FI112584B - Menetelmä tiedonsiirtoverkon ominaisuuksien informoimiseksi, järjestelmä ja langaton päätelaite - Google Patents

Description

112584

Menetelmä tiedonsiirtoverkon ominaisuuksien informoimiseksi, järjestelmä ja langaton päätelaite

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään tiedonsiirtoverkon 5 ominaisuuksien informoimiseksi langattomaan päätelaitteeseen, jossa tiedonsiirtoverkossa on ainakin kaksi tukiasemaa, jotka muodostavat ainakin kaksi solua, joiden ominaisuudet vaikuttavat langattomassa päätelaitteessa solun alueella käytettävissä oleviin toimintoihin, ja palvelevana tukiasemana käytetään kulloinkin sen solun ainakin yhtä tuki-10 asemaa, jonka kautta yhteyttä langattoman päätelaitteen ja tiedonsiirtoverkon välillä ylläpidetään. Keksintö kohdistuu lisäksi järjestelmään, joka käsittää langattoman päätelaitteen, välineet tiedonsiirtoverkon ominaisuuksien informoimiseksi langattomaan päätelaitteeseen, joka tiedonsiirtoverkko käsittää ainakin kaksi tukiasemaa, jotka muodostavat 15 ainakin kaksi solua, joiden ominaisuudet vaikuttavat langattomassa päätelaitteessa solun alueella käytettävissä oleviin toimintoihin, ja palvelevana tukiasemana on järjestetty käytettäväksi kulloinkin sen solun ainakin yhtä tukiasemaa, jonka kautta yhteyttä langattoman päätelaitteen ja tiedonsiirtoverkon välillä on järjestetty ylläpidettäväksi. Keksintö 20 kohdistuu vielä langattomaan päätelaitteeseen, joka käsittää välineet tiedon tiedonsiirtoverkon ainakin yhden ominaisuuden vastaanottamiseksi langattomaan päätelaitteeseen, joka tiedonsiirtoverkko käsittää ainakin kaksi tukiasemaa, jotka muodostavat ainakin kaksi solua, joiden ominaisuudet vaikuttavat langattomassa päätelaitteessa solun alueella 25 käytettävissä oleviin toimintoihin, ja palvelevana tukiasemana on jär-jestetty käytettäväksi kulloinkin sen solun ainakin yhtä tukiasemaa, ' jonka kautta yhteyttä langattoman päätelaitteen ja tiedonsiirtoverkon välillä on järjestetty ylläpidettäväksi.

j 30 Matkaviestinjärjestelmiin, kuten GSM-matkaviestinjärjestelmään, on kehitetty tavanomaisen piirikytkentäisen yhteyden lisäksi mahdollisuus pa-j kettikytkentäiseen yhteyteen. GSM-matkaviestinjärjestelmässä tällainen .-·. palvelu on ns. GPRS-palvelu (General Packet Radio Service). GPRS- palvelu mahdollistaa mm. IP-protokollan (Internet Protocol) sekä X.25 : 35 tiedonsiirtoprotokollan käytön, lyhytsanomien välityksen (SMS, Short

Message Service), sähköpostin välityksen sekä VVAP-sovellukset (Wireless Application Protocol). Tällainen pakettimuotoinen tiedonsiirtoyhteys mahdollistaa piirikytkentäistä yhteyttä tehokkaamman tiedonväli- 112584 2 tysmenetelmän erityisesti asynkronista tiedonsiirtoa varten, koska pakettikytkentäisen yhteyden käyttämiseksi ei matkaviestinjärjestelmän resursseja varata koko yhteyden ajaksi, vaan ainoastaan pakettien siirtämiseen tarvittavaksi ajaksi. Sen sijaan piirikytkentäisessä yhteydessä 5 yhteys on varattuna koko yhteyden päällä olon ajan. Pakettikytkentäisen yhteyden avulla langattoman päätelaitteen käyttäjä voi esimerkiksi pitää sähköpostisovelluksen koko ajan aktivoituna, jolloin käyttäjä heti havaitsee saapuvan sähköpostiviestin. Koska pakettikytkentäinen yhteys varaa resursseja vain tarpeen mukaan, voi se käyttäjälle olla myös 10 edullisempi puhelukustannusten osalta verrattuna tilanteeseen, jossa käytetään piirikytkentäistä yhteyttä.

GPRS-järjestelmän langattomalle päätelaitteelle on määritetty kolme toimintamoodia: luokka A, luokka B ja luokka C. Langattomat pääte-15 laitteet voidaan luokitella näihin luokkiin sen mukaan, minkä tyyppisiä pakettiverkko-ominaisuuksia niissä on toteutettu. Luokan A langattomat päätelaitteet voivat samanaikaisesti käyttää GPRS-palveluita ja muita GSM-palveluita. Luokan B langattomat päätelaitteet voivat samanaikaisesti tarkkailla GPRS-verkon ja GSM-verkon kontrollikanavan signaa-20 leita, mutta voivat käyttää samanaikaisesti vain joko GPRS-palveluita tai GSM-palveluita. Luokan C langattomat päätelaitteet voivat käyttää piirikytkentäistä yhteyttä ja pakettikytkentäistä GPRS-yhteyttä, mutta ei samanaikaisesti.

