FI111437B

FI111437B - Menetelmä ja järjestelmä esisynkronoinnin luotettavuuden parantamiseksi solukkoradiojärjestelmässä

Info

Publication number: FI111437B
Application number: FI992465A
Authority: FI
Inventors: Benoist Sebire
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2003-07-15
Also published as: EP1179232A1; WO2000070793A1; FI19992465A; US6850501B1; AU4571800A

Description

111437

Menetelmä ja järjestelmä esisynkronoinnin luotettavuuden parantamiseksi solukkoradiojärjestelmässä

Keksinnön kohteena on yleisesti tekniikka solukkoradiojärjestelmän matkaviestimen 5 synkronoimiseksi ennakolta joukkoon mainitun solukkoradiojärjestelmän tukiasemia. Erityisesti keksinnön kohteena ovat tehokkaan esisynkronoinnin helpottamiseksi käytettävät ajastusjärjestelyt.

Tärkeä osa matkaviestimen toimintaa solukkoradiojärjestelmässä on jatkuva valmistautuminen tukiaseman vaihtoon. Parantaakseen valmiuttaan vaihtaa tukiasemaa 10 matkaviestin suorittaa tavallisesti esisynkronoinnin, joka tarkoittaa sitä, että se vastaanottaa lyhyitä lähetyksiä muilta tukiasemilta kuin siltä, johon se on sillä hetkellä aktiivisesti yhteydessä. Jokainen tukiasema lähettää nämä lyhyet informaatiopurs-keet tietyllä kanavalla, jota voidaan kutsua synkronointikanavaksi (SCH). Purkamalla näiden synkronointilähetysten sisällön matkaviestin pysyy selvillä muilta tuki-15 asemilta saatavissa olevista resursseista ja niiden aj astuksesta.

Esimerkkinä tässä selityksessä käytetään GSM-matkaviestinjärjestelmää. Jokainen GSM-tukiasema lähettää tietyllä majakkataajuudella ryhmän yleisen kanavan lähe-tyspurskeita, joissa synkronointipurske esiintyy viisi kertaa 51 kehyksen jaksossa (kehys koostuu kahdeksasta peräkkäisestä purskejaksosta (Burst Period, BP) eli ai-20 kavälistä (time slot)). Tarkasti ottaen synkronointipurske esiintyy kehysten 0, 10, 20, 30 ja 40 ensimmäisessä aikavälissä (aikavälissä numero 0). Matkaviestin, jolla on aktiivinen yhteys tiettyyn tukiasemaan, käyttää tyypillisimmin ns. täyttä kanavano- ♦« peutta, joka tarkoittaa, että se vastaanottaa yhdessä aikavälissä jokaista tulevaa kehystä kohti ja lähettää yhdessä aikavälissä jokaista lähtevää kehystä kohti, sillä 25 poikkeuksella, että kerran jokaisessa 26 peräkkäisen kehyksen jaksossa on ns. tyhjä kehys, jonka aikana matkaviestin ei vastaanota eikä lähetä käyttäjän tietoja. Tyhjän kehyksen konseptin ansiosta matkaviestimellä on kerran 26 kehyksen aikana mah-; dollisuus käyttää pidempi aika muilta tukiasemilta tulevien synkronointisignaalien mittaukseen, vastaanottoon ja purkamiseen. Seuraavaksi selvitetään tarkemmin, 30 kuinka mainitun pidemmän ajan eli mittausikkunan pituus määräytyy.

Kuva 1 esittää osaa tukiasemalta matkaviestimeen tulevien lähetyskehysten jonosta ja osaa vastaavasta matkaviestimestä tukiasemalle menevien lähetyskehysten jonosta. Jokaisessa lähetyskehyksessä aikavälit on numeroitu 0-7. Tulevien ja lähtevien lähetyskehysten jonojen aikavälien numeroinnissa on 3 aikavälin ero, jolloin lähte- 2 111437 vän jonon aikaväli 0 on samanaikainen kuin tulevan jonon aikaväli 3, lähtevän jonon aikaväli 1 on samanaikainen kuin tulevan jonon aikaväli 4 ja niin edelleen. Lisäksi tulevan ja lähtevän jonon välillä on pieni kohdistusero, joka on merkitty oc:lla. Täyttä nopeutta käyttävä kanava on kaksisuuntainen ja se käyttää samaa aikavälin 5 numeroa kumpaankin suuntaan. Kummassakin suunnassa viivoituksella merkityt kehykset ovat tyhjiä kehyksiä, joiden aikana ei lähetetä käyttäjän tietoja.

