DE19746691B4

DE19746691B4 - Übertragungsstation, Mobileinheiten und Verfahren zur Übertragung von Daten für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE19746691B4
Application number: DE19746691A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schieder
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: AU747132B2; EP1044532B1; BR9814096A; US6469992B1; WO1999021318A1; CN1158806C; EP1044532A1; JP4093720B2; JP2001521328A; NZ503864A; TW429711B; CA2308167A1; AU1485299A; CN1283344A; DE19746691A1

Abstract

Übertragungsstation für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem, enthaltend:
a) eine erste Sende- und Empfangsvorrichtung (12) zum Übertragen von Datenpaketen zu und von zumindest einer sich bewegenden Mobileinheit (14), die mit dem Übertragungsgerät über zumindest einen Funkkanal verbunden ist; und
b) Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) zum Bestimmen der Tatsache, ob eine Übertragung zwischen der Sende- und Empfangsvorrichtung (12) und der Mobileinheit (14) erfolgreich durchgeführt ist,
gekennzeichnet durch
c) eine Übertragungskanal-Zuordnungsvorrichtung (20), derart, daß
c1) ein Übertragungskanal einer anderen Mobileinheit (14) dann zugeordnet wird, wenn die Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) eine fehlerhafte Übertragung bestimmt und
c2) eine wiederholte Übertragung des Datenpakets von der Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) nach Art der Störung nicht erfolgversprechend bewertet ist.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Übertragungsstation für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem und Mobileinheiten hierfür. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übertagen von Daten in einem solchen Kommunikationssystem.
Bei drahtlosen Kommunikationssystemen pflanzen sich Funkwellen durch den Raum aus fortschreitenden elektromagnetische EM-Wellen fort. Die Energie der Signale existiert in Form elektrischer E- und magnetischer H-Felder. Sowohl elektrische als auch magnetische Felder variieren sinusförmig mit der Zeit. Die beiden Felder existieren immer zusammen, da eine Veränderung eines elektrischen Felds ein magnetisches Feld erzeugt und eine Veränderung bei dem Magnetfeld ein elektrisches Feld erzeugt. Somit ergibt sich ein stetiger Fluß von Energie von einem Feld zu dem anderen.
Funkwellen erreichen eine Mobilstation eines drahtlosen Kommunikationssystems aus unterschiedlichen Richtungen mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen. Sie werden entsprechend einer Vektoraddition bei der Empfängerantenne zum Bilden eines Endsignals addiert, mit einer großen oder kleinen Amplitude in Abhängigkeit davon, ob sich die ankommenden Wellen unter Verstärkung miteinander kombinieren oder einander auslöschen. Im Ergebnis kann ein Empfänger bei einer Stelle eine Signalstärke finden, die sich mehrere 10 dB von derjenigen eines Empfängers unterscheidet, der sich lediglich eine kurze Distanz entfernt befindet. Bewegt sich die Mobilstation von einer Stelle zu der anderen, so verändert sich auch die Phasenbeziehung zwischen den zahlreichen ankommenden Wellen. Demnach treten wesentliche Amplituden und Phasenschwankungen auf, und das Signal unterliegt einem Schwundvorgang/Fadingvorgang. Es ist zu erwähnen, daß immer dann, wenn eine Relativbewegung der Mobilstation vorliegt, auch eine Doppler-Verschiebung bei dem empfangenen Signal auftritt.
Im Fall des Mobilfunks treten der Schwundvorgang und die Dopplerverschiebung als Ergebnis einer Bewegung des Empfängers durch ein sich räumlich veränderndes Feld auf. Ferner resultiert auch aus der Bewegung von Einheiten, die die Funkwellen streuen, beispielsweise Fahrzeuge und die Vegetation. Somit führt der Einfluß einer Mehrfachpfadausbreitung zum Empfang eines Signals mit sich in Abhängigkeit von der Stelle erheblich verändernder Amplitude. Zudem führt eine Bewegung der streuenden Gegenstände im UHF-Frequenzbereich sowie bei höheren Frequenzen ebenfalls zu einem Schwundvorgang, selbst wenn sich die mobile Einheit oder der Handapparat nicht bewegt.
Die 19 zeigt die gesamten Schwundvorgänge bei einem Mobilfunksignal. Hierbei sind die schnellen Schwankungen aufgrund einer lokalen Mehrfachpfadausbreitung als schneller Schwundvorgang oder Rayleigh-Schwundvorgang bekannt.
Die 20 zeigt dem diesem Schwundphänomen zugrundeliegenden Basismechanismus. Mit zunehmender populärer Mobiltelephonie nimmt die Teilnehmerdichte insbesondere in Städten zunehmend zu. Somit führt der Einsatz einer Mobilstation in derartigen Umfeldern dazu, daß die oben beschriebenen Amplituden und Phasenschwankungen auftreten. Wie in 20 gezeigt, kommen Funkwellen aus unterschiedlichen Richtungen so an, daß das Signal mehr als einen Pfad von der Sendeantenne T zu der Empfangsantenne R verfolgt. Das Signal wird nicht direkt von der Sendeantenne empfangen, sondern auch aus anderen Richtungen, wo es abgelenkt wird, beispielsweise an den Gebäuden B1 bis B6. Insgesamt erreicht (erreichen) das Signal (die Signale) die Mobilstation MS nach mehreren Reflektionen bei diesen Gebäuden B1 bis B6.
Dies bedeutet, daß sich das empfangene Signal als Summe vieler identischer Signale ergibt, die sich beispielsweise lediglich im Hinblick auf die Phase und in gewissem Umfang auch im Hinblick auf die Amplitude unterscheiden. Dies bedeutet letztendlich, daß die Summe der identischen Signale sehr nahe bei Null liegen kann und daß die Signalstärke ebenfalls sehr nahe bei Null liegt, was den schlechtesten Fall der Schwundabsenkung entspricht.
Wie in 21 gezeigt, ergibt sich eine andere Art eines Schwundvorgangs durch Schatteneffekte, d.h. im Einsatz der Mobilstation einer Umgebung mit Hindernissen. Wie in 21 gezeigt, können Hügel H und Gebäude B zwischen der Sendeantenne T und der Empfangsantenne R der Mobilstation MS so vorliegen, daß das empfangene Signal im Hinblick auf die Stärke abgeschwächt ist. Der Schwundvorgang aufgrund von Schattierungswirkungen wird als LOG-Normal-Schwundvorgang bezeichnet, da der Logarithmus der Signalstärke die Form einer Normalverteilung um einen Mittelwert annimmt. Typischerweise beträgt die Distanz zwischen zwei Minima oder Schwundabsenkungen ungefähr 10 bis 20 Meter. Ein Schwundvorgang, der in engem Zusammenhang mit dem LOG-Normal-Schwundvorgang steht, ist der sogenannte Abrißschwundvorgang. Insbesondere bei Systemen, die auf einer freien Sichtlinie zwischen der Sendeantenne T und der Empfangsantenne R basieren, tritt dieser Effekt dann auf, wenn die Sichtlinie gestört ist. In diesem Fall nimmt die Signalstärke dramatisch dann ab, wenn die Sichtlinie blockiert ist und die Empfangsantenne lediglich reflektierte Signale empfängt.
Ferner ist das dritte Phänomen, das eine Reduktion der Signalstärke gegenüber der Distanz bewirkt, wie in 19 gezeigt, die Streckendämpfung, die dann auftritt, wenn das empfangene Signal aufgrund einer zunehmenden Distanz zwischen der Sendeantenne T und der Empfangsantenne R schwächer und schwächer wird. Je höher die Frequenz, desto höher die Dämpfung.
Schließlich führt, wie in 22 gezeigt, die Übertragung von Datenpaketen zu dem Phänomen der Zeitstreuung bzw. Zeitdispersion. Auch die Zeitstreuung hat ihren Ursprung in Reflexionen, jedoch kommen im Gegensatz zum Mehrfachpfad-Schwundvorgang reflektierte Signale von Objekten, die weit entfernt zu der Empfangsantenne R liegen, d.h. in der Größenordnung von Kilometern. Die Zeitsteuerung führt zu Symbolzwischeninterferenzen, bei denen aufeinanderfolgende Symbole einander so überlagert sind, daß es bei der Senderseite schwierig ist festzustellen, welches Symbol tatsächlich zu detektieren ist.
Da die reflektierten Signale von weitentfernten Objekten eintreffen, und zwar anstelle eines einzigen zu übertragenden Impulses, können mehrere unterschiedliche Impulse entsprechend den langen Distanzen und zugeordneten Zeitverzögerungen empfangen werden. Deshalb detektiert in dem Fall, in dem beispielsweise die Folge 1, 0 von der Sendeantenne, wie in 22 gezeigt, gesendet wird und in dem reflektierte Signale exakt eine Bitzeit später wie das direkte Signal ankommen, die Empfangsantenne einen Wert von 1 anhand des reflektierten Signals gleichzeitig mit der Detektion eines Werts von Null anhand der direkten Welle, so daß beide Symbole interferieren.
Wie oben beschrieben, müssen drahtlose Systeme mit der unzuverlässigen Natur der Funkverbindung zurechtkommen. Der Verlust einzelner Bits oder eine Reihe von Bits gehört zu den natürlichen Eigenschaften einer Funkverbindung. Weiterhin wird der Verlust von Information durch eine sich verändernde Signalstärke bewirkt, wodurch die Kommunikation in dem Fall unmöglich wird, in dem die unter einem bestimmten Schwellwert absinkt.
Zum Lösen des Problem der variierenden Signalstärke werden eine Reihe von Mechanismen auf unterschiedlichem Protokollniveaus eingesetzt. Diese Mechanismen sind beispielsweise Vorwärtsfehlerkorrektur, Frequenzspringen und erneutes Übertragen.

