FI97503B - Matkaviestinjärjestelmän toistin - Google Patents

Description

97503

Matkaviestinjärjestelmän toistin Keksinnön soveltamisala

Keksintö koskee menetelmää toistimien käyttämiseksi 5 matkaviestinjärjestelmässä, jossa on toistimena toimiva ensimmäinen toistin sekä toinen toistin, joka ei aluksi toimi toistimena.

Keksinnön taustaa

Keksintö liittyy radiopuhelinjärjestelmien alaan.

10 Radiopuhelinjärjestelmän tilaaja, eli tilaaja-asema, esi merkiksi radiopuhelin tai matkaviestin, voi olla liittyneenä radioverkkoon tai -järjestelmään, jolloin se liittyy radioverkkoon radioverkon tukiasemien ylläpitämien järjestelmä- ja liikennekanavien kautta.

15 Radiopuhelinjärjestelmissä olevien järjestelmäka- navien lisäksi voidaan radiojärjestelmän yhteydessä käyt tää ns. suorakanavia, (direct mode channels), eli toimitaan suorassa toimintamuodossa. Suorassa toimintamuodossa liikennöivät tilaaja-asemat eivät kommunikoi suoraan ra-20 dioverkon tai sen tukiasemien kanssa. Suorakanavat ovat taajuuksia, joilla radiopuhelimet tai muut viestimet voivat liikennöidä ilman järjestelmää suoraan toistensa kanssa, tai toistinasemien välityksellä, joko järjestelmän tukiasemien kanssa tai toisten matkaviestimien kanssa.

25 Suorakanavia käytetään tyypillisesti tilanteissa, joissa esimerkiksi joukko käsiradiopuhelimia kommunikoi toistensa kanssa niin kaukana tukiasemasta, että järjes-telmäkanavia ei voida käyttää.

Toinen suorakanavien tärkeä käyttö on kapasiteetin 30 lisäämisessä, kun järjestelmän liikenne lisääntyy nopeasti (incident) jossakin järjestelmän palvelualueen osassa, esimerkiksi jossakin pistemäisessä osassa.

Suorakanavasta käytetään termiä direct- tai simp-lex-kanava tai vuorosuuntainen yhteys. Suorakanava on ka-35 nava, joka ei ole tyypillisesti lainkaan järjestelmän käy- 2 97503 tössä. Se voi olla esimerkiksi yksi järjestelmän kanavien levyinen kanava esimerkiksi 12,5 kHz tai 25 kHz. Suora-kanavalla toimivista radiopuhelimista lähettäjä on virittänyt lähettimensä kanavalle ja lähettää puhe- tai data-5 informaatiota. Muut suorakanavien käyttötilaan asetetut radiopuhelimet ovat virittäneet vastaanottimensa samalle kanavalle, jolloin ne kuulevat suoraan lähetteen.

Suorakanavalla voidaan toimia analogisella modulaatiolla tai digitaalisella modulaatiolla. Kanavalla lähet-10 tävä radiopuhelin voi lähettää myös merkinantotietoa, kuten tietoa käyttöoikeuksista sekä prioriteeteista tai kanavalla toimivasta ryhmästä, tai dataliikennettä. Suora-kanavalla voidaan toteuttaa salaus tai siirtää puhetta selväkielisenä.

15 Suorassa toimintamuodossa toimivat tilaaja-asemat liikennöivät toisten tilaaja-asemien kanssa suorakanavalla, olematta suorassa yhteydessä radioverkon tukiasemien kanssa. Suorassa toimintamuodossa olevat tilaaja-asemat voivat kuitenkin olla yhteydessä radioverkon kanssa tois-20 tinasemien välityksellä. Toistinasema on väline, jossa on kytkettynä kaksi radiolaitetta yhteen. Toistinasemassa on tyypillisesti kaksi lähetinvastaanotinta. Toistinasema välittää suorakanavalla lähetetyt informaatiosanomat halu-. tuille verkkoelementeille, esimerkiksi radioverkon tuki- 25 asemille, jotka välittävät informaatiosanomat edelleen radioverkon keskuksille. Toistinaseman välittämät informaatiosanomat voivat olla esimerkiksi puhetta tai data-tai merkinantosanomia. Toistinta käytettäessä suorakanavalla käytetään esimerkiksi semiduplex-liikennöintitapaa.

30 On huomattava, että toistinasema voi olla myös suorakanavalla liikennöivien matkaviestimien välistä liikennettä toistava toistin.

On huomattava, että suorassa toimintamuodossa tois-timet/toistinasemat voivat välittää liikennettä myös kah-35 den tuon toistimen kuuluvuusalueella olevan matkaviestimen 3 97503 välillä, jotka eivät välttämättä itse ole toistensa kuuluvuusalueella .

US-patentissa 5 056 152 on esitetty ajoneuvoon sijoitettu toistin, joka toimii toistimena järjestelmän tu-5 kiaseman ja matkaviestimen välillä. Mainitussa US-paten-tissa esitetty ratkaisu on suunniteltu lähettämään eli toistamaan eri taajuudella kuin millä toistettava matkaviestin lähettää. Julkaisussa esitetty ratkaisu ei siten sovellu käytettäväksi suorakanavalla toistensa kanssa lii-10 kennöivien matkaviestimien välisen liikenteen toistami-seen/välittämiseen. Julkaisussa esitetyssä ratkaisussa toistintaajuuden vapaana oleminen tarkistetaan lähettämällä matkaviestimien lähetystaajuudella signaali (tone) ja tarkkailemalla toistintaajuudella sitä, toistavatko muut 15 toistimet tuon signaalin kyseisellä taajuudella vai ei. Esitetyssä US-patentissa toistin 2 lähettää taajuudella A signaalin (tone) ja tarkkailee taajuudella B kuinka monta muuta toistinta toisti mainitun signaalin. Tästä toistin 2 laskee itselleen viiveen V. Kun taajuudella A matkaviestin 20 aloittaa puheenlähetyksen, niin toistin 2 on valmiina toistamaan puhelähetyksen taajuudella B viiveen V kuluttua ensimmäisestä mahdollisesta toistamishetkestä lähtien. Mikäli joku toinen toistin aloittaa toistamisen ennen toistin 2:n lähetyksen aloitushetkeä, niin toistin 2 ei 25 toista puhetta vaan jää reserviin.

