FI103547B - Datansiirtomenetelmä ja -laitteisto - Google Patents

Description

103547

Datansiirtomenetelmä ja -laitteisto

Keksinnön kohteena on yleisesti datasiirto tietoliikennejärjestelmässä, ja erityisesti datasiirto, jossa 5 liikennekanavan maksimisiirtokapasiteetti on yhtä suuri tai vain hieman suurempi kuin yksi käyttäjädatanopeus pääterajapinnassa.

Matkaviestinjärjestelmillä tarkoitetaan yleisesti erilaisia tietoliikennejärjestelmiä, jotka mahdollistavat 10 henkilökohtaisen langattoman tiedonsiirron tilaajien liikkuessa järjestelmän alueella. Tyypillinen matkaviestinjärjestelmä on maanpinnalle rakennettu yleinen matkaviestinverkko PLMN (Public Land Mobile Network). PLMN käsittää matkaviestinverkon palvelualueelle sijoitettuja 15 kiinteitä radioasemia (tukiasemia), joiden radiopeitto-alueet (solut) muodostavat yhtenäisen solukkoverkon. Tukiasema tarjoaa solussa radiorajapinnan (ilmarajapinnan), jonka kautta matkaviestin voi kommunikoida PLMN:n kanssa.

Toinen matkaviestinjärjestelmien osa-alue ovat sa-20 telliittipohjaiset matkaviestinpalvelut. Satelliittijär jestelmässä radiopeitto aikaansaadaan, maanpinnalle sijoitettujen tukiasemien sijasta, satelliiteilla, jotka ovat maata kiertävällä radalla ja välittävät radiosignaaleja matkaviestinten (tai käyttäjäpäätteiden UT) ja maa-25 asemien LES (Land Earth Station) välillä.

Tilaajien liikkuvuus edellyttää satelliittimatka-viestinjärjestelmissä samantyyppisiä ratkaisuja kuin PLMN-verkoissa, ts. matkaviestintilaajien tilaajatietojen hallintaa, autentikointia, sijainninhallintaa, handover-* 30 eitä, jne. Lisäksi niiden tulisi tukea samantyyppisiä palveluita kuin PLMN:t.

Eräs tapa toteuttaa nämä vaatimukset satelliitti-matkaviestinjärjestelmissä on käyttää valmiita PLMN-verk-kojen ratkaisuja. Periaatteessa tämä lähestymistapa on 35 hyvin suoraviivainen, koska pelkistetysti satelliittijär- 2 103547 jestelmää voidaan rinnastaa matkaviestinjärjestelmän tukiasemajärjestelmään, jolla on erilainen radiorajapinta. Toisin sanoen on mahdollista käyttää perinteistä PLMN-verkon infrastruktuuria, jossa tukiasemajärjestelmä(t) on 5 satelliittijärjestelmä. Tällöin sama verkkoinfrastruktuu ri voisi periaatteessa jopa sisältää sekä perinteisiä PLMN-tukiasemajärjestelmiä että satelliitti-"tukiasema-j ärj estelmiä".

PLMN-infrastruktuurin ja satelliittijärjestelmän 10 yhteensovittamisessa on kuitenkin monia käytännön ongelmia. Eräs hakijan havaitsema ongelma liittyy siihen, että PLMN-verkon liikennekanava ja satelliittijärjestelmän "radiorajapinnan" liikennekanava eroavat merkittävästi toisistaan. Tarkastellaan esimerkkiä, jossa PLMN-verkko 15 on yleiseurooppalainen digitaalinen matkaviestinjärjes telmä GSM (Global System for Mobile Communication) ja satelliittimatkaviestinjärjestelmä on Inmarsat-P, jota ollaan juuri kehittämässä.

GSM-järjestelmän liikennekanava tukee nykyisin da-20 tansiirtoa käyttäjänopeuksilla 2400, 4800, 7200 ja 9600 bit/s. Liikennekanavalla siirretään molempiin suuntiin käyttäjädatan lisäksi päätelaiterajapinnan statusinfor-maatiota (V.24 liitännän ohjaussignaaleja). Transparen-: tissa HSCSD-datapalvelussa on lisäksi tarpeen siirtää 25 alikanavien välistä synkronointi-informaatiota. Lisäksi synkronisissa transparenteissa verkkopalveluissa (bearer services) siirtokanavan läpi on siirrettävä myös verkosta riippumattoman kellotuksen (NIC = Network Independent Clocking) kellotusinformaatio lähettävältä päätelaitteel-30 ta vastaanottavalle päätelaitteelle siirtoverkon kautta, kun siirtoverkko ja lähettävä päätelaite eivät ole synkronoituneet toisiinsa, ts. päätelaite käyttää verkosta riippumatonta kellolähdettä (esim. sisäistä kelloa). Yllä mainittu lisäinformaatio nostaa bittinopeuden radioraja-35 pinnassa suuremmaksi kuin varsinainen käyttäjänopeus.

3 103547 Käyttäjänopeuksia 2400/ 4800 ja 9600 bit/s vastaavat GSM-radiorajapinnan nopeudet ovat 3600, 6000 ja 12000 bit/s. Näille signaaleille suoritetaan erilaisia kanavakoo-dausoperaatioita, jotka nostavat lopullisen bittinopeuden 5 noin 22 kbit/s.

Satelliittijärjestelmässä Inmarsat-P vaatimuksena on, että yhdessä liikennekanavassa voidaan siirtää standardit datanopeudet aina 4800 bit/s asti (esim. 1200, 2400, 4800 bit/s) ja että standardit datanopeudet, jotka 10 ovat suurempia kuin 4800 bit/s (esim. 9600,14400, 19200 bit/s, jne), voidaan siirtää käyttäen useita rinnakkaisia liikennekanavia, kuten GSM-järjestelmän HSCSD-palvelussa.

Inmarsat-P-satelliittijärjestelmässä yhden liiken-nekanavan datanopeus radiorajapinnassa on enintään 4800 15 bit/s, mikä on sama kuin käyttäjädatanopeus 4800 bit/s pääterajapinnassa. Kahta liikennekanavaa käyttävässä datapalvelussa datanopeus radiorajapinnassa on sama kuin käyttäjädatanopeus 9600 bit/s pääterajapinnassa. Ongelma syntyy kuitenkin siitä, että käyttäjädatan lisäksi myös 20 yllä kuvattu pääterajapinnan statusinformaatio sekä mahdollinen alikanavien välinen synkronointi-informaatio tulisi siirtää radiorajapinnan yli. Tämän vuoksi satelliittijärjestelmän radiorajapinnassa käyttämä protokolla-datayksikkö, ts. kehysrakenne, täytyy määritellä kuljet-25 tamaan yllä mainittu ohjaus- ja synkronointi-informaatio radiorajapinnan yli.

Eräs lähestymistapa tähän ongelmaan on, että statuksen siirtämiseen voisi käyttää suoraan GSM-järjestelmän ratkaisua, ts. V.llO-pohjaista kehysrakennetta, myös 30 satelliittijärjestelmän radiorajapinnassa. Tämä olisi : kuitenkin hyvin raskas ratkaisu, joka merkittävästi pie nentäisi käytettävissä olevia käyttäjädatanopeuksia. Yksi liikennekanava ei voisi tukea käyttäjädatanopeutta 4800 bit/s, koska V.110-kehysrakenne ja pääterajapinnan sta-35 tus-informaatio nostavat todellisen datanopeuden (ra- 4 103547 diorajapintanopeuden) suuremmaksi kuin 4800 bit/s. Tämän vuoksi suurin standardi käyttäjädatanopeus yhdellä liikenne kanavalla olisi 2400 bit/s. Samasta syystä kahden liikennekanavan datapalvelu ei voisi tukea käyttä-5 jänopeutta 9600 bit/s, vaan suurin standardi käyttäjädatanopeus olisi 4800 bit/s (tai joissakin järjestelmissä 7200 bit/s). Vastaava käytettävissä olevien datanopeuksi-en pieneneminen esiintyisi myös datapalveluissa, jotka käyttävät useampia kuin kahta liikennekanavaa. Tällainen 10 ratkaisu, jossa overhead-informaatio aiheuttaa merkittä vän kapasiteetin menetyksen, ei olisi tyydyttävä ratkaisu.