In DE 44 02 903 A1 wird ein Verfahren zur paketweisen Datenübertragung in einem Mobilfunknetz beschrieben, bei dem ein fehlerhafter Empfang eines Datenblocks beispielsweise durch Auswertung von Parity-Bits festgestellt wird. Die Übertragungsstation wird mittels einer Fehlermeldung zur nochmaligen Übertragung des Datenpakets aufgefordert.

In DE 39 22 384 A1 wird ein Verfahren zum automatischen Wechseln eines Übertragungskanals beschrieben, wobei das Umschalten unabhängig von der Störcharakteristik auf den aktuellen Übertragungskanal erfolgt.

In DE 43 07 702 A1 wird ein ortsabhängiges Handover-Verfahren für Mobilfunknetze beschrieben, bei dem eine gezielte Verteilung der Signalisierungslast angestrebt wird, insbesondere während eines Wechsels von einer Funkzelle zu einer anderen.

In EP 0 330 166 A1 ist eine Modifizierung der Sendeleistung bei einer Nachrichtenübertragung in einem zellularen Mobilnetz beschrieben, insbesondere eine Kombination aus einer Empfangspegelbewertung und einer Qualitätsbewertung über den aus dem ankommenden Empfangssignal ermittelten Phasen jitter.

Gemäß der Erfindung wird insbesondere der Fall einer erneuten Übertragung bei Datenverlust und die Verbesserung der zugrundeliegenden Vorgehensweisen betrachtet. Hierbei kann Redundanz den zu übertragenden Daten hinzugefügt werden, wodurch Übertragungsfehler bei der Empfangsseite detektierbar sind. Der Umfang von Redundanz wird so bestimmt, daß die Detektion von Bitfehlern ermöglicht wird, jedoch nicht die Korrektur hiervon. Detektiert der Empfänger einen derartigen Bitfehler, so fordert er die nochmalige Übertragung der zugeordneten Daten an. Dies wird üblicherweise durch eine zu dem Sender übertragene negative Rückmeldung erzielt. Ferner ist eine Rückmeldung für jeden übertragenen Datenwert über die unzuverlässige Funkverbindung zu senden. Diese Rückmeldungen lassen sich zusammensetzen und ermöglichen die Bestätigung entweder einer Zahl von Datenwerten oder von jedem einzelnen Datenwert in getrennter Weise.

Die geeignete Weise zum Senden der Rückmeldung wird anhand des Umfangs der zusätzlichen Signalgebungsinformation bestimmt, sowie einer bei dem Endteilnehmer auftretenden und zu berücksichtigenden Verzögerung. Sobald die Rückmeldung für das Schema zur erneuten Übertragung spezifiziert ist, wird jeder Datenverlust in derselben Weise behandelt, unabhängig von dem Typ der Störung. Noch schlimmer ist, daß Daten, die einen bestimmten Schwellwert nicht überschreiten, überhaupt nicht behandelt werden, da die vollständige Verbindung in dem Fall verloren geht, in dem die Dauer der Störungen zu lange wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer verbesserten Übertragungsstation, Mobileinheiten und einem Verfahren zum Übertragen von Daten für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Übertragungsstation für ein drahtloses Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Rahmen der Erfindung ein Mechanismus für die verbesserte Ausnützung drahtloser Funkverbindungen in Umgebungen geschaffen wird, bei denen Schwundphänomene auftreten, und zwar durch Unterscheidung der unterschiedlichen auf dem Funkkanal auftretenden Störungen. Somit ist es möglich, eine Abstimmung unterschiedlicher Schwundwirkungen auf das Rückübertragungsschema zu erzielen, da das Rückübertragungsschema von der Art der Störung und dem zugrundeliegenden Effekt abhängt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie nicht auf ein spezifisches drahtloses Kommunikationssystem beschränkt ist, sondern sich auf jedes System anwenden läßt, in dem Daten als Datenpakte übertragen werden, beispielsweise im allgemeinen GPRS-Paket-Funkdienstsystem oder dem drahtlosen ATM-Kommunikationssystem.

Zudem nehmen die Vorteile der Erfindung mit der Zunahme der Übertragungsrate zu, da hier der Einsatz der Verbindungsresource für andere Anwender im Fall der Detektion einer langandauernden Störung die Übertragung einer erhöhten Datenmenge ermöglicht.

