FI104872B - Menetelmä matkaviestinjärjestelmän kuormituksen hallitsemiseksi - Google Patents

Description

104872

Menetelmä matkaviestinjärjestelmän kuormituksen hallitsemiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä matkaviestinjärjestelmän kuormituksen hallitsemiseksi järjestelmässä, jossa matkaviestimet käsittävät 5 välineitä epäjatkuvan lähetyksen hyödyntämiseksi. Keksinnön kohteena on lisäksi matkaviestinjärjestelmä, johon kuuluu matkapuhelinkeskus, matkapuhelinkeskukseen tiedonsiirtoyhteydessä olevia tukiasemia, ja tukiasemiin radioyhteydessä olevia matkaviestimiä, jotka käsittävät välineitä epäjatkuvan lähetyksen hyödyntämiseksi. Keksinnön kohteena on vielä edelleen matkaviestin, joka kä-10 sittää lähetinvälineitä ja vastaanotinvälineitä tietoliikennesignaalien vastaanottamiseksi ja lähettämiseksi radioteitse, käyttöliittymän äänisignaalien vastaanottamiseksi, ja ohjausvälineitä epäjatkuvan lähetyksen hyödyntämiseksi, jolloin ohjausvälineisiin kuuluu signaalinkäsittelyvälineitä käyttöliittymän välityksellä vastaanotettujen äänisignaalien käsittelemiseksi matkaviestimeen tallennettuja 15 parametreja hyödyntämällä puheen tunnistamiseksi käyttöliittymän välityksellä vastaanotetuista äänisignaaleista.

Tämä keksintö liittyy sellaisen matkaviestinjärjestelmän kuormituksen hallitsemiseen, jossa järjestelmässä matkaviestimet kykenevät hyödyntämään epäjatkuvaa lähetystä DTX (Discontinuous Transmission). GSM-jäijestelmä 20 (Global System for Mobile Communications) on eräs esimerkki tällaisesta järjestelmästä.

Epäjatkuvalla lähetyksellä pyritään pienentämään matkaviestimen akun kulutusta vähentämällä sitä aikaa jonka radiolähetin on käytössä. Lisäksi epäjatkuvalla lähetyksellä vähennetään radiotiellä esiintyvää häiritsevää inter-25 ferenssiä vähentämällä radioliikennettä. Näiden päämäärien saavuttamiseksi epäjatkuvassa lähetyksessä matkaviestin lähettää radiosignaaleja ainoastaan silloin kun käyttäjä puhuu siihen. Eli lähetys radiotielle katkaistaan puheessa olevien katkojen ajan. Vastaanottopuolella generoidaan puheessa olevien katkojen ajan keinotekoista kohinaa, eli mukavuuskohinaa silloin, kun radiotieltä ei vas-30 taanoteta puhekehyksiä. Taustakohinaa kuvaavat parametrit lasketaan lähe- 2 104872 tyspuolella ja lähetetään vastaanottopuolelle viimeisessä kehyksessä juuri ennen lähetyksen katkaisemista. Tämän lisäksi niitä lähetetään säännöllisin väliajoin signalointikanavassa.

GSM-järjestelmässä matkaviestin koodaa puheen 20 ms pituisina 5 jaksoina siten, että jokaisesta 20 ms pituisesta ääninäytteestä muodostetaan koodekilla parametrijoukko. Tämän parametrijoukon koko ja rakenne riippuu käytettävästä koodekista, joita on olemassa useita. Puheen siirto GSM-järjestelmässä on näin ollen koodattujen lohkojen siirtämistä.

Epäjatkuvan lähetyksen hyödyntämiseksi tarvitaan matkaviestimessä 10 puheaktiviteetin ilmaisu eli VAD (Voice Activity Detection), jonka avulla tutkitaan sisältääkö tarkasteltava äänisignaali puhetta vai onko kyseessä pelkästään taustaääniä. Epäjatkuvaa lähetystä hyödyntävä GSM-matkaviestin koodaa puhetta nopeudella 13 kbit/s käyttäjän puhuessa, ja muulloin (eli kun käyttäjä ei puhu) nopeudella joka on noin 500 bit/s. Kyseinen nopeus on riittävä taustaää-15 nien välittämiseksi puhelun toiselle osapuolelle, jotta tämä havaitsisi että puhelu ei ole katkennut.