Mittausikkunan pituus ei riipu tietoliikennekanavan käyttämästä aikavälin numerosta, mutta sen sijainti suhteessa tyhjän kehyksen rajoihin riippuu siitä. Oletetaan, että käytetään aikaväliä 3. Mittausikkuna 101, jonka aikana matkaviestimellä ei ole mi-10 tään tietoliikennekanavaan liittyvää toimintaa, alkaa lähtevän jonon viimeisen tyhjää kehystä edeltävän kehyksen aikavälin 3 lopusta ja päättyy tulevan jonon ensimmäisen tyhjää kehystä seuraavan kehyksen aikavälin 3 alkuun. Mittauksiin käytettävissä olevan ajan teoreettinen maksimipituus on siten 12 peräkkäisen aikavälin eli purske-jakson koko pituus plus a. Muita aikavälien numeroita käyttävien tietoliikenneka-15 navien mittausikkunoiden sijainnit saadaan helposti kuvasta 1 siirtämällä mittausik-kunaa 101 vasemmalle tai oikealle yhden aikavälin pituisin askelin.

Kuvassa 1 näkyvät myös lyhyemmät ikkunat 102 ja 103, jotka ovat matkaviestimen käytettävissä jokaisen kehyksen aikana. Näiden lyhyempien ikkunoiden pituudet ovat 2 BP - cc ja 4 BP + a. Ne ovat tavallisesti liian lyhyitä synkronointipurskeiden 20 mittaamiseen muista tukiasemista. On muistettava, että etenemisviipeiden, viritettävien komponenttien asettumisaikojen ja muiden ajastusvirheitä aiheuttavien tekijöiden vuoksi mittausikkunoiden käytettävissä olevat pituudet ovat todellisuudessa teoreettista maksimia lyhyempiä.

Tyhjän kehyksen esiintyminen kerran 26 kehyksen aikana sekä synkronointipurskei-25 den lähetys 51 kehyksen välein takaavat sen, että vaikka matkaviestin ei onnistuisikaan saamaan synkronointipursketta tietyltä tukiasemalta tietyn mittausikkunan aikana epäonnistuneen ajastuksen vuoksi, se voi kuitenkin saada sen jonkin seuraavan mittausikkunan aikana: luvuilla 26 ja 51 ei ole suurempaa yhteistä jakajaa kuin yksi. Kuitenkin voi kestää jopa 11 kertaa 26 kehyksen ajan, ennen kuin seuraava tilaisuus 30 tulee. Joissakin tapauksissa tämä voi huonontaa esisynkronoinnin tehokkuutta huomattavasti.

Tilanne voi olla vielä huonompi järjestelmissä, joissa yritetään kohdistaa mittausik-kunat viereisten tukiasemien synkronointipurskeiden mukaan. Esimerkiksi ehdote-, tussa nykyisen GSM-järjestelmän parannuksessa on esitetty, että sekä pakettikytken- 35 täisten datakanavien että pakettiverkon palveluihin liittyvien ohjauskanavien pitäisi 3 111437 perustua 52 peräkkäisestä lähetyskehyksestä koostuvaan monikehysrakenteeseen. Ohjauskanavan ajastus olisi sovitettava yhteen tietoliikennekanavien ajastuksen kanssa, jotta esimerkiksi kaikki synkronointilähetykset tapahtuisivat tietoliikennekanavien tyhjissä kehyksissä. Seuraavassa selvitetään, kuinka synkronointilähetysten 5 ja mittausikkunoiden väliset suhteet riippuvat siitä, mitä tietoliikennekanavan aikaväliä matkaviestin käyttää. Selityksen yksinkertaistamiseksi oletetaan, että kysymyksessä on kaksisuuntainen, täyttä nopeutta käyttävä tietoliikennekanava.

Kuva 2a esittää järjestelmää, jossa on viisi osittain päällekkäistä solua 201, 202, 203, 204 ja 205. Jokaisessa solussa on tukiasema (BTS). Jokaisessa soluista 201, 10 202, 203 ja 204 on myös matkaviestin 206, 207, 208 ja 209. Jokaiselle näistä mat kaviestimistä solu 205 (muiden muassa) on mahdollinen tukiaseman vaihdon kohde, joten niiden on esisynkronoiduttava solun 205 tukiasemaan ottamalla vastaan sen synkronointilähetyksiä. Oletetaan aluksi, että kaikki kuvan 2a tukiasemat käyttävät synkronoitua kehysten ajoitusta siten, että tyhjät kehykset ovat samanaikaisia kaikis-15 sa matkaviestimissä.