Insgesamt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Versuche für eine erneute Übertragung lediglich in dem Fall durchgeführt, in dem eine Erfolgschance besteht.

Weiterhin wird gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung diese Aufgabe durch Mobileinheiten für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 21 bzw. 28 sowie durch ein Verfahren zum Übertragen von Daten nach dem Anspruch 31 erzielt.

Demnach ist die Mobileinheit gemäß der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß sie Störungen in Betracht zieht, die bei der Funkkanalverbindung der Mobileinheit zu dem zugeordneten Übertragungsgerät auftreten können und daß Information über die Art der Störung einfach anhand des empfangenen Signals bei der Mobileinheit ableitbar ist.

Somit lassen sich unterschiedliche Störungen wie der Rayleigh Schwundvorgang, der LOG-Normal-Schwundvorgang, der Streckenverlustschwundvorgang, usw. bei der Mobileinheit klassifizieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, anschließend die Information in Abhängigkeit von der Art der Störung erneut von dem zugeordneten Übertragungsgerät zu übertragen, das durch sämtliche unnötigen Datenpaket-Übertragungsversuche vermieden werden kann.

Da die von der Mobileinheit gesendete Rückmeldungsmitteilung bereits Information zum Klassifizieren der Störung enthält, ist es möglich, unmittelbar Übertragungskanäle in dem Übertragungsgerät zuzuordnen, ohne Durchführung zusätzlicher Übertragungsversuche. Weiterhin ermöglicht der Einsatz der Mobileinheit gemäß der Erfindung, daß Maßnahmen gegenüber unterschiedlichen Störphänomen getroffen werden, mit einer verbesserten Überwachung dieser Störphänomene. Weiterhin kann durch Einsatz ortsspezifischer Information über Störungen der Einsatz knapper Funkresourcen verbessert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben; es zeigen:
1 ein Blockschaltbild des Übertragungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild einer in einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung einzusetzenden Mobileinheit;
3 die Winkelgeometrie im Zusammenhang mit Funkkanälen bei einem drahtlosen Kommunikationssystem und die Analyse von Schwundphänomen;
4 eine Rayleigh-Verteilung für einen kurzfristigen Schwungvorgang;
5 ein Modell eines empfangenen Felds in einem bebauten Gebiet bei einer Frequenz von jeweils 100 MHz und 300 MHz;
6 ein Beispiel einer Amplitudenschwankung entsprechend dem Rayleigh Schwundvorgang;
7 eine LOG-Normal-Verteilung entsprechend einem langfristigen Schwundphänomen;
8 den grundlegenden Streckenverlust relativ zu dem freien Raum in städtischen Bereichen nach Okumura;
9 den Höhe/Verstärkungsfaktor der Basisstation in städtischen Bereichen als Funktion der Reichweite;
10 den Antennenhöhe/Verstärkungsfaktor der Mobilstation in städtischen Bereichen als Funktion der Frequenz und der Bebauungsdichte;
11 ein grundlegendes Flußdiagramm für das Rückübertragungsschema gemäß der vorliegenden Erfindung;
12 das Referenzmodell für den allgemeinen GSM-Paketfunkdienst GPRS;
13 typische Verbindungsszenarios in dem in 12 gezeigten allgemeinen GSM Paket-Funkdienst GPRS;
14 die Anmeldeprozedur als ein Beispiel für die GPRS-Mobilitätshandhabung mit Datenpaketübertragung gemäß der Erfindung;
15 den in GPRS-Streckenaktualisierungsprozess als weiteres Beispiel der GPR5-Mobilitätshandhabung mit Datenpaketübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung;
16 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß der die Mobileinheit ortsspezifische Information ableitet, zum Bestimmen der Chance für eine erfolgreiche Übertragung ohne wiederholte Übertragungsversuche;
17 ein Blockdiagramm auf hohem Abstraktionsniveau eines drahtgebundenen ATM-Netzes;
18 ein drahtloses ATM-Kommunikationssystem, daß das Übertragungsschema gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt;
19 einen Graphen des Signalpegels gegenüber der Distanz von der Sendeantenne;
20 eine typische Umgebung, in der der Rayleigh Schwundvorgang auftritt;
21 eine typische Umgebung, in der LOG-Normal-Schwundvorgang auftritt;
22 den Einfluß der Zeitsteuerung im Fall eines anfänglich übertragenen einzigen Impulses und ein typisches Umfeld, in dem Zeitstreuung auftritt.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden unterschiedliche Aspekte des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas und der Anwendung hiervon wie folgt beschrieben:
Zunächst wird ein Übertragungsgerät in der allgemeinsten Form beschrieben, wie es sich für die Anwendung des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas eignet. Als zweiter Punkt wird ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer sich in dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk bewegenden Mobileinheit beschrieben, die so angepaßt ist, daß sie Rückmeldungen ableitet, um den zugeordneten Übertragungsgerät Information über die Art der Störung anzuzeigen. Demnach ist es möglich, jede erneute Übertragung in dem Übertragungsgerät zu vermeiden, wenn die Rückmeldung bereits Information über mögliche Störungen enthält. Als dritter Punkt werden unterschiedliche Szenarios der Anwendung des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas beschrieben, und zwar jeweils in einem allgemeinen GSM-Paket-Funkdienst GPRS als drahtloses Kommunikationsnetzwerk, unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Aspekte der Kommunikation, d.h. der Datenübertragung und der Mobilitätshandhabung. Als vierter Punkt wird die Anwendung des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas und des erfindungsgemäßen Übertragungsgeräts sowie der Mobileinheit gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung bei einem drahtlosen ATM-Kommunikationsnetzwerk unter Bezug auf spezifische Beispiele hiervon beschrieben.
Die 1 zeigt ein Blockschaltbild gemäß einem Übertragungsgerät im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Hierbei enthält das Übertragungsgerät 10 eine Sende- und Empfangseinheit 12 zum Übertragen von Datenpaketen zu und von mindestens einer sich bewegenden Mobileinheit 14, die über eine Funkverbindung 16 mit dem Übertragungsgerät 10 verbunden ist. Ferner enthält das Übertragungsgerät eine Übertragungs/Überwachungseinheit 18, die mit einem Ausgang der Sende- und Empfangseinheit 12 verbunden ist, zum Bestimmen der Tatsache, ob eine Übertragung zwischen der Sende- und Empfangseinheit 12 und der Mobileinheit 14 erfolgreich durchgeführt wurde. Eine Übertragungskanal-Zuordnungseinheit 20 ist mit der Übertragungs-Überwachungsvorrichtung 18 verbunden, und sie dient zum Verändern der Zuordnung der Funkkanäle zwischen dem Übertragungsgerät 10 und den Mobileinheiten 14. Ferner ist die Übertragungskanal-Zuordnungseinheit 20 mit einer Kanalstatuseinheit bzw. Tabelle 22 verbunden, und ferner mit einer Anforderungstabelleneinheit 24. Die Funktion der Kanalstatus-Tabelleneinheit 22 besteht im Speichern des Status der durch das Übertragungsgerät 10 unterstützten Funkverbindungen, beispielsweise als verfügbar oder blockiert. Zudem dient die Anforderungstabelleneinheit 24 zum Handhaben der Anforderungen der Mobileinheiten 14, jeweils für einen aufwärts- oder abwärtsgerichteten Verbindungsfunkkanal.
