FI121294B - Menetelmä ja laite lyhytsanomien lähetyksen koordinoimiseksi kovan kanavanvaihdon hauissa langattomassa tietoliikennejärjestelmässä - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITE LYHYTSANOMIEN LÄHETYKSEN KOORDINOIMISEKSI KOVAN KANAVANVAIHDON HAUISSA LANGATTOMASSA TIETOLIIKENNEJÄRJESTELMÄSSÄ

Esillä oleva keksintö liittyy tietoliikenne-5 järjestelmiin. Erityisesti esillä oleva keksintö liittyy menetelmään ja laitteeseen kovan kanavanvaihdon toteuttamiseksi eri langattomien tietoliikennejärjestelmien välillä.

Koodijakomonipääsyisessä (CDMA) hajaspektri-10 tietoliikennejärjestelmässä yhteistä taajuuskaistaa käytetään yhteyksiin kaikkiin tukiasemiin järjestelmässä. Esimerkki tällaisesta järjestelmästä kuvataan standardissa TIA/EIA Interim Standard IS-95-A, "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-15 Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System". CDMA-signaalien generointi ja vastaanotto esitetään patenttijulkaisussa US 4,401,307, "Spread Spectrum Multiple Access Communication Systems Using Satellite or Terrestrial Repeaters" ja patenttijulkaisussa US 5,103,459, 20 "System and Method for Generating Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System", joissa molemmissa on hakijana sama kuin tässä hakemuksessa.

Samalla taajuuskaistalla olevat signaalit diskriminoidaan vastaanottoasemassa käyttämällä suuri-25 nopeuksista pseudokohinakoodia (PN) . PN-koodi moduloi tukiasemilta ja matkaviestimiltä lähetetyt signaalit. Eri. tukiasemilta olevat signaalit voidaan erikseen vastaanottaa vastaanottavassa asemassa diskriminoimalla uniikki aikasiirto, joka lisätään PN-koodeihin, 30 jotka on nimetty kullekin tukiasemalle. Suurinopeuksinen PN-modulointi myös mahdollistaa vastaanottavan aseman vastaanottaa signaali yksittäiseltä lähetysasemalta, jossa signaali on kulkenut tukiasemasta vastaanottavaan asemaan useita erillisiä etenemisteitä 35 pitkin (kutsutaan yleisesti "monireititykseksi") . Mo-nireittisten signaalien demodulointi esitetään patenttijulkaisussa US 5,490,165, "Demodulation Element As- 2 signment in a System Capable of Receiving Multiple Signals" ja patenttijulkaisussa US 5,109,390, "Diversity Receiver in a CDMA Cellular Telephone System", joissa molemmissa on hakijana sama kuin tässä hakemuk-5 sessa.

Yhteisen taajuuskaistan käyttö tietyn järjestelmän kaikilla tukiasemilla mahdollistaa samanaikaiset lähetykset matkaviestimen ja yhden tai useamman tukiaseman välillä. Tätä kutsutaan yleisesti "pehmeäk-10 si kanavanvaihdoksi". Pehmeän kanavanvaihtomenetelmän ja -laitteen eräs toteutus esitetään patenttijulkaisussa US 5,101,501, "Soft Handoff in a CDMA Cellular Telephone System" ja patenttijulkaisussa US 5,267,261, "Mobile Station Assisted Soft Handoff in a 15 CDMA Cellular Communications System", joissa molemmissa on hakijana sama kuin tässä hakemuksessa. Vastaavasti matkaviestin voi samanaikaisesti olla yhteydessä . saman tukiaseman kahteen sektoriin, joka tunnetaan "pehmeämpänä kanavanvaihtona" ja joka esitetään pa-20 tenttijulkaisussa US 08/405,611, "Method and Apparatus for Performing Handoff Between Sectors of a Common Base Station", jätetty 13.3.1995, jossa on hakijana sama kuin tässä hakemuksessa. Tärkeä ominaisuus on, että molemmat kanavanvaihto ja pehmeämpi kanavanvaihto muo-25 dostavat uuden yhteyden ennen voimassaolevan yhteyden katkaisemista.

Jos matkaviestin kulkee järjestelmän, jonka kanssa se parhaillaan on yhteydessä, rajan ulkopuolelle, on toivottavaa ylläpitää tietoliikenneyhteys siir-30 tämällä puhelu naapurijärjestelmään, jos sellainen on olemassa. Naapurijärjestelmä voi käyttää mitä tahansa langatonta teknologiaa, esimerkiksi CDMArta, NAMPStää, parannettua matkapuhelinpalvelua (AMPS:ää), aikajako-monipääsyistä järjestelmää (TDMA:ta) tai globaalia 35 matkaviestinjärjestelmää (GSM:ää). Jos naapuri järjestelmät käyttävät CDMA:ta samalla taajuuskaistalla kuin nykyinen järjestelmä, järjestelmien välinen pehmeä ka- 3 navanvaihto voidaan toteuttaa. Tilanteissa, joissa järjestelmien välinen pehmeä kanavanvaihto ei ole mahdollinen, tietoliikenneyhteys siirretään kovalla kanavanvaihdolla, jossa sen hetkinen yhteys katkaistaan 5 ennen uuden muodostamista. Esimerkkejä tyypillisestä kovan kanavanvaihdon tilanteesta ovat: (1) tilanne, jossa matkaviestin kulkee CDMA-järjestelmän palvelemalta alueelta alueelle, jota palvellaan käyttäen toista teknologiaa ja (2) tilanne, jossa puhelu siir-10 retään kahden CDMA-järjestelmän välillä, jotka käyttävät eri taajuuskaistoja (taajuuksien välinen kova kanavanvaihto) .

Taajuuksien väliset kovat kanavanvaihdot voivat myös ilmetä saman CDMA-järjestelmän tukiasemien 15 välillä. Esimerkiksi alueella, jossa on paljon kysyntää, kuten tiheään asutulla kaupunkialueella, voidaan tarvita suurempi taajuusjoukko kysynnän palvelemiseksi kuin kaupungin ulkopuolella. Välttämättä ei ole kustannustehokasta käyttää kaikkia saatavilla olevia taa-20 juuksia järjestelmässä. Puhelu, joka on peräisin vain korkean eston alueella käytetyltä taajuudelta, on siirrettävä toiselle kanavalle käyttäjän liikkuessa vähemmän ruuhkautuneelle alueelle. Toinen esimerkki on, että järjestelmä kohtaa häiriötä toisesta palve-25 lusta, joka toimii häiritsevällä taajuudella järjestelmän rajoilla. Käyttäjän kulkiessa toisen palvelun aiheuttamasta häiriöstä kärsivälle alueelle käyttäjien puhelut voidaan joutua siirtämään eri taajuudelle.

Kanavanvaihdot tai -siirrot voidaan alustaa 30 käyttämällä useita eri tekniikoita. Kanavanväihtotek-niikoita, joihin kuuluu ne, jotka käyttävät signaalin laatumittauksia kanavanvaihdon alustukseen, kuvataan patenttijulkaisussa US 08/322,817, "Method and Apparatus for Handoff Between Different Cellular Communica-35 tions Systems", jätetty 16.10.1994, jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa. Edelleen esitetään kanavanvaihtoja, joihin kuuluu kiertoaikasignaaliviiveen 4 mittaus kanavanvaihdon alustuksessa, patenttijulkaisussa US 08/652,742, "Method and Apparatus for Hard Handoff in a CDMA System", jätetty 22.5.1996, jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa. Kanavanvaih-5 dot CDMA-järjestelmistä muihin järjestelmiin esitetään patenttijulkaisussa US 08/413,306 ('306-hakemus), "Method and Apparatus for Mobile Unit Assisted CDMA to Alternative System Hard Handoff", jätetty 30.3.1995, jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa. '306-10 julkaisussa alustuskeilat asetetaan järjestelmän rajoille. Nämä keilat lähetetään taajuuskaistalla, jota tarkkaillaan saapuvalla matkaviestimellä, jolloin matkaviestin pystyy tarkkailemaan alustuskeilaa säätymättä toiselle taajuuskaistalle. Kun matkaviestin rapor-15 toi näistä alustuskeiloista tukiasemalle, tukiasema tietää, että matkaviestin on saapumassa rajalle ja vasteena tälle valmistautuu järjestelmän väliseen kovaan kanavanvaihtoon.

Kun järjestelmä on määrittänyt, että puhelu 20 on siirrettävä toiseen järjestelmään kovan kanavanvaihdon avulla, matkaviestimeen lähetetään sanoma, jolla ohjataan sitä tekemään näin yhdessä parametrien kanssa, jotka mahdollistavat matkaviestimen yhteydenoton kohdejärjestelmään. Järjestelmä, josta matkavies-25 tin irrottautuu, tietää ainoat estimaatit matkaviestimen sen hetkiselle paikalle ja ympäristölle, joten matkaviestimeen lähetettyjä parametrejä ei taata tarkkuuden suhteen. Esimerkiksi alustuskeila avusteisen kanavanvaihdon yhteydessä alustuskeilasignaalivoimak-30 kuuden mittaus voi olla sopiva liipaisu kanavanvaihdolle. Kun kohdejärjestelmän tukiasemat, jotka pystyvät tehokkaasti olemaan yhteydessä matkaviestimeen, eivät välttämättä ole tiedossa. Kuitenkin ne tukiasemat, joihin matkaviestimellä on tehokas yhteys ja joi-35 ta pidetään hyvinä ehdokkaina perustuen ylimääräisiin kriteereihin, ylläpidetään luettelossa matkaviestimessä. Lisäys listaan perustuu lähtökanavaresurssien ai- 5 lokointiin kyseessä olevalla tukiasemalla. Lähtö-kanavaresurssien allokointi kaikilla mahdollisilla eh-dokastukiasemilla on järjestelmäresurssien tuhlausta ja vähentää saatavilla olevaa järjestelmän kapasiteet-5 tia, koska vain suhteellisen vähän ehdokkaista tyypillisesti tarvitaan.

