FI95983C - Järjestely telekopiosiirtoa varten digitaalisessa solukkoradioverkossa - Google Patents

Description

95983 Järjestely telekopiosiirtoa varten digitaalisessa solukko-radioverkossa

Keksinnön kohteena on järjestely telekopiosiirtoa 5 varten digitaalisessa solukkoradioverkossa, joka järjestely käsittää radiopäätelaitteen; radiopäätelaitteeseen liittyvän datapäätelaitteen, joka on siirrettävien teleko-piosanomien lähde tai kohde; telekopiovälineen, jolla lin-jaliityntä telekopioyhteydelle liittymistä varten sekä 10 ohjausliitäntä, johon datapäätelaite on toiminnallisesti kytketty ohjaamaan telekopiovälinettä; matkapuhelinkeskukseen sijoitetun verkkopäätteen; sekä puhelunohjausvälineet digitaalisen datansiirtoyhteyden muodostamiseksi verkkopäätteen ja radiopäätelaitteen välille.

15 Yleiseurooppalaisen matkapuhelinjärjestelmän GSM- standardisoinnin yhteydessä on järjestelmään kaavailtu telekopiopalvelua, joka toteutettaisiin kuvion 1 tyyppisellä laitteistokonfiguraatiolla. Nykyisin käytössä olevat telekopiolaitteet käyttävät modeemiliityntää ja 2-johdin-20 yhteyttä (modeemiyhteyttä) esimerkiksi puhelinverkon kautta. Tällöin kaikki telekopiolaitteiden toisilleen lähettämä signalointi on kulkenut kokonaisuudessaan modeemiyhteyden kautta. Digitaalisessa solukkoradioverkossa ainakin toinen telekopiolaitteista olisi sijoitettuna liikkuvan l 25 radioyksikön yhteyteen, jolloin telekopioyhteys joudutaan muodostamaan liikkuvan radioyksikön ja kiinteän verkon välisen radioyhteyden kautta. GSM-solukkoradiojärjestelmässä tämän on kaavailtu tapahtuvan kuvion 1 mukaisesti siten, että telekopiolaite 1 liittyy normaalilla 2-johti-30 misella modeemiliitynnällä 2 erityiseen telekopioadapte-;· riin 3, jolla liitännän 2 signaalit sovitetaan erityiselle datayhteydelle, joka on muodostettu liikkuvan radioyksikön MS ja tukiasemajärjestelmän BSS välisen radioyhteyden kautta matkapuhelinkeskukselle MSC ja siellä edelleen 35 verkkopäätteelle IWF, joka sisältää toisen telekopiosovit- 2 95983 timen 8A. Tämä toinen telekopiosovitin 8A sovittaa edellä mainitun datayhteyden tavanomaiselle 2-johtimiselle modeemiyhteydelle, joka on muodostettu esimerkiksi yleisen puhelinverkon PSTN kautta toiselle telekopiolaitteelle. Te-5 lekopioyhteyden toteuttamiseen radiotien kautta sisältyy kuitenkin erilaisia ongelmia, joiden vuoksi kuvion 1 mukaisen telekopiopalvelun standardisointi on tällä hetkellä vielä kesken ja telekopiopalvelu on GSM-käyttäjien saavuttamattomissa vielä jonkin aikaa.

10 Esillä olevan keksinnön päämääränä on telekopio- siirron mahdollistaminen jo olemassa olevissa digitaalisissa solukkoradiojärjestelmissä.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä järjestelyllä, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomais-15 ta, että telekopioväline on verkkopäätteeseen sijoitettu telekopiomodeemi, ja että datapääteväline on toiminnallisesti kytketty telekopiovälineen ohjausliitäntään ra-diopäätelaitteen ja mainitun digitaalisen datasiirtoyhteyden kautta.