Im folgenden wird die Funktion des Übertragungsgeräts 10 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Hierfür sei angenommen, daß ein Funkverbindungskanal für die Datenpaketübertragung zwischen beispielsweise der Mobileinheit 14-1 und der Sende- und Empfangseinheit 12 eingerichtet ist. Während des normalen Betriebs werden Datenpakete fortlaufend zwischen der Mobileinheit 14-1 und der Sende- und Empfangseinheit 12 übertragen, während die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 auf die Rückmeldung wartet, wie in 11 gezeigt. Insbesondere bestimmt die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 fortlaufend, ob eine datenpaketorientierte Übertragung erfolgreich ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so bestimmt die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 ferner die Chance einer erfolgreichen erneuten Übertragung desselben Datenpakets. Einige Beispiele für eine derartige Bewertung bestehen darin, daß nach mehreren erneuten Übertragungen davon ausgegangen wird, daß jedweder weiterer Versuch wiederum nicht erfolgreich sein wird, so daß jeder weiterer Übertragungsversuch zu einem zusätzlichen Verlust von Funkresourcen führen würde. In diesem Fall aktiviert die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 die Übertragungskanal-Zuordnungseinheit 20 zum Umschalten des Kommunikationspfads zu einer anderen Mobileinheit 14-2, ..., 14-n und den jeweiligen Funkkanal.
Wie in 1 gezeigt, bestehen mehrere Wege zum Implementieren einer derartigen neuen Zuordnung. Eine unmittelbare Vorgehensweise besteht im sequentiellen Abtasten der Funkverbindungskanäle 16-1, 16-2, ..., 16-N. Eine weitere Option besteht im zusätzlichen Verbinden der Übertragungskanal-Zuordnungseinheit mit einer allgemeinen Statustabelleneinheit 22 derart, daß eine erneute Zuordnung eines Funkkanals vermieden wird, der momentan blockiert ist. Ein Grund hierfür besteht darin, daß sich eine Mobileinheit 14 beispielsweise im Standby-Modus befindet, und demnach nicht verfügbar ist, oder daß ein spezifischer Funkkanal für andere Anwendungen reserviert ist.
Wie in 1 gezeigt, ist jeder Mobileinheit 14 eine Warteschlange λ1, λ2, ..., λN zugeordnet, jeweils zum Speichern von Anforderungen für einen aufwärts gerichteten und einen abwärts gerichteten Kanal bei der Seite der Mobileinheit. Ferner kann in einem Fall, in dem eine Mobileinheit 14 nicht mit der Sende-Empfangseinheit 12 kommuniziert, diese die Kommunikationsanforderungen unterschiedlichen Warteschlangen der Anforderungstabelleneinheit 24 des Übertragungsgeräts 10 zuführen. Dies ermöglicht das Erzielen einer weiteren Beschleunigungskommunikation zwischen der Mobileinheit 14 und dem Übertragungsgerät 10, da die Übertragungskanal-Zuordnungseinheit 20 diejenige Mobileinheit für die nächste Verbindung auswählen kann, die entweder direkt durch Überspringen derjenigen Mobileinheiten bestimmt wird, bei denen keine Anforderung vorliegt oder durch Einsatz von den unterschiedlichen Anforderungen zugeordneten Prioritäten, so daß jede Verzögerung für Kommunikationsanforderung mit hoher Priorität vermieden wird.
Wie bereits oben beschrieben, basiert der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung auf einer Vorgehensweise, bei der die Übertragung von Datenpaketen solange wiederholt wird, bis bestimmt wird, daß eine weitere erneute Übertragung nicht erfolgreich sein wird, und zwar in einem Fall, in dem eine vorspezifizierte Zeit seit dem ersten Übertragungsversuch verstrichen ist. Ein typisches Beispiel besteht darin, daß eine Störung nicht auf einen kurzzeitigen Rayleigh-Vorgang zurückzuführen ist, sondern auf eine länger andauernde LOG-Normal-Schwundwirkung. Hier würde dann, wenn ein Datenpaket während einer eine festgelegte Zeitdauer überschreitenden Zeitdauer überschreitenden Zeitperiode nicht übertragen werden kann, beispielsweise während 20 Millisekunden, die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 den Entschluß ziehen, daß die Störungswirkung länger andauert, beispielsweise 100 Millisekunden und somit die Störung als LOG-Normal-Schwund klassifizieren. In dem Fall, in dem die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 die Übertragungskanal-Zuordnungseinheit 20 nach dem Verstreichen von 20 Millisekunden aktiviert, können die verbleibenden 80 Millisekunden für andere erneute Übertragungsversuche benützt werden, wodurch der Übertragungsleistungsumfang des Übertragungsgeräts 10 erheblich verbessert ist. Zum Erzielen dieses ersten Aspekts der folgenden Erfindung ist es erforderlich, daß die von der Mobileinheit 14 empfangenen Rückmeldungen in kürzeren Zeitintervallen gesendet werden, als die Störung andauert, beispielsweise jeweils nach 10 Millisekunden. Eine andere Voraussetzung in diesem Fall besteht darin, daß die Datenpakete eine geringe Größe aufweisen, beispielsweise 53 Byte ATM zählen, in einem drahtlosen ATM-Kommunikationssystem.
Wie sich anhand der obigen Ausführungen erkennen läßt, betrifft der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Fall, bei dem das Übertragungsgerät lediglich eine Standardrückmeldungsmeldung von der Mobileinheit 14 erhält, ohne spezifische Information über die Qualität der Funkverbindung zwischen dem Übertragungsgerät 10 und der Mobileinheit 14. Demnach ist es erforderlich, eine Übertragung zumindest einige Male zu wiederholen, um das Aufeinanderfolgen mehrerer erneuter Übertragungsversuche festzustellen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, derartige Versuche dadurch zu vermeiden, daß eine Mobileinheit Rückmeldungsmeldungen mit Informationen im Hinblick auf die Qualität der Funkverbindung ausgibt. Hier ist zu erkennen, daß normalerweise eine derartige Funktion natürlich nur bei der Seite der Mobileinheit 14 abgeleitet werden kann, da lediglich hier die tatsächlichen Empfangsbedingungen für die Funkübertragung überprüft werden können.