Eräs menetelmä kovan kanavanvaihdon onnistu-mistodennäköisyyden kasvattamiseksi esitetään patenttijulkaisussa US 08/816,746, "Method and Apparatus for 10 Performing Mobile Assisted Hard Handoff between Communication Systems", jätetty 18.2.1997, jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa. Viimeaikaisissa järjestelmissä matkaviestimessä on vain radiotaajuuden (RF) lähtöpääte. Näin ollen vain yhdeltä taajuuskais-15 taita voidaan vastaanottaa kerrallaan. Siksi, jotta matkaviestin pystyy kommunikoimaan koodijärjestelmän kanssa, yhteys lähdejärjestelmään on lakattava. '746-hakemuksessa matkaviestimet säätyvät väliaikaisesti kovan kanavanvaihdon kohdejärjestelmän taajuudelle ja 20 etsivät saatavilla olevia alustussignaaleja (kutsutaan myöhemmin yksinkertaisesti "alustuksiksi") kyseisellä taajuudella niihin liittyvien tukiasemien lisäämiseksi aktiivijoukkoon. Kun hakutehtävä on suoritettu, matkaviestin uudelleen säätyy alkuperäiselle taajuudelle 25 palauttaakseen sen hetkiset yhteydet. Säätyessään vaihtoehtoiselle taajuudelle matkaviestimen generoimat tai tukiaseman lähettämät datakehykset korruptoituvat. Tyypillisesti tukiasema antaa vain alijoukon mahdollisista siirtymistä (kutsutaan yleisesti "kytkentäluet-30 teloksi") matkaviestimelle haettavaksi.

Menetelmä hakuajan minimoimiseksi esitetään patenttijulkaisussa US 09/013,413, "Method and Apparatus for Performing Mobile Station Assisted Hard Handoff Using Off Line Searching", jätetty 26.1.2998. Täs-35 sä hakemuksessa, jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa, vastaanotin tallentaa potentiaalisen kovan kanavanvaihdon ehdokastukiaseman käyttämällä taajuus- 6 kaistalla vastaanotetun informaation. Tätä informaatiota ei käsitellä ennen kuin vastaanotin on palannut takaisin taajuuskaistalle, jota alkuperäinen tukiasema käyttää. Tallentamalla informaation myöhempää käsitte-5 lyä varten sen jälkeen kun vastaanotin on uudelleen-säätynyt alkuperäisen tukiaseman käyttämälle taajuudelle, vastaanotin voidaan säätää alkuperäisen tukiaseman taajuudelle useammin. Täten menetetään vähemmän tietoa. Siitä huolimatta, kun alkuperäinen tu-10 kiasema lähettää suhteellisen suurilla nopeuksilla, tietoa menetetään. Kun tällaista tietoa menetetään, tukiaseman on uudelleen lähetettävä tieto tai vastaanottimen on pärjättävä ilman kyseistä tietoa. Näin ollen tarvitaan menetelmä ja laite, joilla edelleen pie-15 nennetään menetetyn tiedon määrää käytettäessä vaihtoehtoisia taajuuksia, esimerkiksi yritettäessä identifioida potentiaalisia kovan kanavanvaihdon ehdokkaita.

Julkaisu WO 97/29611 AI esittää menetelmän ja laitteen määräämään optimaalinen kommunikaatiokanava 20 ilman kanavaviestien menetystä sen hetkisellä kommunikaatiokanavalla; julkaisu EP 0 773 695 AI esittää CDMA-kommunikaatiomenetelmän ja mobiiliasemalaitteen; julkaisu WO 96/26616 AI esittää menetelmän ja järjestelmän datalähetystä varten sekä julkaisu EP 25 0 530 165 A2 esittää mobiiliasemaohjatun vaihdon.

Tässä esitetään menetelmä ja laite, jolla minimoidaan "alas aika" tietoliikenneyhteydellä matkaviestimen ja "lähde"tukiaseman välillä haettaessa sopivaa järjestelmää, johon matkaviestiavusteinen kova 30 kanavanvaihto voidaan suorittaa.

Esitetyn menetelmän ja laitteen eräässä esimerkissä matkaviestin säätyy vaihtoehtoiselle taajuudelle ja näytteistää tulevaa dataa tallentaen näytteet muistiin. Sen aikana, kun matkaviestin on säätyneenä 35 vaihtoehtoiselle taajuudelle, kaikki matkaviestimelle lähtökanavalla lähetetty data menetetään. Kaikki pa-luukanavadata, jonka matkaviestin lähettää, voitaisiin 7 lähettää vaihtoehtoisella taajuudella. Siksi tällaista paluukanavadataa ei vastaanoteta alkuperäisessä tukiasemassa. Kun riittävä määrä näytteitä on tallennettu, matkaviestin säätyy takaisin alkuperäiselle taa-5 juudelle. Tällä kertaa lähtökanavan dataa vastaanotetaan jälleen matkaviestimessä ja paluukanavadataa voidaan onnistuneesti lähettää alkuperäiseen tukiasemaan. Alkuperäiselle taajuudelle säätymisen jälkeen käytetään matkaviestimen etsintä alustussignaalioffsetien 10 hakemiseksi käyttäen tallennettua dataa vaihtoehtoiselta taajuudelta. Tässä esitettyjen menetelmä ja laitteen mukaisesti johtuen suhteellisen lyhyestä aikajaksosta, joka vaaditaan näytteistämään ja tallentamaan informaatiota vaihtoehtoisella taajuudella, ak-15 tiivistä tietoliikenneyhteyttä ei katkaista. Myöskään aktiiviseen tietoliikenneyhteyteen ei vaikuteta seu-raavalla off-line-haulla. Vaihtoehtoisesti prosessointi voidaan tehdä reaaliajassa samalla, kun vastaanotinta säädetään vaihtoehtoiselle taajuudelle. Kuiten-20 kin tällainen reaaliaikainen käsittely tyypillisesti kasvattaa sitä aikaa, jonka vastaanotin on toisella taajuudella, ja täten myös kasvattaa sen informaation määrää, jota ei vastaanoteta vastaanottimessa alkuperäiseltä taajuudelta.

25 Tässä esitetyn menetelmän ja laitteen mukai sesti virheenkorjauskoodi, jota vastaanottimessa käytetään, mahdollistaa informaation, jota ei vastaanoteta johtuen vastaanottimen säätämisestä toiselle taajuudelle, määrittämisen perustuen informaatioon, joka 30 vastaanotetaan alkuperäiseltä taajuudelta. Tässä esi tetty menetelmä ja laite edelleen parantavat vastaanotinta kasvattamalla lähetystehon määrää, kun lähetetään sellaista informaatiota, jota käytetään vastaanottimessa sen informaatiosisällön, joka lähetettiin 35 vastaanottimen ollessa toisella taajuudella, määrittä miseksi. Vaihtoehtoisesti redundantti-informaatiota, joka perinteisesti lähetetään alkuperäisellä taajuu- 8 della, kun käytetään alempia datanopeuksia, poistetaan aikaikkunan muodostamiseksi, jonka aikaikkunan aikana vastaanotin voidaan säätää toiselle taajuudelle.

Esillä olevan keksinnön muodot, tavoitteet ja 5 edut tulevat selvemmiksi seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa viitenumerot ovat kauttaaltaan samat ja joissa: kuvio 1 on kaaviokuva CDMA.-hajaspektritieto-liikennejärjestelmästä esillä olevan keksinnön mukai-10 sesti; kuvio 2 esittää aikaa, jonka matkaviestimen vastaanotin on säädettynä vaihtoehtoiselle taajuudelle; kuvio 3 on konseptimainen ajoituskaavio, joka 15 esittää esimerkkiä esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen eräästä toiminnasta; kuvio 4 on aikajana esittäen esimerkinomaista toimintaa vahvistusmoodissa; kuvio 5 on lohkokaavio, joka esittää tukiase-20 man toimintaa sisältäen koodauksen ja moduloinnin, jotka toteutetaan 1ähtö1iikennekanaval1a ja sisältäen vahvistusmooditoiminteen; ja kuvio 6 on vuokaavio, joka esittää tukiaseman toimintaa vahvistusmoodin mukaisesti; j a 25 kuvio 7 on vuokaavio, joka kuvaa esimer kinomaista matkaviestimen 5 toimintaa vahvistusmoodis-sa.