20 Keksinnön ajatuksena on sijoittaa telekopiomodeemi verkkopäätteeseen matkapuhelinkeskuksen yhteyteen siten, että radioyksikön yhteyteen sijoitettu datapääte ohjaa telekopiomodeemia verkkopäätteen ja radioyksikön välille muodostetun tavanomaisen datayhteyden kautta. Toisin sa-' 25 noen datapääte, esimerkiksi henkilökohtainen tietokone PC, ohjaa telekopiomodeemia aivan kuin se olisi kytketty suoraan datapäätteeseen standardin ohjausliittymän kautta, paitsi että keksinnössä standardiliityntä on datayhteyden kautta "jatkettu" solukkoradioverkon läpi. Keksinnön an-30 siosta voidaan telekopiomodeemina käyttää kaupallisesti t saatavaa laitetta ja datapäätteenä esimerkiksi tavanomais ta henkilökohtaista tietokonetta PC, joka on varustettu ohjelmistolla tällaisen telekopiomodeemin kautta tapahtuvaa lähetystä varten. Keksinnön avulla voidaan välttää 35 järjestelmäspesifiset telekopiosovittimet datayhteyden eri 3 95983 päissä, joita tarvitaan standardisoinnin alla olevassa konfiguraatiossa. Täten keksintö mahdollistaa teleko-piopalvelun toteuttamisen hyvin edullisella tavalla jo olemassa olevilla kaupallisilla laitteistoilla sekä soluk-5 koradiopuhelimen olemassa olevia datansiirtovalmiuksia käyttäen.

Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin suoritusesimerkkien avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa 10 kuvio 1 esittää lohkokaavion, joka havainnollistaa GSM-suosituksissa telekopiosiirtoon kaavailtua laitteisto-konfiguraatiota, kuvio 2 on lohkokaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaista laitteistokonfiguraatiota telekopiosiirtoa 15 varten, kuvio 3 on lohkokaavio, joka havainnollistaa erään solukkoradiojärjestelmän rakennetta, kuvio 4 on lohkokaavio, joka havainnollistaa erään liikkuvan aseman rakennetta sekä datapäätteen liittämistä 20 siihen, ja kuvio 5 on lohkokaavio, joka havainnollistaa erästä keksinnön mukaisesti toteutettua matkapuhelinkeskusta.

Esillä olevan keksinnön mukainen järjestely telekopiosiirron toteuttamiseksi soveltuu käytettäväksi digitaa-25 lisissä solukkoradiojärjestelmissä. Erityisen edullisesti se soveltuu käytettäväksi yleiseurooppalaisessa digitaalisessa matkapuhelinjärjestelmässä GSM sekä sitä vastaavissa digitaalisissa järjestelmissä kuten DCS1800 ja PCN (Personal Communication Network). Seuraavassa keksinnön ensi-30 sijainen suoritusmuoto tullaan selostamaan GSM-järjestel- ;· mässä toteutettuna siihen kuitenkaan rajoittumatta.

Kuviossa 3 on kaavamaisesti esitetty osa GSM-soluk-koradiojärjestelmästä. Solukkoradiojärjestelmässä järjestelmän kattama alue on jaettu radiosoluihin. Matkapuhelin-35 keskukseen MSC on kytketty digitaalisilla siirtolinkeillä 4 95983 12 kaksi tukiasemaohjainta BSC1 ja BSC2. Tukiasemaohjaimiin BSC1 ja BSC2 on edelleen digitaalisilla siirtolin-keillä 11 kytketty tukiasemat BTS1, BTS2 sekä vastaavasti BTS3 ja BTS4. Kukin BSC ja siihen liittyvät tukiasemat 5 muodostavat tukiasemajärjestelmän BSS. Tyypillisesti yhden tukiaseman BTS radiopeittoalue muodostaa yhden radiosolun. Jokaisella tukiasemalla BTS1-BTS4 on ennalta määrätty määrä fyysisiä radiokanavia. GSM-järjestelmän signaali (fyysinen kanava) muodostuu TDMA-kehyksistä, joista kukin si-10 sältää edullisesti kahdeksan kappaletta loogisina kanavina käytettäviä aikavälejä. Loogisiin kanaviin sisältyvät lii-kennekanavat solussa olevien liikkuvien radioasemien MS kanssa muodostettavia puheluita (puhe ja data) varten ja ohjauskanavat solussa olevien liikkuvien radioasemien MS 15 kanssa tapahtuvaa signalointia varten. Liikennekanavilla voidaan muodostaa puheyhteys, V.110-nopeussovitettu 64 kbit/s full-duplex -datayhteys tai 9,6/4,8/2,4 kbit/s datayhteys. Keksintöä on kuitenkin mahdollista soveltaa missä tahansa digitaalisessa siirtokanavassa. Tyypillisesti 20 datayhteyden molemmissa päissä tarvitaan erityinen yhteys-sovitin datayhteyden sovittamiseksi päätelaitteisiin ja/tai muihin siirtoyhteyksiin/siirtojärjestelmiin. Päätelaitteeseen liittyvää yhteyssovitinta kutsutaan yleensä päätesovittimeksi ja verkon puoleisessa päässä olevaa yh-• 25 teyssovitinta verkkosovittimeksi. Tällainen Verkkosovitin sijaitsee GSM-matkapuhelinverkossa matkapuhelinkeskuksen MSC yhteydessä.

