FI111119B - Menetelmä ja laitteisto tiedon siirtämiseksi - Google Patents

Description

111119

Menetelmä ja laitteisto tiedon siirtämiseksi * Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitteistoa tiedon siirtämiseksi ja lähemmin 5 sanottuna menetelmää ja laitteistoa, jotka perustuvat radiolinkkien käyttöön uudella tavalla.

Informaatioteknologiassa langattomat järjestelmät ovat alkaneet yleistyä yhä enemmän. Puhelinyhteyksissä langaton järjestelmä on kasvanut paljon nopeam-10 min kuin sähköjohtoon tai valokaapeliin perustuva järjestelmä.

Mukana kuljetettavien tietokoneiden yleistyminen on tuonut mukanaan suuremman tarpeen langattomille datasiirtoyhteyksille kuin aiemmin. Erilaiset valvontalaitteet, kamerat, palohälyttimet jne. edelleen kasvattavat langattoman verkon 15 tarvetta. Toimistot tulevat joustavammaksi, jos kiinteitä työpisteitä ei ole ja talot sekä kodit saadaan langattomilla LAN (Local Area Network) järjestelmillä yhä halvemmalla ja yksinkertaisimmin yhdistetyiksi verkkoon.

Langaton (WLAN = Wireless Local Area Network) järjestelmä on standardisoitu 20 kansainvälisesti ja eri maissa on myös omia säädöksiä standardin lisäksi. Standardina käytetään IEEE 802.11 -standardia ja sen versioita la ja Ib. Säädöksissä mm. mainitaan, mitkä lähetystehot sallitaan kussakin maassa. Tyypillisesti USA sallii 1000 mW tehon, Eurooppa (EIRP) 100 mW tehon ja Japani 10 mW/MHz . Edelleen on standardisoitu taajuusalueet ja sovittu niiden kanssa käytettävistä 25 kanavanumeroista (DSSS; Direct Sequency Spread Spectrum siirtotekniikka).

Kanavia on kaikkiaan numerot 1-13. Kanavat on erotettu toisistaan 5 MHz • ' ' taajuuserolla. Tämän lisäksi on, maasta riippuen, 20 -80 pienen eron ns. "hyppy-kanavaa", joiden välinen taajuusero on 1 MHz. Tämä 1 MHz taajuusero, joka i* 30 antaa enemmän kanavia, on kuitenkin hidas ja siinä on helposti häiriöitä. (FHSS = Frequency Hopping Spread Spectrum). Järjestelmän ongelmana on ollut pieni sallittu lähetysteho. Viranomaiset pyrkivät tällä suojelemaan ihmisiä ja eläimiä suhteettoman suurilta radiomagneettisilta säteilyiltä. Samoin häiriöiden esiintymis 111119 2 tä samanlaisille laitteille samalla taajuusalueella voidaan pienellä teholla vähentää.

Kuuluvuutta suurilla taajuusalueilla on yritetty parantaa suuntaamalla lähetystä ' 5 kapealle sektorille vastaanottajan suuntaan. Apuvälineinä käytetään esimerkiksi parabolista peiliä, sylinterimäistä ns. Yagi-antennia jne. Monissa tapauksissa antenni suunnataan kuitenkin kaikkiin suuntiin eli tarvitaan ympyrätilaan säteilevää antennia, jotta asiakkaat saavat viestin kaikkialla lähetyskantaman alueella (Omni-antennit).

10

Langaton radioverkkojärjestelmä on toteutettu monissa paikoissa niin, että tukiaseman ja asiakkaan välillä on ns. pisteestä pisteeseen yhteys (point-to-point), joka toimii, mutta ei salli asiakkaan liikkumista ilman yhteyden katkeamista.

15 Erilaisia radiolinkkijärjestelmän sovelluksia kuvataan esimerkiksi seuraavissa patenttijulkaisuissa.

US patentti 4,128,740 kertoo kuinka voidaan saada aikaan suunta-antennijärjestelmä, jossa jokaisessa tietyn suunnan ala-antennissa on oma lähetys-vastaan-20 otintaajuus eli kanavan syöttö.