Esitetyn julkaisun ratkaisu pakottaa sellaisenkin toistimen, joka on varattu jollekin toiselle ryhmälle, tai saman ryhmän toistimen, joka aikoo siirtyä toiselle suora-kanavalle tai normaaliksi matkaviestimeksi, ilmaisemaan 30 itsensä aktiiviselle toistimelle.

Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa on ongelmana se, että toistimen lähettämä koelähetys (tone) eli signaali, jonka avulla tutkitaan onko kanavalla muuta kuin tutkivaa, toistinta, aiheuttaa sen, että matkaviestimien 35 on pystyttävä tulkitsemaan se oikein eli olemaan tekemättä 4 97503 yhtään mitään, koska kyseessä on vain suorakanavalle pyrkivän toistimen koelähetys. Edelleen tällainen koelähetys mahdollistaa toistimen lähetteen ja matkaviestimen puhelunmuodostuksen törmäämisen. Lisäksi ongelmana on se, että 5 mikäli kanavalle pyrkivä toistin lähettää koelähetystään ja kanavalla on useita muita toistimia, jotka kaikki toistavat tuon koelähetyksen, saattaa helposti käydä niin, että koko kyseisen kanavan kapasiteetti varataan koelähetyksen ja toistettujen koelähetysten lähettämiseen. Tämä 10 tilanne pahenee erityisesti suorakanavalla, jossa on vain yksi taajuus.

Suorakanavalla toimiessaan toistinasema toistaa ja matkaviestimet lähettävät samalla taajuudella. Tästä syystä tämän taajuuden käyttäminen toimivan toistinaseman va-15 litsemiseen US-patentin 5 056 152 mukaisella menetelmällä ei ole suotavaa, koska se haittaa suorakanavalla toimivien matkaviestimien signalointia.

Mikäli esitetyn julkaisun tapaan kanavalle pyrkivästä toistimesta lähetetään useita koesanomia, joita muut 20 toistimet toistavat on päällekkäinen toiminta suorakanavalla ongelmallinen erityisesti aikajakoisessa digitaalisessa järjestelmässä, jossa päällekkäisten lähetteiden havaitseminen on vaikeampaa kuin analogisessa järjestelmässä. On nimittäin niin, että mikäli kaksi toimivaa tois-25 tinta vahingossa lähettää tai toistaa koesanoman samassa aikavälissä, molempien lähete saattaa tuhoutua, ja suora-kanavalle pyrkivä toistin luulee virheellisesti, että suorakanavalla ei ole toistinta. Käytännössä yhtäaikainen toistimena toimiminen aiheuttaisi sen, että matkaviestimet 30 eivät saisi dekoodattua kummankaan (yhdenkään) toistinase man lähetettä.

Esitettyjen ongelmien ratkaisuna on ongelmatilanteiden syntymisen estäminen siten, että suorakanavalle tulevan toistinaseman tulee varmistaa, että suorakanava on 35 vapaa toistimena toiminnalle.

Il 5 97503

Keksinnön selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on antaa suorakana-valle siirtyvälle toistimelle mahdollisuus ottaa selvää, onko sillä suorakanavalla, jolle toistin haluaisi siirtyä, 5 jo aikaisemmin toinen toistin, joka jo toimii tuolla suorakanavalla. Edelleen keksinnön tarkoituksena on estää usean toistinaseman päällekkäinen toiminta samalla suora-kanavalla. Suorakanavalla voi olla tietyllä alueella ainoastaan yksi suorakanavaoperaatio käynnissä kerrallaan. 10 Tässä suorakanavaoperaatiolla tarkoitetaan toimintaa, jossa matkaviestin lähettää, toinen/toiset matkaviestimet vastaanottavat sekä yksi suorakanavatoistinasema vahvistaa lähettävän matkaviestimen lähetettä tarvittaessa. Toistin-asemia voi suorakanavalla toimia samanaikaisesti vain yksi 15 siksi, että suorakanavan kehysrakenteessa (time division repeater) on varattu tilaa vain yhdelle toistinasemalle.

Tämä uudentyyppinen menetelmä toistimien käyttämiseksi matkaviestinjärjestelmässä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, joka on tunnettu siitä, että ensim-20 mainen toistin lähettää suorakanavalla tunnustaan halutuin väliajoin, toinen toistin kuuntelee vähintään mainitun halutun väliajan pituisen ajan mainittua suorakanavaa, ja mikäli toinen toistin havaitsee mainitulla suorakanavalla ensimmäisen toistimen lähettämän ensimmäisen toistimen 25 tunnuksen jää toinen toistin odottamaan kuunnellen halutuin väliajoin mainittua suorakanavaa ja odottaa ensimmäisen toistimen lähetyksen loppumista ennen kuin alkaa toimia toistimena mainitulla suorakanavalla.