Keksinnön mukaisesti solukkoradiojärjestelmään aikaansaadaan liikkuvan radioaseman MS käyttöön telekopio-30 palvelu sijoittamalla telekopiomodeemi FAX matkapuhelin-'* keskukseen MSC Verkkosovittimen IWF yhteyteen siten, että liikkuvaan radioasemaan MS liitetty datapääte 21 (DTE) voi ohjata telekopiomodeemia edellä mainitun tyyppisen datayhteyden kautta, joka on muodostettu loogisella liikenne-35 kanavalla liikkuvan radioaseman MS ja tukiasemajärjestel- 5 95983 män BSS välisen radioyhteyden avulla MSsstä MSC:een. Tällöin telekopiomodeemin FAX ohjausliitäntä on kytketty mainitulle datayhteydelle ja Iinjaliitäntä (modeemiliitäntä) keskuksesta lähtevään normaaliin puhelin- tai modeemiyh-5 teyteen (2w), jonka toisessa päässä on toinen tavanomainen telekopiopäätelaite 10, joka voi olla kytketty esimerkiksi yleiseen puhelinverkkoon 9 (PSTN).

Verkkosovittimessa IWF oleva telekopiomodeemi FAX voi olla mikä tahansa sopiva telekopiosiirtoon tarkoitettu 10 modeemi, esimerkiksi Classl tai Class2 -tyyppinen telekopiomodeemi. Classl ja Class2 ovat EIA:n standardiehdotuksia ja de facto -teollisuusstandardeja, jotka määrittelevät protokollan telekopiomodeemien ja niitä käyttävän ohjelmiston välistä asynkronista liitäntää varten. Ero näi-15 den kahden luokan välillä on se, että Classl -modeemi huolehtii ainoastaan telekopioistunnon fyysisestä ja datayh-teyskerroksesta, kun taas Class2 -modeemi käsittelee myös T.30-telekopioistunnon hallinnan (jättäen näin vähemmän vastuuta ohjelmistolle). Normaalisti Classl/Class2 -tele-20 kopiomodeemeja käytettäessä fyysinen kytkentä tietokoneen PC ja telekopiomodeemin välillä on sarjamuotoinen kaapeli, esim. RS-232. Keksinnössä tämä sarjaliitäntä on jatkettu asynkroniseksi datayhteydeksi solukkoradiojärjestelmän läpi.

25 Kuviossa 4 on esitetty liikkuva radioasema MS sekä siihen liitetty datapääte DTE. MS 33 sisältää radio-osan 36, puhelunohjauksen 39, käyttäjäliitynnän 40 (esim. näppäimistö ja näyttö), liikkuvuuden hallinnan 41, radiotien hallinnan (merkinantotoiminnot) 42 sekä V.24-rajapinnan 30 tarjoavan päätesovittimen 37. Radio-osa sisältää mm. ra-diolähetinvastaanottimen 44, joka on liitetty antenniin 55, sekä kanavakoodaus- ja dekoodausyksikön 43. Yksikkö 43 on kytkettävissä vaihtokytkentäyksiköllä 38 joko puhelin-osalle, joka käsittää mm. puhekoodekin 56 ja luurin 34, 35 tai päätesovittimelle 37.

