FI122090B - Tehostettu tietoliikennejärjestelmä - Google Patents

Description

Tehostettu tietoliikennejärjestelmä

Keksinnön ala

Keksintö liittyy viestintään ja erityisemmin tietoliikennejärjestelmään, joka käyttää aikajakoista viestintäresurssia.

5 Keksinnön tausta

Aikajakokanavoinnissa (time-division multiplexing, TDM) aikatoimi-alue on jaettu useisiin toistuviin aikaväleihin, joiden pituus on tyypilliseesti kiinteä. Yksi aikaväli vastaa yhtä osakanavaa, joka voidaan allokoida eri lähteiden lähetyksille. Yksi TDM-kehys muodostuu perättäisen aikavälien sekvenssistä, 10 ja TDM-kehykset toistuvat syklisesti.

TDM voidaan laajentaa lisäksi matkaviestinjärjestelmän aikajakoi-seksi monikäyttöjärjestelmäksi (time-division multiple access, TDMA). TDMA on digitaalinen siirtotekniikka, jossa radiotaajuus on jaettu aikaväleihin, jotka voidaan allokoida useille yhteyksille. Tällä tavoin yksittäinen taajuus voi tukea 15 useita rinnakkaisia datakanavia.

TDMA:ta on perinteisesti käytetty piirikytkentäisessä matkaviestinnässä, jossa pari vastaavia aikavälejä nousevan ja laskevan siirtotien kehyksissä muodostaa kanavan, joka voidaan osoittaa yhdelle yhteydelle. Optimoidun kapasiteetin käytön lisäksi perushyöty TDMA: n käytöstä näissä järjes-20 telmissä on se, että matkaviestimen radio-osan tarvitsee kuunnella ja lähettää vain omassa aikavälissään. Muun osan ajasta matkaviestin voi suorittaa verkon mittauksia ja havainnoida ympäröiviä lähettimiä eri taajuuksilla. Tämän ansiosta matkaviestimen yhteysvastuun vaihto sujuu turvallisesti.

Haittapuolena on kuitenkin, että osoitetun aikaväliparin siirtokapasi-25 teetti on kokonaan varattu yhteydelle. Tyypillisesti yhden aikavälin kautta saatu 5 kaistanleveys ei tarjoa riittävästi siirtokapasiteettia dataintensiivisille sovelluk-

C\J

^ sille, kuten pakettidatan siirtoon. Aikavälien ketjuttaminen yhden matkaviesti- ^ men siirtokapasiteetin kasvattamiseksi on tehokasta, mutta yksittäisille viestin- ^ täverkoille allokoidaan tyypillisesti vain rajallinen kaistanleveys eivätkä ne voi £ 30 tarjota suuria osoitettuja siirtoresursseja monille matkaviestimille, jotka käyttäen vät dataintensiivisiä sovelluksia.

co J Joissakin tietoliikennejärjestelmissä siirtokapasiteetin käyttöä on op- 00 o timoitu hyödyntämällä pakettidatasiirtojen sporadista luonnetta. Matkaviestimet ^ voivat esimerkiksi jakaa laskevan siirtotien pakettidatakanavan ja kukin matka- 35 viestimistä käyttää kanavaa vain sen ajanjakson, jolloin ne vastaanottavat tie- 2 toa verkkorakenteesta. Järjestelmässä, joka käyttää aikajakoisia viestintäke-hyksiä tällainen järjestely voidaan toteuttaa tiedottamalla matkaviestimelle tulevasta tiedosta, ja tarjoamalla matkaviestimelle informaatio pakettidatakana-vasta, jonka kautta kyseinen tieto on saatavilla. Tämä kanavainformaatio sisäl-5 tää kehysosoitteen, eli indikaation järjestelmän käyttämän TDM-kehyksen yhdestä tai useammasta aikavälistä. Matkaviestin alkaa kuunnella indikoitua ai-kaväliä/indikoituja aikavälejä perättäisissä kehyksissä ja aikaväleissä olevan informaation perusteella määrittää onko aikavälissä oleva tieto osoitettu sille vai toiselle matkaviestimelle, joka jakaa saman pakettidatakanavan. Kun havai-10 taan siirron loppu, joko eksplisiittisesti tai inaktiviteettiajastimen ylityttyä, matkaviestin irrotetaan kanavasta eikä sen enää tarvitse kuunnella kanavan aika-väliä/aikavälejä.

Niin kauan kuin laskevan siirtotien lähetyksille indikoitujen aikavälien määrä on olennaisesti pienempi kuin kehyksen aikavälien määrä, matkaviesti-15 men radioyksikkö voi käyttää indikoitujen aikavälien välisen ajan perinteisesti naapurisolujen monitorointiin ja suorittaa siten rutiineja, joiden avulla yhteys-vastuu voi turvallisesti siirtyä solusta toiseen. Kuitenkin mitä lyhyemmäksi laskevan siirtotien kehyksissä olevien muiden taajuuksien selaukseen sallittu aika tulee, sitä vaikeammaksi käy saada kaikki informaatio, joka tarvitaan sujuvien 20 yhteysvastuun vaihtotoimintojen aikaansaamiseksi.

TDMA-kehysrakenteet käsittävät tyypillisesti mekanismeja, jotka va-raavat kehyksiä ennalta määrättyinä kiinteinä ajanjaksoina siihen, että matkaviestimet pääsevät vaihtamaan ohjausinformaatiota. Ohjauskehyksen aikana matkaviestimien ei tarvitse kuunnella tiettyä kanavaa, vaan ne voivat käyttää 25 ajan muihin toimintoihin, esimerkiksi solumonitorointiin. Tämä proseduuri on hyödyllinen, mutta ajanjaksot ohjauskehysten välillä ovat tyypillisesti liian pitkiä >- jotta matkaviestimen monitorointi saavuttaisi riittävän tason. On myös mahdol- ° lista, että ohjauskehys sisältää jotakin hyödyllistä informaatiota, kuten naapu- § risolun yleislähetysinformaatiota, jolloin matkaviestimen tulisi kuunnella myös i h- 30 tuota kehystä.

x Joissakin kehittyneissä järjestelmissä on mahdollista allokoida jopa

CC

kaikki laskevan siirtotien aikavälit lähetykselle, mikä tarkoittaa, että pitkän ja in- n tensiivisen viestintäsession aikana liikkeellä oleva matkaviestin ei pysy riittä- g västi valmistautuneena yhteysvastuun vaihtoa varten. Tämä aiheuttaa ongel- o o 35 mia, joilla voi olla erittäin negatiivinen vaikutus matkaviestimen toiminnalliseen suorituskykyyn.

3

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten tarjota tietoliikennejärjestelmä, joka välttää mainitun haittapuolen siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoitteet saavutetaan matkaviestimellä, verkkorakenne-ele-5 mentillä, tietoliikennejärjestelmällä, menetelmällä ja tietokoneohjelmatuotteella, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että tarjotaan kanavan käyttö-10 informaatiota sisällytettynä kanavan laskevan siirtosuunnan aikaväliin. Tämän kanavan käyttöinformaation perusteella matkaviestin, joka on ohjattu vastaanottamaan tietyn aihealueen informaatiota aikaväleissä, jotka muodostavat kanavan, pystyy päättämään voisiko matkaviestin käyttää ainakin osan kanavan seuraavista aikaväleistä muuhun toimintaan kuin tämän määrätyn aihealueen 15 viestintään. Kanavan käyttöinformaatio tarjotaan edullisesti sellaisessa muodossa, että matkaviestin pystyy välittömästi havaitsemaan aikavälit, jotka eivät kanna sille merkityksellistä tietoa.

Keksinnön perusetu on, että sen avulla matkaviestin voi suorittaa kriittisiä toimintoja, esimerkiksi liikkuvuuden hallintatoimintoja useammin kuin 20 tavanomaisissa järjestelmissä, myös vaikka matkaviestin on nopealla moniai-kavälidatakanavalla, joka pystyy suorittamaan dataintensiivisiä lähetyksiä. Keksinnön muista eduista keskustellaan edullisten suoritusmuotojen yhteydessä.

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-25 teydessä, viitaten oheisiin [mukaanliitettyihin] piirroksiin, joista:

Kuvio 1 näyttää TETRA-tietoliikennejärjestelmän peruselementit; ^ Kuvio 2 esittää TETRA-järjestelmän TDMA-rakenteen; g Kuvio 3 esittää TDMA-kehyksen käyttötapahtuman; n. Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodon x 30 tehostetun matkaviestimen näkökulmasta;

CC

Kuvio 5 esittää vuokaavion suoritusmuotona käytetystä menetel-g mästä SwMI-elementin näkökulmasta; sj- g Kuvio 6 esittää esimerkinomaisen laitteistorakenteen suoritusmuo- o tona käytettyjen laitteiden toteuttamiseksi.

