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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Steuerung eines Steuerdatenflusses zwischen einer Steuereinrichtung
und einer Einrichtung zur Manipulation von Nutzerdaten gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Als Grundlage für die Bildung von Kommunikationsstandards,
wie beispielsweise dem "Universal Mobile
Telecommunications System" (UMTS),
ist durch die "International
Standardization Organisation" (ISO)
u.a. das "Open Systems
Interconnection" (OSI)
Referenzmodell entworfen worden, welches die Kommunikation in einer
heterogenen Umgebung ermöglicht.
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Hierzu sieht das OST-Referenzmodell
sogenannte Dienstelemente oder Arbeitseinheiten (Entities) vor,
die anhand ihrer Funktion zu unterschiedlichen Ebenen, sogenannten
Schichten, der durch das OSI-Referenzmodell beschriebenen Architektur
zugeordnet und als Hard-, Firm- oder Software implementiert werden,
wobei sie trotz Verteilung auf unterschiedlichen Stationen stets
eine definierte Aufgabenstellung haben.
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Eine dieser Schichten, die Bitübertragungsschicht
("physical layer") in der nachrichtentechnische
Hilfsmittel für
eine Übertragung
definiert werden, hat insbesondere in einem UMTS System, vielfältige Aufgaben
zu erfüllen,
die vor allem bei Durchführung
von Messalgorithmen, sogenannten Measurements, in einem gemäß UMTS bekannten
compressed Modus (Mode), sehr komplexe Aktionen auf einer betroffenen
Station zur Folge haben.
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Auf einer UMTS Mobilstation wird
zum Initiieren dieser Aktionen ein Steuerdatenfluss von einem die
Steuerung der Mobilstation realisierenden Mikroprozessor zu einem
digitalen Signalprozessor ("digital
signal processor",
DSP) erforderlich, der derart abläuft, dass Nachrichten vom Mikroprozessor
zum digitalen Signalprozessor laufen, wobei es für einen reibungslosen Ablauf
notwendig ist, das die Übertragung
dieser Nachrichten zeitgenau, d.h. in einem bestimmten Zeitschlitz,
der durch den UMTS Standard definierten Übertragungsschnittstelle (Luftschnittstelle)
erfolgt.
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Daher wird im Allgemeinen ein sogenanntes Kommandointerface
verwendet, welches den Nachrichten- bzw. Steuerdatenfluss zwischen
dem Mikroprozessor und dem digitalen Signalprozessor organisiert.
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Prinzipiell werden die Aktionen im
Allgemeinen durch Ausführung
mehrerer Kommandos realisiert, deren Anzahl in Abhängigkeit
der jeweiligen Aktion variieren kann.
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Da dieses durch die Kommandos realisierte Kommandointerface
sequentiell verwendet wird, d.h. die Kommandos nacheinander ausgeführt werden, sind
daher für
einen zeitgenauen Ablauf, aus der Datenverarbeitung bekannte, sogenannte
Queues (Warteschlangenalgorithmen) erforderlich. Queues synchronisieren
im Allgemeinen asynchron laufende Prozesse bzw. Ereignisse und erzielen
dies in der Bitübertragungsschicht,
in dem der zeitliche Fluss anstehender Steuerdaten, insbesondere
Kommandos, geregelt wird. Bei zeitkritischen Aktionen, insbesondere
bei der Eingangs genannten Durchführung von Messalgorithmen,
ist es zudem auch üblich,
dass die auszuführenden
Kommandos, d.h. die zu übertragenden
Steuerdaten eine vorgesehene Abarbeitungszeit – den Zeitschlitz für die Ausführung der
Aktion – enthalten
(Zeitstempel).
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Sowohl die Verwaltung von Queues
als auch die Verwaltung von mit Zeitstempeln behafteten Steuerdaten
bzw. deren Ausführung
hat den Nachteil, dass sie einen erhöhten Aufwand bedeuten, der sich
u.a. in der Komplexität
der sie ausführenden Software
sowie mit dem damit verbunden Hardwareaufwand zeigt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe ist es, ein Verfahren anzugeben, das eine aufwandsarme Ablaufsteuerung
ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden
Merkmale gelöst.
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Das Verfahren zur Steuerung eines
Steuerdatenflusses zwischen einer Steuereinrichtung und einer Einrichtung
zur Manipulation von Nutzerdaten eines ein Zeitlagengetrenntverfahren
nutzenden insbesondere nach dem Telekommunikationsstandard UMTS
ausgebildeten Kommunikationsendgerätes, wobei gemäß dem Zeitlagengetrenntverfahren
eine Rahmenstruktur einer sich wiederholenden ersten Anzahl von
Zeitschlitzen Verwendung findet, zeichnet sich dadurch aus, dass
für jeden
Zeitschlitz mindestens eine Zuordnungsinformation in einem ersten Speicherbereich
gespeichert, zu einem festgelegten Zeitpunkt, insbesondere im vorangehenden
Zeitschlitz oder zu Beginn des jeweiligen Zeitschlitzes, für den jeweiligen
Zeitschlitz die zugehörige
Zuordnungsinformation ausgewertet und abhängig von der Zuordnungsinformation
zumindest ein Steuerdatum aus einem zweiten Speicherbereich ausgelesen
wird.
