FI101763B - Siirrettävän tiedon koostumuksen säilyttäminen tukiaseman vaihdon yhte ydessä - Google Patents

Description

101763

Siirrettävän tiedon koostumuksen säilyttäminen tukiaseman vaihdon yhteydessä -Behällandet av transporterade informationens komposition mellan basstationsbyte

Keksintö koskee yleisesti tiedonsiirron luotettavuuteen tähtääviä toimia useita 5 tukiasemia käsittävässä radiovälitteisessä tietoliikennejärjestelmässä ja erityisesti tietosolujen välittämän tiedon koostumuksen säilyttämistä tukiaseman vaihdon yhteydessä järjestelmässä, jossa tietoa siirretään tietosoluina, joiden keskinäinen järjestys on merkitsevä.

10 ATM (Asynchronous Tranfer Mode) on vahvasti ehdolla tulevaisuuden nopeaksi tiedonsiirtokäytännöksi esimerkiksi B-ISDN-verkoissa (Broadband Integrated Services Digital Network) ja yleensäkin tiedonsiirtolaitteiden keskinäisissä yhteyksissä. Verkko koostuu solmuista ja päätelaitteista sekä niiden välisistä yhteyksistä. ATM-verkossa tieto siirretään digitaalimuodossa soluina (cell), joista 15 kukin käsittää 48-tavuisen ns. hyötykuorman ja 5 tavun pituisen otsikko-osan. Otsikkotietojen määrän pitämiseksi mahdollisimman pienenä ne eivät sisällä täydellistä reititysinformaatiota lähettävän ja vastaanottavan laitteen välillä vaan ainoastaan tiedot siitä virtuaalisesta väylästä ja kanavasta, jossa kyseinen tiedonsiirtoyhteys kuljetetaan. Verkon solmuissa on tarpeellinen reititystieto, jonka 20 perusteella kyseiset virtuaalisen väylän ja kanavan tunnukset tulkitaan osoitukseksi kulloinkin seuraavaan solmuun. Solujen keskinäinen järjestys on säilytettävä tiedonsiirron aikana, koska ATM-verkossa ei ole määritelty mekanismia, jonka avulla solujen sekoittunut järjestys voitaisiin korjata.

25 Perinteisesti ATM-yhteydet on ajateltu kiinteiksi johdin- tai valokaapeliyhteyksiksi, jolloin edellä mainittu vaatimus solujen keskinäisen järjestyksen säilyttämisestä ei ole aiheuttanut suuria ongelmia. On kuitenkin nähtävissä, että tulevaisuuden tiedonsiirtoratkaisuissa päätelaitteille on taattava samanlainen liikkuvuus ja riippumattomuus kiinteistä yhteyksistä kuin solukkoverkkojen matkapuhelimilla jo 30 on. Toimivuutensa ja joustavien muuntelumahdollisuuksiensa ansiosta : ‘ solukkotyyppinen radiovälitteinen verkko on arkkitehtuurina todennäköinen myös • · tulevaisuudessa. Tyypillinen solukkoverkko käsittää useita tukiasemia (BS, Base Station), jotka ovat - mahdollisesti tukiasemaohjaimen (BSC, Base Station Controller) välityksellä - yhteydessä keskuslaitteeseen (MSC, Mobile Switching 35 Center). Laajassa solukkoverkossa keskuslaitteita ja niiden alaisuudessa toimivia tukiasemia ja -ohjaimia on lukuisia. Kunkin tukiaseman kattavuusaluetta eli sitä maantieteellistä aluetta, jolla olevat päätelaitteet voivat olla radioyhteydessä mainitun tukiaseman kanssa, kutsutaan soluksi. Sekaannuksen välttämiseksi tässä 101763 2 patenttihakemuksessa viitataan kuitenkin solu-nimityksellä vain tietyn tiedonsiirtojärjestelmän määrittelemään siirrettävän tiedon yksikköön, jonka pituus esimerkkinä käytetyssä ATM-järjestelmässä on edellä mainitut 53 tavua.

5 Solukkojärjestelmille tyypillinen tapahtuma on tukiaseman vaihto eli ns. handover-toiminto, jossa tietty liikkuva päätelaite siirtyy ensimmäisen tukiaseman kattavuusalueelta toisen kattavuusalueelle, jolloin oleellisesti kaikki tiedonsiirto kyseisen päätelaitteen ja verkon välillä vaihdetaan reititettäväksi uuden tukiaseman kautta. Toiminnan täydellinen tahdistaminen tukiaseman vaihdon yhteydessä ei ole 10 useinkaan mahdollista, mikä saattaa johtaa siihen, että jokin osa siirrettävästä tiedosta katoaa tai kahdentuu tai sen osien keskinäinen järjestys muuttuu. Tämä on erityisen haitallista ATM-järjestelmässä, jossa kaikkien solujen onnistunut välittäminen ja niiden keskinäisen järjestyksen säilyttäminen on ehtona toimivalle tiedonsiirrolle.

15

Tukiaseman vaihto voi tapahtua varoituksetta tai varoittaen. Edellinen viittaa tilanteeseen, jossa yhteys tukiaseman ja päätelaitteen välillä katkeaa nopeasti ja jälkimmäinen tarkoittaa, että yhteyden vähitellen heiketessä voidaan varautua tukiaseman vaihdon edellyttämiin toimenpiteisiin. S. K. Biswasin väitöskirjasta 20 "Handling Realtime Traffic in Mobile Networks" (University of Cambridge, September 1994) tunnetaan menettelyt sekä varoituksettoman että varoittavan tukiaseman vaihdon toteuttamiseksi. Keksinnön taustan selvittämiseksi seuraavassa selostetaan lyhyesti tukiaseman vaihtoa viitaten kuviin 1 ja 2.

25 Kuvassa 1 on esitetty päätelaite MU (Mobile Unit), kaksi tukiasemaa BSp ja BSq ja solmuasema MR (Mobile Representative), joka vastaa liikenteen reitittämisestä mainittujen tukiasemien ja muun tiedonsiirtoverkon välillä. Lisäksi kuvassa on nimetty mainittujen laitteiden väliset tiedonsiirtosegmentit kirjaimilla i, j, k ja 1. Solmuasemasta MR muuhun verkkoon suuntautuvaa tiedonsiirtosegmenttiä 30 merkitään s:llä. Päätelaitteesta MU verkkoon suuntautuvaa tietoa nimitetään ylössuuntaiseksi (uplink) ja päinvastaiseen suuntaan etenevää tietoa alassuuntaiseksi (downlink).

Kuvassa 2 on esitetty mainittujen laitteiden välisiä viestejä numeroiduilla nuolilla 35 koskien varoittavaa tukiaseman vaihtoa, jossa BSp on vanha tukiasema ja BSq on uusi tukiasema. Päätelaite MU lopettaa ylössuuntaisten solujen lähettämisen segmenttiä i pitkin ja lähettää yhteyden aloitusviestin (initiate) 21 uudelle tukiasemalle BSq. Tämä lähettää edelleen (forward) solmuasemalle MR ilmoituksen 3 101763 22 reitityksen muuttamisen tarpeesta. Vasteena solmuasema MR lopettaa segmenttiä s pitkin saapuvan alassuuntaisen tiedon lähettämisen segmenttiä k pitkin vanhalle tukiasemalle BSp ja ohjaa sen segmenttiä 1 pitkin uudelle tukiasemalle BSq. Ennen varsinaista siirrettävää tietoa solmuasema MR lähettää vastausviestin (reply) 23, 5 jonka tukiasema BSq välittää edelleen päätelaitteelle hyväksymisviestinä (ack) 24. Samalla uusi tukiasema perustaa väliaikaisen FIFO-puskurin (first in, first out) 25 solmuasemalta MR tulevan alassuuntaisen tiedon varastoimiseksi. Vasta kun päätelaite MU uskoo vastaanottaneensa kaiken alassuuntaisen tiedon, joka oli ohjattu solmuasemasta MR segmentin k kautta vanhalle tukiasemalle BSp ennen 10 yhteyden vaihtamista segmenttiin 1, se lähettää uudelle tukiasemalle BSq kuittauksen (done) 26 ja alkaa lähettää siirrettävää ylössuuntaista tietoa. Vasteena kuittaukseen 26 uusi tukiasema BSq aloittaa alassuuntaisen tiedon lähetyksen (purkaen ensiksi puskurin 25) ja viimeistelee osaltaan tukiaseman vaihdon lähettämällä valmis-viestin (complete) 27 solmuasemalle MR.

