FI111598B - Menetelmä ja järjestelmä nopean kontrollikanavan toteuttamiseksi solukkoradioverkossa - Google Patents

Description

111598

Menetelmä ja järjestelmä nopean kontrollikanavan toteuttamiseksi solukkoradioverkossa - Metod och system för att förverkliga en snabb kontrollkanal i ett cellulärt radionät

Keksintö koskee sellaisten loogisten kanavien sijoittamista solukkoradioverkon fyysiseen kanavajärjestelyyn, joita kanavia ei tarvita jatkuvasti vaan joita ainoastaan tarvittaessa käytetään jonkin tärkeän ohjaustiedon välittämiseksi.

Tunnetussa GSM-järjestelmässä (Global System for Mobile communications) on 5 määritelty niin sanottu FACCH-kanava (Fast Associated Control CHannel), jota käytetään esimerkiksi osoittamaan puhelun muodostamisprosessin etenemistä, tilaajan hyväksymiseen, tai kanavanvaihdon määräämistä varten. Näille “nopeille” mer-kinantotarpeille on yhteistä, että kaikki viiveet tulisi minimoida ja välitetty tieto tulisi vastaanottaa radiorajapinnan yli mahdollisimman virheettömästi. Esillä olevan 10 keksinnön taustaksi selitetään lyhyesti FACCH-kanavan tunnettuja ominaisuuksia. Yksityiskohtainen selitys löytyy esimerkiksi teknisissä spesifikaatioissa nro GSM

05.01, GSM 05,02 ja GSM 05.03, jotka on julkaissut European Telecommunications Standards Institute.

FACCH-kanavaan liittyy itse asiassa purskerakenteen käyttö säännöllisellä TCH-15 kanavalla (Traffic CHannel), jolla väliaikaisesti siirretään “nopeata” merkinantotietoa käyttäjädatan sijasta. Lähettävä laite pakkaa halutun nopean merkinannon tiedot FACCH-kehykseen, joka kanavakoodauksen jälkeen käsittää 456 bittiä. Lomitusvai-heessa FACCH jakautuu 8:aan 57 bitin ryhmään. Ensimmäisen ryhmän bitit lähetetään määrätyn N.nnen lähetyspurskeen parillisissa bittipaikoissa, ja seuraavien ryh-20 mien bitit menevät seuraavien lähetyspurskeiden parillisiin bittipaikkoihin, kunnes neljännen ryhmän bitit lähetetään (N+3):nnen lähetyspurskeen parillisissa bittipaikoissa. Ryhmien 5-8 bitit lähetetään sen jälkeen lähetyspurskeiden (N+4)...(N+7) parittomissa bittipaikoissa. Jokaisessa lähetyspurskeessa käytetään määrättyjä var-kauslippuja (eli osoitinbittejä), joilla osoitetaan sisältääkö kyseisen lähetyspurskeen 25 parilliset (tai parittomat) bittipaikat käyttäjädataa vai nopeata merkinantotietoa. Toisin sanoen, FACCH-kehys välitetään vastaanottavalle laitteelle käyttämällä määrätyssä liikennekanavassa joka toista bittipaikkaa 8:ssa peräkkäisessä lähetyspurskeessa. Jos lähetettävänä on vain yksi FACCH-kehys, kaikkia muita bittipaikkoja käytetään käyttäjädatan välittämiseen.

30 Esimerkkinä olemassa oleviin solukkoradioverkkoihin verrattuna tehtyihin laajennuksiin ja kehitelmiin kuvataan ehdotettua ECSD-järjestelyä (Enhanced Circuit 2 111598

Switched Data), jota parhaillaan ollaan määrittelemässä GSM-evoluution eli EDGE-ohjelman (Enhanced Data rates for GSM Evolution) korotettujen datanopeuksien osaksi. ECSD perustuu radiorajapinnassa käytettyjen tehollisien datanopeuksien nostamiseen käyttämällä 8-tasoista PSK-modulointia (8-PSK) vaihtoehtona GSM-5 järjestelmän GMSK-moduloinnille (Gaussian Minimum Shift Keying). Suoraviivainen ratkaisu nopeiden merkinantokanavien toteuttamiseksi ECSD:n puitteissa olisi kopioida edellä kuvattu menetelmä mahdollisimman tarkasti. FACCH-kehyksen tietosisältö hajautettaisiin toisin sanoen selektiivisesti parillisiin ja parittomiin sym-bohpaikkoihin 8-PSK-moduloiduissa lähetyspurskeissa, ja varkauslippusymboleja 10 käytettäisiin jokaisen lähetyspurskeen sisällön luonteen osoittamiseksi.

On kuitenkin huomattava, että 8-PSK vaatii modulointimenetelmänä bittienergian ja kohinatiheyden paljon suuremman suhteen (joka tavallisesti merkitään Eb/NO) kuin GMSK, jotta saavutettaisiin määrätty vaadittu virheettömyystaso vastaanotetulle tiedolle. Tämän vuoksi oletetaan, että GSM:n FACCH-mekanismien soveltaminen 15 ECSD:ssä johtaisi FACCH:n osalta epätyydyttävään suorituskykyyn.

