajan ero vastaa eroa matkassa jaettuna valon nopeudella. Jos tämä aikaero ylittää yhden mikrosekunnin, niin silloin vertailuprosessi 20 diskriminoi yhtä reittiä. Vastaanotin voi valita seuraako ja vastaanottaako aikaisempaa tai myöhempää reittiä. Jos on järjestetty kaksi vastaanotinta, kuten vastaanottimet 40 ja 42, niin silloin voidaan seurata kahta itsenäistä reittiä rinnakkain.

25 Hakuvastaanotin 44 on oh jausprosessorin 46 ohjauksella jatkuvaa aika-alueen seuraamista varten vastaanotetun soluaseman ohjaussignaalia, nimellisajan \ läheisyydessä, samasta soluasemasta tulevia muita moni- : reittiohjaussignaaleja varten ja muita soluaseman lä- 30 hettämiä ohjaussignaaleja varten. Vastaanotin 44 mittaa : halutun aaltomuodon minkä tahansa vastaanoton voimak kuutta muina aikoina kuin nimellisaikana. Vastaanotin 44 vertaa signaalin voimakkuutta vastaanotetuissa signaaleissa. Vastaanotin 44 antaa signaalinvoimakkuussig-35 naalin ohjausprosessorille 46, joka osoittaa voimakkaimmat signaalit.

Prosessori 46 antaa signaaleja digitaalisille 18 108974 datavastaanottimille 40 ja 42, jotta kumpikin käsittelee eri signaalia voimakkaimmista signaaleista. Toisinaan toisen soluaseman lähettämällä ohjaussignaalilla on suurempi signaalin voimakkuus kuin nykyisen solu-5 aseman signaalin voimakkuus. Silloin ohjausprosessori 46 synnyttää ohjaussanoman lähetettäväksi järjestelmä-ohjaimeen nykyisen soluaseman kautta pyytäen solun vaihtamista soluasemaan, joka vastaa voimakkaampaa ohjaussignaalia. Vastaanottimet 40 ja 42 voivat silloin 10 käsitellä puheluja kahden eri soluaseman kautta.

Vastaanottimien 40 ja 42 ulostulot antavat monitieyhdistin- ja dekoodauspiiriin 48. Piirin 48 sisältämä monitieyhdistinpiiri yksinkertaisesti säätää vastaanotettujen signaalien kahden virran ajoitusta 15 kohdakkaiseksi ja lisää ne yhteen. Tätä lisäysprosessia voidaan jatkaa kertomalla kaksi virtaa luvulla, joka vastaa kahden virran suhteellisia signaalin voimakkuuksia. Tätä toimintaa voidaan pitää maksimaalisuhteen monitieyhdistämisenä. Tulokseksi saatu yhdistetty sig-20 naalivirta dekoodataan sitten käyttäen piirin 48 sisäl tämää myötävirtahäiriönhavaitsemisdekooderia.

Esimerkkisovellutuksessa käytetään konvoluu-tiodekoodausta. Konvoluutiodekoodauksella on pakkopi-tuus 9 ja koodiluku 1/3, so kolme koodattua symboolia 25 tuotetaan ja lähetetään jokaista lähetettävää informaa- .·. tiobittiä kohden. Optimidekooderi tämäntyyppiselle ·, koodille on pehmeäpäätös-Viterbialgoritmidekooderi.

Tulokseksi saadut dekoodatut informaatiobitit annetaan käyttäjän digitaalikantataajuuskaistapiiriin 50.

30 Kantataajuuskaistapiiriin 50 kuuluu tyypilli sesti digitaalivokoderi (ei esitetty). Kantataajuus-kaistapiiri 50 palvelee edelleen liitäntänä käsikuulok-keeseen tai minkä tahansa muun tyyppiseen päätelaitteeseen. Kantataajuuskaistapiiri 50 sopeutuu monille eri-35 laisille vokoderirakenteille. Kantataajuuskaistapiiri 50 antaa ulotuloinformaatiosignaaleja viestimelle sen informaation mukaan minkä piiri 48 siihen antaa.

1 08974 19

Tavallisesti käsikuulokkeen kautta saadut käyttäjän analogiset äänisignaalit annetaan sisääntulona kantataajuuskaistapiiriin 50. Kantataajuuskaistapii-riin 50 kuuluu analogi/digitaali-(A/D)-muunnin (ei 5 esitetty), joka muuntaa analogisen signaalin digitaaliseen muotoon. Digitaalisignaali annetaan digitaalivoko-deriin, missä se kodataan. Vokoderin ulostulo annetaan myötävirheenkorjauskoodauspiiriin (ei esitetty) virheen korjausta varten. Tämä äänidigitoitukoodattusignaali on 10 ulostulo kantataajuuskaistapiiristä 50 lähetysmodulaat-toriin 52.

Lähetysmodulaattori 52 moduloi koodatun signaalin PN-kantoaaltosignaalilla, jonka PN-sarja on valittu puhelua varten nimetyn osoitetoiminnan mukaan.

15 PN-sarja määritetään ohjausprosessorilla 46 puhe-lunasetusinformaatiosta, joka on soluaseman ja dekoodattujen vastaanottimien 40 ja 42 lähettämää. Vaihtoeh-! toisesti ohjausprosessori 46 voi määrittää PN-sarjan soluaseman ennaltajärjestelyn kautta. Ohjausprosessori 20 46 antaa PN-sarjainformaation lähetysmodulaattorille 52 ja vastaanottimille puhelun dekoodaamiseksi.

Lähetysmodulaattorin 52 ulostulo antaa lähe-tystehonohjauspiiriin 38. Signaalin lähetystehoa ohjataan analogisella tehonohjaussignaalilla, joka saadaan 25 vastaanottimesta 34. Edelleen soluasemat lähettävät ohjausbittejä tehonsäätökomennon muodossa ja ne käsi-tellään datavastaanottimilla 40 ja 42. Ohjausprosessori ;··’ käyttää tehonsäätökomentoa tehotason säädön asetuksessa - ί matkaviestinyksikön lähetyksessä. Vastauksena tehonsää- . ί 30 tökomentoihin ohjausprosessori 46 synnyttää digitaali- ,: : sen tehonsäätösignaalin, joka annetaan piiriin 38.

Lisäinformaatiota vastaanottimien 40 ja 42, ohjaus-\· prosessorin 46 ja lähetystehon säädön 35 keskinäisistä suhteista on edelleen kuvattu yllämainitussa rinnakkai-• 35 sessa patenttihakemuksessa.

: Lähetystehonsäätöpiiri 38 antaa ulos tehosää- detyn moduloidun signaalin lähetystehovahvistuspiirille 20 108974 36. Piiri 36 vahvistaa ja muuntaa IF-signaalin RF-taa-juudeksi sekoittamalla taajuussyntesoijän ulostulosignaalin kanssa, mikä virittää signaalin oikelle ulostu-lotaajuudelle. Piiriin 36 kuuluu vahvistin, joka vah-5 vistaa tehon lopulliselle ulostulotasolle. Tarkoitettu lähetyssignaali on ulostulo piiristä 36 yhdyssuotimeen 32. Yhdyssuodin 32 liittää signaalin antenniin 30 solu-asemille lähetettäväksi.

