FI123200B - Tiedostonsiirto erillisverkossa - Google Patents

Description

Tiedostonsiirto erillisverkossa

Keksintö liittyy PMR-verkoissa (Private Mobile Radio, Professional Mobile Radio) eli erillisverkoissa tehtävään tiedoston siirtoon useille vastaanottajille.

5 TETRA on Euroopassa käytetyin PMR-verkkostandardi. Hakemuksessa kuvataan Tetra-verkkojen toimintaa, mutta keksintö on käyttökelpoinen myös useimpien muiden PMR-verkkojen, kuten Tetrapol, ja P25 yhteydessä.

10 TETRA-verkko on aikajakoinen kanavoiva verkko. Tukiaseman ja päätelaitteiden välinen radiotie on kapasiteetiltaan hyvin kapea, ja yhtäaikaisia puhe- tai datakanavia on käytössä rajoitetusti. Tätä kompensoi osittain ryhmäpuhelun mahdollisuus, jolloin samalla kanavalla tai aikavälillä voidaan lähettää yhdeltä puhujalta tai viestin lähettäjältä viesti kerrallaan usealle vastaanottajalle niin, 15 että käytetään vain yhtä radiokanavaa kunkin tukiaseman alueella ja näin usea vastaanottaja vastaanottaa puhelun, eikä radiotie kuormitu enempää kuin yhden puhelun tapauksessa. Vastaavalla tavalla voidaan lähettää tekstiviesti järjestelmän kontrolli ka naval la ryhmälle, jolloin yhden radiotiellä lähetetyn viestin vastaanottaa kerralla usea päätelaite. Tämä mahdollistaa pienellä-20 kin radiokapasiteetilla järkevän yhteyden pidon ryhmän välillä. TETRA- verkossa on lisäksi mahdollisuus toimia ilman tukiasemaa suoraan päätelaitteesta toiseen.

cm Koska radiotie on paha pullonkaula data lähetykselle, ei ole pidetty mahdolli- ° 25 sena lähettää esimerkiksi kuvaviestejä usealle vastaanottajalle. Kuvaviesti tai v muu tiedosto on lähetettävä kullekin päätelaitteelle erikseen käyttämällä tie- ” donsiirtoon datayhteyttä, jolloin tukiasema tukkiutuu pitkäksi aikaa, jos usea | vastaanottaja käyttää samaa tukiasemaa. Koska TETRA-verkko ei tunne ra- cv diotiellä multicast-toimintaa datakanaville tai pakettidatalle, on tiedosto lähe- m g 30 tettävä tukiaseman ja päätelaitteen välisellä radiotiellä useaan kertaan, jolloin o ^ verkko tukkiutuu. Nykyinen standardi ei tunne radioverkkotasolla toimivaa multicast-lähetystä datalle, vaikka päätelaitteet voisivat tukea IP-multicast- 2 toimintaa, tukiaseman ja päätelaitteen välillä ei ole osoitusmekanismia usean vastaanottajan paketeille tai datavirralle siten, että radiotiellä paketit tai da-tavirta lähetettäisiin vain kerran usealle vastaanottajalle. Ainoa TETRA-standardin tuntema tukiaseman ja päätelaitteen tai kahden päätelaitteen vä-5 linen ryhmäviestintämuoto on ryhmätekstiviestit ja ryhmäpuhelut. Tekstiviestejä voidaan myös lähettää useassa osassa samaan tapaan kuin GSM-verkossa. Kuitenkin, jos lähetetään tiedosto usealle vastaanottajalle, tekstiviestinä lähetetään vain tieto viestistä, ja itse tiedosto haetaan datayhteyttä käyttäen. Tällöin ryhmä lähetetty tiedostonsiirto aiheuttaa tukiasemien yli-10 kuormitustilanteen tai erittäin hitaan tiedoston siirron, mikäli vastaanottajia on useita saman tukiaseman alueella. Käytännössä tämän takia TETRA-verkossa tehtävää tiedoston lähettämistä usealle vastaanottajalle on pidetty mahdottomana toteuttaa kapean datasiirtokapasiteetin takia.