Samanlainen ongelma voi esiintyä myös liitettäessä PLMN-verkkoihin muun tyyppisiä radiorajapintoja, kuten 15 johdottomia puhelinjärjestelmiä.

Samanlainen ongelma voi esiintyä myös muissa yhteyksissä, joissa radiorajapintanopeus halutaan käyttää mahdollisimman tehokkaasti hyväksi. Esimerkiksi GSM-jär-jestelmään on harkittu uutta 14400 kbit/s liikennekana-20 vaa. Jotta 14400 kbit/s käyttäjädatan lisäksi myös pääte-rajapinnan statukset ja mahdollinen muu ohjausinformaatio voitaisiin siirtää radiotien yli, nykyisillä periaatteilla toteutettuna radiorajapintanopeus olisi suurempi kuin . 14400 kbit/s, noin 18 kbit/s. Suurempi radiorajapinta- 25 nopeus vaatii olemassa olevien radioverkkojen uudelleen- mitoitusta sekä kasvattaa välinopeutta (TRAU) yli 16 kbit/s, jolloin HSCSD-palvelussa saataisiin vain kaksi alikanavaa yhteen 64 kbit/s aikaväliin (TRAU-siirtoyhtey-den kannalta hyötysuhteen heikennys). TRAU-kehyksen modi-30 fioinnilla välinopeus olisi ehkä mahdollista laskea ar-: voon 16 kbit/s, jolloin TRAU-siirtoyhteyden hyötysuhde ei heikkenisi. Radiorajapintanopeus 14400 kbit/s on mahdollista tehdä esim. nykyisestä 12000 kbit/s radiorajapin-tanopeudesta tehostamalla kanavakoodauksen jälkeistä 35 punkturointia. Radiorajapintanopeus 14400 kbit/s ei kui- 5 103547 tenkaan kykenisi siirtämään tarvittavaa lisäinformaatiota käyttäjädatanopeuden 14400 kbit/s kanssa, vaan todellinen käyttäjädatanopeus olisi alle 14400 kbit/s. Punkturoinnin tehokkuutta lisäämällä voidaan hieman kasvattaa radiora-5 japintanopeutta (esim. 100-300 bit/s) ja sitä kautta saada ylimääräisiä bittejä mainitun ohjausinformaation siirtämiseen. Punkturoinnin tehostaminen kuitenkin heikentää kanavakoodauksen kykyä korjata siirtovirheitä.

Yllä esitetyissä ratkaisuissa ohjausinformaatio 10 siirretään käyttäjädatavirran ulkopuolella kehysraken teessa (TRAU, radiopurske).

Toinen lähestymistapa, jossa ohjausinformaatio siirretään käyttäjädatavirran sisällä, on esitetty hakijan rinnakkaisissa patenttihakemuksissa FI955496, 15 FI955497 ja FI963455. Niissä kuvatuissa datasiirto- menetelmissä pääterajapinnan statusinformaatio sekä mahdollinen muu ohjaus- tai synkronointi-informaatio siirretään liikennekanavan läpi päästä-päähän-protokollien re-dundanttisissa dataelementeissä, kuten käyttäjädatan pro-20 tokolladatayksiköiden redundanttisissä osissa tai asynkronisten datamerkkien alku- ja loppubittien paikalla. Näin overhead-informaatio ei lisää siirrettävien bittien määrää, joten liikennekanavan siirtokapasiteetti (esim. radiorajapintanopeus 14400 kbit/s) voi olla täsmälleen 25 sama kuin käyttäjädatanopeus pääterajapinnassa (esim.

14400 kbit/s). Tällöin ei tarvita ylimääräistä punktu-rointia radiorajapinnassa ohjausinformaation siirtämiseksi. Suurinopeuksisessa datasiirrossa (HSDSD) datayhteys voi käsittää kahden tai useamman liikennekanavan joukon, 30 jolloin liikennekanavien joukon kokonaiskapasiteetti voi : olla sama kuin käyttäjädatanopeus pääterajapinnassa.

Molempiin lähestymistapoihin liittyy lisäongelma.

Kun status- ja ohjausinformaatio siirretään käyttäjädatavirran sisällä redundanttisissa biteissä päästä- 6 103547 päähän-protokollien redundanttisissa dataelementeissä, siirto on riippuvainen päästä-päähän protokollien redun-danttisuudesta. Kaikki päästä-päähän protokollat eivät sisällä riittävää määrää redundantteja bittejä kuljetta-5 maan pääterajapinnan statusbittejä, alikanavien numeroin-tibittejä ja NIC-koodibittejä. Tämä merkitsee, että näitä protokollia ei voida lainkaan tukea transparentissa datasiirrossa.

Kun status- ja ohjausinformaatio siirretään lii-10 kennekanavassa mutta käyttäjän päästä-päähän datavirran ulkopuolella, käyttäjädatan siirto on täysin transparenttia, t.s voidaan käyttää mitä tahansa päästä-päähän protokollaa. Ongelma on kuitenkin siinä, että esimerkiksi GSM-järjestelmässä TRAU-kehys ei kykene kuljettamaan pää-15 terajapinnan statusbittejä, alikanavien numerointibittejä ja NIC-koodibittejä välinopeudella 16 kbit/s. Välinopeus 16 kbit/s vaatii niin tiiviin kehysrakenteen, että siinä ei ole tilaa kaikelle tälle lisäinformaatiolle. Toisaalta suurempi välinopeus rajoittaisi alikanavien määrää HSCSD-20 siirrossa, kuten yllä todettiin.

Keksinnön päämääränä on yllä kuvattujen ongelmien poistaminen.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen datansiirtomenetelmä, patenttivaatimuksen 8 mukainen 25 laitteisto ja patenttivaatimuksen 15 mukainen matkavies-tinj ärj estelmä.

Keksinnössä mainitun ylimääräisen ohjausinformaation, kuten pääterajapinnan statusbitit, alikanavien nu-merointibitit ja NIC-koodibitit, siirtoon käytettävissä . 30 olevat bitit muodostavat alikehyksen, ja kaksi tai useam- : pia alikehyksiä muodostavat ylikehyksen. Keksinnön mu kaisesti sitten mainittu informaation multipleksoidaan peräkkäisiin alikehyksiin ylikehysrakenteessa. Toisin sanoen ohjausinformaatiota varten käytettävissä olevien 35 bittien (alikehysbittien) kapasiteetti ajallisesti jae- 7 103547 taan usean erilaisen ohjausinformaation kesken ylikehys-rakenteen avulla. Edullisesti yhtä, mahdollisesti useampaa, tällaista bittiä kussakin alikehyksessä käytetään ylikehysrakenteen aikaansaamiseen, ts. osoittamaan ylike-5 hyksen alku ja mahdollisesti myös loppu sekä tuottamaan synkronointi-informaatio. Jäljellä olevaa tai olevia näistä alibiteistä käytetään siirtämään mainitut erilaiset status- ja ohjausinformaatiot multipleksoituna näin muodostetun ylikehyksen sisällä. Myös itse ylikehysbittiä 10 on mahdollista käyttää status- ja ohjausinformaation siirtoon, jos ylikehyslukitusmerkki on lyhyempi kuin sille varattu bittimäärä ylikehyksessä.