Keksintö koskee lisäksi menetelmää toistimien käyt-30 tämiseksi matkaviestinjärjestelmässä, jossa on toistimena toimiva ensimmäinen toistin sekä toinen toistin, joka ei aluksi toimi toistimena. Tällaiselle menetelmälle on tunnusmerkillistä se, että ensimmäinen toistin lähettää ensimmäisellä suorakanavalla tunnustaan halutuin väliajoin, 35 toinen toistin kuuntelee vähintään mainitun halutun väli- 6 97503 ajan pituisen ajan ensimmäistä suorakanavaa, ja mikäli toinen toistin havaitsee ensimmäisellä suorakanavalla ensimmäisen toistimen lähettämän ensimmäisen toistimen tunnuksen virittäytyy toinen toistin toiselle suorakanavalle, 5 alkaa kuunnella sitä ja yrittää alkaa toimia toistimena sillä.

Keksintö koskee edelleen menetelmää toistimien käyttämiseksi matkaviestinjärjestelmässä, jossa on ensimmäisen ryhmäpuheluryhmän toistimena toimiva ensimmäinen 10 toistin sekä toiselle ryhmäpuheluryhmälle varattu toinen toistin, joka ei aluksi toimi toistimena.

Tällaiselle keksinnölliselle menetelmälle on tunnusmerkillistä se, että ensimmäinen toistin lähettää suorakanavalla tunnustaan halutuin väliajoin, toinen toistin 15 kuuntelee vähintään mainitun halutun väliajan pituisen ajan mainittua suorakanavaa, ja mikäli toinen toistin havaitsee mainitulla suorakanavalla ensimmäisen toistimen lähettämän ensimmäisen toistimen tunnuksen siirtyy toinen toistin odotustilaan, jolloin toinen toistin kuuntelee 20 halutuin väliajoin mainittua suorakanavaa, ja odottaa kunnes mainittu ensimmäinen puheryhmä on poistunut mainitulta suorakanavalta ja alkaa sitten toimia toisen ryhmäpuheluryhmän toistimena mainitulla suorakanavalla.

Keksintö koskee lisäksi toistinta suorakanavalla • .

25 liikennöivien matkaviestimien välisen liikenteen välittämiseksi mainitun toistimen käsittäessä: lähetinvastaan- otinyksikön radiosanomien välittämiseksi suorakanavalla liikennöivien matkaviestimien välillä, ohjausyksikön mainitun toistimen toiminnan ohjaamiseksi ja lähetinvastaan-30 otinyksikön ohjaamiseksi suorakanavalle.

Keksinnölliselle toistinasemalle on tunnusmerkillistä se, että mainitun suorakanavalla radiosanomia välittävän toistimen lähetys suorakanavalla sisältää halutuin väliajoin mainitun toistimen tunnuksen, joka osoittaa mai-35 nitun toistimen välittävän liikennettä mainitulla suora- 7 97503 kanavalla, ja mainittu toistin on sovitettu kuuntelemaan suorakanavaa tuon toistimen pyrkiessä suorakanavalle ja siirtymään suorakanavalle vain jos minkään toisen toistimen tunnus ei ole esiintynyt mainitulla suorakanavalla 5 ennalta määrätyn kuuntelujakson aikana.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että (ensimmäinen) toistin, joka liikennöi suorakanavalla lähettää omaa tunnustaan halutuin väliajoin. Vastaavasti toinen toistin, joka haluaisi siirtyä liikennöimään tuolle suora-10 kanavalle kuuntelee ennen liikennöintinsä aloittamista vähintään mainitun halutun väliajan ajan suorakanavaa ja tarkkailee esiintyykö suorakanavalla ensimmäisen tai jonkin muun toistimen tunnusta. Jos ensimmäisen, tai jonkin muun, toistimen tunnus havaitaan, ei toistin siirry suora-15 kanavalle, vaan odottaa suorakanavan vapautumista. Vaihtoehtoisesti ensimmäisen toistimen jo liikennöidessä suorakanavalla voi toinen toistin virittäytyä ensimmäisen suorakanavan sijasta toiselle suorakanavalle, alkaa kuunnella sitä ja yrittää alkaa toimia toistimena sillä.

20 Verrattuna US-patentissa 5 056 152 esitettyyn jär jestelmään ja menetelmään, jossa suorakanavalle tuleva toistin toimii siis aktiivisesti, lähettäen koetussignaa-lia suorakanavalla, niin tässä keksinnön mukaisessa jär-. jestelmässä suorakanavalle pyrkivä toistin jää monitoroi- 25 maan mahdollista aktiivisen, eli suorakanavalla jo liikennöivän, toistimen tunnistelähetettä ja päättelee sen perusteella, kannattaako suorakanavalle pyrkivän toistimen odottaa suorakanavan vapautumista ennen sille siirtymistään tai siirtyä toiselle suorakanavalle mikäli ensimmäi-30 sellä suorakanavalla on jo jokin toinen toistin.

Tällaisen menetelmän toistimien käyttämiseksi matkaviestinjärjestelmässä ja toistimen etuna on se, että keksinnön mukaisesti toimittaessa voidaan välttää tekniikan tason mukaisten ratkaisujen ongelmat.

35 Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että sen 8 97503 mukaan toimittaessa on suorakanavalla tapahtuva merkinantoliikenne vähäisempää, sillä suorakanavalla lähetetään vain aktiivisen toistinaseman normaali tunnistelähete matkaviestimille ja mahdollisille suorakanavalle pyrkiville 5 toisille toistimille.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on lisäksi se, että siinä käytetty protokolla on yksinkertaisempi, koska suorakanavalla olevasta toistimesta lähetetään yksisuuntainen broadcast-tyyppinen lähete, joka ei vaadi kuittaus-10 ta, ja jota muut suorakanavalle siirtymässä olevat toistimet havainnoivat.