15 Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukainen toiminta perustuu verkon tunteman SDS-ryhmäviestien käyttöön tiedoston siirrossa. SDS-ryhmäviestit ovat tekstiviestejä, jotka verkko lähettää tukiaseman alueella usealle vastaanottajalle kontrolli ka navan kautta yhdellä kertaa. Keksinnön mukaisesti lähettävä palvelintietokone tai verkossa toimiva päätelaite lähettää TETRA-verkon kaut-20 ta useita ryhmätekstiviestejä siten, että tiedosto koodataan useaan perättäiseen ryhmätekstiviestiin ja ainakin yhteen näistä viesteistä liitetään otsikkotieto, jonka perusteella vastaanottajat pystyvät koostamaan ja dekoodaa-maan lähetetyn tiedoston useasta viestistä. Siirrettävä tiedosto voi olla esi-c\j merkiksi kuva, jolloin voidaan lähettää esimerkiksi etsintäkuulutuskuva useal- ° 25 le vastaanottajalle, tai voidaan lähettää operaation johtamisen tueksi esimer- v kiksi kaavio tai karttakuva.

CO

C\l | Viestin lähettäjä paloittelee lähettävän tiedoston palasiin, jotka sopivat lähe- cv tettäväksi ryhmätekstiviesteinä, esimerkiksi TETRA-verkon SDS-viesteinä.

m g 30 Tämä tehdään esimerkiksi keksinnön mukaisella ohjelmavälineellä. Lisäksi o ^ viesteihin liitetään tarvittava otsikkotieto, ainakin tiedoston lähetyksen yksi löivä tunnus tai järjestysnumero ainakin yhteen lähettävistä viesteistä ja kun- 3 kin tekstiviestin osan yksilöivä tunnus tai järjestysnumero, jonka perusteella viestit järjestetään peräkkäin ennen tiedoston dekoodausta. Perättäisten osien järjestysnumero voi olla esimerkiksi yhden tavun tai tavun puolikkaan pituinen kokonaisluku. Edullisesti tiedoston nimi ja tiedoston mukana lähettävä 5 kuvaus lähetetään vain yhdessä otsikkoviestissä, joka yleensä lähetetään ensimmäisenä. Koska TETRA-verkossa ei voida taata viestien lähetysviivettä, eikä lähetettyjen viestien saapumisjärjestystä, ei vastaanottaja välttämättä saa ensimmäisenä ensimmäisenä lähetettyä viestiä. Tämän takia päätelaite joutuu otsikkoviestin vastaanottamisen jälkeen mahdollisesti koostamaan 10 tiedoston myös ennen otsikkoviestiä saapuneista viesteistä, joten viesteissä pitää olla esimerkiksi järjestysnumero, jonka perusteella päätelaite tunnistaa kunkin tiedoston osat muiden samalta lähettäjältä tulevien viestien joukosta. Järjestysnumerolta voi olla myös enemmän kuin yksi, jolloin kunkin tiedoston osat voidaan numeroida erikseen, ja viestit tunnistetaan toisistaan toisen jär-15 jestysnumeron tai otsikkotiedon avulla.

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan lähettää passikuvan kokoinen kuva päätelaitteen näytöllä näytettäväksi tyypillisesti noin 12 perättäisen noin 140 tavuisen SDS-viestin avulla. Verrattuna nyt käytössä olevaan datan siir-20 totekniikkaan, jossa kukin päätelaite avaa IP- tai piirikytketyn datakanavan kuva- tai muun tiedoston hakua varten, keksinnön mukainen järjestelmä mahdollistaa tiedostojen lähettämisen usealle vastaanottajalle tukkimatta verkkoa. Kuvatiedostonlähettämiseen tarvittava 12 SDS-viestiä kuormittaa cm kontrollikanavaa kohtuullisen vähän verrattuna siihen, että kukin tukiaseman ° 25 alueella oleva ryhmälähetyksen vastaanottaja avaisi oman paketti- tai piiri- v kytkentäisen yhteyden tiedoston noutamista varten. Kunkin data- tai paket-

CO

cv tiyhteyden avaaminen kuormittaa sekä data- että kontrollikanavaa, joten | erikseen avattavat useat datayhteydet saman tiedoston lähettämiseksi ruuhen kauttaa myös kontrollikanavan, jos saman tukiaseman alueella on usea vas- m g 30 taanottaja.

o o

CM

4

Keksinnön mukaisen TETRA-verkkoa käyttävän sovellusmuodon mukaisen menetelmän toteuttamiseksi tarvitaan päätelaitteeseen ohjelmaväline, joka koostaa ja dekoodaa useasta SDS-viestistä siirrettävän tiedoston. Lähetystä varten tarvitaan palvelimeen, gateway-laitteeseen tai päätelaitteeseen ohjel-5 maväline, joka paloittelee ja koodaa siirrettävän tiedoston useaan peräkkäin lähetettävään ryhmätekstiviestiin.