US patentti 6,046,701 kertoo sektoriantennista, jossa käytetään dielektristä lähetystä fokusoivaa linssiä kunkin, lähetys-sektorin suuntaan. Tässä dielektrise-nä linssinä käytettään pallopintaa, joka sisältä toisesta päästä lähetettynä kaape-25 lista tämä suuntaa signaalit kaikki saman suuntaisesti. Näin saadaan aikaan tehokas pisteestä pisteeseen antenni.

US patentti 6.016,123 kertoo sektoroidusta antennijärjestelmästä, jossa jokaiselle samaan suuntaan suunnatulle antenniryhmälle on oma lähetinvastaanotin ja 30 jossa ainakin kaksi suunta-antennia on aina sanotussa antenniryhmässä.

US Patentti 6,038,459 esittää ratkaisuksi sen, että lähetin ja vastaanotinvahvistin sijaitsevat antennimastossa heti antennielementtien välittömässä läheisyydessä, "ψ 3 111119 jotta antennin ja lähettimen/vastanottimen välinen vaimennus saataisiin minimoitua. Tässä ratkaisussa on ongelmana se, että lähetin-vastaanotinelektroniikan huolto on hankalaa, kun se sijaitsee antennimaston huipulla.

5 US Patentti 6,023,458 esittää radioverkostoratkaisun, jossa keskusyksikkö on liitetty kaapeleilla aliyksikköihin ("Cell Centers") ja nämä aliyksiköt lähettävät lopullisen asiakasyhteyden langattomasti polaroiduilla usean sektorin suunta-antenneilla. Maksimi lähetysetäisyys aliyksikön ja asiakkaan välillä voi olla 870 m ja taajuudella 30 GHz saadaan lähetysnopeus 900 Mb/s.

10 US Patentti 6,009,096 esittää kuinka videota, dataa ja ääntä voidaan siirtää samalla systeemillä, joka perustuu pääasemaan ja siitä lähetettyyn viestiin Omni-säteilyantenneilla aliasemiin, jotka edelleen lähettävät asiakkaalle signaalia ATM systeemillä (Asyncrous Transfer Mode) ja että pääasemalla kootaan kaikki 15 signaalityypit ns. "Sonet Ring"-kehälle eri lähteistä ja lähetetään samasta kohteesta kaikkia eri signaalimuotoja.

US Patentti 6,058,105 esittää kuinka saadaan aikaan nopea virtuaalikanava käyttämällä monia antenneja lähetyksessä ja monia antenneja vastaanotossa 20 samalle signaalien lähetykselle siten, että virtuaalikanava muodostuu osasta lähettävää signaalia aina yhden todellisen kanavan kautta ja vastaanottopäässä nämä osakanavien signaalit liitetään uudelleen nopeaksi täydelliseksi signaali-vuoksi. Keksinnön mukaan 170 virtuaalikanavaa pitkin voidaan lähettää yhteensä 20 Mb/s viestinopeus 30 kHz kanavaleveydellä ja S/N-suhteella 20 dB (Signal to 25 Noise ratio).

US Patentti 6,052,599 esittää verkkokommunikointijärjestelmäksi systeemiä, jossa suunta-antennin lähetyskennoon on yhdistetty monta saman taajuuden syöttöä ja vastaanottoa niin, että ne sijaitsevat suuntaavan tasoantennin eri * 30 puolilla ja että vastaanottokaapeli on yhdistetty saman antennin eri osaan kuin lähetyskaapeli. Saadut signaalit erotetaan toisistaan tietokoneella erilaisen modulaation mukaan. Näin saadaan tietyllä taajuusalueilla ja niiden rajoitetulla määrällä (kanavat) lisää yhdistettyjä puheluita tai välitettyä muuta datasiirtoa.

4 111119 Tässä ratkaisussa ongelmaksi muodostuu tietokoneen hitaus erotella erilailla moduloituja signaaleja, jolloin koko lähetyksen/vastaanoton nopeus on rajoitettu.