4

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

On huomioitava, että seuraavat suoritusmuodot ovat esimerkinomaisia. Lisäksi vaikka selitysosa voi useissa kohdissa viitata ’’johonkin”, ’’yhteen” tai ’’erääseen” suoritusmuotoon/”eräisiin” suoritusmuotoihin, viittaus ei kohdistu 5 samaan suoritusmuotoon/samoihin suoritusmuotoihin, tai kyseessä oleva tunnusmerkki ei välttämättä sovellu vain yksittäiseen suoritusmuotoon. Eri suoritusmuotojen yksittäisiä tunnusmerkkejä voidaan yhdistää tarjoamaan lisäsuori-tusmuotoja.

Esillä oleva keksintö liittyy tietoliikennejärjestelmään, joka käyttää 10 aikajakoista kehysrakennetta ainakin yhdessä viestintäsuunnassa. Keksinnön suoritusmuotojen toteuttamiseen voidaan käyttää yhdessä tai erikseen useita järjestelmärakenteita, jotka soveltavat erilaisia viestintätekniikoita. Tietoliikennejärjestelmät ja tekniikat kehittyvät jatkuvasti ja keksinnön suoritusmuodot voivat edellyttää useita muutoksia, jotka ovat periaatteessa alan ammattilaisel-15 le ilmeisiä. Tämän vuoksi tämän selitysosan sanoja ja ilmaisuja tulisi tulkita laajasti, sillä niiden on tarkoitus vain havainnollistaa, ei rajoittaa suoritusmuotoja.

Seuraavassa esillä olevan keksinnön periaatteita kuvataan tietoliikennejärjestelmällä, joka soveltaa Terrestrial Trunked Radio (TETRA) -tek-20 nilkkaa. Seuraavassa keksintöä kuvataan käyttäen TETRA-ilmarajapinnan termejä ja elementtejä siten, kun ne on määritetty Euroopan telealan standardeissa ETSI EN 300 392-2; European Standard (Telecommunications series); Terrestrial Trunked Radio (TETRA); Voice plus Data (V+D); Part 2: Air Interface (AI), ja ETSI TR 102 580; Terrestrial Trunked Radio (TETRA); Re-25 lease 2; Designer's Guide; TETRA High-Speed Data (HSD); TETRA Enhanced Data Service (TEDS), rajoittamatta keksintöä kuitenkaan tähän yh-^ teen radiojärjestelmätekniikkaan. Alan ammattilaiselle on selvää, että kek- ° sintöä voidaan soveltaa mihin tahansa viestintätekniikkaan, joka hyödyntää i S aikajakoisia kehyksiä ja jossa käyttäjä pystyy käyttämään yhden tai useam- i ^ 30 pia kehyksen aikavälejä viestinnässään.

x Kuvio 1 näyttää TETRA-tietoliikennejärjestelmän peruselementit.

“ TETRA-standardin määrityksiä soveltavat matkaviestimet 100, 102, 104 co voivat yhdistyä kytkentä- ja hallintarakenteeseen (SwMI) ja tarjota käyttäjille S piirikytkentäisiä puheluita ja lyhytsanomien ja Internet Protocol (IP) - paket- o ^ 35 tidatan kuljetusta. Pakettidatan käyttäjänä voi olla sovelluksia, joita ajetaan suoraan matkaviestimissä 100, 102, 104 tai ulkoisia dataterminaaleja (ei 5 näytetty), jotka voidaan liittää matkaviestimiin 100, 102, 104 TETRA-stan-dardeissa määritetyn päätelaiterajapinnan (Peripheral Equipment Interface, PEI) välityksellä. Jälkimmäisessä tapauksessa PEI kuljettaa pakettidataa sovelluksen ja liitetyn matkaviestimen välillä.

5 TETRA-teknologia on sinänsä laajalti dokumentoitu ja alan am mattilaisen hyvin tuntemaa. Euroopan Telealan Standardointi-instituutin (ETSI) standardi EN 300 392-2 V3.2.1 on ensimmäinen version TETRA-standardista, joka pitää sisällään nopean tiedonsiirtotehostuksen (High Speed Data, HSD), josta käytetään yleisesti nimitystä ”TEDS” tai TETRA 10 Enhanced Data Service. Tämän sisällytyksen seurauksena on saatu tehostettu ilmarajapinta, joka tunnetaan TETRA Release 2 ilmarajapintana. Integ-rointijärjestelynä HSD-kanaville pääsy on sallittu vain TETRA Release 1 oh-jauskanavan kautta. Lisäksi ilmarajapinnan neliaikavälinen TDMA-pääsyra-kenne ja TDMA-kehykset, aikavälit ja osa-aikavälit on säilytetty.

15 Uudet HSD-kanavat käyttävät uusia lisämodulaatioita, kanava- koodauksia ja erilaisia koodausnopeuksia. Olemassa olevan 25 kHz kaistanleveyden lisäksi on standardiin tuotu kolme uutta HSD-kanavan kaistanleveyttä (50 kHz, 100 kHz, 150 kHz). Näin ollen kuvio 1 näyttää suoritusmuotona käytetyn järjestelmän integroidun TETRA-verkon 10 muodossa, 20 joka verkko sisältää perinteisen TETRA 1 -verkkorakenteen 110 ja tehostetun perinteinen TETRA 1 plus nopea tiedonsiirto -verkkorakenteen. Perinteinen verkkorakenne 110 ja tehostettu verkkorakenne 112 voidaan liittää toisiinsa järjestelmärajapinnan (inter-system interface, ISI) ja Internetpaket-tirajapinnan (Internetwork Packet Interface, IPI) välityksellä. Yhteisiä reitit-25 timiä 120, 121, 122 TETRA Release 1 ja nopeaan IP-pakettidatajakeluun on kuvattu tehostetun verkkorakenteen 112 sisällä.

^ Perinteinen matkaviestin 100, joka sisältää TETRA release 1 lä- ° hetin-vastaanottimen T1, pystyy viestimään perinteisesti TETRA Release 1 § ilmarajapinnan T1 AIF välityksellä TETRA Release 1 -verkkorakenteen 110 30 kanssa. Tehostetun verkkorakenteen 112 tukiasemia 114, 116 on parannet-x tu siten, että niillä on perinteisiä TETRA Release 1 -lähetin-vastaanottimia

CC

T1 ja lisäksi yksi tai useampia nopean tiedonsiirron lähetin-vastaanottimia co T2. Perinteinen matkaviestin 102, joka käsittää TETRA Release 1 lähetinkö vastaanottimen T1 pystyy viestimään tehostetun tukiaseman 114 ja yhtei- o 35 sen rakenteen 120, 121, 122 kanssa käyttäen kaikkia TETRA Release 6 1 -verkon palveluja ja välineitä samaan aikaan jättäen huomiotta kaiken nopeaan tiedonsiirtoon liittyvän signaloinnin.

Toisaalta tehostettu nopeaan tiedonsiirtoon kykenevä matkaviestin 104, joka käsittää perinteisen TETRA Release 1 -lähetin-vastaanottimen 5 T1 ja nopean tiedonsiirron lähetin-vastaanottimen T2, rekisteröityy ensin tehostettuun tukiasemaan 116 perinteisesti TETRA Release 1 yhteisen oh-jauskanavan kautta ja kertoo verkkorakenteelle nopean kanavan ominaisuudestaan. Tämä tehdään suoritusmuotona käytetyssä järjestelmässä sisällyttämällä ’Extended capabilities’ elementti U-LOCATION UPDATE RE-10 QUEST PDU -sanomaan aloitusrekisteröitymisen aikana. Rekisteröitymisen jälkeen tehostettu matkaviestin on siten valmis vastaanottamaan ja/tai lähettämään tietoa perinteisen TETRA Release 1 yhteisen ohjauskanavan tai TETRA Release 2 -kanavan välityksellä.

On huomioitava, että vaikka lähetin-vastaanottimet T1 ja T2 on 15 näytetty erillisinä loogisina yksiköinä, se ei tarkoita, että järjestelmäelemen-tit sisältävät kaksi erilaista lähetin-vastaanotinelementtiä. Lähetin-vastaan-otin, joka käsittää T1 ja/tai T2-toiminnallisuuden voidaan suojapiiristä poikkeamatta toteuttaa yhtenä tai useampana fyysisenä yksikkönä.

Matkaviestimet voivat, mutta niiden ei välttämättä tarvitse sisältää 20 myös suorakanavalähetin-vastaanotinta DMO, joka mahdollistaa suora-kanavaviestinnän DMO-ilmarajapinnan DMO AIF yli matkaviestimien välillä. Kuvion 1 esimerkissä DMO on näytetty vain perinteisten matkaviestimien 100, 102 yhteydessä. Alan ammattilaiselle on kuitenkin selvää, että DMO:n sisältyminen matkaviestimeen tai sen puuttuminen tästä ei riipu T1- ja T2-25 rajapinnoista, joten DMO voi sisältyä tai olla sisältymättä mihin tahansa perinteiseen tai tehostettuun matkaviestimeen.

