FI115106B - Siirtomuodon adaptointimenetelmä matkaviestinjärjestelmässä - Google Patents

Description

115106

Siirtomuodon adaptointimenetelmä matkaviestinjärjestelmässä

Keksinnön alana on digitaalinen matkaviestintekniikka. Keksintöä voidaan käyttää etenkin solukkoradioviestinjär-5 jestelmissä, kuten esimerkiksi GSM (Groupe Special Mobile) standardin mukaisissa järjestelmissä.

Täsmällisemmin keksintö kohdistuu digitaalisten tietojen siirtoon järjestelmissä, joissa käytetään TDMA-tekniikan (Ti-10 me Division Multiple Access) mukaista aikajakomultiplek-sointia.

Kuten tunnettua TDMA-tekniikassa aika jaetaan kehyksiin, joilla on kiinteä ennalta määrätty pituus, ja kehykset jae-15 taan edelleen aikaväleihin. Jokaiselle muodostettavalle siirtoyhteydelle annetaan yksi (tai useampia) aikavälejä.

Kehys sisältää siten N aikaväliä, jotka voivat vastata N siirtoyhteyttä. Kukin vastaanotin kykenee erottamaan sille 20 tarkoitettujen aikavälien purskeet siten, että lähdesignaali voidaan rekonstruoida. Samalla taajuuskaistalla voidaan siten siirtää N siirtoyhteyttä.

Datasiirron osalta matkaviestinjärjestelmät, kuten GSM, tar-;· 25 joavat tavallisesti kahdenlaista palvelua, jotka vastaavat • t < » kahta erilaista laatutasoa. Siten GSM-järjestelmässä data-siirtoa varten on käytettävissä ensimmäinen tiedonsiirtoni muoto,, jota kutsutaan täysinopeusmuodoksi, jossa jokaisessa II! kehyksessä siirretään yksi aikaväli, ja toinen siirtomuoto, • 1 t ’ 30 jota kutsutaan puolinopeusmuodoksi, jossa datasignaalia siir retään keskimäärin vain joka toisessa kehyksessä.

•tl

Mainitussa toisessa muodossa yhteyden varaamat resurssit puo-littuvat ensimmäiseen siirtomuotoon verrattuna. Tämä vapaut- • ,··, 35 taa siten resursseja muille yhteyksille.

• · · • · i *·· Tällainen kokonaissiirtonopeuden puolittaminen vaatii tieten- kin käytetyn kanavakoodauksen muuttamista saman hyötytiedon-siirtonopeuden säilyttämiseksi. Toisin sanottuna puolinopeus- 2 115106 muoto vastaa kanavakoodausta, jonka antama nopeus on puolet täysinopeusmuodon vastaavasta nopeudesta. GSM-järjestelmän tapauksessa nämä muodot vastaavat bruttonopeuksia 11,4 ja 22,8 kbit/s.

5 Tämän vuoksi puolen nopeuden kanavakoodauksen tehokkuus on alhaisempi kuin täyden nopeuden kanavakoodauksen tehokkuus. Puolinopeusmuotoa voidaan siten käyttää vain silloin, kun siirto-olosuhteet ovat hyvät ja/tai vaadittu palvelun laatu-10 taso on keskinkertainen eli kun voidaan hyväksyä suhteellisen korkea bittivirhesuhde. Kun kanava on häiriöllinen ja/tai tiedot vaativat hyvää laatua (eli pientä virhesuhdetta), on käytettävä täysinopeusmuotoa.

15 GSM-standardin mukaan siirtomuoto valitaan yhteyttä muodostettaessa ja se pysyy samana koko siirtoyhteyden ajan. Tällä tekniikalla on kaksi epäkohtaa: -jos kyseinen palvelu edellyttää normaaleissa toimintaolosuh-20 teissä puolinopeusmuodon käyttöä vastaavaa laatua, ja jos puolinopeusmuoto säilytetään, kun kanavan häiriöt lisääntyvät eli järjestelmän toimintaraja (joksi on asetettu C/I-arvo noin 9 dB) ylittyy, käynnissä oleva yhte-: ’,· ys katkeaa äkillisesti. C/I voi mennä 9 dB alle vai- ,, ;1 25 keissa peitto-olosuhteissa, ;· -jos kyseinen palvelu edellyttää täysinopeusmuodon käyttämis-

MM

. tä normaaleissa toimintaolosuhteissa, ja jos täysino- peusmuoto säilytetään, kun kanavan häiriöt vähenevät, 30 käytetyn kanavakoodauksen laatu ylittää vaaditun laadun.

. Joka toinen kehys kuormittaa tällöin siirtokanavaa tar- peettomasti (mikä aiheuttaa tarpeettomia häiriöitä naa-_ purisoluissa) .

t i » 1 • t · 35 Nämä ongelmat ovat merkittäviä matkaviestinjärjestelmissä sen » · » vuoksi, että siirtokanava muuttuu jatkuvasti matkaviestimen i · t>” liikkumisen, häiriölähteen liikkumisen ja aktiivisuuden jne.

» · ’···' vuoksi. Tämä johtaa usein täysinopeusmuodon valintaan varmuu- / 3 115106 den vuoksi, mikä lisää tehonkulutusta ja, usein tarpeettomasti, siirtoresurssien kulutusta.

Myös puheensiirron tapauksessa on kaksi eri konfiguraatiota 5 (täysinopeusmuoto ja puolinopeusmuoto), joissa käytetään erilaisia puhekoodereita (lähdekoodaus) ja erilaisia kanavakoo-dereita, jolloin mainituilla kahdella kooderiparilla (lähde-ja kanavakooderipareilla) saadaan bruttosiirtonopeuksiksi 22,8 kbit/s (täysinopeus) ja vastaavasti 11,4 kbit/s (puoli-10 nopeus).

Edellä datan tapauksessa esitetyt ongelmat esiintyvät myös puheen tapauksessa.

15 Radiojärjestelmien suunnittelijoiden eräänä päätavoitteena on pienentää siirrettävien tietojen määrää useista syistä ja muun muassa: -multipleksoitujen siirtoyhteyksien lukumäärän lisäämiseksi, -siirtoajan pienentämiseksi (datasiirron tapauksessa), 20

Muun muassa tätä varten eurooppalaisessa patenttihakemuksessa EP 0 472 511 on ehdotettu, että käytettyä siirtomuotoa muu-: ' tetaan puhelun aikana bittivirhesuhteen funktiona.

25 ·. : Täsmällisemmin esitettynä mainitussa patenttihakemuksessa kuvatussa menetelmässä tukiasema (asema, joka hoitaa tietyssä ; solussa olevien matkaviestinten kanssa muodostettuja puhelu- ja) mittaa tietyn siirtoyhteyden bittivirhesuhdetta ja valit-30 see jomman kumman siirtomuodoista mitatun virhesuhteen funk-tiona.

t i i - Tällä tekniikalla voidaan parantaa siirtoresurssien käyttöä.

• ’·· Sillä on kuitenkin useita epäkohtia, jotka keksinnön uusi • t » ^ 35 tekniikka tuo selvästi esille. Muu muassa se perustuu siirto- ;·[ kanavan analysointiin pelkästään tukiasemalta (tai pelkästään • * » matkaviestimeltä) katsottuna, mikä johtaa siihen, että re- • · *' surssien hyödyntäminen ei ole optimaalista, kuten seuraayasta ilmenee.

4 115106

Keksinnön päämääränä on muun muassa näiden tunnetun tekniikan epäkohtien korjaaminen.

5 Täsmällisemmin keksinnön tarkoituksena on esittää sellainen radiorajapinnan (joka vastaa pääasiassa ISO-mallin tasoja 1 (fyysinen) ja 2 (yhteys)) adaptointimenetelmä matkaviestinjärjestelmässä, jonka avulla voidaan toisaalta pienentää mahdollisimman paljon siirtokanavien ruuhkautumista supista-10 maila tietylle siirtoyhteydelle keskimäärin varattujen resurssien määrää ja toisaalta vähentää siirtoyhteyden naa-purisoluissa aiheuttamia häiriöitä.

Tämä häiriöiden vähentämistavoite on erityisen tärkeää soluk-15 komatkaviestinjärjestelmissä. Tällaisissa järjestelmissä sama taajuuskaista on annettu useille maantieteellisille soluille. Vaikka solujako on määritelty siten, että tällaiset solut tulevat mahdollisimman kauas toisistaan, ei ole harvinaista, että muiden solujen signaalit häiritsevät jonkin samaa taa-20 juuskaistaa käyttävän solun signaalia järjestelmän sallimaa rajaa enemmän.

Solukkojärjestelmässä on yleensä määrätty maksimihäiriötaso, • * : jolla palvelun laatu voidaan taata. Keksinnön eräänä tarkoi- 25 tuksena on siten esittää sellainen menetelmä, joka mahdollis-•tlI: taa palvelun laadun takaamisen, vaikka häiriöt ylittävät tä- i( :* män maksimitason.

• » ·

( I I

Keksinnön tarkoituksena on siten esittää sellainen menetelmä, 30 joka vähentää puhelujen tahattomia katkeamisia.

* » * T.l Toisin ilmaistuna keksinnön tarkoituksena on laajentaa jär- • » ‘1’ . jestelmän toiminta-aluetta, etenkin vaikeiden siirto-olo- * · j '·· suhteiden suuntaan.

35 • · · ;·] Keksinnön toisena tärkeänä ja ensisijaisena tavoitteena on • · · *... esittää sellainen menetelmä, jonka avulla voidaan lisätä yh- • · *·* teyksien määrää. Toisin ilmaistuna keksinnön tarkoituksena on pienentää tietyn palvelun siirtoon keskimäärin käytettyjä 5 115106 resursseja tavoitteena järjestelmän käyttäjien lukumäärän lisääminen eli siirtoyhteyksien lukumäärän lisääminen solua kohden.

5 Keksinnön erään erikoisen suoritusmuodon mukaan keksinnön toisena tavoitteena on esittää sellainen menetelmä, jonka avulla voidaan siirtää helposti ja mahdollisimman nopeasti asynkronisia tietoja, etenkin silloin kun samaa resurssia ei voida vapauttaa molemmissa siirtosuunnissa.

10

Keksinnön tarkoituksena on myös esittää sellainen menetelmä, jonka avulla voidaan yksinkertaistaa verkon infrastruktuurin toteutusta. Tunnetussa tekniikassa verkko on suunniteltava siten, että sallittu toimintaraja (GSM-järjestelmässä C/I = 9 15 dB) saavutetaan kaikkialla (tai jokaisen solun pinta-alan tietyssä osassa), mikä asettaa tietyissä tapauksissa erittäin hankalia rajoituksia.

Keksinnön tavoitteena on tämän vuoksi helpottaa näitä rajoi-20 tuksia laajentamalla toiminta-aluetta (esimerkiksi GSM- tapauksen 9 dB:n yli) siten, että suunnittelua voidaan tehostaa tukiasemien lukumäärää pienentämällä.

• ·* Keksinnön eräänä toisena tavoitteena on lisäksi esittää sel- .. i 25 lainen menetelmä, jota voidaan käyttää yhtä hyvin pu- hesignaaleilla kuin datasignaaleilla.