6 95983 Päätesovitin 37 sisältää yksikön 46, joka suorittaa sovituksen GSM-datansiirtoyhteydelle. Yksikkö 46 liittyy vaihtokytkimelle 38 I/O-piirillä 45 ja datapäätteelle 31 I/O-piirillä 47, joka muodostaa liitännän 53 (esim. V.24).

5 Kuviossa 5 on havainnollistettu eräs tapa soveltaa keksintöä matkapuhelinkeskuksessa MSC. Kuviossa 5 on esitetty puhelinkeskuksesta havainnollisuuden vuoksi vain kytkentäkenttä 83 sekä puhelunohjaus 82, mutta käytännössä MSC sisältää huomattavan määrän erilaisia laitteita. Kyt-10 kentäkenttä 83 voi olla analoginen tai digitaalinen kyt-kentäväline, joka kytkee selektiivisesti puhe- ja datayhteyksiä tukiasemajärjestelmältä BSS tulevien siirtolinjan 12 ja matkapuhelinkeskukselta lähtevien siirtolinjojen 13 välille. Esimerkkinä tällaisesta digitaalisesta puhelin-15 keskuksesta mainitaan Telenokian DX 220 MFC.

Kytkentäkentän 83 rinnalle on kytketty Verkkosovitin 80A (IWF), kytkemällä Verkkosovittimen signaaliportti Pl kytkentäkentän 83 porttiin 0Ν_Χ ja signaaliportti P2 kytkentäkentän 83 vastakkaisella olevaan porttiin IH_!. Toinen 20 Verkkosovitin 80B (tai useampia) voi olla kytketty vastaavalla tavalla kytkentäkentän 83 rinnalle. Verkkosovitin 80 muodostuu portin Pl puolella olevasta datasiirtopalvelu-adapterista DASA, joka muodostaa sovituksen GSM-datayhtey-den ja V.24-liitännän 81 välillä. Verkkosovittimen 80 por-25 tinn P2 puolella on telekopiomodeemi FAX, jonka ohjauslii-täntä on kytketty V.24-liitäntään 81 ja jonka linja- tai modeemiliitäntä on kytketty porttiin P2. Seuraavassa selitetään keksinnön mukaisen telekopiojärjestelyn toimintaa käsitellen erikseen MSsstä lähtevää puhelua ja MS:ään . 30 päättyvää puhelua.

Koska verkkosovittimeen 80 sijoitettu telekopiomodeemi FAX ei ole GSM-järjestelmän standardipiirre, täytyy toteuttaa jokin erikoistapa sen osoittamiseksi MSsstä käsin. Yksi tapa toteuttaa tämä on varata telekopiopalvelua 35 varten tietty puhelinnumero; tähän numeroon tehdyt puhelut 7 95983 reititetään automaattisesti MSC:n verkkosovittimelle 80. Kun MS haluaa lähettää telekopion, se aloittaa telekopion lähetyksen tekemällä puhelun tähän palvelunumeroon. MSC reitittää puhelun verkkosovittimeen 80 kytkemällä linjan 5 12 Verkkosovittimen 80A porttiin P1 ja kytkemällä portti P2 toiselle 10 lähtevään linjaan 13, kuten kuviossa 5 on katkoviivalla havainnollistettu. Kun datayhteys päätesovittimen 37 ja Verkkosovittimen 80A välille on muodostettu, MS vastaanottaa tästä ilmoituksen esim. jonkinlaisen 10 CONNECT-puhelunohjaussanoman muodossa. Tällöin DTE antaa sopivat Classl/Class2- ja AT-käskyt datayhteyden kautta telekopiomodeemille FAX, joka valitsee vastaanottavan telekopiolaitteen 10 numeron ja muodostaa sen kanssa modeemiyhteyden. Kun telekopioistunto on näin aloitettu, DTE 15 ohjaa telekopiomodeemia FAX samalla tavoin kuin ne olisi kytketty suoraan toisiinsa. Telekopioistunnon päättyessä DTE antaa lopetuskäskyn telekopiomodeemille FAX, minkä jälkeen MS katkaisee GSM-puhelun normaaliin tapaan.