Keksinnön avulla voidaan siirtää pääterajapinnan status- ja ohjausinformaatio sekä muu ohjausinformaatio, 15 monikanavayhteyden alikanava- ja/tai kehysnumerointi sekä NIC-koodit, vaikka käytettävissä oleva bittimäärä yhdessä siirtokehyksessä tai päästä-päähän käyttäjädataprotokol-layksikössä olisi pienempi kuin siirrettävän informaation kokonaisbittimäärä. Ainoa vaatimus on, että tähän tar-20 koitukseen käytettävissä olevien bittien määrä M kussakin siirtokehyksessä tai päästä-päähän käyttäjädataprotokol-layksikössä tähän tarkoitukseen on vähintään 2, jos itse ylikehysbittiä ei haluta tai voida käyttää status- ja oh-; jausinformaation siirtoon. Jos samaa bittiä käytetään 25 sekä ylikehystykseen että status- ja ohjausinformaation siirto, M voi olla 1. Ylikehyksen koko, ts. alikehyksien lukumäärä L ylikehyksen sisällä, riippuu siirrettävien bittien kokonaismäärästä N ja käytettävissä olevien siir-tobittien määrästä M per alikehys, ollen L>M/N. Yleisesti 30 N>M>1 ja L>2.

Keksintö soveltuu mainitun ohjausinformaation siirtoon yhtä hyvin sekä käyttäjädatavirran uiko- että sisäpuolella.

Käyttäjädatavirran ulkopuolella kehysrakenteessa 35 (kuten TRAU) tapahtuvassa siirrossa keksintö helpottaa 8 103547 välinopeuteen kohdistuvia paineita ja sitä kautta mahdollistaa suuremman alikanavamäärän monikanavaisessa datasiirrossa (HSCSD). Lisäksi radiorajapinnassa tarvittavien lisäbittien määrää (radiorajapintanopeutta) voidaan 5 pienentää, mikä puolestaan vähentää ylimääräisen punktu-roinnin tarvetta.

Käyttäjädatavirran sisällä tapahtuva siirto on keksinnön ansiosta mahdollista kaikilla päästä-päähän protokollilla, joissa redundanttisissa dataelementeissä 10 on käytettävissä vähintään kaksi bittiä status- ja ohjausinformaation siirtoon.

Keksinnön yhteydessä termi alikehys tulee ymmärtää hyvin yleisessä merkityksessä. Keksinnössä alikehys muodostuu niistä biteistä, jotka on varattu multipleksatta-15 van ohjausinformaation siirtoon varsinaisen siirtokehyk sen sisällä tai päästä-päähän-protokollien redundanttisissa dataelementeissä, kuten käyttäjädatan protokollada-tayksiköiden redundanttiset osat tai asynkronisten data-merkkien alku- ja loppubitit. Ylikehys puolestaan on kah-20 den tai useamman tällaisen peräkkäisen kehyksen koko naisuus .

Keksintöä selitetään seuraavassa ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, ; joissa 25 kuvio 1 on lohkokaavio, joka havainnollistaa GSM- suositusten mukaista konfiguraatiota datansiirtoa varten, kuvio 2 on lohkokaavio, joka havainnollistaa 28800 bit/s käyttäjädatan, pääterajapinnan status- ja ohjausinformaation, NIC-koodien ja alikanava/kehysnume-30 roinnin siirtämistä kahden GSM-liikennekanavan kautta, « joiden kummankin radiorajapintanopeus on suurempi kuin 14400 bit/s, kuvio 3 esittää TRAU-kehyksen 16000 bit/s väli-nopeudelle ja 14400 bit/s käyttäjänopeudelle, 35 kuviot 4 ja 5 esittävät keksinnön mukaisia ylike- 9 103547 hyksiä, kuvio 6 esittää HDLC-kehyksen, kuvio 7 esittää tavanomaisen asynkronisen merkki- j onon, 5 kuviot 8 ja 9 havainnollistavat statustietoja siirtävän protokolladatayksikön muodostamista.

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa datasiirtoon minkä tahansa liikennekanavan läpi, jonka maksimida-tanopeus on yhtä suuri tai hieman suurempi kuin käyttäjä-10 datanopeus pääterajapinnassa. Liikennekanavan toteutus voi perustua mihin tahansa monipääsytekniikkaan, kuten aikajakomonipääsy (TDMA) ja koodijakomonipääsy (CDMA). Keksinnön ilmeisiä sovelluskohteita ovat GSM-järjestelmän uusi 14400 bit/s kanavatyyppi, CDMA-järjestelmien 9600 15 bit/s kanavatyyppi sekä Inmarsat-P-satelliittijärjestel män 4800 kbit/s kanavatyyppi.

Keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot tullaan kuvaamaan käyttäen esimerkkinä GSM-pohjäisen matkaviestin-järjestelmän 14400 kbit/s liikennekanavaa. Keksintöä ei 20 ole kuitenkaan tarkoitus rajoittaa näihin järjestelmiin.

GSM-matkaviestinjärjestelmän rakenne ja toiminta ovat alan ammattimiehen hyvin tuntemia ja määritelty ET-Sln (European Telecommunications Standards Institute) • GSM-spesifikaatioissa. Lisäksi viitataan kirjaan "GSM- 25 System for Mobile Communication", M. Mouly ja M. Pautet, Palaiseau, France, 1992; ISBN:2-9507190-0-7. GSM-pohjai-siin matkaviestinjärjestelmiin kuuluvat DCS1800 (Digital Communication System) sekä USA:n digitaalinen solukkojärjestelmä PCS (Personal Communication System).

30 GSM-suositusten mukaista konfiguraatiota datasiir toa varten on havainnollistettu kuviossa 1. GSM-matka-viestinjärjestelmän perusrakenne on esitetty kuviossa 1. GSM-rakenne käsittää kaksi osaa: tukiasemajärjestelmä BSS ja verkkoalijärjestelmä (NSS). BSS ja matkaviestimet MS 35 kommunikoivat radioyhteyksien kautta. Tukiasemajärjestel- 10 103547 massa BSS kutakin solua palvelee tukiasema BTS (ei esitetty) . Joukko tukiasemia on kytketty tukiasemaohjaimeen BSC (ei esitetty), jonka toimintona on ohjata radiotaajuuksia ja kanavia, joita BTS käyttää. BSS:t on kytketty 5 matkaviestinkeskukseen MSC. Tietyt MSC:t on kytketty muihin tietoliikenneverkkoihin, kuten yleinen puhelinverkko PSTN ja ISDN.

GSM-järjestelmässä datayhteys muodostetaan matkaviestimen MS päätesovittimen TAF (Terminal Adaptation 10 Function) ja matkaviestinverkossa (yleensä MSC:ssä) olevan Verkkosovittimen IWF (Interworking Function) välille. Tämä yhteys on GSM-verkossa datasiirrossa V.110-nopeusso-vitettu, V.24-rajapintoihin sovittuva, UDI-koodattu digitaalinen full-duplex -yhteys. Tässä yhteydessä V.110-yh-15 teys on alunperin ISDN-teknologiaa (Integrated Services Digital Network) varten kehitetty digitaalinen siirtokanava, joka sovittautuu V.24-rajapintaan ja tarjoaa mahdollisuuden myös V.24-statuksien (ohjaussignaalien) siirtoon. CCITT:n suositus V.110-nopeussovitetulle yhteydelle 20 on esitetty julkaisussa CCITT Blue Book:V.110. CCITT:n suositus V.24-rajapinnalle on esitetty julkaisussa CCITT Blue Book:V.24. Ei-transparenteissa datapalveluissa GSM-yhteydellä käytetään lisäksi radiolinkkiprotokollaa RLP.