· : Nämä samoin kuin muut myöhemmin ilmenevät tavoitteet saavute- ;V; taan kaksisuuntaisten digitaalisten signaalien siirtomenetel- 30 mällä ainakin yhden matkaviestimen ja verkon välillä matkaviestinjärjestelmässä, jossa käytetään ainakin kahta koodaus-muotoa, joissa kukin vastaa ennalta määrättyä lähdekoodausta * · - johon liittyy ennalta määrätty kanavakoodaus hyötysignaalin t t • *·· lähettämiseksi kummassakin siirtosuunnassa keksinnön mukaan :>it: 35 toimenpitein, jotka on määritetty oheisessa patenttivaatimuk- ;·, sessa 1. Vaihtoehtoisen menetelmän tunnusmerkilliset piirteet • i » on määritetty oheisessa patenttivaatimuksessa 19.

/ 6 115106

Keksintö perustuu uuteen tapaan lähestyä siirtokanavaa, jota tarkastellaan erikseen kummassakin siirtosuunnassa. On ilmennyt, että siirto-olosuhteet voivat erota erittäin paljon eri siirtosuunnissa. Tämä johtuu muun muassa siitä, että häiriö-5 lähteet ovat erilaisia. Nousevassa siirtosuunnassa (englanninkielellä "uplink") eli matkaviestimeltä tukiasemalle suuntautuvassa suunnassa häiriölähteet ovat pääasiassa samaa kanavaa käyttävissä soluissa liikkuvia matkaviestimiä, kun taas vastakkaisessa suunnassa eli laskevassa suunnassa (englannin-10 kielellä "downlink"), häiriölähteinä ovat naapuritukiasemat. Peittovaikutukset ovat tällöin erilaisia.

Keksinnön avulla voidaan parantaa kolmea asiaa: j 15 -siirto-olosuhteiden analysointia, joita aikaisemmin tarkas teltiin vain toisesta päästä (yleensä tukiasemalta). Tällöin toisessa siirtosuunnassa huono kanava voitiin estimoida hyväksi ja päinvastoin. Keksinnössä laatutieto on tarkoitus lähettää takaisin (ainakin toisessa suun-20 nassa) päätöksentekoa varten, -koodausmuodon valintaa, joka tehdään erikseen kummassakin » » * * ·' siirtosuunnassa, ja * t · * * * ♦ 25 -käytettyä koodausmuotoa, koska keksinnön avulla voidaan vai-kuttaa erikseen lähde- ja/tai kanavakoodaukseen.

> I I

;* *· On huomattava, että keksinnön mukainen toiminta ei ilmene millään tavalla tunnetusta tekniikasta. Paitsi, että keksintö 30 perustuu uuteen tapaan lähestyä siirtokanavaa, keksinnön toil teuttamiseksi tarvitaan useita muutoksia, muun muassa molem- » i* pien asemien välillä vaihdettujen tietojen (laatumittauksen . ·· - ja/tai koodausmuodon) osalta.

;·’ 35 Tietyt matkaviestinjärjestelmät, kuten GSM, allokoivat re-

> t I

surssit kiinteästi ainakin kahden siirtomuodon mukaisesti,

t I

joissa siirtomuodoissa siirtoyhteydelle on varattu erilaiset resurssit.

/ 7 115106 Täsmällisemmin siirtomuoto määrittelee tietyn parin (koo-dausmuodon, allokoidun resurssin). Siirtomuoto vastaa tällöin tietyn koodausmuodon käyttöä ja tietyn resurssin allokointia, j Yksi koodausmuoto voi tällöin vastata useita siirtomuotoja.

5 Tässä tapauksessa keksinnön mukaan matkaviestimen ja tukiaseman välisen yhteyden aikana kummallekin siirtosuunnalle, nousevalle ja laskevalle, valitaan edullisesti yksi mainituista yksisuuntaisista siirtomuodoista, riippuen ainakin 10 yhdestä mainituista siirron laadun analyyseistä ja mainitun yhteyden vaatimasta laatutasosta ja mahdollisesti liikenne-kuormituksesta .

Toisin sanoen siirtomuoto valitaan yhteyttä muodostettaessa 15 vastaamaan esimerkiksi vaadittua laatutasoa. Keksintö mahdollistaa siirtomuodon muuttamisen yhteyden aikana siten, että koodausmuotoa muutetaan, kun se on mahdollista (siirrytään sellaiseen muotoon, joka sietää vähemmän siirtovirheitä mutta jolla saavutetaan parempi laatu ja/tai joka kuluttaa vähemmän 20 resursseja) tai kun se on välttämätöntä (siirrytään sellaiseen muotoon, joka sietää enemmän siirtovirheitä mutta joka . kuluttaa enemmän resursseja ja/tai jolla palvelu voidaan säi- • * · * ;* lyttää laatua hieman heikentäen, tietenkin edellyttäen, että ···' resurssit ovat käytettävissä.

25

On olemassa monia tilanteita, joissa matkaviestinjärjestelmä : joko jakaa resurssit molemmissa siirtosuunnissa symmetrisesti tai joissa resursseja ei jaeta symmetrisesti.

• 30 Jälkimmäisessä tapauksessa, joka voidaan rinnastaa kahteen .···, yksisuuntaiseen yhteyteen, periaate voi olla erittäin yk-

• I

sinkertainen: muodon muuttaminen suoritetaan siirtosuunnassa, • · ! ’·· - heti kun koodaus voidaan vaihtaa muotoon, joka sietää vähem- # · · män siirtovirheitä, tai kun koodaus on vaihdettava muotoon, :·. 35 joka sietää enemmän siirtovirheitä. Koodausmuotoa on muu- • · · tettava, jos kanavan laatu huononee. Muuttaminen on mahdol- • · lista, jos kyseisen kanavan laatu paranee ja mahdollistaa laadun saavuttamisen resursseja vähemmän kuluttavalla koo 8 115106 dauksella tai laadun parantamisen varatun resurssin säilyttäen .

Ensimmäisessä tapauksessa, joka vastaa esimerkiksi GSM-5 järjestelmää, periaatteen suora soveltaminen johtaa aina samanlaisten koodausmuotojen valintaan molemmissa suunnissa. Kyseessä on tällöin kaksisuuntainen siirtomuoto, joka vastaa saman yksisuuntaisen siirtomuodon käyttämistä molemmissa siirtosuunnissa. Kaksisuuntaista siirtomuotoa muutetaan si-10 ten, jos koodausmuotoa (joka vastaa siirtomuotoa) voidaan muuttaa molemmissa suunnissa tai jos se on välttämätöntä ainakin toisessa suunnassa.

Siten järjestelmässä, jossa mainitut siirtomuodot vastaavat 15 samanlaisia siirtoresurssien allokointeja molemmissa siirtosuunnissa, siirtomuoto vaihdetaan enemmän siirtoresursseja käyttävään siirtomuotoon, kun ainakin yksi valituista koo-dausmuodoista ainakin toisessa siirtosuunnassa vastaa sellaista kokonaissiirtonopeutta, joka on yhteensopimaton allo-20 koidulle resurssille käynnissä olevalla siirtomuodolla ja kun tarvittava lisäsiirtoresurssi on käytettävissä (tässä tapauk- ,, , sessa molemmissa siirtosuunnissa käytetään siten samaa koo- * * • dausmuotoa, joka koodausmuoto on kahdesta valitusta muodosta > » · se, joka vaatii enemmän resursseja), ja siirtomuoto vaihde- • · 25 taan vähemmän siirtoresursseja käyttäväksi siirtomuodoksi, kun molemmissa siirtosuunnissa valitaan sellaiset koodausmuo-dot, jotka kuluttavat vähemmän resursseja. Tällöin valitaan sellainen kaksisuuntainen siirtomuoto, joka vastaa sellaisen saman koodausmuodon käyttämistä molemmissa siirtosuunnissa, 30 joka on molempien suuntien kahdesta valitusta muodosta se,

M ( I

,···. joka kuluttaa enemmän resursseja.

• · • · · » · » · *’ - Valinta voidaan suorittaa samalla tavalla sellaisten kak- :f..: sisuuntaisten siirtomuotojen välillä, jotka käyttävät yhtä :\ 35 paljon resursseja mutta joiden sietokyky on erilainen.

• • · · « ·

Keksintö ei tietenkään rajoitu kahteen koodausmuotoon eikä kahteen siirtomuotoon. Päinvastoin keksintö on helposti / yleistettävissä n koodausmuotoon ja m yksisuuntaiseen siir- 9 115106 j tomuotoon (m £ n, jolloin sama koodausmuoto voi vastata usei ta siirtomuotoja). Lähtemällä n koodausmuodosta voidaan määritellä n kaksisuuntaista siirtomuotoa, joissa molemmissa suunnissa käytetään samaa koodausmuotoa.

5

Keksinnön erään tärkeän piirteen mukaan määritellään lisäsi ainakin yksi muunnettu siirtomuoto, jossa eri suunnissa käytetään erilaisia koodausmuotoja.

10 Siten tapauksessa, jossa on n erilaista yksisuuntaista koodausmuotoa, voidaan määritellä: -n kaksisuuntaista siirtomuotoa, jotka vastaavat saman koodauksen käyttämistä molemmissa muodoissa (näitä kutsutaan ! 15 primäärisiksi muodoiksi), -n(n-l) kaksisuuntaista siirtomuotoa, jotka vastaavat erilaisia koodausmuotoja molemmissa suunnissa (näitä kutsutaan sekundäärisiksi muodoiksi). Näiden n(n-l) muodon jou-20 kossa voi olla tapauksia, joissa bruttonopeudet ovat erilaisia ja joissa molemmissa siirtosuunnassa vaaditta- . vat minimiresurssit ovat siten erisuuruisia (täsmälli- * · ’ ; semmin esitettynä on olemassa kahdentyyppisiä muunnet- a » · tuja siirtomuotoja: muotoja, joilla on sama bruttonopeus * · 25 molemmissa suunnissa, ja muotoja, joilla on bruttonopeu- det ovat epäsymmetrisiä) . Jos järjestelmä vaatii resurs-sien symmetristä allokointia, tällöin allokoidaan suu-rempaa bruttonopeutta vastaava resurssi. Ainakin toisessa siirtosuunnassa allokoitu resurssi on tällöin suurem-30 pi kuin resurssi, joka vastaavan koodausmuodon mukaiseen ,···, koodattujen tietojen siirtämiseen tarvitaan, ja mai- ’·” nittuja koodattuja tietoja sijoitetaan osaan mainitun < " - allokoidun resurssin aikaväleistä.

35 Tämän tyyppinen muunnettu siirtomuoto on täysin uusi. Se on ,···, mahdollinen vain sen vuoksi, että keksinnössä kummankin siir tosuunnan laatua tarkastellaan erikseen. Sen avulla voidaan bruttonopeudeltaan epäsymmetrisen kaksisuuntaisen siirtomuo- i don tapauksessa vapauttaa aikavälejä toisessa siirtosuunnas- 10 115106 sa, vaikka tämä ei ole mahdollista toisessa suunnassa. Keksintö kohdistuu lisäksi myös erikoisesti tällaiseen muuunnet-tuun siirtomuotoon.