, 25 Käytännössä luokan B langaton päätelaite voi vastaanottaa piirikyt- kentäisen yhteyden muodostukseen liittyviä sanomia silloinkin, kun lan-· ; ' gaton päätelaite käyttää GPRS-palveluita, esim. pakettiyhteys on aktii- . visena WAP-selaimen käyttämiseksi. Langaton päätelaite voi tällöin mm. vastaanottaa saapuvasta puhelusta ilmoittavan sanoman (CS 30 paging), mutta ei samanaikaisesti voi toimia piirikytkentäisessä yhteydessä ja pakettikytkentäisessä yhteydessä. Tällöin tilanteessa, jossa :·· langattomaan päätelaitteeseen saapuu piirikytkentäiseen yhteyteen *. liittyvä sanoma, pakettiyhteys asetetaan sanoman vastaanoton ja mah dollisesti muodostettavan piirikytkentäisen yhteyden ajaksi odotustilaan, : j : 35 kunnes piirikytkentäinen yhteys on lopetettu. Ideaalitilanteessa tämä . : tarkoittaa sitä, että langaton päätelaite voi vaihtaa tilaansa pakettimuo- toisen yhteyden ja piirikytkentäisen yhteyden välillä ja jatkaa vaihdon ·. jälkeen siitä toimintatilasta, jossa langaton päätelaite oli keskeytyksen , 112584 ϋ tullessa. Käytännössä kuitenkin on havaittu, että pakettiyhteyttä käyttävät sovellukset, kuten sähköposti tai mm. tiedostojen siirtämiseen käytettävä FTP-sovellus, katkeavat jo suhteellisen lyhyen yhteyden keskeytyksen aikana. Esimerkiksi eräissä tunnetuissa sähköpostiprotokol-5 lissa, kuten POP3 (Post Office Protocol) ja IMAP4 (Internet Message Access Protocol), on yhteyden aikana lähetettävä sanomia väliajoin yhteyden katkeamisen estämiseksi. Tällaista ominaisuutta käytetään mm. siitä syystä, että yhteys ei jää tarpeettomasti aktiiviseksi. Jos sähköpostipalvelin ei vastaanota tällaista sanomaa määräajassa, päättelee 10 palvelin, että yhteys on katkennut tai päätelaite ei enää ole toiminnassa, jolloin palvelin katkaisee yhteyden. POP3-protokollaa käytettäessä yhteys voi katketa jo n. 10 minuutin keskeytyksen jälkeen ja IMAP4-protokollaa käytettäessä n. 30 minuutin keskeytys voi aiheuttaa sähköpostiyhteyden katkeamisen. Yhteyden katkettua on käyttäjän uudelleen 15 muodostettava sähköpostiyhteys ja annettava käyttäjätunnuksensa ja salasanansa, mikä hidastaa sähköpostisovelluksen käyttöä.

Tällöin tilanteessa, jossa langattomassa päätelaitteessa on pakettiyh-teys aktiivisena ja langattomaan päätelaitteeseen on tulossa puhelu, 20 pakettiyhteys asetetaan odotustilaan. Tällöin ei edellä mainittuja paket-tiyhteyden ylläpitäviä sanomia voida tunnetun tekniikan mukaisissa langattomista päätelaitteista lähettää, joten pakettiyhteys voi katketa. Pakettiyhteys voi katketa jo huomattavasti lyhyemmänkin puhelun aikana, kuin edellä mainitut 10 tai 30 minuuttia. Tämä on mahdollista esim. sil-, 25 loin, kun puhelu on tulossa hetkeä aikaisemmin kuin yhteyden ylläpitä- vä sanoma on määrä lähettää. On jopa mahdollista että yhteys kat-’: ‘ # ’ keaa, ennen kuin käyttäjä on edes ehtinyt vastata puheluun.

: Edellä mainittu ongelma syntyy myös tilanteessa, jossa langattoman . 30 päätelaitteen käyttäjä muodostaa piirikytkentäisen yhteyden, esim. pu- hepuhelun tilanteessa, jossa langattomassa päätelaitteessa on paketti-; *i yhteys aktiivisena. Tällöinkin piirikytkentäinen yhteys estää pakettiyh- teyden ylläpitävien sanomien lähetyksen, mikä voi aikaansaada paket-tiyhteyden katkeamisen jo lyhyenkin puhelun aikana. Eräänä mahdolli-; : 35 suutena estää pakettiyhteyden katkeaminen on tällöin se, että puhelu • : aloitetaan vasta sen jälkeen kun pakettiyhteyden ylläpitävä sanoma on lähetetty. Käyttäjällä ei kuitenkaan välttämättä ole edes tietoa tällai-•. sesta ominaisuudesta ja toisaalta ei ole tarkoituksenmukaista edellyttää 4 112584 sitä, että käyttäjä muistaa aina puhelua muodostaessaan lähettää ensin pakettiyhteyden ylläpitävä sanoma.

Käytännössä myös eri matkaviestiverkot voivat olla ominaisuuksiltaan 5 erilaisia. Tällöin joissakin matkaviestinverkoissa on toteutettu kaikki edellä mainittujen luokkien A, B ja C tarvitsemat ominaisuudet, mutta joissakin matkaviestinverkoissa on toteutettu vain jonkin tällaisen luokan vaatimista ominaisuuksista, kuten luokan C ominaisuudet. Lisäksi samankin matkaviestinverkon ominaisuudet voivat muuttua yhden so-10 lun alueelta toisen solun alueelle siirryttäessä. Esimerkiksi kehitteillä olevissa kolmannen sukupolven matkaviestinverkoissa, kuten UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), on määritelty eri palvelun laatutasoja erilaisia yhteyksiä varten. Kuitenkaan kaikissa tällaisen matkaviestinjärjestelmän soluissa ei välttämättä ole toteutettu kaikkia 15 määritettyjä palvelun laatutasoja. Tällöin voi syntyä tilanteita, joissa langattomalle päätelaitteelle ei voida taata kaikkien sen käytettävissä olevia palveluja. Tämä saattaa aiheuttaa sen, että langattoman päätelaitteen liikkuessa jokin aktiivisena oleva yhteys katkeaa siirryttäessä yhden matkaviestinverkon alueelta toisen matkaviestinverkon alueelle, 20 tai jopa solun alueelta toiselle siirryttäessä. Esimerkiksi käyttäjällä on videopuhelu aktiivisena jonkin solun alueella, ja mikäli langattoman päätelaitteen siirtyessä sellaisen solun alueelle, jossa videopuheluomi-naisuutta ei ole, katkeaa videopuhelu. Tällainen yhteyden katkeaminen ..: voi aiheuttaa merkittävää haittaa langattoman päätelaitteen käyttäjälle, 25 koska yhteyden katkeamista ei tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa voida etukäteen tietää.