Ohjausprosessori 46 kykenee myös synnyttämään 10 ohjaussanomia, kuten solumonitiemoodipyyntöjä ja solu-asemavälityksen lopettamiskomentoja. Nämä komennot annetaan lähetysmodulaattoriin lähettämistä varten. Ohjausprosessori 46 vastaa dataan, joka vastaanotetaan datavastaanottimista 40, 42 ja hakuvastaanottimesta 44 15 päätösten tekemiseksi kanavanvaihdon ja monitieyhdistä-I misen suhteen.

Kuva 3 esittää lohkokaaviomuodossa soluasema-laitteiston esimerkkisovellutusta. Soluasemassa käytetään kahta vastaanotinjärjestelmää, joilla kummallakin 20 on erillinen antenni ja analogivastaanotin avaruus-monitievastaanottoa varten. Kummassakin vastaanotinjärjestelmässä signaalit käsitellään identtisesti kunnes signaalit läpikäyvät monitieyhdistysprosessin. Piste-katkoviivan sisällä olevat elementit vastaavat element-, : 25 tejä, jotka vastaavat soluaseman ja yhden matkavies- , . tinyksikön välisestä viestinnästä. Analogivastaanotti- mien ulostulot on myös järjestetty muihin elementteihin, joita käytetään muiden matkaviestinyksiköiden : kanssa viestintään.

30 Kuvassa 3 ensimmäiseen vastaanotinjärjestel- : : mään kuuluu antenni 60, analogivastaanotin 62, hakuvas taanotin 64 ja digitaalidatavastaanotin 66. Tähän vastaanotin järjestelmään voi kuulua lisäksi digitaalidata-; , vastaanotin 68. Toiseen vastaanotinjärjestelmään kuuluu 35 antenni 70, analogivastaanotin 72, hakuvastaanotin 64 ja digitaalidatavastaanotin 66. Kanavanvaihdon ja moni-tien signaalin käsittelyyn ja ohjaukseen käytetään myös 21 108974 soluasemaohjausprosessoria 78. Kumpikin vastaanotinjär-jestelmä on kytketty monitieyhdistin- ja dekoodauspii-riin 80. Digitaalilinkkiä 82 käytetään viestimään signaaleja MTSOron ja MTSO:sta (kuva 4) soluasemalähetys-5 modulaattorilla 84 ja piirillä 80 ohjausprosessorin 78 ; ohjauksen alaisena.

Antenniin 60 vastaanotetut signaalit annetaan ! analogivastaanottimeen 62. Vastaanotetut signaalit, jotka on vahvistettu vastaanottimessa 62 olevalla vah-10 vistimella muunnetaan IF-taajuudeksi sekoittamalla taajuussyntesoijän ulostulosignaalin kanssa. IF-signaa-lit on kantataajuuskaistasuodatettu ja digitoitu prosessilla, joka on identtinen sen kanssa, mitä on selostettu matkaviestinyksikön analogivastaanottimen 15 suhteen. Digitoidut IF-signaalit annetaan digitaalida-tavastaanottimeen 66, mahdolliseen datavastaanottimeen 68 ja hakuvastaanottimeen 64 ja käsitellään vastaavasti tavalla, jota on selostettu kuvassa 2 olevien matkaviestinyksikön digitaalidatavastaanottimien ja hakuvas-20 taanottimen yhteydessä. Kuitenkin digitaalidatavas-taanottimilla ja hakuvastaanottimilla prosessointi on monessa suhteessa erilaista matkaviestimestä solu-asemaan -linkille kuin se, jota käytetään soluasemasta matkaviestimeen -linkissä.

. 25 Sisäisessä, tai matkaviestinyksiköstä solu- < I 1 asemaan -linkissä, matkaviestinyksikkö ei lähetä oh- « « jaussignaalia, jota voidaan käyttää koherenttivertailu- .,· tarkoituksiin signaalin käsittelyssä soluasemassa.

* , i Niinpä matkaviestinyksiköstä soluasemaan -linkki käyt- 30 tää ei-koherenttia modulaatio- ja demodulaatiojärjes- telmää käyttäen 64-ary ortogonaalimerkinantoa.

Hakuvastaanotinta 64 käytetään jälleen tark-; kailemaan aika-aluetta vastaanotetusta signaalista . * *" varmistamaan, että liittyvä digitaalidatavastaanotin 35 66, ja datavastaanotin 68, jos sitä käytetään, seuraa- • i vat ja käsittelevät voimakkainta käytettävissä olevaa aika-aluesignaalia. Tämä seurantaprosessi on identtinen 22 108974 sen kanssa, mitä on selostettu matkaviestinyksikön yhteydessä. Hakuvastaanotin 64 antaa signaalin solu-asemaohjainprosessoriin 75, joka antaa ohjausignaaleja digitaalidatavastaanottimille 66 ja 65 sopivien vas-! 5 taanotettujen signaalien valisemiseksi käsittelyä var- j ten.

! 64-ary ortogonaalimerkinantoprosessissa matka- i viestimen lähettämillä symbooleilla on yksi 64:stä erilaisesta mahdollisuudesta. 6-bittinen symboli kooda-10 taan yhdeksi 26:stä so 64:stä, erilaisesta binäärisar-jasta. Valittujen sarjojen ryhmä tunnetaan Walsh-funk-tioina. Optimaalinen vastaanottofunktio Walsh-funktiol-le on Fast Hadamard Transform (FHT). Hakuvastaanotti-I messa 64 ja digitaalidatavastaanottimissa 66 ja 68 j 15 sisääntulosignaalia verrataan, kuten on selostettu matkaviestinyksikön vastaanottimien yhteydessä vertailu-ulostulon ollessa syötetty FHT-prosessoriin. FHT- prosessori tuottaa 64: n kertoimen ryhmän kutakin 6 symboolia kohden. 64 symboolia kerrotaan sitten paino-20 tusfunktiolla, joka on synnytetty vastaanottimessa.

Painotusfunktio on yhteydessä mitattuun signaalin voimakkuuteen. Painotettu data annetaan sitten ulostulona monitieyhdistin- ja dekoodauspiiriin 50.

Toinen vastaanotinjärjestelmä käsittelee vas-25 taanotettu ja signaaleja samalla tavalla kuin mitä on selostettu kuvan 3 ensimmäisen vastaanotinjärjestelmän i * yhteydessä. Painotettujen 64 symboolin ulostulo vas- ;·’ taanottimista 66 ja 76 annetaan monitieyhdistin- ja « » dekoodauspiiriin 80. Piiriin 80 kuuluu summain, joka , 30 summaa painotetut 64 symboolia vastaanottimesta 66 ,·' ·' painotettujen 64 symboolin vastaanottimesta 76 kanssa.