On ehdotettu ratkaisua, jossa muutoin sovelletaan GSM-käytäntöä, mutta jossa käytetään erilaista ilmaisumetriikkaa käyttäjän datalle ja nopealle merkinantotiedolle, eli jossa FACCH-symboleille sovelletaan itse asiassa binäärimodulaatiota, kuten GMSK:ta tai BPSK:ta (Binary Phase Shift Keying). Tämä ratkaisu ei ole kiinnosta-20 va vastaanottimen suunnittelijan kannalta, koska se vaatisi sitä, että vastaanotin pystyisi ilmaisemaan symbolijonon joka toisen symbolin erilaisella ilmaisualgo-ritmilla. Toisena ratkaisuna on käyttää täysin erilaista fyysistä kanavaa, jossa on eri kanavaspesifikaatiot nopean merkinantotiedon välittämiseksi, mutta tämä ratkaisu pyrkii mutkistamaan laitteistorakenteita.

25 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on aikaansaada menetelmä ja järjestely nopean merkinantotiedon lähetyksen yhdistämiseksi käyttäjädatan lähetykseen monitasoisessa modulointiympäristössä, uhraamatta loogisen merkinantokanavan suorituskykyä ja aiheuttamatta suurta mutkikkuutta lähetin-ja vastaanotinjäijestelyissä.

Keksinnön tavoitteet saavutetaan pakkaamalla lomitusvaiheessa nopea merkinanto-30 tieto lähetyspurskeiden yhtenäisiin lohkoihin ja käyttämällä nopean merkinantotiedon lähettämiseen vähemmän herkkää modulointimenetelmää kuin käyttäjädatalle.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että se käsittää vaiheet, joissa - muotoillaan kappale merkinantotietoa symboleiksi, 35 - lähetetään merkinantotietoa kuljettavat symbolit peräkkäisten symbolien lohkona 3 111598 liikennekanavan mainitussa määrätyssä lähetyspurskeessa, ja - osoitetaan mainitun määrätyn lähetyspurskeen puitteissa, että se sisältää merkinantotietoa kuljettavia symboleja.

Keksintö koskee myös lähettävää laitetta, jolle on tunnusomaista että se käsittää vä-5 lineet merkinantotietoa kuljettavien symbolien lähettämiseksi peräkkäisten symbolien lohkona liikennekanavan määrätyssä lähetyspurskeessa.

Keksintö perustuu sille oivallukselle, että lomitusta ei tarvitse viedä käyttäjädatan ja merkinantotiedon bittikohtaiseen vuorotteluun saakka. Lomitusalgoritmit voidaan suunnitella niin, että merkinantotieto varaa yhtenäisiä lohkoja lähetyspurskeista. 10 Hyvin yksinkertainen ratkaisu on, että tarvittaessa allokoidaan täydellisiä lähetys-purskeita nopeata merkinantoa varten. Toinen mahdollisuus on käyttää hyväksi sitä seikkaa, että monissa järjestelmissä lähetyspurske jaetaan kahdeksi ajallisesti eri puolikkaaksi lähetyspurskeen keskellä olevalla opetusjaksolla, niin että toinen puolikas voidaan allokoida nopeata merkinantotietoa varten ja toinen puolikas käyttäjä-15 tietoa varten. Keksintö sallii vielä pienempien yhtenäisten symbolilohkojen käyttämisen lähetyskehyksissä nopean merkinantotiedon välittämiseksi, mutta mitä pienempi yhtenäisen lohkon koko on, sitä enemmän ratkaisu lähestyy haittapuolia, jotka tulevat siitä, että suoraan kopioidaan olemassa oleva FACCH-käytäntö GSMrstä.

Lähetyspurskeen sisällön osoittaminen joko nopeaksi merkinantotiedoksi tai käyttä-20 jädataksi voidaan toteuttaa käyttämällä varkaussymboleja, kuten tekniikan tason ratkaisuissa. Voidaan kuitenkin myös käyttää hyväksi eri modulointimenetelmiin liittyviä vaiheen kiertymisominaisuuksia käyttämällä konstellaariopisteiden kiertymistä vaiheavaruudessa osoituksena lähetyspurskeen sisällöstä. Jokainen lähetyspurske sisältää opetusjakson, jonka symbolisisältö tunnetaan, joten vastaanotin voi käyttää 25 opetusjakson vastaanotettua muotoa löytääkseen oikean kulman vaihekiertymän palauttamiseksi. Liittämällä jokaiseen modulointimenetelmään määrätty yksilöllinen vaiheen kiertymiskulma saadaan käyttökelpoinen tapa välittää kappale yksinkertaista modulointiin liittyvää tietoa.

Alemman tason modulointimenetelmä sallii yleensä suuremman lähetystehon käyt-30 tämisen, koska lähettimen tehovahvistimen epälineaariset vaiheominaisuudet vaikuttavat suhteellisen vähän signaalia vääristävästi. Tämän vuoksi keksintö mahdollistaa myös nopean merkinannon suorituskyvyn parantamisen lähettämällä merkinantotiedot suuremmalla lähetysteholla kuin vastaava käyttäjädata.