Keksinnön etuna on lisäksi se, että keksinnön mukaisesti toimittaessa estetään päällekkäinen toistimena toimiminen eli se, että samalla suorakanavalla toimii sa-15 manaikaisesti toistimena useita toistimia.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on lisäksi se, että se voidaan toteuttaa siten, että se säästää virtaa. Tämä perustuu siihen, että keksinnön lisäsuoritusmuodon mukaisesti toimittaessa suorakanavalle pyrkivä toistin voi 20 tarvittaessa olla suljetussa-/odotustilassa (economy mode) aikavälin T ajan, eli noin sen väliajan verran, jonka välein ensimmäinen suorakanavalla oleva toistin lähettää omaa tunnustaan. Tällainen reservissä oleminen vaatii ainoastaan sen, että tuo toistin vastaanottaa aikavälein T 25 suorakanavalla lähetetyn signaalin, eli toistimen tunnuk sen, jonka siis on lähettänyt suorakanavalla jo aikaisemmin toimiva toistin. Kyseisen suorakanavalle pyrkivän toistimen on siis kuunneltava suorakanavaa aikavälein T sopivan pituisen ajan, jotta se ehtii havaita tuona aikana 30 suorakanavalla jo toimivan (ensimmäisen) toistimen lähet tämän tunnuksen.

Kuvioluettelo

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuvio 1 esittää toimintakaavion keksinnön mukaisen

II

9 97503 toistimen toiminnasta suorakanavalla, kuvio 2 esittää vuokaavion keksinnön mukaisen toistimen toiminnasta, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen toistinaseman 5 lohkokaavion.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Keksintöä on ajateltu sovellettavan erityisesti TETRA-radiopuhelinjärjestelmässä (TETRA = Trans European Trunking Radio). TETRA-järjestelmän suorakanavarakenne pe-10 rustuu siihen, että sekä toistin että matkaviestin lähettävät ja vastaanottavat samalla taajuudella. Järjestelmässä käytetään aikajakoista kehysrakennetta. Tämä kehysrakenne pidetään yllä suorakanavalla mahdollisimman tiukasti. Tästä johtuen suorakanavalla ei voi lähettää satunnai-15 sella ajanhetkellä, vaan on tukeuduttava oikeisiin aikavä- leihin. Kehysrakenteen avulla päästään, paitsi yhden taajuuden toimintaan, niin myös siihen, että suorakanavalla ei tarvitse vastaanottaa kuin ennaltasovituissa kehyksissä ja aikaväleissä. Siten aikajakoista suorakanavaa käyttä-20 mällä säästetään matkaviestimien akkujen varausta. Suora-kanavalle tulevan toistimen tai matkaviestimen tulee aina tarkastaa kanavan vapaanaolo ennen lähettämistä. Matkaviestimet voivat pitää kehysrakennetta yllä vaikkei puhe-tai dataliikennettä olisikaan. Sama koskee aktiivista 25 toistinta. Lähettämällä keksinnön mukaista tunnistelähe- tettä se ylläpitää kehysrakennetta samalla varaten suora-kanavan itselleen. Se varaa itselleen yksinoikeuden toimia suorakanavalla toistimena suorakanavalla ja samalla mahdollisesti rajoittaa puheryhmiä/yksilötunnuksia jotka voi-30 vat toimia toistimen alla.

Kuvio 1 esittää toimintakaavion keksinnön mukaisen toistimen toiminnasta suorakanavalla. Suorakanavalla on alkuvaiheessa matkaviestimiä MSI ja MS2 sekä ensimmäinen toistin Rl. Toistin Rl lähettää omaa tunnistettaan suora-35 kanavalle, esimerkiksi säännöllisesti ajan T välein. Jos 97503 10 toinen toistin R2 yritetään aktivoida samalle suorakana-valle tulee toistin R2:en ensin seurata suorakanavan liikennettä vähintään ajan T verran, muutoin voisi olla, että toinen toistin R2 alkaisi toimia suorakanavalla yhtä ai-5 kaa, kuin ensimmäinen toistin Rl. Jos toinen toistin R2 ei havaitse ajan T kuluessa ensimmäisen toistimen Rl tai jonkin muun toistimen tunnistetta, niin toinen toistin R2 voi aloittaa oman tunnisteensa lähettämisen suorakanavalle säännöllisesti ajan T välein ja alkaa toimia toistimena 10 tuolla suorakanavalla. Sensijaan, jos toinen toistin R2 havaitsee suorakanavalla ajan T kuluessa ensimmäisen toistimen Rl:n tai jonkin muun toistimen tunnisteen, niin toinen toistin R2 voi toimia keksinnön kolmen eri suoritusmuodon mukaisella tavalla.

15 Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa toinen toistin R2 voi jäädä suorakanavalle 'reserviin' odottamaan, että suorakanavalla ei enää kuulu muiden toistimien tunnistetta, mikä voi johtua esimerkiksi ensimmäisen toistimen Rl poistumisesta, tuhoutumisesta tai loitontumisesta 20 toisesta toistimesta R2.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa toinen toistin R2 voi valita toisen suorakanavan jolla se yrittää alkaa toimia toistimena noudattaen samaa menetelmää, kuin se .. noudattaisi tullessaan ensimmäiselle suorakanavalle.

25 Keksinnön kolmas suoritusmuoto koskee sellaista tapausta, jossa suorakanava on jonkin tietyn puheryhmän käytössä. Tällöin ensimmäisen toistimen tulee lähettää suorakanavalla oman tunnisteensa lisäksi tunnistetta, joka kertoo suorakanavan varanneen puheryhmän tunnisteen. Tois-: 30 timen tunniste ja suorakanavan varanneen puheryhmän tun niste voidaan lähettää joko yhdessä tunnisteessa tai kahdessa erillisessä tunnisteessa. Suorakanavan varanneen puheryhmän tunnistetta lähetetään ajan hetkeen Tl asti. Toistin lähettää omaa toistin tunnistetta ajan hetkeen T2 35 asti, missä T2-T1> 0.