Seuraavassa esitetään yksityiskohtainen kuvaus menetelmästä ja laitteesta, joihin kuuluu esillä 30 olevan keksinnön sovellukset. Kuvio 1 esittää tieto-liikennejärjestelmää, jossa matkaviestin 5 on aktiivisesti yhteydessä kiinteään tietoliikennej ärj estelmään 1ähtokanavaila 12 ja paluukanavalla 14 "lähde"- tukiaseman 10 kautta. Lähdetukiasema 10 on osa "läh-35 de"järjestelmää ja lähettää ja vastaanottaa informaatiota lähtökanavalla 12 j a paluukanaval1a 14, vastaavasti ensimmäisellä taajuudella f1. Matkaviestin 5 9 esitetään kulkemaan lähdejärjestelmästä "kohde"järjestelmään, joka lähettää ja vastaanottaa informaatiota toisella taajuudella f2. Kohdejärjestelmään kuuluu "kohde"tukiasemat 20 ja 22, jotka eivät ole aktiivi-5 sesti yhteydessä matkaviestimeen 5. Kuitenkin alustus-signaalit (myöhemmin yksinkertaisesti "alustukset") kohdetukiasemista 20 ja 22 voidaan vastaanottaa matkaviestimellä 5, jos matkaviestin 5 on säätynyt taajuudelle f2. Sekä lähde- ja kohdejärjestelmät ovat osa 10 kiinteää tietoliikennejärjestelmää, joka mahdollistaa matkaviestimen pitämään yhteyttä muihin tietoliikennelaitteisiin, kuten perinteisiin puhelimiin, jotka on langallisesti kytketty yleiseen kytkentäiseen puhelinverkkoon tai muuhun langalliseen tietoliikennelaittee-15 seen. On ymmärrettävä, että kiinteään tietoliikennejärjestelmään voi kuulua mikä tahansa laite tai lai-teyhdistelmä, joka tarjoaa langallisen yhteyden matkaviestinjärjestelmän j a muun tietoliikennelaitteen välillä.

20 Tässä esitetyn menetelmän ja laitteen erään sovelluksen mukaisesti matkaviestin liipaistaan säätymään toiselle taajuudelle. Esimerkiksi alkuperäinen tukiasema 10 voi käyttää matkaviestintä 5 toteuttaakseen matkaviestinavusteisen taajuuden välisen kovan 25 kanavanvaihdon. Eräs esimerkki matkaviestinavusteisestä taajuuksien välisestä kovasta kanavanvaihdosta esitetään patenttijulkaisussa US 08/816,746, "Method and Apparatus for Performing Mobile Assisted Hard Handoff between Communication Systems", jätetty 18.2.1997, 30 j ossa hakij ana on sama kuin tässä hakemuksessa. Tällaisissa matkaviestinavusteisissa taajuuksien välisissä kovissa kanavanva i hdo i s s a lähdetukiasema 10 lähettää "Tune_Messagen" matkaviestimelle 5. Säätösanoma ohj aa matkaviestintä säätymään toiselle taajuudelle, 35 f 2 tässä tapauksessa, ja hakemaan saatavilla olevia alustuksia, kohdetukiasemien 20 ja 22 alustuksia, esimerkiksi .

10

Vaihtoehtoisesti muut tapahtumat voivat lippaista matkaviestimen etsimään kovan kanavanvaihdon ehdokkaita. Esimerkiksi matkaviestin voi tunnistaa signaalin, kuten keilasignaalin, joka on lähetetty tu-5 kiasemilta toisessa järjestelmässä. Tällainen keila voidaan lähettää taajuuskaistalla, jota tarkkaillaan matkaviestimessä. Keila osoittaa matkaviestimelle, että kova kanavanvaihtoehdokas voi olla lähellä. Vastauksena tähän matkaviestin säätyy toiselle taajuudelle, 10 joka liittyy tunnistettuun signaaliin.

Kun matkaviestin on liipaistu säätymään toiselle taajuudelle f2, se säätyy toiselle taajuudelle f2 ja suorittaa aktiivisuuden, joka on soveltuva liipaisimelle. Esimerkiksi, jos liipaisu tapahtui Tune_-15 Messagella, matkaviestin 5 säätyisi vaihtoehtoiselle taajuudelle ja toteuttaisi etsinnän kovan kanavanvaihdon ehdokkaille. Kun aktiviteetti on toteutettu, matkaviestin 5 uudelleensäätyy taajuudelle f 1 ja palauttaa yhteyden alkuperäiseen tukiasemaan 10. Jos aktivi-20 teetti, joka toteutetaan matkaviestimellä 5, johtaa informaatioon, joka on lähetettävä, kuten kanavanvaihdon ehdokasj ärj estelmien alustuksien hakutuloksiin, matkaviestin 5 lähettää sanoman osoittaen tulokset lähdetukiasemalla 10 lähdejärjestelmässä. Lähdejärjes-25 telmä määrittää, tarvitaanko muita toimenpiteitä näiden tulosten perusteella. Muut laitteet tai järjestelmät voivat myös ottaa osaa sen määrittämiseen, tarvitaanko ylimääräisiä toimenpiteitä. Esimerkiksi, jos matkaviestin 5 etsii kovan kanavanvaihdon ehdokkaita, 30 niin on määritettävä lähdejärjestelmällä koodijärjes telmän yhteydessä, onko kova kanavanvaihto tehtävä ja jos näin on, mihin kohdetukiasemaan(-iin) kohdejärjestelmässä .

Kun matkaviestin 5 on säätynyt taajuudelle 35 f2, kaikki lähtöliikennekanavat lähdetukiasemalta 10 menetetään. Lisäksi useimmissa perinteisissä järjestelmissä käytetään samaa paikallista oskillaattoria 11 lähetinosan ja vastaanotto-osan tunnistamiseen matkaviestimessä. Siksi mikä tahansa yritys lähettää paluu-kanavadataa lähdetukiasemaan sen ollessa säätyneenä taajuudelle f 2 on turha. Täten tällaisia lähetyksiä ei 5 vastaanotettaisi lähdetukiasemassa 10, koska nämä lähetykset ovat taajuudella f 2 ja lähdetukiasema 10 ei tarkkaile taajuutta f2.

Tässä esitetyn menetelmän ja laitteen eräässä esimerkissä, kun matkaviestin 5 on ohjattu säätymään 10 taajuudelle f 2 lähdetukiasemalla 10, matkaviestin ei käsittele informaatiota reaaliajassa, kuten tunnetun tekniikan mukaisesti tehtiin. Sen sijaan matkaviestin 5 tallentaa näytteitä signaalista taajuudella f2 ja tallentaa kyseiset näytteet muistiin. On ymmärrettävä, 15 että mikä tahansa muistilaite, joka pystyy tallentamaan informaatiota myöhempää käsittelyä varten, voidaan käyttää, esimerkkinä suorasaant imui st i (RAM). Niin pian kuin haluttu määrä näytteitä on otettu, matkaviestin uudelleensäätyy taajuudelle fl ja palauttaa 20 yhteyden alkuperäiseen lähdetukiasemaan 10 lähtö- ja paluukanavilla 12, 14. Tällä tavoin aikamäärä, jonka vastaanotin viettää säätyneenä taajuuksille, jotka ovat muita kuin taajuus, jolla se on yhteydessä lähde-tukiasemaan, vähenee merkittävästi.

25 Lähtokanavaila lähetetty informaatio järjes tetään kehyksissä, jotka lähetetään noin 20 millisekunnin jaksoissa. Tunnettujen tekniikoiden, joilla lähetetään informaatiota digitaalisissa langattomissa tietoliikenneverkoissa, mukaisesti informaatio kehyk-30 sessä järjestetään yhdeksi tai useammaksi virheenkor-jauslohkoksi riippuen nopeudesta, jolla dataa lähetetään alkuperäisestä tukiasemasta. Kukin lohko koodataan virheenkorjaussekvenssin generoimiseksi. Jos mikään osa informaatiosta sekvenssissä on korruptoitunut 35 tai menetetty (kutsutaan yhteisesti "vastaanotettu virheellisenä"), jäljelle jäävää informaatiota sekvenssissä voidaan käyttää virheellisenä vastaanotetun 12 sekvenssin osan muodostamiseksi (virheiden "korjaamiseksi"). Informaation määrä, joka voidaan korjata, riippuu käytettävästä virheenkorjausalgoritmista. Langattomat tietoliikennejärjestelmät yleisesti perustu-5 vat konvoluutiokoodaustekniikoihin ja Viterbin dekoo-dereihin virheenkorj auksen toteuttamiseksi. Lisäksi informaatio lohkossa yleensä limitetään virheenkor-jauskaavion toiminnan parantamiseksi virheiden korjauksessa, jotka syntyvät suhteellisen pitkissä infor-10 maatiosekvensseissä, jotka vastaanotetaan virheellisenä. Limitys on prosessi, jossa informaatio virheenkor-jaussekvensseissä hajautetaan virheenkorj aussekvens-siin (sekvenssi sekoitetaan). Esimerkiksi, jos sekvenssi 13245 on virheenkorjaussekvenssi, niin limitet-15 ty virheenkorj aussekvenssi voisi olla 41235 siten, että kahta alkuperäisen sekvenssin vierekkäistä numeroa ei ole vierekkäisenä limitetyssä sekvenssissä. Limi-tysalgoritmit ovat tunnettua tekniikkaa. Joissain yhteyksissä useita virheenkorj auskoodilohkoj a voidaan 20 lähettää yhdessä 20 millisekunnin kehyksessä. Tyypillisesti tämä toteutuu suhteellisen suurilla datanope-uksilla. Siitä huolimatta jokainen lohko koodataan itsenäisesti. Tyypillisesti saadut virheenkorjaussekvenssit limitetään samoin itsenäisesti.