15

Yhteys solmuasemalta MR vanhaan tukiasemaan BSp voidaan lopettaan valmiusviestillä (ready) heti segmentin k tiedonsiirtoyhteyden katkaisemisen jälkeen (nuoli 28) tai vasta valmis-viestin 27 saavuttua (nuoli 29). Kuvaan 2 on havainnollisuuden vuoksi merkitty varjostetulla palkilla ylössuuntaisen tiedon 20 keskeytysaika, mustalla palkilla alassuuntaisen tiedon keskeytysaika solmuasemassa MR ja valkoisella palkilla alassuuntaisen tiedon keskeytysaika uudessa tukiasemassa BSq.

Varoittamaton tukiaseman vaihto käsittää Biswasin mukaan useita samoja 25 toimenpiteitä, mutta keskeytykset tiedonsiirrossa voivat olla pitempiä, koska viivettä aiheutuu ajasta, joka kuluu ennen vanhan tukiaseman kautta kulkeneessa yhteydessä tapahtuneen katkon havaitsemista. Sekä varoittavassa että varoittamattomassa järjestelyssä on mahdollista, että tietty osuus siirrettävästä tiedosta häviää tai solujen keskiniäinen järjestys muuttuu. Koskien ylössuuntaista tietoa on mahdollista, että 30 solmuasema MR katkaisee tiedonkulun segmentistä k verkkoon päin ennen kuin : kaikki ylössuuntaiset solut on saatu välitettyä segmenttien i ja k yli. Yhteyden katkaisemisen jälkeen kyseiset solut katsotaan kadonneiksi, tai jos niitä ohjataan kaikesta huolimatta verkkoon, ne voivat sekoittaa ylössuuntaisen solujärjestyksen. Alassuuntaiset solut, jotka on ohjattu segmentteihin k ja i ennen tukiaseman vaihtoa, 35 voivat joko kadota kokonaan huonon radioyhteyden takia tai ne voivat saapua myöhässä päätelaitteelle MU, jolloin ne sekoittavat alassuuntaisen järjestyksen.

4 101763

Solujen katoaminen tai niiden järjestyksen sekoittuminen aiheuttaa tavallisimmin sen, että jollakin ylemmällä protokollatasolla havaitaan virheellinen tarkistussumma tai muu ilmaisin, jolloin tietty useita soluja käsittävä tietorakenne (PDU, Protocol Data Unit) hylätään ja vaaditaan lähetettäväksi uudelleen. Tämä on 5 verkkokapasiteetin hyödyntämisen kannalta epätaloudellista.

Patenttijulkaisusta EP 426 269 (British Telecommunications) tunnetaan menettely, jossa tukiasemat on ryhmitelty useita tukiasemia käsittäviksi ryhmiksi. Tukiaseman vaihdon helpottamiseksi ja nopeuttamiseksi kaikki tietyn tukiaseman 10 kattavuusalueella olevalle päätelaitteelle suunnatut solut lähetetään tiedonsiirtoverkon toimesta kaikille saman ryhmän tukiasemille. Julkaisussa esitetään ajatus, jonka mukaan vanha tukiasema lähettää kaikki sille välitetyt solut, minkä jälkeen uusi tukiasema aloittaa sen kautta välitettyjen solujen lähettämisen. Julkaisussa esitetään myös tukiasemaohjaimeen tai tukiasemia ohjaavaan 15 solmuasemaan liitettävä ennustaja, jonka tehtävänä on seurata päätelaitteen liikkumista kattavuusalueelta toiselle ja arvoida, mihin päätelaite siirtyy seuraavaksi. Tällä pyritään vähentämään ryhmän kaukaisemmille tukiasemille turhaan lähetettävien solujen määrää. Ratkaisu ei kuitenkaan pysty säilyttämään solujen järjestystä eikä estämään tiettyjen solujen katoamista, koska vanha ja uusi 20 tukiasema eivät voi tietää tarkasti, mitkä solut on lähetetty ja vastaanotettu oikein juuri ennen tukiaseman vaihtoa ja/tai heti sen jälkeen.

Patenttijulkaisusta EP 366 342 (AT&T) tunnetaan menettely, jossa tietoa välitetään radiovälitteisessä solukkoverkossa soluina ja kunkin solun otsikko-osassa on 25 muuttumaton osa, joka pysyy samana riippumatta reitityksen muutoksista, ja muuttuva osa, jonka sisältö vaihtuu tukiaseman vaihdon tai muun reititysmuutoksen yhteydessä. Julkaisussa esitetään, että järjestelyllä voidaan helpottaa tukiaseman vaihtoa, mutta helpotus kohdistuu vain reitityksen määritykseen. Samantapainen menettely esitetään patenttijulkaisussa EP 577 959 (Roke Manor Research Ltd.), 30 jossa se kohdistetaan erityisesti ATM-verkkoon. Tällöin solun otsikossa oleva muuttumaton osa on ns. VCI-kenttä (Virtual Channel Identifier) ja vaihtuva osa on ns. VPI-kenttä (Virtual Path Identifier). Kumpikaan julkaisu ei esitä menetelmää, joka varmistaisi solujen järjestyksen säilymisen ja/tai estäisi niiden katoamisen tukiaseman vaihdon yhteydessä.

35

Patenttijulkaisusta EP 577 960 (Roke Manor Research Ltd.) tunnetaan menettely, • jossa ainakin yksi solukkoverkon tukiasemista on ATM-verkon välityksellä yhteydessä ainakin kahteen solmuasemaan, jotka esitetyssä järjestelyssä toimivat 5 101763 myös ATM-verkon ja johdinvälitteisen puhelinverkon välillä välitinlaitteina. Ajatuksena on järjestää reititystä säätelevät ATM-verkon VPI-ja VCI-tunnukset siten, että vaikka tietty päätelaite siirtyy toisen solmuaseman (tai matkapuhelinkeskuksen) vastuualueelle, reititys hoidetaan linkityksellä alkuperäisen 5 solmuaseman kautta. Järjestelystä on tiettyä etua verkossa tehtävien kytkentöjen vähentämiseksi, mutta se ei vaikuta tukiasemien ja päätelaitteen välillä tapahtuvaan solujen häviämiseen ja/tai viivästymiseen tukiaseman vaihdon yhteydessä.