Il 11 97503

Kuvio 2 esittää vuokaavion keksinnön mukaisen toistimen toiminnasta. Vaiheessa 201 päätetään aktivoida toistin suorakanavalle. Toistin on voitu aktivoida esimerkiksi puheluryhmäkohtaisesti, kuten vaiheessa 201 on tehty. Seu-5 raavassa vaiheessa 202 aktivoidaan toistin suorakanavalle, ja toistin alkaa monitoroida 203 eli kuunnella suorakana-vaa. Toistin tarkkailee ja tarkistaa 204 onko suorakana-valla jo jokin toinen aktiivinen toistin. Mikäli suora-kanavalla ei ole 206 toista toistinta, tarkistaa suora-10 kanavalle pyrkivä toistin, onko aikaväli Tl kulunut 207. Mikäli aikaväli ei ole kulunut 208, menetelmän suoritus palaa vaiheeseen 203. Jos taas aikaväli Tl on jo kulunut, havaitsee toistin, että tuo suorakanava on vapaa ja kyseinen toistin aktivoidaan 210 suorakanavalle. Mikäli taas 15 vaiheessa 204 on havaittu, että kanavalla on 205 aktiivinen toistin, tutkitaan vaiheessa 211 onko kanavalla oleva aktiivinen toistin samaa ryhmäpuheluryhmää palveleva toistin, kuin mitä ryhmää mainittu suorakanavalle pyrkivä toistin palvelisi. Jos suorakanavalla jo oleva toistin 20 palvelee 212 samaa ryhmää kuin sille aikovakin toistin, harkitaan 213 jääkö suorakanavalle pyrkivä toistin reserviin odottamaan suorakanavan vapautumista. Mikäli toistin ei jää reserviin 225 tutkitaan 226 seuraavaksi löytyykö muualta vapaata suorakanavaa, ja jos löytyy 227, toistin 25 siirtyy 228 tuolle uudelle suorakanavalle ja yrittää siellä alkaa toimia toistimena. Jos taas katsotaan, että ei etsitä 229 vapaata suorakanavaa lopetetaan toistimen toiminta 230, jolloin toistin voi myös mahdollisesti alkaa toimia matkaviestimenä.

; 30 Jos taas toistin päättää jäädä 219 reserviin, odot taa 220 tuo toistin esimerkiksi aikavälin Tl, jonka jälkeen toistin kuuntelee eli monitoroi 221 suorakanavaa uudelleen halutun ajan ja tarkistaa 222 onko suorakanavalla jo aikaisempi aktiivinen toistin. Mikäli kanavalla ei ole 35 aktiivista toistinta, siirtyy menetelmän suoritus vaihee- 12 97503 seen 210, jossa todetaan, että kanava on vapaa, ja kyseinen toistin aktivoidaan suorakanavalle. Jos taas vaiheessa 222 havaitaan, että kanavalla on jo aktiivinen 223 toistin, siirtyy menetelmän toteutus vaiheeseen 211, josta sen 5 toteutus jatkuu joko edellä kuvatulla tavalla vaiheeseen 213, mikäli suorakanavalla oleva aktiivinen toistin on saman ryhmän, tai jos suorakanavalla oleva aktiivinen toistin ei ole 214 saman ryhmäpuheluryhmän toistin, harkitaan vaiheessa 215 jääkö toistin odottamaan tuolle suora-10 kanavalle sitä, että suorakanavalla ensiksi ollut toistin siirtyy siltä pois. Jos toistin päättää jäädä odottamaan 216 siirtyy menetelmän suoritus vaiheeseen 220, eli odotustilaan. Jos taas päätetään, että toistin ei jää odottamaan suorakanavalle siirtyy menetelmän suoritus vaiheeseen 15 226, jossa harkitaan etsitäänkö uutta suorakanavaa.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen toistinaseman lohkokaavion. Keksinnön mukaista toistinradioasemaa käytetään paikallisesti sekä radiojärjestelmän ulottuvuuden laajentamiseen tukiasemien kantaman ulkopuolelle (järjes-20 telmätoistin = gateway), että suorakanavilla toimivien radiopuhelimien lähetteen vahvistamiseen niiden keskinäisen liikenteen toteuttamisessa (suorakanavatoistin = repeater) .

Keksinnön mukainen toistinasema voi liittyä koko 25 matkaviestinjärjestelmään, joka voi käsittää ainakin yhden tukiaseman BS, jolla on kutsu- ja liikennekanavia, joilla on uplink- ja downlink-taajuuksia. Matkaviestinjärjestelmän keskukset voivat yhdistää eri tukiasemat sekä koko matkaviestinjärjestelmän muihin tietoliikenneverkkoihin.

.. 30 Matkaviestinjärjestelmässä on lisäksi suorakanavalla lii kennöiviä matkaviestimiä MSI, MS2, MS3, MS4, MS5 ja MS6. Matkaviestinjärjestelmässä on edelleen toistinasema Rl suorakanavalla liikennöivien matkaviestimien MSI, MS2, MS3 välisen ja mahdollisesti niiden ja mainitun tukiaseman BS 35 välisen liikenteen Tl välittämiseksi.