On olemassa useita eri algoritmeja joiden avulla voidaan matemaattisesti erottaa hiljaisuutta tai taustakohinaa sisältävä koodattu lohko sellaisesta lohkosta joka sisältää puhetta. Yleensä käytettävä algoritmi on riippuvainen 20 käytettävästä koodaustavasta. DTX-parametrit yritetään valita siten, että puhe ja taustakohina voitaisiin luotettavasti erottaa toisistaan. Näitä parametrejä säätämällä voidaan DTX saada toimimaan siten, että hyvinkin hiljainen puhe käynnistää lähetyksen tai päinvastoin voidaan saada DTX-parametrointi, jolla lähetys ei käynnisty kovin herkästi.

25 Matkapuhelinverkon kapasiteetti mitoitetaan yleensä siten, että verk ko kykenee välittämään normaalisti esiintyvät kuormitushuiput. EH jokaiselle yksittäiselle järjestelmän piiriin kuuluvalle matkaviestimelle ei ole jatkuvasti varattu tiedonsiirtokapasiteettia, vaan verkon suunnittelun yhteydessä on pyritty arvioimaan ajateltavissa oleva maksimikapasiteettitarve, jonka mukaan verkko on 30 mitoitettu. Käytännössä tämä tarkoittaa, että matkaviestimet käyttävät vuorotte-levasti olemassa olevaa tiedonsiirtokapasiteettia ja mikäli yhtä aikaa aktiivisten 3 104872 (puhelu meneillään) matkaviestimen määrä ylittää sen määrän jolle kapasiteetti on mitoitettu, ei matkaviestinjärjestelmä kykene palvelemaan kaikkia matkaviestimiä. Koska oikean liikennekapasiteettitarpeen arviointi etukäteen käytännössä on hyvin hankalaa, esiintyy käytännössä tilanteita joissa matkaviestinverkon ka-5 pasiteetti loppuu kesken.

Eräs tapa sen varmistamiseksi, että matkaviestinverkon kapasiteetti ei lopu kesken on luonnollisesti verkon kapasiteetin kasvattaminen, eli verkon mitoittamista entistä suuremmalle maksimikapasiteetille. Tämä merkitsee kuitenkin kustannusten kasvua, koska käytännössä se johtaisi eräänlaiseen ylimi-10 taittamiseen, jossa verkko joudutaan mitoittamaan niin isolle liikennekuormalle, jota siinä ei käytännössä koskaan esiinny.

Tämän keksinnön tarkoitus on tarjota käyttöön ratkaisu matkaviestinverkon kuormituksen hallitsemiseen siten, että olemassa oleva liikenneka-pasiteetti voidaan entistä tehokkaammin hyödyntää, jotta entistä suurempaa 15 määrää matkaviestimiä voitaisiin palvella ilman, että tämä vaatii verkon kapasiteetin lisäämistä siihen liittyvine laitekustannuksineen. Tämä päämäärä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että varustetaan ainakin yksi matkaviestin säätövälineillä sen epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi, ja lähetetään radioteitse mainitulle ainakin 20 yhdelle matkaviestimelle ohjaussignaali sen epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi siten, että matkaviestin lähettää entistä harvemmin tai entistä useammin tietoliikennesignaaleja järjestelmän muille osille.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että kun järjestelmän piiriin kuuluville matkaviestimille voidaan matkaviestinverkosta käsin lähettää radioteit-25 se ohjaussignaali, joka saa matkaviestimet säätämään niiden epäjatkuvaan lä-.· hetykseen liittyviä parametreja siten, että matkaviestimet entistä harvemmin lä hettävät radiosignaaleja järjestelmän muille osille, voidaan verkossa vapauttaa kapasiteettia siten, että niiden matkaviestimien määrä joita verkko voi samanaikaisesti palvella kasvaa. Eli kun havaitaan, että matkaviestinverkon kuormitus 30 lähenee verkon maksimikapasiteettia, voidaan käytössä olevaa kapasiteettia vapauttaa komentamalla matkaviestimet lähettämään entistä harvemmin, jolloin 4 104872 määrätyn kokoisella kapasiteetilla voidaan samanaikaisesti palvella entistä suurempaa määrää matkaviestimiä. Keksinnön mukaisesti voidaan vastaavasti joissakin tilanteissa ohjata matkaviestimet säätämään niiden epäjatkuvaan lähetykseen liittyviä parametreja siten, että matkaviestimet entistä useammin lähettävät 5 radiosignaaleja järjestelmän muille osille.