5 Aikavälien, joita mainittu siirtoyhteys ei käytä, osalta voidaan soveltaa kahta strategiaa: -joko niissä ei siirretä lainkaan signaalia, minkä avulla voidaan pienentää mahdollisia naapurisolujen häiriöitä. 10 Kun solussa ei lähetetä mitään, se ei aiheuta häiriöitä naapureihinsa, -tai niitä käytetään asynkronisten tietojen siirtoon.

15 Keksinnön erään erityisen suoritusmuodon mukaan (joka soveltuu muun muassa nykyisen GSM-standardin kehittämiseen datansiirtoa varten) mainitut siirtomuodot käsittävät: -ensimmäisen muodon (täysinopeusmuodon), jonka mukaan mainit-20 tuja tietoja siirretään jokaisen signaalikehyksen yhdes sä aikavälissä, ja » 1 · ' · · ’ ;* -toisen muodon (puolinopeusmuodon), jonka mukaan tietoja » · ·;·; siirretään joka toisen signaalikehyksen yhdessä aikavä- ’...· 25 Iissä.

< i · f

» · M

'•'I '. Tässä tapauksessa muunnettu siirtomuoto käsittää edullisesti: « I · • » · • · · « , -ensimmäisen koodausmuodon mukaan koodattujen tietojen siir- 30 tämisen ensimmäisessä siirtosuunnassa kaikkien signaali- » i « # ,···, kehysten aikavälissä (täysinopeus) ja * ♦ • · · * · .* ’· - -toisen koodausmuodon mukaan koodattujen tietojen siirtämisen * · » toisessa siirtosuunnassa joka toisen signaalikehyksen 35 aikavälissä (puolinopeus), * * * * * » k · * » jolloin siirtoyhteydelle molemmissa siirtosuunnissa allokoidut resurssit vastaavat resursseja, jotka tarvitaan tieto- t jen siirtämiseen ensimmäisen muodon mukaan.

115106 n . Siirron laadun analyysi käsittää edullisesti ainakin yhden seuraavaan ryhmään kuuluvan tiedon määräämisen: 5 -vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), -vastaanotetun signaalin teho, -matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, -siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, -ajoitus, 10 -signaali-kohinasuhde, -signaali-häiriösuhde (C/I).

Keksinnön erään edullisen muodon mukaan mainituissa koo-dausmuodon valinnoissa otetaan huomioon lisäksi ainakin yksi 15 seuraavaan ryhmään kuuluvista tiedoista: -käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, -käynnissä olevan siirtoyhteyden ainakin toisessa siirtosuunnassa vaatima laatutaso, 20 -siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, -liikennekuormitus.

• l » * * · • » ’ Koodausmuodon valinta sisältää edullisesti vaiheen, jossa ·;;; siirron laatua edustavaa tietoa verrataan ainakin yhteen en- *···* 25 naita määrättyyn kynnykseen ja täsmällisemmin koodausmuotojen lukumäärää vastaavaan määrään kynnyksiä.

» i · • * · tl· : Mainittua laatua edustavaa tietoa verrataan edullisesti erisuuruisiin kynnyksiin riippuen käynnissä olevan siir-• j. 30 toyhteyden vaatimasta laatutasosta, jos useita laatutasoja on .···, määritelty.

: - On edullista määritellä kaksi ainakin yhden kynnyksen ryhmää, ttt jolloin ensimmäistä ryhmää käytetään, kun mitattu siirron 35 laatu laskee, ja toista ryhmää käytetään, kun mitattu siirron • ,*··. laatu kasvaa.

Tämän avulla voidaan välttää jatkuvat muodon vaihtelut, kun mitattu taso on lähellä kynnystä ("ping-pong"-efekti).

12 115106 i Mainitut kynnykset ovat edullisesti hyötytehon ja häiriöiden välisen suhteen (C/I) ennalta määrättyjä arvoja.

5 Erään edullisen suoritusmuodon mukaan päätös koodaus- ja/tai siirtomuodon muutoksesta tehdään tukiasemalla, jolloin mainittu matkaviestin lähettää tukiasemalle tiedon, joka edustaa | tukiasemalta matkaviestimelle suuntautuvan suunnan siirron laatua.

10

Yleisesti keksinnön menetelmä sisältää edullisesti vaiheen, jossa suoritetaan valinta ainakin kahden lähdekoodauksen välillä, ja vaiheen, jossa suoritetaan valinta ainakin kahden kanavakoodauksen välillä.

15

Mainittu koodausmuodon valinta totutetaan siten, että se muun muassa vähentää allokoitujen resurssien määrää kummassakin siirtosuunnassa ja/tai optimoi siirron laadun.

20 Lähdekoodauksen ja kanavakoodauksen valinta voidaan suorittaa esimerkiksi siten, että käytössä oleva bruttonopeus säilytetään niin pitkälle kuin se on mahdollista ja siten tarjotaan

* I

' ; resurssia muuttamatta paras mahdollinen laatu, tai siten, > * *;;; että tarjotaan resurssin muuttamisen hyväksyen paras mahdol- • · 25 linen laatu.

< ► *

Keksintö kohdistuu myös matkaviestinjärjestelmään, johon kuu-.* luu ainakin yksi matkaviestin ja verkko joka on sovitet tu siirtämään kaksisuuntaisia digitaalisia signaaleja ... 30 sanotun ainakin yhden matkaviestimen ja sanotun verkon välillä, sanotun järjestelmän käyttäessä ainakin kahta • » koodausmuotoa. Järjestelmän tunnusmerkilliset piirteet • ” - on määritetty oheisessa patenttivaatimuksessa 6 sekä » « » :...· vaihtoehtoisen järjestelmän osalta vaatimuksessa 25.

35 .*··. Keksintö kohdistuu lisäksi vastaavaan verkkolaitteistoon mat kaviestinjärjestelmää varten. Verkkolaitteiston tunnusmerkilliset piirteet on määritetty oheisessa patenttivaatimuksessa 13 115106 12, sekä vaihtoehtoisen laitteiston osalta oheisessa patenttivaatimuksessa 31.

Keksinnön kohteena on myös matkaviestin matkaviestinjärjes-5 telmää varten. Sen tunnusmerkilliset piirteet on määritelty oheisessa patenttivaatimuksessa 17.

Keksinnön muut ominaisuudet ja edut ilmenevät seuraavasta keksinnön erään edullisen suoritusmuodon selityksestä, joka 10 on esitetty havainnollistavana esimerkkinä, johon keksintö ei rajoitu, ja oheisista piirustuksista, joissa: i j kuvio 1 esittää kaaviollisesti tunnetun tyyppistä solukko- ! matkaviestinverkkoa, jossa keksinnön menetelmää voidaan käyt- i | 15 tää, i j | kuvio 2 esittää keksinnön ensimmäistä suoritusmuotoa kahden yksisuuntaisen yhteyden tapauksessa, jossa kumpaakin siirtosuuntaa ohjataan itsenäisesti, 20 kuviot 3A ja 3C esittävät keksinnön eräässä edullisessa suo- i ritusmuodossa käytettyjä kolmea datansiirtomuotoa, jotka vas- * « taavat kahta tunnettua siirtomuotoa, joita kutsutaan täysino- *);) peusmuodoksi ja puolinopeusmuodoksi, ja keksinnön mukaista • · *"’ 25 uutta siirtomuotoa, jota kutsutaan muunnetuksi puolinopeus- muodoksi,

• I I

• ' · * ! t V : kuviot 4A ja 4B esittävät siirtomuodonmuutospäätöksen peri aatetta, joka perustuu käynnissä olevan siirtoyhteyden vaa-·· 30 timaan laatutasoon, ja

* « I

• » • t * tl kuviot 5A ja 5B esittävät vastaavia erilaisia toimintamah- • · ·’ - dollisuuksia, * » · • | * » * » * 35 kuvio 6 esittää bittivirhesuhteen vaihtelua C/I-suhteen funk-tiona vaaditusta laatutasosta riippuen ja erästä mahdollista tapaa määrätä kuvioiden 4A, 4B, 5A ja 5B kynnyksien arvot, i · · / 14 115106 kuvio 7 esittää yleiskaaviota keksinnön mukaisen tukiaseman lähetysosasta, kuvio 8 esittää kuvion 7 aseman suorittamaa päätösprosessia 5 tapauksessa, jossa tarkastellaan n = 2 siirtomuotoa, kuvio 9 on yleiskaavio, joka esittää keksinnön yleisperiaatetta, 10 kuvio 10 esittää keksinnön menetelmän suoritusmuotoa, jossa kuvion 2 suoritusmuoto on yleistetty koodausmuodon valinnan osalta n koodausmuotoon, kuvio 11 esittää erilaisia mahdollisia kaksisuuntaisia siir-15 tomuotoja laatutiedon funktiona, kun kummassakin siirtosuunnassa on käytettävissä n koodausta, kuvio 12 on kuvion 6 yleistys tapaukseen, jossa on n koo-dausmuotoa, jotka vastaavat tietojen, joiden hyötysiir-20 tonopeus on vakio, n kanavakoodausta, kuvio 13 esittää eri koodausmuotojen suoritusominaisuuskäyriä puheensiirron tapauksessa (jolloin käytössä on yhdistelmänä

• · I

• *,· kaksi puhekooderia ja kolme kanavakooderia) MOS-arvon avulla 25 esitettynä, • · >

• I

• i ··· kuvio 14 esittää matriisimuodossa järjestelmän, jossa on kum- • · t * ; .*. massakin siirtosuunnassa n koodausmuotoa, siirtomuotojen • · · erästä mahdollista numerointia.

30 . Kuvio 1 esittää kaaviollisesti tunnetun tyyppistä solukko- « t · verkkoa. Matkaviestinjärjestelmän peittämä maantieteellinen - alue on jaettu soluihin lii - 11N. Jokaisessa solussa lii on : ·.. tukiasema 12i, joka voi vaihtaa signaaleja 13i, 132 useiden 35 mainitussa solussa lii liikkuvien matkaviestinten 14i, 142 kanssa.

• · • » *

Kahdessa naapurisolussa lii, 112 käytetään eri taajuuskaistoja siten, että molempien solujen lähettämät signaalit eivät ,5 115106 häiritse toisiaan. Täsmällisemmin esitettynä taajuuksien allokointi perustuu solujen järjestämiseen seitsemän solun toistumakuvioihin 15i, 152- Kuviot (samoin kuin solut) voivat tietenkin olla eri muotoisia ja sisältää enemmän kuin seit-5 semän solua. Saman toistumakuvion sisällä allokoidut taajuudet ovat erilaisia. Sitä vastoin taajuuksia käytetään uudelleen kuviosta 15χ toiseen 152- Siten esimerkiksi solussa II5 käytetään samoja taajuuksia kuin solussa lii.

10 Tämän vuoksi solussa lii siirretyt signaalit 13i, 132 voivat kehittää häiriöitä 16 solussa 115 siirrettyihin signaaleihin. Keksinnön eräänä tarkoituksena on vähentää näitä häiriöitä (toisena tärkeänä tavoitteena on tietenkin lisätä mahdollisten puhelujen lukumäärää solussa) supistamalla mahdollisimman 15 paljon signaalien siirtoa 13i, 132. Kun signaaleja 13i, 132 ei lähetetä lainkaan, häiriöitä 16 ei tietenkään esiinny.