' Matkaviestinverkoissa solulla tarkoitetaan sitä maantieteellistä aluetta, : jossa matkaviestinverkon tukiaseman signaali on riittävän voimakas 30 yhteyden ylläpitämiseksi matkaviestinverkon ja langattoman päätelaitteen välillä. Esimerkiksi GSM-matkaviestinverkossa tällaisen solun kattaman alueen säde on tyypillisesti luokkaa 35 km tukiaseman ympä-rillä. Kuitenkin käytännössä maasto ja ilmasto-olosuhteet voivat vaikuttaa solun kokoon, jolloin paikallisesti solu voi olla pienempi tai isompi ; / 35 kuin keskimääräinen solun koko. Lisäksi erityisesti taajama-alueilla voi- · *' daan solun kokoa pienentää ja järjestää useampia soluja taajama-alu- : eille, jolloin matkaviestinverkon kapasiteettia voidaan jossain määrin : saada nostettua tällaisilla alueilla.

5 112584

Sellaisesta tukiasemasta, jonka kautta langaton päätelaite on yhteydessä matkaviestinverkkoon, käytetään tässä selityksessä nimitystä palveleva tukiasema. Tällainen palveleva tukiasema ei välttämättä aina 5 ole langatonta päätelaitetta lähinnä oleva tukiasema. Palveleva tukiasema voi myös vaihtua esimerkiksi tilanteessa, jossa langaton päätelaite siirtyy solun alueelta toisen solun alueelle. Mikäli palvelevana tukiasemana ei ole langattoman päätelaitteen sijaintia vastaava lähin tukiasema, voi matkaviestinverkko esimerkiksi säätää lähempänä olevien 10 tukiasemien lähetystehoa pienemmäksi ja/tai palvelevan tukiaseman lähetystehoa suuremmaksi, jotta lähempänä olevien tukiasemien signaalit eivät häiritsisi palvelevan tukiaseman ja langattoman päätelaitteen välistä yhteyttä. Joissakin tapauksissa voidaan yhteys kauempana olevan palvelevan tukiaseman ja langattoman päätelaitteen välillä jär-15 jestää myös siten, että yhteydessä palvelevan tukiaseman ja langattoman päätelaitteen välillä siirrettäviä signaaleja linkitetään yhden tai useamman tukiaseman kautta. Joissakin matkaviestinjärjestelmissä, kuten UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) voi samanaikaisesti olla useampia palvelevia tukiasemia, jolloin useista tukia-20 semista lähetetään olennaisesti samaa informaatiota langattomaan päätelaitteeseen. Tällaisesta joukosta palvelevia tukiasemia käytetään myös englanninkielistä nimitystä active set.

Tiedonsiirtoverkkona voi olla myös muu tiedonsiirtoverkko, kuten lan-... 25 gaton lähiverkko WLAN (Wireless Local Area Network). Tällöin myös ': ’ tukiasema voi olla myös muu kuin matkaviestinverkon tukiasema, kuten langattoman lähiverkon yhteysasema tai vastaava. Lisäksi tiedonsiirto-• ‘ verkko voi käsittää useampia tiedonsiirtoverkkoja, jotka voivat olla myös : keskenään erilaisia.

30

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada me-I netelmä ja järjestelmä sekä langaton päätelaite, joissa käyttäjälle voi- daan informoida etukäteen matkaviestinverkon ominaisuuksien mahdollisista muutoksista ja niiden vaikutuksesta yhteyksiin, jolloin käyttäjä / 35 voi hyvissä ajoin varautua näihin ominaisuuksien muutoksiin. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että käyttäjän paikka selvitetään ja informoidaan käyttäjälle erityisesti lähialueen solujen ominaisuuksista. Tässä ominaisuuksien informoimisessa voidaan käyttää tarvittaessa li- B 112584 o sätietona mm. käyttäjän matkareittiä. Täsmällisemmin ilmaistuna nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, että menetelmässä selvitetään langattoman päätelaitteen sijainti, tutkitaan ainakin mainitun palvelevan tukiaseman muo-5 dostaman solun ominaisuuksia, ja välitetään tieto ainakin yhdestä selvitetystä solun ominaisuudesta langattomaan päätelaitteeseen. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, että järjestelmä käsittää lisäksi ainakin välineet langattoman päätelaitteen sijainnin selvittämiseksi, välineet ainakin mainitun palvelevan tuki-10 aseman muodostaman solun ominaisuuksien tutkimiseksi, ja välineet tiedon ainakin yhdestä selvitetystä solun ominaisuudesta välittämiseksi langattomaan päätelaitteeseen. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle päätelaitteelle on vielä tunnusomaista se, että päätelaite käsittää lisäksi ainakin välineet langattoman päätelaitteen sijainnin selvittämiseksi, vä-15 lineet langattoman päätelaitteen sijaintitiedon lähettämiseksi matkaviestinverkkoon, jossa on välineet ainakin mainitun palvelevan tukiaseman muodostaman solun ominaisuuksien selvittämiseksi, ja joka päätelaite käsittää välineet tiedon ainakin yhdestä selvitetystä solun ominaisuudesta vastaanottamiseksi matkaviestinverkosta.

20

Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja. Keksinnön mukaista menetelmää sovellettaessa voidaan välttyä yllättäviltä yhteyden katkeamisilta erityisesti tilanteissa, joissa käyttäjä liikkuu ja voi siir-,.: tyä solun alueelta toisen solun alueelle, tai jopa siirtyä kokonaan toisen . 25 matkaviestinverkon alueelle. Käyttäjää voidaan keksinnön mukaisella :: menetelmällä informoida erityisesti lähialueen solujen ominaisuuksista.

