Interface Implementation for GPRS/PCU Software Testing with Emulators

Jatkuvasti lisääntyvä matkapuhelinten käyttäjien määrä, internetin kehittyminen yleiseksi tiedon ja viihteen lähteeksi on luonut tarpeen palvelulle liikkuvan työaseman liittämiseksi tietokoneverkkoihin. GPRS on uusi teknologia, joka tarjoaa olemassa olevia matka- puhelinverkkoja (esim. NMT ja GSM) nopeamman, tehokkaamman ja taloudellisemman liitynnän pakettidataverkkoihin, kuten internettiin ja intranetteihin. Tämän työn tavoitteena oli toteuttaa GPRS:n paketinohjausyksikön (Packet Control Unit, PCU) testauksessa tarvittavat viestintäajurit työasemaympristöön. Aidot matkapuhelinverkot ovat liian kalliita, eikä niistä saa tarvittavasti lokitulostuksia, jotta niitä voisi käyttää GPRS:n testauksessa ohjelmiston kehityksen alkuvaihessa. Tämän takia PCU-ohjelmiston testaus suoritetaan joustavammassa ja helpommin hallittavassa ympäristössä, joka ei aseta kovia reaaliaikavaatimuksia. Uusi toimintaympäristö ja yhteysmedia vaativat PCU:n ja muiden GPRS-verkon yksiköiden välisistä yhteyksistä huolehtivien ohjelman osien, viestintäajurien uuden toteutuksen. Tämän työn tuloksena syntyivät tarvittavien viestintäajurien työasemaversiot. Työssä tarkastellaan eri tiedonsiirtotapoja ja -protokollia testattavan ohjelmiston vaateiden, toteutetun ajurin ja testauksen kannalta. Työssä esitellään kunkin ajurin toteuttama rajapinta ja toteutuksen aste, eli mitkä toiminnot on toteutettu ja mitä on jätetty pois. Ajureiden rakenne ja toiminta selvitetään siltä osin, kuin se on oleellista ohjelman toiminnan kannalta.

Digitaalisen puhesignaalin siirtäminen matkapuhelinjärjestelmässä

Puheen siirtäminen langallisesti juontaa juurensa jo 1800-luvun loppupuolelle, kun puhelin keksittiin. Ensimmäiset matkapuhelimet tulivat 1950-luvulla. Silloin puhe siirrettiin kuitenkin analogisesti, jolloin puheenlaatu oli huonoa sekä viiveet isoja. Puheen digitalisointia alettiin kehittää 1970-luvulla ja otettiin käyttöön ensimmäistä kertaa vuonna 1991. Digitalisointi mahdollistaa puheen siirtämisen, tallentamisen ja uudelleen generoimisen ilman tietosisällön muuttumista. Se myös mahdollistaa virheiden korjauksen, jotka puhesignaaliin saattavat yhdistyä siirtokanavassa. Digitaalisesti toimivan GSM:n (Groupe Spécial Mobile, myöh. Global System For Mobile communication) käyttöönotto paransi palveluita huomattavasti analogiseen verrattuna. GSM:llä datanopeudet ovat kuitenkin suhteellisen pienet, jonka takia on otettu käyttöön UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). UMTS pyrkii langattomassa tiedonsiirrossa yhtä hyvään laatuun kuin pystytään langallisessa. Tässä tutkielmassa perehdytään puheensignaalin siirtämiseen matkapuhelimesta vastaanottajalle, tärkeimpiin puheenkoodausmenetelmiin sekä tutustutaan matkapuhelinjärjestelmiin.