: TAF sovittaa matkaviestimeen MS kytketyn datapäätteen TE

25 mainitulle GSM V.110 datayhteydelle, joka muodostetaan yhtä tai useampaa liikennekanavaa (HSCSD) käyttävän fyysisen yhteyden yli. IWF käsittää nopeussovittimen, joka sovittaa GSM V.110-datayhteyden V.24-rajapintaan sekä datamodeemin tai toisen nopeussovittimen riippuen siitä 30 jatketaanko yhteyttä PSTNiään vai ISDNrään. ISDN-verkon protokollat voivat olla esim. V.110 tai V.120. ISDN- tai PSTN-verkossa datayhteys muodostetaan esimerkiksi toiselle datapäätteelle TE. MS:n ja TE:n välistä V.24-rajapin-taa kutsutaan tässä pääterajapinnaksi. Vastaava päätera-35 japinta on myös IWF:ssä samoinkuin toisella datapäätteel- 11 103547 lä TE ISDN- tai PSTN-verkossa. Päätelaitteiden TE välillä käytetty protokolla voi olla esim. ITU-T suosituksen X.25 mukainen HDLC-protokolla tai telekopiosiirrossa ITU-T T.30 mukainen protokolla.

5 Tyypillisesti GSM-järjestelmässä data siirretään verkossa tukiaseman BTS ja erityisen transkooderiyksikön TRCU (Transcoder/Rate Adaptor Unit) välillä ns. TRAU-da-takehyksissä. Nykyinen TRAU-datakehys on 320 bittinen (20ms), jolloin välinopeus on 16000 bit/s nykyisillä 10 käyttäjädatanopeuksilla. TRAU-datakehys ja sen käyttö määritelty suosituksessa GSM 08.60.

GSM-järjestelmän liikennekanava tukee datansiirtoa käyttäjänopeuksilla 2400, 4800, 7200 ja 9600 bit/s. Tulevaisuudessa suurinopeuksiset datapalvelut (HSCSD = High 15 speed circuit switched data), joissa käytetään kahta tai useampaa liikennekanavaa radiorajapinnassa (multi-slot access), tukevat myös suurempia käyttäjänopeuksia (14400 bit/s, 19600 bit/s,...). V.110-kehyksissä siirretään molempiin suuntiin käyttäjädatan lisäksi myös päätelaitera-20 japinnan statusinformaatiota (V.24 liitännän ohjaussignaaleja) , kuten CT105 (RTS=request to send), CT108 (DTR=data terminal ready), CT106 (CTS=clear to send), CT107 (DSR=data set ready) ja CT109 (CD=Data carrier de-; teet). Lisäksi monikanavaisessa transparentissa HSCSD- 25 datapalvelussa on lisäksi tarpeen siirtää alikanavien välistä synkronointi-informaatiota, jonka avulla vastaan-ottimessa voidaan palauttaa eri alikanavista vastaanotettujen databittien järjestys. Yllä mainittu lisäinformaatio nostavat bittinopeuden radiorajapinnassa suurem-30 maksi kuin varsinainen käyttäjänopeus. Käyttäjänopeuksia 2400, 4800 ja 9600 bit/s vastaavat radiorajapinnan no peudet ovat 3600, 6000 ja 12000 bit/s.

V.110 yhteydellä datansiirtoon käytettävä kehysrakennetta on kuvattu tarkemmin esim. GSM-suosituksissa ja 35 FI-patenttihakemuksissa 955496 ja 955497.

12 103547

On huomattava, että V.110-kehyksen statusbitit ovat vain esimerkki pääterajapinnan statusinformaatiosta ja muusta informaatiosta, joka normaalisti täytyisi siirtää V.110-kehyksissä tai muissa kehyksissä liikennekana-5 van läpi. Keksinnön kannalta ei kuitenkaan ole olennaista mitä käyttäjädatan lisäksi siirrettävä statusinformaatio tai mahdollinen muu ohjaus- ja synkronointi-informaatio tarkalleen ottaen on. Keksintö soveltuu yleisemmin kaiken tällaisen overhead-informaation siirtämiseen. Yleisimmin 10 keksintö soveltuu kaikkeen datasiirtoon, joka sisältää jotakin muuta informaatiota pelkän käyttäjädatan lisäksi.

GSM-järjestelmän perinteisessä liikennekanavassa on siten varattuna ylimääräistä kapasiteettia tarvittavan status- ja synkronointi-informaation siirtämiseen käyttä-15 jädatan lisäksi. Seuraavassa tarkastellaan 144000 bit/s liikennekanavan avulla tapauksia, joissa ylimääräistä kapasiteettia ei ole (radiorajapintanopeus 14400 bit/s) tai se halutaan pitää pienenä (radiorajapintanopeus > 14400 bit/s).

20 Kuten yllä todettiin, 14400 bit/s rajapintanopeus voidaan muodostaa 12000 bit/s rajapintanopeudesta punktu-rointia lisäämällä. Punkturointi poistaa ennalta määrätyn säännön mukaisesti osan kanavakoodatuista biteistä ennen : lähetystä.

25 Kanavakoodauksessa voidaan esimerkiksi syöttää kanavakooderille 72 bitin informaatiolohko joka 5 ms. Neljä tällaista lohkoa ketjutetaan yhteen koodausproses-sissa ja lisätään neljä häntäbittiä. Tuloksena on 292-bitin lohko, joka koodataan 1/2-nopeuden konvoluutiokoo-30 dilla. Tuloksena on 584 koodattua bittiä. Tämä koodaus punkturoidaan siten, että 128 bittiä (joka viidettä bittiä) ei lähetetä. Tuloksena on 456 koodatun bitin lohko.

Tämä kanavakoodaukselta otettu kapasiteetti voidaan käyttää radiorajapintanopeuden (datanopeus ennen ja 35 jälkeen kanavakoodauksen) kasvattamiseen 14400 bit/s tai 13 103547 jopa sen yli. Haittana seuraa kanavakoodauksen tehon alennus eli bittivirhesuhteen kasvu ja sitä kautta solukkoverkon peittoalueen pieneneminen.

5 Radiorajapintanopeus suurempi kuin 14400 bit/s

Kun radiorajapintanopeus on suurempi kuin 14400 bit/s, myös pääterajapinnan status- ja ohjausinformaatio, NIC-koodit ja HSDSDm alikanava/kehysnumerointi voidaan siirtää radiopurskeissa ja TRAU-kehyksissä käyttäjädata-10 virran ulkopuolella. Kuvio 2 havainnollistaa 28800 bit/s käyttäjädatan, pääterajapinnan status- ja oh jausinformaation, NIC-koodien ja alikanava/kehysnume-roinnin siirtämistä kahden GSM-liikennekanavan kautta, joiden kummankin radiorajapintanopeus on suurempi kuin 15 14400 bit/s.