Uudet piirteet, joita pidetään keksinnölle tunnusomaisina, on esitetty yksityiskohtai-35 sesti oheisissa patenttivaatimuksissa. Keksintö sinällään, sekä rakenteensa että toimintatapansa osalta, sekä sen lisätavoitteet ja edut, ymmärretään kuitenkin parhaiten 4 111598 seuraavasta määrättyjen suoritusmuotojen selityksestä, kun se luetaan yhdessä oheisten piirustusten kanssa.

Kuva 1 havainnollistaa nopean merkinantotiedon lähettämistä keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan, 5 kuva 2 havainnollistaa nopean merkinantotiedon lähettämistä keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan, kuva 3 havainnollistaa mahdollista lomituskaaviota, jota voidaan käyttää kuvan 1 suoritusmuodon yhteydessä, kuva 4 havainnollistaa vaihekiertymän käyttöä lähetyspurskeen joidenkin ominai-10 suuksien tunnistamiseksi, kuva 5 on pelkistetty havaintokuva keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta menetelmästä, ja kuva 6 on keksinnön erääseen suoritusmuotoon liittyvän laitteiston pelkistetty havaintokuva.

15 Kuva 1 esittää pelkistetysti lähettävän laitteen 101, vastaanottavan laitteen 102, ja joukon lähetyspurskeita 111-120, jotka on lähetetty edelliseltä viimeksi mainitulle. Oletetaan, että laitteiden välille on edeltä käsin muodostettu liikennekanava TCH jonkin tapaisen käyttäjädatan välittämistä varten. Oletetaan myös, että kesken käyt-täjädatan lähetystä on lähetettävä kappale nopeata merkinantotietoa. Lisäksi olete-20 taan, että nopean merkinantotiedon määrä on sellainen, että kanavakoodatussa muodossa se täyttäisi kokonaan neljä lähetyspursketta. Verrattuna tunnettuun GSM:n FACCH-terminologiaan tämä tarkoittaa, että lähetettävänä on yksi FACCH-kehys.

Kuvan 1 suoritusmuodon mukaan liikennekanavalta “varastetaan” neljä täydellistä peräkkäistä lähetyspursketta 114, 115, 116 ja 117 nopean merkinantotiedon lähet-25 tämistä varten. Kun oletetaan, että nopean merkinantotiedon lähettämiseksi käytetään toista modulointimenetelmää kuin käyttäjädatan lähettämiseksi, kokonaisten lähetyspurskeiden allokoimisesta on se etu, että allokointi vaatii lähettävää laitetta konfiguroimaan modulaattorinsa (ei esitetty erikseen) uudelleen vain kahdesti, lähetyspurskeiden 113 ja 114 välillä ja lähetyspurskeiden 117 ja 118 välillä. Vastaanot-30 tavan laitteenkaan 102 ei tarvitsee konfiguroida demodulaattoriansa (ei esitetty erikseen) uudelleen kuin kahdesti, jolloin sillä on runsaasti aikaa tämän tekemiseksi. Tämä on selvästi edullisempaa kuin tekniikan tason vaihtoehdossa, jossa eri modulointimenetelmiä sovelletaan joka toiselle symbolille useammassa lähetyspurskees- 5 111598 sa. Kuitenkin on huomattava, että kuvassa 1 esitetyt lähetyspurskeet liittyvät vain yhteen yhteyteen: jos oletamme että lähettävä laite 101 on tukiasema, sillä voi olla tusinoittain samanaikaisia yhteyksiä aktiivisena jollain määrätyllä hetkellä. ECSD-spesifikaatioissa sanotaan, että lähetyskehys muodostuu kahdeksasta aikavälistä, 5 joten määrätyllä taajuudella tukiaseman on mahdollisesti lähetettävä jopa seitsemän muuta lähetyspursketta kuvan 1 jokaisen peräkkäisen lähetyspurskeiden parin välillä. Kulloisellakin yhteydellä käytetyn datan nopeudesta riippuen tukiaseman on mahdollisesti konfiguroitava modulaattorinsa uudelleen eri modulointimenetelmälle, jopa jokaisen lähetyspurskeen jälkeen samassa lähetyskehyksessä. Joissakin määrä-10 tyissä olosuhteissa saattaa esiintyä enemmän kuin yksi lähetyspurske - ja siihen liittyvä modulointimenetelmän vaihtaminen - samassa aikavälissä.

Keksintö ei rajoita niiden lähetyspurskeiden lukumäärää, joka on varastettava lii-kennekanavalta nopean merkinantotiedon lähettämiseksi: se riippuu lähetettävän nopean merkinantotiedon määrästä ja nopean merkinantotiedon koodaukseen sovellet-15 tavan kanavakoodauksen määrästä. Keksintö ei myöskään vaadi sitä, että varastettavat lähetyspurskeet olisivat peräkkäisiä: voidaan esimerkiksi varastaa joka toinen tai joka kolmas lähetyspurske, tai mielivaltaisessa jäqestyksessä jokin määrä N lähe-tyspurskeita M:stä, jolloin N < M. Ellei varasteta peräkkäisiä lähetyspurskeita, menetetään kuitenkin ainakin osittain se etu, että modulointi/demodulointi-menetelmää 20 tarvitsee vaihtaa vain muutamia kertoja. Lähetettävän nopean merkinantotiedon hajauttaminen moneen lähetyspurskeeseen aiheuttaa myös viivettä saatettaessa nopean merkinantotiedon täydellinen joukko perille vastaanottavalle laitteelle.