Edellä käsiteltiin eräitä perusratkaisuja, joilla voidaan lähteä muodostamaan 5 langatonta verkkoa suuremmalle alueelle, pitäen ala-asemien lukumäärän kuitenkin pienenä.

Kaupallinen esite verkkojärjestelmästä "Breezecom Wireless Access solutions”, kertoo edelleen kuinka ala-asemat on järjestetty yhteyteen alueellisen kes-10 kusaseman kanssa ja muiden verkkojen kanssa kaapeliyhteydellä. Alueellisen keskusaseman ja ala-asemien välillä on myöskin kaapeliyhteys. Breezecom-systeemi käyttää myös FHSSiää (Frequency Hopping Spread Spetrum).

Edellä luetelluissa varsin tuoreissa julkiseksi tulleissa patenteissa ei ole erityisesti 15 mainittu mitään verkon kryptauksesta (salaus) ja asiakkaan tunnistuksesta. Näistä antenniratkaisuista ja vastaavista, joita löytyy edellisten esimerkkien lisäksi monia, on muodostettu radiolähetin-vastaanotinverkkoja, jotka palvelevat sitten yksityistä kuluttajaa.

20 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen ajattelutapa alueellisen verkon muodostamiseen. Tarkoituksena on aikaansaada nopea tiedonsiirtoyhteys ja minimaalinen verkon kuormitus sellaisissa tilanteissa, joissa on mahdollista välttää koko verkon kuormittamista. Lisäksi tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja laitteisto, joiden avulla asiakas saa mahdollisuuden 25 liikkua vapaasti verkon alueella yhteyden asiakkaan ja verkon välillä säilyessä silti paikasta riippumattomasti.

t

Edellä mainitut ja muut tämän keksinnön edut ja hyvät puolet on aikaansaatu menetelmällä ja laitteistolla, joiden tunnusomaiset piirteet on annettu oheisissa 30 patenttivaatimuksissa.

Oheisissa piirustuksissa esitetään eräitä keksinnön peruspiirteitä yksinkertaistettuina kuvina. Niinpä: 5 111119

Kuviossa 1 esitetään eräs hyvin periaatteellinen ja yksinkertaistettu kaavio keksinnöstä; - Kuviossa 2 esitetään kunkin keksintöön liittyvän antenniyksikön toimintaperiaate; 5 ja

Kuviossa 3 puolestaan esitetään eräs havainnollinen kuva verkoston rakenteesta.

Keksintö perustuu sektorointiperiaatteeseen, jolloin yhteys sektorilta sektorille 10 järjestyy automaattisesti, kun asiakkaan viesti edellisen sektorin "näkyvyys” alueen laidalla alkaa heikentyä.

Tämän keksinnön mukaisesti saadaan suuritehoinen ympäri säteilevä sektoreilla toimiva radioverkkosysteemi, jolle on ominaista, että joka sektorin lähetysteho on 15 suurin mahdollinen ja että joka sektori on samalla oma täydellinen tukiasema antenni-vastaanotin-lähetin ja lähipalvelin ja/tai välimuisti.

Näin tämän keksinnön mukaan jokainen asiakas saa suurimman mahdollisen lähetys-vastaanottotehon ja muuta verkkoa ei kuormiteta tarpeettomasti, kun 20 sektorin oma palvelin hoitaa tunnistuksen ja monesti omaa jo kysytyn palvelun (proxy). Suuri lähetys/kohinasuhde takaa suuren viestintänopeuden alhaisella symbolivirhetodennäköisyydellä.

« Tämän keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetään päätukiasemaa ja alueellista 25 alitukiasemaa sekä varsinaista alitukiasemaa, joka pelkästään keskustelee asiakkaan kanssa. Jokainen tukiasema voi myös olla asiakkaan käytössä, kun hän liikkuu verkon peittämällä alueella. Jotta tukiasemien etäisyys voidaan pitää * mahdollisimman suurena, on jokaisen päätukiaseman ja alueellisen tukiaseman välillä sektoriantennisto, jossa joka sektorin antennia syöttää oma signaalilähetin, 30 siten että signaalikaapelin päässä vasta on sallittu lähetysteho.