K. Y. Eng et al:n artikkelista "BAHAMA: A Broadband Ad-Hoc Wireless ATM 10 Local-Area Network", Proc. ICC '95, 18-22 June 1995, Seattle, tunnetaan menettely, jossa ATM-solujen otsikko-osassa olevaa GFC-kenttää käytetään solukohtaisen sekvenssinumeroinnin toteuttamiseksi. Tarkoituksena on edesauttaa kahta rinnakkaista reittiä pitkin tiettyyn yhdistämispisteeseen saapuvien soluvirtojen synkronointia ja yhdistämistä. Solujen numeroinnilla pyritään erityisesti siihen, että 15 ne voitaisiin yksikäsitteisesti tunnisteta, jolloin soluvirtojen yhdistämisessä solut eivät kahdentuisi tai häviäisi ja niiden järjestys pysyisi muuttumattomana.

Ongelmaksi voi tällöin muodostua se, että GFC-kentän maksimissaan neljällä bitillä voidaan esittää vain luvut 0:sta 15:een, jolloin numerointisyklistä tulee niin lyhyt, että peräkkäisiin sykleihin kuuluvat samannumeroiset solut voivat sekaantua 20 keskenään.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on esittää menetelmä, joka vähentää solujen katoamisen ja niiden järjestyksen muuttumisen mahdollisuutta radiorajapinnassa tukiaseman vaihdon yhteydessä. Keksinnön tavoitteena on myös esittää 25 tiedonsiirtojärjestelmä, joka käsittää välineet solujen katoamisen ja niiden järjestyksen muuttumisen estämiseksi tai vähentämiseksi tukiaseman vaihdon yhteydessä. Keksinnön tavoitteena on myös, että sen esittämät menetelmä ja järjestelmä eivät edellytä suuria muutoksia määritelmien mukaisiin ATM- ja B-ISDN-järjestelmiin.

30 : Keksinnön tavoitteet saavutetaan menettelyllä, jossa voidaan viitata järjestelmän soluihin ainakin tietyn solumäärän tarkkuudella, jolloin tukiasemat voivat vaihtaa keskenään tietoa siitä, mitkä solut on lähetetty ja/tai vastaanotettu onnistuneesti tukiaseman vaihdon yhteydessä.

35

Keksinnön mukaiselle menetelmälle tukiaseman vaihtamiseksi solumuotoista tiedonsiirtoa soveltavassa järjestelmässä, joka käsittää kytkimen, ensimmäisen ja toisen tukiaseman ja päätelaitteen, on tunnusomaista, että mainittu ensimmäinen 6 101763 tukiasema toimittaa mainitulle kytkimelle ja/tai mainitulle toiselle tukiasemalle tiedon siitä, mitkä solut on onnistuneesti välitetty ensimmäisen tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä, jolloin solujen välittämistä jatketaan mainitun toisen tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä alkaen ensimmäisestä solusta, jota ei ole 5 onnistuneesti välitetty mainitun ensimmäisen tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä.

Keksintö kohdistuu myös radiovälitteisen tiedonsiirtojärjestelmän tukiasemaan. Keksinnön mukaiselle tukiasemalle on tunnusomaista, että se käsittää välineet 10 tiedon toimittamiseksi muille tukiasemille siitä, mitkä solut on onnistuneesti ja järjestyksessä välitetty mainitun tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä sekä välineet vastaavan tiedon vastaanottamiseksi muilta tukiasemilta.

Lisäksi keksintö kohdistuu tiedonsiirtojärjestelmään. Keksinnön mukaiselle 15 tiedonsiirtojärjestelmälle on tunnusomaista, että se käsittää välineet siirrettävän solumuotoisen tiedon soluja koskevien viestien välittämiseksi mainittujen tukiasemien välillä.

Keksintö perustuu oivallukseen, jonka mukaan tukiasemat voivat vaihtaa keskenään 20 solujen lähetyksen ja/tai vastaanoton onnistumista koskevia tietoja, vaikka tiedonsiirtojärjestelmän spesifikaatiot eivät sinänsä tue viittaamista yksittäisiin soluihin. Tällöin voidaan muodostaa jäljempänä esitetyllä tavalla synkronointimekanismeja, joiden avulla tukiaseman vaihtoon osallistuvat vanha ja uusi tukiasema jakavat tiedon siitä, mitkä kaikki solut on onnistuneesti lähetetty 25 päätelaitteelle ja/tai vastaanotettu siltä. Solujen onnistuneen välityksen perusteella voidaan osoittaa uudelle tukiasemalle, mistä soluvirran kohdasta tiedonsiirtoa tulee jatkaa. Lisäksi vanhan tukiaseman kautta lähettämättä ja/tai vastaanottamatta jääneet solut voidaan osoittaa lähetettäviksi ja/tai vastaanotettaviksi uuden tukiaseman kautta.

30 .* Keksinnön esimerkinomaisena sovelluskohteena käsitellään seuraavassa ATM- järjestelmää, jolle on ominaista suuri tiedonsiirtonopeus, solujen suhteellisen pieni koko ja tiukoista määrittelyistä johtuen käytettävissä olevien solun otsikkokenttien vähäisyys. Alan ammattimiehelle on kuitenkin selvää, että keksintöä voidaan 3 5 soveltaa myös muihin tiedonsiirtomenetelmiin ja -järjestelmiin, joiden määrittelyt eivät sinänsä tue viittaamista yksittäisiin soluihin ja/tai joissa solujen katoamattomuus ja niiden keskinäisen järjestyksen säilyttäminen ovat tärkeitä.

7 101763

Tiedonsiirron suuntaa verkosta tukiaseman kautta päätelaitteeseen nimitetään vakiintuneen käytännön mukaisesti alaslinkin suunnaksi (downlink) eli alassuunnaksi ja vastakkaista suuntaa ylöslinkin suunnaksi (uplink) eli ylössuunnaksi. Tukiaseman vaihtoon osallistuvat vanha ja uusi tukiasema.

5 Alassuuntainen tieto välitetään tukiaseman vaihtohetkeen asti vanhan tukiaseman kautta, jonka jälkeen vanha tukiasema ilmoittaa uudelle lopettaneensa alassuuntaisen tiedonsiirron ja lähettää mahdollisesti lähettämättä jääneet puskuroidut solut uudelle tukiasemalle tai antaa tiedon siitä, mitkä solut ovat kyseessä. Jälkimmäinen tilanne tulee kyseeseen silloin, kun tukiasemat ovat 10 vastaanottaneet verkosta vaihtoa valmistelevana toimenpiteenä samoja soluja.

Ylössuuntainen tieto siirretään samoin tukiaseman vaihtohetkeen asti vanhan tukiaseman kautta ja vaihdon jälkeen vanha tukiasema lähettää ilmoituksen ylössuuntaisen tiedonsiirron loppumisesta. Vaihtoa valmistelevana toimenpiteenä tukiasemat voivat vastaanottaa myös päätelaitteen suunnasta samoja soluja. Tällöin 15 vanha tukiasema ilmoittaa uudelle, mitkä ylössuuntaiset solut on välitetty eteenpäin, jotta uusi tukiasema ei välittäisi samoja soluja uudelleen. Ylös-ja alassuuntaista tiedonsiirtoa koskeva tukiaseman vaihto ei tapahdu keksinnön mukaisessa menetelmässä välttämättä samanaikaisesti.