Tulokseksi saatuja 64 kerrointa verrataan keskenään suurimman kertoimen määräämiseksi. Vertailutuloksen ’ j\ suuruus yhdessä suurimman kertoimen 64 kertoimesta tun- 35 nisteen kanssa käytetään määräämään ryhmä dekooderipai-; noarvoja ja symbooleja käytettäväksi Viterbi-algoritmi- dekooderissa, jota käytetään piirissä 80.

23 108974

Viterbi-dekooderilla on edullisesti pakkopi-tuus 9 ja koodiluku 1/2. Viterbi-dekooderia käytetään määrittämään todennäköisin informaatiobittijono. Kullekin vokoderidatalohkolle, nimellisesti 15 ms dataa, 5 saadaan signaalinlaatuarvio ja lähetetään matkavies-tinyksikön tehonsäätökomentona yhdessä datan kanssa matkaviestinyksikköön. Lisätietoa tämän laatuarvion synnyttämisestä on selostettuna yksityiskohtaisemmin yllämainitussa rinnakkaisessa hakemuksessa. Tämä laatu-10 arvio on keskimääräinen signaalikohinasuhde 15 ms: n aikavälillä.

Kuvassa 3 valinnainen digitaalidatavastaanotin 68 voidaan sisällyttää parantamaan järjestelmän suorituskykyä. Tämä lisädatavastaanotin yksin ja yhdessä 15 muiden vastaanottimien kanssa voi seurata ja vastaanottaa matkaviestinyksikön lähettämien signaalien muita mahdollisia viivereittejä. Tämän vastaanottimen rakenne ja toiminta on samanlainen kuin on kuvattu digitaalida- tavastaanottimien 66 ja 76 yhteydessä. Vastaanotinta 68 i 20 käytetään aikaansaamaan lisämonitiemoodeja. Valinnaiset lisädigitaalidatavastaanottimet ovat äärettömän käyttökelpoisia niissä soluasemissa, jotka sijaitsevat taajaan rakennetuilla kaupunkialueilla, missä esiintyy monia mahdollisuuksia monireittisignaalien esiintymi-25 seen.

* ‘ : Signaalit MTSO:sta kytketään sopivaan lähetys- ; ; modulaattoriin digitaalilinkin 82 kautta ohjausproses- sorin 78 ohjaamana. Lähetysmodulaattori 84 leveäspetri-, \ : moduloi, ennaltamäärätyn levitysfunktion, joka on oh- 30 jausprosessorissa 78, mukaisesti dataa lähetettäväksi haluttuun vastaanottavaan matkaviestinyksikköön. Lähe-tysmodulaattorin 84 ulostulo on järjestetty lähetyste-honohjauspiiriin 86, missä ohjausprosessorin 88 ohjauksen alaisena lähetystehoa voidaan ohjata. Piirin 86 35 ulostulo on järjestetty lähetystehonvahvistuspiiriin \ 88.

Piirin 88 kuuluu summain summaamaan lähetysmo- 24 108974 dulaattorin 84 ulostulo soluasemassa olevien muiden lähetysmodulaattorien ulostuloon. Piiriin 88 kuuluu edelleen summain summaamaan ohjaussignaaliulostulo j ohjaussignaaligeneraattorista 90 summattuihin lähetys- 5 modulaattoriulostulosignaaleihin. Piiriin 88 kuuluu edelleen digitaali/analogimuunnin, taajuudenylösmuun-ninpiiri ja vahvistin vastaavasti muuntamaan digitaa-lisignaalit analogisiksi signaaleiksi, muuntamaan IF-taajuussignaalit ulostulona lähetysmodulaattoireista I 10 RF-taajuuteen ja vahvistamaan RF-signaali. Piirin 88 ulostulo on järjestetty antenniin 92, mistä se säteilee matkaviestinyksiköihin soluasemapalvelualueella.

Soluasemaohjausprosessorilla 78 on vastuu digitaalidatavastaanottimien ja modulaattorien nimeämi-j 15 sestä tietylle puhelulle. Ohjausprosessori 78 myös j tarkkailee puhelun edistymistä, signaalien laatua ja aloittaa purkamisen signaalin kadotessa. Soluasema viestii MTSO:n kanssa linkin 82 kautta, mihin se on | kytketty tavanomaisella puhelinkaapelilla, optisella 20 kuidulla tai mikroaaltolinkillä.

Kuva 4 esittää lohkokaaviomuodossa laitteistoa, jota käytetään MTSO:ssa. MTSO:hon kuuluu tyypillisesti järjestelmäohjain tai järjestelmäohjainprosessori 100, digitaalivaihde 102, monitieyhdistin 104, digitaa-25 livokoderi 106 ja digitaalivaihde 108. Vaikkakaan ei ole piirrettynä, niin lisämonitieyhdistimiä ja digi-taalivokodereita on liitetty digitaalivaihteiden 102 ja 108 välille.

Kun solumonitiemoodi on aktiivi, tai MTSO on 30 kanavanvaihtoprosessissa puhelun ollessa kahden solu- aseman käsiteltävänä, signaalit saapuvat MTSOshon . useammasta kuin yhdestä soluasemasta nimellisesti saman informaation kanssa. Kuitenkin huojunnan ja häiriön vuoksi sisäisessä linkissä matkaviestimestä soluasemiin j 35 yhdestä soluasemasta tuleva signaali voi olla laadul-taan parempi kuin toisesta soluasemasta tuleva signaa-;/ li.

25 108974

Digitaalivaihdetta 102 käytetään reitittämään informaatiovirta, joka vastaa tiettyä matkaviestinyk-sikköä, yhdestä tai useammasta soluasemasta monitieyh-distimeen 104 tai vastaavaan monitieyhdistimeen siten 5 kuin järjestelmäohjainprosessorista 100 tuleva signaali määrää. Kun järjestelmä ei ole solumonitiemoodissa, monitieyhdistin voidaan joko ohittaa tai syöttää sama informaatio kuhunkin sisääntuloporttiin.

Useita sarjaankytkettyjä monitieyhdistimiä ja 10 vokodereita on järjestetty rinnan, nimittäin yksi kutakin käsiteltävää puhelua varten. Monitieyhdistin 104 vertaa signaalin laatuindikaattoreita seuraten infor-maatiobittejä kahdesta tai useammasta soluasemasignaa-lista. Monitieyhdistin 104 valitsee bitit, jotka vas-15 taavat informaation kehys-kehykseltä-perusteella korkeimman laatuista soluasemasignaalia ulostuloksi voko-deriin 90.

Vokoderi 106 muuntaa digitoidun äänisignaalin formaatin standardiksi 64 Kb/s PCN-puhelinformaatiksi, 20 analogiseksi tai minkä tahansa muun standardin formaattiin. Tulokseksi saadut signaalit lähetetään vokoderis-ta 106 digitaalivaihteeseen 108. Järjestelmäohjainpro-sessorin 100 alaisuudessa puhelu reititetään PSTNrään.