Integroitu TETRA-verkko voi sisältää myös perinteiset ulkoiset lii-§ tynnät muihin TETRA-verkkoihin (TETRA), ulkoisiin GPRS/3G-verkkoihin co (EGPRS/3G) tai ulkoiseen IP-pakettidataverkkoon (IP).

30 Keksintö liittyy viestinnän ilmarajapinnassa toteutettuun mekanis- ^ miin ja sen suoritusmuotona voidaan käyttää ainakin tietoliikennejärjestel- £ män matkaviestintä tai tukiasemaa. Esillä olevassa suoritusmuodossa liityn- g täverkkona halutaan käyttää on TETRA-verkkoa ja termiä matkaviestin käy- jg tetään edustamaan yksikköä, joka muodostuu minkä tahansa tunnistusele- § 35 mentin ja päätelaitteen yhdistelmästä. Tukiasema edustaa tässä kytkentä- ja hallintarakenteen elementtiä suoritusmuotona käytetyssä tietoliikennejär- 7 jestelmässä. Tukiasema vastaa radiolähetyksistä matkaviestimelle ja matkaviestimeltä.

Matkaviestimen tunnistuselementti voi olla minkä tahansa tyyppinen datamuisti, joka on päätelaitteen käytettävissä määrätyn tilaajaan liitty-5 vän tiedon hakemiseksi. Kuten alan ammattilaiselle on tunnettua, tunnistuselementti voidaan toteuttaa monin tavoin. Esimerkiksi tunnistuselementti voi olla käyttäjälaitteen integroitu yksikkö tai irrotettavasti liitetty tunnistus-kortti, jota kutsutaan myös tilaajan tunnistusmoduuliksi. Tunnistuselementti voidaan vaihtoehtoisesti toteuttaa päätelaite-elementtiin sisältyvänä ohjel-10 mistokomponenttina, joka kuvaa yhden verkkoprotokollatunnisteen, esimerkiksi viestintäväylän Media Access Control (MAC) -osoitteen käyttäjän ti-laajainformaatioon. Päätelaite voi olla mikä tahansa laite, tai usean keskenään kytketyn laitteen yhdistelmä, joka tarjoaa yhteyden haluttuun liityntäverkkoon.

15 Mekanismi on sovellettavissa tekniikoihin, jotka käyttävät taajuus kaistoja, jotka on aikajaettu viestintäkehyksiin ja edelleen aikaväleihin. Kuvio 2 havainnollistaa kuviossa 1 suoritusmuotona käytetyn TETRA-järjestel-män TDMA-rakennetta.

ETSI-määritysten mukaan viestintäjärjestelmä hyödyntää ilmara-20 japinnassa TETRAn neliaikavälistä TDMA:ta. Hyperkehys määrittää ylätason kehyshierarkian. Yksi hyperkehys 20 on jaettu 60 multikehykseen 22, ja yksi multikehys 22 on jaettu 18 kehykseen 24. Multikehyksen kahdeksastoista kehys on ohjauskehys. Yksi kehys on jaettu neljään aikaväliin 26, ja sen kesto on 170/3 ms * 56, 67 ms. Perinteisessä vaihemodulaatiossa ai-25 kaväli 26 vastaa 255 symbolin kestoa, joista kunkin kesto on 500/9 ps. Nopeassa tiedonsiirrossa käytetyssä kvadratuuriamplitudimodulaatiossa (Quadrature Amplitude Modulation, QAM) aikaväli on jaettu 34 modulaatio-° symbolikestoon, joista kunkin kesto on 5/12 ms * 416,7 ps. Nousevan siir- § totien aikavälit voidaan jakaa kahteen osa-aikaväliin 28, 29. Tukiasemassa 30 vastaanotetun hyperkehyksen, multikehyksen ja TDMA-kehyksen alkua vii-x västetään kiinteällä kahden aikavälin periodilla laskevan siirtotien hyperke-

CC

hyksestä, multikehyksestä ja TDMA-kehyksestä. Tämä siksi, että matka-$ viestin pystyy vastaamaan laskevan siirtotien signalointiin siihen liittyvän g nousevan siirtotien kehyksen aikana.

o 35 TETRAn nopea ilmarajapinta säilyttää tämän TETRAn aikajakoi- sen monikäytön (TDMA) perusrakenteen, joka käyttää neljää aikaväliä kan- 8 toaaltoa kohti. Nousevan ja laskevan siirtotien aikavälipari joka liittyy nousevan ja laskevan siirtotien radiotaajuuksiin muodostaa fyysisen kanavan. Fyysinen kanava kuljettaa liikenne- ja signalointisanomia loogisten kanavien muodossa, rajapinta ylemmän kerroksen protokollien ja nopean tiedon-5 siirron radiojärjestelmän välillä. Joissakin operaatioissa kaksi tai useampia aikavälejä neljään saakka voidaan ketjuttaa fyysisen kanavan nopeuden lisäämiseksi. Maksimitapauksessa kanava voi täyttää koko kantoaallon.

Nopean tiedonsiirron QAM-kanavat kantavat yksittäisiä informaa-tiolohkoja kuvioina, joihin on multipleksoitu neljän tyyppisiä symboleita. Nä-10 mä neljä symbolityyppiä ovat synkronointisymbolit, pilottisymbolit, otsikko-symbolit, ja datasymbolit. Otsikkosymboleja käytetään siirtämään datasym-boleihin (hyötykuorma) liittyvää tietoa. Järjestelmä hyödyntää kuudentyyp-pisiä QAM-purskeita, ja tehostettu tukiasema käyttää normaaleja laskevan siirtotien purskeita (normal down-link burst, NDB) IP-pakettidataliikenteen ja 15 ohjaussanomien lähettämiseksi tehostetulle matkaviestimelle.

Pakettidatapalvelun pääsyä radiorajapintaan kontrolloi Sub-Network dependent Convergence Protocol -kerros (SNDCP). SNDCP neuvot-telee kunkin pakettidatasovelluksen puolesta palvelun laatuvaatimukset (Quality of Service, QoS) TETRA kytkentä- ja hallintarakenteen (SwMI) 20 kanssa ja hankkii sopivan radiokanavan pakettidatan vaihtamiseksi matkaviestimen ja tukiaseman välillä. Pakettidatakanavaa (packet data channel, PDCH) voi jakaa useampi matkaviestin; tukiasema tällöin allokoi resursseja yksittäisille matkaviestimille.

Ennen kuin matkaviestin saa pääsyn yhteenkään SNDCP-palve-25 luista, se käy ensin läpi pakettidatarekisteröintiproseduurin, jota kutsutaan pakettidataprotokollakontekstin (packet data protocol, PDP) aktivoinniksi. PDP-kontekstin aktivoinnin aloittaa tyypillisesti matkaviestin, ja siihen kuu-o luu PDP-osoitetta ja muita tiedonsiirron aikana käytettäviä parametreja kos- ώ keva neuvottelu. PDP-osoite liitetään TETRA-yksilötunnukseen. Yksilölli- isL 30 nen PDP-konteksti voidaan perustaa kullekin PDP-osoitteelle, joka on aktii- ^ vinen verkossa (eli valmis lähettämään tai vastaanottamaan dataa). PDP- £ osoitteen ja ITSIn lisäksi PDP-konteksti sisältää myös SNDCP-palvelupiste- g tunnisteen (SNDCP service access point, SN-SAP), tai yleisemmin NSAPIn jg (Network service Access Point Identifier, NSAPI), jonka välityksellä o 35 SNDCP:n palvelut ovat ylemmän kerroksen protokollien käytössä. Matka- 9 viestimeen ja SwMI:iin tallennetut TETRA PDP -kontekstit siten muodostavat loogisen yhteyden.

PDP-kontekstin aktivoinnin yhteydessä matkaviestin ja kytkentä-ja hallintarakenne neuvotelevat pakettidatasiirrossa käytettävät QoS-para-5 metrit. SwMI yrittää osoittaa matkaviestimen fyysiselle kanavalle, joka on matkaviestimen ilmoitettujen kykyjen rajoissa, tarjoaa riittävän signaalitason ja pystyy tyydyttämään matkaviestimen kanssa sovitut QoS-vaatimukset. Esillä olevassa suoritusmuodossa oletamme, että matkaviestimen QoS-vaatimus vastaa nopeaa tiedonsiirtoa. Jos matkaviestin on tehostettu mat-10 kaviestin ja pystyy siten nopeaan tiedonsiirtoon, tukiasema voi päättää allokoida yhteydelle resurssit TETRA-järjestelmän nopeista datakanavista.