20 Esimerkkinä käytetyn ATM-järjestelmän soluissa on neljä otsikkokentän bittiä, joiden käyttö on määritelty niin vapaasti, että ne ovat käytettävissä soluviittausjärjestelmän toteuttamiseksi. Ottaen huomioon solujen lyhyyden ja ATM-järjestelmän nopeuden ei ole järkevää numeroida kaikkia peräkkäisiä soluja neljän bitin pituisella juoksevalla numerolla, koska numerointi kiertyy joka 25 tapauksessa takaisin nollaan joka kuudennentoista solun jälkeen. Nopea laskurisyklin uusiutuminen voisi aiheuttaa sekaannuksia koskien sitä, mikä peräkkäisistä sykleistä on kyseessä. Sen sijaan voidaan toteuttaa laskuri, jonka arvo on nollasta poikkeava vain yhdessä solussa tietyn pituista soluryhmää kohti, jolloin laskurin tietyllä arvolla voidaan viitata koko soluryhmään ja erillisellä signaloinnilla 30 voidaan osoittaa ryhmästä jopa yksittäinen solu.

Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitettyihin edullisiin suoritusmuotoihin ja oheisiin kuviin, joissa 35 kuva 1 esittää tunnettua tiedonsiirtojärjestelmää, jossa on kaksi tukiasemaa, kuva 2 esittää tunnettua tiedonsiirtokäytäntöä kuvan 1 tiedonsiirtojärjestelmässä, 8 101763 kuva 3a esittää tiettyä keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista soluviittausmenettelyä, kuva 3b esittää viittausta soluryhmään kuvan 3a mukaisessa menettelyssä, 5 kuva 4 esittää tukiaseman ja päätelaitteen välistä viestintää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa menettelyssä, kuva 5 esittää vanhan ja uuden tukiaseman sekä ATM-kytkimen välistä 10 viestintää kuvan 4 suoritusmuodon mukaisessa menettelyssä, kuva 6 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista viestintää ATM-kytkimen, kahden tukiaseman ja päätelaitteen välillä, 15 kuva 7 esittää alassuuntaista viestintää kuvan 6 suoritusmuodossa, ja kuva 8 esittää alassuuntaista viestintää vielä eräässä keksinnön suoritusmuodossa.

20 Edellä tekniikan tason selostuksen yhteydessä on viitattu kuviin 1 ja 2, joten seuraavassa keksinnön ja sen edullisten suoritusmuotojen selostuksessa viitataan lähinnä kuviin 3a - 8. Kuvissa käytetään toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta.

25 Aluksi selostetaan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista soluviittausmenettelyä viitaten kuviin 3a ja 3b. ATM-solun otsikossa on alan ammattimiehen tuntemalla tavalla neljä ns. GFC-bittiä (Generic Flow Control), jotka on määritelty siten, että niitä voidaan käyttää esimerkiksi keksinnön mukaisen soluviittauslaskurin toteuttamiseen. Soluvilta 30 jaetaan ryhmiksi, joista kuvissa 3a 30 ja 3b on esitetty ryhmät 31, 32, 33 ja 34, jotka käsittävät kukin neljä solua. Keksintö :' ei sinänsä edellytä, että ryhmissä olisi yhtä monta solua tai että ryhmät olisivat peräkkäin, vaan ryhmien koko voi vaihdella ja ne voivat sijaita soluvirrassa eri tavoin lomitettuina. Keksintö on kuitenkin helpoin ymmärtää kuvien 3a ja 3b esittämässä muodossa.

35

Ryhmien 31-34 ensimmäinen solu (kuvissa oikeanpuoleinen solu) on ns. laskurisolu, jolloin sen GFC-bitit (ei erikseen esitetty kuvissa) sisältävät juoksevan numeron, joka on kymmenjärjestelmän lukuna esitettynä vähintään 1 ja enintään 15.

9 101763

Ryhmien muissa soluissa GFC-bitit ovat nollia tai ne voivat olla samoja kuin ryhmän ensimmäisessä solussa. Kuvissa kussakin solussa oleva numero esittää kyseisen solun GFC-bittien arvoa. GFC-bittien asettaminen nolliksi muissa kuin ryhmän ensimmäisessä solussa helpottaa ryhmän ensimmäisen solun havaitsemista.

5 Laskuribittien tietty arvo ymmärretään niin, että se viittaa koko soluryhmään.

Erikseen voidaan vielä viitata ryhmän sisällä tiettyyn soluun esittämällä, monesko solu ryhmän alusta lukien on kyseessä. Soluissa itsessään ei ole mitään tietoa siitä, monesko ryhmän solu on kyseessä, joten viittaus ryhmän sisällä n:nteen soluun onnistuu vain, jos mikään ryhmän n-l:stä ensimmäisestä solusta ei ole kadonnut ja 10 jos viittauksen kohteena olevan solun paikka ryhmässä ei ole vaihtunut. Molemmat edellytykset ovat ATM-järjestelmässä muutenkin vaadittavia ominaisuuksia, joten ne eivät aseta kohtuuttomia lisävaatimuksia järjestelmän luotettavuudelle.

Kuvassa 3a varjostettu solu identifioidaan määreellä "laskuri=2, kolmas solu".

15 Kuvassa 3b viitataan koko soluryhmään määreellä "laskuri=2". Koska ryhmässä on useita soluja, laskurin kiertyminen takaisin alkuun (vrt. ryhmä 31 ja 34) kestää huomattavasti kauemmin kuin jos jokainen solu numeroitaisiin erikseen juoksevalla numerolla 0-15. Ryhmittäisellä numeroinnilla vähennetään sekaannuksen vaaraa, joka muuten aiheutuu siitä, että laskurin alkuunkiertymisen sykli on suhteellisen 20 lyhyt ja soluja voi olla samanaikaisesti esimerkiksi tietyssä puskurissa useita satoja.

Laskurin toteuttamiseksi ei tarvitse käyttää nimenomaan GFC-bittejä. Tietyin edellytyksin on myös mahdollista varata joitakin VPI-ja/tai VCI-kenttien bittejä tähän tarkoitukseen. Edelleen on mahdollista sijoittaa soluvirtaan erityisiä 25 laskurisoluja, joissa käytetään hyötykuormaa laskurin arvon osoittamiseen.

Seuraavaksi selostetaan keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaista liikennöintiä tietyn tukiaseman ja sen kanssa tiedonsiirtoyhteydessä olevan päätelaitteen välillä viitaten kuviin 4 ja 5. Tekniikan tasosta tunnetaan useita kuittausmenettelyjä, joilla 30 pyritään varmistamaan, että osissa lähetettävän tiedon kukin osa on välitetty onnistuneesti vastaanottavalle laitteelle. Menetelmät ovat usein joko ns. selektiivisiä tai go-back-N-tyyppisiä. Edellinen tarkoittaa, että jos lähettävä laite lähettää esimerkiksi kymmenen pakettia, joista vastaanottava laite selvittää onnistuneesti kaikki muut paitsi seitsemännen, se pyytää kuittauksen muodossa lähetintä 35 lähettämään vain kyseisen seitsemännen paketin uudelleen. Go-back-N-tyyppisessä menetelmässä vastaanotin pyytää lähetintä aloittamaan koko lähetyksen uudelleen seitsemännestä paketista alkaen. Kuvan 4 esittämässä tapauksessa tukiaseman 40 ja päätelaitteen 41 välillä voidaan tavallisen liikennöinnin aikana soveltaa mitä tahansa 101763 ίο kuittausmenettelyä. Kun tukiaseman vaihto tulee ajankohtaiseksi, otetaan sen lisäksi tai asemesta käyttöön erityinen sekvenssin viimeistä onnistunutta vastaanotettua solua kuvaava kuittausviesti.