PSTN:stä tulevat matkaviestinyksikköön tarkoi-25 tetut äänisignaalit annetaan digitaalivaihteeseen 108 sopivaan digitaalivokoderiin kuten vokoderiin 106 jär-: ·' jestelmäohjainprosessorin 100 ohjauksen alaisuudessa.

Vokoderi 106 koodaa sisääntulevat digitoidut äänisig-naalit ja antaa tulokseksi saadun informaatiobittivir-30 ran suoraan digitaalivaihteeseen 102. Järjestelmäohjainprosessorin ohjauksen alaisuudessa digitaalivaihde , , 102 suuntaa koodatun datan soluasemaan tai soluasemiin, joihin matkaviestinyksikkö viestii. Jos matkaviestinyk-sikkö on kanavanvaihtomoodissa ollen yhteydessä usei-35 siin soluasemiin tai solumonitiemoodissa, niin digitaalivaihde 102 reitittää puhelut sopiviin soluasemiin sopivalla soluasemalähettimellä lähetettäväksi halut- 26 108974 tuun vastaanottavaan matkaviestinyksikköön. Kuitenkin jos matkaviestinyksikkö on yhteydessä vain yhden solu-aseman kanssa tai ei ole solumonitiemoodissa, niin signaali suunnataan vain yhteen yksittäiseen solu-5 asemaan.

Järjestelmäohjainprosessori 100 ohjaa digitaa-livaihteita 102 ja 106 reitittämään dataa MTSO:hon ja MTSO:sta. Järjestelmäohjainprosessori 100 myös määrää puhelujen nimeämisen soluasemille ja MTSO:ssa oleville 10 vokodereille. Edelleen järjestelmäohjainprosessori 100 on yhteydessä kunkin soluaseman ohjausprosessorin kanssa puhelujen nimeämisestä MST0:n ja soluaseman välillä, ja PN-koodien nimeämisestä puheluille. Edelleen on ymmärrettävä, että kuvassa 4 esitettyjen digitaalivaih-15 teiden 102 ja 106 ollessa esitetty kahtena erillisenä vaihteena, niin kuitenkin tämä toiminta voidaan suorittaa yhdellä fyysisellä vaihdeyksiköllä.

Ylläoleva edullisten sovellutusten selostus on ! tarkoitettu mahdollistamaan alan ammattimiehelle käsil- 20 läolevan keksinnön tekeminen ja käyttäminen. Erilaiset näiden sovellutusten muunnokset ovat ilmeisiä alan ammattimiehelle, ja tässä määriteltyjä yleisiä periaatteita voidaan soveltaa muihin sovellutuksiin käyttämättä keksimiskykyä. Siis, käsilläoleva keksintö ei rajoi-:25 tu tässä esitettyihin esimerkkeihin, vaan sille on :,v suotava laajin suojapiiri, joka vastaa patenttivaati- :muksissa esitettyjä uusia piirteitä.

Claims (26)

1. Järjestelmä tietoliikenneyhteyksien (20a, 20b, 22a, 22b, 24a, 24b) ohjaamiseksi matkaviestimen (18) ja maantieteellisesti jaettujen soluasemien (12, 5 14, 16) välillä, jotka soluasemat kukin määrittelevät maantieteellisen palvelualueen, kyseisen matkaviestimen vaihtaessa palvelualuetta matkapuhelinjärjestelmässä, jossa kyseinen matkaviestin (18) ja toinen viestin viestivät käyttäjäinformaatiosignaaleja jär-10 jestelmäohjaimen (10) välityksellä, joka järjestelmä- ohjain on järjestetty kyseisten soluasemien (12, 14, 16. yhteyteen, ja jotka käyttäjäinformaatiosignaalit välitetään koodijakoleveäspektrisignaaleina kyseisten tietoliikenneyhteyksien kautta, tunnettu siitä, että 15 järjestelmä käsittää: välineet (40, 42, 44, 46; 78) matkaviestimen (18) ollessa ensimmäisen soluaseman (12) palvelualueella ja välittäessä kyseisiä käyttäjäinformaatiosignaaleja kyseisen toisen viestimen kanssa kyseisen en-20 simmäisen soluaseman (12) kautta kulkevan tietoliikenneyhteyden välityksellä, määrittämään kyseisen matka- . viestimen (18) siirtyminen kyseisen ensimmäisen solu- • · . . aseman palvelualueelta toisen soluaseman (14) palveluni* alueelle, ja aikaansaamaan indikaation, joka identifi- ’···* 25 oi kyseisen toisen soluaseman (14) ; • « välineet (46; 78; 100), jotka vastaavat ky- • · ·,'*· seiseen indikaatioon kyseisten käyttäjäinformaatiosig- : : : naalien välittämisen edelleen kytkemiseksi kyseisen matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen viestimen vä-30 Iillä kyseisen toisen soluaseman (14) kautta kulkevan .···. tietoliikenneyhteyden välityksellä, samalla kun kysei- ’’’ nen matkaviestin (18) pysyy myös kyseisessä yhteydessä ’ · kyseisen toisen yksikön kanssa kyseisen ensimmäisen *·”" soluaseman (12) kautta kulkevan tietoliikenneyhteyden 35 välityksellä; ja ; välineet (46; 78; 100), jotka vastaavat yh- » * · teyden kyseiseen kytkeytymiseen kyseisen matkaviesti- i 28 108974 j men (18) ja kyseisen toisen viestimen välillä kyseisen toisen soluaseman (14) kautta kulkevan tietoliikenneyhteyden välityksellä lopettamaan ensimmäisen solu-aseman (12) kautta kulkevan tietoliikenneyhteyden vä-5 lityksellä tapahtuva kyseisen matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen viestimen välinen käyttäjäinformaa-tiosignaalien välitys, jolloin käyttäjäinformaatiosig-naalien välitys kyseisen matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen viestimen välillä jatkuu kyseisen toisen 10 soluaseman (14) kautta kulkevan tietoliikenneyhteyden välityksellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tietoliikenneyhteyksien ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, että kukin soluasema (12, 14, 16) lähettää samaa ohjaus-15 signaalia, joka on eri vaiheessa kuin viereisellä so-luasemalla, jolloin kyseiset määrittävät välineet käsittävät : pyyhkäisyvastaanotinvälineet (44) kyseiseen matkaviestimeen (18) järjestettyinä, vastaanottamaan 20 soluaseman lähettämiä ohjaussignaaleja, mittaamaan kunkin vastaanotetun ohjaussignaalin voimakkuus, vertaamaan suhteellisia signaalinvoimakkuuksia, ja tuottamaan signaalinvoimakkuussignaali, joka osoittaa vas- • « taanotetun ohjaussignaalin, jolla on suurin signaalin • · · 25 voimakkuus; ja : käsittelyvälineet (46) kyseiseen matkaviesti- meen (18) järjestettyinä, vastaanottamaan kyseinen signaalin voimakkuussignaali, ja silloin kun signaalin voimakkuussignaali osoittaa sitä, että toisen soluase- . 30 man lähettämällä ohjaussignaalilla on suurempi signaa- • · ... linvoimakkuus kuin ensimmäisen soluaseman lähettämällä ·;·’ ohjaussignaalilla, synnyttämään kanavanvaihtopyyntö- *:* *: käsky, ja jolloin kyseinen kanavanvaihtopyyntökäsky ·:·*: osoittaa kyseistä toista soluasemaa (14) ja se viesti- 35 tään kyseiselle ensimmäiselle soluasemalle (12) .