Keksinnön mukaisen menetelmän merkittävimmät edut ovat, että se mahdollistaa matkaviestinverkon olemassa olevan kapasiteetin entistä tehokkaamman hyödyntämisen, että olemassa olevalla kapasiteetilla voidaan palvella entistä suurempaa määrää matkaviestimiä jolloin vältytään kapasiteetin kasvatti 0 tamiseen liittyvistä laitteistokuluista, ja että keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa jo olemassa olevissa matkaviestinverkoissa hyvin pienin muutoksin, jotka muutokset pääasiassa voidaan toteuttaa tietokoneohjelmistojen muutoksilla.

Keksinnön kohteena on lisäksi matkaviestinjärjestelmä, jossa keksin-15 nön mukaista menetelmää voidaan soveltaa. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista, että järjestelmään kuuluu valvontavälineitä järjestelmän eri osien liikennekuormituksen valvomiseksi, valvontavälineille vasteelliset ohjausvälineet ennalta määrätyn ohjaussignaalin lähettämiseksi radioteitse määrätyille matkaviestimille tai määrätyllä alueella sijaitseville matkaviestimille valvon-20 tavälineiden osoittaessa, että liikennekuormitus jossakin järjestelmän osassa ylittää ennalta määrätyn rajan, ja matkaviestimiä, jotka käsittävät säätövälineitä niiden epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi vasteena ohjaussignaalin vastaanottamiselle siten, että mainitut matkaviestimet entistä harvemmin tai entistä useammin lähettävät tietoliikennesignaaleja järjestelmän 25 muille osille.

Erityisesti sellaisessa matkaviestinjärjestelmässä, jossa tukiaseman . · · ja matkapuhelinkeskuksen välinen tiedonsiirtoyhteys on pakettivälitteistä saavutetaan merkittävä etu kun valvontavälineet on sovitettu valvomaan ainakin tukiaseman ja matkapuhelinkeskuksen välisen tietoliikenneyhteyden vapaana ole-30 van liikennekapasiteetin määrää sekä lähettämään ohjaussignaalin tukiasemaan yhteydessä oleville matkaviestimille vapaana olevan kapasiteetin laskiessa raja- 5 104872 arvon alle. Tällöin matkaviestimien radioteitse lähettämien puhekehysten lukumäärän väheneminen vähentää suoraan tiedonsiirtoyhteydellä välitettävien pakettien lukumäärää, eli vapaana oleva kapasiteetti kasvaa.

Ohjausvälineiden valvoessa määrätyn tukiaseman radiokanavien va-5 paana olevaa liikennekapasiteettia tai vaihtoehtoisesti yhden tai useamman määrätyn tukiaseman kautta välitettävän puhelun laatua havaitsevat ohjausvälineet milloin kyseisen tukiaseman kuormitus on kasvamassa liian suureksi. Esimerkiksi CDMA-järjestelmässä (Code Divison Multiple Access) tämä näkyy lähetystehojen kasvuna yli tietyn rajan. Tällöin kyseisen CDMA-jäijestelmän tu-10 kiaseman alueella voidaan yrittää vapauttaa liikennekapasiteettia komentamalla matkaviestimet lähettämään entistä harvemmin puhekehyksiä.

CDMA-järjestelmän kaltaisessa matkaviestinjärjestelmässä radiorajapinta ei rajoita yhden tukiaseman alueella tapahtuvien puheluiden määrää tarkasti, vaan puheluilla on käytännöllinen raja, jonka ylittyminen johtaa puheluiden 15 äänenlaadun häiriintymiseen. Tällaisessa "soft capacity" järjestelmässä kapasiteettia voidaan yrittää lisätä (häiriöitä pienentämällä) keksinnön mukaisella ratkaisulla, joka alentaa tukiasemaympäristössä esiintyvää interferenssiä.