5 Tukiasemassa 40 on ATM- 40a ja MAC-protokollatason (Media Access Control) 40b välillä FIFO-puskuri 42, johon voidaan tallentaa peräkkäisiä alassuuntaisia ATM-soluja. Ne lähetetään yksi kerrallaan päätelaitteelle 41, joka kuittaa onnistuneesti vastaanotetut solut. Kuittausviestejä merkitään yleisen käytännön mukaisella lyhenteellä ACK (Acknowledge) ja kuittausviestin puuttumista tai 10 epäonnistuneen vastaanoton ilmaisuviestiä lyhenteellä NACK (No-Acknowledge).

Kuhunkin kuittaus- tai ei-kuittausviestiin liitetään numero tai muu tunnistin, joka ilmaisee, minkä solun vastaanottoon se liittyy. Tämä numerointi on määritelty tukiaseman ja päätelaitteen välisessä liikennöintiprotokollassa eikä sillä ole välttämättä mitään tekemistä ATM-solujen tunnistamisessa tukiaseman 40 ja 15 päätelaitteen 41 välisen yhteyden ulkopuolella. Numeroinnin ei edes tarvitse viitata yksikäsitteisesti tiettyihin ATM-soluihin, jos tukiaseman 40 ja päätelaitteen 41 välinen liikennöinti tapahtuu yhtä ATM-solua suurempina tai pienempinä kehyksinä. Keksinnön kannalta on kuitenkin tärkeää, että tukiasema 40 pystyy kuittausviestien ACK, NACK avulla tavalla tai toisella selvittämään 20 yksikäsitteisesti, mitkä solut päätelaite 41 on vastaanottanut onnistuneesti.

Myös päätelaitteessa 41 on ATM-ja MAC-protokollatasojen välillä alassuuntaisten ATM-solujen FIFO-puskuri 43, josta solut toimitetaan ATM-tasolle vasta, kun ne on vastaanottojärjestyksessä kuitattu. Alassuuntaiset ATM-solut tulevat verkosta 25 tukiaseman FIFO-puskuriin 42 ja ne lähetetään MAC-tasojen 40b, 41b välillä päätelaitteen FIFO-puskuriin 43. Kuvassa 4 päätelaite 41 vastaanottaa onnistuneesti solut 1 ja 2 ja kuittaa ne, jolloin ne poistuvat kummastakin FIFO-puskurista, joskin eri merkityksessä: poistuminen päätelaitteen puskurista 43 merkitsee solun siirtoa ATM-tasolle 41a, mutta tukiasemassa puskurista 42 poistuminen tarkoittaa solun 30 tuhoamista. Solun 3 vastaanotto epäonnistuu, joten se ei ilmesty päätelaitteen puskuriin 43 ja sitä ei voida poistaa tukiaseman puskurista 42. Neljännen solun vastaanotto onnistuu, mutta sitäkään ei voida poistaa tukiaseman puskurista 42, koska kolmatta solua ei ole poistettu. Päätelaitteessa 41 neljättä solua ei toimiteta ATM-kerrokseen 41a, koska kolmas solu on jäänyt välistä. Tämän jälkeen tapahtuu 35 tukiaseman vaihto, jolloin päätelaite lähettää tukiasemalle viimeistä onnistuneesti vastaanotettua ja eteenpäin toimitettua solua kuvaavan LAST(2)-viestin.

11 101763

Vasteena LAST-viestiin ja tukiaseman vaihtoa koskeviin signalointitietoihin, joista käy ilmi mm. uusi tukiasema, vanha tukiasema 40 lähettää FIFO-puskurissa olleet solut uudelle tukiasemalle 50 kuvan 5 mukaisesti. Kuvassa 5 on esitetty myös ATM-kytkin 51, joka on yhteydessä kyseisiin tukiasemiin 40 ja 50. Tukiaseman 5 vaihdon jälkeen ATM-kytkin 51 ohjaa päätelaitteelle 41 suunnatut ATM-solut uudelle tukiasemalle 50, mutta ennen niiden lähettämistä päätelaitteelle uusi tukiasema vastaanottaa vanhalta tukiasemalta 40 sen FIFO-puskurissa olleet kolme solua ja lähettää ne. ATM-soluja ei sinänsä tarvitse mitenkään erikseen identifioida tukiasemien 40 ja 50 ja ATM-kytkimen 51 välisessä liikenteessä, kunhan tukiasemat 10 pysyvät edellä selostetulla tavalla selvillä siitä, mitkä solut on onnistuneesti ja järjestyksen säilyttäen vastaanotettu päätelaitteessa ja mitkä solut ovat "vanhoja" eli muualta lähettämättöminä siirrettyjä ja mitkä "uusia" eli suoraan ATM-kytkimeltä 51 vastaanotettuja. Kaikki solut ohjataan järjestyksessä ATM-kytkimestä joko vanhaan tai uuteen tukiasemaan ja kaikki solut, joita päätelaite ei ole onnistuneesti 15 ja järjestyksen säilyttäen saanut vastaanotetuksi vanhan tukiaseman kautta, ohjataan edelleen järjestyksen säilyttäen vanhasta tukiasemasta uuteen lähetettäviksi ennen alunperinkin uuteen tukiasemaan ohjattuja soluja. Näin vältetään solujen katoaminen ja niiden keskinäisen järjestyksen muuttuminen tukiaseman vaihdon yhteydessä.

20

Kuvaan 5 viitaten on huomattava, että siinä esitetty ATM-kytkin 51 ei ole välttämättä suorassa johdinyhteydessä tukiasemien 40 ja 50 kanssa, vaan se voi sijaita kauempana verkossa. Tällöin senja tukiasemien välillä voi olla muita verkon kytkimiä ja solmuja. Tiedonvälitys tukiasemien 40 ja 50 välillä ei myöskään 25 välttämättä tapahdu suoraan.

Ylössuuntaisten solujen käsittely tapahtuu kuvien 4 ja 5 mukaisessa suoritusmuodossa oleellisesti alassuuntaisten solujen käsittelyn peilikuvana. Päätelaitteessa 41 on lähetyspuskuri (ei erikseen esitetty kuvissa), josta lähetettävät 30 ATM-solut poistetaan vasta, kun vanha tukiasema on kuitannut ne järjestyksessä '; oikein vastaanotetuiksi. Koska tukiasemien 40 ja 50 ja ATM-kytkimen 51 väliset johdinyhteydet ovat hyvin varmoja verrattuna radioyhteyteen, voidaan luottaa solujen välittymiseen kohtuullisella varmuudella tukiasemilta ATM-kytkimeen. Tukiaseman vaihdon yhteydessä päätelaite lähettää uuden tukiaseman kautta kaikki 35 ne solut, joita ei ole vielä poistettu lähetyspuskurista. Vanhan ja uuden tukiaseman kautta saapuneiden solujen synkronoimiseksi ATM-kytkimessä 51 on olemassa menetelmä, joka on esitetty tämän hakemuksen kanssa samanaikaisesti jätetyssä suomalaisessa patenttihakemuksessa "ATM-solun otsikkokenttien käyttö 12 101763 radiovälitteisessä ATM-tiedonsiirrossa" (hakijat: Nokia Mobile Phones ja Nokia Telecommunications, keksijä: Kristian Rauhala).