25 Kuvio 2 esittää suhteellista aikaa, jonka ai kana matkaviestin 5 on säätyneenä taajuudelle f2 suhteessa kehyksen kestoon esitetyn menetelmän ja laitteen erään esimerkin mukaisesti. Säätämällä matkaviestimen vastaanotin toiselle taajuudelle suhteellisen 30 lyhyeksi aikajaksoksi limitys ja virheenkorjauskoodaus mahdollistaa vastaanottamattoman informaatiosisällön muodostamisen samalla, kun matkaviestimen vastaanotinta säädetään toiselle taajuudelle.

Kun data on koottu, etsintä toteutetaan of f -35 line-tilassa (matkaviestimen 5 ollessa säätyneenä taajuudelle f 1) . Näin ollen yhteydet matkaviestimen 5 ja alkuperäisen tukiaseman 10 välillä palautuvat nopeam- 13 min kuin olisi mahdollista, jos vastaanotettava informaatio käsiteltäisiin vastaanottimen ollessa taajuudella f2 . Aika, joka poispyyhkiytyy taajuuden f2 aikana, on merkittävästi pienempi esillä olevassa keksin-5 nössä kuin tunnetun tekniikan mukaisissa menetelmissä. IS-95-järjestelmässä säätäminen ja uudelleensäätäminen voidaan toteuttaa noin 4 ms:ssa. Muistin kokovaatimus tällaisessa järjestelmässä mahdollista 512 data-alibi-tin näytteistyksen kaksinkertaisella alibittinopeude1-10 la 4 bittiä/näyte sekä I- ja Q-kanavilla. Tämä johtaa tallennusvaatimukseen 1024 tavua. Ammattimiehelle on selvää, että yllä olevat arvot voidaan korvata vaihtoehtoisilla arvoilla ottamalla huomioon tunnetut valinnat monimutkaisuuden ja suorituskyvyn suhteen. Keräys-15 aika keksinnön tällaisessa sovelluksessa on noin 0.5 ms. IS-95-datakehys kestää 20 ms. Näin ollen tässä esimerkissä kokonaispyyhkiytymisaika suunnilleen 5 ms ei korruptoi edes koko kehystä.

Erään sovelluksen mukaisesti haku vaihtoeh-20 toiselle taajuudelle f2 kohdistetaan alemmille datake-hyksille, kuten 1/8 datanopeuden kehyksille. Tässä tapauksessa pyyhkiytyneen datan määrä on usein merkityksetön siten, että koodaus ja limitys korj aa datan niin, että virheitä ei ole.

25 Vaihtoehtoisessa sovelluksessa muistivaati- muksien pienentämiseksi pienempää näytekokoa voidaan nauhoittaa taajuudesta f2. Noita tuloksia voidaan käyttää osatulosten laskemiseksi off-line-haussa. Pa-luukiertoa taajuudelle f2 matkaviestimellä 5 voidaan 30 toteuttaa kunnes hakutulokset ovat täydellisiä. Alla kuvataan esimerkkejä hakutoteutuksista.

Menetelmä ja laite johtavat 1i säkehitykseen, koska off-line-hakua ei tarvitse suorittaa "reaaliajassa" . Haku voidaan toteuttaa niin nopeasti kuin 35 nykyinen teknologia sallii piirien käytön tai tehobud-jetin puitteissa, mikä on tunnettua kaupankäyntiä tekniikassa . Tällaisenaan järjestelmä voidaan suunnitella 14 siten, että sekä pyyhkiytyrnisnopeus ja hakuaika merkittävästi pienenevät verrattuna tunnetun tekniikan menetelmiin.

Koska vastaanotetussa signaalissa voi olla 5 nopeita muutoksia johtuen muuttuvasta ympäristöstä, jossa matkaviestin 5 toimii, voi olla toivottavaa toistaa näytteistysprosessi toiselle taajuudella f2 useita kertoja, jos suuri määrä offseteja on etsittävänä. Prosessin toisto mahdollistaa tuoreen data käy-10 tön samalla, kun keksinnön tarjoamat parannukset vähentävät kehysvirheen hintaa liittyen toistoihin toisella taajuudella.

Tämä informaation näytteistys- j a tallennus-menetelmä antaa matkaviestimelle 5 mahdol1i suuden 15 aloittaa yhteyden muodostus kohdetukiasemaan samalla, kun käyttäjän dataa yhä siirretään alkuperäisestä tukiasemasta alkuperäisellä taajuudella. Lisäksi matkaviestin 5 voi identifioida aikaoffsetit, joilla moni-reittisiä signaaleja vastaanotetaan matkaviestimessä 20 kohdetukiasemalta ennen kovan kanavanvaihdon toteuttamista . Täten kohdetukiaseman vastaano11amiseen vaadittu aika kovassa kanavanvaihdossa merkittävästi pienenee .

Kuvio 3 on konseptimainen ajoituskaavio esit-25 täen esimerkkiä esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen mukaisesta toiminnasta. Aikasegmen-tissä 210 tehoa siirretään alkuperäisellä taajuudella. Aikasegmentin 212 aikana vastaanotin uudelleensääde-tään alkuperäiseltä taajuudelta kohdetaajuuskaistalle 30 ja tällä taajuudella vastaanotettu signaali näytteis-tetään ja tallennetaan. Sen jälkeen vastaanotin säädetään takaisin alkuperäiselle taajuudelle. Aikasegmentin 212 aikana dataa ei vastaanoteta matkaviestimellä 5 alkuperäiseltä taajuudelta. Matkaviestimen vastaan-35 otin voidaan säätää toisille taajuuksille ja tietoa näiltä vaihtoehtoisilta taajuuksilta tallentaa useita kertoja siten, että riittävästi informaatiota on tai- 15 lennettu, jotka matkaviestimen vastaanotin voi identifioida halutun määrän kovan kanavanvaihdon ehdokkaita tai määrittää, että sellaisia kandidaatteja ei ole läsnä. Kuviossa 3 prosessia toistetaan kaksi kertaa 5 useammin aikasegmenttien 214, 216, 218 ja 22 0 aikana. Aikasegmentin 222 aikana dataa vastaanotetaan matkaviestimen vastaanottimella alkuperäiseltä taajuudelta. Aikasegmentin 224 aikana kanavanvaihto alkuperäiseltä taajuudelta kohde t aaj uudelie toteutetaan. Aikasegmen-10 tin 226 alussa hakudataa kerätään kohdetaajuudelta. Aikasegmentissä 224 keräysprosessin jossain osassa käyttäjädataa ei siirretä, mikä johtaa palvelun keskeytys jaksoon 230.

Koska kohdetaajuudella vastaanotettu infor-15 maatio kerättiin ja tallennettiin aikasegmenttien 212, 216 ja 220 aikana, keräysprosessin kesto kanavanvaih-don jälkeen pienenee ja voidaan eliminoida jossain tilanteissa . Lyhennetty keräysprosessi toteutetaan käyttäen ennalta kerättyä dataa. Esimerkiksi matkaviestin 20 5 voi käyttää informaatiota merkittävästi kaventaak- seen hakuikkunaan, jolla matkaviestin etsii nimettäviä monireittisiä signaaleja. Joissain tapauksissa matkaviestimen vastaanotin tietää tarkat offsetit kullekin monireittisille signaalille, jotka ovat mielenkiinnon 25 kohteena kohdetaajuuskaistalla.

Tässä esitetyn menetelmän ja laitteen erään esimerkin mukaisesti välittömästi sitä ennen ja sen jälkeen, kun matkaviestimen vastaanotin on säädetty toiselle taajuudelle, dataa siirretään alkuperäisellä 30 taajuudella tavalla, joka tehokkaasti kasvattaa välitöntä datanopeutta suhteessa normaalisti valittuun da-tanopeuteen. Datanopeuden kasvattaminen suhteessa nor-maalidatanopeuteen estää informaation menetyksen vas-taanottokatkon aikana, joka esiintyy, kun matkavies-35 tintä 5 ei ole säädetty alkuperäiselle taajuudelle. Tällöin lisäämällä lähetettävän datan määrää ennen ja jälkeen vastaanottimen säätöä toiselle taajuudelle 16 luodaan ikkuna, jonka aikana vastaanotin matkaviestimessä 5 voi toteuttaa informaation vastaanoton alkuperäisellä taajuudella vähentämättä alkuperäiseltä tukiasemalta 10 matkaviestimeen 5 lähetetyn datan koko-5 naismäärää. Tätä ikkunaa käytetään datan keräämiseen muilta mielenkiintoisilta taajuuksilta. Datanopeutta voidaan kasvattaa suhteessa normaalisti valittuun da-tanopeuteen usealla tavalla. Alla annettu esimerkki on sopiva, koska se voidaan toteuttaa IS-95-järjestelmän 10 rakenteiden puitteissa.