Keksinnön kohteena on vielä edelleen matkaviestin, jota voidaan hyödyntää keksinnön mukaisessa järjestelmässä. Keksinnön mukaiselle matka-20 viestimelle on tunnusomaista, että matkaviestin käsittää detektointivälineitä vas-*: taanotinvälineiden radioteitse vastaanottaman ennalta määrätyn ohjaussignaalin tunnistamiseksi, ja detektointivälineille vasteelliset säätövälineet signaalinkä-sittelyvälineiden mainittujen puheen tunnistamiseen hyödyntämien parametrien muuttamiseksi siten, että signaalinkäsittelyvälineet entistä harvemmin tai entistä 25 useammin tulkitsevat käyttöliittymän välityksellä vastaanotetut äänisignaalit taustaääniksi.

• ·

Keksinnön mukaisen menetelmän ja matkaviestinjärjestelmän edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2 -3 ja 5 - 9.

30 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin esimerkinomaisesti viitaten oheisiin kuvioihin, joista 6 104872 kuviot 1A ja 1B havainnollistavat matkaviestinverkon kuormitusta, kuvio 2 esittää vuokaaviota keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta, kuvio 3 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen matkaviestinjär-5 jestelmän ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta, kuvio 4 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen matkaviestimen edullisesta suoritusmuodosta, ja kuvio 5 havainnollistaa kuvion 4 matkaviestimen VAD-funktiota.

Kuviot 1A ja 1B havainnollistavat matkaviestinverkon kuormitusta. 10 Kuvioiden 1A ja 1B voidaan olettaa kuvaavan esimerkiksi yksittäisen tukiaseman ja matkapuhelinkeskuksen välisen tiedonsiirtoyhteyden kuormitusta, jolloin pystyakselit kuvaavat kuormitusta ja vaaka-akselit aikaa t. Kuvioihin 1A ja 1B on merkitty vaakasuoralla viivalla suurinta sallittua kuormitusta MAX, jolloin koko käytettävissä oleva tiedonsiirtokapasiteetti on käytössä.

15 Kuviossa 1A on havainnollistettu matkaviestinverkon kuormitusta kun verkkoa käyttää neljä matkaviestintä a - d. Matkaviestimien osalta on merkitty vaakasuora viiva silloin, kun matkaviestin lähettää puhelohkoja. Kuviosta havaitaan että ajankohtana tO kaikki neljä matkaviestintä lähettävät yhtä aikaa puhe-lohkoja, jolloin verkon kuormitus ylittää sen maksimirajan, eli verkko ei kykene 20 palvelemaan kaikkia matkaviestimiä häiriöittä.

*; Kuviossa 1B on vastaavasti havainnollistettu saman matkaviestinver kon kuormitusta kuin kuvion 1A tapauksessa, mutta sen yhteydessä on sovellettu keksinnön mukaista menetelmää, eli kun verkon maksimikuormituksen raja MAX lähestyy, lähettää verkko matkaviestimille ennalta määrätyn ohjaus-25 signaalin, joka säätää matkaviestimien epäjatkuvaan lähetykseen liittyviä para-·· metrejä siten, että matkaviestimet lähettävät puhekehyksiä entistä harvemmin.

Näin kuormitushuippu saadaan tasoittumaan, eikä kuvion 1A kaltaista ylikuormitusta esiinny. Kunkin matkaviestimen osalta muutos lähetettävien puhelohko-jen määrässä voi olla hyvinkin pieni, mutta koko verkon (tai verkon osan) kan-30 naita säädöllä on hyvin suuri merkitys.

« 7 104872

Kuvio 2 esittää vuokaaviota keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta.