Die 2 zeigt eine Ausführungsform einer Mobileinheit gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, die Information über die Stärke und die Eigenschaften eines empfangenen Signals bereitstellen kann, und zwar mit einer Rückmeldungsmeldung, die zu dem in 1 gezeigten Übertragungsgerät rückgesendet wird.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Mobileinheit 14 eine Sende- und Empfangseinheit 26 zum Übertragen von Datenpaketen 2 und von dem Übertragungsgerät 10. Ferner enthält die Mobileinheit 14 eine Signalauswerteeinheit 28 zum Verfolgen des Verlaufs des durch die Sende- und Empfangseinheit 26 empfangenen Signals. Ferner enthält die Mobileinheit 14 eine Übertragungsanalyseeinheit 30, die das ausgewertete Signal als Eingangsgröße empfängt und dieses benützt, um zu bestimmen, ob eine Störung bei der Signalübertragung aufgetreten ist. Ferner ist die Übertragungsanalyse 30 so ausgebildet, daß sie die Art der Störung quantifiziert. Zusätzlich empfängt eine Rückmeldungseinheit 32 das Ausgangssignal der Übertragungsanalyseeinheit 30, und dies ist so ausgebildet, daß sie eine Rückmeldung mit Information über die Art und den Umfang der Störung bildet, die während der Übertragung eines Signals aufgetreten ist. Wie in 2 gezeigt, kann die Rückmeldungseinheit 32 die Rückmeldung zu dem Übertragungsgerät 10 über die Empfangs- und Sendeeinheit 26 zurücksenden.
Der Hauptunterschied zwischen dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung und dem ersten unter Bezug auf die 1 beschriebenen Aspekt besteht darin, daß aufgrund des Einfügens von Information im Zusammenhang mit der Art der Störung in die von der Mobileinheit 14 zurückgesendete Rückmeldung eine wiederholte Übertragung von Datenpaketen durch das Übertragungsgerät zum Detektieren einer Störung des Funkkanals nicht mehr länger erforderlich ist. Im Gegensatz hierzu kann in einem Fall, in dem die Rückmeldung zum Anzeigen einer Störung von der in 2 gezeigten Mobileinheit 14 an das in 1 gezeigte Übertragungsgerät 10 zurückgesendet wird, die Übertragungs-Überwachungseinheit 18 unmittelbar eine erneute Zuordnung eines Übertragungskanals aktivieren, wodurch unnötige erneute Übertragungsversuche vermieden werden und sich ferner der Übertragungswirkungsgrad in dem drahtlosen Kommunikationssystem verbessert.
Nachfolgend werden Details und Prinzipien beschrieben, auf denen die Übertragungsanalyseeinheit 30 gemäß der vorliegenden Erfindung aufbaut. Hierfür wird auch die theoretische Grundlage der erfindungsgemäßen Vorgehensweise, soweit die vorliegende Erfindung betroffen ist, kurz zusammengefaßt.
Zunächst wird erläutert, wie die Übertragungsanalyseeinheit 30 und die Mobileinheit 14 den Rayleigh Schwundvorgang detektieren können. Bei der vorliegenden Erfindung werden zwei Schätzungen zum Bestimmen eines derartigen Rayleigh Schwundvorgangs durchgeführt, d.h. die Schätzung der Distanz zwischen zwei Schwundminima und ferner einer Pegeldurchgangsrate für ein Empfangssignal bei einem spezifizierten Pegel.
Allgemein erfolgt bei dem zweiten Aspekt der Erfindung eine Schätzung erster Ordnung der Distanz zwischen zwei Schwundminima gemäß d = λ/2 (1)derart, daß λ die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist. Dies läßt sich auch anhand der 3 erkennen, die eine typische Amplitudenschwankung aufgrund des Rayleigh Schwundvorgangs zeigt, bei einer Zeiteinheit als Zeit zum Durchqueren einer Wellenlänge.
Hier beträgt die Distanz zwischen zwei Minima ungefähr d = 16.7 cm für ein GSM Kommunikationsnetz bei f = 900 MHz. Die Größe der Meßminima läßt sich zu s = d/10 schätzen, was zu s = 1,67 cm für GSM Kommunikationssysteme bei 900 MHz führt. während hier ein Wert von s = d/10 angegeben wird, ist gemäß der vorliegenden Erfindung jeder Wert zulässig, der eine deutliche Unterscheidung ermöglicht. Ferner eignet sich bei häufigen Rückmeldungen ein geringer Wert. Unter Annahme, daß sich die Mobileinheit 14 mit einer Geschwindigkeit von v bewegt und daß die Wellenlänge λ ist, läßt sich die Zeit zwischen zwei Schwundminima zu
bestimmen.
Somit beträgt unter der Annahme, daß die Distanz bei einem GSM Kommunikationssystem 16,7 cm beim f = 900 MHz beträgt und daß sich die Mobileinheit 14 mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h bewegt, die Zeit zwischen zwei Schwundminima ungefähr 10,7 ms. Unter der Annahme, daß die Geschwindigkeit 5 km/h beträgt, läßt sich die Dauer für eine Mobileinheit 14 in einem derartigen Schwundminima zu 16,2 ms schätzen. Bei einem drahtlosen Kommunikationssystem mit einer Betriebsfrequenz von 5 GHz würde die Dauer 2,16 ms betragen. Diese Zahl vermittelt einen Eindruck des Einflusses des Rayleigh Schwungvorgangs und somit lassen sich die Wirkungen des Rayleigh Schwungvorgangs aus Störungen mit einer Dauer bis zu 20 ms klassifizieren.
Demnach bestimmt gemäß dieser Schätzung erster Ordnung für den Rayleigh Schwundvorgang die Übertragungsanalyseeinheit 30 einen Rayleigh Schwundvorgang in dem Fall, in dem eine geschätzte Dauer zwischen zwei Schwundminima geringer als ein vorspezifizierter Schwellwert von beispielsweise 20 ms ist. In diesem Fall legt die Rückmeldungseinheit 32 Information zum Anzeigen der Distanz eines Rayleigh Schwundphänomens und auch der Dauer zwischen zwei Rayleigh Schwundminima fest. In diesem Fall kann das in 1 gezeigte Übertragungsgerät unmittelbar eine erneute Zuordnung eines Schwundkanals ohne wiederholte erneute Übertragungsversuche durchführen.
Jedoch läßt sich, wie im folgenden gezeigt, der weitere Aspekt der vorliegenden Erfindung auch mit einer verbesserten Schätzvorgehensweise durchführen, die auf einer Kennzeichnung des Rayleigh Schwundvorgangs mit verbesserter Genauigkeit basiert. Insbesondere basiert diese verbesserte Schätztechnik auf einer Analyse des empfangenen Signals, die im folgenden beschrieben wird.
Allgemein wird ein empfangenes Signal s(t) ausgedrückt als Produkt zweier Anteile, und zwar des Signals aufgrund eines langfristigen Schwundvorgangs m(t) und des Signals aufgrund eines kurzfristigen Schwundvorgangs r(t). s(t) = m(t)·r(t) (3)
Für die Analyse unterschiedlicher Schwundvorgänge wird angenommen, daß bei jedem Empfangspunkt N Ebenen gleicher Amplitude vorliegen, bei denen die Z-Achse rechtwinklig zu der in 5 gezeigten X-Y-Ebene verläuft. Diese 5 zeigt auch die Pfadwinkelgeometrie für die i-te abgetastete Welle. In dem Fall, in dem das Übertragungssignal vertikal polarisiert ist, d.h. der Vektor des elektrischen Feldes ist entlang der Z-Achse ausgerichtet, sind die Feldanteile bei der empfangenen Mobileinheit elektrische Feld E_z, das Magnetfeld H_x und das Magnetfeld H_y. Diese Anteile bei dem Empfangspunkt werden in dem äquivalenten komplexen Basisband anhand des Modells von Clarke ausgedrückt durch
derart, daß:

α_i: = Phasenwinkel relativ zu der Trägerebene
E_o: = Amplitude der N ebenen Wellen, und
η: = spezifische Wellenimpedanz, festgelegt durch:

^–7

_o

^–12

Durch Einsatz dieses Modells lassen sich kurz- und langfristige Schwundphänomene jeweils durch Analyse durch Anwendung des zentralen Grenzwertsatzes durchführen, unter Beachtung der Tatsache, daß α_i und Φ_i unabhängig sind, so daß E_z, H_z und H_y gaussverteilte komplexe Zufallsgrößen sind. Unter Beachtung der RF-Version der Gleichung (4) für die Feldstärke E_z als
ist der Realteil von E_z bestimmt zu
Sei
dann läßt sich Gleichung (6) wie folgt schreiben
Da ϕ_i zwischen 0 und 2π gleichverteilt ist, sind die Mittelwerte von A_c und A_s Null, und die quadratischen Mittelwerte von A_c und A_s sind bestimmt zu
d.h., sie stimmen mit der mittleren empfangenen Leistung bei der Mobileinheit überein. Da A_c und A_s nicht korreliert sind, gilt E[A_cA_s] = 0.
Somit folgt die Verteilung von A_c und A_s einer Normalverteilung, und die einhüllende A_c und A_s ist bestimmt durch: r = (Ac 2 + As 2)½ (8)
Die Verteilung der Quadratwurzel aus der Summe des Quadrats zweier gaussverteilter Funktionen ist die in 5 gezeigte Rayleigh Verteilung:
derart, daß
2P_o = 2σ² die mittlere quadratische Energie der Komponente aufgrund des kurzfristigen Schwundvorganges ist und r² die momentane Leistung ist.
Diese Rayleigh Wahrscheinlichkeit-Dichtefunktion beschreibt die statistischen Eigenschaften erster Ordnung der Signaleinhüllenden der in 3 gezeigten Signale, insbesondere über Distanzen, die so kurz sind, daß der Mittelwert als konstant angesehen werden kann. Statistische Eigenschaften erster Ordnung sind solche, bei denen eine Distanz keinen Faktor darstellt, und die Rayleigh-Verteilung vermittelt Information wie beispielsweise den Gesamtprozentsatz der Stellen oder die Zeit, während der die Einhüllende unterhalb einem spezifischen Wert liegt.
Ferner ermöglicht die Rayleigh Verteilung eine quantitative Aussage über die Rate, bei der Schwundvorgänge jeder beliebigen Tiefe auftreten, sowie die durchschnittliche Dauer eines Schwundvorganges unterhalb einer vorgegebenen Pegelgröße. Diese Information ist nicht nur zum Festlegen von Übertragungsraten, Wortlängen und Kodierschemata in drahtlosen Kommunikationsystemen wichtig, sondern sie ermöglicht auch die Bereitstellung von Information über die durchschnittliche Schwunddauer unterhalb eines festgelegten Signalpegels und somit eine Analyse empfangener Signale im Rahmen der Erfindung.
Insbesondere basiert eine verbesserte Vorgehensweise zum Schätzen von Störungen gemäß der Erfindung in der Charaktierisierung des Rayleigh Phänomens anhand einer Pegeldurchquerungsrate, N(R), des empfangenen Signals bei einem festgelegten Signalpegel R. Diese Signaldurchgangssrate wird als durchschnittliche Wiederholungszahl pro Sekunde definiert, gemäß das empfangene Signal den Pegel entlang einer nach oben verlaufenden Richtung überquert, d.h. r > 0.
derart, daß p(R, r) die Verbundwahrscheinlichkeit-Dichtefunktion für R und r ist.
Unter Einsatz von Gleichung (10) ist die durchschnittliche Pegeldurchgangsrate bei einem in 7 gezeigten Pegel R bestimmt so,
Da gilt, 2σ² = mittlerer quadratischer Wert, gilt, rms = √2σ als Wurzel des mittleren quadratischen Wertes. Die Pegeldurchgangsrate für beispielsweise eine vertikale Monopolantenne läßt sich hieraus folgendermaßen bestimmen
wobei:
Somit ist ρ das Verhältnis zwischen dem spezifizierten Pegel und der rms-Amplitude der Umhüllenden mit Schwundvorgang, und es gilt

n_R: ist die normierte Pegeldurchgangsgröße, die unabhängig von der Wellenlänge und der Fahrzeuggeschwindigkeit ist,
v: = Geschwindigkeit, und
λ: = Trägerwellenlänge.