Kuva 2b esittää mahdollisten mittausikkunoiden esiintymistä matkaviestimissä 206, 207, 208 ja 209 riippuen kunkin tietoliikennekanavan käyttämästä aikavälistä. Pystysuorat, viivoitetut pylväät 210, 211, 212 ja 213 kuvaavat neljää vaihtoehtoista synkronointipurskeen lähetysaikaa solun 205 tukiasemasta. Nämä vaihtoehtoiset lä-20 hetysajat vastaavat matkapuhelimeen tulevien, synkronoitujen tyhjien kehysten aikavälejä 1, 3, 5 ja 7. Luonnollisesti synkronointipurskeen lähetysaika voidaan myös valita niin, että se on samanaikainen matkapuhelimeen tulevan, synkronoidun tyhjän kehyksen aikavälin 0, 2, 4 tai 6 kanssa. Jokaiselle matkaviestimelle esitetään kah-; * deksan mahdollista mittausikkunan paikkaa: 206A - 206H, 207A - 207H, 208A - 25 208H ja 209A - 209H.

Voidaan olettaa, että jos mittausikkuna alkaa tai päättyy täsmälleen samanaikaisesti synkronointilähetyksen alkamisen tai päättymisen kanssa, ei ole mahdollista käyttää synkronointisignaalia esisynkronointiin. Jos synkronointilähetyksen ajankohta on mittausikkunan sisällä, mutta sen etäisyys ikkunan reunasta on pienempi kuin yhden 30 aikavälin leveys, on esisynkronoinnin onnistuminen edelleen kyseenalaista. Esisynk-ronointi onnistuu vain silloin, kun synkronointilähetyksen ajankohta on kunnolla mittausikkunan sisällä. Tämän oletuksen ja kuvan 2b esityksen perusteella voidaan muodostaa seuraava taulukko:

Taulukko 1 4 111437

Tietoliikenne- Esisynkronointi SCH-purskeeseen samanaikainen tyhjän aikavälin kanavan kanssa aikavälin nu- 13 5 7 mero

Ö X X X

_ _ _ _ _

2 X X X X

3 X X X X

4 X X X X

5 ? X X X

6 X X X

7 "? X X

Tässä X tarkoittaa onnistunutta esisynkronointia, ? tarkoittaa epäluotettavaa esisynk-ronointia ja tyhjä ruutu tarkoittaa, että esisynkronointia ei tapahdu. Tästä huomataan 5 esimerkiksi, että jos SCH-lähetys on synkronoitu tapahtuvaksi samanaikaisesti matkaviestimeen tulevan tyhjän kehyksen aikavälin 1 kanssa, tietoliikennekanavan ai-kavälejä 0-4 käyttävät matkaviestimet onnistuvat esisynkronoinnissa, tietoliikenne-kanavan aikaväliä 5 käyttävä matkaviestin voi mahdollisesti onnistua esisynkronoinnissa, ja tietoliikennekanavan aikavälejä 6-7 käyttävät matkaviestimet eivät 10 onnistu esisynkronoinnissa.

Kuvassa 2b oleva esimerkki perustuu edellä mainittuun oletukseen, että matkavies-'· timillä 206, 207, 208 ja 209 on samanaikaiset tyhjät kehykset. Kuva 2c esittää vaih toehtoista tilannetta, joka tunnetaan nimellä ’’siirtymän avulla synkronoidut tyhjät kehykset”. Soluissa 201, 202, 203 ja 204 olevien tukiasemien kehysjaksot on synk-15 ronoitu toisiinsa kahden aikavälin siirtymällä solujen välillä. Toisin sanoen matkaviestimen 207 tyhjä kehys alkaa kaksi aikaväliä myöhemmin kuin matkaviestimen 206 tyhjä kehys, matkaviestimen 208 tyhjä kehys alkaa kaksi aikaväliä myöhemmin 5 111437 ja niin edelleen. Kuvassa 2c on käytetty samoja merkintöjä kuin kuvassa 2b, koska ainoastaan tyhjien kehysten keskinäinen ajoitus on muuttunut.

Numerolla 206 merkityllä matkaviestimellä on parhaat mahdollisuudet onnistuneeseen esisynkronointiin. Muita matkaviestimiä koskevat peräkkäiset aikasiirtymät 5 tarkoittavat, että numerolla 209 merkityllä matkaviestimellä on vain pieni mahdollisuus onnistuneeseen esisynkronointiin: ainoastaan synkronointipurskeen lähetysajat 212 ja 213 ovat mahdollisia, ja silloinkin matkaviestimellä 209 on oltava joitakin kehyksen ensimmäisistä aikaväleistä varattuna täyden nopeuden tietoliikennekana-valleen.

10 Tunnetussa tekniikassa on esitetty esisynkronoinnin epävarmuuden vähentämistä pidentämällä jokaisen matkaviestimen mittausikkunaa. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että varsinaisen datan lähetys on kielletty useamman kuin yhden tyhjän kehyksen ajan kerrallaan. Pidempi mittausikkuna lisää varmasti tietyn synkronointipurskeen vastaanottomahdollisuuksia, mutta samalla se jättää pienemmän suhteellisen 15 määrän radioresursseja varsinaisen datan lähetykselle, jolloin on vaikeaa ylläpitää piirikytkentäistä yhteyttä.