. Edellä esitettyä periaatetta selvitetään kuvioissa 1, 2 ja 3. Kuviossa 1 on päätukiasemaa merkitty viitenumerolla 1, mahdollisia väiitukiasemia viitenumerol- 6 111119 la 2 ja alitukiasemia, jotka suorittavat varsinaisen asiakkaan 4 kanssa kommunikoinnin, viitenumerolla 3. Viitenumero 5 puolestaan merkitsee asiakkaan 4 käyttämää suunta-antennia, jonka välityksellä kommunikointi tapahtuu langatto-masti. Kirjainyhdistelmä WAN = Wide Area Network.

5

Kuviossa 2 taas esitetään minkä tahansa keksinnön mukaisen tukiaseman lähempi rakenne. Esimerkiksi voidaan ajatella, että kysymyksessä on kuviossa 1 esitetyn tukiasemaverkon alitukiasema 3, tosin mikä tahansa muukin käy kysymykseen. Antenni 31 on jaettu sektoreihin, kuten esimerkiksi kuuteen 60 asteen 10 sektoriin. Kultakin sektorilta tuleva ja lähtevä signaali kulkee esimerkiksi kaapelointia 32 pitkin tukiasemille 33, joita on yhtä monta kuin sektorejakin eli tässä tapauksessa kuusi kappaletta. Tukiasemalta 33 signaali siirtyy palvelimille 34. Jokaisella sektorilla ja niin ollen palvelimella on oma IP-osoitteensa tai muu sopiva tunnistetietonsa. Näin jokainen sektori muodostaa itsenäisen, toimivan 15 kokonaisuuden.

Kuviossa 3 esitetään kolmen alueellisen verkko-osan tapauksessa, kuinka tukiasemaverkko voi olla järjestetty. Verkottuminen voi tapahtua myös alueellisesti alueellisen päätukiaseman, joka kuitenkin tässä merkitään välitukiaseman 20 tunnuksella 2 ka sen jälkeen yksi- tai useampiportaisen tukiasemalinjan kautta, kuten merkitään numerosarjalla 2, 2'ja 3 kuvion oikeassa alanurkassa olevassa kaavion osassa. Kirjainyhdistelmä pp on tarkoitettu ns. point-to-point-yhteydelle.

Alitukiasemalla on palvelin (proxy-server), joka tunnistaa käyttäjän kahdella 25 tavalla. Ensimmäinen tunnistus on käyttäjän (WLAN) kortin numero, MAC-koodi (standardi) ja toinen on käyttäjätunnus ja salasana. Kun käyttäjä pyrkii verkkoon tukiaseman oma palvelin tarkistaa WLAN kortin MAC-koodin ja ilmoitetun salasanan ja käyttäjätunnuksen, sitten paikallispalvelin (proxy-serveri) avaa portin verkkoon.

Koko verkon viestinnän salaus on helppo järjestää, kun jo ensimmäisen alitu-kiaseman palvelin voi hoitaa salauksen. Näin menetellen verkon pääpalvelimia, eikä myöskään verkkoa sinänsä kuormiteta ollenkaan käyttäjän tunnistuksilla ja 30 7 111119 sen kaltaisilla rutiineilla, jolloin vapautuu paljon kapasiteettiä varsinaiseen tiedon siirtoon. Paikallispalvelin (proxy-serveri) myös taltioi paljon tiedostoja, joita on usein kysytty ja voi ladata nämä asiakkaalle suoraan. Tämän takia verkon kuormitus vähenee edelleen. Tämä lähipalvelin voi olla myöskin välimuisti (cache) 5 tai palvelimen ja välimuistin yhdistelmä. Paikallispalvelin vain tarkistaa, onko sillä * olevan ja kysytyn tiedoston päiväys sama. Jos päiväys on sama, koko tiedosto syötetään asiakkaalle suoraan paikallispalvelimesta.