; / Tällöin käyttäjä voi huomioida solujen ominaisuudet matkareittinsä suunnittelussa ja toteutuksessa ja valita sellaisen reitin, jossa tarvittavat : ominaisuudet ovat käytettävissä. Tässä sovelluksessa voidaan reitin 30 valinnan helpottamiseksi esittää esim. päätelaitteen näytöllä kartta, jossa sopivien solujen sijainti on esitetty. Käyttäjä voi myös olla aloitta-I matta sellaista yhteyttä, joka tulisi keskeytymään käyttäjän siirtyessä solun alueelta toisen solun alueelle. Lisäksi käyttäjää voidaan informoida sellaisista soluista, joissa käyttäjän tarvitseman yhden tai useam-; t: 35 man yhteyden edellyttämät ominaisuudet ovat käytettävissä ja jotka ei- vät käyttäjän nykyisen sijainnin mukaisessa solussa ole käytettävissä. Tällöin käyttäjä voi tämän tiedon perusteella siirtyä sellaisen solun alu-;'": eelle, jossa hänen tarvitsemansa yksi tai useampi yhteys on mahdol- 7 112584 lista muodostaa. Tällöin aktiivisena olevien yhteyksien ennakoimattoman katkeamisen todennäköisyys on merkittävästi pienempi kuin tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa. Keksintö mahdollistaa myös sen, että käyttäjää voidaan informoida jo langattoman päätelaitteen 5 käynnistämisen yhteydessä sen solun ominaisuuksista, jonka alueella langaton päätelaite sijaitsee. Tällöin käyttäjä tietää, mitä sovelluksia ja minkä tyyppisiä yhteyksiä langattomassa päätelaitteessa voidaan käynnistää.

10 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista järjestelmää pelkistettynä kaaviona, 15 kuva 2 esittää pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista langatonta päätelaitetta, kuva 3 esittää pelkistetysti keksinnön erään edullisen suoritusmuo-20 don mukaisella menetelmällä selvitetyn informaation esittä mistä langattomassa päätelaitteessa, ja kuva 4 esittää pelkistetysti keksinnön soveltamista matkareitin valinnassa.

/ 25

Kuvassa 1 on esitetty pelkistettynä kaaviona keksinnön erään edullisen / suoritusmuodon mukaista järjestelmää. Järjestelmä käsittää ainakin ’ yhden matkaviestinverkon NW, jossa on tukiasemia BTS. Tällöin yhden : : tukiaseman BTS toiminta-aluetta nimitetään soluksi. Matkaviestinver- , ; 30 kossa NW on ainakin yhdessä solussa mahdollisuus muodostaa kaksi tai useampia ominaisuuksiltaan erilaisia yhteyksiä, kuten piirikytkentäi-\ i nen yhteys ja pakettiyhteys. Piirikytkentäinen yhteys voi olla tavallinen ; piirikytkentäinen yhteys, mutta joihinkin matkaviestinverkkoihin on ke hitetty myös nopea piirikytkentäinen yhteys HSCSD (High Speed Circuit : 35 Switched Data), jota voidaan käyttää esim. videopuhelujen muodosta- • : miseen. On selvää, että keksinnön mukaisen menetelmän soveltamisen yhteydessä voidaan tutkia myös muita matkaviestinverkon ominaisuuk-. siä kuin edellä mainitut. Voidaan esimerkiksi selvittää ns. palvelun laa- 8 112584 tuparametreja (QoS, Quality of Service), joita voidaan käyttää mm. kehitteillä olevissa UMTS-matkaviestinverkoissa, joissa sovelletaan WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) radiorajapintaa ominaisuuksiltaan erilaisten yhteyksien toteuttamiseksi. Järjestelmä kä-5 sittää vielä sijainninmääritysvälineet langattoman päätelaitteen MT sijainnin määrittämiseksi. Nämä sijainninmääritysvälineet voivat olla toteutettuna esim. matkaviestinverkossa tai voidaan käyttää satelliitti-pohjaista sijainninmääritystä, jolloin langattomaan päätelaitteeseen MT tai sen yhteyteen on järjestetty sijainninmääritysvastaanotin.

10

Langattomasta päätelaitteesta MT käytetään esimerkkinä matkaviestintä, jossa on mahdollisuus piirikytkentäisen yhteyden käyttämiseen ja pakettikytkentäisen yhteyden käyttämiseen. Lisäksi langattomassa päätelaitteessa MT voi olla tietojenkäsittelyominaisuuksia, kuten väli-15 neet sovellusohjelmien suorittamiseen. Kuvassa 2 on esitetty erästä tällaista päätelaitetta MT pelkistettynä lohkokaaviona. Kuvassa 2 on esitetty lähinnä keksinnön selostamisen kannalta tarpeellisia toiminnallisia lohkoja, mutta on selvää, että käytännön sovelluksissa langattomassa päätelaitteessa MT voi olla myös muita toimintoja, joita kuvassa 20 2 ei ole esitetty. Langattomassa päätelaitteessa MT on suoritinlohko CONTROL, joka voi olla toteutettu yhdellä tai useammalla suorittimella, kuten mikroprosessori, digitaalinen signaalinkäsittely-yksikkö, jne., mikä on sinänsä tunnettua. Tämä suoritinlohko CONTROL voidaan muodos- tili taa myös osana ns. sovelluskohtaisesti ohjelmoitavaa integroitua piiriä !;' 25 (ASIC, Application Specific Integrated Circuit), jossa myös muita langat-’ : : toman päätelaitteen MT toimintoja voidaan toteuttaa. Tietojen tallenta- :miseksi langattomassa päätelaitteessa MT on muistia MEM, kuten lu-kumuistia, luku/kirjoitusmuistia, ja/tai haihtumatonta uudelleenkirjoitet-Γ\· tavissa olevaa muistia. Radio-osa RF käsittää tarvittavat välineet radio- 30 tiedonsiirron toteuttamiseksi tukiasemaan BTS. Lisäksi langattomassa päätelaitteessa MT on edullisesti näppäimistö KB, näyttö DP sekä . ·. näytönohjain DD. Käytännössä langaton päätelaite MT voidaan toteut taa usealla eri tavalla. Langaton päätelaite MT on esimerkiksi langaton : : viestin, jossa on tietojenkäsittelyominaisuuksia, kuten Nokia 9210 35 Communicator, tai langaton päätelaite MT on muodostettu langatto-masta päätelaitteesta ja tietojenkäsittelylaitteesta, jotka on järjestetty tiedonsiirtoyhteyteen keskenään. Tästä eräs esimerkki on esitetty pelkistetysti oheisessa kuvassa 2b. Tiedonsiirtoyhteyttä kuvassa 2b esittää g 112584 nuoli, joka on merkitty viitteellä LINK. Tämä tiedonsiirtoyhteys voi käytännön sovelluksissa olla langallinen yhteys, tai langaton yhteys, kuten infrapunayhteys tai radioyhteys. Vielä eräs esimerkki tällaisesta langattomasta päätelaitteesta MT on kannettava tietokone, johon on kytketty 5 korttimuotoinen langaton viestin, kuten GSM-matkaviestin. Langattomassa päätelaitteessa MT on välineet sekä piirikytkentäisen yhteyden (CS) muodostamiseksi että pakettikytkentäisen yhteyden muodostamiseksi matkaviestinjärjestelmään NW1.