Kuten yllä todettiin, tällöin olisi edullista, että välinopeus, ts. TRAU-kehysten siirtonopeus ei ylitä 16 kbit/s (BSS:n ja MSC/IWF:n välillä). Tämä vaatii uudentyyppistä TRAU-kehystä. Kuviossa 3 on esitetty eräs 20 optimoitu TRAU-kehys, joka on muodostettu karsimalla ta vanomaisesta datakehysrakenteesta kaikki turha pois ja pidentämällä kehys 640 bittiseksi {40 ms pituus aiemman 20 ms sijasta). Käyttäjädatabitit sijoitetaan bittipaik-koihin D1-D576. Näin käyttäjädatanopeus 14400 bit/s saa-25 daan siirretyksi 16000 bit/s välinopeudella. Tässä uudessa TRAU-datakehyksessä, joka siirretään koko matkan tukiaseman BTS ja IWF:n välillä (ts. TRCU-yksikön kautta tai ohi), ohjausbittejä C6-C9 (joita kuviossa 3 merkitään SP, SP, SP ja D0) ei tarvita niille nykyisin allokoituun ; 30 tarkoitukseen (osa ohjausbiteistä on käyttämättä (spare) myös nykyisessä 320 bitin TRAU-kehyksessä). Näitä bitti-paikkoja voidaan käyttää seuraavien toimintojen hoitoon: -pääterajapinnan statusten siirto -alikanavien kanava/kehysnumeroiden siirto 35 -NIC-koodien siirto (transparentti synkroninen puhelu) 14 103547 -epäjatkuvan lähetyksen DTX ohjaus MSC:ltä BTS:lle -tukiaseman BTS lähettämien tyhjäkäyntikehysten (Idle Frames) erottaminen synkronointivaiheen kehyksistä.

Koska yksi bitti menee DTX:n ohjaukseen (bitti-5 paikka DO), jää muun ohjausinformaation siirtoon enintään kolme bittiä C6-C8 (SP). Tämä ei kuitenkaan ole riittävä määrä, koska esim. NIC-koodit vaativat tyypillisesti 5-bittiä, pääterajapinnan status- ja ohjausbitit 3-bittiä ja HSCSD-alikanava- ja/tai kehysnumerointi 2-3 bittiä.

10 Keksinnön mukaisesti tämä ongelma ratkaistaan mul- tipleksoimalla nämä erityyppiset ohjausinformaatiot käytettävissä oleviin bitteihin useissa peräkkäisissä TRAU--kehyksissä. Tätä varten bittejä, jotka ovat käytettävissä ohjusinformaation siirtoon TRAU-kehyksessä, käytetään 15 alikehyksenä siten, että kahdessa tai useammassa peräkkäisessä TRAU-kehyksessä olevat alikehykset muodostavat ylikehyksen, jonka sisään mainitut ohjausinformaatiot multipleksoidaan.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa TRAU-20 kehyksessä olevat neljä "vapaata" bittiä käytetään seuraavasti : - 1 bitti: ylikehystys - 1 bitti: status- ja ohjausinformaatio (päätera- ; japinnan statukset, NIC, alikanavan kehysnumeroin- 25 ti)

- 1 bitti: DTX

- 1 bitti: jää käyttämättä (spare) - IWF voi erottaa BTS:n tyhjäkäyntikehykset lii-kennekanavan synkronointikehyksistä esim. ylike- 30 hysbitin perusteella (Idle-kehyksessä ei ole yli- kehysrakennetta, bitti koko ajan "1") tai TRAU-kehyksen spare bittiä voidaan käyttää tähän tarkoitukseen .

Kuviossa 4 havainnollistetaan keksinnön mukaista 35 multipleksointia yllä kuvatussa tapauksessa, jossa TRAU- 15 103547 kehyksessä on käytettävissä statuksien ja ohjauksen siirtoon kaksi bittiä, ts. alikehyksen pituus on kaksi bittiä. Kustakin alikehyksestä käytetään yksi bitti ylike-hyksen muodostamiseen ja yksi ohjausinformaation siirtä-5 miseen. Siirrettävän ohjausinformaation kokonaisbittimää- rä on 11 bittiä, nimittäin: kolme alikanava/kehysnume- rointibittiä #, kolme pääterajapinnan statusbittiä S, ja viisi NIC-koodibittiä N. Tällöin ylikehys, johon haluttu ohjausinformaatio voidaan multipleksoida, käsittää 11 10 alikehystä. Kuvion 4 esimerkissä alikanava/kehysnumeroin- tibitit # siirretään kolmessa ensimmäisessä alikehyksessä (n...n+2), pääterajapinnan statusbitit S kolmessa seuraa-vassa alikehyksessä (n+3...n+5) ja NIC-koodibitit N viidessä viimeisessä alikehyksessä (n+6...n+10). Ylikehyksen 15 alkuosa osoitetaan asettamalla "0" etubitiksi viidessä ensimmäisessä alikehyksessä ja loppuosa osoitetaan asettamalla "1” kuudessa viimeisessä alikehyksessä.

Kuviossa 5 havainnollistetaan toista esimerkkitapausta, jossa TRAU-kehyksessä oletetaan olevan käytettä-20 vissä kaikki neljä bittiä, ts. alikehyksen pituus on neljä bittiä. Kustakin alikehyksestä käytetään yksi bitti ylikehyksen muodostamiseen ja kolme bittiä ohjausinformaation siirtämiseen. Siirrettävä ohjausinformaatio on sama kuin kuviossa 4, eli kokonaisbittimäärä on 11 bit-25 tiä. Tällöin ylikehys, johon haluttu ohjausinformaatio voidaan multipleksoida, käsittää 4 alikehystä, eli 12 bittiä. Kuvion 5 esimerkissä alikanava/kehysnumerointi-bitit # siirretään ensimmäisessä alikehyksessä (n), pääterajapinnan statusbitit S toisessa alikehyksessä (n+1) . 30 ja NIC-koodibitit N kolmannessa ja neljännessä alikehyk sessä (n+2 ja n+3). Neljännen alikehyksen ylimääräiseen bittipaikkaan sijoitetaan täytebitti F. Ylikehyksen alkuosa osoitetaan asettamalla "0" etubitiksi kahdessa ensimmäisessä alikehyksessä ja loppuosa osoitetaan asetta-35 maila "1" etubitiksi kahdessa viimeisessä alikehyksessä.

16 103547

Samaa periaatetta voidaan soveltaa mille tahansa status- ja ohjausinformaatiobittien määrälle ja mille tahansa siirtokehyksessä käytettävissä olevien bittien määrälle. Ylikehysrakenne voi käyttää edellä kuvattujen 5 "11111000000" ja "1100" sijasta mitä tahansa bittiku viota, esimerkiksi jotta eliminoidaan bittivirheiden vaikutus ylikehyssynkronoinnissa.

Myös lisäpunkturointi ja sen aiheuttama solukko-verkon peittoalueen pienennys halutaan pitää mahdollisim-10 man pienenä: tästä seuraa, että olisi minimoitava ra diorajapinnassa tarvittavat lisäbitit.