Tämän saavuttamiseksi keksinnön pääominaisuutena on ohjata koodausmuotoa siirtokanavan kaksoisanalyysin perustella, joka 20 suoritetaan erikseen kummallekin siirtosuunnalle. Tämän avulla lähetettyjä signaaleja voidaan vähentää erikseen kuntassakin siirtosuunnassa.

\ ‘ : Toisesta näkökulmasta tarkasteltuna tällä tekniikalla voidaan ·;* 25 vapauttaa resursseja lisädatan tai puheen siirtämiseksi ja myös siirron laadun optimoimiseksi.

, ,·, Kuviossa 9 on esitetty keksinnön menetelmän pääasialliset piirteet. Kuviossa 9 nousevaan suuntaan liittyvät viite- * * t ‘ 30 numerot on varustettu indeksillä M ja laskevaan suuntaan liittyvät indeksit on varustettu indeksillä D.

- Kuten mainitusta kuviosta selvästi ilmenee, koodaus opti- ·*._ moidaan erikseen kummassakin siirtosuunnassa. Tätä varten .**·. 35 suoritetaan kaksi erillistä laatumittausta 91M ja 91D eri siirtosuuntia varten (kuten edellä on mainittu, eri suuntien • » ·' " siirron laadut voivat poiketa toisistaan erittäin paljon) .

/ 16 115106 Tämän jälkeen kummallekin siirtosuunnalle valitaan (92M, 92D) koodausmuoto 93M, 93D mitatun laatuindikaattorin 91M, 91D, liikennekuormitustiedon 925M, 925D ja mahdollisesti vaaditun siirron laadun 94M, 94D funktiona.

5

Koodausmuodon valinta 92M, 92D sisältää kaksi vaihetta: | - lähdekoodauksen valinnan 921M, 921D, I - kanavakoodauksen valinnan 922M, 922D.

10

Termi lähdekoodaus vastaa datansiirron tapauksessa tietenkin hyötysiirtonopeuskäsitettä.

Tämä kaksoisvalinta tehdään esimerkiksi siirtonopeuden pie-1 15 nentämiseksi ja koodauslaadun optimoimiseksi siirtokanvan j ominaisuuksista riippuen.

Molempien koodausten valinnat eivät tietenkään ole toisistaan riippumattomia. Päinvastoin tällöin valitaan sellainen koo- 20 dausmuoto, joka vastaa tiettyä hyötynopeutta (lähdekoodaus) i ja tiettyä kanavakoodausta siten kuin on esitetty nuolilla | 923m, 923d, 924m, 924d.

i I « * i ! · V Koodausmuotojen valinta voidaan suorittaa kummalla tahansa 25 asemalla. Kaikissa tapauksissa jokainen asema suorittaa vas-taanotetun signaalin laadun yhden (tai useamman) mittauksen ja valitsee tämän jälkeen koodausmuodon tai lähettää tämän . mittaustuloksen toiselle asemalle siten, että tämä voi suo- ,··>, rittaa vastaavan valinnan.

30

Menetelmään sisältyy lisäksi lisävaiheena 95 siirtoresurssin ’·' allokointi.

• · · • · Tämä allokointi 95 suoritetaan siten, että se mahdollistaa i 35 valitun koodausmuodon 93m, 93d mukaisesti koodattujen tie- • I c tojen siirron, tietenkin sillä edellytyksellä, että resurssit ovat käytettävissä 96M, 96D, ja siten että aina pyritään • · ’*··’ käyttämään mahdollisimman vähän resursseja. , 17 115106

Jos järjestelmä edellyttää, että resurssit on allokoitava I symmetrisesti, allokointi perustuu koodausmuotoon 93M, 93D, jolla on korkeampi bruttonopeus.

5 Koodausmuodon valinta lähetetään tämän jälkeen toiselle ase-! malle siten, että se sovittaa koodauksensa ja/tai dekoo- ! dauksensa vastaavasti.

Lisäksi keksinnön mukaisessa menetelmässä koodausmuodon 10 ja/tai siirtomuodon valinnassa voidaan ottaa huomioon liikennetieto 925m ja 925d, muun muassa tapauksessa, jossa hyö-tysiirtonopeus voi vaihdella (etenkin datansiirtopalvelujen tapauksessa).

15 Yksi tai useampi valittu koodaus- ja siirtomuoto 97 siirretään (98) tämän jälkeen toiselle asemalle, jotta tämä voi sovittaa koodauksensa ja/tai dekoodauksensa vastaavasti.

Keksintö voidaan ajatella toteutettavaksi monella tavalla 20 tarkastellun järjestelmän tyypistä riippuen. Kuviossa 2 on esitetty keksinnön ensimmäinen suoritusmuoto, jossa kumpaakin siirtosuuntaa ohjataan toisistaan riippumattomasti (kaksinkertainen yksisuuntainen yhteys) ja jossa on käytettävissä • · : V kaksi siirtomuotoa ja jossa hyötysiirtonopeus on vakio.

25 Tämä tapaus on yksinkertaisin, koska tällöin ei esiinny mi- » * · • ·· tään erityistä resurssien epäsymmetrisyysongelmaa. Kuvio 2 . esittää isäntäasemalla (tukiasema tai matkaviestin) suo- ritettua käsittelyä, kun siirtoyhteys koskee dataliikennettä. 30 , Jokaisella asemalla (tukiasemalla tai matkaviestimessä) vas- ·;·; taanotetaan (21) lähetetty signaali, jonka jälkeen sen laatu • * ’···" - Q määrätään (22) tunnetulla menetelmällä. Signaalin laatuin- dikaattoreita on erittäin paljon, joista jotkut ovat sellai-35 siä, jotka lasketaan asemilla jo muita tarkoituksia varten. Näin on muun muassa seuraavien kriteerien tapauksessa: • · *···* - vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), - vastaanotetun signaalin teho, 18 115106 - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, j - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, - ajoitus, i - signaali-kohinasuhde, ! 5 - C/I-suhde.

Analyysia voidaan tietenkin parantaa ottamalla huomioon useita kriteerejä.

10 Matkaviestin (29) lähettää laatutiedon tukiasemalle, joka tekee päätöksen kummankin siirtosuunnan osalta.

Järjestelmässä käytetään ainakin kahta siirtomuotoa, esimerkiksi täysinopeusmuotoa (FR) ja puolinopeusmuotoa (HR), 15 jotka vastaavat erilaista kanavakoodauksen laatua (koodaus-lähtöä) . Käytössä olevaa siirtomuotoa voidaan muuttaa arvon IQ perusteella kummassakin siirtosuunnassa.

Käytössä olevasta siirtomuodosta (23) riippuen suoritetaan 20 siten seuraavat vertailut: -jos siirtomuotona on täysinopeusmuoto 24 ja laatu IQ on suurempi kuin ennalta määrätty kynnys S[l] (25), voi-: daan siirtyä (210) puolinopeusmuotoon. Siirtonope- 25 utta pienennetään tällöin huolehtien siitä, että siirron laatu pysyy riittävänä, . -jos siirtomuotona on täysinopeusmuoto 26 ja laatu IQ on suu- rempi kuin kynnys S[2] (27), on toivottavaa siirtyä 30 (211) täysinopeusmuotoon vastaanottolaadun säilyt tämiseksi.

’···' - Puhesignaalin tapauksessa kyseisinä kahtena muotona voi olla puolinopeusmuoto (GSM-standardin määrittelemässä merkitykses-35 sä) ja ylisuojattu puolinopeusmuoto (joka vastaa puolinopeus-muotoa vastaavan puhekooderin käyttämistä voimakkaamman kana-vakoodauksen yhteydessä siten, että varataan resurssi, joka ’···* käsittää yhden aikavälin jokaisessa kehyksessä) . Tällöin käy- 19 115106 tetään vain yhtä kynnystä (koska useampia laatutasoja ei ole) .

Jos jomman kumman testin 25 tai 26 tulos on positiivinen, 5 lähetetään (28) siirtomuodon vaihtokomento ja resurssia muutetaan vastaavasti. Jos ei, tällöin ei muuteta mitään.

Komennon lähetyksessä (28) voidaan tietenkin ottaa huomioon monia muita kriteerejä ja erikoisesti käytettävissä olevat 10 resurssit. Siinä voidaan käyttää myös viivästystä jatkuvien vaihtojen välttämiseksi.

Lisäksi on edullista, jos yhteyttä muodostettaessa on mahdollista valita tietty laatu (ainakin kahdesta mahdollisesta), 15 joka voi olla erilainen kummassakin siirtosuunnassa. Tässä tapauksessa määritellään niin monta kynnystä Qi kuin tarvitaan.

Kuvio 10 esittää siten kuvion 2 tapauksen yleistystä n yk-20 sisuuntaiseen siirtomuotoon (vakiohyötynopeudella toimiville datansiirtopalveluille tai puheensiirrolle).

Sen jälkeen kun yhteys on muodostettu (101) laatutasolla i,

• joka on valittu n mahdollisen tason joukosta, laatutieto IQ

;· 25 määrätään (102) säännöllisesti (tai se saadaan toiselta ase- malta) ja laatutietoa IQ verrataan (103) tämän jälkeen jouk-koon kynnyksiä Si. Esimerkiksi jos laatukriteerinä on C/I, . ,·. laatutietoa IQ verrataan arvoon C/I[i] ja koodausmuoto k va- • » * !!! Iitaan siten, että: 30 C/I [k] 3/4 Iq 3/4 C/I[k-1] • I » ·...· - Jos koodausmuoto k on se, joka on aikaisemmin valittu (104), ' mitään käsittelyä ei suoriteta (105) . Jos ei, suoritetaan .···, 35 tarvittava koodausmuodon vaihto (106) ja toiselle asemalle lähetetään (107) tämän jälkeen tieto koodausmuodon muutta- : ** misesta.

» · » * · • · / 20 115106

On huomattava, että laatutieto IQ voidaan ilmaista eri tavoin kuin palvelun laatu. Esimerkiksi datan tapauksessa palvelun laatu voidaan mitata bittivirhesuhteena (BER) ja päätös voidaan tehdä etäisyyden perusteella.

5

Kynnysten järjestys voi luonnollisesti olla käänteinen, esimerkiksi jos valittu kriteeri on etäisyys. Mitä suurempi etäisyys on sitä huonompi laatu on tilastollisesti ja sitä voimakkaampaa koodausmuotoa tarvitaan. Sitä vastoin pienen 10 etäisyyden tapauksessa suhde C/I on tilastollisesti suurempi ja se merkitsee edullista tilannetta.

Sellaisen datansiirtopalvelun tapauksessa, jossa hyötynopeus voi vaihdella, on hyväksyttävä tietojen vaihteleva siirtovii-15 ve. Tiedot on kuitenkin vastaanotettava minimilaadun mukaisina. Tällöin voidaan käyttää peräkkäin hyötynopeudeltaan vaih-televia muotoja siten, että bruttonopeus on joko vakio tai vaihteleva, joka viimeksi mainittu tapaus merkitsee resurssien vaihtelemista. Tämä aiheuttaa siirtoviiveen vaihtelua 20 siirrettyjen tietojen määrän pysyessä samana.