10 Langattomat päätelaitteet MS kommunikoivat tukiasemien BTS kanssa (Base Transceiver Station) ilmarajapinnan (radiorajapinnan) välityksellä. Tukiasemia ohjaavat tukiasemaohjaimet BSC (Base Station Controller), jotka ovat tiedonsiirtoyhteydessä matkapuhelinkeskukseen MSC (Mobile Switching Centre). Tukiasemaohjaimesta BSC ja siihen 15 liitetyistä tukiasemista BTS käytetään myös nimitystä tukiasemajärjestelmä (BSS, Base Station Subsystem). Piirikytkentäisessä yhteydessä tiedonsiirto langattoman päätelaitteen MS ja matkaviestinverkon NW välillä suoritetaan matkapuhelinkeskuksen MSC ja tukiasemajärjestelmän BSS kautta. Vastaavasti pakettivälitteisessä tiedonsiirrossa käy-20 tetään palvelevaa tukisolmua SGSN, joka kommunikoi tukiasemaohjaimen BSC kanssa. Matkapuhelinkeskus MSC huolehtii mm. saapuvien ja lähtevien puhelujen ohjaamisesta, kuten kiinteän televerkon (PSTN, Public Switched Telephone Network) keskus (ei esitetty). Lisäksi matkapuhelinkeskus MSC huolehtii matkapuhelinliikennöinnissä 25 tarpeellisten toimenpiteiden suorittamisesta, kuten matkapäätelaitteen ‘ ‘ sijainnin hallinnasta mm. kotirekisterin HLR (Home Location Register) ja vierailijarekisterin VLR (Visitor Location Register) avulla. Matkapuhe-"· linkeskuksen MSC kautta voidaan muodostaa piirikytkentäinen yhteys myös johonkin tietoverkkoon, kuten Internet-tietoverkkoon (ei esitetty).

30 ·;· Selostetaan seuraavassa keksinnön erään edullisen suoritusmuodon . mukaisen menetelmän toimintaa viitaten samalla kuviin 3 ja 4. Kuvassa ’ 3 on esitetty osa eräästä matkaviestinverkosta NW ja sen tukiasemista ; : · BTS. Kuvaan on viitteillä C1—C9 merkitty soluja, joista kukin muodos- 35 taa yhden tukiaseman BTS toiminta-alueen. Kuvaan on myös merkitty :**: teitä R1—R4, jotka ovat käyttäjän suunnitellun matkareitin varrella tai ··. läheisyydessä. Kuva 4 esittää esimerkinomaisesti langattoman pääte laitteen näytöllä DP esitettävää suurennosta tiestön ensimmäisen tien 10 112584 R1, toisen tien R2 ja kolmannen tien R3 osalta. Oletetaan, että käyttäjä on liikkumassa ajoneuvolla V (kuva 4) ensimmäistä tietä R1. Järjestelmässä määritetään käyttäjän langattoman päätelaitteen MT sijainti väliajoin, jotta järjestelmässä on selvillä se, missä käyttäjän langaton pää-5 telaite MT kulloinkin sijaitsee. Tämä sijainninmääritys voidaan suorittaa esimerkiksi matkaviestinverkon NW avulla käyttämällä sijaintitietona sen tukiaseman sijaintia, johon langaton päätelaite MT on yhteydessä, tai vastaanottamalla edullisesti kolmessa eri tukiasemassa langattoman päätelaitteen MT lähettämää signaalia ja selvittämällä signaalin 10 kulkuaikaerot langattomasta päätelaitteesta MT eri tukiasemiin BTS. Tällä jälkimmäisellä menetelmällä on mahdollista päästä parempaan tarkkuuteen kuin ensin mainitulla menetelmällä. Sijainninmäärityksessä voidaan käyttää myös sijainninmääritysvastaanotinta (ei esitetty), joka voi olla langattoman päätelaitteen MT yhteydessä, tai ajoneuvon V yh-15 teydessä. Tällöin sijainninmääritysvastaanotin määrittää sijainnin esimerkiksi satelliitteihin perustuvan sijainninmääritysjärjestelmän avulla sinänsä tunnetusti. Sijainninmääritysvastaanottimesta sijaintitieto välitetään langattomaan päätelaitteeseen MT, joka keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa välittää sijaintitiedon matkaviestiverk-20 koon NW. Keksintöä voidaan soveltaa myös siten, että sijaintitietoa käytetään langattomassa päätelaitteessa MT, kuten jäljempänä tässä selityksessä esitetään. Langattomaan päätelaitteeseen MT on aktivoitu esimerkiksi pakettikytkentäinen yhteys, jolloin matkaviestinjärjestelmän . NW ja langattoman päätelaitteen MT välillä voidaan välittää tietoa pa- 25 ketteina sinänsä tunnetusti. Oletetaan, että matkaviestinverkon solut ‘ C1, C2, C3 ja C9 tukevat luokan A mukaista pakettimuotoista tiedon- • ; siirtoa, mutta soluissa C4 ja C8 on käytettävissä vain luokan C mukai- nen pakettiyhteys. Jos langattomassa päätelaitteessa MT on lisäksi esim. puheyhteys aktiivisena, tai käyttäjä aikoo käynnistää puhepuhe-30 lun, tai langattomaan päätelaitteeseen MT on tulossa puhepuhelu, voi-·:·· daan keksinnön mukaisella menetelmällä huomioida eri solujen ominai- .· ·. suudet ja langattoman päätelaitteen MT tarvitsemat matkaviestinverkon palvelut edullisesti seuraavasti. Solujen eräänä ominaisuutena voidaan : : käyttää myös signaalinvoimakkuutta solussa ja/tai solun eri alueilla.