Kuva 2 havainnollistaa vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jossa lähettävä laite 101 ja vastaanottava laite 102 ovat oleellisesti samat, mutta lähetyspurskeista 211-220 yksi 25 fyysinen puolikas purskeista 212-219 on allokoitu nopealle merkinantotiedolle. Fyysinen puolikas tarkoittaa sitä, että kun jokaisen lähetyspurskeen keskellä on opetusjakso, allokoidaan kaikki opetusjaksoa edeltävät symbolit (kuten lähetyspurskeissa 212-215) tai kaikki opetusjakson jälkeen tulevat symbolit (kuten lähetyspurskeissa 216-219). Tämä suoritusmuoto vaatii useita vaihtamisia modulointi/demodulointi-30 menetelmien välillä, mutta se on edelleen edullisempaa kuin modulointi/demodu-lointi-menetelmän vaihtaminen jokaisen symbolin jälkeen. Sillä on myös se etu, ettei se kokonaan katkaise käyttäjädatan lähetystä useamman kehyksen ajaksi, kuten kuvan 1 suoritusmuodossa. Keksintö ei tässäkään rajoita niiden lähetyspurskeiden lukumäärää, joista yksi puolikas on allokoitu nopeata merkinantotietoa varten, eikä 35 sitä järjestystä, jossa ensimmäiset ja toiset puolikkaat on allokoitu. Niiden lähetys purskeiden välillä, joista toinen puolikas on allokoitu nopeata merkinantotietoa varten, voi olla kokonaisia käyttäjädatan purskeita.

6 111598

Periaatteessa keksintö mahdollistaa myös pienempien lähtyspurskelohkojen allo-koimisen nopeata merkinantotietoa varten: voitaisiin esimerkiksi allokoida K viimeistä symbolia (jossa K on kokonaisluku, joka on pienempi kuin symbolien lukumäärä lähetyspurskeen puolikkaassa) jokaisessa lähetyspurskeessa P lähetyspurs-5 keen ajaksi (jossa P on positiivinen kokonaisluku). Kokonaisten lähetyspurskeiden tai fyysisten purskepuolikkaiden allokoimista pidetään kuitenkin edullisempana, koska näissä suoritusmuodoissa allokoidun symbolilohkon rajat on määritelty hyvin selvästi.

Kuva 3 havainnollistaa pelkistetysti erästä edullista menetelmää nopean merkinan-10 totiedon kehyksen 301 sisällön lomittamista useampaan lähetyspurskeeseen. Oletetaan, että käytetään kuvan 1 menetelmää, jolloin nopean merkinantotiedon kehys 301 kokonaan täyttää neljä lähetyspursketta 310-313. Kuvassa 3 kehys jaetaan ensin kahdeksaksi ryhmäksi 302-309, joilla kaikilla on sama määrä symboleja. “Varastettujen” lähetyspurskeiden symbolipaikat täytetään sitten järjestyksessä ottamalla en-15 simmäinen symboli jokaisesta ryhmästä, kuten on esitetty kuvan 3 viivoilla, jonka jälkeen otetaan jokaisesta ryhmästä toinen symboli, jne. Toisin sanoen, nrnnestä ryhmästä (jossa n on välillä 1-8) tulevat symbolit täyttävät paikat n, n+8, n+16, jne. Kuva 3 esittää myös opetusjakson vinoviivoitettuna lohkona jokaisen lähetyspurskeen 310-313 keskellä, sekä kaksi varkauslippu-osoitinsymbolia, jotka on esitetty 20 eheän mustana, yksi opetusjakson kummallakin puolella. Kuvan 3 lomitusmenetel-mä on luonnollisesti vain esimerkinomainen, ja kyseeseen voi tulla joukko muitakin lomitusmenetelmiä.

Periaatteessa on olemassa kaksi tapaa osoittaa mitkä lähetyspurskeet ja mitkä osat niissä sisältävät nopeata merkinantotietoa käyttäjädatan sijasta. Varkauslippu-osoi-25 tinsymbolit mainittiin jo edellä, jolloin ensimmäisen varkauslipun arvo osoittaa sisältääkö lähetyspurskeen ensimmäinen puolikas nopeata merkinantotietoa, ja toisen varkauslipun arvo osoittaa samalla tavalla sisältääkö lähetyspurskeen toinen puolikas nopeata merkinantotietoa. Seuraavassa selitetään vaihtoehtoista menetelmää osoituksen toteuttamiseksi kuvaan 4 viitaten.