Kuvion 2 lohkossa A valvotaan verkon eri osien kuormitusta. Tukiaseman ja matkapuhelinkeskuksen välisessä pakettivälitteisessä siirtoverkos-5 sa voidaan valvoa esimerkiksi siirrettävien pakettien määrää ja/tai kokoa. Matkapuhelinverkon radiorajapinnassa voidaan valvoa esimerkiksi meneillään olevien yhteyksien laatua kuten bittivirhesuhdetta, signaali/kohinasuhdetta, tai lähetys-tehoja (erityisesti CDMA-järjestelmissä) tai vastaavia parametrejä, joiden avulla saadaan kuva tukiasemaympäristön häiriötasosta.

10 Lohkossa B tarkastetaan onko jonkin matkapuhelinverkon osan kuormitus suurempi kuin sille määritelty vertailuarvo Kmax.

Lohkossa C lähetetään niille matkaviestimille, jotka hyödyntävät sitä verkon osaa jossa kuormitus ylittää vertailuarvon Kmax, ohjaussignaali, joka saa kyseiset matkaviestimet säätämään niiden epäjatkuvaan lähetykseen liittyviä 15 parametrejä siten, että matkaviestimet lähettävät puhekehyksiä entistä harvemmin. Tämä voidaan saada aikaan esimerkiksi säätämällä niitä parametrejä, joita matkaviestimet hyödyntävät puheen ja taustaäänien erottamiseksi toisistaan, jolloin matkaviestimet entistä herkemmin tulkitsevat niiden mikrofonien kautta vastaanottamat äänisignaalit taustaääniksi.

20 Lohkossa D tarkistetaan alittaako matkapuhelinverkon kuormitus *. (samassa verkon osassa jossa se lohkossa B ylitti vertailuarvon Kmax) kuormi tus toisen vertailuarvon Kmin. Jos näin on merkitsee tämä, että verkon kuormitushuippu on ohitettu, jolloin siirrytään lohkoon E, jossa lähetetään matkaviestimille jotka hyödyntävät kyseistä verkon osaa ohjaussignaali joka saa kyseiset 25 matkaviestimet säätämään niiden epäjatkuvaan lähetykseen liittyvät parametrit ·· näiden alkuarvoihin.

Kuvion 2 lohkokaaviosta poiketen voidaan matkaviestimien epäjatkuvaan lähetykseen liittyvät parametrit luonnollisesti säätää myös portaattomasti siten, että säätö tapahtuu portaattomasti vasteena verkon kuormitusasteelle.

30 Kuvio 3 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen matkaviestinjärjes telmän ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta. Esimerkinomaisesti voi- 8 104872 daan olettaa, että kuvioissa 3 esitetty matkaviestinverkon osa on osa CDMA-matkaviestinverkosta.

Kuviossa 3 esitetty matkapuhelinkeskus MSC on pakettivälitteisten yhteyksien välityksellä yhteydessä tukiasemaohjaimiin BSC1 ja BSC2, ja kuvion 5 3 tapauksessa tukiasemaohjain BSC1 on pakettivälitteisen yhteyksien L1 ja L3 kautta yhteydessä tukiasemiin BTS1 ja BTS2.

Kuvion 3 tapauksessa tukiasemaohjain BSC1 on varustettu valvonta-välineillä 1, joiden välityksellä se valvoo tiedonsiirtoyhteyksien L1, L2 ja L3 kuormitusta. Lisäksi tukiasemaohjain valvoo tukiasemien BTS1 ja BTS2 ra-10 diosoluissa olevien matkaviestimien lähetystehoja (CDMA-järjestelmässä matkaviestimen lähetystehot riippuvat kyseisen radiosolun kuormituksesta). Näin ollen valvontavälineet 1 havaitsevat mikäli jokin verkon osa kuormittuu liikaa.

Valvontavälineiden 1 havaitessa, että esimerkiksi tiedonsiirtoyhteyden L2 kuormitus lähenee sen suurinta sallittua arvoa ohjaa valvontavälineet 15 tukiasemat BTS1 ja BTS2 lähettämään ennalta määrätyn ohjaussignaalin CNT, kaikille niiden radiopeittoalueella sijaitseville matkaviestimille. Kyseinen ohjaussignaali lähetetään edullisesti jollakin yleislähetyskanavalla yleislähetyksenä (Cell Broadcast), jolla lähetetään myös muuta kaikille matkaviestimille suunnattua informaatiota, kuten esimerkiksi tietoja radiosolun kutsukanavista. Näin ollen 20 ohjaussignaali saadaan lähetettyä mahdollisimman suurelle osalle matkaviesti-: miä kerralla. Vaihtoehtoisesti ohjaussignaali voidaan lähettää yksitellen jokai selle matkaviestimelle hyödyntämällä jotakin olemassa olevaa signalointikanavaa.