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tietolii- ’· ’* kenneyhteyksien ohjausjärjestelmä, tunnettu siitä, et- 29 108974 ta kyseinen ensimmäinen soluasema (12) kytkee kyseisen kanavanvaihtopyyntökäskyn kyseiselle järjestelmäoh-jaimelle (10), ja jolloin kyseiset kytkentävälineet (47; 78; 100) käsittävät: 5 järjestelmän käsittelyvälineet (100) sijaiten kyseisessä järjestelmäohjaimessa (10), vastaanottamaan kyseiseen ensimmäiseen soluasemaan kytketty kanavan-vaihtopyyntökäsky, ja vastineena synnyttämään ensimmäisen kytkentäkomennon; ja 10 kytkentävälineet (102) sijaiten kyseisessä järjestelmäohjaimessa (10), kytkemään kyseisen ensimmäisen soluaseman (12) kautta tapahtuva kyseisen matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen viestimen välinen viestintä, ja vastaten kyseiseen ensimmäiseen kytken-15 täkomentoon, ohjaamaan kyseisen matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen viestimen välinen viestintä tapahtu maan kyseisen toisen soluaseman (14) kautta.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lopettavat välineet (10; 100, 20 102) käsittävät: kyseiset käsittelyvälineet (46) synnyttämään kanavanvaihto valmis -ohjaussanoman vastineena kysei- * '·* sen toisen soluaseman (14) kautta tapahtuvaan kyseisen V,: matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen viestimen väli- . 25 seen käyttäjäinformaatiosignaalien välitykseen, ja vä- littämään kyseisen kanavanvaihto valmis -ohjaussanoman .·. : kyseiseen järjestelmäohjaimeen (10) ainakin yhden ky- seisten ensimmäisen tai toisen soluaseman kautta; • · * kyseiset järjestelmän käsittelyvälineet (100) 30 synnyttämään toisen kytkentäkomennon vastineena kyseiseen kanavanvaihto valmis -ohjaussanomaan; ja • · · ··.’ kyseiset kytkentävälineet (102) irtikytkemään ·;··· kyseisen ensimmäisen soluaseman (12) kautta tapahtuva kyseisen matkaviestimen (18) ja kyseisen toisen vies- » » 35 timen välinen käyttäjäinformaatiosignaalien välitys t · · V * vastineena kyseiseen toiseen kytkentäkomentoon. • · * 30 108974

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu edelleen ainakin kaksi vastaanotinta (40, 42) koodi jakohaj aspektrisignaal ien demoduloimiseksi tietolii- 5 kenneyhteydellä, joka välittää vahvimmat signaalit.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu edelleen yhdistäjä (48), joka käyttää informaatiota ainakin kahdelta vastaanottimelta.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestel mä, tunnettu siitä, että jokainen soluasema (12, 14, 16) hajaspektrimoduloi jokaisen ohjaussignaalin saman ohjaussignaalin hajautuskoodin mukaisesti ja jokaisen ohjaussignaalin eri ennalta määrätyssä koodi-15 vaiheessa suhteessa kuhunkin viereiseen soluasemaan.

8. Menetelmä tietoliikenneyhteyksien (20a, 20b, 22a, 22b, 24a, 24b) ohjaamiseksi matkaviestimen (18) ja maantieteellisesti erotettujen soluasemien (12, 14, 16), jotka jokainen määrittävät maantieteel- 20 lisen palvelualueen, välillä matkaviestimen vaihtaessa palvelualueita matkapuhelinjärjestelmässä, jossa matkaviestin (18) kommunikoi käyttäjäinformaatiosignaale- *"· ja toisen viestimen kanssa järjestelmäohjaimen (10) , • · joka on yhdistetty soluasemiin (12, 14, 16), kautta, 25 jotka käyttäjäinformaatiosignaalit välitetään koodija-kohajaspektrisignaaleina tietoliikenneyhteydellä, : tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat • · · ·«·’ vaiheet: • · · • · · määritetään, kun matkaviestin (18) on solu-30 aseman (12) palvelualueella ja kommunikoi käyttäjäin-formaatiosignaaleja toisen viestimen kanssa tietolii- • · · ...·’ kenneyhteyden, joka on muodostettu yhteen soluasemaan (12) , kautta matkaviestimen (18) siirtymä yhden solu-aseman palvelualueelta toisen soluaseman (14) palvelu- 35 alueella indikaation, joka identifioi toisen soluase- » * I ' man (14) antamiseksi; * I · 31 108974 I vastataan indikaatioon käyttäjäinformaa- tiosignaalien kytkemiseksi edelleen matkaviestimen (18) ja toisen viestimen kanssa toisen tukiaseman (14) kautta muodostetun yhteyden välillä samalla, kun mat- ! 5 kaviestin (18) edelleen pidetään yhteydessä toiseen viestimeen soluaseman (12) kautta muodostetun yhteyden avulla; ja vastataan yhteydenkytkentään matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä toisen soluaseman 10 (14) muodostetun tietoliikenneyhteyden kautta käyttä- jäinformaatiosignaalien välityksen lopettamiseksi matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä soluaseman (12) kautta muodostetulla yhteydellä samalla, kun jatketaan käyttäjäinformaatiosignaalien välittämistä 15 matkaviestimen (18) ja toisen viestimen kanssa toisen soluaseman (14) kautta muodostetulla tietoliikenneyhteydellä .

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää 20 vaiheet: reititetään järjestelmäohjaimen (10) ohjauksessa käyttäjäinformaatiosignaaleja matkaviestimen • · · · ' * (18) ja toisen viestimen välillä yhden soluaseman (12) t kautta; • t I . : 25 generoidaan vasteena siirtymän tunnisteelle ensimmäinen ohjaussignaali, joka indikoi toisen solu- • i : aseman; • välitetään ensimmäinen ohjaussignaali järjes- • * » telmäohjaimelle (10) ensimmäisen soluaseman kautta; ja . 30 reititetään järjestelmäohjaimen (10) ohjauk sessa vasteena ensimmäiseen kontrollisignaaliin käyt- ···* täj äinf ormaatiosignaalien yhteys matkaviestimen (18) ·;··· ja toisen viestimen välillä toisen soluaseman (14) ....j kautta samanaikaisesti viestittäessä käyttäjäinformaa- 35 tiosignaaleja matkaviestimen (18) ja toisen viestimen i » » ’·' välillä ensimmäisen soluaseman (12) . » I I 1 08974 32

10. Patenttivaatimuksien 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: generoidaan matkaviestimessä (18) vasteena 5 käyttäjäinformaatiosignaalien välitykselle toisen viestimen ja matkaviestimen (18) välillä toisen solu-aseman (14) kautta toinen ohjaussignaali; välitetään toinen ohjaussignaali matkaviestimeltä 818) järjestelmäohjaimelle (10) ainakin ensim-10 mäisen soluaseman (12) ja toisen soluaseman (14) kautta; ja päätetään järjestelmäohjaimella (10) käyttäjäinformaatiosignaalien reititys ensimmäiselle solu-asemalla (12) .