Tämän keksinnön tavoitteena on esittää menetelmä ja järjestelmä esisynkronoinnin luotettavuuden parantamiseksi solukkoradiojärjestelmässä.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan lähettämällä solukkoradiojärjestelmän tukiasemis-20 ta joukko sellaisia lähetyksiä, joita matkaviestimet voivat käyttää esisynkronointiin.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat mene-telmävaiheet: - esisynkronointiin liittyvää tietoa sisältävän ensimmäisen sanoman muodostaminen - mainitun ensimmäisen sanoman lähettäminen ainakin kaksi kertaa yleisellä kana-25 valla ensimmäisen lähetysjakson, ja - mainitun ensimmäisen lähetysjakson mukaisen lähetyksen toistaminen useaan kertaan muodostaen toisen lähetysjakson, jonka kestoaika on huomattavasti pidempi f kuin ensimmäisen lähetysjakson kestoaika.

Keksinnön kohteena on myös tukiasemajärjestelmä, joka on tunnettu siitä, että se 30 käsittää 6 111437 - esisynkronointiin liittyvää tietoa sisältävän ensimmäisen sanoman muodostamis-välineet - välineet mainitun ensimmäisen sanoman lähettämiseksi ainakin kaksi kertaa yleisellä kanavalla ensimmäisen lähetysjakson aikana, ja 5 - välineet mainitun ensimmäisen lähetysjakson mukaisen lähetyksen toistamiseksi useaan kertaan toisen lähetysjakson aikana, jonka kestoaika on huomattavasti pidempi kuin ensimmäisen lähetysjakson kestoaika.

Keksinnön mukaan jokaiselle tukiasemalle on määritetty ns. tyhjä kehys. Tämä on kehys, jonka aikana ei pitäisi olla varsinaisia käyttäjän tietojen lähetyksiä, joten tu-10 kiasemien kanssa yhteydessä olevat matkaviestimet voivat käyttää vastaavan ajan esisynkronointimittauksiin. Lisäksi määritellään, että suunnilleen sinä aikana, jolloin tietyssä tukiasemassa on tietty tyhjä kehys, ainakin yksi muu tukiasema - joka on mahdollinen tukiaseman vaihdon kohde ensin mainitun tukiaseman solussa oleville matkaviestimille - lähettää joukon lähetteitä, joita matkapuhelimet voivat 15 käyttää esisynkronointiin. Näiden lähetteiden lukumäärä on vähintään kaksi, ja niiden suhteelliset sijainnit ovat edullisimmin yhden kehysjakson päässä toisistaan.

Mitä enemmän näitä lähetteitä on, sitä paremmat ovat kunkin matkaviestimen mahdollisuudet onnistuneeseen esisynkronointiin vain yhden tyhjän kehyksen aikana. Toisaalta ei ole edullista lisätä näiden lähetteiden lukumäärää kovin paljon, koska ne 20 varaavat radiorajapinnan kapasiteettia ja aiheuttavat häiriöitä yhteyksille, joissa ei sillä hetkellä tapahdu esisynkronointia.

Keksintöä voidaan soveltaa riippumatta siitä, käytetäänkö viereisillä tukiasemilla ·· siirtymää tyhjien kehysten välillä vai ei. Esisynkronointilähetysten optimaalinen määrä kultakin tukiasemalta voi kuitenkin riippua siitä, käytetäänkö samanaikaista 25 vai siirtymän avulla toteutettua synkronointia.

Keksinnölle tunnusomaisina pidetyt uudet piirteet on esitetty erityisesti liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa. Itse keksintöä, sen rakennetta ja toimintaa sekä sen muita tavoitteita ja etuja kuvataan havainnollisesti seuraavissa keksinnön toteutus-muotojen kuvauksissa sekä niihin liittyvissä piirustuksissa.

i 30 Kuva 1 esittää joitakin kehysten ajastuksen tunnettuja ominaisuuksia.

Kuva 2a esittää kaavamaisesti tiettyä soluryhmää, 7 111437

Kuva 2b esittää tunnettua esisynkronointia järjestelmässä, joka käyttää samanaikaisina synkronoituja tyhjiä kehyksiä,

Kuva 2c esittää tunnettua esisynkronointia järjestelmässä, joka käyttää siirtymän , avulla synkronoituja tyhjiä kehyksiä, 5 Kuva 3a esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista esisynkronointia järjestelmässä, joka käyttää samanaikaisina synkronoituja tyhjiä kehyksiä,

Kuva 3b esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista esisynkronointia järjestelmässä, joka käyttää siirtymän avulla synkronoituja tyhjiä kehyksiä,

Kuva 4 esittää kaavamaisesti keksinnön erään suoritusmuodon mukaista mene-10 telmää,ja

Kuva 5 esittää kaavamaisesti keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen tukiasemajärjestelmän eräitä osia.