Eräs rajoittava tekijä määritettäessä järjestelmän datanopeutta on haluttu yhteyden suorituskyky. Yhteyden haluttu suorituskyky määritetään yleensä virheiden määrällä, mikä voidaan sietää saadussa vastaan-15 otetussa signaalissa. Virhenopeus on funktio bittikoh-taisen tehon suhteessa kohinatehotiheyteen (eb/N0) , jolla signaali vastaanotettiin. Teho bittiä kohden, eb, on vastaanotettu signaaliteho integroituna yhden bitin yli. Esimerkiksi teho bittiä kohden on sama, jos 20 bitti vastaanotetaan -50 dBrllä suhteessa milliwattiin (dBm) yhden mikrosekunnin aikana, jos bitti vastaanotettaisiin -47 dBm:llä 500 nanosekunnin aikana. Kohinat ehotiheys (Nc) on taustakohinan mitta, johon bit-titeho alistetaan. Täten, jos taustakohinan taso pysyy 25 samana, mutta teho, jolla bitti vastaanotettiin, kaksinkertaistuu, sama data voidaan siirtää puolessa siitä ajasta kuin sama eb/N0 ja täten samalla linkin suorituskyvyllä. Vahvistusmoodi toimii tällä periaatteella ja näin lisätään ylimääräistä joustavuutta kana-30 vaan.

Vahvistusmoodi toteuttaa välineet ja menetelmän, jolla järjestelmän datanopeutta voidaan väliaikaisesti kasvattaa. Vahvistusmoodi toimii IS-95-järjestelmän rakenteissa, mutta on yleisesti sovelletta-35 vissa useisiin järjestelmiin. Kuvio on aikaviiva, joka esittää esimerkinmukaista toimintaa vahvistusmoodissa. Viisi kehystä esitetään kuviossa 4 kulkien vasemmalta 17 oikealle. Kun tukiasema määrittää tarpeen vahvistus-moodille, tukiasema lähettää vahvistusmoodikomennon kehyksen 240 aikana. Vahvistusmoodikomento nimeää valitun kehysparin. Tässä tapauksessa tukiasema on va-5 linnut toisen ja kolmannen kehyksen seuraten kehystä, jossa komento vastaanotettiin. Kehyksen 242 aikana dataa voidaan siirtää standardinmukaisesti. Lisäksi kehyksen 242 aikana matkaviestin 5 käsittelee vahvistusmoodi komennon . Kehyksien 244 ja 246 aikana vahvistus-10 moodi kome nt o toteutetaan. Kehyksen 244 ensimmäisen puolikkaan aikana tukiasema siirtää dataa matkaviestimeen 5 vahvistusmoodissa. Vahvistusmoodin aikana tehollinen datanopeus kasvaa. Kehyksen 244 toisen puolikkaan aikana matkaviestin 5 on vapaa tot eut t amaan 15 taajuuden ulkopuoliset toiminnot, kuten keräyksen fragmentointiprosessin, joka kuvattiin yllä. Vastaavasti kehyksen 246 ensimmäisen puolikkaan aikana matkaviestin 5 voi jatkaa taajuuden ulkopuolisten funktioiden toteuttamista. Kehyksen 246 toisen puolikkaan 20 aikana tukiasema siirtää dataa matkaviestimeen vahvistusmoodissa. Kehyksen 248 aikana voidaan palata standardinmukaiseen datasiirtoon.

IS-95:n mukaan kukin kehys on kestoltaan 20 millisekuntia. Siksi vapautusajan 250 kesto, joka täl-25 lä menetelmällä luodaan, on suunnilleen 20 millisekuntia . Tyypillisesti matkaviestin 5 voi tarvita noin 3 millisekuntia siirtyäkseen kohdetaajuuskaistalle ja noin 3 ms siirtyäkseen takaisin, jolloin jää noin 14 millisekuntia taajuuden ulkopuolisten funktioiden to-30 teuttamiseen. Jos järj estelmä toteuttaa keräyksen, useita vahvistusmoodin kehyksiä voidaan toteuttaa tiiviissä tahdissa. Koska kenttäolosuhteet ovat aikariippuvia, keräysdataa, jota ei aj allaan käytetä, tulee merkityksettömäksi.

35 Vahvistusmoodin komennon erityinen muoto riippuu taajuuden ulkopuolisista toiminnoista, joita voidaan toteuttaa. Jos vahvistusmoodin komento määrit- 18 tää, että matkaviestin 5 toteuttaa keräysfragmentoin-nin, vahvistusmoodin komennolla voi olla seuraava muoto: taajuuden nimeämine, alustussignaalin nimeäminen, hakuikkunan koko. Taajuuden nimeäminen osoittaa taa-5 juuskaistan tai kanavan, jolla matkaviestimen 5 on toteutettava keräysfragmentointi. Alustussignaalin nimeäminen osoittaa sekvenssin, jota matkaviestimen 5 on käytettävä hakuprosessin aikana. Hakuikkunan koko osoittaa aikaoffsetjoukon, jonka aikana matkaviestimen 10 5 on korreloitava sekvenssi tulevaan dataan. Jos suhde vahvistusmoodin komennon vastaanoton ja valitun kehys-parin välillä ei ole välitön sanomassa, vahvistusmoo-dikomento voi myös määrittää valitun kehysparin. Kuviossa 4 oletettiin, että vahvistusmoodin komennon vas-15 taanottamisella matkaviestin 5 toteuttaa määritellyt tehtävät toisessa ja kolmannessa kehyksessä vahvistus-moodi komennon vastaanoton jälkeen.

Vahvistusmoodin datasiirto toimii asianmukaisesti IS-95-rakenteissa. Tukiaseman lähetystehon li-20 sääminen 1ähtokanavan signaalille vahvistusmoodin aikana voi olla käytössä kahdella erillisellä tavalla. Ensiksikin lähettämällä suuremmalla teholla merkin kestoa voidaan lyhentää ja siten enemmän informaatiota lähettää samassa aikamäärässä. Toiseksi lähettämällä 25 suuremmalla teholla, informaation yhtenäisyys, joka vastaanotetaan, on suurempi j a täten informaatiota vastaanotetaan pienemmin virhein. Tämä on erityisen todenmukaista tilanteissa, joissa häipymistä esiintyy kehyksen aikana. Jos kehys lähetetään suuremmalla te-30 holla, häipyminen aiheuttaa pienemmällä todennäköisyy-dellä virheitä. Siksi jopa lisäämättä datan lähetysnopeutta nopeus, jolla virheetöntä dataa vastaanotetaan, on merkittävästi korkeampi. Vähent ämä11ä virheiden esiintymistodennäköisyyttä lähetyksessä vastaanottimen 35 virheenkorj auskapasiteettia voidaan käyttää kehyksen sisällön, joka menetettiin matkaviestimen 5 ollessa toisella taajuudella, määrittämiseksi. Molempia näistä 19 kahdesta eduista voidaan käyttää itsenäisesti tai niitä voidaan käyttää yhdessä (eli joko tehoa voidaan kasvattaa ja informaatiota lähettää samalla nopeudella pienemmin virhein tai tehoa voidaan kasvattaa lähetyk-5 sen mahdo11istamiseksi suuremmalla nopeudella) .

Kuvio 5 on lohkokaavio, joka esittää tukiaseman toimintaa sisältäen koodauksen ja moduloinnin, joka toteutetaan lähtöliikennekanavalla ja sisältäen vahvistusmoodin toiminnan. Vastakohtana tunnetun tek-10 nilkan toiminnalle, mikä esitetään kuviossa 4, kolme tuloa määrittävät signaalin toteutuneen amplitudin: lähtökanavan tehonohjausindeksi, datanopeuden kerroin j a vahvi stusmoodin kerroin. Läht ökanavan tehonoh- jausindeksi määritetään 1ähtökanavan tehonohj ausmeka-15 niemillä. Datanopeuden kerroin määritetään sen hetkisen kehyksen datanopeudella. Lisäksi uusi kertoja 126 vaikuttaa vahvistusmoodin vaikutuksiin kertojaan ohjaussignaalissa, joka määrittää lopullisen suhteellisen lähtötason. Alustusmoodin kerrointa käytetään kasvat-20 tamaan tasoa, jolla dataa siirretään ainakin osalla vahvistusmoodin kehystä vahvistustasolle. Kytkintä 128 käytetään keskeyttämään signaalitehon lähetys lähtö-1i ikennekanavalla taajuuden ulkopuolisen osan aikana vahvistusmoodin kehyksessä. Vaihtoehtoisesti lähtö-25 kanavavahvistus voidaan yksinkertaisesti asettaa nollaksi .

Kertoja 126 ja kytkin 238 voidaan toteuttaa usealla välineellä sisältäen ohjelmistot ja laitteistot . Menetelmän ja laitteen tyypillisissä sovelluksis-30 sa on tietokoneohjelma, joka toteutetaan standardinmukaisella mikroprosessorilla tai sovelluskohtaisella integroidulla piirillä (ASIC). Näin ollen tässä esitetty menetelmä ja laite on suhteellisen helppo toteuttaa .

35 Matkaviestin 5 koodaa dataa vahvistusmoodin kehyksessä samalla tavalla, jolla se koodaa standardi-kehyksen. Voimassaoleva data muodostui johtuen väli- 20 neistä, joilla dataa koodataan. Jos vahvistusmoodin kehys sisältää täyden nopeuden dataa, merkeistä puolia ei lähetetä. Esimerkiksi ensimmäisen valitus kehyksen 244 aikana kuviossa 4 toinen kahdeksannes tehonohjaus-5 ryhmistä jää lähettämättä. Huomaa kuitenkin, että johtuen lohkolimittäj än 114 käyttämästä kuviosta ensimmäinen kahdeksannes lähetetyistä t ehonohj aus ryhmi s t ä sisältää kaikki parittomat merkit ja että toinen kahdeksannes tehonohjausryhmistä sisältää kaikki parilli-10 set merkit.