Vahvasti suuntavat antennit ovat päätukiaseman ja alueellisen tukiaseman välillä, 10 paikallinen tukiasema voi käyttää joko OMNI-säteilevää antennia tai edelleen sektoriantenneja, jotka on kanavoitu niin, että vierekkäisten tai päällekkäisten sektoreiden kanavat on erotettu toisistaan 5 kanavan verran, näin saadaan kanavien keskinäinen häirintä mahdollisimman pieneksi.

15 Tämä radiolinkkiverkosto palvelee erittäin hyvin tiedonsiirtoa ja muita digitaalisia kommunikointimuotoja. Siirtonopeus voi olla jopa 11 Mb/s käytettäessä 2,4 GHz suorasekvenssi-hajaspektri-lähetystapaa. Lopulliset verkon palvelemat vastaanottimet ja lähettimet ovat normaaleja ympärisäteilevi11ä antenneilla varustettuja tai edullisimmin myös suunta-antenneja. Suunta-antenneja käytettäessä jokaiselle 20 antennisektorille on oma paikallispalvelin ja sillä oma IP-numeronsa tai vastaava tunnistin. Paikallispalvelin pystyy myös reitittämään viestien siirron nopeasti, niin että päätukiaseman serveriltä vapautuu tämäkin työ pois.

Asiakasta lähinnä olevan tukiasemasektorin kautta voidaan myös priorisoida eri 25 viesti laatuja, ilman että tämä priorisointikaan kuormittaa koko verkkoa. Lähi- tukiaseman oma palvelin mahdollistaa myös soiton pelkän nimen perusteella kuormittamatta silloinkaan koko verkkoa. Palvelin lähettää listan, jos samanlaisia a nimiä on paljon ja asiakas voi puhelimensa välityksellä valita "oikean" nimen.

30 Lähipalvelimeen voidaan ohjelmoida myös sellaisia prioriteettejä, joilla asiakas voi saada takuuvarman liikenteen maksamalla tällaisesta priorisoinnista luonnollisesti korkeampaa maksua. Erityisen edullista on lähitukiasema-palvelimen yhdistelmällä valvoa kohteita, joissa on mahdollisuus hälytyksen tekoon tai valvontaan tai 8 111119 muuhun sen kaltaiseen toimintaan. Koska tällainen kuormittaa verkkoa vain, kun jotakin sattuu, voidaan tämänlaatuinen asiakastilaus toimittaa hyvin edullisesti. Luonnollisesti muitakin hinnoitteluperiaatteita voidaan soveltaa, kuten alueellista hinnoittelua tai hinnoittelua ruuhkaisuuden tai muun seikan mukaan.

5 Lähitukiaseman ja palvelimen yhdistelmä tekee verkkoon tunkeutumisen hakke-roimalla erittäin vaikeaksi, koska "palomuureja" tulee olemaan joka linkkiyhteyden välissä.

10 Nyt kehitetty verkkoratkaisu soveltuu erityisen hyvin Internet- ja vastaavaan käyttöön, jossa jokainen käyttäjälaite käyttää WLAN- korttia.

Kehitetty keksinnön mukainen ratkaisu poikkeaa olennaisesti muista vastaavista ratkaisuista siinä, että se käyttää sektoriantenneja, joissa jokaiselle sektorille on 15 oma lähetin-vastaanotin ja lähipalvelin jolla on oma IP-numeronsa. Edelleen signaalikaapeli ja signaalilähetin on niin järjestetty, että sallittu maksimi signaalite-ho on antennissa, mitattuna yhden aallonpituuden päässä antennin esim. lähetin-dipolista, aina sama tai hieman pienempi kuin sallittu teho. Koko antennista voi silloin syöttää N x Max tehoa. Edelleen ratkaisuun liittyy se, että systeemi tunnis-20 taa käyttäjän kahdella tavalla, se tunnistaa laitteen erikseen WLAN-kortin niin sanotusta MAC-numerosta ja laitetta käyttävän henkilön hänen syöttämästään salasanasta tai muusta tunnisteinformaatiosta, joka on ohjelmoitu lähimmän ) alitukiaseman palvelimeen silloin, kun asiakasyhteyssopimus on tehty. Jos asiakas on muualla verkon alueella, kuin ns. "oman" tukiasemansa sektorilla, 25 verkko etsii automaattisesti tunnistetiedot ja avaa portin yhteydelle.