Itse TETRA-verkkoon ei tarvita mitään muutoksia, keksinnön mukainen järjestelmä ja menetelmä käyttää TETRA-verkon ryhmäviestejä tiedonsiirtoon 10 sellaisenaan, ja keksinnön mukainen menetelmä on käytettävissä kaikissa TETRA-standardin mukaisissa verkoissa, jotka osaavat välittää standardin mukaisia SDS-ryhmätekstiviestejä. Menetelmä on käyttökelpoinen missä tahansa muussakin verkossa, jossa on käytettävissä radiotien yli toimiva ryh-mäviestien lähetys, eikä menetelmä rajoitu TETRA-verkkoon ja SDS-15 viesteihin.

Keksinnön mukaiselle TETRA-verkossa käytettävälle päätelaitteelle ja päätelaitteen ohjelmistolle on tunnusomaista se, että päätelaitteessa tai ohjelmistossa on välineet vastaanottaa useita perättäisiä SDS-tekstiviestejä ja yhdis-20 tää niihin koodattu tiedosto.

Keksinnön mukaiselle lähetysohjelman edulliselle TETRA-verkon sovellus-muodolle on tunnusomaista välineet, jotka koodaavat lähetettävän tiedoston cm useaan perättäiseen SDS-viestiin ja välineet usean perättäisen SDS-viestin ° 25 lähettämiseen ryhmätekstiviestinä usealle vastaanottajalle.

o ” On mahdollista myös rakentaa päätelaite tai tietokoneväline verkkoon liitet- | täväksi, joka käyttää TETRA- tai muun PMR-verkon ryhmäpuheviestejä. Täl- cv löin puhekooderi lähettävässä laitteessa ja puhedekooderi vastaanottavassa m g 30 laitteessa pitää kuitenkin korvata ohjelmavälineellä, joka puheen sijasta koo- o ^ daa tiedoston datan puhekanavalle. Tällöin voidaan lähettää edullisesti suu rempia datamääriä, mutta toisaalta toteutus vaatii muutoksen vastaanotta- 5 van päätelaitteen firmwareen siten, että puhedata voidaan tallentaa tai lähettää tiedoston dekoodaavan sovelluksen käyttöön. Päätelaitteita ja lähetys-koodausta lukuun ottamatta puhekanavan käyttö on samalla tavalla läpinäkyvää itse PMR-verkon kannalta, muutokset tarvitaan vain tiedoston lä-5 tiettäviin ja vastaanottaviin laitteisiin. Näin edellä kuvatun sovellusmuodon avulla voidaan lähettää usealle vastaanottajalle viesti nykyisessä TETRA-verkossa käyttäen puhekanavalla tehtävää ryhmäpuhelua tiedoston siirtoon.

Edelleen itse TETRA-verkon toimintaa on mahdollista muuttaa siten, että 10 multicast tai broadcast IP-pakettien lähetys usealle vastaanottajalle tehtäisiin tukiasema- tai päätelaitteiden välisellä radiotiellä osoittamalla ne usealle vastaanottajalle. Tämä mahdollistaisi myös verkon kuormanhallinnan ja tiedonsiirron priorisoinnin nykyistä paremmin. Nykyinen TETRA-standardi ei kuitenkaan tue kuin SDS- ja puheyhteyden multicast-toimintaa radiotiellä. Tämän 15 takia usealle vastaanottajalle tehtävä tiedoston siirto on nykyisillä verkoilla edullisinta tehdä SDS-viestien avulla edellä kuvatulla tavalla.

Sovelluskehittäjä ei pysty vaikuttamaan itse tukiasemaverkon toimintaan, joten päätelaitesovellukset ja dataverkkosovellukset nykyisessä TETRA-20 verkossa joutuvat toimimaan nyt tarjolla olevien toimintojen päällä, ainakin kunnes radiotien käyttöä datan siirtoon saadaan parannettua. Olisi edullista määritellä tiedonsiirtotapa, jossa multicast-viestit lähetetään tukiasemalta tai päätelaitteelta usealle vastaanottajalle osoitettuna datasiirtona samaan ta-c\j paan kuin ryhmäpuhelu toimii nyt. Tällöin kukin tukiasema voi puskuroida ° 25 datan lähetystä alueensa päätelaitteille, jolloin puheelle voidaan antaa etuoi- v keus. Usean vastaanottajan datapuhelu tai datapakettisiirto mahdollistaisi