30 Kuva 4 havainnollistaa koottua lähetyskehystä 401 muodossa, joka sillä on lähettävässä laitteessa ennen modulointia kantoaaltotaajuudelle. Lähetyspurskeen keskellä on opetusjakso, joka muodostuu tunnettujen peräkkäisten symbolien jonosta. Tässä on käytetty kaaviollista esitystä ABABAB... opetusjakson tunnetulle muodolle. Modulointivaiheeseen liittyy vaiheen kierto, joka voi olla sovelletun modulointial-35 goritmin ominainen seuraus, tai jota voidaan aiheuttaa tahallisesti varsinaisen modulaation lisäksi. Esimerkkiinpä vaiheen kierron soveltamisesta on seuraava. 8-PSK- 7 111598 modulointiperiaatteen mukaan moduloidulla signaalilla on kahdeksan sallittua vaihekulman arvoa, esim. 0, +π/4, ±π/2, ±3π/4, π. Jokainen näistä vastaa lähetettävässä datavirrassa olevan kolmen peräkkäisen bitin määrättyä ryhmää: esimerkiksi bittiyhdistelmä (0,1,0) vastaa vaihekulman arvoa +π/2. Vakio vaihekierto X radiaania 5 voidaan määritellä niin, että jokaista perusmodulointiperiaatteen mukaan muodostettua symbolia kierretään lisäksi X radiaania vaiheavaruudessa. Jos esimerkiksi määritellään X = +3π/8, lähetetyssä signaalissa olevaa bittiyhdistelmää (0,1,0) edustavalla lopullisella vaihemoduloidulla symbolilla on vaihekulman arvo +7π/8.

Kuvassa 4 moduloitu, vaiheeltaan kierretty ja lähetetty lähetyskehys 402 käsittää 10 vaiheeltaan kierrettyjä symboleja. Vastaanottavan laitteen on tehtävä demodulointi ja purettava vaiheen kierto, jotta se voisi palauttaa lähetyskehyksen alkuperäisen tietosisällön 403. Tässä on huomattava, että vastaanottava laite tietää edeltä käsin opetusjakson muodon, joten se voi päätellä, että oikea vaiheen kierron purkava kulma on se, jolla opetusjakso saa oikean, alkuperäisen muotonsa.

15 Jos kokonaisten käyttäjädataa sisältävien purskeiden lähettämisessä sovelletaan määrättyä ensimmäistä vaiheen kiertokaavaa, ja jos kokonaisten nopeata merkinantotietoa sisältävien purskeiden lähettämisessä sovelletaan määrättyä toista vaiheen kiertokaavaa, niin mitään muuta osoitusmekanismia ei varsinaisesti tarvita: vastaanottava laite tunnistaa käytetyn vaiheen kiertokaavan tutkimalla mikä vaiheen kierron 20 purkukaava tuottaa opetusjakson oikean muodon, ja tästä se päättelee lähetyspurs-keen sisällön luonteen. Jos vaiheen kiertokaava toisaalta on riippumaton lähetys-purskeen sisällöstä, tai jos vain osa lähetyspurskeesta sisältää nopeaa merkinantotietoa, osoitusta varten tarvitaan varkaushppumekanismia.

Yhteenvetona voidaan sanoa, että keksintö mahdollistaa seuraavat osoitusmeka-25 nismit: - käytetään erilaisia vaiheen kiertokaavioita, eikä erillisiä varkauslippuosoitinsymbo-leja; - käytetään samaa vaiheen kiertokaavaa ja erillisiä varkaushppuosoitmsymboleja; tai - käytetään erilaisia vaiheen kiertokaavoja ja varalla varkaushppuosoitmsymboleja.

30 Varkauslippusymboleja käytettäessä on edullisinta valita niiden kaksi sallittua arvoa siten, että ne vastaavat konstellaatiokuvion vastakkaisia pisteitä.

Tässä kannattaa lyhyesti mainita kysymys mahdollisesta sekaannuksesta GMSK-moduloitujen nopeiden merkinantotietopurskeiden ja mahdollisten muiden GMSK-moduloitujen purskeiden välillä. On ehdotettu, että SACCH-kanavalla (Slow Asso- 8 111598 ciated Control CHannel) käytettäisiin GMSK-modulaatiota ECSD:ssä. Sekaannuksen välttämiseksi on välttämätöntä, että sellaisessa SACCHissa käytetään vain määrättyjä ennalta tunnettuja lähetyspurskeita. Jos noudatetaan GSM-mallia, SACCHissa on jokaisessa solussa joukko kiinteästi allokoituja aikavälipaikkoja, jo-5 ten niin kauan kuin noudatetaan kiinteitä aikavälipaikkoja, ei ole mitään vaaraa siitä, että SACCH-purskeet sekoittuisivat mahdollisiin GMSK-moduloituihin nopeisiin merkinantotiedon purskeisiin. Sama pätee mahdollisiin muihin purskeisiin, joihin sovelletaan samaa modulointimenetelmää.

Solukkoradioverkossa lähettävällä laitteella on tyypillisesti jokaista lähetyspursketta 10 varten määrätty sallitun lähetystehon yläraja. Jos käytetään kuvan 1 suoritusmuotoa (kokonaisten purskeiden allokoiminen nopeata merkinantotietoa varten), voidaan nopeata merkinantotietoa varten varastettujen purskeiden lähettämiseksi käyttää suurempaa lähetystehoa kuin tavallisilla purskeilla. Tämä johtuu siitä, että lähetysteho-vahvistimen (erityisesti tukiasemalla) epälineaarisuus monitasoista vaihemoduloin-15 timenetelmää käytettäessä käy ilmeisemmäksi kuin binäärisellä modulointimenetelmällä, joka aiheuttaa pakollisen 2-4 dB leikkauksen suurimmilla 8-PSK-lähetysteho-tasoilla. Se, ettei nopeata merkinantotietoa lähetettäessä tarvitse käyttää leikkausta, on merkittävä etu, koska suurimmat tehotasot liittyvät tilanteisiin, joissa päätelaite on lähellä solun rajaa, ja nopea merkinantotieto välittää usein kanavanvaihtoon liit-20 tyvää tietoa, joka pitäisi vastaanottaa mahdollisimman virheettömästi.