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, jossa matkaviestin (18) pystyy alustamaan ja vastaanottamaan puheluja muihin viestimiin ja muilta viestimiltä matkaviestinverkossa ja yleisessä puhelinjärjestelmässä ainakin yhden soluaseman (12, 14, 16) kautta 20 järjestelmäohjaimen (10) ohjauksessa ja jossa jokainen soluasema (12, 14, 16) lähettää alustussignaalin haja-spektrimoduloituna saman alustussignaalin hajautuskoo-din mukaisesti eri koodivaiheella suhteessa viereisten • · soluasemien alustussignaaleihin, tunnettu siitä, 25 että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: ( · · j välitetään käyttäjäinformaatiosignaalit mat- • » .·, : kaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä ensimmäi- * · · sen soluaseman (12) kautta; lähetetään ohjaussignaalit ensimmäisellä so-30 luasemalla (12) ja toisella soluasemalla (14); * · · · · vastaanotetaan ainakin yhdessä matkaviesti- • · · messä (18) ensimmäisen ja toisen soluaseman (12, 14) ....j lähettämät ohjaussignaalit; määritetään matkaviestimessä (18) ohjaussig- • 35 naalin voimakkuus matkaviestimessä (18) vastaanote- *.* : tuilla ohjaussignaaleilla; • · • · · 33 108974 generoidaan matkaviestimessä (18) vasteena ohjaussignaalien voimakkuuden määritykselle kanavan-vaihtopyyntö, kun toisen soluaseman (14) lähettämä ohjaussignaali on suurempi kuin ensimmäisen soluaseman 5 (12) lähettämä ohjaussignaali; välitetään kanavanvaihtopyyntö järjestelmäoh-jaimelle (10) ensimmäisen soluaseman (12) kautta; nimetään järjestelmäohjaimella (10) toinen soluasema (14) välittämään käyttäjäinformaatiosignaa-10 lit matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä; ja välitetään käyttäjäinformaatiosignaalit matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä toisen soluaseman (14) kautta, jolloin matkaviestin (18) ja 15 toinen viestin samanaikaisesti kommunikoivat sekä ensimmäisen että toisen soluaseman (12, 14) kautta.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: 20 tunnistetaan matkaviestimessä (18) käyttä- jäinformaatiosignaalien välitys reititettynä toisen soluaseman (14) kautta; ·"'· generoidaan kanavanvaihto suoritettu -ohjaus- • ♦ I viesti matkaviestimessä (18) vasteena toisen soluase- 25 man (14) reitittämän käyttäjäinformaatiosignaalin tun-! ·'· ·’ nisteelle; ί : lähetetään ohjaussanoma järjestelmäohjaimelle • · · (10) ainakin toisen soluaseman ensimmäisestä ja toi- * t · sesta soluasemasta (12, 14) kautta; ja 30 päätetään vasteena ohjaussanomalle käyttä- jäinformaatiosignaalien välitys matkaviestimen (18) ja ...· toisen viestimen välillä ensimmäisen soluaseman (12) ···! kautta. • ·

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että välitettäessä käyttäj äinf or- * * · ’·* ’ maatiosignaaleja ensimmäisen soluaseman (12) kautta 'Λ: suoritetaan edelleen seuraavat vaiheet: 34 108974 vastaanotetaan järjestelmäohjaimessa (10) käyttäjäinformaatiosignaaleja toiselta viestimeltä; kytketään toiset käyttäjäinformaatiosignaalit järjestelmäohjaimelta (10) ensimmäiseen soluasemaan j 5 (12); vastaanotetaan ensimmäisessä soluasemassa ! (12) järjestelmäohjaimelta (10) toiset käyttäjäinfor- ! maatiosignaalit ; I moduloidaan ensimmäisessä soluasemassa (12) 10 toiset käyttäjäinformaatiosignaalit ensimmäisen ennalta määrätyn käyttäjäinformaatiosignaalin hajautuskoo-din mukaisesti ensimmäisen hajaspektrisignaalin muodostamiseksi; lähetetään ensimmäisellä soluasemalla (12) 15 ensimmäinen hajaspektrisignaali; vastaanotetaan matkaviestimessä (18) ensimmäinen hajaspektrisignaali; demoduloidaan matkaviestimessä (18) ensimmäisen ennalta määrätyn käyttäjäinformaatiosignaalin ha-20 jautuskoodin mukaisesti vastaanotettu ensimmäinen ha-jaspektrisignaali toisen käyttäjäinformaatiosignaalin vasteen muodostamiseksi; • vastaanotetaan matkaviestimessä (18) matka- • · V,’ viestimen käyttäjäinformaatiosignaalitulo; . : 25 moduloidaan matkaviestimessä (18) matkavies- timen informaatiosignaalit ensimmäisen ennalta määrä- « · : tyn informaatiosignaalin hajautuskoodin mukaisesti * t toisen haj aspektrisignaalin muodostamiseksi; * · · lähetetään matkaviestimellä (18) toinen haja-, 30 spektrisignaali; vastaanotetaan ensimmäisessä soluasemassa i » · (12) toinen haj aspektrisignaali ; i ·;··· demoduloidaan ensimmäisessä soluasemassa (12) ensimmäisen ennalta määrätyn käyttäj äinf ormaatiosig-35 naalin hajautuskoodin mukaisesti vastaanotettu toinen • » i '·’ * haj aspektrisignaali matkaviestinkäyttäj än informaatio- • » signaalien muodostamiseksi; 35 108974 kytketään matkaviestimen käyttäjäinformaa-tiosignaalit järjestelmäohjaimelle (10) ensimmäiseltä soluasemalta (12); vastaanotetaan järjestelmäohjaimessa (10) 5 matkaviestimen informaatiosignaalit ensimmäiseltä soluasemalta (12); ja muodostetaan lähtö matkaviestinkäyttäjän in-formaatiosignaaleista järjestelmäohjaimelta (10) toiselle viestimelle.