Matkaviestimet MS1 - MS5 hyödyntävät kuvion 3 tapauksessa sinän-25 sä tunnetusti epäjatkuvaa lähetystä, jonka lisäksi ne on keksinnön mukaisesti ;* varustettu säätövälineillä niiden epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi vasteena ohjaussignaaliin CNT sisältyvälle informaatiolle. Kyseisen säädön jälkeen matkaviestimet MS1 - MS5 lähettävät puhelohkoja entistä harvemmin tukiasemille BTS1 ja BTS2, jolloin vastaavasti tukiasemat BTS1 ja 30 BTS2 rasittavat entistä vähemmän tukiasemaohjaimen BSC1 ja matkapuhelin-* keskuksen MSC välistä pakettivälitteistä yhteyttä L2.

9 104872

Kuvio 4 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisen matkaviestimen ensimmäisestä edullisesta suoritusmuodosta. Kuvion 4 matkaviestin voi olla esimerkiksi GSM-järjestelmän matkaviestin.

Epäjatkuvaan lähetykseen liittyvät osat on kuviossa 4 esitetty lohkos-5 sa TXDTX (Transmit DTX). TXDTX-lohkosta välitetään jatkuvasti lähetinosalle puhekehyksiä, joihin merkitään kontrollibiteissä sijaitsevalla lipulla SP (Speech) sisältääkö kyseinen kehys puhetta vai onko kyseessä niin sanottu SID-kehys (Silence Descriptor), joka sisältää informaatiota taustamelusta vastaanottopäässä luotavaa mukavuuskohinaa varten. SP-lippu määräytyy puheaktiviteetin il-10 imaisevalta yksiköltä 2 saatavan VAD-lipun perusteella. Kun tämä lippu muuttuu nollaksi, eli käyttöliittymästä 3 (mikrofonista) välittyvästä signaalista ei enää tunnisteta puhetta, niin taustakohinan parametrien laskentaan tarvittavan kehys-määrän jälkeen SP-lippu muutetaan myös nollaksi, jolloin lähetinyksikkö TX lähettää vielä nollalipulla merkityn kehyksen, joka sisältää kohinaparametrit, tu-15 kiasemalle radioteitse. Tämän jälkeen lähetin TX lopettaa lähettämisen radiotielle, lukuun ottamatta säännöllisin väliajoin lähetettävää kohinainformaatiota sisältävää kehystä. TXTDTX lohko kuitenkin jatkaa koko ajan kohinainformaatiota sisältävien kehysten lähettämistä lähettimelle TX.

Kun VAD-funktio uudelleen tunnistaa puhetta käyttöliittymästä 3 vä-20 littyvässä äänisignaalissa muuttaa SP-lippu arvoaan ykköseksi jolloin lähetin : jälleen aloittaa jatkuvan lähettämisen.

Keksinnön mukaisesti on kuvion 4 matkaviestimeen järjestetty detektori 4 vastaanottimen RX vastaanottaman ohjaussignaalin detektoimiseksi sekä säätöyksikkö 5, joka vasteena detektorin 4 detektoimalle ohjaussignaalille 25 säätää VAD-funktiossa käytettäviä parametrejä vasteena ohjaussignaaliin sisältyville tiedoille. Näin ollen kuvion 4 matkaviestimen epäjatkuvaan lähetykseen liittyviä parametrejä voidaan säätää siten, että matkaviestin saadaan epäjatkuvan lähetyksen yhteydessä tulkitsemaan entistä herkemmin sen käyttöliittymästä vastaanotettuja äänisignaaleja taustakohinaksi.