On huomattava, että alassuunnan suurempien lähetystehojen käyttö nopeata merkinantotietoa varten vaikuttaa matkaviestimen suorittamiin vastaanotetun tehon mittauksiin ja raportointiin. Verkon on kompensoitava vastaavat kohtuuttoman suuret mittaustulokset. Menetelmät sellaisen kompensoinnin tekemiseksi ovat alan ammat-25 tilaisen normaalien kykyjen puitteissa.

Päätämme selityksen kuvaamalla lyhyesti keksinnön vaikutusta lähettävien ja vastaanottavien laitteiden, kuten solukkoradioverkon tukiasemien ja päätelaitteiden rakenteeseen ja toimintaan. Kuten kuvan 6 yläosassa on esitetty, lähettävä laite käsittää käyttäjädatan kanavakoodauslohkon 601, nopean merkinannon kanavakoodaus-30 lohkon 602 ja purskeen muodostamislohkon 603 kanavakoodattujen symbolien pak kaamiseksi purskeisiin. Viimeksi mainittu toimii purskeiden muodostamisen ohjaus-lohkon 604 ohjaamana, ja se voi vastaanottaa opetusjakson oikean muodon opetus-jaksogeneraattorilta 603’. Kanavakooderilohkojen sisäänmenot tulevat tunnetulla tavalla käyttäjädatan muodostuksesta (esim. puhelimessa mikrofonilta ja puhekoo-35 derilta) ja nopean merkinantodatan muodostuksesta (ohjausprosessorilta), ja purskeen muodostuksen ohjaus on tyypillisesti suuremman jäijestelmäohjauslohkon ali- 9 111598 lohko. Muodostetut purskeet lähetetään lähetinlohkolla 605, joka soveltaa purskeen muodostamisen ohjauslohkon 604 määräämiä modulointi-ja vaihekiertomenetelmiä.

Vastaanottavassa laitteessa vastaanotinlohko 606 vastaanottaa lähetetyt purskeet ja muuntaa ne kantataajuisiksi symbolijonoiksi käyttäen jälleen ohjauslohkon 608 5 määräämää demodulointimenetelmää. Purskeen purkamislohko 607 poistaa vastaanotetuista purskeista opetusjonot ja muut yleistiedot, ja luovuttaa varsinaiset käyttä-jädatan symbolit käyttäjädatan kanavadekoodauslohkolle 609 ja nopean merkinantotiedon symbolit nopean merkinannon kanavadekoodauslohkolle 610. Ohjauslohkon 608 toiminta riippuu siitä, mitä tietoa se on vastaanottanut vastaanotinlohkolta 10 ilmaistujen vaihekierron ominaisuuksien muodossa ja/tai purskeen purkamislohkosta 607 varkauslippuosoitinsymbolin arvojen muodossa. Dekoodauslohkot 609 ja 610 on tunnetulla tavalla kytketty vastaanottavan laitteen niihin osiin, joissa dekoodattua käyttäjädataa ja merkinantotietoa tarvitaan, ja ohjauslohko 608 on jälleen tyypillisesti osa suuremmasta järjestelmän ohjauskokonaisuudesta.

15 Keksinnön mukaan lähettävässä laitteessa olevat lohkot 603 ja 604 on järjestetty allokoimaan täydellisiä lähetyspurskeita tai purskepuolikkaita käytettäväksi nopeata merkinantotietoa varten; lisäksi ohjauslohko 604 on järjestetty käskemään lähetintä käyttämään binääristä vaihemodulointimenetelmää nopeita merkinantotiedon symboleja varten. Vastaanottimessa lohkot 607 ja 608 on vastaavalla tavalla järjestetty 20 ohjaamaan kokonaiset nopeat merkinantopurskeet tai purskepuolikkaat lohkoon 610, kun niitä esiintyy. Jos käytetään vaiheen kiertoon perustuvaa osoitusmekanismia, vastaanotinlohko 606 on myös järjestetty ilmaisemaan vastaanotettujen symbolien vaiheenkierron ominaisuudet sekä ilmoittamaan nämä ohjauslohkolle 608.

Vaikka ECSD on mainittu keksinnön ensisijaisena soveltamisalueena, keksintöä 25 voidaan yhtä hyvin soveltaa kaikkiin sellaisiin solukkoradioverkkoihin ja -järjestelmiin, joissa käytettävissä on kaksi eri syvyistä modulointitasoa käyttäjädatan ja nopean merkinantotiedon lähettämiseksi, ja joissa lisäksi nopean merkinantotiedon lähetys tapahtuu käyttäen hyväksi kapasiteettia, joka “varastetaan” käyttäjädatalta.