14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että ohjaussignaalin voimakkuuden määrityksessä edelleen: mitataan ohjaussignaalin voimakkuus vastaanotetuilla ohjaussignaaleilla matkaviestimessä (18) ; 15 verrataan matkaviestimessä (18) alustussig- naalien voimakkuusmittauksia; ja identifioidaan ohjaussignaalit, joilla on suurin signaalivoimakkuus.

15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetel- 20 mä, tunnettu siitä, että kanavanvaihtopyyntöä viestittäessä edelleen: lähetetään kanavanvaihtopyyntö ensimmäiseen :··· soluasemaan (12) matkaviestimeltä (18) ,- ja välitetään ensimmäisellä soluasemalla (12) * · · ···. 25 kanavanvaihtopyyntö järjestelmäohjaimelle (10). • ·

16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetel-I 1 mä, tunnettu siitä, että nimeämisvaiheessa: y määritetään kanavanvaihtopyynnöstä toisen so- ’·* ’ luaseman (14) identifikaatio; 30 välitetään toiselle soluasemalle siirto; ja nimetään toisessa soluasemassa (14) modeemi ·*": (84) toisessa soluasemassa (14) käyttäjäinformaa- tiosignaalien välittämiseksi matkaviestimen (18) ja • * , toisen viestimen välillä.

17. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viestittäessä käyttäjäinfor- • · 36 108974 maatiosignaaleja ensimmäisen ja toisen soluaseman (12, 14. kautta edelleen: vastaanotetaan järjestelmäohjaimessa (10) käyttäjäinformaatiosignaaleilta toiselta viestimeltä; 5 kytketään toiset käyttäjäinformaatiosignaalit järjestelmäohjaimelta (10) ensimmäiseen ja toiseen so-luasemaan (12, 14); vastaanotetaan ensimmäisessä ja toisessa so-luasemassa (12, 14) järjestelmäohjaimelta (10) toiset 10 käyttäj äinformaatiosignaalit; moduloidaan ensimmäisessä ja toisessa solu-asemassa (12, 14) toiset käyttäjäinformaatiosignaalit ensimmäisen ennalta määrätyn käyttäjäinformaatiosig-naalin hajautuskoodin mukaisesti ensimmäisen haja-15 spektrisignaalin muodostamiseksi ensimmäisessä ja toi sessa soluasemassa (12, 14); lähetetään ensimmäisellä ja toisella soluase-malla (12, 14) ensimmäiset hajaspektrisignaalit; vastaanotetaan matkaviestimessä (18) ensim-20 mäiset hajaspektrisignaalit; demoduloidaan matkaviestimessä (18) ensimmäisen ennalta määrätyn käyttäjäinformaatiosignaalin ha- ·"' jautuskoodin mukaisesti vastaanotetut ensimmäiset ha- jaspektrisignaalit ; 25 yhdistetään demoduloidut ensimmäiset haja- : spektrisignaalit toisten käyttäj äinf ormaatiosignaalien • · muodostamiseksi; λ.’ vastaanotetaan matkaviestimessä (18) matka viestimen käyttäjäinformaatiota tulona, joka muunne-30 taan matkaviestimen käyttäjäinformaatiosignaaleiksi; • * moduloidaan matkaviestimessä (18) matkavies- timen käyttäjäinformaatiosignaalit ensimmäisen ennalta määrätyn käyttäj äinf ormaatiosignaalin ha j autuskoodin mukaisesti toisen hajaspektrisignaalin muodostamisek-35 s i ; ' lähetetään matkaviestimellä (18) toinen haja- spektrisignaali; 37 108974 vastaanotetaan ensimmäisessä ja toisessa so-luasemassa (12, 14) toinen hajaspektrisignaali; demoduloidaan ensimmäisessä ja toisessa solu-asemassa (12, 14) ensimmäisen ennalta määrätyn käyttä- 5 jäinformaatiosignaalin hajautuskoodin mukaisesti toinen hajaspektrisignaali, joka vastaanotettiin ensimmäisessä ja toisessa soluasemassa (12, 14) matkavies timen informaatiosignaalien muodostamiseksi lähtöön ensimmäiseltä ja toiselta soluasemalta (12, 14) ; ! 10 kytketään matkaviestimen käyttäjäinformaa- tiosignaalit järjestelmäohjaimeen (10) ensimmäiseltä ja toiselta soluasemalta (12, 14); vastaanotetaan järjestelmäohjaimessa (10) matkaviestimen käyttäjäinformaatiosignaalit ensimmäi-15 seltä ja toiselta soluasemalta (12, 14); ja yhdistetään järjestelmäohjaimessa (10) matka-I viestimen käyttäjäinformaatiosignaalit, jotka vastaan otettiin ensimmäiseltä ja toiselta soluasemalta (12, 14. ja 20 muodostetaan matkaviestimen käyttäjäinformaa- tiosignaalilähtö järjestelmäohjaimelta (10) toiseen viestimeen.

:**: 18. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, jossa matkaviestin (18) pystyy alustamaan ja vastaan- ···. 25 ottamaan puheluja muihin matkaviestimiin ja muilta ; matkaviestimiltä ja muihin päätelaitteisiin ja muilta ! I päätelaitteilta yleisessä puhelinjärjestelmässä aina- kin yhden soluaseman (12, 14, 16) kautta järjestelmä- « · · **’ ' ohjaimen (10) ohjauksessa, jossa kukin puhelu käsittää 30 käyttäjäinformaatiosignaaleja, jotka on hajaspektrimo-duloitu välitettynä ainakin yhden soluaseman (12, 14, ' 16) ja vastaavan matkaviestimen (18) välillä ja jossa jokainen soluasema (12, 14, 16) lähettää ohjaussignaalia, joka on hajaspektrimoduloitu saman ennalta määrä-35 tyn ohjaussignaalin hajautuskoodin mukaisesti ja eri * t » v ennalta määrätyllä koodivaiheella suhteessa viereiseen 38 108974 soluasemaan, tunnettu siitä, että menetelmä edel-| leen käsittää seuraavat vaiheet: | välitetään käyttäjäinformaatiosignaalit mat kaviestimen (18) ja viestimen välillä ensimmäisen so-5 luaseman (12) kautta; määritetään ensimmäisessä soluasemassa (12) käyttäjäinformaatiosignaalien signaalivoimakkuus vastaanotettuna ensimmäisellä soluasemalla (12) matkaviestinjärjestelmästä (18) ; 10 lähetään kanavanvaihtopyyntö, kun ennalta määrätty signaalivoimakkuus menee alle ennalta määrätyn tason järjestelmäohjaimelle (10); pyydetään järjestelmäohjaimella (10) ensimmäisen soluaseman (12) kultakin naapurisolulta (14, 15 16) määrittämään kussakin vastaavassa soluasemassa (14, 16) käyttäjäinformaatiosignaalien signaalivoimak kuus vastaanotettuna kultakin vastaavalta naapurisolu-asemalta (14, 16) matkaviestimestä (18); määritetään kussakin vastaavassa naapu-20 risolussa (14, 16) signaalivoimakkuus käyttäjäinfor- I maatiosignaaleille, jotka vastaanotettiin kullakin vastaavalla naapurisoluasemalla (14, 16) matkaviesti- meitä (18); : raportoidaan kullakin vastaavalla naapu- 25 risoluasemalla (14, 16) järjestelmäohjaimelle (10) : käyttäjäinformaatiosignaalien voimakkuus vastaanotet- • · .·. : tuna vastaavilla naapurisoluasemilla (14, 16) matka- viestimestä (18) ; ja • · · ‘ välitetään käyttäjäinformaatiosignaaleja mat- 30 kaviestimen (18) ja järjestelmän muiden yksiköiden • » * » · ’ * kautta ainakin yhdessä naapurisoluasemassa (14, 16), ’...· joka raportoi signaalivoimakkuuden suuremmaksi kuin ensimmäiseltä soluasemalta määritetty signaalivoimak-kuus, jolloin matkaviestin (18) ja toinen viestin sa-. 35 manaikaisesti ovat yhteydessä ensimmäisen soluaseman t * · V · (12) ja naapurien soluasemien (14, 16) kanssa. » · • » · » · 39 108974