Tästä syystä keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa kanavakoodausta punkturoidaan (14400 bit/s raja-pintanopeuden vaatiman punkturoinnin lisäksi) lisää vain 15 1 bitti/radiopurske (purskeen kesto 5 ms), mikä merkitsee kahdeksan koodibittiä/40ms. Kun koodaussuhde X/Y=l/2 (bittien lukumäärä X ennen kanavakoodausta/bittien lukumäärä Y kanavakoodauksen jälkeen), on pääterajapinnan statuksien ja muun ohjausinformaation siirtoon käytettä-20 vissä neljä bittiä per TRAU-kehys (40ms). Näissä biteissä voidaan siirtää välillä MS-BTS mainitut TRAU-kehyksen kaksi bittiä. Tarkemmin sanottuna bittejä voidaan käyttää esimerkiksi seuraavasti: - 2 bittiä: Kaksinkertaiseksi pidennetyn (40ms) 25 TRAU-kehyksen puoliskojen tunnistaminen vastaan otossa (MS ja BTS). Tätä tarvetta ei ole aiemmalla 20 ms kehyksellä, koska alun ja lopun tunnistus hoidetaan radiotien synkronoinnilla. Puoliskot pitää pystyä erottamaan toisistaan, jotta ei- 30 transparentissa tapauksessa saadaan selville pi dennetyn RLP-kehyksen alku, ja transparentissa tapauksessa pystytään löytämään ylikehysrakenne ja databitit sekä status- ja ohjausbitit.

- 1 bitti: ylikehystys (kuten kuviossa 4) 35 - 1 bitti: status- ja ohjausbitit (kuten kuvio 4) 17 103547

Tarkastellaan seuraavassa päästä-päähän datasiirtoa suunnassa MS/TAF-MSC/IWF viitaten kuvioon 2.

MS vastaanottaa pääterajapinnasta (datapääte-laitteelta TE) 28800 bit/s käyttäjädataa DATA sekä pääte-5 rajapinnan status- ja ohjausbittejä STATUS. Lisäksi MS/TAF muodostaa verkosta riippumattoman kellotuksen (NIC) 5-bittiset koodisanat, kuten on määritelty GSM-suo-situksessa 04.21. Edelleen MS/TAF generoi HSCSD:n ali-kanava- ja/tai kehysnumerointibitit. Esimerkissä moni-10 kanavainen datasiirto käyttää 28800 bit/s käyttäjäda- tanopeudelle kahta alikanavaa, joiden radiorajapin-tanopeus on suurempi kuin 14400 bit/s ja välinopeus 16000 bit/s. Oletetaan, että radiotiellä ja TRAU-kehyksissä on käytettävissä neljä bittiä muun kuin käyttäjädatan siir-15 toon. MS/TAF multipleksoi pääterajapinnan status- ja oh-jausbitit, NIC-koodibitit ja alikanava/kehysnumerobitit neljään bittiin, kuten kuviossa 4 on esitetty, ja lähettää BSS:lle.

40 ms TRAU-kehysjaksoon perustuva multipleksointi 20 voidaan suorittaa radiotielle eri tavoilla, jolloin myös mahdollisuudet hyödyntää TRAU-kehyksen spare-bittejä vaihtelevat. Esimerkkejä: 1) Käytetään samaa 40 ms jaksotusta. Tällöin välillä MS-BTS käytetään yksi bitti per 20ms erottamaan 40 25 ms:n jakson puoliskot toisistaan. Kaksi bittiä jää kuvion 4 mukaiseen ylikehystykseen ja multipleksointiin.

2) Käytetään radiotien 20ms:n jaksotusta. Tällöin käytettävissä olevat 4 bittiä per 40ms käytetään seuraavasti: kaksi bittiä ylikehystykseen ja kaksi status- ja 30 ohjausinformaation siirtoon. Tätä voidaan hyödyntää esim. suojautumiseen bittivirheistä vastaan esimerkiksi toistamalla kukin statusbitti, tai käyttämällä molempia bittejä status- ja ohjausinformaation siirtoon ilman bittien toistoa, jolloin TRAU-kehyksen vapaa (spare) bittikin 35 voidaan käyttää status- ja ohjausdatan siirtoon.

is 103547 3) Käytetään radiotien yli 40 ms: n jaksotusta. Otetaan lisäpunkturoinnilla käyttöön neljän bitin sijasta vain kaksi bittiä. Tällöin n40 ms:n ajoitus tehdään BTSrssä ja MS:ssä radiotien kehysnumeroinnin perusteella.

5 Mainitut kaksi bittiä suorittavat ylikehystyksen ja mul-tipleksauksen kuvion 4 periaatteen mukaisesti.

Mikäli radiorajapinnassa on käytettävissä riittävästi bittejä, esim. 11, multipleksausta ei tarvita. BSS generoi TRAU-kehykset, sijoittaa niihin käyttäjädatabitit 10 ja multipleksoi vastaanotetut ohjausbitit ylikehykseen, kuten kuviossa 4 on esitetty. MSC/IWF vastaanottaa TRAU-kehykset, erottaa niistä käyttäjädatan ja demultipleksoi ylikehyksestä erilleen NIC-koodibitit, alikanavanumeroin-tibitit sekä pääterajapinnan status- ja ohjausbitit. 15 Käyttäjädata 28800 bit/s ja pääterajapinnan ohjaus- ja statusbitit syötetään IWF:n datamodeemille. Datamodeemi kommunikoi tavanomaiseen tapaan 28800 bit/s modeemiyhteydellä yleisen puhelinverkon PSTN kautta toisen data-modeemin kanssa, joka on kytketty vastaanottavaan pääte-20 laitteeseen TE.

Vastakkaisessa siirtosuunnassa MSC/IWF multipleksoi NIC-koodibitit, HSCSD-alikanava/kehysnumerointibitit sekä pääterajapinnan (datamodeemilta) status- ja ohjaus-bitit TRAU-kehykseen, kuten kuviossa 4 on esitetty. BSS 25 erottaa käyttäjädatan ja mainitun ohjausinformaation TRAU-kehyksistä ja lähettää ne edelleen radiorajapinnan yli MS/TAF:lle. Kuten toisessa siirtosuunnassa, ohjausinformaatio voi olla multipleksoitu tai multipleksoimaton radiorajapinnan yli siirrettäessä. Myös tässä siirtosuun-30 nassa on mahdollista käyttää joko 20ms tai 40 ms jaksotusta radiotien yli, kuten yllä kuvattiin. MS/TAF erottaa käyttäjädatan ja pääterajapinnan status- ja ohjausbitit ja syöttää ne päätelaitteelle TE.

35 19 103547

Radiorajapintanopeus 14400 bit/s

Mikäli radiorajapinnassa liikennekanavan da-tanopeus ja radiorajapintanopeus on sama kuin käyttäjäda-tanopeus pääterajapinnassa, esim. 14400 tai 4800 bit/s, 5 liikennekanavalla ei ole ylimääräistä kapasiteettia, jolla voitaisiin siirtää muuta informaatiota 14400 tai 4800 bit/s datan lisäksi. Tällöin pääterajapinnan statusinfor-maatio sekä muu ohjaussiirretään liikennekanavan läpi päästä-päähän-protokollien redundanttisissa dataelemen-10 teissä, kuten käyttäjädatan protokolladatayksiköiden redundanttisissa osissa tai asynkronisten datamerkkien alku- ja loppubittien paikalla. Tällöin esim. kuvion 3 TRAU-kehyksessä pääterajapinnan statukset ja muu ohjausinformaatio siirtyy transparentisti datakenttään Dl-15 D576 sijoitetun datavirran sisällä, eikä TRAU-kehyksen ohjausbittipaikkoja käytetä tähän tarkoitukseen.

Hakijan suomalaisissa patenttihakemuksissa 955496 ja 955497, jotka sisällytetään tähän viitteinä, on kuvattu yllä mainittua periaatetta hyödyntävä synkroninen ja 20 vastaavasti asynkroninen datasiirtomenetelmä, joiden yhteydessä esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa.