Kuvissa on käytetty toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta. Tunnettua tekniikkaa kuvattiin edellä viittaamalla kuviin 1 - 2c, joten seuraavassa keksinnön ja 15 sen edullisten toteutusmuotojen kuvauksessa viitataan pääasiassa kuviin 3a - 5.

Kuva 3a rinnastuu kuvien 2a ja 2b mukaiseen tunnettuun tekniikkaan siten, että siinä on neljä matkaviestintä 206, 207, 208 ja 209, jotka pyrkivät saamaan esisynkro-noinnin mahdollistavan lähetyksen tukiasemalta, joka ei ole sama kuin niiden senhetkinen tukiasema. Lisäksi tiedetään, että kyseisessä solukkoradiojärjestelmässä 20 käytetään tyhjien kehysten samanaikaista synkronointia, joten kullakin matkaviesti-··* mellä on tyhjä kehys samanaikaisesti. Tulevien ja lähtevien aikavälien ja tyhjien ke hysten graafinen esitystapa on sama kuin kuvassa 2b.

Pystysuorat, ristikkäisviivoituksella merkityt pylväät esittävät esisynkronoinnin mahdollistavien lähetteiden eli lyhyesti SCH-purskeiden mahdollisia lähetyshetkiä. 25 Mahdolliset lähetyshetket on jaettu neljään kolmen lähetyshetken ryhmään: ensim- . mäinen ryhmä koostuu lähetyshetkistä 310, 311 ja 312, toinen ryhmä koostuu lähe- tyshetkistä 320, 321 ja 322, kolmas ryhmä koostuu lähetyshetkistä 330, 331 ja 332 ja neljäs ryhmä koostuu lähetyshetkistä 340, 341 ja 342. Graafisessa esityksessä samaan ryhmään kuuluvat lähetyshetket ovat pystysuunnassa samalla tasolla. SCH-30 purskeiden lähetykseen kuluvaa kokonaisaikaa ryhmän kullakin lähetyshetkellä voidaan kutsua ryhmän synkronointijakson pituudeksi.

8 111437

Keksinnön erään edullisen toteutusmuodon mukaan jotakin edellä mainituista ryhmistä käytetään SCH-purskeiden lähetyshetkien määrittelemiseen. Jos valitaan esimerkiksi ensimmäinen ryhmä, SCH-purske lähetetään tyhjän kehyksen aikavälin numero 1 aikana (lähetyshetki 311), mutta myös täsmälleen yhtä kehyksen pituutta 5 aikaisemmin (310) ja täsmälleen yhtä kehyksen pituutta myöhemmin (312). Keksinnön kannalta ei ole oleellista, että lähetyshetket ovat täsmälleen yhden kehyksen pituuden päässä toisistaan, mutta se helpottaa lähetysaikataulun muodostamista kanavalla, jolle SCH-purskeet kuuluvat.

Onnistuneen esisynkronoinnin mahdollisuutta matkaviestimillä 206, 207, 208 ja 209 10 voidaan kuvata taulukkomuodossa samoin kuin tunnetun tekniikan kuvauksen yhteydessä. Kuvan 3a tapauksessa kaikkien matkaviestimien mittausikkunat ovat samanaikaisia, joten yhden taulukon esittäminen riittää.

Taulukko 2

Tietoliikenne- Esisynkronointi SCH-purskeeseen samanaikainen tyhjän aikavälin kanavan kanssa aikavälin nu- 13 5 7 mero _ _ _ _ _ 1 x x x x

2 X X X X

3 X Y X X

4 X X X X

5 X X X X

6 X X X X

7 X X X X

15 Taulukossa 2 merkki ”X” tarkoittaa onnistunutta esisynkronointia. Taulukosta nähdään heti, että riippumatta siitä, mikä aikaväli on varattu sille täyden nopeuden tie-: toliikennekanavalle, jota matkaviestin käyttää varsinaisiin käyttäjän lähetyksiin, esi synkronointi onnistuu aina. Verrattaessa taulukkoa 2 taulukkoon 1 huomataan, että 9 111437 tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa oli mahdotonta esisynkronoitua esimerkiksi SCH-purskeeseen, joka esiintyy samanaikaisesti tyhjän aikavälin 1 kanssa, jos tietoliikennekanavalle oli varattu aikaväli 6 tai 7, mutta keksinnön ansiosta tämä on mahdollista. Tämä johtuu siitä, että vaikka kaksi viimeistä mittausikkunaa 5 (esimerkiksi mittausikkunat 206G ja 206H matkaviestimellä 206) ovat myöhässä lä-hetyshetkellä 311 lähetetyn SCH-purskeen suhteen, ne ovat ajoissa saadakseen samaan ryhmään kuuluvan, lähetyshetkellä 312 lähetetyn SCH-purskeen.