Kun PD-konteksti on aktivoitu ja QoS neuvoteltu, MS ja SwMI voivat milloin tahansa käynnistää varsinaisen tiedonsiirron. Esimerkiksi kun SwMI haluaa lähettää pakettidataa matkaviestimelle, SwMI osoittaa matka-15 viestimen sopivalle PDCH:lle. SwMI voi lähettää matkaviestimen nopealle datakanavalle, jos matkaviestin pyysi PDP-kontekstin aktivointi- tai modifi-ointipyynnössä sellaista QoS:ää, joka edellyttää suurempaa nopeutta kuin mitä TETRA 1 PDCH -kanavat voivat tarjota. SwMI SNDCP lähettää SN-DATA TRANSMIT REQUEST PDU:n, joka sisältää ’’Channel allocation” -20 informaatioelementin, joka sisältää indikaation matkaviestimelle osoitetuista aikaväleistä. Kun SwMI lähettää ensimmäistä SN-DATA PDU:ta, se käynnistää READY-ajastimen, joka tämän jälkeen nollataan aina, kun uusi SN-DATA PDU lähetetään matkaviestimelle. Kun READY-ajastin SwMI SNDCP:ssä umpeutuu, se antaa SN-END OF DATA PDU:n, joka sisältää 25 matkaviestimelle uuden kanava-allokaation yhteiselle ohjauskanavalle, ja siirtyy valmiustilaan. Vastaavasti matkaviestimen SNDCP vastaanottaa SN-^ END OF DATA PDU:n, lopettaa READY-ajastimensa, käynnistää STAND- ° BY-ajastimeen ja siirtyy valmiustilaan ilmaistulla kanavalla.

§ Niin kauan kuin READY-ajastin on käynnissä, matkaviestin siis ^ 30 kuuntelee perättäisistä kehyksistä kaikki aikavälit allokoidulla PDCH:lla. Niin x kauan kuin matkaviestin on tässä tilassa, jos kanava täyttää monia kehyk- sen aikavälejä, on selvää, että matkaviestimellä ei ole aikaa mennä mille-co kään muulle kanavalle kuulostelemaan naapuritukiasemilta tulevia lähetyk- £ siä. Jos matkaviestin on liikkeellä, ja nykyisen solun peitto heikkenee, mat- o o 35 kaviestimellä ei ole mitään mahdollisuutta suorittaa riittävästi muita kriittisiä toimintoja, esimerkiksi liikkuvuuden hallintatoimintoja. Tyypillisesti matka- 10 viestin on tietoinen naapuritukiasemasta sen oman solun yleislähettämän tiedon perusteella. Kuitenkin jos se ei ole pystynyt kuulostelemaan ja mittaamaan näistä tukiasemista tulevia signaaleja, sillä ei ole tarpeeksi tietoa optimaalisen yhteysvastuun vaihdon tekemiseen. Esimerkiksi matkaviestin 5 voi päätyä valitsemaan ensimmäisen tukiaseman joka on tarpeeksi hyvä tai aloittamaan mittaukset yksitellen ja tehdä valinnan vasta sitten. Kumpikaan näistä vaihtoehdoista ei ole hyväksyttävä normaalille toiminnalle.

Tällaisen tilanteen välttämiseksi suoritusmuotona käytetyssä järjestelmässä SwMI on järjestetty sisällyttämään johonkin kanavan kohtaan 10 kanavan käyttöinformaatiota, joka ilmaisee matkaviestimelle voiko matkaviestin käyttää ainakin osan kanavan lähetyskestosta muuhun aktiviteettiin kuin määrätyn kontekstin viestintään. Kanavan käyttöinformaation perusteella vastaanottava matkaviestin pystyy päättämään pysyäkö kanavalla vai lähteä kanavalta suorittamaan muita tehtäviä ajanjaksoksi, joka muodostuu 15 ainakin osasta näistä kanavan lopuista aikaväleistä. Kanavalta lähteminen tarkoittaa tässä yhteydessä sitä, että matkaviestin ei välttämättä kuuntele kanavan lähetyksiä ja pystyy tämän vuoksi osallistumaan toimintoihin, jotka eivät normaalisti ole mahdollisia, kun matkaviestin lähettää tai vastaanottaa kanavalla. Edullisesti kanavan käyttöinformaatio tarjotaan sen ajanjakson 20 ensimmäisessä aikavälissä, jossa matkaviestin voi turvallisesti olla kuuntelematta kanavan lähetyksiä. Kun matkaviestin on vastaanottanut aikavälin, se voi päätellä tuleeko sen kuunnella yksi tai useampi aikaväli seuraavissa kehyksissä, vai onko se vapaa käyttämään näiden aikavälien muodostama ajanjakso muihin toimintoihin, esimerkiksi naapurisolujen selaukseen. Muita 25 aikavälejä kanavan käyttöinformaation kantamiseksi voidaan kuitenkin käyttää suojapiiristä poikkeamatta.

i- Kuvio 3 esittää TDMA-kehyksen käyttötapahtuman, jota kehystä ^ hyödynnetään kuvion 1 suoritusmuotona käytettävässä TETRA-järjestel- § mässä. Kuvio 3 esittää viisi laskevan siirtotien TDMA-kehystä 300, 301, rl. 30 302, 303, 304 yhdessä taajuuskaistassa. Kukin kehyksistä 300, 301, 302, x 303, 304 käsittää neljä aikaväliä, jotka voidaan osoittaa nopealle datakana- * valle. Kuviossa 3 joiden kehysten 301, 302, 303 aikavälit on merkitty N:llä g osoittamaan, että aikavälit ovat normaaleja QAM-aikavälejä. Joidenkin ke- g hysten 300, 304 aikavälit on merkitty C:llä esittämään, että ne ovat yhdistet- o 35 tyjä aikavälejä ja käsittävät yhteen ja samaan osoitteeseen osoitettua in formaatiota.

11

Normaali QAM-aikaväli N 303 käsittää MAC-otsikon 311, joka ilmaisee aikavälissä olevan tiedon vastaanottajan. Vastaanottaja voidaan ilmaista eksplisiittisesti millä tahansa kelvollisella vastaanottajan osoitteella, esimerkiksi yksilötunnuksella (individual short subscriber identity, ISSI), 5 ryhmätunnuksella (group hort subscriber identity, GSSI), tai tapahtumatun-nuksella. Vastaanottaja voidaan ilmaista myös implisiittisesti, Esimerkiksi kun data on osa fragmentoitua sanomaa, vain fragmentoitua sanomaa kantava ensimmäinen aikaväli käsittää vastaanottajan osoitteen. Sanoman tyypin perusteella muut matkaviestimet pystyvät kuitenkin päättelemään ovat-10 ko ne aikavälin vastaanottajia vai ei. QAM-aikaväli voi joissakin tapauksissa sisältää dataa useammalle kuin yhdelle vastaanottajalle. Esimerkki tällaisista tapauksista on PDU-yhdistelyn käyttö, jossa aikaväli käsittää sanomia, jotka on osoitettu joukolle vastaanottajia. Tällaisessa tilanteessa kukin sanoma alkaa MAC-otsikolla, joka ilmaisee seuraavan viestin vastaanottajan. 15 Kuvio 3 esittää tyypillisen tapauksen, jossa yksi aikaväli käsittää informaatiota yhdelle vastaanottajalle.

Normaali QAM-aikaväli 303 käsittää myös QAM-pääsynohjauska-navan AACH-Q 312, joka tarjoaa informaatiota hajasaantimahdollisuuksista vastaavassa nousevan siirtotien aikavälissä. Siirrettävien sanomien data 20 voi käyttää aikavälin loppuosan.

Näin ollen, kun toimitaan normaaleilla QAM-aikaväleillä matkaviestimen on vastaanotettava kukin kanavan aikaväli, sillä kukin aikaväleistä voi sisältää eri vastaanottaja- tai hajasaanti-informaatiota.

Yhdistettyjen aikavälien joukko Cts 320 muodostuu ryhmästä ai-25 kavälejä, jotka käsittävät informaatiota yhdelle ja samalle vastaanottajalle. Yhdistelmän Cts pituus ei riipu kanavan koosta ja voi siten ulottua yhteen tai useampaan perättäiseen kehykseen. Pituus voi siten luonnollisesti olla o myös lyhyempi kuin kanavan koko. Esimerkiksi, jos kanavan pituus on kol- ώ me (aikavälit 2, 3, ja 4) ja yhdistelmän pituus on kahdeksan, yhdistelmä ^ 30 ulottuu kahteen kokokehykseen ja kolmannen kehyksen kahteen aikaväliin ^ (aikavälit 2 ja 3).