Seuraavaksi selostetaan keksinnön erästä toista edullista suoritusmuotoa viitaten 5 kuviin 6 ja 7. Vanha tukiasema 40 lähettää aluksi tavalliseen tapaan vastaanottamiaan ylössuuntaisia soluja ATM-kytkimeen 51. Kun radioyhteys päätelaitteeseen 41 menetetään, vanha tukiasema 40 tiedottaa tästä ATM-kytkimeen 51 erityisellä UpReady-viestillä, jota kuvassa 6 on merkitty kirjaimella U. Viestin tarkoituksena on kertoa ATM-kytkimelle, että vanhan tukiaseman 40 kautta ei ole 10 odotettavissa enempiä soluja. Viesti U voi olla tietyn muotoinen ATM-viestisolu, se voidaan sisällyttää jonkin datasolun otsikkoon tai se voidaan välittää tukiaseman 40 ja ATM-kytkimen 51 välisenä muuna signalointina. Sama viesti voidaan välittää sellaisenaan uudelle tukiasemalle 50 tai sille voidaan muun signaloinnin keinoin antaa lupa lähettää päätelaitteelta 41 vastaanotettuja soluja ATM-kytkimeen 51.

15 Viesti U on lähetettävä vanhalta tukiasemalta 40 vasta viimeisen onnistuneesti välitetyn ylössuuntaisen solun jälkeen ja siten soluvirtaan sidottuna, että ei ole vaaraa siitä, että uuden tukiaseman 50 lähettämät solut ohittaisivat lähetysjärjestyksessä vanhan tukiaseman 40 lähettämiä soluja.

20 Kuvassa 7 on kuvattu vastaavaa menettelyä alassuuntaisen viestityksen tapauksessa. Ajatuksena on, että ATM-kytkin 51 päättää, mistä lähtien se alkaa ohjata alassuuntaisia soluja vanhan tukiaseman 40 asemesta uudelle tukiasemalle 50. Viimeinen vanhalle tukiasemalle 40 lähetetty solu ilmaistaan ns. DownReady-viestillä, jota on merkitty kirjaimella D kuvassa 7. Solujen keskinäisen järjestyksen , 25 säilyttämiseksi on tärkeää, että viesti D on kiinteästi tietyssä paikassa suhteessa alassuuntaisen soluvirran soluihin. Se voi olla esimerkiksi tietty ATM-viestisolu (esimerkiksi RM-solu, Resource Management) tai se voidaan sisällyttää viimeisen datasolun otsikossa johonkin kenttään. Sama tai vastaava viesti D ilmaisee uudelle tukiasemalle 50 lähetettävistä soluista ensimmäisen solun. Vanha tukiasema 40 30 yrittää lähettää kaikki ennen viestiä D saapuneet solut päätelaitteelle 41.

Onnistuneesti lähetettyjen solujen tunnistamisessa voidaan käyttää samanlaista menettelyä kuin edellä on esitetty viitaten kuvaan 4, tai menettelyä, joka on kuvattu viitaten kuviin 3a ja 3b. Jos vanha tukiasema 40 ei saa lähetettyä kaikkia soluja järjestyksessä, se välittää lähetyspuskuriin jääneet solut uudelle tukiasemalle 50.

3 5 Viimeisenä se välittää alassuuntaisen lähetyspuskurin tyhjenemistä ilmaisevan viestin, joka voi olla sama kuin viesti D. Uusi tukiasema 50 lähettää ensin vanhalta tukiasemalta saapuneet solut ja vasta sitten suoraan ATM-kytkimeltä 51 saapuneet solut. Viestien D synkronoitu sijainti sekä vanhalle että uudelle tukiasemalle 13 101763 ohjatussa soluvirrassa takaa sen, että alassuuntaisia soluja ei katoa eikä niiden järjestys muutu.

Seuraavaksi selostetaan keksinnön vielä erästä edullista suoritusmuotoa viitaten 5 kuvaan 8. Erona edellä esitettyyn on erityisesti periaate, jonka mukaan tässä suoritusmuodossa päätelaite päättää tukiaseman vaihtohetken alassuuntaisessa tiedonsiirrossa. Oletetaan, että päätelaite 41 on siirtymässä vanhan tukiaseman 40 kattavuusalueelta uuden tukiaseman 50 kattavuusalueelle, mikä on huomattu solukkojärjestelmässä sinänsä tunnetulla tavalla. Tällöin ATM-kytkin 51 alkaa 10 monistaa alassuuntaisia soluja ja lähettää niitä soluvirtana molemmille tukiasemille.

Ajatuksena on, että tukiasemat tallentavat saamansa solut resetoitavaan FIFO-lähetyspuskuriin 42 ja 52. Vain yksi tukiasema (aluksi siis vanha tukiasema 40) lähettää soluja päätelaitteelle 41, joka kuittaa onnistuneesti ja järjestyksessä vastaanotetut solut. Jos onnistunut viestintä vanhan tukiaseman kautta jatkuu 15 pitkään ja soluja tulee koko ajan lisää, uudelta tukiasemalta vaaditaan kohtuuttoman suurta puskuria. Tämän estämiseksi ATM-kytkin 51 lisää soluvirtaan laskuriviestejä, joita on merkitty kuvassa 8 kirjaimella C ja järjestysnumerolla. Laskuriviestien tulee olla kiinteästi tietyssä paikassa suhteessa alassuuntaisen soluvirran soluihin. Ne voivat olla esimerkiksi tiettyjä ATM-viestisoluja 20 (esimerkiksi RM-soluja, Resource Management) tai ne voidaan sisällyttää jonkin datasolun otsikkoon. Kukin laskuriviesti Cl, C2 jne. on yksikäsitteisesti tunnistettavissa.

Kun vanha tukiasema 40 on lähettänyt onnistuneesti ja järjestyksessä kaikki ennen 25 tiettyä laskuriviestiä C1 olleet solut, se lähettää signalointina tai muulla sinänsä tunnetulla tavalla tätä kuvaavan viestin uudelle tukiasemalle 50. Vasteena viestille uusi tukiasema resetoi FIFO-puskurinsa 52 eli poistaa siitä kaikki ennen laskuriviestiä Cl ATM-kytkimeltä vastaanotetut solut. Näin jatketaan, kunnes päätelaite 41 ei kuittaa järjestyksessä jotakin tiettyä solua vastaanotetuksi vanhan 30 tukiaseman kautta. Tällöin vanha tukiasema 40 tiedottaa uudelle, mihin kohtaan lähetystä se jäi, esimerkiksi viestillä "lähettämättä 13. solu laskuriviestistä C2 lukien". Uusi tukiasema 50 poistaa lähetyspuskurista 52 laskuriviestin C2 ja 12 seuraavaa solua ja aloittaa lähetyksen 13. solusta.

3 5 Menetelmä, jota käytetään laskuriviestien C1, C2 jne. yksikäsitteiseksi identifioimiseksi, ei ole keksinnön kannalta oleellinen. Nimensä mukaisesti laskuriviestit voivat käsittää juoksevan järjestysnumeron, jolla on sekaannusten välttämiseksi varsin pitkä kertautumissykli. Sisällyttämällä laskuriviestit tavallisen 14 101763 muotoisiin ATM-soluihin saavutetaan se etu, että ne ovat puskuroitavissa samoilla välineillä kuin datasolut. Lisäksi tällöin ATM-järjestelmän yleiset spesifikaatiot varmistavat, että laskuriviestien paikka soluvirrassa ei muutu.