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä edelleen käsittää vaiheet: I tunnistetaan käyttäjäinformaatiosignaalien 5 välitys ainakin yhden naapurisoluaseman (14, 16) kautta; ja päätetään käyttäjäinformaatiosignaalien matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä ensimmäisen soluaseman (12) .

20. Matkaviestin (18) käytettäväksi järjestelmässä tietoliikenneyhteyksien (20a, 20b, 22a, 22b, 24a, 24b) ohjaamiseksi matkaviestimen (18) ja maantieteellisesti erotettujen soluasemien (12, 14, 16), jotka kukin määrittävät maantieteellisen palvelualueen, 15 välillä matkaviestimen (18) vaihtaessa palvelualueita matkapuhelinjärjestelmässä, jossa matkaviestin (18) välittää käyttäjäinformaatiosignaaleja toisen viestimen kanssa järjestelmäohjaimen (10), joka on kytketty soluasemiin (12, 14, 16), kautta, jotka käyttäjäinfor-20 maatiosignaalit välitetään koodijakohajaspektrisignaa-leina tietoliikenneyhteyksiä pitkin, tunnettu siitä, että matkaviestimeen (18) kuuluu: !"·* siirtymisen määritysvälineet (40, 42, 44, 46; 78. matkaviestimen (18) siirtymän määrittämiseksi en- • * 25 simmäisen soluaseman palvelualueelta toisen soluaseman .·, : (14) palvelualueelle matkaviestimen (18) ollessa en- • < · | simmäisen soluaseman (12) palvelualueella ja viesties- !.. sä käyttäjäinformaatiosignaaleja toisen viestimen • · · • kanssa ensimmäisen soluaseman (12) kautta muodostetul- 30 la tietoliikenneyhteydellä, ja indikaation muodostami- ' * seksi identifioiden toisen soluaseman (14); yhdistämisvälineet (46; 78; 100), jotka vas- teenä indikaatiolle edelleen kytkevät käyttäjäinfor-maatiosignaalien välityksen matkaviestimen (18) ja 35 toisen viestimen välillä tietoliikenneyhteydellä toi- v * sen soluaseman (14) kanssa samalla, kun matkaviestin (18) edelleen pysyy yhteydessä toiseen järjestelmäyk- 40 108974 sikköön toisen tietoliikenneyhteyden kautta, joka on muodostettu ensimmäisen soluaseman (12) kanssa; ja lopetusvälineet (46; 78; 100), jotka vasteena tietoliikenneyhteyden kytkemiselle matkaviestimen (18) 5 ja toisen viestimen välillä toisen soluaseman (14) tietoliikenneyhteyden kautta käyttäjäinformaation signaalien välityksen päättämiseksi matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä ensimmäisen soluaseman (12) kautta muodostetulla tietoliikenneyhteydellä salo maila, kun jatketaan käyttäjäinformaatiosignaalien välitystä matkaviestimen (18) ja toisen viestimen välillä toisen soluaseman (14) kautta muodostetulla tietoliikenneyhteydellä.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen matka-15 viestin, tunnettu siitä, että siirtymän määritys- välineet (40, 42, 44, 46) on sovitettu muuntumaan ohjaussignaalien, jotka lähetettiin ensimmäisellä solu-asemalla (12) ja toisella soluasemalla (14) vastaanottamiseksi, ohjaussignaalin voimakkuuden määrittämisek-20 si kussakin vastaanotetussa ohjaussignaalissa ja kana-vanvaihtopyynnön generoimiseksi.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen matka- ...j viestin, tunnettu siitä, että matkaviestimeen kuuluu välineet (46) kanavanvaihtopyynnön lähettämi- • t · 25 seksi ensimmäiseen soluasemaan (12).

23. Jonkin patenttivaatimuksista (20 - 22) « 1 « mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että yh- • I I ’« " distämisvälineisiin (46) kuuluu ainakin kaksi vastaan- * I · ·,· · otinta (40, 42) koodijakohajaspektrisignaalien demodu- 30 loimiseksi tietoliikenneyhteyksillä, jotka välittävät *·.1·: vahvimpia signaaleja. ·1":

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen matka- ' . viestin, tunnettu siitä, että matkaviestimeen ’ kuuluu edelleen yhdistäjä, joka käyttää informaatiota 35 ainakin kahdelta vastaanottimelta. * » 1 t 1 » » · · » I I I 41 108974

25. Jonkin patenttivaatimuksista 20 - 23 mu kainen matkaviestin, tunnettu siitä, että matkaviestimeen edelleen kuuluu: pyyhkäisyvastaanotinvälineet (44) soluaseman 5 lähettämien ohjaussignaalien vastaanottamiseksi, kun kin vastaanotetun ohjaussignaalin signaalivoimakkuuden määrittämiseksi, vastaavien signaalivoimakkuuksien vertaamiseksi ja signaalivoimakkuussignaalin generoimiseksi osoittaen voimakkaimman vastaanotetun ohjaus-10 signaalin; ja käsittelyvälineet (46) signaalivoimakkuussignaalin vastaanottamiseksi ja kanavanvaihtopyyntökomen-non generoimiseksi, kun signaalivoimakkuussignaali osoittaa, että toisen soluaseman lähettämät ohjaussig-15 naalit ovat voimakkaampia kuin ensimmäisen soluaseman lähettämät ohjaussignaalit, ja että kanavanvaihtopyyn-tö viittaa toiseen soluasemaan (14) ja välitetään ensimmäiseen soluasemaan (12).

26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen matka- 20 viestin (18) , tunnettu siitä, että lopetusväli- neisiin kuuluu: käsittelyvälineet (46), joilla muodostetaan yhteyksiä matkaviestimen ja toisen soluaseman välillä :Y: kanavanvaihdon onnistumisen ohjausviestin generoimi- 25 seksi. t · » t > » · » I * · 42 108974