Kuten ammattimiehelle on selvää, edellyttäen, että merkit vastaavat vain yhtä kooderin 110 lähtöä, alkuperäinen bittisekvenssi voidaan palauttaa standardinmukaisella konvoluut iodekooderi11a, kuten Viterbin 15 dekooderi 11a, ja matkaviestimen arkkitehtuuria ei tarvitse modifioida, jotta toimitaan vahvistusmoodissa. Kuitenkin redundanssi j a täten immuniteetti datan menettämiselle (esimerkiksi johtuen häipymisestä) , jota vahvistetaan koodauspro sessilla, on menetetty. Jos 20 matkaviestin 5 ei ole yhtäpitävä s t andardinmuka i sen datan vastaanottoprosessin kanssa, lähettämättömien merkkien teho muodostaa pienitasoista kohinaa, joka voi olla tulona dekoodausprosessorille, mutta joka de-koodausprosessin luonteesta johtuen ei merkittävästi 25 vaikuta dekoodattuun lähtöön. Vaihtoehtoisesti matka viestin 5 voi vastata ja dekoodata merkit, joita ei lähetetä pyyhkiytyminä matkaviestimissä 5. Molemmilla tavoilla täyden nopeuden databitit voidaan palauttaa verrattavalla suorituskyvyllä standardidatasiirtoon 30 nähden, jos lähtökanavan signaalitasoa kohotetaan vah vistusmoodin kertojalla redundanssipuutteen voittamiseksi .

Kuten huomautettiin yllä, IS-95:n mukaan läh-töliikennekanava tyypillisesti täytetään tehonohjaus-35 komennoilla. Tällä tavoin lähtöliikennekanava kuljet taa tehonohjausalikanavaa lähtöliikennekanavan suorituskyvyn kustannuksella. Johtuen redundanssin puut- 21 teestä matkaviestin 5 ei pysty dekoodaamaan dataa, joka perustuu vain parillisiin merkkeihin tai parittomiin merkkeihin, jos merkit myös ovat tehonohjauksen lisäyksen kohteena. Näin ollen, kun täyden nopeuden 5 datakehys alistetaan vahvistusprosessille, MUX 118 ei enää lisää tehonohjauskomentoja lähtöliikennekanaval-le. Lisäksi matkaviestin 5 tulkitsee kutakin merkkiä, jonka se vastaanottaa, datana sen sijaan, että se korvaisi tehonohjausbitit pyyhkiytymillä ennen niiden 10 siirtämistä dekoodausprosessille.

Sen sijaan, että tukiasema lisäisi tehonoh-jauskomennot lähtöliikennekanavalle, se yksinkertaisesti viivästää tehonohjauskomentojen lähetystä. Esimerkiksi, viitaten jälleen kuvioon 4, tukiasema lisää 15 tehonohjauskomennot, jotka siirrettäisiin kehyksessä 244 ja lähettää ne kehyksissä 248 välittömästi toisen kehyksen 246 jälkeen valitussa kehysparissa. Vastaavasti tehonohjauskomennot, jotka lisättäisiin toiseen kehykseen 246 valituskehysparissa, lisätään kehykseen, 20 joka seuraa kehystä 248. Tämä operaatio on edullinen, koska paluuliikennekanava myös keskeytetään taajuuden ulkopuolisen tehtävän ajaksi ja täten t ehonohj auskomennot , jotka generoidaan tukiasemalla paluuliikenne-kanavaa varten vastaten valittua kehysparia, eivät 25 muodosta voimassaolevaa tehonohjausinformaatiota. Näin ollen tehonohj auskomennot, jotka muodostetaan perustuen paluuliikennekanavan valittuun kehyspariin, voidaan jättää huomiotta tukiasemassa ja viivästää, mutta voimassaolevat tehonohj auskomennot lisätään sen j älkei-30 siin kehyksiin mitättömien komentojen sijaan.

Toiminta alemmilla nopeuksilla on jopa vielä asianmukaisempaa. 1/2 nopeuden kehyksillä IS-95-stan-dardin mukaisesti ensimmäiset kahdeksan tehonohjaus-ryhmää sisältävät kaikki merkit 1 - 192. Huomaa, että 35 kehyksen toinen puolikas on yksinkertaisesti ensimmäisen puolikkaan toisto. Näin ollen vaikka yhden kehys-puolikkaan tehoa ei lähetetä, matkaviestin 5 yhä vas- 22 taanottaa koko merkkidatan. Jos lähtökanavan signaalia kasvatetaan vahvistuskertoimella signaalitehon puolikkaan menettämisen estämiseksi, matkaviestin 5 voi dekoodata puolen nopeuden dataa samalla suorituskyvyllä, 5 kuin jos koko kehys lähetettäisiin.

Vastaavasti, huomaa, että 1/4 nopeuden kehyksille IS-95:n mukaan ensimmäiset neljä tehonohjausryhmää sisältävät kaikki merkit 1-96 ja että merkit ensimmäisessä neljässä tehonohjausryhmässä yksinkertai-10 sesti toistetaan jäljelle jäävissä 12 tehonohjausryh-mässä. Huomaa, että 1/8 nopeuden kehyksille IS-95 :n mukaan ensimmäiset kaksi tehonohj ausryhmää sisältävät kaikki merkit 1 - 48 ja seuraavat 14 tehonohjausryhmää toistavat samat merkit seitsemän lisäkertaa. Näin oils Ien, lähtöliikenne kanavan signaalitasoa kasvatetaan vahvistuskertojalla signaa1itehon puolikkaan menetyksen estämiseksi, matkaviestin 5 voi dekoodata neljäs-osanopeuden ja kahdeksasosanopeuden dataa samalla suorituskyvyllä, kuin jos koko kehys lähetettäisiin. Tu-20 kiasema voi myös kytkeä tehonohj ausalikanavan pois alemman datanopeuden kehyksillä.

Tehoniisäys johtuen vahvistusmoodin kertojasta kasvattaa häiriötä muille matkaviestimille ainakin yhdellä kehyspuolikkaalla. Toisen kehyspuolikkaan ai-25 kana häiriötä ei lisätä järjestelmään. Siksi keskimääräinen häiriö, joka lisätään vahvi s tusmoodi11a, on sama kuin mikä lisättäisiin normaalissa toiminnassa.

Ideaalitilanteessa vahvistusmoodikehyksen aikana lähtöteho lähtöliikennekanavalla kaksinkertaiste-30 taan. Kuitenkin joissain tapauksissa tällainen toiminta ei ole tarpeen tai mahdollista. Lisäksi joissain tilanteissa voi riittää, että kasvatetaan tehoa alle puolella halutun suorituskyvyn saavuttamiseksi järjestelmässä . Muissa tilanteissa riippuen senhetkisestä 35 järjestelmän toimintaparametreistä sisältäen matkaviestimen lähtöliikennekanavan tehonohj ausindeksin tukiasema voi valita, estääkö matkaviestintä 5 täydellä- 23 sesti kaksinkertaistamasta lähtöliikennekanavan tehoa, jotta vähennetään muille matkaviestimille generoitua häiriötä. Esimerkiksi tyypillinen tukiasematoteutus rajoittaa lähtöliikennekanavan tehonohjausaluetta noin 5 3 dB alle ja 6 dB yli normaalitason. Jos vahvistusmoo- din kerroin sanelisi muutokset sallitun alueen ulkopuolelle, vaikutukset vahvistusmoodin kertojaan on rajoitettava .

Kuvio 6 on vuokaavio, joka esittää tukiaseman 10 toimintaa vahvistusmoodin mukaisesti. Kaavio alkaa lähtölohkosta 260. Lohkossa 262 tukiasema lähettää matkaviestimelle sanoman, joka osoittaa valitun kehyksen tai kehykset. Esimerkiksi valitut kehykset voivat vastata valittua kehysparia 244 ja 246 kuviossa 4. 15 Ajanhetkellä, jolla tukiasema lähettää ensimmäisen kehyksen valitus kehysparista, tukiasema lisää lähtö-kanavan tehotasoa käyttäen vahvistusmoodin kertojaa, kuten esitetään lohkossa 264. Lisäksi lohkossa 264 tukiasema kytkee tehonohj ausalikanavan pois päältä sää-20 tämällä t ehonohj aus1i s äyks en pois lähtöliikennekana-valla. Lohkossa 266 tukiasema lähettää ensimmäisen puolikkaan ensimmäisestä valitusta kehyksestä. Lohkossa 270 tukiasema keskeyttää lähetyksen lähtöliikenne-kanavalla ensimmäisen valitun kehyksen toisen puolik-25 kaan ja toisen valitun kehyksen ensimmäisen puolikkaan ajaksi. Esimerkiksi, viitaten jälleen kuvioon 5, tukiasema voi asema kytkimen 128. Lohkossa 270 tukiasema lähettää toisen puolikkaan toisesta valitusta kehyksestä . Lohkossa 272 tukiasema nollaa lähtöliikennete-30 honohjauksen normaalitasolle poistamalla vahvistusker-toj an vaikutukset ja kytkee tehonohj ausalikanavan päälle. Prosessikaavio päättyy lohkossa 274.

Kuvio 7 on vuokaavio, joka esittää matkaviestimen 5 esimerkinomaista toimintaa vahvistusmoodissa.