13 97503

Kuviossa 3 on kuvattu keksinnöllisen toistimen eli toistinradioaseman periaatteellinen rakenne. Toistin koostuu lähetinvastaanotinyksiköstä TRX, mahdollisesta duplex-suodattimesta DF ja ohjausosasta C. Ohjausosa C ohjaa 5 lähetinvastaanottimen toimintaa, sekä reitittää vastaan-otetut/lähetettävät audiosignaalit. Tuohon toistimeen liittyvät radiotien välityksellä matkaviestimet MS4 - MS6, jotka kuuluvat esimerkiksi samaan ryhmäpuheluryhmään.

Keksinnön mukaiselle toistinasemalle on tunnusmer-10 killistä se, että mainitun suorakanavalla radiosanomia välittävän toistimen Rl lähetys suorakanavalla sisältää halutuin väliajoin mainitun toistimen tunnuksen 13, joka osoittaa mainitun toistimen välittävän liikennettä mainitulla suorakanavalla, ja että mainittu toistin on sovitet-15 tu kuuntelemaan suorakanavaa tuon toistimen pyrkiessä suo-rakanavalle ja siirtymään suorakanavalle vain jos minkään toisen toistimen tunnus ei ole esiintynyt mainitulla suorakanavalla ennalta määrätyn kuuntelujakson aikana.

Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa toistin R2 20 on sovitettu jonkin toisen toistimen tunnuksen 13 (esimerkiksi toistimen Rl tunnuksen) esiintyessä ennalta määrätyn kuuntelujakson aikana suorakanavalla jäämään odottamaan kuuntelemaan halutuin väliajoin mainittua suorakanavaa. Tällöin toistin R2 odottaa mainitun jonkin toisen toisti-25 men Rl lähetyksen loppumista ennen kuin toistin R2 alkaa toimia toistimena suorakanavalla.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa toistin R2 on sovitettu virittäytymään toiselle suorakanavalle, alkamaan kuuntelemaan tuota toista suorakanavaa ja yrittämään alkaa .. 30 toimimaan toistimena tuolla toisella suorakanavalla mikäli ensimmäisellä suorakanavalla esiintyy jonkin toisen toistimen Rl tunnus ennalta määrätyn kuuntelujakson aikana.

Keksinnön kolmannessa suoritusmuodossa toistin R2 on sovitettu siirtymään odotustilaan kuuntelemaan halutuin 35 väliajoin mainittua suorakanavaa ja odottamaan kunnes mai- 14 97503 nitulla suorakanavalla aikaisemmin ensimmäisen ryhmäpuhe-luryhmän liikennettä toistanut toinen toistin Rl on poistunut tuolta suorakanavalta, ja mikäli mainitulla suora-kanavalla ei ole muuta liikennettä alkaa mainittu toistin 5 R2 sitten toimia toisen ryhmäpuheluryhmän toistimena mainitulla suorakanavalla.

Keksinnön mukaiselle toistimelle R2 on edelleen tunnusmerkillistä se, että toistin käsittää kuunteluväli-neet 10 suorakanavan kuuntelemiseksi halutun pituisen ajan 10 ja jonkin toisen toistimen suorakanavalla lähettämän tuon toisen toistimen tunnuksen havaitsemiseksi mainitulla suorakanavalla. On mahdollista, että mainitut kuunteluväli-neet on sovitettu kuuntelemaan suorakanavaa ennalta määrättyjen väliaikojen välein.

15 Keksinnön kaikkien suoritusmuotojen mukaisille toistimille on tunnusmerkillistä se, että toistimet käsittävät välineet 11 toistimen tunnuksen lähettämiseksi halutuin väliajoin suorakanavalle.

Suorakanavatoiminto on ajateltu toimivan ryhmäpuhe- 20 luympäristössä siten, että matkaviestin varaa puhelun ajaksi suorakanavan oman ryhmänsä käyttöön. Ryhmällä tarkoitetaan tiettyä ryhmätunnusta, joita matkaviestimet kuuntelevat. Avoin suorakanavatoiminto saadaan aikaan määrittelemällä kaikille yksi 'avoin' ryhmä. Kun matkaviestin • · 25 on lakannut lähettämästä niin tämän jälkeen matkaviestin lähettää kanavan varaussignaalia tietyin aikavälein indikoiden, että kanava on edelleen varattu ryhmälle.

Toistinaseman Rl, R2 tulee ilmoittaa omassa tunnis-telähetteessä tämä sama informaatio eli ryhmä jolle kanava . 30 on varattu. Tällöin tälle suorakanavalle tämän toistinase man vaikutusalueella ei ole mahdollista aloittaa jonkun toisen ryhmän puhelua. Puhelulla tarkoitetaan tässä myös muunlaista setup-transmission-hangtime toimenpidettä, esimerkiksi datansiirtoa tai muuta datapuhelua.

35 Suorakanavan varanneen puheryhmän tunnistelähetettä 15 97503 lähetetään ajan hetkeen Tl asti. Toistin lähettää omaa tunnistelähetettään ajan hetkeen T2 asti, missä T2>T1>0. Tällä tarkoitetaan sitä, että toistinasema lähettää omassa tunnistelähetteessä tietoa siitä onko kanava varattu jol-5 lekin puheryhmälle ja jos on niin mille. Toistinasema voi muuttaa omaa tunnistelähetteen sisältöä siten, että kun puheryhmän varausaika (ajan hetki Tl) on kulunut loppuun eli matkaviestin ei enää lähetä varausta, niin toistinasema voi muuttaa omassa tunnistelähetteessä kanavanvaraus-10 tietoa 'ei varattu'- arvoon.

Puheryhmän tunnistelähete on matkaviestimen lähettämä. Toistinasema toistaa tunnistelähetteen sisällön eli tiedon siitä onko kanava varattu, ja jos on niin mahdollisesti varaavan ryhmän ryhmätunnuksen omassa tunnistelä-15 hetteessään.