Kuvan 3a mukainen lähetys toistuu aina, kun yhdellä tai useammalla läheisellä tukiasemalla esiintyy tyhjä kehys. Koko sen ajan pituutta, joka kuluu SCH-purskeiden 10 lähettämiseen ja seuraavan, jollakin läheisellä tukiasemalla esiintyvän tyhjän kehyksen odottamiseen, voidaan kutsua koko SCH-lähetyksen toistojakson pituudeksi.

Kuva 3b rinnastuu kuvien 2a ja 2c mukaiseen tunnettuun tekniikkaan siten, että siinä on neljä matkaviestintä 206, 207, 208 ja 209, jotka pyrkivät saamaan esisynkro-noinnin mahdollistavan lähetteen tukiasemalta, joka ei ole sama kuin niiden senhet-15 kinen tukiasema. Lisäksi tiedetään, että kyseisessä solukkoradiojärjestelmässä käytetään tyhjien kehysten synkronointia siirtymän avulla, joten matkaviestimillä ei ole tyhjiä kehyksiä samanaikaisesti. Tulevien ja lähtevien aikavälien ja tyhjien kehysten graafinen esitystapa on sama kuin kuvassa 2c.

Pystysuorat, ristikkäisviivoitetut pylväät esittävät tässäkin SCH-purskeiden mahdol-20 lisiä lähetyshetkiä, ja ne on taas jaettu neljään ryhmään. Tällä kertaa kussakin ryhmässä on kaksi lähetyshetkeä: ensimmäinen ryhmä koostuu lähetyshetkistä 350 ja 351, toinen ryhmä koostuu lähetyshetkistä 360 ja 361, kolmas ryhmä koostuu lähe-. tyshetkistä 370 ja 371, ja neljäs ryhmä koostuu lähetyshetkistä 380 ja 381. Edelleen keksinnön erään edullisen toteutusmuodon mukaan yhtä edellä mainituista ryhmistä 25 käytetään SCH-purskeiden lähetyshetkien määrittelemiseen. Keksinnön kannalta ei myöskään ole oleellista, että lähetyshetket ovat täsmälleen yhden kehyksen pituuden päässä toisistaan.

Onnistuneen esisynkronoinnin mahdollisuutta matkaviestimillä 206, 207, 208 ja 209 * · voidaan kuvata taulukkomuodossa samoin kuin tunnetun tekniikan sekä edellä kuva- 30 tun keksinnön ensimmäisen toteutusmuodon kuvauksen yhteydessä. Koska kaikkien matkaviestimien mittausikkunat ovat eriaikaisia suhteessa lähetyshetkiin, jokaiselle matkaviestimelle on laadittava erillinen taulukko-osuus.

10 111437

Taulukko 3

Matka- Tietoliiken- Esisynkronointi SCH-purskeeseen samanaikainen viestin nekanavan tyhjän aikavälin kanssa aikavälin 13 5 7 _numero_____ D_-X_X_-X__ J_.X_X_X_2_ X_X_X_X_X_ 206 X_X_X_X_X_ A_X_X_X_X_ X_X_X_X_X_ 23_X_X_X_X_ _2:_x_x_x_x_ D_X_X_X_X_ J_X_X_ X_X_ 2_X_X_X_X_ 207 3_X_:_X_X_X_ A_X_X_X_X_ -5_X_X_X_X_ h_X_X_X_X_ _2_X_X_X_X_ D_X_X_X_X_ J_X_X_X_X_ 2_X_X_X_X_ 208 3__X_X_X_X_ A_X_X_X_X_ _5_X_X_X_X_ 25_X_X_X_X_ _2_X_X_X_X_ D_X_X_X_X_ J_X_X_X_X_ 2_X_X_X_X_ 209 3_X_X_X_X_ A_X_X_X_X_ .5_X_X_X_X_ .6_2_X_X_X_ _Lz__ lx_ lx lx 11 111437

Taulukko 3 osoittaa, että esisynkronoinnin pitäisi onnistua lähes kaikissa tapauksissa. Matkaviestimellä 206 voi olla vaikeuksia, jos aikaväli numero 0 tai 1 on varattu tietoliikennekanavalle ja SCH-purskeiden lähetyshetket on valittu neljännestä ryhmästä, ja matkaviestimellä 209 voi olla vaikeuksia, jos aikaväli numero 6 tai 7 on 5 varattu tietoliikennekanavalle ja SCH-purskeiden lähetyshetket on valittu ensimmäisestä ryhmästä. Nämäkin mahdollisuudet jäävät pois, jos lisätään jokaisen ryhmän alkuun kolmas lähetyshetki, kuten kuvan 3a esittämässä toteutusmuodossa.