CO

cv myös esimerkiksi operaation aikana kuvan siirron suoraan yhdeltä päätelait- | teelta muille, esimerkiksi ennen vaaralliseen tilaan tunkeutumista ensimmäi- cv nen näköyhteyden saanut voi lähettää kuvan databroadcast-lähetyksenä m g 30 muille saman ryhmän kuuluvuusalueella oleville päätelaitteille ja mahdollisesti o ^ myös tukiaseman kautta esimerkiksi johtokeskukseen. Näin tärkeä informaa tio saadaan siirrettyä usealle vastaanottajalle kerralla suoraan päätteeltä toi- 6 selle, jolloin kokonaisuuden kannalta radiokaista on tehokkaassa käytössä. Käytännössä suuri osa IP-protokollan otsikkotiedoista on turha lähettää radiotielle, koska PMR-verkko osoittaa joka tapauksessa datan vain ryhmän jäsenille, ja tarvittavia protokollia on vain muutama, jolloin IP-pakettien ot-5 sikkotiedoista suuri osa on turha lähettää radiotielle. IP-paketit voidaankin muodostaa täydellisinä vasta radiotieltä vastaanoton jälkeen niin, että radiotiellä lähetetään vain välttämättä tarvittava tietomäärä pakettien muodostamiseksi.

10 Edellä kuvattu tekstiviestien avulla tehtävä tiedoston siirto voidaan toteuttaa edullisesti java-ohjelmana, joka voidaan ladata päätelaitteeseen tekemättä muita muutoksia päätelaitteiden hardwareen tai firmwareen. Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa myös päätelaitteen firmwaremuutoksen avulla tai erityisen päätelaitteen avulla, jolloin tiedoston siirto onnistuu puhe-15 kanavalla lähetettävän ryhmäpuhelun datavirtaan koodatun datan avulla. Tällöinkin itse TETRA-verkon infrastruktuuri säilyy muilta osin ennallaan, ja tiedoston siirto on verkon kannalta puheen siirtoa, jolloin päätelaitesovellus saa vastaanotettua ja lähetettyä multicast-dataa taloudellisesti usealle vastaanottajalle nykyisissä TETRA-verkoissa ilman verkkoon itseensä tehtäviä 20 muutoksia.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan esimerkiksi kasvokuvan siirtoon riittävän kuvatiedoston siirto suurellekin joukolle vastaanottajia vakioajassa. cm Testien mukaan tyypillisesti tarvittavan 12 SDS-viestin lähettämiseen ja vas- ° 25 taanottamiseen kuluu noin 14 sekuntia vastaanottajien lukumäärästä riippu- v matta. Mikäli tukiaseman kontrolli kanava on ruuhkautunut muista syistä, ky-

CO

cv seisen tukiaseman osalta tiedoston siirto luonnollisesti hidastuu, koska viestit | jäävät jonoon.

CM

1^ m g 30 Keksinnön mukainen päätelaitteen ohjelmaväline, kuten SDS-viestejä vas- o ^ taanottava ja koostava ohjelma, esimerkiksi java-sovellus edullisesti ei ole tusarvoisesti kuittaa onnistunutta vastaanottoa, koska mikäli vastaanottajia 7 on suuri joukko, verkko kuormittuisi liikaa vastaanottokuittauksista. Epäonnistuneen vastaanoton jälkeen odotetaan edullisesti satunnaisesti määritelty aika ennen uudelleenlähetyspyyntöä. Aika voi olla esimerkiksi 1 ja 20 sekunnin välillä, suuren vastaanottajajoukon tapauksessa aikaa edullisesti pidenne-5 tään esimerkiksi viestissä lähetetyn otsikkotiedon avulla annetulla pyynnöllä, tai käyttämällä ryhmäkokoa satunnaisesti valitun maksimiajan määrittämiseen.

Tällöin lähettäjä voi lähettää puuttuvan tai vioittuneen tiedoston osan uudel-10 leen joko ryhmälähetyksenä tai yksittäiselle vastaanottajalle myös yksittäis-viestinä, mikäli on todennäköistä, että ryhmäviesti kuormittaisi verkkoa yksittäistä viestiä enemmän. Mikäli virheilmoituksia tulee nopeasti useita, on todennäköistä, että viesti tai sen osa kannattaa lähettää ryhmäviestinä jo ennen satunnaisen maksimiajan loppumista, mikäli taas virheilmoituksia tulee 15 maksimiodotusaikana vain yksi, ei ole hyötyä lähettää ryhmäviestiä.