Vaihtoehtoinen tapa yhteyden muodostamiselle olisi 20 käyttää GSM-puhelunmuodostussanoman Bearer Capability -elementtiä ei-standardin mukaisella tavalla: esimerkiksi asettamalla modeemin tyyppikenttä määrittelemättömään arvoon.

Liikkuvalle asemalle MS päättyvä puhelu on hieman 25 vaikeampi. Mikäli halutaan telekopioyhteydet myös liikkuvaan asemaan MS päättyville puheluille, voidaan käyttää toista palvelunumeroa esimerkiksi seuraavasti. MSC:llä on palvelunumero, joka on dedikoitu liikkuvaan radioasemaan MS tuleville telekopiopuheluille. Käyttäjä (esim. yleisen 30 puhelinverkon PSTN tilaaja), joka haluaa lähettää telekopion liikkuvalle asemalle MS, soittaa ensin manuaalisesti tähän numeroon. Tämä puhelu voi ohjautua aluksi esimerkiksi MSC:n puhelunohjaukselle 82. Kun palvelunumero vastaa, käyttäjä painaa telekopiokoneensa lähetyspainiketta, jol-35 loin telekopiokone lähettää tilaaja-aseman MS numeron 8 95983 DTMF-äänikoodeina. MSC dekoodaa nämä DTMF äänikoodit ja aloittaa puhelunmuodostuksen kyseisen MS: n kanssa; kun datayhteys on muodostettu, MS kytkee datayhteyden aikaisemmin esitetyllä tavalla telekopiomodeemille FAX ja kyt-5 kee PSTN-puolen linjalla 13 olevan yhteyden telekopiokoneelta 10 Verkkosovittimen 80A porttiin P2. Kun Verkkosovittimen 80A telekopiomodeemi FAX nyt havaitsee telekopio-koneen 10 kutsuvan sitä modeemiyhteyden kautta, se lähettää RING-sanoman sarjamuotoisesta ohjausliitännästä 81. 10 Tämä sanoma välitetään GSM-datayhteyden kautta datapäät-teen 21 sarjaporttiin 53 ja datapääte lähettää vasteena telekopiomodeemille FAX vastauskäskyn. Tämän jälkeen tele-kopioistunto jatkuu normaalin Classl/Class2 -tapauksen mukaisesti, lukuunottamatta sitä, että datapäätteen täytyy 15 jälleen ohjata MS katkaisemaan GSM-radioyhteys sen jälkeen kun telekopiosiirto on ohi.

DTE 21 voi olla esimerkiksi tavanomainen henkilökohtainen tietokone PC, kuten MikroMikko 4TT m326, jossa on sopiva telekopionlähetysohjelmisto, kuten WINFAX. Tele-20 kopiomodeemi FAX voi olla esimerkiksi Headlink 24 FAX, joka on Class2 -tyyppinen telekopiomodeemi. Toinen telekopiokone 10 voi olla mikä tahansa standardi telekopiokone. GSM-datayhteyden siirtonopeus on edullisesti 9600 bit/s.

Telekopiomodeemin FAX ohjausliitännän (W.24) ase- 25 tukset voivat olla esimerkiksi seuraavat: linjanopeus 4800 bit/s; virheenkorjaus LAPM; päätenopeus 9600 bit/s; vuonohjaus (pois päältä) ja V.24-ohjauslinjät seuraavasti: 108.1 ja RTS jätetään huomiotta, ja DSR, DCD ja CTS ovat aina päällä. Telekopiomodeemin FAX linjanopeus voidaan 30 valita myös 9600 bit/s, mutta tällöin telekopiosiirrossa ·; täytyy käyttää sopivaa kompressiota, kuten V.42 bis.