Kuva 4 esittää keksinnön erään toteutusmuodon mukaista menetelmää vuokaaviona. Vaihe 401 on synkronointivaihe, jossa tietyn ensimmäisen tukiaseman kehyksen ja 10 aikavälin ajastus synkronoidaan tiettyjen muiden, läheisten tukiasemien kehyksen ja aikavälin ajastukseen sen kehyksen kohdistamiseksi, jonka aikana ja ympärillä ensimmäinen tukiasema lähettää SCH-purskeensa muiden tukiasemien tyhjien kehysten kanssa. Synkronointi voi olla samanaikainen tai siirtymän avulla toteutettu. Tämäntyyppinen synkronointi on osa tukiaseman normaalia alustusta, eikä se ole var-15 sinaisesti keksinnön osa (vaikka se onkin tärkeä edellytys keksinnön toimivuudelle), ja tämän korostamiseksi kuvassa 4 vaihe 401 on merkitty sulkuihin.

Vaiheessa 402 alustetaan SCH-purskeiden varsinainen lähetys mainitulta ensimmäiseltä tukiasemalta määrittelemällä jaksottain esiintyvä kehys ja kehyksessä oleva aikaväli, jonka aikana ensimmäinen lähetyshetki tapahtuu. Kuvissa 3a ja 3b esitettyjen 20 esimerkinomaisten toteutusmuotojen kannalta tämä merkitsee jotakin lähetyshetkistä 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370 tai 380, riippuen siitä, käytetäänkö samanaikaista vai siirtymän avulla toteutettua synkronointia ja mikä lähetyshetkien ryhmistä ori valittu. On huomattava, että kuvat 3a ja 3b esittävät vain osaa mahdollisista lähetys-.·. hetkien valinnoista. Lisäksi vaiheessa 402 määritetään valittuun ryhmään kuuluvien 25 synkronointilähetysten määrä ja ajoitus. Esimerkiksi kuvassa 3a tämä tarkoittaisi sääntöä ’’kolme lähetyshetkeä, tarkalleen yhden kehyksen etäisyydellä toisistaan”.

Vaihe 402 voidaan jopa jättää kokonaan pois, jos järjestelmän teknisessä kuvauksessa jo määritellään synkronointilähetysten aikataulu suhteessa tiettyyn kehysrakenteeseen. Siinä tapauksessa edellä mainittu alustus on jo määrätty silloin, kun tukiasema 30 synkronoituu ensimmäisen kerran vaiheessa 401.

Kun alustus on suoritettu ja kehysten normaali lähetys ja vastaanotto on alkanut, tukiasema seuraa kehysten numeroita ja kiertää vaiheista 403 ja 404 koostuvaa silmukkaa, kunnes positiivinen havainto vaiheessa 403 osoittaa, että on aika lähettää ensimmäinen SCH-purske. Tämän jälkeen tukiasema noudattaa valittuun ryhmään 35 kuuluvien synkronointilähetysten määrän ja peräkkäisen ajoituksen määrittelevää 12 111437 aikataulua käymällä läpi vaiheita 405, 406 ja 407, kunnes positiivinen havainto vaiheessa 406 osoittaa, että kaikki SCH-purskeet on lähetetty. Tämän jälkeen tukiasema palaa vaiheiden 403 ja 404 muodostamaan silmukkaan odottamaan jaksotuksen mukaista seuraavaa aloituskehystä.

5 Kuva 5 on lohkokaavio, joka esittää niitä keksinnön erään toteutusmuodon mukaisen tukiaseman lohkoja, jotka ovat keksinnön kannalta merkittäviä. SCH-purskeet muodostetaan SCH-signaalinmuodostuslohkossa 501, joka on yhdessä muiden sig-naalinmuodostuslohkojen 502 kanssa kytketty lähetysmultiplekseriin 503. Sieltä lähetettäväksi valittu signaali johdetaan lähettimeen 504. Synkronointilohko 505 10 suorittaa synkronoinnin muiden tukiasemien kanssa, ja kehysten laskentalohko 506 seuraa kehysten numeroita ja lähetysaikatauluja. Se ohjaa lähetysmultiplekseria 503 siten, että tämä voi valita oikean signaalilähteen kullakin lähetyshetkellä. Edellä annetun toiminnallisen kuvauksen perusteella kuvassa 5 esitettyjen lohkojen tekninen toteutus on ilmeinen alan asiantuntijalle.