5 Ylössuuntainen viestintä kuvan 8 esittämän suoritusmuodon tapauksessa voidaan tehdä alassuuntaisen viestinnän peilikuvana, jolloin molemmat tukiasemat 40 ja 50 vastaanottavat päätelaitteen 41 lähettämiä soluja, mutta vain yksi niistä välittää solut eteenpäin ATM-kytkimelle 51. Tällöin laskuriviestit muodostetaan päätelaitteessa 41. Kun "lähetysvastuussa" oleva tukiasema on lähettänyt kaikki ennen tiettyä 10 laskuriviestiä vastaanotetut solut, se tiedottaa asiasta toiselle tukiasemalle, joka vasteena tietoon tyhjentää ylössuuntaisen puskurinsa. Kun yhteys vanhan tukiaseman ja päätelaitteen välillä katkeaa, vanha tukiasema tiedottaa uudelle tukiasemalle, kuinka monta solua on toimitettu eteenpäin viimeisimmästä laskuriviestistä lukien, jolloin uusi tukiasema jatkaa tiedonsiirtoa vastaavasta 15 kohdasta.

Edellä on esitetty keksinnön suoritusmuotoja viitaten lähinnä kahteen tukiasemaan. Nykyisissä solukkojärjestelmissä tunnetaan menetelmiä, joilla liikkuvan päätelaitteen seuraava todennäköinen tukiasema voidaan ennustaa, jolloin asiasta 20 voidaan tiedottaa signaloinnin välityksellä toimintaan osallistuville tukiasemille. Alan ammattimiehelle on kuitenkin selvää, että edellä esitettyjä menetelmiä voidaan soveltaa myös järjestelmissä, joissa todennäköisiä uusia tukiasemia on useita, sekä järjestelmissä, joissa uutta tukiasemaa ei voida ennustaa. Tällöin saattaa olla tarpeellista käsitellä kaikkia vanhan tukiaseman kattavuusaluetta sivuavia tai 25 leikkaavia uusia tukiasemia todennäköisinä uusina tukiasemina.

Edellä on myös esitetty useita suoritusmuotoja, joista kunkin kohdalla on esitetty toiminta alas- ja ylössuuntaisessa viestinnässä. On selvää, että alas- ja ylössuuntaisen viestinnän käytäntöjä ei tarvitse yhdistellä edellä esitettyinä pareina, 30 vaan alassuuntaiseen viestintään voidaan soveltaa esimerkiksi kuvan 8 esittämää suoritusmuotoa ja ylössuuntaiseen viestintään samassa järjestelmässä voidaan soveltaa kuvan 6 mukaista suoritusmuotoa. Lisäksi samassa järjestelmässä voidaan soveltaa myös samassa liikennöintisuunnassa vuorotellen keksinnön eri suoritusmuotojen mukaisia menettelyjä riippuen esimerkiksi välitettävän yhteyden 35 laadusta tai verkon kuormitustilanteesta.

Keksinnön mukainen radiovälitteisen tiedonsiirtojärjestelmän tukiasema käsittää kuvien mukaisesti muisti- eli puskurivälineet 42, 52 solujen väliaikaiseksi 15 101763 tallentamiseksi. Muistivälineiden on oltava sillä tavalla ohjattavissa, että niihin tallennettuja soluja voidaan käsitellä yksitellen esimerkiksi eteenpäin lähettämisen tai puskurista poistamisen muodossa ja niistä voidaan myös poistaa tietty määrä soluja kerrallaan. Solujen keskinäisen jäqestyksen on pysyttävä samana 5 tallennuksen ajan ja muistivälineiden on toimittava riittävän nopeasti, jotta normaalinopeudella siirrettävät solut eivät ruuhkaudu tukiasemaan. Tä711aisten muistivälineiden toteuttaminen on sinänsä alan ammattimiehen tuntemaa tekniikkaa. Lisäksi keksinnön mukainen tukiasema käsittää välineet solukohtaisen tiedon lähettämiseksi toiselle tukiasemalle ja vastaanottamiseksi siltä tukiaseman vaihdon 10 yhteydessä. Kuten edellä on esitetty, solukohtaisella tiedolla tarkoitetaan joko itse solujen välittämistä, kuten kuvien 5, 6 ja 7 suoritusmuodoissa, tai tiedon lähettämistä siitä, monesko solu tietystä laskuriviestistä lukien on ollut käsiteltävänä radioyhteyden katketessa tukiaseman ja päätelaitteen väliltä. Solukohtaisen tiedon muodostaminen, lähetys ja vastaanotto voidaan edullisesti toteuttaa tukiaseman 15 toimintaa ohjaavan lohkon suorittamana ohjelmallisena prosessina, jolloin sen toteutuksessa käytetään sinänsä tunnettuja komponentteja ja ohjelmointimenetelmiä.

Keksinnön mukainen radiovälitteinen tiedonsiirtojärjestelmä käsittää ainakin yhden kytkimen 51 ja ainakin kaksi edellä käsiteltyä keksinnön mukaista tukiasemaa 40 ja 20 50. Myös päätelaite 41 voidaan katsoa kuuluvaksi tiedonsiirtojärjestelmään, koska ilman sitä käyttäjä ei pääse hyötymään järjestelmän ominaisuuksista. Keksinnön mukaisessa tiedonsiirtojärjestelmässä on muodostettu tukiasemien välille tiedonsiirtoyhteys solukohtaisen tiedon välittämistä varten tukiaseman vaihdon yhteydessä. Tiedonsiirto on edullista toteuttaa johdinyhteytenä ja se voi tapahtua 25 tukiasemien välillä suoraan tai se voidaan välittää kytkinlaitteen 51 kautta.

Edellä selostetuissa suoritusmuodoissa tukiaseman vaihtoa on selostettu viitaten lähinnä tapaukseen, jossa yksittäinen päätelaite liikkuu. Keksintöä voidaan kuitenkin soveltaa yleisemminkin tiedonsiirtojärjestelmään, jossa on ainakin yksi 30 radiovälitteinen yhteyssegmentti. Tällä tarkoitetaan sitä, että edeltävässä •, selostuksessa esiintyvä päätelaite voi itse asiassa olla verkkosolmu, joka hoitaa toisaalta radiovälitteisen yhteyden tukiasemiin ja toisaalta johdinvälitteiset jatkoyhteydet omassa alaisuudessaa sijaitseviin verkon osiin. Tukiaseman vaihto voi lisäksi tulla kyseeseen muunkin syyn kuin päätelaitteen liikkumisen takia. Sillä 35 voidaan esimerkiksi pyrkiä tasaamaan kuormitusta verkon eri osien välillä tai se voi aiheutua tilapäisestä toimintahäiriöstä, joka vähentää vanhan tukiaseman kapasiteettia.

16 101763 Päätelaite voi toki olla pelkkä yksittäinen, kannettava päätelaite. Tällöin on todennäköisintä, että se koostuu radioviestintäosasta, joka voi olla esimerkiksi digitaalisen solukkoverkon matkapuhelin (kuten GSM-puhelin) tai digitaalinen johdoton puhelin (kuten DECT-puhelin), sekä tietokoneosasta, joka on paikallisessa 5 yhteydessä mainittuun radioviestintäosaan ja joka voi olla esimerkiksi kannettava tietokone. Mainittu paikallinen yhteys voi olla esimerkiksi johdinyhteys tai infrapunayhteys.

Keksintö esittää menetelmän ja laitteiston, jossa tietosolujen katoamisen ja/tai 10 niiden järjestyksen muuttumisen vaaraa tukiaseman vaihdon yhteydessä on merkittävästi vähennetty välittämällä uuden ja vanhan tukiaseman välillä tieto siitä, mitkä solut on onnistuneesti lähetetty ja/tai vastaanotettu radiorajapinnan yli ennen vaihtoa. Keksintöä soveltamalla voidaan luoda toimiva ATM-verkkoratkaisu, jossa ainakin yksi yhteyssegmentti on radiovälitteinen.