Lisäksi toistinasema saattaa olla varattu pysyvästi jonkun/joidenkin puheryhmien käyttöön. Tässä tapauksessa toistinaseman tulisi ilmaista aina sen/niiden puheryhmän/ puheryhmien tunnukset, joiden lähetettä se suostuu toista-20 maan. Lisäksi ilmoitettaisiin mahdollisesti kyseisellä hetkellä kanavan varanneen ryhmän tunnus, kuten edellä on selostettu. Kanavalle tuleva toistin käyttää tätä tietoa hyväkseen tehdessään päätelmän siitä, onko kyseinen suora-kanava varattu toisen puheryhmän käyttöön vai ei. On mah-25 dollista, että myös suorakanavalle siirtyvälle toistimelle on määritelty oma(t) puheryhmä(t).

Keksinnön ensimmäisessä suoritusmuodossa eli kun toistin siirtyy odotustilaan, on suorakanava varattu jonkun muun puheryhmän kuin kanavalle pyrkivän toistinaseman 30 puheryhmän käyttöön. Tässä tapauksessa toistinasema ei siis voi aloittaa aktiivisen toistinaseman lopetettua toistamista ennenkuin kanava on vapaa omalle puheryhmälle tai omille puheryhmille.

Toistinaseman suorakanavalla lähettämässä tunniste-35 lähetteessä voidaan lähettää muutakin tietoa kuin vain ky- 16 97503 seisen toistimen tunnus. Tällaisia tietoja voivat olla esimerkiksi toistimen käyttämä teho, matkaviestimien maksimiteho, puheluryhmän/ryhmien tunnukset, reservissä olevien toistinasemien tunnukset/lukumäärä tai dual watch-5 tieto eli tieto siitä, että matkaviestin voi olla tilassa, jossa se monitoroi yhtäaikaisesti järjestelmä- ja suora-kanavia .

Keksinnön lisäsovellusmuodossa sellainen toistin-asema, joka samalla toimii matkaviestimenä, voisi toimia 10 normaalissa matkaviestin tilassa silloin kuin suorakana-valla jo on aktiivinen toistinasema. Kun sitten jostain syystä aktiivisen toistinaseman lähete ei enää ole tämän "reservissä" olevan toistinaseman/matkaviestimen dekoodattavissa, niin silloin tämä matkaviestin siirtyy toistin-15 asematilaan. Siirtymisessä voidaan käyttää random acces-sia. Käytännössä toistinasema ja matkaviestin ovat sama asia, toistimessa on kyseessä vain erikoismalli matkaviestimestä. Keksinnön eräs piirre on siis toistinaseman toimiminen reservissä siten, että toistin toimii kuten nor-20 maali matkaviestin kuunnellen toistinaseman lähetettä.

Toistinaseman lähetteen loppuminen käynnistää toistinase-matoiminnon.

Keksinnön lisäsuoritusmuodossa aktiivinen toistin-asema ilmaisee sen, että se lopettaa toistimena toimimisen 25 erityisellä signaalilla. Tällöin reservissä oleva matkaviestin voi heti ryhtyä toimimaan toistimena. Muussa tapauksessa ollaan epävarmuustilassa siitä, että onko aktiivinen toistinasema todellakin lopettanut toistimena toimimisen vai onko kyseessä häirintä, katvealue tai muu vas-. 30 taava. Tässä tapauksessa on määritelty eräänlainen monito- rointiaika, jonka verran odotetaan, ennen uuden toistimen käynnistämistä, jotta varmistutaan siitä, että edellisen toistimen toiminta todella loppui.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoi-35 tettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksi- 17 97503 tyiskohdiltaan voi keksinnön mukainen matkaviestinjärjestelmän toistin ja menetelmä sen käyttämiseksi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä TETRA-radiopuhelinjärjestelmän 5 yhteydessä, voidaan keksintöä käyttää muunkinlaisissa matkaviestinjärjestelmissä .

Claims (10)

97503 18

1. Menetelmä toistimien (Rl, R2) käyttämiseksi matkaviestinjärjestelmässä, jossa on toistimena toimiva 5 ensimmäinen toistin (Rl) sekä toinen toistin (R2), joka ei aluksi toimi toistimena, tunnettu siitä, että ensimmäinen toistin (Rl) lähettää suorakanavalla tunnustaan halutuin väliajoin, toinen toistin (R2) kuuntelee (203) vähintään mai-10 nitun halutun väliajan pituisen ajan mainittua suorakana-vaa, ja mikäli toinen toistin (R2) havaitsee (205) mainitulla suorakanavalla ensimmäisen toistimen (Rl) lähettämän ensimmäisen toistimen (Rl) tunnuksen jää toinen toistin 15 (R2) odottamaan (221) kuunnellen halutuin väliajoin (220) mainittua suorakanavaa ja odottaa ensimmäisen toistimen (Rl) lähetyksen loppumista ennen kuin alkaa toimia toistimena mainitulla suorakanavalla.

2. Menetelmä toistimien (Rl, R2) käyttämiseksi mat-20 kaviestinjärjestelmässä, jossa on toistimena toimiva ensimmäinen toistin (Rl) sekä toinen toistin (R2), joka ei aluksi toimi toistimena, tunnettu siitä, että ensimmäinen toistin (Rl) lähettää ensimmäisellä suorakanavalla tunnustaan halutuin väliajoin, 25 toinen toistin (R2) kuuntelee (203) vähintään mai nitun halutun väliajan pituisen ajan ensimmäistä suora-kanavaa, ja mikäli toinen toistin (R2) havaitsee ensimmäisellä suorakanavalla ensimmäisen toistimen (Rl) lähettämän en-30 simmäisen toistimen (Rl) tunnuksen virittäytyy (226, 228) toinen toistin (R2) toiselle suorakanavalle, alkaa kuunnella sitä ja yrittää alkaa toimia toistimena sillä.