:.v 35

Langattomassa päätelaitteessa MT selvitetään läheisyydessä sijaitse-vien solujen ominaisuudet esimerkiksi siten, että langattomasta päätelaitteesta MT lähetetään kyselysanoma tai vastaava matkaviestinverk- u 112584 koon NW. Tarvittaessa kyselysanomassa lähetetään myös tieto langattoman päätelaitteen MT sen hetkisestä sijainnista, tai matkaviestinverkko MT selvittää langattoman päätelaitteen MT sijainnin. Tämän jälkeen järjestelmässä tutkitaan, mitkä solut ovat langattoman päätelait-5 teen MT läheisyydessä ja lähetetään tieto näiden solujen ominaisuuksista langattomaan päätelaitteeseen MT. Esimerkiksi kuvan 3 mukaisessa tilanteessa lähetetään mm. solujen C1, C2, C3, C7, C8 ominai-suustietoja. Keksinnön mukaisen menetelmän käytännön sovelluksissa voidaan edullisesti määrittää se, kuinka laajalta alueelta solujen tietoa 10 lähetetään. Solujen tietojen lähettämisessä voidaan lisäksi huomioida langattoman päätelaitteen MT liikesuunta, jolloin tietoa ei välttämättä lähetetä sellaisista soluista, jotka ovat olennaisesti päinvastaisessa suunnassa langattoman päätelaitteen MT liikesuuntaan nähden. Lisäksi voidaan vielä huomioida se, minkä solujen tietoa on jo lähetetty, joten 15 sellaista tietoa joka langattomassa päätelaitteessa MT jo on olemassa, ei välttämättä tarvitse lähettää uudelleen. Langattomassa päätelaitteessa MT tallennetaan vastaanotetut solujen ominaisuustiedot ja verrataan niitä langattoman päätelaitteen MT tarvitsemiin ominaisuustietoihin. Edellä esitetyssä esimerkkitilanteessa solu C8 ei mahdollista samanai-20 kaista piirikytkentäistä ja pakettikytkentäistä yhteyttä, mutta soluissa C1, C2, C3 ja C9 tällainen on mahdollista. Tällöin käyttäjälle informoidaan tällaisesta tilanteesta. Lisäksi käyttäjälle voidaan informoida se, missä lähialueen soluissa tällainen samanaikainen yhteys on mahdollinen, joten käyttäjä voi valita matkareittinsä tämän tiedon perusteella. 25 Tieto solujen ominaisuuksista esitetään edullisesti näytöllä DP esimer-‘ ’ kiksi graafisesti karttaniuodossa, tekstinä listamuodossa ja/tai muulla vastaavalla tavalla. Joissakin sovelluksissa voidaan käyttää visuaalisen esitysmuodon lisäksi tai sijasta audiomuotoista informaation esitysta-paa. Näytöllä DP voidaan esittää kartta, johon on merkitty tiestöä sekä 30 solujen kattamia alueita. Tällöin käyttäjä voi itse selvittää sen, mikä :··; kulloinkin on edullinen matkareitti yhteyksien katkeamisen estämiseksi.

.··. Toisaalta langattomassa päätelaitteessa MT voidaan myös selvittää tämä matkareitti, mikäli langattomassa päätelaitteessa MT on käytettä-: : vissä karttatietoa tiestöstä. Kuvassa 4 on esitetty tilanne, jossa käyttä- 35 jälle esitetään nuolien A1, A2 avulla se, mitä reittiä käyttäjän tulisi : ’: edetä. Karttaa ja nuolien A1, A2 sijaintia muutetaan käyttäjän edetessä reitillä.

„ 112584 12

Edellä kuvattiin tilannetta, jossa käyttäjä voi matkan aikana vaikuttaa matkareittiinsä esim. matkustaessaan taksilla tai muussa henkilöautossa. Keksintöä voidaan soveltaa myös silloin, kun käyttäjä on liikkeellä sellaisessa ajoneuvossa, jonka matkareitti on ennalta määrätty. Tällai-5 siä ajoneuvoja ovat monet julkiset kulkuneuvot, kuten junat ja linja-autot. Tällöin langattomassa päätelaitteessa MT tutkitaan langattoman päätelaitteen MT liikkumista ja lähialueen solujen ominaisuuksia. Tilanteessa, jossa langaton päätelaite MT on liikkumassa sellaisen solun alueelle, jossa kaikkia langattomassa päätelaitteessa MT aktiivisena 10 olevia yhteyksiä ei voida ylläpitää, ilmoitetaan käyttäjälle tästä etukäteen. Langattoman päätelaitteen MT sijainnin muuttumisen perusteella voidaan laskea aika, jonka kuluessa todennäköisesti solu tulee vaihtumaan. Mainitussa ilmoituksessa voidaan tällöin ilmoittaa lisäksi tämä aika, jolloin käyttäjä voi hyvissä ajoin alkaa valmistella yhteyksien hal-15 littua katkaisua ja/tai keskeytystä. Toisaalta käyttäjä voi tämän tiedon perusteella harkita, aloittaako vielä sellaista yhteyttä, joka ilmoitetun ajan kuluessa tulee todennäköisesti katkeamaan, vai siirtääkö yhteyden aloittamisen myöhemmäksi. Mikäli langattomassa päätelaitteessa MT on käytettävissä tieto käyttäjän käyttämän ajoneuvon reitistä, esim. tie-20 toa junanradan sijainnista, voidaan tässäkin tilanteessa hyödyntää tätä tietoa sen selvittämisessä, minkä solujen kautta käyttäjän matkareitti etenee ja arvioida käytettävissä olevien matkaviestinverkon palveluiden , muutoksia. Käyttäjälle voidaan ilmoitusviesti esittää esimerkiksi näytölle muodostettavassa ilmoitusikkunassa sinänsä tunnetusti.