35 Kaavio alkaa aloituslohkossa 280. Lohkossa 282 matkaviestin 5 vastaanottaa vahvistusmoodin komennon identifioiden valitun parin. Esimerkiksi kuviossa 6 vah- 24 vistusmoodin komento, joka on siirretty kehyksessä 240, nimeää kehykset 244 ja 246 valituksi kehyspariksi. Lohkossa 284 matkaviestin 5 vastaanottaa ensimmäisen valitun kehyksen ensimmäisen puolikkaan. Kehyksen 5 käsittely toteutetaan rinnakkain jäljellejäävien vaiheiden, jotka esitetään kuviossa 7, kanssa. Lohkossa 286 matkaviestin 5 toteuttaa taajuuden ulkopuolisen tehtävän. Lohkossa 288 matkaviestin 5 vastaanottaa toisen valitun kehyksen toisen puolikkaan ja dekoodaa 10 kehyksen, kuten yllä kuvattiin. Prosessikaavio päättyy lohkossa 290.

Yleisesti keksintö voidaan toteuttaa missä tahansa järjestelmässä, jossa merkit järjestetään siten, että kopio kustakin informaatiobitistä siirretään 15 standardidatayksikön aliosassa. Esimerkiksi, yllä kuvatussa selityksessä, limityskuvio asettaa ensimmäisen merkkijoukon (joka käsittää koodatun kopion kustakin informaatiobitistä) puolen nopeuden konvoluutiokoode-riita ensimmäiseen puolikkaaseen kussakin kehyksessä. 20 Yllä kuvatun järjestelmän tukiaseman/matkaviestimen ehdoin joko lähtö- tai paluuliikennekanava tai molemmat voivat toimia vahvistusmoodissa. Esimerkiksi ideaalitilanteessa sekä lähtö- j a paluuli ikennekanava t siirtyvät vahvistusmoodiin samanaikaisesti siten, että 25 dataa ei menetetä kummallakaan yhteydessä johtuen vah-vistusmoodin toiminnasta.

Tässä esitettyjen yleisten periaatteiden monet vaihtoehtoiset toteutukset ovat ilmeisiä ammattimiehelle . Esimerkiksi, perustuen yllä annettuun seli-30 tykseen, on selvää, että vahvistusmoodi toimii asianmukaisemmin, kun dataa lähetetään pienemmällä kuin täydellä nopeudella. Siksi eräässä sovelluksessa tukiasema asettaa rajoituksen datalähteelle datan pakottamiseksi täyttä nopeutta pienemmälle nopeudelle vali-35 tun kehyksen aikana. Esimerkiksi tukiasema voi asettaa rajoituksen muuttuvanopeuksiselle vokooderille tai se voi vähentää jonosta otetun digitaalisen datan määrää.

25

Vielä eräässä sovelluksessa tukiasema lähettää vahvis-tusmoodikomennon sen jälkeen, kun tutkii valitun kehyksen ja tunnistaa, että valittu kehys on alle täyden nopeuden. Esimerkiksi vahvistusmoodikomento voi nimetä 5 valitun kehysparin, jonka tukiasema jo tietää sisältävän alle täyden nopeuden kehyksen. Vielä eräässä sovelluksessa tukiasema voi yrittää ennustaa alhaisen nopeuden kehysten olemassaolon. Esimerkiksi digitoitu puhe on tilastollisesti kuviollista. Digitaalisessa 10 puheessa tyypillisesti sarja pienen nopeuden kehyksiä esiintyy täyden nopeuden kehyspurskeiden välissä. Tunnistettuaan joukon alhaisen nopeuden kehyksiä tukiasema voi ennustaa, että valittu kehys voi käsittää alhaisen nopeuden kehyksen. Suuren datanopeuden jaksojen 15 aikana tukiasema voi valita viiveen vahvistusmoodin komennon antamiseen. Täten tukiasema voi ennustaa kehyksen, joka todennäköisesti sisältää dataa alle täydellä nopeudella.

Lisäksi ei tarpeen, että vahvistusmoodin ko-20 mento kuluttaa järjestelmäresursseja. Esimerkiksi kuviossa 4 vahvistusmoodin komennon nähdään kuluttavan kehystä 240 siten, että käyttäjädataa ei siirretä tämän kehyksen aikana. Kuitenkin vain koska tehonohjaus-komentoja lisätään tehonohjausalikanavalle lähtölii-25 kennekanavalla, , vahvistusmoodin komento voidaan myös lisätä lähtöliikennekanavalle. Vaihtoehtoisesti vahvistusmoodin komento voidaan siirtää matkaviestimelle erillisellä ohjauskanavalla.

Vahvistusmoodi voidaan toteuttaa muistakin 30 syistä kuin väliaikaisen taajuuden ulkopuolisten tehtävien toteuttamiseksi matkaviestimessä 5. Esimerkiksi järjestelmä voi käyttää vahvistusmoodia luodakseen aikaa, jonka aikana matkaviestin 5 voi vastaanottaa sanomia eri kanavalla, joka toimii samalla taajuudella, 35 kuten ohjauskanavalla. Vaihtoehtoisesti syöttöaikaa voidaan käyttää lisäfunktioiden toteuttamiseksi tukiasemassa, Jos lisäfunktioita toteutetaan tukiasemas 26 sa, tukiaseman ei välttämättä tarvitse ilmoittaa matkaviestimelle 5 vahvistuskomennolla.

Eräässä toisessa sovelluksessa vahvistusmoo-dia voidaan käyttää lisäajan muodostamiseksi pysyvän 5 siirtymisen toteuttamiseksi kohdetaajuuskaistalle.

Esimerkiksi, viitaten jälleen kuvioon 3, huomaa, että aikasegmentin 222 aikana dataa siirretään alkuperäisellä taajuudella suuremmalla vahvistusmoodin datano-peudella. Data, joka siirretään aikasegmentin 222 ai-10 kana, siirtyy edelleen alkuperäisellä kanavalla aika jakson, joka osoitetaan katkoviiva-alueen 228 avulla, aikana normaaleissa toimintaolosuhteissa. Täten palvelun keskeytysjakso 230 alkaa katkoviiva-alueen 228 oikeasta reunasta eikä aikasegmentin 222 oikeasta reu-15 nasta. Katkoviiva-alueen 228 osoittaman ajan aikana matkaviestimen 5 vastaanotin voi muuttaa tulotaajuut-taan kohdetaajuuskaistalle ja aloittaa keräys- tai typistetyn keräysprosessin. Tässä tapauksessa tukiasema lähettää matkaviestimelle 5 vahvistusmoodin siirtymä-20 komennon, joka osoittaa valitun kehyksen ja kanavan- vaihtotaajuuskaistan. Tukiasema lähettää vahvistusmoo-din dataa valitun kehyksen ensimmäisen puolikkaan aikana ja keskeyttää lähetyksen valitun kehyksen toisen puolikkaan ajaksi.

25 Vielä eräässä sovelluksessa vahvistusmoodia voidaan käyttää informaation tarj oamiseksi liittyen voimassa olevaan kanavanva i hdon kohdetaaj uuteen. Kun matkaviestin 5 siirtyy suunnilleen järjestelmän peit-toalueelle, järjestelmä ei ole tietoinen matkaviesti-30 men 5 tarkasta paikasta. Sen määrittämiseksi, onko matkaviestin 5 paikassa, jossa sen pitäisi toteuttaa kova kanavanvaihto, matkaviestin 5 voi kerätä data-näytteitä kohdetaajuudella käyttäen samanlaista menetelmää kuin keräysfragmentointiprosessissa, joka ku-35 vattiin yllä. Näytteet tutkitaan sen määrittämiseksi, onko matkaviestin 5 vastaanottamassa voimassa olevia signaalitasoja kohdetukiasemilta.

27

Joissain yhteyksissä, kuten kanavanvaihdon määrityssovelluksessa, joka juuri kuvattiin, voi olla edullista suorittaa vahvistusmoodin kehykset jaksollisina tai kuviollisina. Tällaisessa tapauksessa vahvis-5 tusmoodin komento voi nimetä aloitushetken, kuvion tai jakson ja lopetushetken.

Joissain tapauksissa matkaviestin 5 itse voi määrittää ajan, jolla vahvistusmoodin kehys on suoritettava . Esimerkiksi matkaviestin 5 voi tehdä tällai-10 sen määrityksen perustuen paluukanavan datan ominaisuuksiin tai lähtöliikennekanavan suorituskykyyn. Tällaisissa tapauksissa matkaviestin 5 lähettää tukiasemalle vahvistusmoodin komennon nimeten yhden tai useamman valitun kehyksen.

15 Vastaavasti ei ole tarpeen, että vahvistus- moodi käsittää valitun kehysparin. Vahvistusmoodi voidaan toteuttaa yksittäisen kehyksen aikana tai se voidaan toteuttaa kehyssarj an aikana. Valitun kehysparin ei tarvitse olla kaksi peräkkäistä kehystä. Jos taa-20 juuden ulkopuolinen tehtävä vaatii enemmän aikaa kuin mitä luodaan valitulla kehysparilla, tukiasema voi suorittaa ensimmäisen vahvistusmoodin kehyksen, keskeyttää lähtöliikennekanavalähetyksen kehysj oukon ajaksi ja sen jälkeen suorittaa toisen kehysmoodin ke-25 hyksen.