FI-hakemuksessa 955496 pääterajapinnan statusin-formaatio sekä mahdollinen muu ohjaus- tai synkronointi-informaatio siirretään liikennekanavan läpi kulloinkin 25 käytetyn siirtoprotokollan/protokollien protokolladata yksiköiden redundanttisissa osissa. Vastaanottopäässä statusinformaatio ja mahdollinen muu informaatio erotetaan protokolladatayksiköistä ja palautetaan protokolla-datayksiköille alkuperäinen redundanssi. Tämä synkroninen 30 siirto perustuu siihen, että monien siirtoprotokollien kehysrakenteissa esiintyy redundantteja bittejä, kun niitä käytetään PLMN-ympäristössä, esim. GSM-verkossa, tai niissä esiintyvän toiston tai muun vastaavan syyn seurauksena .

35 Esimerkiksi PLMN-verkkojen verkkopalvelut (bearer 20 103547 services) käyttävät pisteestä-pisteeseen yhteyttä, ts. käytetään piirikytkettyä yhteyttä kahden pisteen välillä. Useimmat siirtoprotokollat on tarkoitettu myös pisteestä-moneen pisteeseen yhteyksille, jolloin niiden kehysraken-5 teessä on osoitekenttä. Tämä osoitekenttä on redundantti-nen pisteestä-pisteeseen yhteydellä. Pääterajapinnan sta-tusinformaatio sekä mahdollinen muu ohjaus- tai synkronointi-informaatio siirretään tällaisessa osoitekentässä. Tällaisia protokollia ovat esim. HDLC (High Level Data 10 Link Control) -pohjaiset protokollat GSM-suosituksen 03.45 mukainen synkroninen tele-kopioprotokolla käyttää kuvion 6 mukaista HDLC-kehystä, jossa on redundanttinen ADDRESS-osoitekenttä Binary coded signalling -vaiheessa ja virhekorjatussa telekopiodatan-15 siirtovaiheessa. Siinä on myös muita vaiheita, joissa lähetetään GSM-spesifisiä kehyksiä. Nämä kehykset sisältävät redundanssia saman informaation toiston muodossa.

Jos telekopiopalvelu käyttää ITU-T T.30 mukaista normaalia telekopiodatamoodia NFD (normal facsimile da-20 ta) , data sisältää End-of-Line-ketjuja (EOL), teleko-piokoodattua dataa ja mahdollisesti täytedataa rivin mi-nimipituuden varmistamiseksi. Tätä täytettä voidaan pitää siirron kannalta redundanttisena. Muita protokollia on kuvattu tarkemmin FI-patenttihakemuksessa 955496.

25 Ylimääräisen ohjausinformaation siirtoon käytet tävissä olevien redundanttien bittien määrä voi olla riittämätön, samalla tavoin kuin 16 kbit/s TRAU-kehysten tapauksessa. Esimerkiksi HDLC-kehyksen osoite tarjoaa enintään 8 bittiä (käytännössä 6 bittiä), kun taas NIC-30 koodibitit, HSCSD-alikanava/kehysnumerointi ja pääteraja-pinnan statusbitit voivat vaatia 11 bittiä. Tällöin voidaan käyttää keksinnön mukaista ohjausinformaation multi-pleksointia esim. kahden peräkkäisen HDLC-kehyksen redun-danttisiin bitteihin.

35 FI-patenttihakemuksessa 955497 pääterajapinnan 21 103547 statusinformaation sekä muun mahdollisen ohjaus- tai synkronointi-informaation siirto perustuu synkroninen-asynkroninen muunnokseen, jota tarvitaan lähetyspäässä, kun asynkronisia merkkejä siirretään synkronisen liiken-5 nekanavan läpi, tarvitaan asynkroninen-synkroninen muunnos lähetyspäässä. Tämä muunnos määrittelee nopeussovi-tuksen, alinopeuskäsittelyn ja ylinopeuskäsittelyn. Ali-nopeuskäsittely tarkoittaa, että ylimääräisiä loppubitte-jä (STOP) lisätään asynkronisten merkkien väliin ennen 10 lähetystä. Ylinopeuskäsittely tarkoittaa, että STOP-bit-tejä poistetaan silloin tällöin asynkronisten merkkien välistä ennen lähetystä. Tällainen muunnos on määritelty esim. ITU-T suosituksessa V.14, joka asettaa myös rajat alinopeudelle ja ylinopeudelle.

15 Tätä muunnosta voidaan käyttää pääterajapinnan overhead-informaation siirtämiseen ketjuttamalla asynkronisia merkkejä pidemmäksi "protokollayksiköksi" ja poistamalla ketjutettujen merkkien välistä alkubitit (START) ja loppubitit (STOP), kuten kuvioissa 7, 8 ja 9 on ku- 20 vattu. Poistettujen alku- ja loppubittien vapauttama kapasiteetti käytetään statusinformaation siirtoon. Tähän uuteen protokolladatayksikköön PDU sovelletaan standardeja alinopeus- ja ylinopeuskäsittelyjä sekä nopeussovi-tusta. Protokolladatayksiköt lähetetään synkronisen lii-25 kennekanavan yli vastaanottimelle. Vastaanotin synkronoituu START-bitteihin ja suorittaa lähettimen operaatioihin nähden käänteiset operaatiot. Toisin sanoen vastaanotin erottaa protokolladatayksiköstä asynkroniset datamerkit, pääterajapinnan statusinformaation sekä mahdollisen muun : 30 ohjaus- ja synkronointi-informaation.

Myös tässä tapauksessa saattaa käytettävissä olevien bittien määrä olla riittämätön, jolloin ohjausinformaatio voidaan multipleksoida kahden tai useamman peräkkäisen protokolladatayksikön käytettävissä oleviin bit-35 teihin samojen periaatteiden mukaisesti, joita kuvattiin 22 1 0 3 5 4 7 yllä TRAU-kehyksien yhteydessä.

Sekä synkronisessa että asynkronisessa siirrossa keksinnön mukainen multipleksointi ja demultipleksointi suoritetaan MS/TAF:ssa ja MSC/IWF:ssä. Demultipleksoin-5 nissa käyttäjädataprotokollan redundanttisuus palautetaan. MS/TAF:n ja MSC/IWF:n välillä ohjausinformaatio kulkee käyttäjädatavirran sisällä eikä sitä käsitellä erillään.

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu 10 vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten hengessä ja puitteessa.

Claims (19)