25 ‘ ‘ : Tieto solujen ominaisuuksista on tallennettu matkaviestinverkkoon NW.

Näitä tietoja voidaan lisäksi tallentaa myös langattomaan päätelaittee-seen MT edullisesti siinä yhteydessä kun käyttäjä kulkee matkaviestin-verkon NW alueella. Lisäksi tietoja voidaan siirtää langattomaan pää-30 telaitteeseen MT muussakin yhteydessä, esimerkiksi käynnistettäessä langatonta päätelaitetta MT. Tällöin tiedot ovat käytettävissä jo ennen matkaa, esim. matkareitin suunnitteluvaiheessa. Lisäksi käynnistyksen yhteydessä voidaan tällaisessa tilanteessa esittää käyttäjälle tietoa : siitä, mitä palveluita käyttäjän langattomassa päätelaitteessa MT on

« * I

35 sillä hetkellä käytettävissä, joten käyttäjä voi huomioida tämän langa-; ; ·. tonta päätelaitetta MT käyttäessään.

13 112584

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa myös sellaisessa tilanteessa, jossa käyttäjä aikoo käynnistää sellaisen sovelluksen, jonka tarvitsemia ominaisuuksia ei ole käytettävissä siinä matkaviestinverkon solussa, jossa käyttäjän langaton päätelaite MT sillä hetkellä on. Tällöin 5 käyttäjä voi tutkia langattomaan päätelaitteeseen MT tallennettuja tietoja matkaviestinverkon solujen ominaisuuksista sen selvittämiseksi, missä sijaitsee sellainen solu, jossa kyseinen sovellus on mahdollista käynnistää. Käyttäjä voi tällöin siirtyä tällaisen solun alueelle sovelluksen suorittamisen ajaksi, vaikka käyttäjällä ei muuten olisikaan tarvetta 10 siirtyä toiseen paikkaan.

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suurelta osin toteuttaa ohjelmallisesti langattoman päätelaitteen MT suoritinlohkon CONTROL oh-jelmakomentoina.

15

Vaikka keksinnön edellä esitetyssä kuvauksessa pääosa menetelmän eri vaiheista suoritettiin langattomassa päätelaitteessa MT, voidaan keksintöä soveltaa myös siten, että esim. matkaviestinverkossa tutkitaan langattoman päätelaitteen MT matkareitti sekä tietoa matkareitillä 20 olevien solujen ominaisuuksista. Tieto solujen ominaisuuksien muuttumisesta välitetään tällöin tarvittaessa langattomaan päätelaitteeseen MT, jossa käyttäjää informoidaan näistä muutoksista.

Nyt esillä olevaa esimerkkiä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyi-25 hin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patentti-‘ vaatimusten puitteissa.

Claims (19)

1. Menetelmä tiedonsiirtoverkon (NW) ominaisuuksien informoimiseksi langattomaan päätelaitteeseen (MT), jossa tiedonsiirtoverkossa (NW) 5 on ainakin kaksi tukiasemaa (BTS), jotka muodostavat ainakin kaksi solua (C1—C9), joiden ominaisuudet vaikuttavat langattomassa päätelaitteessa (MT) solun (C1—C9) alueella käytettävissä oleviin toimintoihin, ja palvelevana tukiasemana käytetään kulloinkin sen solun ainakin yhtä tukiasemaa (BTS), jonka kautta yhteyttä langattoman päätelait-10 teen (MT) ja tiedonsiirtoverkon (NW) välillä ylläpidetään, tunnettu siitä, että menetelmässä selvitetään langattoman päätelaitteen (MT) sijainti, tutkitaan ainakin mainitun palvelevan tukiaseman muodostaman solun (C1—C9) ominaisuuksia, ja välitetään tieto ainakin yhdestä selvitetystä solun (C1— C9) ominaisuudesta langattomaan päätelaittee-15 seen (MT),

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä selvitetään lisäksi ainakin yhden muun, langattoman päätelaitteen (MT) sijaintia lähellä olevan solun (C1—C9) ominaisuuk- 20 siä, joista välitetään tieto langattomaan päätelaitteeseen (MT).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuja solujen ominaisuustietoja esitetään käyttäjälle.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittuja solujen ominaisuustietoja käytetään langattoman *: päätelaitteen (MT) toimintojen käytön ohjaamisessa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että määritetään langattoman päätelaitteen (MT) liikesuunta, jolloin solut, joiden ominaisuuksia selvitetään, valitaan langattoman päätelaitteen (MT) liikesuunnan perusteella.

: 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 35 selvitetään langattomassa päätelaitteessa (MT) ainakin yhden aktiivisena olevan toiminnon käytössä vaadittavat tiedonsiirtoverkon solun ominaisuudet, ja verrataan langattoman päätelaitteen (MT) liikesuunnassa olevien solujen ominaisuuksia mainittuihin ainakin yhteen aktiivi is 112584 sena olevan toiminnon käytössä vaadittaviin tiedonsiirtoverkon solun ominaisuuksiin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 vertailun tulosta käytetään aktiivisen yhteyden toiminnan kannalta edullisen matkareitin valinnassa.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikäli vertailu osoittaa, että langattoman päätelaitteen (MT) liike- 10 suunnassa olevan solun ominaisuudet eivät sovellu langattomassa päätelaitteessa (MT) aktiivisena olevan sovelluksen käyttämiseen, muodostetaan langattomassa päätelaitteessa (MT) ilmoitussanoma käyttäjän informoimiseksi ominaisuuksien muuttumisesta.

9. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vertailun tulosta käytetään aktiivisen yhteyden toiminnan kannalta kahden tai useamman edullisen matkareitin valinnassa, jolloin käyttäjälle ilmoitetaan mainitut edulliset matkareitit.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1—9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että langattoman päätelaitteen (MT) käynnistyksen yhteydessä ilmoitetaan käyttäjälle langattoman päätelaitteen (MT) sijaintia vastaa-vassa solussa käytettävissä olevista langattoman päätelaitteen (MT) toiminnoista. Ϊ 25

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1—10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että solujen ominaisuuksista selvitetään ainakin palvelun : laatutaso. 30

12. Järjestelmä, joka käsittää langattoman päätelaitteen (MT), väli- · neet (MSC, BSC, BTS) tiedonsiirtoverkon (NW) ominaisuuksien infor moimiseksi langattomaan päätelaitteeseen (MT), joka tiedonsiirtoverkko (NW) käsittää ainakin kaksi tukiasemaa (BTS), joista on muodostettu ainakin kaksi solua (C1—C9), joiden ominaisuudet vaikuttavat : 35 langattomassa päätelaitteessa (MT) solun (C1—C9) alueella käytettä- : vissä oleviin toimintoihin, ja palvelevana tukiasemana on järjestetty *; käytettäväksi kulloinkin sen solun ainakin yhtä tukiasemaa (BTS), jonka kautta yhteyttä langattoman päätelaitteen (MT) ja tiedonsiirtover- 1β 112584 kon (NW) välillä on järjestetty ylläpidettäväksi, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäksi ainakin välineet (BTS) langattoman päätelaitteen (MT) sijainnin selvittämiseksi, välineet (MSC) ainakin mainitun palvelevan tukiaseman muodostaman solun (C1— C9) ominaisuuksien tut-5 kimiseksi, ja välineet (BTS) tiedon ainakin yhdestä selvitetystä solun (C1—C9) ominaisuudesta välittämiseksi langattomaan päätelaitteeseen (MT).

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 10 se käsittää lisäksi ainakin välineet (MSC) ainakin yhden muun, langattoman päätelaitteen (MT) sijaintia lähellä olevan solun (C1—C9) ominaisuuksien selvittämiseksi, ja välineet (BTS) tiedon mainitusta ainakin yhdestä toisesta selvitetystä solun (C1—C9) ominaisuudesta välittämiseksi langattomaan päätelaitteeseen (MT). 15

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kukin solu käsittää tukiaseman (BTS), jonka kautta informaatiota on järjestetty välitettäväksi matkaviestinverkon (NW) ja langattoman päätelaitteen (MT) välillä. 20

14 112584

15. Patenttivaatimuksen 12, 13 tai 14 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (BTS, BSC, MSC) langattoman päätelaitteen (MT) liikesuunnan määrittämiseksi, ja välineet (MSC) ai-nakin langattoman päätelaitteen (MT) sijaintia vastaavan solun (C1— : ‘ 25 C9) ominaisuuksien tutkimiseksi käsittävät välineet selvitettävien solu jen valitsemiseksi langattoman päätelaitteen (MT) liikesuunnan perusteella.

• 16. Langaton päätelaite (MT), joka käsittää välineet (RF) tiedon 30 tiedonsiirtoverkon (NW) ainakin yhden ominaisuuden vastaanottami- •: i seksi langattomaan päätelaitteeseen (MT), joka tiedonsiirtoverkko (NW) käsittää ainakin kaksi tukiasemaa (BTS), joista on muodostettu ainakin , , kaksi solua (C1—C9), joiden ominaisuudet vaikuttavat langattomassa päätelaitteessa (MT) solun (C1—C9) alueella käytettävissä oleviin toi-: 35 mintoihin, ja palvelevana tukiasemana on järjestetty käytettäväksi kul- : loinkin sen solun ainakin yhtä tukiasemaa (BTS), jonka kautta yhteyttä . langattoman päätelaitteen (MT) ja tiedonsiirtoverkon (NW) välillä on järjestetty ylläpidettäväksi, tunnettu siitä, että langaton päätelaite (MT) 17 112584 käsittää lisäksi ainakin välineet (BTS) langattoman päätelaitteen (MT) sijainnin selvittämiseksi, välineet (BTS) langattoman päätelaitteen (MT) sijaintitiedon lähettämiseksi matkaviestinverkkoon (NW), jossa on välineet (MSC) ainakin mainitun palvelevan tukiaseman muodostaman 5 solun (C1—C9) ominaisuuksien selvittämiseksi, ja joka päätelaite (MT) käsittää välineet (RF) tiedon ainakin yhdestä selvitetystä solun (C1— C9) ominaisuudesta vastaanottamiseksi matkaviestinverkosta (NW).

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen langaton päätelaite (MT), 10 tunnettu siitä, että se käsittää välineet (DP) mainittujen solujen ominai- suustietojen esittämiseksi käyttäjälle.

18. Patenttivaatimuksen 16 tai 17 mukainen langaton päätelaite (MT), tunnettu siitä, että se käsittää välineet (RF, MEM) ainakin yhden 15 aktiivisena olevan toiminnon käytössä vaadittavien tiedonsiirtoverkon solun ominaisuuksien selvittämiseksi, ja välineet (CONTROL) langattoman päätelaitteen (MT) liikesuunnassa olevien solujen ominaisuuksien vertaamiseksi mainittuihin ainakin yhteen aktiivisena olevan toiminnon käytössä vaadittaviin tiedonsiirtoverkon solun ominaisuuksiin. 20

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen langaton päätelaite (MT), tunnettu siitä, että se käsittää välineet (CONTROL) vertailun tuloksen käyttämiseksi aktiivisen yhteyden toiminnan kannalta kahden tai useamman edullisen matkareitin valinnassa, ja välineet (CONTROL, DP) : 25 mainittujen edullisten matkareittien ilmoittamiseksi käyttäjälle. t 112584