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan esillä olevan keksintö voi vaihdella oheisten 35 patenttivaatimusten puitteissa ja hengessä.

Claims (8)

9 95983

1. Järjestely telekopiosiirtoa varten digitaalisessa solukkoradioverkossa, joka järjestely käsittää radio-5 päätelaitteen (3); radiopäätelaitteeseen liittyvän data-päätelaitteen (21), joka on siirrettävien telekopiosanomi-en lähde tai kohde; telekopiovälineen (FAX), jolla linja-liityntä telekopioyhteydelle liittymistä varten sekä oh-jausliitäntä (81), johon datapäätelaite (21) on toiminnal-10 lisesti kytketty ohjaamaan telekopiovälinettä; matkapuhelinkeskukseen (MSC) sijoitetun verkkopäätteen (IWF,80); sekä puhelunohjausvälineet (82) digitaalisen datansiirto-yhteyden muodostamiseksi verkkopäätteen ja radiopäätelait-teen välille, tunnettu siitä, että telekopioväline 15 on verkkopäätteeseen (IWF,80) sijoitettu telekopiomodeemi (FAX) ja että datapääteväline (21) on toiminnallisesti kytketty telekopiovälineen (FAX) ohjausliitäntään (81) ra-diopäätelaitteen (3) ja mainitun digitaalisen datansiirto-yhteyden kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että lähtevän telekopiopuhelun tapauksessa radiopäätelaite (3) aloittaa telekopiopuhelun ohjaamalla puhelunohjausvälineet muodostamaan mainittu da-tansiirtoyhteys, minkä jälkeen datapäätelaite (21) aloit-25 taa telekopioistunnon radiopäätelaitteen (3), datansiirto-yhteyden ja telekopiovälineen (FAX) kautta telekopioyhtey-den toisessa päässä olevan toisen telekopiovälineen (TE,10) kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, 30 tunnettu siitä, että lähtevän telekopiopuhelun tapauksessa radiopäätelaite (3) aloittaa telekopiopuhelun soittamalla ennalta määrättyyn palvelunumeroon, mikä aiheuttaa mainitun datansiirtoyhteyden muodostamisen, minkä jälkeen datapäätelaite (21) aloittaa telekopioistunnon ra-35 diopäätelaitteen (3), datansiirtoyhteyden ja telekopiovä- 95983 Uneen (FAX) kautta telekopioyhteyden toisessa päässä olevan toisen telekopiovälineen (TE,10) kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että puhelunohjausvälineet 5 (82) vasteena tulevalle telekopiopuhelulle käynnistää mai nitun datansiirtoyhteyden muodostamisen, minkä jälkeen datapäätelaite (21) aloittaa telekopioistunnon radiopääte-laitteen (3), datansiirtoyhteyden ja telekopiovälineen (FAX) kautta telekopioyhteyden toisessa päässä olevan toi- 10 sen telekopiovälineen (TE,10) kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että datansiirtoyhteyden muodostaminen käynnistyy soittamalla tiettyyn palvelunumeroon ja lähettämällä puhelun kohteena olevan radiopäätelaitteen 15 (3) numero.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että telekopiovälineen (FAX) ja mainitun toisen telekopiovälineen (TE,10) välinen tele-kopioyhteys on yleisen puhelinverkon yhteys.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen järjes tely, tunnettu siitä, että telekopiovälineen (FAX) ohjausliitäntä (81) on EIA suosituksen Classl tai Class 2 mukainen.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen V 25 järjestely, tunnettu siitä, että telekopiovälineen (FAX) ja datapäätteen (21) ohjausliitäntä (81) on sarjamuotoinen liitäntä, edullisesti RS-232, jonka signaalit siirretään mainitun datansiirtoyhteyden kautta transparentisti tai ei-transparentisti. .> · 11 95983