Claims (15)

111598

1. Metod för överforing av signaleringsinformation frän en sändande anordning 15 (101) tili en mottagande anordning (102) i ett cellulärt radionät där sändning av an- vändardata sker pä en trafikkanal i diskreta sändningsskurar (111-120; 211-220; 310-313) bestäende av pä varandra följande symboler, kännetecknad av att den omfattar stegen - att formatera ett stycke signaleringsinformation tili symboler, 20. att sända symbolerna som bär signaleringsinformationen säsom ett block av pä varandra följande symboler (FACCH) i en viss sändningsskur pä en trafikkanal, och - att indikera inom nämnda vissa sändningsskur att den innehäller symboler som bär signaleringsinformation.

1. Menetelmä merkinantotiedon välittämiseksi lähettävästä laitteesta (101) vastaanottavalle laitteelle (102) solukkoradioverkossa, jossa käyttäjädatan lähetys tapahtuu liikennekanavalla erillisinä lähetyspurskeina (111-120; 211-220; 310-313), 5 jotka muodostuvat peräkkäisistä symboleista, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa - muotoillaan kappale merkinantotietoa symboleiksi, - lähetetään merkinantotietoa kuljettavat symbolit peräkkäisten symbolien (FACCH) lohkona liikennekanavan määrätyssä lähetyspurskeessa, ja 10. osoitetaan mainitun määrätyn lähetyspurskeen puitteissa, että se sisältää merkinan totietoa kuljettavia symboleja.

2. Metod enligt patentkrav 1, kännetecknad av att en komplett sändingsskur 25 (114-117; 310-313) fylls med symboler som bär signaleringsinformationen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokonainen lähetyspurske (114-117; 310-313) täytetään symboleilla, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

3. Metod enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ett antal pä varandra följande kompletta sändingsskurar (114-117; 310-313) fylls med symboler som bär signaleringsinformationen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joukko peräk käisiä kokonaisia lähetyspurskeita (114-117; 310-313) täytetään symboleilla, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

4. Metod enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ett antal icke pä varandra föl-30 jande kompletta sändingsskurar fylls med symboler som bär signaleringsinformationen.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joukko ei-pe-räkkäisiä kokonaisia lähetyspurskeita täytetään symboleilla, jotka kuljettavat mer- 20 kinantotietoa.

5. Metod enligt patentkrav 1, där ytterligare en sändningsskur bestär av en första halva, en träningssekvens och en andra halva, kännetecknad av att en halva i sänd-ningsskuren (212-219) fylls med symboler som bär signaleringsinformationen. 111598

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa lisäksi lähetyspurske käsittää ensimmäisen puolikkaan, opetusjakson ja toisen puolikkaan, tunnettu siitä, että lähetyspurskeen (212-219) puolikas täytetään symboleilla, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

6. Metod enligt patentkrav 5, kännetecknad av att man i vart och ett av ett antal pä varandra följande kompletta sändningsskurar (212- 219) fyller en halva med symboler som bär signaleringsinformationen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaisessa purskeessa peräkkäisten kokonaisten lähetyspurskeiden (212-219) joukosta täytetään yksi puolikas symboleilla, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

7. Metod enligt patentkrav 5, kännetecknad av att man i vart och ett av ett antal 5 icke pä varandra följande kompletta sändningsskurar fyller en halva med symboler som bar signaleringsinformationen.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaisessa purskeessa ei-peräkkäisten kokonaisten lähetyspurskeiden joukosta täytetään yksi 30 puolikas symboleilla, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

8. Metod enligt patentkrav 1, där vidare en första fasmoduleringsmetod med ett första moduleringsdjup används för att generera symboleina som bär användardata i en sändningsskur, kännetecknad av att en andra fasmoduleringsmetod med ett and- 10 ra moduleringsdjup, mindre än nämnda första moduleringsdjup, används för att generera symbolema som bär signaleringsinformation i en sändningsskur.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa lisäksi ensimmäistä vaihe-modulointimenetelmää, jolla on ensimmäinen modulointisyvyys, käytetään muodostamaan symboleita, jotka kuljettavat käyttäjädataa lähetyspurskeessa, tunnettu siitä, 111598 että toista vaihemodulointimenetelmää, jolla on toinen modulointisyvyys, joka mo-dulointisyvyys on pienempi kuin mainittu ensimmäinen modulointisyvyys, käytetään muodostamaan symboleita, jotka kuljettavat merkinantotietoa lähetyspurskeessa.

9. Metod enligt patentkrav 8, kännetecknad av att nämnda första modulerings-metod är 8-PSK och den andra modulationsmetoden är GMSK.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu en-5 simmäinen modulointimenetelmä on 8-PSK ja että toinen modulointimenetelmä on GMSK.

10. Metod enligt patentkrav 8, kännetecknad av att ett första fasrotationsschema 15 används för att generera symbolerna med den första moduleringsmetoden och ett andra fasrotationsschema används för att generera symbolema med den andra moduleringsmetoden, varvid nämnda andra fasrotationsschema inte väsentligen kan sär-skiljas frän nämnda första fasrotationsschema.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäistä vaiheen kiertokaaviota käytetään muodostamaan symboleja ensimmäisellä modulointimenetelmällä, ja että toista vaiheen kiertokaavaa käytetään muodostamaan 10 symboleja toisella modulointimenetelmällä, jolloin mainittua toista vaiheen kierto-kaavaa ei oleellisesti voi erottaa ensimmäisestä vaiheen kiertokaaviosta.