Siirtomuotoja voidaan vaihtaa kanavan laadun funktiona, mutta myös verkon liikennekuormituksen funktiona. Jokaisella hyöty-Ϊ nopeudella saadaan jono peräkkäisiä muotoja, jotka vastaavat • * * 25 erilaisia resursseja. Tämä lisää vielä yhden dimension muoto- jen luokitteluun. Koodausmuodoista valitaan tällöin liikenne- kuormituksen mukaan se, joka parantaa tietyn resurssin käyt- , töä ja-mahdollistaa palvelun laadun säilyttämisen.

• · · * » » ‘ 30 Liikennekuormituksen mittana voidaan käyttää tukiaseman tie dossa olevaa solussa käytössä olevien aikavälien lukumäärää.

• t · » ·...* - Eräässä muunnoksessa laatutieto voidaan lähettää syste- |'.>f maattisesti, jolloin vastaanotin päättää itse muodon vaihta- .··*. 35 misesta. Tällä tekniikalla voidaan yksinkertaistaa rsurssien käytettävissä olon tarkastamista. Tällöin on kuitenkin lähe- " tettävä tieto, joka ilmoittaa käytetyn muodon.

» » / 21 115106

Monissa matkaviestinjärjestelmissä ja muun muassa GSM-jär-jestelmässä resurssit allokoidaan symmetrisesti: kummallekin siirtosuunnalle on allokoitava sama määrä resursseja.

5 Tässä tapauksessa siirtomuotoa (tämän termin tavanomaisessa merkityksessä) voidaan vaihtaa vain silloin, kun se on hyväksyttävää tai välttämätöntä molemmissa siirtosuunnissa. Keksinnössä esitetään kuitenkin datasiirtoa varten uusi muoto, jota kutsutaan muunnetuksi muodoksi, joka perustuu uuteen 10 kaksitasoiseen lähestymistapaan: tällöin ohjataan toisaalta koodauksen vaihtoja molemmissa siirtosuunnissa ja toisaalta siirtomuodon vaihtoja.

Puheensiirron tapauksessa voidaan menetellä vastaavasti kor-15 vaarnalla termit "täysinopeus" termeillä "ylisuojattu puolinopeus" .

Kuvioissa 3A - 3C on esitetty kolme muotoa, jotka ovat mahdollisia tapauksessa, jossa on käytettävissä kaksi kaksisuun-20 täistä siirtomuotoa (täysinopeus- ja puolinopeusmuodot), sellaisen datansiirtopalvelun tapauksessa, jossa hyötysiirtonpe-us on vakio. Saman mallin mukaan voidaan tietenkin määritellä monia muita muotoja.

• * » ;· 25 Kuvio 3A esittää tunnettua täysinopeusmuotoa, jossa kumm- mallekin siirtosuunnalle on annettu aikaväli 31i, 32i jokai-sesta kehyksestä 33i, 34i.

Tässä siirtomuodossa data on koodattu ensimmäisen kanava-30 koodauksen avulla, joka vastaa nopeutta 22,8 kbit/s (GSM-järjestelmässä).

·...· - Kuviossa 3B on esitetty toinen tunnettu muoto, jota kutsutaan puolinopeusmuodoksi ja joka vastaa toista kanavakoodausta, .···. 35 jonka nopeus on 11,4 kbit/s. Ensimmäinen ja toinen koodaus • · voivat vastata esimerkiksi virheenkorjausominaisuuksiltaan : “ erilaisia koodeja.

» I

/ 22 115106 Tämän toisen muodon mukaan yhteydelle allokoidaan aikaväli 35i, 36i vain joka toisesta kehyksestä 37x, 373, 38x, 383. Välillä olevien kehysten 372, 382 vastaavat aikavälit 39, 310 voidaan antaa toiselle siirtoyhteydelle.

5

Kuvio 3C esittää keksinnön mukaista muunnettua puolino-peusmuotoa. Tätä muunnettua muotoa käytetään, kun siirtokanava sallii erilaisten kanavakoodausten käyttämisen molemmissa siirtosuunnissa. Tässä tapauksessa allokoidaan samat 10 resurssit kuin täysinopeusmuodossa (kuvio 3A): jokaisessa kehyksessä 311i, 312x on yhteyttä varten aikaväli 313x, 314x mutta: -ensimmäisessä suunnassa käytetään ensimmäistä kanavakoodaus-15 ta ja kaikki aikavälit 313x sisältävät dataa, -toisessa suunnassa käytetään toista kanavakoodausta, jonka antama nopeus on puolet edellä olevasta, ja dataa siirretään vain joka toisessa aikavälissä 314x, 20 3143. Käyttämättömät aikavälit 3142 annetaan joko asynkronisten tietojen siirtoon tai jätetään tyhjiksi häiriöiden vähentämiseksi.

• Tämän tyyppisessä tunnetussa järjestelmässä voidaan siten v 25 määritellä kahden tyyppisiä palveluja, joilla on eri laa- tutasot. Laatu voidaan mitata esimerkiksi lähdön bitti- • I 1 virhesuhteena (BER (englanniksi Bit Error Rate)). Palvelussa . siirtomuotoa käytetään molemmissa suunnissa sallitun toimin- ··· ta-alueen sisällä (arvo C/I tai vastaanotettu tehotaso 1 1 » 30 Eb/NO). Esimerkiksi GSM-järjestelmässä sallitun toiminta-alueen raja on C/I = 9 dB.

'>1·1 - Käytetty palvelu kuuluu siten joukkoon {laadultaan "hyvä" palvelu, laadultaan "keskimääräinen" palvelu}, jotka vas-35 taavat suurta nopeutta ja vastaavasti pientä nopeutta normaaleissa olosuhteissa.

• | • · · · * » • · · 23 115106

Keksinnön mukaan siirtomuotoa voidaan muuttaa yhteyden aikana pyrkimällä kahteen tavoitteeseen, vaaditun laatutason ylläpitämiseen että lähetetyn informaation määrän pienentämiseen.

5 Kuviot 4A ja 4B havainnollistavat päätösperiaatteita kahden tyyppisen laadun ja siten palvelun tapauksessa, ja kuviot 5A ja 5B esittävät erilaisia toimintamahdollisuuksia.

Kuvio 4A vastaa korkeaa laatutasoa. Kun C/I on välillä S[2] 10 (=9 dB) ja S[1] (suurempi kuin 9 dB), käytetään täyden nopeu den koodausmuotoa 41. Kynnyksen S[1] yläpuolella käytetään puolen nopeuden koodausmuotoa 42. Kynnyksen S[2] alapuolella on vaarana yhteyden katkeaminen.

15 Kaksisuuntaisen yhteyden tapauksessa voidaan tällöin erottaa neljä toimintatyyppiä, jotka on esitetty kuviossa 5A, kun vaaditaan korkeaa laatutasoa: -51: C/I on 9 dB ja S[l] välillä molemmissa suunnissa: täysi-20 nopeusmuoto molemmissa suunnissa, -52 ja 53: C/I on 9dB ja S[1] välillä toisessa suunnassa ja kynnyksen S[1] yläpuolella toisessa suunnassa: täy- • '\'· sinopeusmuoto toisessa suunnassa ja keksinnön mu- *;· 25 kainen muunnettu puolinopeusmuoto toisessa suunnis- sa, * I · , -54: C/I on suurempi kuin S [ 1 ] molemmissa suunnissa: muunnet- • i · !!! tu puolinopeusmuoto molemmissa suunnissa, jos jär- • · · 30 jestelmässä ei ole mahdollista muuttaa resurssien allokointia yhteyden aikana, tai puolinopeusmuoto t I i molemmissa suunnissa, jos muuttaminen on mahdollis-ta.

• · .1·1. 35 Kuvio 4B vastaa alempaa laatutasoa. Kun C/I on S[l] = 9 dB ja • i · S [2] välillä, käytetään täyden nopeuden koodausmuotoa 43.

• « ” Kynnyksen S [2] yläpuolella käytetään puolen nopeuden koodaus- * 1 muotoa 44. Kynnyksen S [2] alapuolella vaarana on yhteyden katkeaminen.

24 115106 Tämän avulla voidaan erottaa neljä toimintatyyppiä, jotka on esitetty kuviossa 5B, kun vaaditaan korkeaa laatutasoa: 5 -55: C/I on S[2] ja S[1] = 9 dB välillä molemmissa suunnissa: täysinopeusmuoto molemmissa suunnissa, -56 ja 57: C/I on S[2] ja S[1] = 9 dB välillä toisessa suunnassa ja suurempi kuin S[l] = 9 dB toisessa suun-10 nassa: täysinopeusmuoto toisessa suunnassa ja kek sinnön mukainen muunnettu puolinopeusmuoto toisessa suunnassa, -58: C/I on suurempi kuin S[l] = 9 dB molemmissa suunnissa: 15 muunnettu puolinopeusmuoto molemmissa suunnissa, jos järjestelmässä ei voida muuttaa resurssien allokointia yhteyden aikana, tai puolinopeusmuoto molemmissa suunnissa, jos muuttaminen on mahdollista.

20 Kuvio 6 esittää bittivirhesuhteiden BER vaihtelua suhteen C/I funktiona toisaalta täysinopeusmuodolle 61 ja toisaalta puo-linopeusmuodolle tai muunnetulle puolinopeusmuodolle 62.

* : C/I on normaalin toiminta-alueen raja (esimerkiksi C/I = 9 25 dB) . Haluttujen laatujen Qi ja Q2 avulla voidaan määritellä kynnykset S [ 1 ] ja S [2] (missä S [i] on kynnys, jonka avulla t 1 » ‘I· voidaan päättää siirtymisestä koodausmuodosta i muotoon i+1 tili , (eli puolinopeusmuodosta (i = 1) täysinopeusmuotoon (i = 2) ja päinvastoin) , kahdelle palvelutyypille, joissa laatu on 30 keskinkertainen ja vastaavasti hyvä, jotka vastaavat puolino-peusmuodon ja vastaavasti täysinopeusmuodon käyttämistä nor- maaleissa toimintaolosuhteissa.

• ·

Edellä selitetyssä esimerkissä koodaustehokkuuksien suhde on 35 2. Suhteeksi voitaisiin valita luonnollisesti mikä tahansa

t · I

,,· muu arvo. Lisäksi periaate on helposti yleistettävissä suu- 1 / ti" rempaan koodausmuotojen lukumäärään n.

11 5106 25

Jos tarkastellaan tapausta, jossa on n erilaista koodaus-muotoa, jotka on numeroitu 1 - n koodauksen voimakkuuden ja siten mahdollisesti allokoitujen resurssien kasvavassa järjestyksessä ja olettaen, että allokoitu resurssi on kak-5 sisuuntainen, käytettävissä on n2 (n + (n(n-l))) kaksisuuntaista siirtomuotoa, n ensimmäistä muotoa vastaavat saman koodausmuodon i käyttämistä molemmissa suunnissa. Muut (n(n-(1)) kaksisuuntaista muotoa vastaavat erilaisten koodaus-muotojen käyttämistä.

10 Jälkimmäisessä tapauksessa allokoidaan sellainen resurssi, jota vaativampi koodausmuoto edellyttää. Siten jos koodauksista käytetään merkintää Ci ja muodoista Mi, tällöin: -kun 1 3A i 3A n : Mi vastaa koodausta Ci molemmissa suunnis-15 sa, -kun n+1 3A i 3A n2 : Mi vastaa koodausta Cl toisessa suunnassa ja koodausta Cm toisessa sunnassa, jossa 1 ja m saadaan kuviossa 14 esitetystä symmetrisestä matriisista .