30 Kuvio 5 havainnollistaa kuvion 4 matkaviestimen VAD-funktiota '· (Voice Activity Detection). VAD-funktio perustuu pääasiassa mikrofonin kautta 104872 10 vastaanotetun signaalin energian detektointiin. Taustaäänien poistamiseksi signaali kuitenkin aluksi suodatetaan, jonka jälkeen suodatetun signaalin energiaa verrataan kynnysarvoon, ja jos kynnysarvo ylittyy todetaan että mikrofonin kautta vastaanotettu äänisignaali sisältää puhetta.

5 VAD-funktio tarjoaa näin ollen useita vaihtoehtoja keksinnön sovel tamiseksi siten, että matkaviestin saadaan entistä herkemmin tunnistamaan vastaanotetun signaalin taustasignaaliksi (eikä puheeksi). Keksinnön mukaista menetelmää voidaan näin ollen soveltaa esimerkiksi kynnysarvoa säätämällä, tai vaihtoehtoisesti esimerkiksi suodattimen parametrejä muuttamalla.

10 Kuviossa 5 esitettyä VAD-funktiota on selostettu yksityiskohtaisesti GSM-spesifikaatioiden osassa 06.32, joka sisällytetään tähän viitteenä. Matkaviestimen puhe-enkooderi laskee GSM-spesifikaatioiden 6.10 edellyttämiä auto-korrelaatiomuuttujia ACF (autocorrelation coefficients) jotka se syöttää VAD-funktiolle. Vastaavasti VAD-funktiolle syötetään ennustearvoa N (long term pre-15 dictor lag value) joka saadaan GSM-spesifikaatioiden 6.10 puhekooderilta. Lähtötiedoksi VAD-funktiolta saadaan VAD-lippu joka vaikuttaa kuvion 4 yhteydessä selostetun SP-lipun arvoon.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Alan ammatti-20 miehille tulevat olemaan ilmeisiä erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnelmat : ilman että poiketaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnön suoja- piiristä ja hengestä.

• <

Claims (9)

104872

1. Menetelmä matkaviestinjärjestelmän kuormituksen hallitsemiseksi järjestelmässä, jossa matkaviestimet käsittävät välineitä epäjatkuvan lähetyksen 5 hyödyntämiseksi, tunnettu siitä, että varustetaan ainakin yksi matkaviestin säätövälineillä sen epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi, ja lähetetään radioteitse mainitulle ainakin yhdelle matkaviestimelle ohjaussignaali sen epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi 10 siten, että matkaviestin lähettää entistä harvemmin tai entistä useammin tietolii-kennesignaaleja järjestelmän muille osille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valitaan ohjaussignaali siten, että mainitut ohjausvälineet säätävät ainakin niitä epäjatkuvaan lähetykseen liittyviä parametreja joiden perusteella matka- 15 viestin erottaa mikrofoniin välittyvän puheen taustaäänistä siten, että matkaviestin entistä herkemmin tulkitsee mikrofoniin saapuvat äänet taustaääniksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valvotaan matkaviestinjärjestelmän eri osien liikennekuormitusta, ja lähetetään määrätyille matkaviestimille tai määrätyllä alueella sijaitseville matka- 20 viestimille mainittu ohjaussignaali, kun liikennekuormitus jossakin järjestelmän osassa ylittää ennalta määrätyn rajan, jolloin mainitut ohjaussignaalin vastaanottaneet matkaviestimet säätävät epäjatkuvaan lähetykseen liittyviä parametre-jään siten, että ne lähettävät entistä harvemmin tietoliikennesignaaleja järjestelmän muille osille. . 25