Mikäli verkko pystyy antamaan lähettäjälle tiedon päätelaitteiden käyttämistä tukiasemista, voidaan tätä tietoa käyttää hyväksi päätettäessä uudelleenlähetyksen tavasta. Mikäli uudelleenlähetyspyyntöjä on tullut paljon, voidaan lä-20 hettää koko viesti uudelleen ryhmälähetyksenä. Tällöin edullisesti viestin otsikkotiedosta ilmenee uudelleen lähetys, jolloin vastaanottajat tietävät, ettei edellisen viestin puuttuvista tai viallisista osista lähetetä uudelleenlähetys-pyyntöä ennen uudelleenlähetyksen vastaanottamista kokonaisuudessaan. cm Edullisesti uudelleen lähetyksen yhteydessä vastaanottaja voi käyttää mo- ° 25 lempien lähetysten dataa tiedoston koostamiseen ja virheiden korjaamiseen.

o c3 Tiedoston lähettävä ohjelmaväline voi olla gateway-tietokone, joka liittyy | PMR-verkkoon ja esimerkiksi viranomaisen dataverkkoon. Lähettävä ohjel- c\j maväline voi olla myös päätelaitteen tai hätäkeskuksen, tilauksen välityskes- to , , g 30 kuksen tai vastaavan osa.

o o

CM

Claims (9)

1. Menetelmä tiedoston siirtämiseksi erillisverkossa usealle vastaanottajalle, tunnettu vaiheista joissa: 5 - viestin lähettäjän ja vastaanottajan päätelaitteisiin järjestetään ohjelmaväli-neet, joiden avulla: - viestin lähettäjä paloittelee ja koodaa tiedoston yhteen tai useampaan yhteen viestiin mahtuvaan palaseen lähetettäväksi useana viestinä 10. viestin lähettäjä lähettää useat yhteen viestiin mahtuvat palaset joukkona ryhmä viestejä, jotka lähetetään erillisverkossa yhdellä radiolähetyksellä usealle vastaanottajalle - viestin vastaanottajat vastaanottavat ryhmäviestit, jolloin päätelaitteeseen asennetut ohjelma välineet tunnistavat mainitun joukon ryhmäviestejä tiedos- 15 ton siirroksi ja koostavat ja dekoodaavat ne siirretyksi tiedostoksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tiedoston siirtämiseksi, jossa menetelmässä erillisverkko on TETRA-verkko, ja viestit SDS-ryhmäviestejä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tiedoston siirtämiseksi, jossa menetelmässä erillisverkko on TETRA-verkko, ja viestin vastaanottajan päätelaitteen ohjelmavälineet käsittävät Java-kielisen ohjelman. c\j

4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä tiedoston siir- ° 25 tämiseksi erillisverkossa, tunnettu siitä, että menetelmä lisäksi käsittää vai- O v heen, jossa viestin vastaanottajat lähettävät vastaanottokuittauksen tai uu- CO delleenlähetyspyynnön vaihtelevan tai satunnaisen ajan kuluttua verkon | kuormituksen minimoimiseksi. CVJ r^ LO g 30

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä tiedoston siirtämiseksi erillis- o ° verkossa, tunnettu siitä, että menetelmässä uudelleenlähetyksen aloittami- nen keskeyttää uudelleenlähetyspyyntöjen lähettämisen, kunnes uudelleenlähetys on suoritettu loppuun ja sen onnistuminen on tarkastettu.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tiedoston siirtämiseksi, jossa 5 menetelmässä erillisverkko on TETRA-verkko, ja ainakin osa siirrettävistä ryhmäviesteistä on koodattu ryhmäpuhelun äänidatavirran tilalle.

7. Ohjelmaväline tiedoston lähettämiseksi usealle vastaanottajalle PMR-verkossa, tunnettu siitä, että ohjelmaväline sisältää välineet tiedoston datan 10 koodaamiseksi, paloittelemiseksi ja lähettämiseksi useana ry h mäteksti viestinä tai puhedatan muotoon koodattuna ryhmäpuheluna usealle vastaanottajalle.

8. Ohjelmaväline tiedoston vastaanottamiseksi PMR-verkossa, tunnettu siitä, että ohjelmaväline sisältää välineet tiedoston datan dekoodaamiseksi ja 15 yhdistämiseksi useasta ryhmätekstiviestistä.

9. Ohjelmaväline tiedoston vastaanottamiseksi PMR-verkossa, tunnettu siitä, että ohjelmaväline sisältää välineet ryhmäpuhelun puhekanavalle koodatun datan dekoodaamiseksi puheen sijasta tiedostoksi. C\J δ c\j i o CO C\l X cc CL CM 1^ m m O) o o CM