Nyt esitetyn keksinnön mukaan siis voidaan verkossa antaa samalle tukiasemalle useampi kuin yksi IP-numero, jolloin tukiaseman joka sektoria palvelee omalla IP-numerollaan oma lähipalvelin (proxy-serveri). Näin saadaan tukiaseman ja 30 alitukiaseman välille vain rajoitetun alueen liikenne ja näin liikennenopeus voidaan varmistaa. Esimerkiksi alitukiasema näkee vain IP-numeroa 10.11 .41 - 10.11.42 lähipalvelimen ja tähän kytketyn suunta-antennin numeron, vaikka koko tukiasemalla voi olla IP-numeroita ja vastaavia lähipalvelimia lukuisa joukko, esim. * 9 111119 10.11.2.1,10.11.3.110.11.4.1 jne. Järjestelmällä voidaan vähentää myös verkon sisäistä kommunikointia ja näin lisätä järjestelmän kapasiteettiä. Jos jokin WWW-sivu esimerkiksi on jo lähipalvelimen muistissa, niin palvelin tarkistaa päätu- * kiaseman kautta vain WWW-sivun päivityksen ja siirtää tiedon suoraan asiakkaal-5 le, jos päivitys ei ole muuttunut, ilman että koko tiedostoa tarvitsee ladata verkon kautta asiakkaalle.

Shannonin yhtälön mukaan siirtokanavan siirtokyky riippuu seuraavista seikoista 10 Siirtokyky R = B lg2 (1 + S/N), jossa B = kaistanleveys (Hz), S = signaalin tehoja N = kohinan teho. S/N on normaalisti 20 dB.

Kun kohina on kuitenkin aina lähes vakio, takaa suuri lähetysteho suuntakaistaa 15 kohti suurimman mahdollisen lähetyksen siirtokyvyn ja samalla se takaa pienimmän mahdollisen digitaalisen symbolivirhetodennäköisyyden, joka saadaan selvästi alle arvon 10'8.

Kuten sanottu, tämän keksinnön menetelmässä on kanavien välinen ero 5 MHz 20 ja signaalin teho on lähtiessä sallittu 100 mW ja kaistanleveys esim. 2,4 GHz, jolloin häiriökohina on alle 5dB luokkaa yli peruskohinan.

Menetelmän ja laitteiston suhteen, tunnetusti signaalilähettimet ja vastaanottimet ovat tällaisen verkoston helpoimmin vioittuvia laitteita. Kun jokin sektorilähetin tai 25 -vastaanotin on vioittunut ja pois päältä, saadaan yhteys aina viereisen sektorin tai jonkun muun sektorin kautta kiertämällä toisen alueellisen tukiaseman kautta. Päätukiaseman palvelin tai lähipalvelin tutkii koko radioliikenteen ajan optimaalista reititystä, jos se tunnistaa suuria voimakkuuden vaihteluita tietyllä reitillä tai jos jokin lähetin/vastaanotin on vioittunut. Päätukiasema ja alitukiasemat voivat * 30 edullisesti olla yhteydessä toisiinsa pisteestä pisteeseen (point-to-point) antenneilla.