103547

1. Menetelmä pääterajapinnan käyttäjädatan ja sta-tusinformaation sekä mahdollisen muun ohjaus- tai synk- 5 ronointi-informaation siirtämiseksi protokolladatayksi-köissä liikennekanavan tai liikennekanavien joukon läpi tietoliikennejärjestelmässä, tunnettu siitä, että allokoidaan mainitulle status- ja ohjausinformaatiolle protokolladatayksiköistä käyttäjädatabittivirran 10 sisä- tai ulkopuolisia bittejä määrä, joka on pienempi kuin status- ja ohjausinformaation kokonaisbittimäärä, käytetään ainakin yksi mainituista allokoiduista biteistä ainakin kahden protokolladatayksikön pituisen ylikehyksen muodostamiseen, 15 multipleksoidaan mainittu status- ja ohjausinfor maatio mainittuihin allokoituihin bitteihin mainitun ylikehyksen sisällä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 allokoidaan mainitut bitit pääterajapinnan päästä- päähän protokollien redundanttisistä dataelementeistä, kun mainittu status- ja ohjausinformaatio siirretään käyttäjädatabittivirran sisäpuolella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että lisäpunkturoidaan kanavakoodattua signaalia liikennekanavan radiorajapintanopeuden kasvattamiseksi suuremmaksi kuin liikennekanavan suurin käyttäjädatanopeus, allokoidaan mainitut bitit radiopurskeesta niiden 30 lisäbittien joukosta, jotka mainittu lisäpunkturointi tuottaa.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä matkaviestinjärjestelmässä, tunnettu siitä, että allokoidaan mainitut bitit siirtokehyksestä, jossa 35 käyttäjädata siirretään matkaviestinverkon transmissioyh- 103547 teyksillä.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siirtokehys on 640-bittinen TRAU-datakehys, joka 5 on sovitettu tuottamaan 16000 bit/s välinopeus käyttäjä- datanopeudella 14400 bit/s, ja että allokoidaan mainitut bitit mainitun 640-bittisen TRAU-datakehyksen toisen oktetin seitsemännen ja kahdeksannen ja kolmannen oktetin ensimmäisen ja toisen bitin 10 joukosta.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että multipleksoidaan N-bittinen status- ja ohjausinformaatio ylikehykseen, joka käsittää L kappaletta M-bit-15 tisiä alikehyksiä, missä M, N ja L ovat kokonaislukuja ja N>M>2 ja L<2, siirretään mainittu ylikehys M kappaleessa allokoituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä siirtokehyksiä matkaviestinverkon transmissioyhteyden yli, 20 siirretään mainittu ylikehys M kappaleessa allo koituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä radiopurskeita radiotien yli.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä matkaviestinjärjestelmässä, jossa on suurino- 25 peuksinen datasiirtopalvelu, joka perustuu kahden tai useamman liikennekanavan rinnakkaiskäyttöön alikanavina samassa datapuhelussa, tunnettu siitä, että mainittu status- ja ohjausinformaatio käsittää pääterajapinnan statusinformaation, suurinopeuksisen da-. 30 tasiirtopalvelun alikanavanumeroinnin ja/tai kehysnume- roinnin ja verkosta riippumattoman kellotuksen (NIC) koodisanat .

8. Lähetys- ja vastaanottolaitteisto pääterajapin-nan käyttäjädatan ja statusinformaation sekä mahdollisen 35 muun ohjausinformaation siirtämiseksi protokolladatayksi- 103547 koissa liikennekanavan läpi tietoliikennejärjestelmässä, tunnettu siitä, että lähetyslaitteisto (TAF,IWF) on järjestetty multi-pleksoimaan N-bittinen status- ja ohjausinformaatio yli-5 kehykseen, joka käsittää L kappaletta M-bittisiä alike-hyksiä, missä M, N ja L ovat kokonaislukuja ja N>M>1 ja L<2, lähetyslaitteisto (TAF,IWF) on järjestetty lähettämään mainittu ylikehys M kappaleessa käyttäjädata-10 bittivirran sisä- tai ulkopuolelta allokoituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä protokolladatayksiköitä liikenne-kanavan yli.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on tarkoitettu 15 matkaviestinjärjestelmään, jossa on kanavakoodatun signaalin lisäpunkturointi liikennekanavan radiorajapin-tanopeuden kasvattamiseksi suuremmaksi kuin liikenne-kanavan suurin käyttäjädatanopeus, ja että lähetyslaitteisto (TAF,IWF) on järjestetty lähettämään mainittu yli-20 kehys M kappaleessa allokoituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä radiopurskeita radiotien yli.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on tarkoitettu matkaviestinjärjestelmään, jossa käyttäjädata siirre- 25 tään matkaviestinverkon transmissioyhteyden yli siirtokehyksissä, ja että lähetyslaitteisto (TAF,IWF) on järjestetty lähettämään mainittu ylikehys M kappaleessa allokoituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä siirtokehyksiä transmissioyhteyden yli.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siirtokehys on 640-bittinen TRAU-datakehys, joka on sovitettu tuottamaan 16000 bit/s välinopeus käyttäjädatanopeudella 14400 bit/s.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen 35 laitteisto matkaviestijärjestelmään, jossa on suurino- 103547 peuksinen datasiirtopalvelu, joka perustuu kahden tai useamman liikennekanavan rinnakkaiskäyttöön alikanavina samassa datapuhelussa, tunnettu siitä, että mainittu status- ja ohjausinformaatio käsittää pääterajapin-5 nan statusinformaation, suurinopeuksisen datasiirtopalvelun alikanavanumeroinnin ja/tai kehysnumeroinnin ja verkosta riippumattoman kellotuksen (NIC) koodisanat.

13. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lähetyslaitteisto (TAF,IWF) 10 on järjestetty lähettämään mainittu ylikehys M kappaleessa pääterajapinnan päästä-päähän protokollien redun-danttisia dataelementtejä, kun mainittu status- ja ohjausinformaatio siirretään käyttäjädatabittivirran sisäpuolella .

14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto on matkaviestimen päätesovitin (TAF), matkaviestinverkon Verkkosovitin (IWF), tukiasema (BTS) tai satelliittijärjestelmän maa-asema .

15. Matkaviestinjärjestelmä, joka käsittää lähe tin- ja vastaanotinlaitteistot pääterajapinnan käyttäjä-datan ja statusinformaation sekä mahdollisen muun ohjausinformaation siirtämiseksi protokolladatayksiköissä liikennekanavan läpi, tunnettu siitä, että 25 välineet (TAF,IWF) N-bittisen status- ja ohjausin formaation multipleksoimiseksi ylikehykseen, joka käsittää L kappaletta M-bittisiä alikehyksiä, missä M, N ja L ovat kokonaislukuja ja N>M>1 ja L<2, välineet (TAF,IWF) ylikehyksen lähettämiseksi M / 30 kappaleessa käyttäjädatabittivirran sisä- tai ulkopuolel ta allokoituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä proto-kolladatayksiköitä liikennekanavan yli.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen matkaviestin-järjestelmä, tunnettu siitä, että siinä on käy-35 tössä kanavakoodatun signaalin lisäpunkturointi liiken- 103547 nekanavan radiorajapintanopeuden kasvattamiseksi suuremmaksi kuin liikennekanavan suurin käyttäjädatanopeus, ja että matkaviestin (MT,TAF) ja tukiasema on järjestetty lähettämään mainittu ylikehys M kappaleessa allokoitu-5 ja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä radiopurskeita radiotien yli.

17. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen matkaviestinjärjestelmä, tunnettu siitä, että matkaviestinverkon Verkkosovitin (IWF) ja tukiasema on järjes- 10 tetty lähettämään mainittu ylikehys M kappaleessa allokoituja bittejä L kappaleessa peräkkäisiä siirtokehyksiä Verkkosovittimen ja tukiaseman välisen transmissioyhtey-den yli.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen matkaviestin-15 järjestelmä, tunnettu siitä, että liikennekanava on 14400 bit/s liikennekanava, ja että siirtokehys on 640-bittinen TRAU-datakehys, jonka pituus on 40 ms, mikä vastaa 16000 bit/s välinopeutta, ja että TRAU-datakehyk-sessä on 576 databittiä 14400 bit/s käyttäjädataa varten 20 sekä enintään neljä bittiä pääterajapinnan statuksia, verkosta riippumatonta kellotusta ja monikanavaisen datayhteyden alikanava- ja/tai kehysnumerointia varten.

19. Patenttivaatimuksen 15 mukainen matkaviestin-järjestelmä, tunnettu siitä, että matkaviestin 25 (MS,TAF) ja matkaviestinverkon Verkkosovitin (IWF) on järjestetty lähettämään mainittu ylikehys M kappaleessa pääterajapinnan päästä-päähän protokollien redundanttisia dataelementtejä käyttäjädatabittivirran sisäpuolella. 103547