15 Termin ”SCH” tai ’’synkronointi” käyttö ei rajoita keksinnön soveltamista, vaan keksintöä voidaan yhtä hyvin soveltaa kaikkien sellaisten signaalien lähettämiseen, jotka matkaviestimien pitäisi pystyä vastaanottamaan aktiivisen tietoliikenneyhteyden aikana esiintyvässä tyhjässä kehyksessä.

• · <

Claims

111437

1. Menetelmä sellaisten sanomien lähettämiseksi sohikkoradiojäijestelmän ensimmäiseltä tukiasemalta, jotka sisältävät ensimmäisen tukiaseman ja muiden tukiasemien kuin mainitun ensimmäisen tukiaseman kanssa yhteydessä olevien mat- 5 kaviestimien väliseen esisynkronointiin liittyvää tietoa, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat menetelmävaiheet: - esisynkronointiin liittyvää tietoa sisältävän ensimmäisen sanoman muodostaminen - mainitun ensimmäisen sanoman lähettäminen (405) ainakin kaksi kertaa (406, 407) yleisellä kanavalla ensimmäisen lähetysjakson ja 10. mainitun ensimmäisen lähetysjakson mukaisen lähetyksen toistaminen (403, 404) useaan kertaan muodostaen toisen lähetysjakson, jonka kestoaika on huomattavasti pidempi kuin mainitun ensimmäisen lähetysjakson kestoaika.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen (401, 402), jossa mainittu toinen lähetysjakso synkronoidaan tyhjän kehyk- 15 sen toistuvaan esiintymiseen ainakin yhdellä muista tukiasemista siten, että mainittu ensimmäinen lähetysjakso esiintyy aina ainakin osittain samanaikaisesti kuin tyhjä kehys ainakin yhdellä muista tukiasemista.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheen (401, 402), jossa mainittu toinen lähetysjakso synkronoidaan tyhjän kehyk- 20 sen toistuvaan esiintymiseen muutamilla muilla tukiasemilla siten, että mainittu ensimmäinen lähetysjakso esiintyy aina ainakin osittain samanaikaisesti kuin tyhjä kehys jokaisella mainituista muutamista muista tukiasemista.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe, jossa mainittu ensimmäinen sanoma lähetetään ainakin kaksi kertaa yleisellä radiokana- 25 valla ensimmäisen lähetysjakson kuluessa käsittää vaiheen, jossa mainittu ensimmäinen sanoma lähetetään ainakin kaksi kertaa peräkkäin siten, että peräkkäisten lä-: hetysten väli on täsmälleen yhden kehyksen pituinen, jolloin mainitun ensimmäisen lähetysjakson ajallinen pituus on kehysten määrä kokonaislukuna plus aika, joka kuluu mainitun ensimmäisen sanoman lähettämiseen yhden kerran.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe, jossa muodostetaan esisynkronointiin liittyvää tietoa sisältävä ensimmäinen sanoma, kä- 111437 sittää vaiheen, jossa muodostetaan GSM-solukkoradiojäqestelmän mukainen SCH-purske.

6. Jäqestelmä sellaisten sanomien lähettämiseksi solukkoradiojärjestelmän ensimmäiseltä tukiasemalta, jotka sisältävät ensimmäisen tukiaseman ja muiden tu-5 kiasemien kuin mainitun ensimmäisen tukiaseman kanssa yhteydessä olevien matkaviestimien väliseen esisynkronointiin liittyvää tietoa, tunnettu siitä, että se käsittää seuraavat osat: - välineet (501) esisynkronointiin liittyvää tietoa sisältävän ensimmäisen sanoman muodostamiseksi 10. välineet (503, 504, 506) mainitun ensimmäisen sanoman lähettämiseksi vähintään kaksi kertaa yleisellä kanavalla ensimmäisen lähetysjakson ja - välineet (506) mainitun ensimmäisen lähetysjakson mukaisen lähetyksen toistamiseksi useaan kertaan muodostaen toisen lähetysjakson, jonka kestoaika on huomattavasti pidempi kuin mainitun ensimmäisen lähetysjakson kestoaika.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen jäqestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää synkronointijäqestelmän (505), jossa mainittu toinen lähetysjakso synkronoidaan tyhjän kehyksen toistuvaan esiintymiseen ainakin yhdellä muista tukiasemista siten, että mainittu ensimmäinen lähetysjakso on järjestetty esiintymään aina ainakin osittain samanaikaisesti kuin tyhjä kehys ainakin yhdellä muista tukiasemista.

20 Patentkrav • ·