Radioverkosto on sovitettu toimimaan vain sellaisten vastaanottimien kanssa, 10 111119 joihin on sovitettu WLAN-kortti tai vastaava tunnistin. Tämän avulla voidaan luonnollisesti myös normaali radiopuhelinkin kytkeä helposti verkkoon. Erittäin edullinen on tämä ratkaisu sellaisissa yhteiskunnissa, joissa on vaikea rakentaa lankayhteyksiä ja vaikeaa saada sähkövirtaa. Jos yhden 6-sektorisen tukiaseman 5 sähkövirran tarve on noin 300 W, saadaan tarvittava virta aurinkokennoilla 2-4 m2 pinta-alasta tai polttokennoilla tai tuulimyllyllä tai edullisesti niiden yhdistelmällä.

Langaton linkkijärjestelmä voidaan linkittää edullisesti ns. point-to-point täysin suunnatuilla linkeillä naapurikaupunkiin tai kaupungin osiin pitkienkin matkojen 10 päähän toiseen vastaavan linkkijärjestelmään (noin 10-15 km).

Asiakkaalle toimitetaan sopimuksen jälkeen hänen tietokoneeseensa sopiva kalibrointiohjelma, jonka avulla asiakas voi asentaa oman WLAN antenninsa sellaiseen paikkaan ja asentoon, että maksimaalinen signaalivoimakkuus on 15 saatavilla.

Asiakkaan omissa tiloissa voidaan menetelmällä edullisesti toteuttaa esim. Bluetooth järjestelmän avulla tilojen valvonta tulipalon, tunkeutumisen, vesivahinkojen yms. suhteen tai sillä voidaan kauko-ohjata tilojen laitteita. Edelleen tämä kauko-20 ohjaus voidaan sovittaa niin, että verkon lähimmän aliyksikön palvelin toimii tilojen "talonmiehenä" ohjaten lämmitystä, ilmanvaihtoa jne. ulkoilman lämpötilan ja tilojen henkilökuormituksen funktiona. Toisin sanoen verkolla voidaan korvata *« älytalon paikallisäly ja ohjaus.

25 Kun edelleen nämä hälytys- ja valvontafunktiot tuodaan paikallispalvelimen huoleksi, eivät ne kuormita varsinaista verkkoa juuri olleenkaan. Kaikkein edullisimmin sanottu tekniikka voidaan rakentaa niin, että välimuisti tai lähitukiaseman palvelimella (proxy) on välimuistilogiikka vain yhdessä paikassa, joka palvelee tukiaseman useita IP-numeroita yhtä aikaa. Tämä ei sulje pois sitä, etteikö 30 välimuistilogiikka voisi olla jokaisella tukiaseman sektorin palvelimella.

Kun tukiasemaklusterilla on lähettimiä ja vastaanottimia paljon lähekkäin on ne edullista sulkea häiriösäteilyn alentamiseksi kukin omaan Faradayn häkkiin ts.

11 111119 kotelot sijoitetaan yhteiskotelon sisälle.

Hälytykset voidaan priorisoida aina, vaikka verkko olisikin täysin täynnä. Palvelui-• den hinnoittelu voidaan tämän järjestelmän avulla järjestää alueellisesti niin, että 5 kiinteä kuukausihinnoittelu määräytyy esimerkiksi sen mukaan, kuinka laajasti verkkoa on sovittu käytettävän. Alin hinnoittelu voisi olla paikallishälytyksiä varten ja laajin hinnoittelu voisi koskea sellaisia liikkuvia radiosignaalia hyödyntäviä laitteille, kuten kannettavat tietokoneet tai WAP-puhelimet. Jos verkkoa halutaan käyttää laajakaistapalveluihin, kuten internetin kautta käytäviin videoneuvottelui-10 hin, otetaan suuri signaalivirran varaus hinnoittelussa huomioon.