4. Matkaviestinjärjestelmä, johon kuuluu Λ * - matkapuhelinkeskus (MSC), matkapuhelinkeskukseen tiedonsiirtoyhteydessä olevia tukiasemia (BTS1, BTS2), ja •« 104872 tukiasemiin radioyhteydessä olevia matkaviestimiä (MS1 - MS5), jotka käsittävät välineitä epäjatkuvan lähetyksen hyödyntämiseksi, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu valvontavälineitä (1) järjestelmän eri osien liikennekuormituksen val- 5 vomiseksi, valvontavälineille vasteelliset ohjausvälineet (BTS1, BTS2) ennalta määrätyn ohjaussignaalin (CNT) lähettämiseksi radioteitse määrätyille matkaviestimille (MS1 -MS5) tai määrätyllä alueella sijaitseville matkaviestimille valvontavälineiden (1) osoittaessa, että liikennekuormitus jossakin järjestelmän 10 osassa (L2) ylittää ennalta määrätyn rajan, ja matkaviestimiä (MS1 - MS5), jotka käsittävät säätövälineitä (5) niiden epäjatkuvaan lähetykseen liittyvien parametrien säätämiseksi vasteena ohjaussignaalin vastaanottamiselle siten, että mainitut matkaviestimet entistä harvemmin tai entistä useammin lähettävät tietoliikennesignaaleja järjestelmän muille 15 osille.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tunnettu siitä, että valvontavälineet (1) on sovitettu valvomaan ainakin yhden järjestelmään kuuluvan tukiaseman (BTS1) ja matkapuhelinkeskuksen (MSC) välisen tietoliikenneyhteyden (L1, L2) vapaana olevan liikennekapasiteetin mää- 20 rää, jolloin ohjausvälineet (BTS1) on sovitettu lähettämään mainitun ohjaussignaalin (CNT) kaikille niille matkaviestimille (MS1 - MS3), joilta on meneillään liikenneyhteys mainitun tukiaseman kautta, valvontavälineiden osoittaessa, että vapaana oleva liikennekapasiteetti alittaa ennalta määrätyn raja-arvon.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen matkaviestinjärjestelmä, t u n -25 nettu siitä, että mainittu tukiaseman (BTS1) ja matkapuhelinkeskuksen (MSC) välinen tiedonsiirtoyhteys (L1, L2) on pakettivälitteinen tiedonsiirtoyhteys.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tunnettu siitä, että valvontavälineet (1) on sovitettu valvomaan määrätyn tukiaseman (BTS1) vapaana olevan liikennekapasiteetin määrää, jolloin ohjausvä- 30 lineet (BTS1) on sovitettu lähettämään mainitun ohjaussignaalin (CNT) kaikille ’·: niille matkaviestimille (BTS1-BTS3), joilta on meneillään liikenneyhteys mainitun 104872 tukiaseman (BTS1) kautta, vapaana olevan liikennekapasiteetin alittaessa ennalta määrätyn raja-arvon.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tunnettu siitä, että valvontavälineet (1) on sovitettu valvomaan määrätyn tuki- 5 aseman liikennekanavien laatua, jolloin ohjausvälineet on sovitettu lähettämään mainitun ohjaussignaalin (CNT) kaikille niille matkaviestimille (MS1 - MS3), joilta on meneillään liikenneyhteys mainitun tukiaseman kautta, liikennekanavien laadun alittaessa ennalta määrätyn rajan.

9. Matkaviestin, joka käsittää 10 lähetinvälineitä (TX) ja vastaanotinvälineitä (RX) tietoliikennesig- naalien vastaanottamiseksi ja lähettämiseksi radioteitse, käyttöliittymän (3) äänisignaalien vastaanottamiseksi, ja ohjausvälineitä (TXDTX) epäjatkuvan lähetyksen hyödyntämiseksi, jolloin ohjausvälineisiin kuuluu signaalinkäsittelyvälineitä (2) käyttöliittymän väli-15 tyksellä vastaanotettujen äänisignaalien käsittelemiseksi matkaviestimeen tallennettuja parametreja hyödyntämällä puheen tunnistamiseksi käyttöliittymän (3) välityksellä vastaanotetuista äänisignaaleista, tunnettu siitä, että matkaviestin käsittää: detektointivälineitä (4) vastaanotinvälineiden radioteitse vastaanotta-20 man ennalta määrätyn ohjaussignaalin (CNT) tunnistamiseksi, ja detektointivälineille (4) vasteelliset säätövälineet (5) signaalinkäsitte-lyvälineiden (2) mainittujen puheen tunnistamiseen hyödyntämien parametrien muuttamiseksi siten, että signaalinkäsittelyvälineet entistä harvemmin tai entistä useammin tulkitsevat käyttöliittymän (3) välityksellä vastaanotetut äänisignaalit 25 taustaääniksi. 104872