20

Sarakkeet 141χ - 141n vastaavat nousevassa suunnassa valittua koodausmuötoa ja rivit 142i - 142n vastaavat laskevassa suunnassa valittua koodausmuotoa. Tämä määrittelee siten merkin-j ‘ : nät n(n-l) siirtomuodolle 143χ.

·;· 25

Laatua Qi voidaan mitata esimerkiksi datansiirtopalvelun bit- tivirhesuhteena. Puheensiirtopalvelujen tapauksessa laatua Qi , ,·, voidaan mitata käsitteen "Mean Opinion Score" (MOS) avulla.

• » «

4 I I

It·

• « I

• I I

* 30 Siten on olemassa enintään n erilaista palvelua. Datan tapa uksessa voidaan todella käyttää jopa n palvelua, mutta puheen *·*'· tapauksessa ollaan kiinnostuneita vain yhdestä palvelusta, *...· - joka tarkoittaa toiminta-aluetta.

I I

• I

• » I » .··*. 35 Kuvio 12 on samanlainen kuin kuvio 6 mutta siinä on n käyrää I 4 1211 - 121n, jotka vastaavat n koodausta tapauksessa, jossa ϊ *' datan hyötynopeus on vakio.

• i I · I · « 26 115106

Kynnykset C/I[i,j] on määritelty suhteen C/I pienimmiksi arvoiksi, joilla koodauksella Cj voidaan saavuttaa laatu Qi. Tässä tapauksessa C/I[i,j] vastaa käyrän, joka antaa koodauksen j suoritusominaisuudet, pisteen, jonka ordinaatta on Qi, 5 abskissaa. Normaalitoiminta-alueen osalta on voimassa C/I[i,j] = toiminta-alueen raja = 9 dB GSM-järjestelmässä.

Puheensiirron tapauksessa tarkastelupohjana on MOS ja ainoana erona on, että käyrät ovat käännettyjä. Parempi palvelun laa-10 tu vastaa parempaa arvoa MOS.

Kuvio 11 esittää siten tässä tapauksessa esiintyviä eri mahdollisuuksia (kuvio 11 vastaa kuvioiden 5A ja 5B laajennusta) tietyn palvelun i tapauksessa. Kynnykset S [ j] vastaavat täl-15 löin arvoja C/I[i,j]. Koodauksen voimakkuus kasvaa arvon n kasvaessa.

Abskissa- ja ordinaatta-akseleilla on esitetty tarkasteltavat n eri kynnystä S [i]. Näiden kynnysten avulla voidaan määri-20 teliä vyöhykkeet ΙΙΙίς,ι, joissa on esitetty pari (Ck, Cl), missä Ck on nousevassa suunnassa käytettävä koodausmuoto ja Cl on laskevassa suunnassa käytettävä koodausmuoto.

•'/ Jos k = 1, valitaan siirtomuoto k (tilanteessa, jossa jär- V 25 jestelmä edellyttää allokoinnilta symmetriaa), jos ei, kak- sisuuntaisen muodon määräämiseksi käytetään kuvion 14 matrii- i * ( siä.

I i i i > » »

Kynnyksen S [n] alapuolella (112) yhteys ei ole mahdollinen.

30 , Muodon vaihtopäätökset tehdään edullisesti vain toisella kom- **·· munikoivista asemista ja edullisimmin tukiasemalla. Kuitenkin päätökset voidaan tietenkin tehdä matkaviestimessä.

• * * 35 Kuvio 7 esittää tällaisella tukiasemalla käytettyjä välineitä, kun n = 2. Muodonohjausvälineet 71 määräävät käytet- • · : ” tävän kanavakoodaustyypin toisaalta tukiasemalta matkavies- timelle johtavassa suunnassa ohjaamalla valitsinta 72 komennolla 73 valitsemaan kanavakooderin kanavakoodereiden 713χ ja 27 115106 713n joukosta, ja toisaalta matkaviestimeltä tukiasemalle johtavassa suunnassa lähettämällä tarvittaessa matkaviestimelle 74 muodonvaihtokomennon.

5 Ohjausvälineet 71 toimivat vaaditun palvelun laadun 75, vastaanotettua signaalia 78 analysoimalla 77 saadun matkaviestimeltä tukiasemalle johtavan suunnan siirron laatua edustavan tiedon 76 ja matkaviestimen lähettämistä tiedoista saadun (710) tukiasemalta lähtevän suunnan laatua edustavan 10 tiedon 79 perusteella.

Modulissa 71 suoritettavia käsittelyjä selitetään lähemmin seuraavassa kuvioon 8 liittyen.

15 Toisaalta on selvää, että samaa periaatetta voidaan käyttää ohjattaessa lähdekoodauksen valintaa useiden koodausten joukosta esimerkiksi komennolla 723.

Matkaviestimelle lähetettäville tiedoille 711 suoritetaan 20 lähdekoodaus 712 ja tämän jälkeen kanavakoodaus 713i valitsimen 72 asennosta riippuvalla tavalla.

Koodaukset 713* vastaavat esimerkiksi erilaisia koodaus- • · •‘ ' suhteita. Kun nousevalle ja laskevalle suunnalle valittujen 25 koodausmuotojen bruttonopeudet ovat erilaisia (mikä tilanne • I ' syntyy automaattisesti, jos on olemassa vain yksi puhekooderi t * ‘ ja jos käytetään kahta erilaista kanavakoodausta), tällöin • « * j ,käytetään muunnettua kaksisuuntaista siirtomuotoa ja toisen • * ► ^!!( siirtosuunnan koodatut tiedot käyttävät vain osaa allokoidus-

• I I

30 ta resurssista. Tukiasema voi tällöin sallia asynkronisten tietojen siirron vapaiksi jääneissä aikaväleissä.

« I I Uit I · · *...* - Esimerkiksi sellaisen järjestelmän tapauksessa, jossa on kak- si kanavakooderia, jotka vastaavat kuvioiden 3A ja 3B siirto-35 muotoja, tukiasema voi sisältää muokkaus- ja lähetysmodulin i t · 717, jolle syötetään (tarkastellun siirtoyhteyden osalta) • · ·’ " täyden nopeuden kanavakooderin kehittämä data 718 tai välit- • · » ’...· simen 720 antama data, joka valitsin antaa vaihtoehtoisesti kanavakooderin 713N antaman datan tai asynkronisen datan 722.

5 115106 28

Muodonvaihtokomennot ja laatutiedot lähetetään esimerkiksi protokollatietojen joukossa. GSM-järjestelmän tapauksessa ne voidaan sijoittaa muun muassa kanaviin ACCH tai FACCH.

Seuraavaksi selitetään kuvioon 8 liittyen modulin 71 päätöksentekoprosessia kahden koodausmuodon tapauksesssa (joka on helposti yleistettävissä esimerkiksi kuvion 10 avulla).

10 Moduli suorittaa (81) laadun mittauksen 84 laskevassa suunnassa (C/I_dl) ja lähettää (82) sen tukiasemalle. Tukiasema (83) suorittaa samanaikaisesti laadun mittauksen (85) nousevassa suunnassa (C/I_up). Seuraavassa tarkastellaan neljää käsittelyä riippuen siitä mikä kaksisuuntainen konfiguraatio 15 seuraavista konfiguraatioista on käytössä: -1: puolinopeus molemmissa siirtosuunnissa, -2: täysinopeus molemmissa siirtosuunnissa, -3: muunnettu puolinopeus laskevassa suunnassa ja täysinopeus 20 nousevassa suunnassa, -4: muunnettu puolinopeus nousevassa suunnassa ja täysinopeus laskevassa suunnassa.

t * | 1 ‘ Vain monimutkaisin, kuvion 1 konfiguraatiota vastaava tapaus | · 25 selitetään.

f I -t I

• > I t , Suoritetaan seuraavat toimitukset: ,, -jos C/I dl < S[l] ja C/I up < S[l] (85) tällöin i r i t'| , valitaan konfiguraatio 2 (86), > * > 30 pyydetään tarvittava lisäresurssi (87) , jos resurssi annetaan (88), tällöin matkaviestimelle lähete-·;;; tään (89) komento; jos ei, tällöin ei suoriteta ’···’ " muutoksia (810) ; jos ei, » 35 -jos C/I_dl > S[l] ja C/I_up < S [ 1 ] (811), tällöin valitaan konfiguraatio 3 (812), * » pyydetään tarvittava lisäresurssi (813), # t i * * t » / 29 115106 jos resurssi annetaan (814), tällöin matkaviestimelle lähetetään (815) komento; jos ei, tällöin ei suoriteta muutoksia (810); jos ei, 5 -jos C/I_dl < S[1] ja C/I_up > S[1] (816), tällöin valitaan konfiguraatio 4 (817), pyydetään tarvittava lisäresurssi (818), jos resurssi annetaan (819), tällöin matkaviestimelle lähetetään (820) komento, jos ei, tällöin ei suoriteta 10 muutoksia (810), jos ei, -jos C/I_dl > S[l] ja C/I_up > S[1] (821), tällöin ei suori teta muutoksia (822).

15 Jos alkukonfiguraationa on 2, 3 tai 4, tehdään samat kaksisuuntaisen konfiguraation valinnat, mutta samaa resurssia vältetään siten, että konfiguraatiota 1 ei valita. Jos se valitaan, ylimääräinen resurssi vapautetaan.

20 Kuten edellä on mainittu, keksintöä voidaan käyttää myös puheensiirrossa. Myös tällöin voi esiintyä useita tapauksia: -käytettävissä on joukko siirtomuotoja, joiden hyötynopeus ;*' vaihtelee mutta bruttonopeus on vakio. Tällöin al- 25 lokoidaan aina sama radioresurssi. Tällöin voidaan menetellä siten, että molemissa suunnissa on aina sama muoto tai siten, että sallitaan erilaisten mutta samaa resurssia vastaavien muotojen käyttö, 30 -käytössä voi olla joukko siirtomuotoja, joilla on kiinteä hyötysiirtonopeus edellä datan tapauksessa selite-tyllä tavalla (erikoisesti puolinopeuskoodausmuodon · ja ylisuojatun puolinopeuskoodausmuodon tapaukses- sa) , !··. 35 T -yleisimmässä tapauksessa voi olla joukko koodausmuotoja, : ’·· jotka vastaavat erilaisia hyöty- ja bruttonopeuksia * * * ja siten erilaisia allokoituja resursseja. Tällöin voidaan piirtää käyrät, joissa on esitetty eri muo- 30 115106 tojen suoritusominaisuudet arvoina MOS ("Mean Opinion Score") hyötytehon ja häriöiden suhteen (C/I) funktiona, kuten kuviossa 13 on esitetty. Käyrät 131i,j vastaavat koodauksia i,j, missä j 5 liittyy bruttonopeuteen ja i kanavakoodaussuh- teeseen. j kasvaa kun bruttonopeus kasvaa, ja i kasvaa, kun koodin voimakkuus laskee. Koodit 133 käyttävät 2 aikaväliä kehystä kohden ja koodit 134 käyttävät yhden aikavälin kehystä kohden.