3. Menetelmä toistimien (Rl, R2) käyttämiseksi matkaviestinjärjestelmässä, jossa on ensimmäisen ryhmäpuhelu- 35 ryhmän toistimena toimiva ensimmäinen toistin (Rl) sekä II 19 97503 toiselle ryhmäpuheluryhmälle varattu toinen toistin (R2), joka ei aluksi toimi toistimena, tunnettu siitä, että ensimmäinen toistin (Rl) lähettää suorakanavalla 5 tunnustaan halutuin väliajoin, toinen toistin (R2) kuuntelee (203) vähintään mainitun halutun väliajan pituisen ajan mainittua suorakana-vaa, ja mikäli toinen toistin (R2) havaitsee (205) maini-10 tulla suorakanavalla ensimmäisen toistimen (Rl) lähettämän ensimmäisen toistimen (Rl) tunnuksen siirtyy toinen toistin odotustilaan, jolloin toinen toistin (R2) kuuntelee (221) halutuin väliajoin mainittua suorakanavaa, ja odottaa (222) kunnes mainittu ensimmäinen puheryhmä on poistu-15 nut mainitulta suorakanavalta ja alkaa sitten toimia toisen ryhmäpuheluryhmän toistimena mainitulla suorakanavalla .

4. Toistin (Rl, R2) suorakanavalla liikennöivien matkaviestimien (MSI, MS2, MS3, MS4, MS5, MS6) välisen 20 liikenteen välittämiseksi mainitun toistimen käsittäessä: lähetinvastaanotinyksikön (TRX) radiosanomien välittämiseksi suorakanavalla liikennöivien matkaviestimien (MSI - MS6) välillä, ohjausyksikön (C) mainitun toistimen (R2) toiminnan 25 ohjaamiseksi ja lähetinvastaanotinyksikön (TRX) ohjaami seksi suorakanavalle, tunnettu siitä, että mainitun suorakanavalla radiosanomia välittävän toistimen (Rl, R2) lähetys mainitulla suorakanavalla si-30 sältää halutuin väliajoin mainitun toistimen (Rl, R2) tunnuksen (13), joka osoittaa mainitun toistimen (Rl, R2) välittävän liikennettä mainitulla suorakanavalla, ja mainittu toistin (Rl, R2) on sovitettu kuuntelemaan (203) mainittua suorakanavaa tuon toistimen (R2) pyrkiessä 35 mainitulle suorakanavalle ja siirtymään mainitulle suora- 20 97503 kanavalle vain jos minkään toisen toistimen (Rl) tunnus (13) ei ole esiintynyt mainitulla suorakanavalla ennalta määrätyn kuuntelujakson aikana.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen toistin, t u n -5 n e t t u siitä, että mainittu toistin (R2) on sovitettu jonkin toisen toistimen (Rl) tunnuksen esiintyessä ennalta määrätyn kuuntelujakson aikana mainitulla suorakanavalla jäämään odottamaan (220) kuuntelemaan (221) halutuin väliajoin mainittua suorakanavaa ja odottamaan (222) maini-10 tun jonkin toisen toistimen (Rl) lähetyksen loppumista ennen kuin mainittu toistin (R2) alkaa toimia toistimena (210) mainitulla suorakanavalla.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen toistin, tunnettu siitä, että mainittu toistin (R2) on sovitettu 15 virittäytymään (227, 228) toiselle suorakanavalle, alka maan kuuntelemaan tuota toista suorakanavaa ja yrittämään alkaa toimia toistimena tuolla toisella suorakanavalla mikäli ensimmäisellä suorakanavalla esiintyy (205) jonkin toisen toistimen (Rl) tunnus ennalta määrätyn kuuntelujak-20 son aikana.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen toistin, tunnettu siitä, että mainittu toistin (R2) on sovitettu siirtymään odotustilaan (213) kuuntelemaan (203) halutuin väliajoin mainittua suorakanavaa ja odottamaan kunnes mai- ·* 25 nitulla suorakanavalla aikaisemmin ensimmäisen ryhmäpuhe- luryhmän liikennettä toistanut toinen toistin (Rl) on poistunut tuolta suorakanavalta, ja mikäli mainitulla suorakanavalla ei ole muuta liikennettä alkaa mainittu toistin (R2) sitten toimia toisen ryhmäpuheluryhmän toistimena 30 mainitulla suorakanavalla.

8. Patenttivaatimuksen 4, 5, 6 tai 7 mukainen tois tin (Rl, R2), tunnettu siitä, että mainittu toistin käsittää kuunteluvälineet (10) suorakanavan kuuntelemiseksi (203, 221) halutun pituisen 35 ajan ja jonkin toisen toistimen suorakanavalla lähettämän 21 97503 tuon toisen toistimen tunnuksen (13) havaitsemiseksi mainitulla suorakanavalla.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen toistin (Rl, R2), tunnettu siitä, että mainitut kuunteluvälineet 5 (10) on sovitettu kuuntelemaan suorakanavaa ennalta mää rättyjen väliaikojen välein.

10. Patenttivaatimuksen 4, 5, 6, 7, 8 tai 9 mukainen toistin (Rl, R2), tunnettu siitä, että mainittu toistin (Rl, R2)) edelleen käsittää: 10 välineet (11) toistimen tunnuksen lähettämiseksi halutuin väliajoin suorakanavalle. 97503 22