£ Kuvion 3 suoritusmuodossa kanavan koko on neljä ja siten yksi g kanava ulottuu koko kehyksen pituudelle. Koska kehyksen pituus ja kana- jg van pituus vastaavat täysin toisiaan, kanavan ensimmäinen aikaväli on o 35 myös kehyksen ensimmäinen aikaväli. Tässä nimenomaisessa suoritus-

C\J

muodossa määritetään siten lisäksi, että kanavan käyttöinformaatio on aina 12 sisällytettynä kanavan ensimmäiseen aikaväliin. Tulisi huomioida, että tämä päällekkäisyys on vain tämän edullisen suoritusmuodon ominaisuus. Jos kanavan koko on esimerkiksi kolme (aikavälit 2, 3, ja 4) kuten edellä, kanavan ensimmäinen aikaväli olisi ensimmäisen kehyksen toinen aikaväli. Li-5 säksi kahdeksan aikavälin yhdistelmän tapauksessa seuraava yhdistelmä voisi tällaisessa tapauksessa alkaa jo kolmannen kehyksen neljännessä aikavälissä.

Kuvio 3 esittää suoritusmuotona käytettyä rakennetta ensimmäisen kehyksen 300 avulla. Yhdistelmän Cts 32 sisältävän kanavan ensim-10 mäinen aikaväli on merkitty H:lla indikoimaan, että aikaväli käsittää kanavan käyttöinformaatiota. Riippuen kanavan käyttöinformaatiossa olevan tiedon määrästä kanavan käyttöinformaatio voi ulottua koko aikavälin pituudelle, tai se voi olla sisällytettynä aikavälin määrättyihin osiin, edullisesti sen alkuun siten, että loppu aikavälistä voidaan täyttää määrätyn matkaviesti-15 men tiedolla.

Kanavan käyttöinformaatiossa olevat indikaatiot voidaan antaa monella tavalla suojapiiristä poikkeamatta. Olennaisesti kanavan käyttöinformaatio kuvaa kanavan muiden aikavälien käyttöä ja siten tarjoaa vastaanottavalle matkaviestimelle mahdollisuuden päättää pysyäkö kanavalla 20 tai käyttääkö osoitetun kanavan muiden aikavälien muodostaman ajanjakson muihin toimintoihin, esimerkiksi naapurisolujen selaukseen. Lisäksi kanavan käyttöinformaatio voi myös kuvailla aikavälien käyttöä vastaavassa nousevan siirtotien kehyksessä ja siten tarjota vastaanottavalle matkaviestimelle lisäinformaatiota mahdollisuuksista viestiä nousevalla siirtotiellä.

25 On huomattava, että kanavan käyttöinformaatio perusmuodos saan kuvaa kanavan seuraavien aikavälien käyttöä ja sen vaikutus voi siten ulottua yhteen tai useampaan perättäiseen kehykseen. Jos vaikutus ulottuu ^ nykyistä kehystä edemmäs, kanavan käyttöinformaatio voidaan toteuttaa g eri tavoin. Eräässä vaihtoehdossa kanavan käyttöinformaatio on sisällytetty 30 ainoastaan yhdistelmän ensimmäiseen aikaväliin ja se on järjestetty ilmai-x semaan koko yhdistelmän pituus. Tällaisessa tapauksessa matkaviesti- “ meen vastuulla on laskea aikavälit kehysten yli ja palata takaisin kanavalle, $ kun yhdistelmä on päättynyt. Toisessa vaihtoehdossa kanavan käyttöinfor- g maatio on sisällytettynä kanavan ensimmäiseen aikaväliin jokaisessa ke- § 35 hyksessä yhdistelmän aikana. Perättäisissä kehyksissä yhdistelmän koko ilmaistaan vähennetyssä muodossa, jossa yhdistelmän nykyisessä kehyk- 13 sessä olevien aikavälien määrä vähennetään aiemmin ilmaistusta koosta. Suojapiiristä poikkeamatta voidaan soveltaa myös muita mekanismeja määrittämään aikaväli, joka kantaa kanavan käyttöinformaatiota ja hallitsemaan yhdistelmiä, jotka ulottuvat yhden kehyksen yli.

5 Kuvion 3 suoritusmuodossa sovelletaan mekanismia, jossa kana van ensimmäinen aikaväli kussakin kehyksessä sisältää kanavan käyttöinformaatiota, suojapiiriä tähän nimenomaiseen järjestelyyn kuitenkaan rajoittamatta. Kanavan käyttöinformaatiossa käytetty indikaatio on näytetty joukkona erillisiä kenttiä 305, 306, 307, 308, 309. Yhdistelmätilakenttä 305 il-10 maisee onko kanavan kaksi aikaväliä tai useampia aikavälejä osoitettu yhdelle tai useammalle vastaanottajalle. Yhdistelmän pituuskenttä 306 ilmaisee montako perättäistä aikaväliä kuuluu tähän yhdistelmään, eli on tarkoitettu yhdelle ja samalle vastaanottajan osoitteelle. Osoitekenttä 307 ilmaisee vastaanottajan osoitteen. Hajasaannin nousevan siirtotien kenttä 308 ills maisee onko vastaavissa nousevan siirtotien aikaväleissä saatavilla mahdollisuuksia hajasaantiin, ja tunnuslukukenttä 309 sisältää tunnusluvun, joka ilmaisee tilaajaluokan, jolla hallitaan lupia käyttää hajasaannin nousevan siirtotien kentässä ilmaistuja hajasaantimahdollisuuksia. SwMI voi käyttää kaikkia näitä kenttiä kanavan käyttöinformaatiossa tai vain joitakin niistä 20 tarpeen mukaan. Osa informaatiosta voi olla ennalta sovittu kummallekin osapuolelle (MS ja SwMI) eikä sitä siten tarvitse sisällyttää kanavan käyt-töinformaatioon. Käyttämällä yhtä tai useampaa näistä kentistä yhdistelmässä, matkaviestin pystyy tekemään päätöksen tarpeesta pysyä kanavalla lopun kehystä ja ohjata toimintojaan vastaavasti.

25 Keksinnön mukaisen mekanismin ansiosta käyttäjäpäätelaite, jo ka on osoitettu nopealle datakanavalle, jossa on useita aikavälejä, pystyy r- varmistamaan, että saa asianmukaisesti aikavälit, jotka kantavat siihen liit- ^ tyvää dataa, ja pystyy samaan aikaan hyödyntämään ajanjaksoja tällaisten g merkityksellisten aikavälien välillä muiden tärkeiden toimenpiteiden suoritta- isL 30 miseen. Tämä lisää merkittävästi matkaviestimen toimintojen luotettavuutta x nopean tiedonsiirron aikana. Erityisesti vuorottelevia ajanjaksoja voidaan ^ käyttää liikkuvuuden hallintatoimintoihin, kuten radioyksikön virittämiseen g naapurisolujen yleislähetystaajuuksille. Kun matkaviestin pystyy asianmu- g kaisemmin monitoroimaan naapurisoluja, onnistuneen yhteysvastuun vaih- o 35 don mahdollisuudet paranevat ja todennäköisyys tasaiseen pakettidatasiir- toon jopa silloin kuin matkaviestin on liikkeellä paranee.

14

Kuvion 4 vuokaavio esittää keksinnönmukaisen menetelmän suoritusmuodon kuvion 3 käyttötapauksen tehostetun matkaviestimen näkökulmasta. Menetelmä alkaa, kun matkaviestin on kytketty päälle ja on rekisteröityneenä tukiasemasoluun. Alkurekisteröinnissä matkaviestin on jo ilmoit-5 tanut SwMI:lle kyvystään nopeaan tiedonsiirtoon. Alussa matkaviestin viestii SwMI:n kanssa luodakseen (vaihe 400) PDP-kontekstin. Matkaviestin tallentaa SwMI:n kanssa neuvotellun PDP-kontekstin ja pääsee valmiuteen (vaihe 402) PDCH-kanavasaanti-informaatiota varten.

Jos dataa ei ole lähetettäväksi, pakettikanava-allokaatio ei ole 10 tarpeen ja matkaviestin pysyy valmiudessa (vaihe 402) kanava-allokaatiolle CA. Jos SwMI:llä on pakettidataa kuljetettavaksi matkaviestimelle, se lähettää SN-DATA TRANSMIT REQUEST PDU:n, joka käsittää ’’Channel allocation ” -informaatioelementin, lähettääkseen matkaviestimen PDCHJIe. Jos (vaihe 404) matkaviestin vastaanottaa PDU:n, jossa on kanava-allokaatioin-15 formaatioelementti, se voi tarkistaa (vaihe 406) allokoitujen aikavälien rakenteen ja määrittää salliiko rakenne aikaa matkaviestimen muille oleellisille toiminnoille tai tarvitaanko joitakin lisäajanjaksoja niitä varten. Esimerkiksi tarkistus (vaihe 408) voi käsittää tarkistuksen siitä onko allokoitujen aikavälien määrä vähemmän kuin puolet kehyksestä, eli tässä yksi tai kaksi aika-20 väliä. Jos El, matkaviestin päättää käyttää kehyksissä ajanjaksoja, jotka eivät sisällä informaatiota sille oleellisiin liikkuvuuden hallintatoimintoihin. Jos KYLLÄ, kanavaa voidaan käyttää tavanomaisesti ja toimintosarja siirtyy suoraan vaiheeseen 422. On huomattava, että vaiheiden 406 ja 408 tarkistus voidaan suojapiiristä poikkeamatta jättää väliin. Keksinnön menetelmää 25 voidaan soveltaa oletusarvoisesti ilman sen tarpeellisuutta koskevia lisätar-kistuksia. Suoritusmuotona käytetyssä TETRA-järjestelmässä näin on itse r- asiassa tehdään, sillä neliaikaväliselle TEDS-pakettidatakanavalle osoitetun ^ matkaviestimen oletetaan periaatteessa vastaanottavan kaikki TDMA-ke- § hyksen aikavälit.