Vorzugsweise nützt die Übertragungsanalyseeinheit 30 der vorliegenden Erfindung einen Näherungsausdruck für N(R) als
Unter Einsatz der obigen Ergebnisse läßt sich die durchschnittliche Dauer von Schwundvorgängen unterhalb des spezifizierten Pegels R bestimmen zu:
Ein Näherungsausdruck für die von der Übertragungsanalyseeinheit 30 einzusetzende Größe τ(R) ist bestimmt zu:
Durch Einsatz dieser Formel und Approximationen kann eine Berechnung der Pegeldurchgangsrate bei einem Pegel von –10dB und die Berechnung der durchschnittlichen Dauer eines Schwundvorgangs in einem digitalen Kommunikationssystem bei 900 MHz und bei einer Fahrgeschwindigkeit von 24 km/h wie folgt durchgeführt werden.
Insbesondere gilt,
Wie in 7 gezeigt, gilt n_R = 0.32 bei –10dB. N(R) = 0.32 × 50 = 16.0 Schwundvorgänge/sec
ρ = 0.294
Durch Anwendung der Approximationsgleichungen erhält man:
Schwundpegel = ρ = –10dB 20 log ρ = –10 ρ = 10–10/20 = 0.3162
Durch Einsatz der oben beschriebenen Techniken und Formeln ermöglicht die Übertragungsanalyseeinheit 30 in der Mobileinheit 14 gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schätzung des Rayleigh Phänomens mit verbesserter Genauigkeit. Demnach besteht der Vorteil des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung in der Vermeidung einer fehlerhaften erneuten Zuordnung eines Funkkanals aufgrund einer Fehlinterpretation der Bedingungen in dem Funkkanal.
Wie in 19 gezeigt, besteht die zweite Art des durch die in 2 gezeigte Übertragungsanalyseeinheit 30 zu identifizierenden Schwundvorgang in dem LOG-Normal-Schwundvorgang aufgrund von Schatteneffekten von beispielsweise der Anwendung der Mobileinheit in einem Umfeld mit Hindernissen wie dem in 20 gezeigten Umfeld.
Hierbei könnte beispielsweise eine Person eine Kommunikationsverbindung in einem Büroumfeld stören, derart, daß die Dauer anhand von Gleichung (2) mit d = 2 m und v = 5 km/h zu ungefähr 144 ms bestimmt wird. Ferner wird eine mit einem sich durch einen Tunnel bewegenden Zug mitgeführte Mobileinheit 14 während einer Dauer von einigen Sekunden gestört. Insgesamt führen die Tatsachen aufgrund eines LOG-Normal-Schwundvorgangs zu erheblich längeren Störungen der Kommunikation als der reale Schwundvorgang.
Somit wird gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, LOG-Normal-Störungen als langandauernde Störungen derart zu identifizieren, daß Funkresourcen für andere Übertragungen eingesetzt werden, bei denen keine Störungen vorliegen. Demnach kann der Einsatz von drahtlosen Verbindungen in Umfeldern, in denen Schwundvorgänge auftreten, erheblich verbessert werden.
Zum Vermitteln eines Eindrucks, wieviele Daten sich zusätzlich über eine Funkverbindung während eines Zeitintervalls übertragen lassen, das eine gleiche Dauer wie die oben beschriebenen LOG-Normal-Störvorgänge aufweist, werden im folgenden einige Berechnungen durchgeführt.
Bei einem System zum Übertragen von Daten mit 9,6 Kilobit pro Sekunde würde 120 Byte in 100 Millisekunden übertragen; entsprechend würde ein System zum Übertragen von Daten mit 2 Megabit pro Sekunde 25 Kilobyte in 100 Millisekunden übertragen. Schließlich würde ein System zum Übertragen von Daten mit 155 Megabit pro Sekunde 1,9 Megatbyte in 100 Millisekunden übertragen. Somit nimmt die Bedeutung von LOG-Normal-Störungen mit der Erfindung mehr und mehr zu, mit zunehmender Betriebsfrequenz, zum Erzielen höherer Bitraten in drahtlosen Kommunikationssystemen.
Der nächste gemäß der vorliegenden Erfindung zu betrachtende Fall betrifft das Strecken-Dämpfungsphänomen. Dieses Phänomen tritt dann auf, wenn das Signal aufgrund einer zunehmenden Distanz zwischen dem Sendegerät 10 und dem Mobilkommunikationssystem und der sich bewegenden Mobileinheit 14 schwächer und schwächer wird. Anders ausgedrückt, liegen bei dem Strecken-Dämpfungsphänomen keine Hindernisse zwischen der Übertragungsleitung der Empfangsseite vor. Für diesen Fall mit freiem Zwischenraum wird angenommen, daß bei vorgegebener Sendeantenne die bei der Mobileinheit 14 empfangene Energiedichte umgekehrt proportional zum Quadrat der Distanz, die zwischen dem Sendegerät 10 und der empfangenen Mobileinheit 14 vorliegt, und ferner umgekehrt proportional zum Quadrat der Übertragungsfrequenz f ist. Dies führt zu einem Energieverlust aufgrund einer Raumdämpfung gemäß Ls ~ d–2·f–2 (17a) oder in [dB] Ls(dB) = 33.4(dB) – 20 log (fMHz) – 20 log(dkm) (17b), wo 33.4 (dB) als Proportionalitätskonstante.
Es ist zu erwähnen, daß diese einfache Formel lediglich für landgebundene Mobile drahtlose Kommunikationssysteme in der Nähe der Sendestation 10 gültig ist. Eine bessere Approximation aufgrund einer nicht idealen Grundebene ist diejenige, bei der die mittlere Signalstärke mit d^–4. abnimmt.
Da jedoch die mathematische Modellierung einer Fortpflanzung von Funkwellen in einem tatsächlichen Umfeld schwierig ist, wurden empirische Modelle zum Vorhersagen des Streckenverluste entwickelt. Die empirischen oder halbempirischen Modelle können zum Berechnen der Streckenfahrverluste in städtischen, halbstädtischen und ländlichen Bereichen eingesetzt werden, zum Erzielen einer verbesserten Genauigkeit für die Stördetektion gemäß der Erfindung.
Im Rahmen der Erfindung deutet der Fall, in dem sich der tatsächliche Mittelwert und die tatsächliche Signalstärke signifikant von dem vorhergesagten Mittelwert und Signalstärken unterscheiden, auf Störungen hin, und demnach sollte eine erneute Zuordnung der Funkresourcen zu anderen Anwendern des drahtlosen Kommunikationssystems durchgeführt werden.
Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, daß normale landgebundene Objekte zu einer Funkfortpflanzung führen. Es werden die folgenden Eigenschaften zum Klassifizieren der Objekttypen herangezogen: Gebäudeeigenschaften wie Dichte, Höhe, Ort und Größe. Es ist zu erwähnen, daß kein einziges Modell allgemein für alle Situationen anwendbar ist und daß die Genauigkeit eines bestimmten Modells in einem vorgegebenen Umfeld von dem Abgleich der für das Modell erforderlichen Parameter und der für das betrachtete Gebiet verfügbaren Parameter abhängt. Allgemein besteht das Ziel in der Vorhersage der mittleren Signalstärke in einem geringen Gebiet und Schwankungen hiervon sowie der Signalsstärke, bei sich bewegender Mobileinheit.
Ein derartiges Vorhersagemodell, das im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist das Modell von Okumuara, das auf einem vorab festgestellten Strecken-Dämpfungsverlust zwischen betrachteten Punkten basiert.
Insbesondere wird in der Übertragungsanalyseeinheit 30 der anhand von 8 zum Darstellen eines vorab gespeicherten Diagramms erhaltene Wert von A_mU(f,d) zu dem Verlust im freien Raum hinzuaddiert. A_mU stellt die mittlere Dämpfung relativ zu der freien Dämpfung in einem städtischen Gebiet über einem quasi glatten Terrain dar, beispielsweise bei einer wirksamen Basisstation-Antennenhöhe h_Te = 200m und einer Mobilantennenhöhe von h_R = 3m. Der Wert von A_mU ist eine Funktion der Frequenz (in dem Bereich von 100–3.000 MHz) und der Distanz von der Basisstation (1–100 km). Es werden die in den 9 und 10 gezeigten Korrekturfaktoren angewandt, um Antennen zu berücksichtigen, die nicht die Referenzhöhen aufweisen. Die in der Übertragungsanalyseeinheit 30 eingesetzte Grundformulierung für das Modell ist dann gegeben durch L50 = Lf + AmU + GTu + GRu dB L50 = Lf + AmU + GTu + GRu dB (18)(18)derart, daß:

L₅₀: der mittlere Streckenverlust ist, sowie
A_mU(f,d): = mittlere Dämpfung relativ zum freien Raum in einem städtischen Gebiet (vgl. 4, 8)
L_f: = Verlust im freien Raum
G_Tu: = Basisstation-Antennenhöhe-Verstärkungsfaktor, vgl. 8, und
G_Ru: = Mobileinheit-Antennenhöhe-Verstärkungseinzeit, vgl. 9.