10 Jälkimmäisessä tapauksessa voidaan ajatella kahta erilaista muodon vaihtamisstrategiaa: -kun laatuinformaatio on annettu, kummassakin suunnassa vali-15 taan muoto, jolla voidaan saada paras palvelun laa tu MOS-arvoina huolehtimatta muotojen välillä esiintyvistä radioresurssien eroista. Tämän jälkeen allokoidaan sellainen kaksisuuntainen resurssi, joka vastaa molempien suuntien muodoista enemmän re-20 sursseja kuluttavaa. Kuvion 13 esimerkissä käyte tään peräkkäin muotoja C3,i, C3,2, Ci/2 suhteen C/I pienetessä jatkuvasti. (Tiettyjä muotoja ei käytetä) . Muodonvaihdon päätöskynnykset vastaavat eri muotoja vastaavien käyrien leikkauspisteitä 132i -’ 25 1325.

-kun laatutieto on annettu, kummallekin suunnalle valitaan sellainen resursseja vähiten kuluttava muoto, jolla ‘* palvelun laatu on saavutettavissa ja jolla saadaan 30 parempi palvelun laatu muihin yhtä paljon resursse ja kuluttaviin muotoihin verrattuna. Kuvion 13 esi-merkissä käytetään peräkkäin muotoja C3,i, C2,i, Ci,i, ' C3,2, Ci,2, Ci,2 suhteen C/I pienetessä jatkuvasti.

··] Tämä merkitsee sitä, että kun C/I pienenee, resurs- * * » 35 siä vaihdetaan vain, jos muuta ratkaisua ei ole ‘1’ palvelun laadun säilyttämiseksi. Jos C/I paranee, » • ’·· muoto muutetaan sellaiseksi resursseja vähemmän ku- luttavaksi muodoksi, jolla palvelun laatu voidaan saavuttaa. Päätöskynnykset voivat vastata edellä

Claims (36)

1. Menetelmä kaksisuuntaisten digitaalisten signaalien siir- tämiseksi ainakin yhden matkaviestimen ja verkon välillä mat-kaviestinjärjestelmässä, jossa käytetään ainakin kahta koo-dausmuotoa, joista kukin vastaa ennalta määrättyä lähdekooda-'* ' usta johon liittyy ennalta määrätty kanavakoodaus hyötysig- 30 naalin lähettämiseksi kummassakin siirtosuunnassa, tunnettu *;;; siitä, että matkaviestimen ja verkon välisen siirtoyhteyden ’·;· aikana suoritetaan kaksi erillistä analyysiä siirron laadusta i *·* vastaavasti kummallekin siirtosuunnalle ja valitaan kummalle- ’...· kin siirtosuunnalle yksi sanotuista koodausmuodoista vastaa- 35 van siirtolaatuanalyysin perusteella, jolloin verkko valitsee : kummallekin siirtosuunnalle koodausmuodon, sanotun matkayies- 32 115106 timen lähettäessä sanottuun verkkoon tiedon joka edustaa siirtolaatua downlink-suunnassa ja sanotun verkon lähettäessä sanottuun matkaviestimeen sanottua valintaa edustavan tiedon.

2. Vaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirtolaatuanalyysi käsittää ainakin yhden seuraavista määrittämisistä: - vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), - vastaanotetun signaalin teho 10. matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, - ajoitus, - signaali-kohinasuhde, - signaali-häiriösuhde (C/I), 15. liikennekuormitus.

3. Vaatimuksien 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanotun koodausmuodon valinnassa otetaan myös huomioon ainakin yksi seuraavista: 20. käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatuta so, »· · • * » : - ainakin toisen siirtosuunnan ja käynnissä olevan ·;;; siirtoyhteyden vaatima laatutaso, - sanotun siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, ·“* 25 - liikennekuormitus.

4. Jonkin vaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, -tunnettu siitä että sanottu koodausmuodon valinta suoritetaan siten että se m vähentää allokoitujen resurssien määrää kummassakin siirto- • 30 suunnassa ja/tai optimoi laadun. t

5. Jonkin vaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, : '·· että koodausmuodon valintaan kuuluu vaihe jossa mitattua • I » ·...’ siirtolaatua edustavaa tietoa verrataan ainakin yhteen ennal- 33 115106 ta määrättyyn kynnykseen joka on signaali-häiriösuhteen ennalta määrätty arvo.

6. Matkaviestinjärjestelmä johon kuuluu ainakin yksi matka-5 viestin ja verkko joka on sovitettu siirtämään kaksisuuntaisia digitaalisia signaaleja sanotun ainakin yhden matkaviestimen ja sanotun verkon välillä, sanotun järjestelmän käyttäessä ainakin kahta koodausmuotoa, tunnettu siitä että 10 kukin koodausmuoto vastaa kummassakin siirtosuunnassa ennalta määrättyä lähdekoodausta joka liittyy ennalta määrättyyn kanavakoodaukseen hyötysignaalin siirtämiseksi, 15 matkaviestin käsittää välineet siirron laadun mittaamiseksi downlink-suunnassa matkaviestimen ja verkon välisen siirtoyhteyden aikana, ja välineet mitattua siirtolaatua downlink-suunnassa edustavan tiedon lähettämiseksi verkkoon, 20 verkko käsittää : välineet siirron laadun mittaamiseksi uplink-suunnassa matka- viestimen ja verkon välisen siirtoyhteyden aikana, ja muodon ohjausvälineet jotka valitsevat uplink-suunnassa mita-·»: 25 tun siirtolaadun mukaisesti uplink-suunnassa käytettävän koo- dausmuodon, jotka lähettävät matkaviestimeen tarvittaessa ’·’ ’ käskyn muodon muuttamiseksi ja jotka valitsevat downlink- suunnassa käytettävän koodausmuodon sen tiedon mukaisesti *;;; joka on vastaanotettu siirtolaatua downlink-suunnassa edusta- "* 30 vana.

7. Vaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, tunnettu sitä, että sanottuihin välineisiin siirron laadun mittaamiseksi kuuluu välineet ainakin yhden seuraavista määrittämiseksi: 34 115106 - vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), - vastaanotetun signaalin teho - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, 5. ajoitus, - signaali-kohinasuhde, - signaali-häiriösuhde'(C/I), - liikennekuormitus.

8. Vaatimuksien 6 tai 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu välineet koodausmuodon valitsemiseksi ottaen huomioon ainakin yksi seuraavista: - käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatuta- 15 so, - ainakin toisen siirtosuunnan ja käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, - sanotun siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, ja 20. liikennekuormitus.

• ·' 9. Jonkin vaatimuksen 6-8 mukainen järjestelmä, tunnettu sii- tä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu välineet ‘ koodausmuodon valitsemiseksi siten että se vähentää allokoi- 25 tujen resurssien määrää kummassakin siirtosuunnassa ja/tai optimoi laadun.

10. Jonkin vaatimuksen 6-9 mukainen järjestelmä, tunnettu » ”!! siitä, että muodon ohjausvälineet (71) lähettävät sanotun 30 muodon muutoskäskyn (74) protokolladatan mukana.

• • * · *···’ 11. Jonkin vaatimuksen 6-10 mukainen matkaviestinjärjestelmä, \ ’·· tunnettu siitä, että koodausmuodon ohjausvälineisiin (71) kuuluu välineet mitattua siirtolaatua edustavan tiedon v^r- 35 115106 taamiseksi ainakin yhteen ennalta määrättyyn kynnykseen joka on signaali-häiriösuhteen ennalta määrätty arvo.

12. Verkkolaitteisto matkaviestinjärjestelmää varten, tunnet-5 tu siitä, että siihen kuuluu ainakin yksi matkaviestin ja verkko joka on sovitettu siirtämään kaksisuuntaisia digitaalisia signaaleja sanotun ainakin yhden matkaviestimen ja sanotun verkon välillä, jolloin sanotussa järjestelmässä käytetään ainakin kahta koo-10 dausmuotoa, kunkin muodon vastatessa ennalta määrättyä lähde-koodausta joka liittyy ennalta määrättyyn kanavakoodaukseen hyötysignaalin lähettämiseksi, kumpaakin siirtosuuntaa varten, sanottuun verkkoon kuuluessa: 15. välineet (77) jotka määrittävät ensimmäisen tie don (76) joka edustaa siirron laatua uplink-suunnassa, - välineet (710) jotka vastaanottavat toisen tiedon (79) joka edustaa siirron laatua downlink- 20 suunnassa, - muodon ohjausvälineet (71) jotka muuttavat koo- : ·’ dausmuotoa kummassakin siirtosuunnassa sanotuista ···; ensimmäisestä ja toisesta tiedosta (76, 79) riip- ’··;* puen, ja 25. välineet (717) valittuja koodausmuotoja edustavan ;;; tiedon (74) lähettämiseksi sanotulle matkaviesti melle.

)!! 13. Vaatimuksen 12 mukainen verkkolaitteisto, tunnettu siitä, 30 että sanottuihin välineisiin siirron laadun mittaamiseksi : kuuluu välineet ainakin yhden seuraavista määrittämiseksi: - vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER) , : '·· - vastaanotetun signaalin teho - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, 36 115106 - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, - ajoitus, - signaali-kohinasuhde, - signaali-häiriösuhde (C/I), 5. liikennekuormitus.

14. Vaatimuksien 12 tai 13 mukainen verkkolaitteisto, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu välineet koodausmuodon valitsemiseksi ottaen huomioon ainakin 10 yksi seuraavista: - käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, - ainakin toisen siirtosuunnan ja käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, 15. sanotun siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, ja - liikennekuormitus.

15. Jonkin vaatimuksen 12-14 mukainen verkkolaitteisto, tun-20 nettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu välineet koodausmuodon valitsemiseksi siten että se vähentää »· » i * · ' ·’ allokoitujen resurssien määrää kummassakin siirtosuunnassa • · · •••| ja/tai optimoi laadun. ”·; 25

16. Jonkin vaatimuksen 12-15 mukainen verkkolaitteisto, tun- I I I nettu siitä, että koodausmuodon ohjausvälineisiin (71) kuuluu ' välineet mitattua siirtolaatua edustavan tiedon vertaamiseksi . ainakin yhteen ennalta määrättyyn kynnykseen joka on signaa- I · « li-häiriösuhteen ennalta määrätty arvo. * · 30

• · : 17. Matkaviestin matkaviestinjärjestelmää varten, tunnettu ’·;·* siitä, että siihen kuuluu ainakin yksi matkaviestin ja verkko • '·· joka on sovitettu siirtämään kaksisuuntaisia digitaalisia » I 37 115106 signaaleja ainakin yhden matkaviestimen ja sanotun verkon välillä, jolloin sanotussa järjestelmässä käytetään ainakin kahta koo-dausmuotoa, kunkin muodon vastatessa ennalta määrättyä lähde-5 koodausta joka liittyy ennalta määrättyyn kanavakoodaukseen hyötysignaalin lähettämiseksi, kumpaakin siirtosuuntaa varten, sanottuun matkaviestimeen kuuluessa: - välineet (81) jotka määrittävät tiedon joka edus- 10 taa siirron laatua downlink-suunnassa, - välineet (83) jotka lähettävät sanotun tiedon sanottuun verkkoon, ja - välineet jotka vastaanottavat sanotusta verkosta tiedon joka edustaa sanotun verkon valitsemia 15 koodausmuotoja kummallekin siirtosuunnalle,

18. Vaatimuksen 17 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että sanottuihin välineisiin siirron laadun mittaamiseksi kuuluu välineet ainakin yhden seuraavista määrittämiseksi: 20. vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), - vastaanotetun signaalin teho • - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, ·; - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, I · ’ - ajoitus, 25. signaali-kohinasuhde, • · ! ; - signaali-häiriösuhde (C/I), I » - liikennekuormitus.