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Wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist eine starke Vereinfachung der Ablaufsteuerung von Steuerdatenübertragungen
zwischen einer Steuereinrichtung eines Kommunikationsgerätes und
einer Manipulationseinrichtung. Zudem ermöglicht es eine Vorausplanung
von innerhalb einer Zeitdauer eines Rahmens der Rahmenstruktur auszuführenden
Kommandos, so dass u.a. dadurch ein zeitgenaues Senden von Steuerdaten
durch die Steuereinrichtung entfallen kann und sich hierdurch die
aus dem Stand der Technik bekannte Nutzung von Warteschlangenalgorithmen
(Queues) erübrigt. Zudem
wird der Spei cherplatzbedarf reduziert, da zu sich widerholenden
Aktionen im zweien Speicherbereich gespeicherte Steuerdaten nicht
mehrfach gespeichert werden müssen,
sondern lediglich durch eine entsprechende Zuordnungsinformation
erneut ausgelesen werden.
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Vorzugsweise werden die Zuordnungsinformationen
in Form einer Tabelle organisiert, in einem ersten Speicherbereich
gespeichert, wobei die Anzahl der Tabelleneinträge durch die Anzahl der Zeitschlitze
bestimmt ist. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache Struktur
zur Organisation des Datenflusses geschaffen wird, bei der sich
die Zuordnungsinformation durch die Beziehung von Tabelle, Spalte
und Zeile auf einfache Weise für
den jeweiligen Zeitschlitz ermitteln lässt.
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Wird im ersten Speicherbereich eine
erste Tabelle und eine zweite Tabelle jeweils mit Zuordnungsinformationen
gespeichert sowie das Auslesen durch die Manipulationseinrichtung
in sich wiederholenden Abständen
zwischen erster und zweiter Tabelle alterniert, so ergibt sich ein
weiterer Freiheitsgrad zur Reduzierung des Zeitaufwandes und damit zur
zeitgenauen Ausführung
der Steuerungskommandos durch die Manipulationseinheit, da in der
Zeit in der die Manipulationseinheit in der ersten Tabelle ein Steuerdatum
ausliest zeitgleich in der zweiten Tabelle durch die Steuereinrichtung
ein Eintrag in die zweite Tabelle vorgenommen werden kann, so dass im
Grunde eine Parallelisierung von Ein- und Auslesevorgang durch Steuereinrichtung
bzw. Manipulationseinrichtung erreicht wird.
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Die Verwendung einer Zeigervariable
als Zuordnungsinformation, deren Wert eine Position im zweiten Speicherbereich
bestimmt, hat den Vorteil, dass eine einfache Implementierung in
gängigen
Mikroprozessorprogrammiersprachen möglich wird, wobei die Bestimmung
der Position im zweiten Bereich dazu führt, dass genau in dem Zeitschlitz,
in dem ein Steuerdatenkommando ausgeführt werden soll, dieses durch
die auszuführende
Einheit, d.h. der Manipulationseinrichtung, ausgelesen und somit
sofort ausgeführt
werden kann.
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Durch die Realisierung der Zuordnungsinformation
als eine erste Zeigervariable und zumindest eine zweite Zeigervariable,
die gespeichert wird, wobei der Wert der ersten Zeigervariable auf
die zweite Zeigervariable verweist, und der Wert der zweiten Zeigervariable
eine Position im zweiten Speicherbereich bestimmt, hat den Vorteil,
dass eine zusätzliche zeitliche
Entzerrung erreicht wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser
Weiterbildung ist eine weitere Reduzierung des Speicherplatzbedarfs,
da zu unterschiedlichen Aktionen zugehörige Sequenzen von Steuerdaten
durch eine Sequenz erster Zeigervariablen abgebildet werden, so
dass hierdurch im zweiten Speicherbereich lediglich ein benötigter Satz
von sich unterscheidender Steuerdaten gespeichert werden muss. Häufig genutzte
Steuerdaten müssen dann
nicht für
jede Sequenz gespeichert werden, sondern werden einfach entsprechend
häufig
referenziert.
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Weitere Vorteile sowie Einzelheiten
der Erfindung werden anhand der in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Davon
zeigen
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- 1 ein
Ausführungsbeispiel
mit einer Referenzierung durch eine Zeigervariable,
- 2 ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens
mit einer Zweifachreferenzierung durch zwei Zeigervariablen.
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In 1 ist
schematisch der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem nach
dem UMTS-Telekommunikationsstandard funktionierenden Kommunikationsendgerät dargestellt.
Zu erkennen ist hierbei eine in diesem System zur Anwendung kommende
Rahmenstruktur, dargestellt durch drei Rahmen FRAME X-1, FRAME X und FRAME
X+1, wobei jeder dieser Rahmen die gleiche Anzahl von Zeitschlitzen 0..14
mit einer Dauer von 10 ms aufweist.