30 Jos tarkistuksen tulos on positiivinen (YES vaiheessa 408) ja joi- x takin ajanjaksoja tarvitaan muihin matkaviestimen toimintoihin, matkaviestin

CC

määrittää (410) aikavälin CUI_slot, joka voi sisältää kanavan käyttöinfor-$ maatiota Ch info SwMI:ltä matkaviestimelle. Aikaväli CUI slot voidaan sj- g määrittää olemaan esimerkiksi kanavan ensimmäinen aikaväli kaikissa ke- § 35 hyksissä yhdistelmän lähetyksen aikana. Vaihtoehtoisesti aikaväli CUI_slot voidaan määrittää olemaan yhdistelmän ensimmäinen aikaväli. Alan am- 15 mattilainen voi suojapiiristä poikkeamatta soveltaa muita aikavälisijainteja ja mekanismeja.

Kun matkaviestin nyt vastaanottaa (vaihe 412) kanava-allokaatio-informaation mukaisen laskevan siirtosuunnan kehyksen Fr(CA), se voi tar-5 kistaa (vaihe 414) sisältääkö aikaväli CUI_slot kanavan käyttöinformaatiota Ch_info. Jos kanavan käyttöinformaatiota ei ole sisällytetty, matkaviestin voi käyttää kanavaa tavanomaisesti ja toimintosarja siirtyy vaiheeseen 422. Jos kanavan käyttöinformaatiota on sisällytetty, matkaviestin lukee (vaihe 416) aikavälin CUI_slot ja kanavan käyttöinformaation Chjnfo perusteella 10 päättää (vaihe 418) kanavan statuksen, eli tuleeko sen kuunnella ja vastaanottaa kanavan loput aikavälit kehyksessä tai voiko se käyttää ainakin osan kehyksen kanavan ajasta muihin tarkoituksiin. Vaihtoehtoisesti kanavan käyttöinformaatio Chjnfo voidaan sisällyttää määrättyyn aikaväliin oletusarvoisesti siten, että vaihe 414 voidaan jättää väliin.

15 Jos kanavan käyttöinformaatio Chjnfo ilmaisee, että kanavan seuraavissa aikaväleissä on aikavälien yhdistelmä, joka on osoitettu yhdelle ja samalle vastaanottajaosoitteelle ja osoite on matkaviestimen kelvollinen osoite, matkaviestin tietää, että sille on dataa tulossa ja se pysyy kanavalla (vaihe 422). Esimerkiksi, jos matkaviestimelle on osoitettu kehyksen kolme 20 viimeistä aikaväliä ja - yhdistelmätilakenttä 305 ilmaisee KYLLÄ - yhdistelmän pituuskenttä 306 ilmaisee 3 - osoitekenttä 307 ilmaisee matkaviestimen TETRA-yksilötun-nuksen 25 matkaviestin tietää, että kanava käsittää sille tarkoitettua informaatiota ja vastaanottaa kanavan muut aikavälit kehyksessä.

Toisaalta jos kanavan käyttöinformaatio Chjnfo ilmaisee, että kanavan loppu kehyksessä ei sisällä merkityksellistä dataa matkaviestimel-g le, matkaviestin voi jättää kanavan ja suorittaa (vaihe 424) toiminnon F(m) n. 30 kanavan loppujen aikavälien ajan kehyksessä Fr(CA). Esimerkiksi jos yh- x distelmätilakenttä 305 ilmaisee KYLLÄ, mutta osoitekenttä ei sisällä matka- * viestimen osoitetta, matkaviestin tietää, ettei sen tarvitse kuunnella kehyk- $ sen muita aikavälejä ja voi suorittaa funktion F(m). Funktio F(m) on edulli- g sesti liikkuvuuden hallintatoiminto, esimerkiksi toiminto naapurisolujen se- o 35 laamiseksi yhteysvastuun vaihtotoimintoja varten. Liikkuvuuden hallintatoi minto viittaa tässä toimintoon, joka tukee liikkuvuuden ja turvallisuuden hai- 16 lintaan tarvittavia proseduureja matkaviestimen ja SwMI:n välillä. Alan ammattilaiselle on kuitenkin selvää, että suojapiiristä poikkeamatta voidaan soveltaa monia eri toimintoja, indikaatioita ja päätöksentekomekanismeja.

Kuten kuviossa 3 näytetään, kanavan käyttöinformaatio Chjnfo 5 voi lisäksi tarjota lisäinformaatiota mahdollisuuksista käyttää vastaavaa nousevan siirtotien kehystä hajasaantia varten. Jos hajasaannin nousevan siirtotien kenttä 308 ilmaisee, että vastaavassa nousevan siirtotien kehyksessä ei ole hajasaantimahdollisuuksia, matkaviestin voi välttää turhat yritykset ja käyttää yhdistelmän ajan johonkin toiseen toimintoon, joko johon-10 kin aktiiviseen toimintoon tai pariston säästötoimintoon, esimerkiksi uneen. Jos hajasaannin nousevan siirtotien kenttä 308 ilmaisee, että vastaavassa nousevan siirtotien kehyksessä on hajasaantimahdollisuuksia, mutta tun-nuslukukenttä 309 sisältää tunnusluvun, joka ei ole matkaviestimen tilaaja-luokka, matkaviestin voi tehdä samanlaisen päätelmän. Jos hajasaannin 15 nousevan siirtotien kenttä 308 ilmaisee, että vastaavassa nousevan siirtotien kehyksessä on hajasaantimahdollisuuksia, ja tunnuslukukenttä 309 ilmaisee tunnusluvun, joka on yhtäpitävä matkaviestimen tilaajaluokan kanssa, matkaviestin voi pysyä kanavalla ja käyttää hajasaannin nousevan siirtotien kentässä 308 ilmaistuja hajasaantimahdollisuuksia.

20 Matkaviestin tarkistaa (vaihe 426) sisältävätkö aikavälit, jotka se vastaanottaa SN-END OF DATA PDU:n. Jos KYLLÄ, matkaviestin pysäyttää READY-ajastimensa, käynnistää STANDBY-ajastimen ja siirtyy valmiustilaan (vaihe 402) SwMI:n SN-END OF DATA PDU:ssa ilmaisemalla kanavalla.

25 Kuvion 5 vuokaavio esittää suoritusmuodon keksinnön mukaises ta menetelmästä verkkorakenne-elementin näkökulmasta kuvion 3 käyttö-^ tapauksessa. Verkkorakenne-elementti tässä suoritusmuodossa voi olla o kuvion 1 tehostettu tukiasema. Toimintosarja alkaa vaiheessa, jossa tukita asema on kytketty päälle ja toiminnassa verkossa. Toiminnan aikana tu- ^ 30 kiasema vastaanottaa (vaihe 50) SwMI:ltä matkaviestimille lähetettävän da- tan ja datan vastaanottajien osoitteet. Tukiasema kokoaa (vaihe 51) datan £ ilmarajapinnan kehysten aikaväleihin erilaisten TETRAn tavanomaisten ka- g navaosoitus-, siirto- ja priorisointisääntöjen mukaisesti. Kun kootaan läskein van siirtotien kehystä Frk nopealla datakanavalla, tukiasema tarkistaa (vaihe oo § 35 52) myös ylittääkö yhdelle ja samalle kohdevastaanottajalle tarkoitetun da- ^ tan määrä yhden aikavälin siirtokapasiteetin. Jos (Vaihe 53) El, tukiasema 17 sisällyttää (vaihe 54) datan tavanomaisesti laskevan siirtosuunnan aikaväliin. Jos (vaihe 53) KYLLÄ, tukiasema havaitsee yhdistelmän Cts ja järjestää (vaihe 55) tälle kohdevastaanottajalle tarkoitetun datan perättäisiin aika-väleihin nopealla datakanavalla Chivis, joka on osoitettu kohdevastaanotta-5 jalle. Pakettidatasiirroissa siirrettävän datan määrä hyvin usein ylittää yhden aikavälin kapasiteetin, joten yhdistelmän mahdollisuus tapahtuu melko usein. Yksi kehys voi sisältää yhden tai useampia yhdistelmiä.