11. Metod enligt patentkrav 10, kännetecknad av att man, för att indikera inom en 20 viss sändningsskur att den innehäller symboler som bär signaleringsinformation, placerar ett antal flaggsymboler med ett visst indikatorvärde inom nämnda sändningsskur.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jotta lähe-tyspurskeen puitteissa voitaisiin osoittaa sisältääkö se merkinantotietoa kuljettavia symboleja, mainittuun lähetyspurskeeseen sijoitetaan joukko lippusymboleja, joilla 15 on määrätty osoitinarvo.

12. Metod enligt patentkrav 11, där vidare en sändningsskur bestär av en första halva, en träningssekvens och en andra halva, och där endast en halva av en sän- 25 dingsskur fylls med symboler som bär signaleringsinformation, kännetecknad av att tvä flaggsymboler placeras inom nämnda sändningsskur för att indikera vilken halva i sändningsskuren innehäller symboler som bär signaleringsinformation.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, jossa lisäksi lähetyspurske käsittää ensimmäisen puolikkaan, opetusjakson ja toisen puolikkaan, ja jossa vain lähe-tyspurskeen yksi puolikas täytetään symboleilla, jotka kuljettavat merkinantotietoa, tunnettu siitä, että mainittuun lähetyspurskeeseen sijoitetaan kaksi lippusymbolia 20 osoittamaan, kumpi lähetyspurskeen puolikas sisältää symboleja, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

13. Metod enligt patentkrav 8, kännetecknad av att ett första fasrotationsschema används för att generera symbolema med den första moduleringsmetoden och ett 30 andra fasrotationsschema används för att generera symbolema med den andra moduleringsmetoden, varvid nämnda andra fasrotationsschema kan väsentligen särskiljas frän nämnda första fasrotationsschema; och att användningen av det andra fasrota-tionsschemat indikerar inom en viss sändningsskur att den innehäller symboler som bär signaleringsinformation. 111598

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäistä vaiheen kiertokaavaa käytetään muodostamaan symboleja ensimmäisellä modulointimenetelmällä, ja että toista vaiheen kiertokaavaa käytetään muodostamaan symbo- 25 leja toisella modulointimenetelmällä, jolloin mainittu toinen vaiheen kiertokaava on oleellisesti erotettavissa ensimmäisestä vaiheen kiertokaavasta; ja että toisen vaiheen kiertokaavan käyttö osoittaa määrätyn lähetyspurskeen puitteissa, että se sisältää symboleja, jotka kuljettavat merkinantotietoa.

14. Sändande anordning för att över en trafikkanal i diskreta sändningsskurar be-stäende av pä varandra följande symboler sända signaleringsinformation tili en mot-tagande anordning i ett cellulärt radionät, vilken sändande anordning omfattar organ för 5. att formatera ett stycke signaleringsinformation tili symboler (602) och - att indikera inom nämnda vissa sändningsskur att den innehäller symboler som bär signaleringsinformation (603); kännetecknad av att den omfattar organ för - att sända symbolema som bär signaleringsinformationen säsom ett block av pä 10 varandra följande symboler i en viss sändningsskur pä en trafikkanal (603, 605).

14. Lähettävä laite merkinantotiedon lähettämiseksi vastaanottavalle laitteelle so-30 lukkoradioverkossa liikennekanavan kautta erillisinä lähetyspurskeina, jotka muodostuvat peräkkäisistä symboleista, joka lähettävä laite käsittää välineet - merkinantotiedon kappaleen muodostamiseksi symboleiksi (602) ja - sen osoittamiseksi määrätyn lähetyspurskeen puitteissa, että se sisältää merkinanto-tietoa kuljettavia symboleja (603); 111598 tunnettu siitä, että se käsittää välineet - merkinantotietoa kuljettavien symbolien lähettämiseksi peräkkäisten symbolien lohkona liikennekanavan määrätyssä lähetyspurskeessa (603, 605).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää kaksi- moodisen vaihemodulaattorin (605) ensimmäisen vaihemodulointimenetelmän soveltamiseksi, jolla on ensimmäinen modulointisyvyys, ja jota käytetään muodostamaan symboleita, jotka kuljettavat käyttäjädataa lähetyspurskeessa, sekä toisen vaihemodulointimenetelmän, jolla on toinen modulointisyvyys, joka modulointisyvyys 10 on pienempi kuin mainittu ensimmäinen modulointisyvyys, ja jota toista vaihemodu-lointimenetelmää käytetään muodostamaan symboleita, jotka kuljettavat merkinantotietoa lähetyspurskeessa.

15. Sändande anordning enligt patentkrav 14, kännetecknad av att den omfattar en dual-mode fasmodulator (605) för att tillämpa en första fasmoduleringsmetod med ett första moduleringsdjup för att generera symboler som bär användardata i en 15 sändningsskur, och en andra fasmoduleringsmetod med ett andra moduleringsdjup, mindre än nämnda första moduleringsdjup, för att generera symbolema som bär signaleringsinformation i en sändningsskur.