19. Menetelmä digitaalisten signaalien siirtämiseksi kak- • 30 sisuuntaisesti ainakin yhden matkaviestimen ja verkon välillä • ’* matkaviestinjärjestelmässä, tunnettu siitä, että siinä käyte- tään ainakin kahta koodausmuotoa, kunkin muodon vastatessa : ’*· ennalta määrättyä lähdekoodausta ja ennalta määrättyä kanava- -...· / 38 115106 koodausta hyötysignaalin siirtämiseksi kummassakin siirto-suunnassa, jolloin matkaviestimen ja verkon välisen siirtoyhteyden aikana suoritetaan kaksi erillistä siirtolaadun ana-5 lyysiä vastaavasti kummallekin siirtosuunnalle, valitaan yksi sanotuista koodausmuodoista vastaavan siirtolaatuanalyysin mukaisesti, ja jolloin koodausmuodon valintaan kuuluu vaihe jossa mitattua siirtolaatua edustavaa tietoa verrataan ainakin yh-10 teen ennalta määrättyyn kynnykseen joka on signaali-häiriösuhteen ennalta määrätty arvo.

20. Vaatimuksen 19 mukainen menetelmä jossa määritellään ainakin yhden kynnyksen kaksi sarjaa, tunnettu siitä, että en- 15 simmäistä sarjaa käytetään jos mitattu siirtolaatu huononee ja toista sarjaa käytetään jos mitattu siirtolaatu paranee.

21. Vaatimuksien 19 tai 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanottuun koodausmuodon valintaan kuuluu lähdekooda- 20 uksen ja kanavakoodauksen valinta.

: · 22. Jonkin vaatimuksen 19-21 mukainen menetelmä, tunnettu *;;; siitä, että kummankin siirtosuunnan siirron laadun mittauk- **; seen kuuluu ainakin yhden seuraavista määrittäminen: i I I 25. vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde, - vastaanotetun signaalin teho - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, . - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, - ajoitus, 30. signaali-kohinasuhde, ’ ’’ - signaali-häiriösuhde (C/I) , - liikennekuormitus. j * » * * * * / 39 115106

23. Jonkin vaatimuksen 19-22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanotussa muodon ohjausvälineiden valinnassa otetaan myös huomioon ainakin yksi seuraavista: - käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatuta- 5 so, - ainakin toisen siirtosuunnan ja käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, - sanotun siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, ja 10. liikennekuormitus.

24. Jonkin vaatimuksen 19-23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanottu koodausmuodon valinta suoritetaan siten että se vähentää allokoitujen resurssien määrää kummassakin 15 siirtosuunnassa ja/tai optimoi laadun.

25. Matkaviestinjärjestelmä, tunnettu siitä, että siihen kuuluu ainakin yksi matkaviestin ja verkko joka pystyy siirtämään kaksisuuntaisesti digitaalisia signaaleja sanotun aina- 20 kin yhden matkaviestimen ja sanotun verkon välillä, sanotussa järjestelmässä käyttäessä ainakin kahta : ·’ koodausmuotoa, kunkin muodon vastatessa ennalta määrättyä ·”· lähdekoodausta ja ennalta määrättyä kanavakoodausta hyötysig- • 1 **;1 naalin lähettämiseksi kumpaakin siirtosuuntaa varten, 1 1 » ·'·; 25 matkaviestimeen kuuluessa välineet jotka sanotun matkaviestimen ja sanotun verkon välisen siirtoyhteyden aika- t » na mittavat siirtolaadun downlink-suunnassa ja lähettävät , verkkoon tiedon joka edustaa mitattua siirtolaatua downlink- - « » Ml suunnassa, * 1 * · M 30 verkkoon kuuluessa välineet jotka sanotun matka- t 1 : “ viestimen ja sanotun verkon välisen siirtoyhteyden aikana mittavat siirtolaadun uplink-suunnassa, ja • verkkoon kuuluessa muodon ohjausvälineet (71) jotka valitsevat kummallekin siirtosuunnalle yhden sanotuista koo- 40 115106 dausmuodoista sen tiedon perusteella joka edustaa mitattua siirtolaatua vastaavassa suunnassa, jolloin sanottuun verkkoon kuuluu yhden sanotuista koodausmuodoista valitsemiseksi uplink-suunnalle välineet 5 uplink-suunnassa mitatun siirtolaadun vertaamiseksi ainakin yhteen ennalta määrättyyn kynnykseen joka on signaali-häiriösuhteen ennalta'määrätty arvo.

26. Vaatimuksen 25 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tunnettu 10 siitä, että sanottuun verkkoon kuuluu uplink-suunnassa mitatun siirtolaadun vertaamiseksi ainakin yhteen ennalta määrättyyn kynnykseen välineet joissa käytetään ainakin yhden kynnyksen kahta sarjaa, jolloin ensimmäistä sarjaa käytetään jos mitattu siirtolaatu huononee ja toista sarjaa käytetään jos 15 mitattu siirtolaatu paranee.

27. Vaatimuksien 25 tai 26 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu koodausmuodon valitsemiseksi välineet lähdekoodauksen 20 ja välineet kanavakoodauksen valitsemiseksi. i t

28. Jonkin vaatimuksen 25-27 mukainen järjestelmä, tunnettu J siitä, että sanottuihin välineisiin siirtolaadun mittaamisek- si kuuluu välineet ainakin yhden seuraavista määrittämiseksi: > » t '1 25 - vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), - vastaanotetun signaalin teho - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, , - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, V I » - ajoitus, * · 30. signaali-kohinasuhde, 1 " - signaali-häiriösuhde (C/I), ·. « I t · - liikennekuormitus. s · · » 41 115106

29. Jonkin vaatimuksen 25-28 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu välineet koodausmuodon valitsemiseksi ottaen myös huomioon ainakin yksi seuraavista: 5. käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatuta so, - ainakin toisen siirtosuunnan ja käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, - sanotun siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, 10 ja - liikennekuormitus.

30. Jonkin vaatimuksen 25-29 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu väli- 15 neet koodausmuodon valitsemiseksi siten että se rajoittaa allokoitujen resurssien määrää kummassakin siirtosuunnassa ja/tai optimoi laadun.

31. Verkkolaitteisto matkaviestinjärjestelmälle, tunnettu 20 siitä, että siihen kuuluu ainakin yksi matkaviestin ja verkko joka pystyy siirtämään kaksisuuntaisesti digitaalisia signaa-leja sanotun ainakin yhden matkaviestimen ja sanotun verkon • t t '.J välillä, I · » ’*·* järjestelmän käyttäessä ainakin kahta koodausmuo- 25 toa, kunkin muodon vastatessa ennalta määrättyä lähdekoodaus-ta ja ennalta määrättyä kanavakoodausta hyötysignaalin siir-• tämiseksi kumpaankin siirtosuuntaan, verkkolaitteistoon kuuluessa muodon ohjausvälineet (71) jotka valitsevat kummallekin siirtosuunnalle yhden sano-*!’ 30 tuista koodausmuodoista sen tiedon perusteella joka edustaa t mitattua siirtolaatua vastaavassa suunnassa, ·;’ jolloin muodon ohjausvälineisiin (71) kuuluu yhden : ** sanotuista koodausmuodoista valitsemiseksi uplink-suunnalle välineet uplink-suunnassa mitatun siirtolaadun vertaamiseksi 115106 ainakin yhteen ennalta määrättyyn kynnykseen joka on signaa-li-häiriösuhteen ennalta määrätty arvo.

31 115106 mainittujen käytettyjen muotojen käyrien välisiä leikkauspisteitä. Molemmissa tapauksissa käytetään siten n muotoa, jotka voi-5 daan numeroida Ci(i=l,...n), ja n laatukynnystä Si (i=l,...,n), kuten voidaan havainnollistaa kuviota 11 vastaavalla kaaviolla. Ainoana erona edellä käsiteltyyn verrattuna on, että kaksi 10 indekseiltään erilaista muotoa eivät systemaattisesti vastaa erilaisia resursseja ja tämä tarkoittaa muunnettua muotoa vain, jos bruttonopeus on erilainen. Tällöin voidaan käyttää samantyyppistä päätösalgoritmia, jota 15 on selitety kuvioon 10 liittyen. "Ping-pong"-ilmiöiden välttämiseksi tällöin voidaan käyttää kahta kynnysjoukkoa sen mukaan odotetaanko muutosta voimakkaampaan tai heikompaan koodausmuotoon. 20

32. Vaatimuksen 31 mukainen verkkolaitteisto, tunnettu siitä, 5 että muodon ohjausvälineisiin (71) kuuluu uplink-suunnassa mitatun siirtolaadun vertaamiseksi ainakin yhteen ennalta määrättyyn kynnykseen- välineet joissa käytetään ainakin yhden kynnyksen kahta sarjaa, jolloin ensimmäistä sarjaa käytetään jos mitattu siirtolaatu huononee ja toista sarjaa käytetään 10 jos mitattu siirtolaatu paranee.

33. Vaatimuksien 31 tai 32 mukainen verkkolaitteisto, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu koodausmuodon valitsemiseksi välineet lähdekoodauksen ja vä- 15 lineet kanavakoodauksen valitsemiseksi.

34. Jonkin vaatimuksen 31-33 mukainen verkkolaitteisto, tunnettu siitä, että välineisiin siirtolaadun mittaamiseksi kuuluu välineet ainakin yhden seuraavista määrittämiseksi: 20. vastaanotetun signaalin bittivirhesuhde (BER), - vastaanotetun signaalin teho - matkaviestimen ja tukiaseman välinen etäisyys, - siirtokanavan impulssivasteen estimaatti, - ajoitus, 25. signaali-kohinasuhde, ; - signaali-häiriösuhde (C/I), - liikennekuormitus. « · · i

35. Jonkin vaatimuksen 31-34 mukainen verkkolaitteisto, tun- i * ” 30 nettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu ? t : “ välineet koodausmuodon valitsemiseksi ottaen myös huomioon ;·’ ainakin yksi seuraavista: ; ’·· - käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatuta- ./ so, , 43 115106 - ainakin toisen siirtosuunnan ja käynnissä olevan siirtoyhteyden vaatima laatutaso, - sanotun siirtoyhteyden siirtämän palvelun tyyppi, ja 5. liikennekuormitus.

36. Jonkin vaatimuksen 31-35 mukainen verkkolaitteisto, tunnettu siitä, että sanottuihin muodon ohjausvälineisiin kuuluu välineet koodausmuodon valitsemiseksi siten että se rajoittaa 10 allokoitujen resurssien määrää kummassakin siirtosuunnassa ja/tai optimoi laadun. 15