Tukiasema lisäksi määrittää (vaihe 56) hajasaantimahdollisuudet Raui vastaavan nousevan siirtotien kehyksen aikaväleissä. Kanavan yhdis-10 telmää Cts koskevan informaation ja kanavan hajasaantimahdollisuuksia koskevan tiedon perusteella tukiasema kokoaa (vaihe 57) kanavan käyttö! nformaation ja sisällyttää sen kanavan aikaväliin. Kuten kuvioiden 3 ja 4 yhteydessä keskusteltiin, kanavan käyttöinformaatiota kantava aikaväliä voidaan vaihdella toteutuksen mukaan.

15 Tämän jälkeen tukiasema kokoaa (vaihe 58) kehyksen FRk(CH- info), joka käsittää yhdistelmän Cts kanavan ChMS perättäisissä aikaväleissä ja kanavan käyttöinformaation kanavan ChMs määrätyssä aikavälissä.

Kun kehys on luotu, tukiasema lähettää (vaihe 59) sen ilmaraja-pinnan yli matkaviestimelle. Yhdistelmien ja kanavan käyttöinformaation eri 20 tyyppien tarkemman kuvauksen osalta viitataan kuvioiden 3 ja 4 kuvauksiin.

Edellä kuvioissa 2-5 kuvatut aiheet/kohdat, signalointisanomat ja niihin liittyvät toiminnot eivät ole ehdottomassa kronologisessa järjestyksessä ja jotkin vaiheet/kohdat voidaan suorittaa samanaikaisesti tai annetusta järjestyksestä poiketen. Vaiheiden/kohtien välillä voidaan suorittaa myös 25 muita toimintoja ja esitettyjen sanomien välillä voidaan lähettää muita sig-nalointisanomia. Joitakin vaiheita/kohtia tai vaiheiden/kohtien osia voidaan r- myös jättää pois tai ne voidaan korjata vastaavalla vaiheella/kohdalla tai ^ vaiheen/kohdan osalla.

§ Kuvio 6 esittää esimerkinomaisen laiterakenteen suoritusmuoto- i'» 30 na käytettyjen laitteiden toteutukseen, laitteiden soveltuessa käyttöön esi- x merkiksi tukiasemana, tai matkaviestimenä edellä kuvatuissa suoritusmuo-

CC

doissa. Laite käsittää ohjausyksikön 61, prosessorielementin, joka käsittää $ aritmeettisen loogisen moduulin, joukon erikoisrekistereitä ja ohjauspiirejä, g Laite käsittää myös muistiyksikön 62, tietovälineen, johon tietokoneella luβίο 35 tavissa olevaa dataa tai ohjelmia tai käyttäjädataa voidaan tallentaa. Muisti välineet tyypillisesti käsittävät muistimoduuleita, jotka mahdollistavat sekä 18 lukemisen että kirjoittamisen (RAM) ja muistimoduuleita, joiden sisältöä voidaan vain lukea (ROM). Laite käsittää myös liityntäyksikön 63, jossa on ot-toyksikkö 64 datan syöttämiseksi laitteessa oleviin sisäisiin prosesseihin ja antoyksikkö 65 datan tulostamiseksi laitteen sisäisistä prosesseista.

5 Esimerkkeihin mainitusta ottoyksiköstä 64 tukiasemassa kuuluvat pistoyksiköt, jotka toimivat yhdyskäytävänä sen ulkoisiin liityntäpisteisiin kuljetetulle informaatiolle. Informaation vastaanottamiseksi operaattorilta ot-toyksikkö 64 voi myös käsittää näppäimistön tai kosketusnäytön, mikrofonin tai vastaavan. Esimerkkeihin mainitusta antoyksiköstä 65 tukiasemassa 10 kuuluu pistoyksikkö, joka syöttää dataa sen ulkoisiin liityntäpisteisiin yhdistettyihin linjoihin. Informaation antamiseksi operaattorille antoyksikkö 65 voi käsittää myös näytön, kosketusnäytön, mikrofonin tai vastaavan.

Matkaviestimen liityntäyksikkö 63 käsittää tyypillisesti ainakin käyttöliittymäyksikön käyttäjän kautta kommunikoimiseksi ja radioliityntäyk-15 sikön radioliityntäverkon yli viestimiseksi. Lisäksi liityntäyksikkö käsittää li-säviestintäyksikön toisentyyppisten verkkojen kautta, toisella taajuudella tai paikallisviestintätekniikoiden kautta tapahtuvaa viestintää varten, kuten edellä on kuvattu.

Ohjausyksikkö 61, muistiyksikkö 62 ja liityntäyksikkö 63 on säh-20 köisesti liitetty toisiinsa vastaanotettuun ja/tai tallennettuun dataan kohdistuvien toimintojen systemaattiseksi suorittamiseksi laitteen ennalta määritettyjen, olennaisesti ohjelmoitujen prosessien mukaisesti. Keksinnön mukaisissa ratkaisuissa nämä toiminnot käsittävät toiminteita tukiaseman tai matkaviestimen loogisten yksiköiden, toimintojen ja rajapintojen toteuttami-25 seksi edellä kuvioissa 1-5 esitetyllä tavalla.

Laitteen yksiköt ja lohkot voidaan toteuttaa yhtenä tai useampana -r- integroituna piirinä, kuten sovelluskohtaisena mikropiirinä (ASIC). Myös c3 muut laitteistosuoritusmuodot ovat käyttökelpoisia, kuten erillisistä loogisis- g ta komponenteista rakennettu piiri. Voidaan soveltaa myös näiden eri hyb- r^. 30 ridiä. Kaikki modifikaatiot ja rakenteet suoritusmuodon toiminteen toteutta- x miseksi voidaan suorittaa rutiineina, jotka voidaan toteuttaa lisättyinä tai * päivitettyinä ohjelmistorutiineina, sovelluspiireinä (ASIC) ja/tai ohjelmoitavi- g na piireinä. Ohjelmistorutiinit voidaan ladata laitteeseen.

sj- g On huomattava, että kuviossa 6 on esitetty vain esillä olevan suo- o 35 ritusmuodon esittämiseen tarvittavat elementit. Alan ammattilaiselle on sel-

(M

vää, että tietoliikennelaitteet käsittävät useita lisäelementtejä ja toiminnalli- 19 suuksia, joita ei ole eksplisiittisesti kuvattu tässä. Lisäksi lohkot esittävät loogisia ja toiminnallisia yksiköitä, jotka voidaan toteuttaa yhden tai useamman fyysisen yksikön sisällä tai sen/niiden yhteydessä, riippumatta siitä onko ne kuvattu kuviossa 6 yhtenä tai useampana lohkona.

5 Tietokoneohjelmat voidaan tallentaa tietokoneella tai prosessoril la luettavissa olevalle tietokoneohjelman jakelutietovälineelle. Tietokoneoh-jelmatietoväline voi olla esimerkiksi, mutta ei näihin rajoittuen, sähköinen, magneettinen, optinen, infrapuna- tai puolijohdejärjestelmä, laite tai siirtotie-toväline. Tietokoneohjelmatietoväline sisältää ainakin yhden seuraavista 10 tietovälineistä: tietokoneella luettavissa oleva tietoväline, ohjelman tallennusväline, taltiointiväliaine, tietokoneella luettavissa oleva muisti, hajasaan-timuisti, pyyhittävästi ohjelmoitavissa oleva lukumuisti, tietokoneella luettavissa oleva ohjelmiston jakelupaketti, tietokoneella luettavissa oleva signaali, tietokoneella luettavissa oleva tietoliikennesignaali, tietokoneella luetta-15 vissa oleva painotuote, ja tietokoneella luettavissa oleva kompressoitu ohjelmistopaketti.

On havaittu, että useissa toteutuksissa nopean tiedonsiirron suorituskyky tehostuu merkittävästi, kun ilmarajapinnan kehyksen data koodataan ja lomitetaan kahden tai useamman aikavälin yli. Jotta tämän pitkän 20 lomituksen tai esillä olevan keksinnön vaikutus ei kärsisi, suoritusmuotona käytetyn tietoliikennejärjestelmän suoritusmuodon elementit voidaan lisäksi järjestää suorittamaan ehdotettu lomitus pidempien ajanjaksojen yli, mutta lomittaa kanavan käyttöinformaatio ja muut mahdolliset ohjaustiedot vain sellaisen aikavälin yli, joka on tarkoitettu kanavan käyttöinformaation lähe-25 tyksille. Viitaten kuvioon 3, kehyksissä 300 ja 304 siirretyn informaation aikaväli H tulisi näin ollen lomittaa vain aikavälin H yli. Yhdistettyjen aikaväli-^ en C informaatio voitaisiin lomittaa kolmen yhdistetyn aikavälin yli. Kun mat- 5 kaviestin vastaanottaa informaation ensimmäisessä aikavälissä, se vas- ώ taanottaa myös kanavan käyttöinformaation edellä kuvatulla tavalla. Kenttiisi. 30 en F1, F2 ja F3 perusteella matkaviestin pystyy määrittämään, että seuraa- ^ vat aikavälit yhdistetään ja siten päättelemään, että informaatio on lomitettu £ yhdistettyjen aikavälien yli. Vaihtoehtoisesti aikaväleihin H voidaan sisällyt- g tää lisäkenttä ilmaisemaan jatkuuko lomitus yhdistettyjen aikavälien yli vai sj- m ei.