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Ist nun in einem aktuellen Zeitrahmen
FRAME X die Ausführung
von zeitkritischen Kommandos durch einen digitalen Signalprozessor
erforderlich, so wird bei Eintritt des jeweiligen Zeitschlitzes 0..14 durch
eine Zuordnungstabelle T1 auf das jeweilige auszuführende Kommando
bzw. die auszuführenden Kommandos
referenziert.
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Dies wird dadurch erreicht, dass
in der Zuordnungstabelle T1 einer der Anzahl der Zeitschlitzen 0..14
entsprechende Anzahl von Zeigervariablen Z0..Z14 oder sogenannten
Pointern vorgesehen ist, deren Wert jeweils auf den Speicherbereich
verweist, bei dem die abzuarbeitenden Kommandos in sequentieller
Reihenfolge abgespeichert sind bzw. deren Wert gleich "Null" gesetzt wird, wenn
für den
jeweiligen Zeitschlitz 0..14 keine Kommandos auszuführen sind.
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Alternativ bzw. ergänzend ist
zu der Zuordnungstabelle T1 eine weitere – nicht dargestellte – Zuordnungstabelle
vorgesehen, die ebenfalls eine den Zeitschlitzen 0..14
entsprechende Anzahl von Zeigervariablen Z0..Z14 enthält, deren
Wert gegebenenfalls auf eine Position ADRESS in einem zweiten Speicherbereich
S2 verweist, der zumindest ein Kommando, welches zur Abarbeitung
ansteht, enthält.
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Dies hat den Vorteil, dass während der
digitale Signalprozessor das jeweilige Kommando ausliest und somit
auch ausführt,
zeitgleich der Mikroprozessor des Kommunikationsgerätes die
jeweils inaktive Zuordnungstabelle mit neuen Werten befüllen kann,
so dass eine Parallelisierung der Prozesse erzielt wird.
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Zusammenfassend betrachtet müssen durch diese
Form der tabellengesteuerten Abarbeitung die einzelnen Kommandos
einer zu einer Aktion zugehörigen
Sequenz jetzt nicht wie bisher für
jeden Zeitschlitz 0..14 neu zusammengesetzt werden, sondern sind
gewissermaßen
vorgruppiert im zweiten Speicherbereich S2 abgelegt und können dort
zeitgenau über
Referenzen – erste
Zeigervariablen Z0..Z14 – aufgerufen
werden. Auf diese Art lassen sich die Aktionen, wie zum Beispiel
die Eingangs erwähnte Durchführung einer
Messung mit insgesamt 10 beteiligten Kommandos gut planen und sehr
einfach konfigurieren.
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Eine weitere Alternative ist in 2 dargestellt, wobei die
mit der 1 übereinstimmenden Merkmale
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt durch
die zumindest eine Zuordnungstabelle T1 eine indirekte Referenzierung
auf abzuarbeitende Befehle, die dadurch erreicht wird, dass die
in der Zuordnungstabelle gespeicherten Zeigervariablen Z0..Z14 durch
ihren Wert auf weitere Zeigervariablen Z 15..Z29 verweisen, die
letztendlich die Position ADRESS in einem zweiten Speicherbereich
S2 bestimmen, an der zumindest ein auszuführendes Kommando abgelegt ist.
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Diese Vorgehensweise zeichnet sich
durch eine erhöhte
Flexibilität
hinsichtlich der Zeigerzuweisung auf, da ein zusätzlicher Freiheitsgrad geschaffen
wird.
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Als erster Speicherbereich S1 und
zweiter Speicherbereich S2 wird bei beiden Ausführungsbeispielen ein von dem
Mikroprozessor und dem digitalen Signalprozessor gleichzeitig nutzbarer
Speicher ("shared
memory") genutzt
wird.
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Bei einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahren
gemäß dem dargestellten
zweiten Ausführungsbeispiel,
d.h. bei Einsatz einer doppelten Referenzierung, realisiert durch
die ersten und zweiten Zeigervariablen Z0..Z14, können eine
Reihe von notwendigen Kommandos ("Standardkommandos"), im Speicher abgelegt werden, die
dann beliebig oft verwendet werden können. Neben den bereits erläuterten
Vorteilen, wird durch diese Ausführungsform eine
flexiblere Anpassungsmöglichkeit
geschaffen, bei der nach Änderungen
von Kommandoabläufen, lediglich
Pointer, erste und/oder zweite Zeigervariablen Z0..Z14; Z15..Zn geändert
werden müssen.
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Da zudem auf diese Weise Redundanzen durch
Mehrfachspeicherung gleicher Steuerdaten (Kommandos) für unterschiedliche
Sequenzen – je eine
Kopie des Steuerdatums pro nutzender Sequenz (Aktion) – von Kommandos
vermieden werden, ergibt sich eine im Vergleich zur ersten Ausführungsform
weitergehende Minimierung des Speicherplatzbedarfs. Es ist lediglich
eine entsprechende Mehrfachspeicherung von zweiten Zeigervariablen (Pointern)
Z15..Zn notwendig, die sich aber Aufgrund des
geringen Speicherplatzbedarfs für
die zweiten Pointer Z15..Z
nzum
Vergleich 1 Kommando benötigt 16 × 16 bit,
1 Pointer dagegen nur 1 × 16
bit Speicherplatz.