4

Claims (17)

111119

1. Menetelmä tiedon siirtämiseksi loppukäyttäjän ja radioverkon välillä, käsittäen käyttäjän VVLAN-tunnisteen tai muun käyttökelpoisen tunnisteen antavan päätelait- 5 teen ja siihen kytketyn antennin ja alitukiaseman, jonka lähettimen/vastaanottimen kenttä on jaettu sektoreihin, jolloin alitukiasema on linkitetty sopivalla tavalla mahdollisiin muihin tukiasemiin ja pääaseman kautta verkkoon, jolloin jokaiseen suuntaloh-koon ainakin asiakkaan kanssa keskustelevassa alitukiasemassa ja haluttaessa muihinkin tukiasemiin on järjestetty lähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että tiedon 10 siirtämiseen käytetään kussakin sektorilohkossa sijaitsevaa paikallispalvelinta tai ainakin välimuistia/välimuistilogiikkaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin loppukäyttäjän ja alitukiaseman välinen liikenne jäljestetään toimivaksi langattomasi 15 käyttäen suunta-antenneja.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että myös alitukiaseman ja mahdollisten alueellisten tukiasemien, sekä edellisten ja päätukiaseman välinen liikenne järjestetään toimivaksi langattomasi käyttäen suunta-antenneja. 20

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunkin tukiaseman kutakin sektoria syötetään maksimilla sallitulla lähtöteholla. • *«

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukiasemien 25 sektorien kanavat erotetaan toisistaan 5 kanavan kanavaerolla sekä vaaka- että pystysuunnassa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että »* t ^ jokaiselle tukiaseman sektorilohkon laitteistolle annetaan oma IP-numero tai muu 30 vastaavan tyyppinen tunniste.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 111119 tavanomaisen tiedonsiirron häiriötapauksessa tiedon kulku reititetään automaattisesti uudelleen esimerkiksi saman antennin samaan suuntaan lähtevästä, eri kerroksessa sijaitsevasta antennin sektorilohkosta tai eri suuntaan lähtevästä antennin sektoriloh-, kosta muun alitukiaseman tai päätukiaseman kautta. 5

* 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alitukiaseman palvelinta käytetään huolehtimaan asiakkaan hälytys-tai valvontatehtävistä.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asiakkaille annetaan eri priorisointikategorioihin kuuluvia oikeuksia heidän tarpeittensa mukaan.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 asiakas tunnistetaan aina asiakasta lähinnä olevan alitukiaseman palvelimen toimesta.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että asiakas tunnistetaan hänen käyttämänsä VVLAN-kortin numeron, sekä käyttäjätunnuksen ja 20 salasanan kautta.

12. Laitteisto tiedon siirtämiseksi loppukäyttäjän ja radioverkon välillä, käsittäen käyttäjän WLAN-tunnisteen antavan päätelaitteen (4) ja siihen kytketyn antennin (5) • 1 « ja alitukiaseman (3), jonka lähettimen/vastaanottimen kenttä on jaettu sektoreihin, 25 jolloin alitukiasema on linkitetty sopivalla tavalla mahdollisiin muihin tukiasemiin (2) ja pääaseman (1) kautta verkkoon, jolloin ainakin asiakkaan kanssa keskustelevan alitukiaseman (3) kussakin sektorilohkossa (s) on lähetin ja vastaanotin, tunnettu siitä, että kuhunkin sektorilohkoon kuuluu myös paikallispalvelin tai ainakin välimuis-*** ti/välimuistilogiikka. 30

* 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kukin tukiasema (1,2,3) käsittää haluttuihin sektorilohkoihin jaetun lähetys/vastaanottolaitteiston ja 111119 suunta-antennijärjestelmän keskinäisen kommunikoinnin järjestämiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että jokaisella tukiaseman sektorilohkolla olevalla laitteisto-osalla on oma IP-numeronsa. 5

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että se käsittää myös ns. Blue Tooth-tyyppisen tai vastaavan langattoman lähialueen tiedonvälityslaitteis-ton asiakkaan tiloissa erilaisten valvonta-, ohjaus-ja hälytystehtävien suorittamiseksi verkon ohjauksen mukaisesti. 10

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ainakin osa tukiasemista on varustettu omalla, sähköverkosta riippumattomalla energialähteellä, kuten aurinkokennolla, polttokennolla tai tuulimyllyllä.

17. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että siihen liittyy myös laite tai ohjelma maksimin sallitun lähetystehon asettamiseksi kullekin tukiaseman sektorille. 1 • · · 111119