Lisäksi keksintö voidaan toteuttaa siten, että enemmän kuin puolet tai vähemmän kuin puolet kehyksestä muodostetaan. Esimerkiksi, jos valittu kehys kuljettaa kahdeksasosanopeuden dataa, vahvistusmoodi s -30 sa voidaan lähettää suunnilleen kahdeksan kertaa normaalitasolla, jolloin muodostetaan syöttöaika, joka vastaa 7/8 kehyksen kestosta.

Järjestelmän eräässä sovelluksessa, johon kuuluu esillä oleva keksintö, aika, jolla matkaviestin 35 5 vastaanottaa 1ähtöliikennekanavan signaaleita alku peräisellä taajuudella alkuperäiseltä tukiasemalta 10 ja säätyy toiselle taajuudelle hakeakseen signaaleita, 28 joita lähetetään näillä muilla taajuuksilla, määritetään komennolla, joka tulee alkuperäiseltä tukiasemalta 10. Aika voidaan joko määrittää komennossa tai aikajakso, joka on suhteellisen pitkä suhteessa haun 5 vaatimaan aikaan, voidaan identifioida komennossa. Jos suhteellisen pitkää aikajaksoa (esim. 80 ms) käytetään, matkaviestin voi valita tarkasti, milloin haku toteutetaan tässä identifioidussa aikajaksossa. Tämä komento edullisesti lähetetään alkuperäisellä taajuu-10 della. Vaihtoehtoisessa j ärj estelmässä matkaviestin vain säätyy muille taajuuksille ennalta määrätyn määrän kertoja suhteessa kehyksen alkuun tai loppuun tai muuhun referenssipisteeseen ajassa, mikä mahdollistaisi alkuperäisen tukiaseman 10 ja matkaviestimen 5 yh-15 dessä koordinoida aikaa, jolla matkaviestin 5 vastaanottaa lähetyksiä alkuperäiseltä tukiasemalta 10. Haun ajoitus voidaan siten koordinoida ajassa, jolla lyhyt-sanomat lähetetään alkuperäiseltä tukiasemalta 10 alkuperäisellä taajuudella.

20 Lisäksi, koska matkaviestin 5 toteuttaa haun vaihtoehtoisilla taajuuksilla, matkaviestin 5 raportoi alkuperäiselle tukiasemalle 10 haun tulokset. Koska alkuperäinen tukiasema 10 ei pysty vastaanottamaan informaatiota matkaviestimeltä niin kauan kuin matka-25 viestin 5 on uudelleen säädettynä alkuperäiselle taajuudelle, matkaviestimen 5 on myös varmistettava, että tällaiset rapor11isanomat lähetetään vain, kun matkaviestin 5 on säätynyt uudelleen alkuperäiselle taajuudelle.

30 Esimerkiksi, sanomat (kuten ohjaussignaalin sanomat), jotka ovat kestoltaan alle 5 ms, yleisesti lähetetään matkaviestimiin alkuperäisellä taajuudella. Järjestelmän erään sovelluksen mukaisesti alkuperäinen tukiasema 10 varmistaa, että 1yhyt s anomat lähetetään 35 vain 20 ms:n kehyksen ensimmäisen osan (samoin kuten jälkimmäisen puolikkaan) aikana. Näin ollen alkuperäinen tukiasema 10 ohjaa matkaviestintä 5 säätymään 29 muille taajuuksille vain kehyksen muiden osien kuin ensimmäisen osan (kuten ensimmäisen puolikkaan) ajaksi 20 ms:n kehyksessä siten, että tämä ensimmäinen osa ei ole limittäin kehyksen niiden osien kanssa, joiden ai-5 kana joko lyhytsanomia lähetetään tukiasemalta tai raportti sanoma lähetetään matkaviestimeltä. Tämä on erityisen tärkeää tapauksissa, joissa kehys jaetaan useisiin alikehyksiin.

Esimerkiksi on olemassa ehdotus, jota par-10 haillaan harkitaan tietoliikenneteollisuuden standar-diryhmissä, jossa perinteinen 20 ms :n kehys jaetaan neljään 5 ms:n kehykseen lähetettäväksi nimetyllä oh-jauskanavalla. Nämä 5 ms :n kehykset voidaan sen jälkeen ryhmitellä 20 ms:n kehykseksi. Kuitenkin jokainen 15 tällainen alikehys koodataan virhekorjauskoodilla siten, että virheet tietyssä alikehyksessä voidaan kor-jata perustuen vain sen alikehyksen sisältöön. Korjaukset tiettyyn aiikehykseen voidaan tehdä vain, jos riittävä määrä korjausdataa kyseisessä kehyksessä vas-20 taanotetaan. Tässä tapauksessa matkaviestimen säätäminen toiselle taajuudelle vain 3 ms:ksi voi tehdä mahdottomaksi palauttaa informaatio, joka lähetettiin tietyn 5 ms:n alikehyksen aikana, koska informaatio, joka sisältyy tällaiseen alikehykseen on riippumatto-25 masti koodattu (eli datalohkon koko virheenkorjausta varten vastaa 5 ms:n alikehyksessä lähetetyn datan määrää). Näin ollen varmistamalla, että alkuperäinen tukiasema koordinoi ajan, jolla lyhytsanomat lähetetään aikaan, jolla matkaviestin 5 ei ole säädettynä 30 alkuperäiselle taajuudelle, sekä matkaviestin 5 ja alkuperäinen tukiasema 10 voivat varmistaa, että lyhytsanomat, jotka on tarkoitettu matkaviestimelle, vastaanotetaan peräkkäin matkaviestimessä. Lisäksi koordinoimalla aikaa, jolla matkaviestin 5 lähettää ra-35 porttisanomat tukiasemalle, aikaan, jolla matkaviestin 5 on säädettynä alkuperäiselle taajuudelle, raport-tisanomien lähetykset alkuperäiseltä tukiasemalta 10 30 eivät keskeydy johtuen itse hausta tai sen jälkeisestä hausta.

Edellä oleva edullisten sovellusten kuvaus annetaan, jotta ammattimies voisi valmistaa tai käyt-5 tää esillä olevaa keksintöä. Useat modifikaatiot näihin sovelluksiin ovat ammattimiehelle ilmeisiä ja tässä kuvattuja yleisiä periaatteita voidaan soveltaa muihin sovelluksiin keksimättä mitään uutta. Näin ollen esillä olevaa keksintöä ei ole tarkoitettu rajoi-10 tettavaksi tässä esitettyihin esimerkkeihin, vaan tässä esitettyjen periaatteiden ja uusien ominaisuuksien laajimpaan piiriin.

Claims (3)

31

1. Menetelmä monitoroimaan informaatiota, joka on lähetetty ensimmäisellä ja toisella taajuudella samanaikaisesti, käsittäen vaiheet: 5 vastaanotetaan (210, 214, 218) redundantti limitetty informaatio, joka on lähetetty ensimmäisellä taajuudella; ja tallennetaan informaatio, joka on vastaanotettu ensimmäisellä taajuudella; tunnettu siitä, että 10 viritetään vastaanotin ennalta määritetyksi ajaksi (212, 216, 220) toiselle taajuudelle, jotta sallitaan lisäinformaation vastaanottaminen toisella taajuudella, ennalta määritetyn ajan, jona vastaanotin on viritetty toiselle taajuudelle, ollessa riittävän lyhyt, jotta varmistetaan, että tarpeellinen määrä ensimmäisellä 15 taajuudella lähetettyä informaatiota voidaan määrittää ensimmäi sellä taajuudella lähetetyn informaation redundanssin perusteella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää vaiheen, jossa pyydetään lähetintä (10), joka lähettää 20 informaatiota ensimmäisellä taajuudella, kasvattamaan tehoa (264), jolla informaatiota lähetetään ensimmäisellä taajuudella ennen vastaanottimen virittämistä toiselle taajuudelle.

3. Menetelmä monitoroimaan informaatiota, joka on lähetetty 25 ensimmäisellä ja toisella taajuudella samanaikaisesti, käsittäen vaiheet: vastaanotetaan (210, 214, 218) informaatiota ensimmäisellä taajuudella, jolla informaatiolla on virheenkorjauskyky, joka sallii 32 informaation, jota ei ole vastaanotettu, määrittämisen vastaanotetun informaation perusteella; tallennetaan ensimmäisellä taajuudella vastaanotettu informaatio; tunnettu siitä, että 5 viritetään vastaanotin ennalta määritetyksi ajaksi (212, 216, 220) toiselle taajuudelle, jotta sallitaan lisäinformaation vastaanottaminen toisella taajuudella, ennalta määritetyn ajan, jona vastaanotin on viritetty toiselle taajuudelle, ollessa riittävän lyhyt, jotta varmistetaan, että virheenkorjauskoodi kykenee 10 määrittämään, ensimmäisellä taajuudella vastaanotetun infor maation perusteella, ainakin osan informaatiosta, joka lähetettiin ensimmäisellä taajuudella aikana, jolloin vastaanotin oli viritetty toiselle taajuudelle; tallennetaan toisella taajuudella vastaanotettu informaatio; ja 15 määritetään ensimmäisellä taajuudella vastaanotetun informaation perusteella ainakin osa informaatiosta, joka lähettiin ensimmäisellä taajuudella aikana, jolloin vastaanotin oli viritetty toiselle taajuudelle. 20 33