00 o o ^ 35 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus- 20 muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

δ

(M

i

CD

O

h-· x en

CL

O) 00 m oo o o

(M

Claims (17)

1. Matkaviestin, joka käsittää liityntäyksikön (63), joka on järjestetty vaihtamaan dataa verkkoelementin kanssa kanavassa, joka käsittää aikajakoisen kehyksen aikavälejä; ja 5 muistin (62), tunnettu ohjausyksiköstä (61), joka on toiminnallisesti liitetty muistiin ja liityntäyksikköön ja on järjestetty saamaan matkaviestimen: vastaanottamaan kanavan aikavälissä kanavan käyttöinformaatiota; määrittämään kanavan käyttöinformaation perusteella yhden tai 10 useamman kanavan aikavälin, joka ei sisällä dataa matkaviestimelle; jättämään kanavan määritetyn yhden tai useamman kanavan aikavälin ajaksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan matkaviestimen suorittamaan 15 toiminto määritetyn yhden tai useamman kanavan aikavälin aikana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että toiminto on liikkuvuuden hallintatoiminto tai pariston säästötoiminto.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että kanavan käyttöinformaatio käsittää informaatiota aikavälien 20 yhdistelmästä, joka kuljettaa informaatiota yhdelle ja samalle vastaanottajan osoitteelle; muisti on järjestetty tallentamaan ainakin yhden matkaviestimen osoitteen; ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan matkaviestimen: 25 tarkistamaan sisältyykö sen osoiteidentiteetti kanavan käyttöinfor maation vastaanottajan osoitteeseen; määrittämään että yhdistelmän aikavälit eivät sisällä dataa matka-c3 viestimelle vasteena sille, että sen osoite ei sisälly kanavan käyttöinformaation i o vastaanottajan osoitteeseen. i

5. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen matka- x viestin, tunnettu siitä, että X kanavan käyttöinformaatio käsittää lisäksi hajasaanti-informaatiota, O) m joka ilmaisee mahdollisuudesta lähettää hajasaantisanomia kanavan seuraa- g vissa nousevan siirtotien aikaväleissä, ja ^ 35 ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan matkaviestimen määrit tämään mahdollisuus hajasaantisanomien lähettämiseksi kanavan seuraavissa nousevan siirtotien aikaväleissä kanavan käyttöinformaatiossa olevan haja-saanti-informaation perusteella.

6. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että 5 kahdessa tai useammassa yhdistetyistä aikaväleistä oleva data lo mitetaan yhdessä; ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan matkaviestimen vastaanottamaan kanavan käyttöinformaatioaikaväli erillään yhdistetystä lomituksesta ja purkamaan yhdessä lomitettu data vain vasteena sille, että sen osoite 10 on sisällytetty kanavan käyttöinformaation vastaanottajan osoitteeseen.

7. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen matkaviestin, tunnettu siitä, että kanavan käyttöinformaatio ilmaisee aikavälien yhdistelmän vain nykyisessä kehyksessä; 15 ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan matkaviestimen määrit tämään nykyisessä kehyksessä yhden tai useampia kanavan aikavälejä, jotka eivät sisällä dataa matkaviestimelle, aikavälien sijaitessa nykyisessä kehyksessä, tai nykyisessä kehyksessä ja joukossa seuraavia kehyksiä.

8. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen matka-20 viestin, tunnettu siitä, että kanavan käyttöinformaatio ilmaisee aikavälien yhdistelmän koko pituuden; ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan matkaviestimen määrittämään yhdistelmän koko pituuden perusteella ne kanavan aikavälit, jotka ei-25 vät sisällä dataa matkaviestimelle, aikavälien sijaitessa nykyisessä kehyksessä, tai nykyisessä kehyksessä ja joukossa seuraavia kehyksiä. T-

9. Verkkorakenne-elementti, joka käsittää ^ liityntäyksikön (63), joka on järjestetty vaihtamaan dataa matkaviesti timen kanssa kanavalla, joka käsittää aikajakoisen kehyksen aikavälejä; r^. 30 muistin (62); tunnettu x ohjausyksiköstä (61), joka on toiminnallisesti liitetty muistiin ja liityn- “- täyksikköön ja järjestetty saamaan verkkorakenne-elementin: $ lähettämään kanavan aikavälissä kanavan käyttöinformaatiota, joka sj· g ilmaisee kanavan aikavälien yhdistelmän, joka kantaa informaatiota yhdelle ja o 35 samalla vastaanottajan osoitteelle ja yhdistelmän vastaanottajan osoitteen.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen verkkorakenne-elementti, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan verkkorakenne-elementin sisällyttämään kanavan käyttöinformaatioon hajasaanti-informaatiota, 5 joka ilmaisee mahdollisuuden lähettää hajasaantisanomia, jotka ilmaisevat mahdollisuuden hajasaantisanomien lähettämiseksi seuraavissa kanavan nousevan siirtotien aikaväleissä.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen verkkorakenne- elementti, tunnettu siitä, että 10 ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan verkkorakenne-ele mentin lomittamaan kahden tai useamman aikavälin datan yhdessä, mutta jättämään yhteislomituksesta aikaväli, joka kantaa kanavan käyttöinformaatiota.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen verkkorakenne-elementti, tunnettu siitä, että 15 ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan verkkorakenne-ele mentin ilmaisemaan kanavan käyttöinformaatiossa aikavälien yhdistelmän vain nykyisessä kehyksessä.

13. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 9-12 mukainen verkkorakenne-elementti, tunnettu siitä, että 20 ohjausyksikkö on lisäksi järjestetty saamaan verkkorakenne-ele mentin ilmaisemaan kanavan käyttöinformaatiossa aikavälien yhdistelmän koko pituuden.

14. Menetelmä, joka käsittää: käytetään matkaviestintä tietoliikennejärjestelmässä; 25 vaihdetaan dataa verkkoelementin kanssa kanavassa, joka käsittää aikajakoisen kehyksen aikavälejä, tunnettu siitä, että T- vastaanotetaan kanavan aikavälissä kanavan käyttöinformaatiota; ^ määritetään kanavan käyttöinformaation perusteella yksi tai useampi pi kanavan aikaväli, joka ei sisällä dataa matkaviestimelle; i^. 30 jätetään kanava määritetyn yhden tai useamman kanavan aikavälin x ajaksi.

^ 15. Menetelmä, joka käsittää g käytetään verkkorakenne-elementtiä tietoliikennejärjestelmässä; g vaihdetaan dataa matkaviestimen kanssa kanavalla, joka käsittää o 35 aikajakoisen kehyksen aikavälejä, t u n n e tt u siitä, että lähetetään kanavan aikavälissä kanavan käyttöinformaatiota, joka ilmaisee kanavan aikavälien yhdistelmän, joka kantaa informaatiota yhdelle ja samalla vastaanottajan osoitteelle ja yhdistelmän vastaanottajan osoitteen.

16. Tietokoneen ohjelmatuote, joka on luettavissa tietokoneella, ja 5 koodaa käskyjä sisältävän tietokoneohjelman tietokoneprosessin suorittamiseksi ohjattaessa toimintoja tietoliikennejärjestelmän laitteessa, tunnettu siitä, että prosessi sisältää vaatimuksen 13 tai 14 menetelmän vaiheita.

17. Menetelmä, joka käsittää: vaihdetaan dataa ensimmäisen osapuolen ja toisen osapuolen välil-10 lä kanavalla, joka käsittää aikajakoisen kehyksen aikavälejä; ensimmäinen osapuoli sisällyttää kanavan aikaväliin kanavan käyttöinformaatiota; toinen osapuoli vastaanottaa kanavan käyttöinformaatiota kanavan aikavälissä; 15 toinen osapuoli määrittää kanavan käyttöinformaation perusteella yhden tai useampia kanavan aikavälejä, jotka eivät sisällä dataa toiselle osapuolelle; toinen osapuoli jättää kanavan määritettyjen yhden tai useamman kanavan aikavälin ajaksi. δ CVJ CO o X cc CL CD 00 LO 00 o o CM