Claims (17)

17 101763

1. Menetelmä tukiaseman vaihdon toteuttamiseksi tiedonsiirtojärjestelmässä, joka tiedonsiirtojäijestelmä käsittää kytkimen (51) ja siihen yhteydessä olevat ensimmäisen (40) ja toisen (50) tukiaseman sekä tukiasemien kanssa radiovälitteisesti 5 kommunikoivan päätelaitteen (41) ja jossa tiedonsiirtojärjestelmässä tietoa siirretään määrätyn kokoisina soluina, ja jossa tukiaseman vaihdossa välitetään siirrettävää tietoa ensin mainitun päätelaitteen (41) ja ensimmäisen tukiaseman (40) välillä ja sen jälkeen mainitun päätelaitteen (41) ja toisen tukiaseman (50) välillä, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen tukiasema (40) toimittaa mainitulle kytkimelle (51) 10 ja/tai mainitulle toiselle tukiasemalle (50) tiedon siitä, mitkä solut on onnistuneesti välitetty ensimmäisen tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä, jolloin solujen välittämistä jatketaan mainitun toisen tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä alkaen ensimmäisestä solusta, jota ei ole onnistuneesti välitetty mainitun ensimmäisen tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainituissa ensimmäisessä (40) ja toisessa (50) tukiasemassa alassuuntaiset solut tallennetaan puskuriin (42, 52) ennen lähetystä mainitulle päätelaitteelle (41).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetettäessä alassuuntaisia soluja mainitusta ensimmäisestä tukiasemasta (40) mainittuun päätelaitteeseen päätelaite (41) kuittaa onnistuneesti vastaanotetut solut, jolloin onnistuneesti ja järjestyksessä vastaanotetuiksi kuitatut alassuuntaiset solut poistetaan mainitun ensimmäisen tukiaseman puskurista (42). 25

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiaseman vaihdon yhteydessä mainitun ensimmäisen tukiaseman puskurista (42) poistamattomat alassuuntaiset solut välitetään mainittuun toiseen tukiasemaan (50) lähetettäviksi mainittuun päätelaitteeseen (41). 30

: 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kytkin (51) lisää siirrettävien alas suuntaisten tietosolujen muodostamaan siirtovirtaan ensimmäisen viestin (D), joka osoittaa niiden solujen loppumista, jotka on tarkoitettu välitettäviksi mainitun ensimmäisen tukiaseman (40) kautta, ja niiden 35 solujen alkamista, jotka on tarkoitettu välitettäviksi mainitun toisen tukiaseman (50) kautta, jolloin mainitun ensimmäisen viestin (D) sijainti on siirtovirran alassuuntai-siin soluihin nähden muuttumaton. 18 101763

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kytkin (51) lisää siirrettävien alassuuntaisten tietosolujen muodostamaan siirtovirtaan laskuriviestejä (Cl, C2), joiden sijainti on siirtovirran alassuuntaisiin 5 soluihin nähden muuttumaton.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut laskuriviestit (Cl, C2) käsittävät tiettyihin numerointisoluihin lisätyn, välittömästi aiemmista järjestysnumeroista poikkeavan järjestysnumeron, ja mainittujen 10 numerointisolujen välillä on kulloinkin ennalta määrätty määrä soluja, jotka kuuluvat mainitun järjestysnumeron osoittamaan soluryhmään (31, 32, 33, 34).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kytkin (51) lähettää samoja soluja sekä ensimmäiselle (40) että toiselle (50) 15 tukiasemalle, jolloin molemmat tukiasemat tallentavat mainitut solut puskuriin (42, 52), ja kun mainittu ensimmäinen tukiasema (40) on lähettäyt kaikki ennen tiettyä laskuriviestiä (Cl) olleet solut onnistuneesti päätelaitteelle (41), se välittää tätä kuvaavan toisen viestin mainitulle toiselle tukiasemalle (50), ja vasteena mainittuun toiseen viestiin toinen tukiasema poistaa vastaavat solut puskuristaan (52). 20

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa päätelaitteessa (41) ylössuuntaiset solut tallennetaan puskuriin ennen lähetystä.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetettäessä ylössuuntaisia soluja mainitusta päätelaitteesta (41) mainittuun ensimmäiseen tukiasemaan (40) tukiasema kuittaa onnistuneesti vastaanotetut solut, jolloin onnistuneesti ja järjestyksessä vastaanotetuiksi kuitatut ylössuuntaiset solut • poistetaan mainitun päätelaitteen puskurista. 30

• 11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen tukiasema (40) lähettää tukiaseman vaihdon yhteydessä mainitulle kytkimelle (51) kolmannen viestin (U), joka osoittaa niiden solujen loppumista, jotka on välitetty onnistuneesti mainitun ensimmäisen tukiaseman (40) 35 kautta.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu päätelaite (41) lisää siirrettävien ylössuuntaisten tietosolujen 19 101763 muodostamaan siirtovirtaan laskuriviestejä, joiden sijainti on siirtovirran ylössuuntaisiin soluihin nähden muuttumaton.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut 5 laskuriviestit käsittävät tiettyihin numerointisoluihin lisätyn, välittömästi aiemmista järjestysnumeroista poikkeavan järjestysnumeron, ja mainittujen numerointisolujen välillä on kulloinkin ennalta määrätty määrä soluja, jotka kuuluvat mainitun järjestysnumeron osoittamaan soluryhmään.

14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu päätelaite (41) lähettää samoja ylössuuntaisia soluja sekä ensimmäiselle (40) että toiselle (50) tukiasemalle, jolloin molemmat tukiasemat tallentavat mainitut ylössuuntaiset solut puskuriin, ja kun mainittu ensimmäinen tukiasema (40) on vastaanottanut kaikki ennen tiettyä laskuriviestiä olleet solut onnistuneesti 15 päätelaitteelta (41), se välittää tätä kuvaavan neljännen viestin mainitulle toiselle tukiasemalle (50), ja vasteena mainittuun neljänteen viestiin toinen tukiasema (50) poistaa vastaavat solut puskuristaan.

15. Radiovälitteisen tiedonsiirtojärjestelmän tukiasema (40, 50) solumuodossa 20 siirrettävän tiedon välittämiseksi johdinyhteydellä tukiasemaan yhdistetyn kytkimen (51) ja radioyhteydessä tukiasemaan olevan päätelaitteen (41) välillä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet tiedon toimittamiseksi muille tukiasemille siitä, mitkä solut on onnistuneesti ja järjestyksessä välitetty mainitun tukiaseman ja mainitun päätelaitteen välillä sekä välineet vastaavan tiedon vastaanottamiseksi muilta 25 tukiasemilta. i

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että se käsittää puskurivälineet (42, 52) siirrettävän solumuotoisen tiedon väliaikaiseksi tallentamiseksi ja välineet solujen selektiiviseksi poistamiseksi mainituista 30 puskurivälineistä. r

17. Radiovälitteinen tiedonsiirtojärjestelmä, joka käsittää kytkimen (51) siirrettävän solumuotoisen tiedon ohjaamiseksi ja ainakin kaksi siihen tiedonsiirtoyhteydessä olevaa tukiasemaa (40, 50) mainitun siirrettävän 35 solumuotoisen tiedon välittämiseksi mainitun kytkimen (51) ja päätelaitteen (41) välillä, joka päätelaite on radioyhteydessä mainittujen tukiasemien kanssa, tunnettu ; siitä, että se käsittää välineet siirrettävän solumuotoisen tiedon soluja koskevien viestien välittämiseksi mainittujen tukiasemien välillä. 20 101763