Zusätzliche Korrekturfaktoren in graphischer Form werden eingesetzt, um die Straßenorientierung und Übertragung in teilstädtischen und ländlichen Gebieten bei irregulärem Terrain zu berücksichtigen. Diese Korrekturen werden, falls erforderlich, addiert oder subtrahiert. Irreguläres Terrain wird ferner klassifiziert in fortlaufend hügliges Terrain, alleinstehender Berg, allgemein ansteigendes Terrain und gemischter Land-Seepfad.
Zusätzliche Modelle, die sich mit Okumuara's Modell vergleichen lassen, wurden von Sakagmi und Kuboi, Hata, M.F. Ibrahem und J.D. Parsons, sowie W.C.Y. Lee vorgeschlagen, und diese Modelle sind beispielsweise in Wireless and Personal Communication System, K. Garg und E. Wilkes, Prentice Hall, beschrieben. Es ist zu erkennen, daß sich diese Modelle ebenfalls im Rahmen der Erfindung einsetzen lassen, und somit werden sie hier durch Bezugnahme mit eingeschlossen.
Schließlich besteht ein weiteres von dem Übertragungsgerät für ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß der Erfindung handzuhabendes Problem in der Schätzung des in der 22 gezeigten Zeitstreuphänomens. Wie oben beschrieben, breitet sich ein Punktsignal entlang mehrerer Funkpfade aufgrund einer Mehrfachpfadreflektion aus. Da jeder Pfad eine unterschiedliche Pfadlänge aufweist, ist die Ankunftszeit bei jedem Pfad unterschiedlich, so daß, wie in 22 gezeigt, ein Nachzieh- oder aus dem Ausdehneffekt bei einem Signal auftritt, der als Verzögerungsausdehnung oder Zeitstreuung bezeichnet wird. In einem drahtlosen digitalen Kommunikationssystem bewirkt diese Verzögerungsausdehnung eine Zwischensymbolindifferenz, wodurch die maximale Symbolrate in einem digitalen Mehrfachpfadkanal begrenzt ist. Insbesondere ist die Hauptverzögerungsausdehnung definiert so
derart, daß:
D(t) die Verzögerungs-Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion ist, und gilt
Typische Beispiele sind
Exponential verteilt:
Gleichverteilt:
D(t) = 0 sonst
Hierbei kann in einem Fall, in dem die Mobileinheit das Streuphänomen nicht handhaben kann, beispielsweise aufgrund eines gestreuten Empfangs bei der Empfängerseite, diese Tatsache zu dem Übertragungsgerät 10 durch die Rückmeldung übertragen, damit eine erneute Zuordnung auf der Sendeseite für einen besseren Einsatz der Funkresourcen erzielt wird.
Ein typisches Beispiel für einen derartigen Fall ist das GSM drahtlose Kommunikationssystem, bei dem die Nettobitrate über die Luftschnittstelle 270 Kilobit pro Sekunde beträgt, was zu einer Bitzeit von 3,7 Mikrosekunden führt. Demnach entspricht ein Bit 1,1 Kilometer, so daß in dem Fall, in dem eine Reflexion bei einer Stelle auftritt, die einen Kilometer hinter der Mobileinheit liegt, das reflektierte Signal eine Pfadlänge aufweist, die zwei Kilometer länger als bei dem direkten Pfad ist. Dies bedeutet, daß sich das reflektierte Signal mit einem Signal vermischt, was zu einer Kombination mit einem Unterschied von 2 Bitzeiten führt, und zwar des nicht erwünschten Signals mit dem gewünschten Signal.
Wie oben beschrieben, werden Modelle erster und zweiter Ordnung zum Schätzen unterschiedlicher Phänomene in der Mobileinheit eingesetzt. Dies ermöglicht das Ableiten von Information über die Qualität des Funkkanals bereits in Mobileinheit, und zwar derart, daß durch die von der Mobileinheit 14 zu dem Übertragungsgerät 10 rückgesendete Rückmeldung Information über die Art der Störung des Funkkanals, falls vorhanden, gesendet wird. Demnach kann im Fall einer Störung das Sendegerät unmittelbar auf die vorliegenden Sendebedingungen unter Vermeidung unnötiger erneuter Übertragungsversuche reagieren.
Ferner werden unabhängig davon, daß bisher die vorliegende Erfindung in allgemeiner Weise im Hinblick auf die unterschiedlichen Schwundphänomene – wie sie in einem drahtlosen Kommunikationssystem auftreten können – beschrieben wurden, im folgenden spezifische Beispiele derartiger drahtloser Kommunikationssysteme beschrieben, und die Anwendung der vorliegenden Erfindung wird beschrieben.
Das erste Beispiel betrifft die Standardisierung des allgemeinen GSM Paket-Funkdiensts des GPRS entsprechend dem europäischen Telekommunikations Standard Institute ETSI. GPRS entspricht einem neuen GSM-Dienst, der einen paketorientierten Funkzugriff für mobile GSM-Teilnehmer ermöglicht. Gemäß dem GPRS-System werden Radioresourcen lediglich dann reserviert, wenn etwas zu senden vorliegt, und dieselbe Funkresource wird durch sämtliche Mobileinheiten in einer Zelle geteilt, wodurch ein wirksamer Einsatz der knappen Resourcen erzielt wird. Das GPRS-System vereinfacht eine Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise die Telemetrie, Zugsteuersysteme, den interaktiven Datenzugriff, und einen Internet-Browser-Vorgang unter Einsatz des WWW-Systems (World Wide Web).
Im Gegensatz zu dem leitungsgebundenen GSM-Netz ist der Betrieb von GPRS so angepaßt, daß eine Schnittstelle zu einem Standarddatennetz unter Einsatz von Protokollen TCP/IP und X.25 geboten wird. Insbesondere werden durch das paketdatenorientierte GPRS-Netzwerkinfrastrukturelemente als neue funktionale Elemente eingeführt, und das Konzept der Mobilitätshandhabung ist anzupassen. Wie in 12 gezeigt, ermöglichen die paketorientierten GPRS-Dienste, die gemäß der vorliegenden Erfindung implementiert sind, einen Trägerdienst, ausgehend von der Grenze eines Datennetzes zu einer GPRS-Mobileinheit 14. Demnach sind die Anwender der Trägerdienste beispielsweise Softwarepakete IP und X.25 entsprechend einem öffentlichen Netz. Weiterhin nützen GPRS-spezifische Anwendungen die GPRS-Dienste.
In dem GPRS-Protokoll besteht die Ausbildung von Abstraktionsschichten zu der physikalischen Funkschnittstelle in einer flexiblen Zahl von TDMA-Zeitschlitzen, d.h. von 1 bis 8, und demnach ergibt sich eine Rohdatenrate von nahezu 200 kbit/s. Eine Medienzugriffskontrolle (Media Access Control) MAC nützt die Resourcen der physikalischen Funkschnittstelle, und er bildet einen Dienst für das logische Verbindungssteuerprotokoll LLC für das GPRS-System zwischen der Mobileinheit 14 und dem zugeordneten GPRS-Dienstknotenpunkt.
Die wichtigsten angebotenen Merkmale, die von dem logischen Verbindungssteuerprotokoll LLC angeboten werden sind die Unterstützung einer Punkt-Mehrfachpunkt-Adressierung und der Steuerung der Datenrahmen-Rückübertragung als Grundvoraussetzung für die vorliegende Erfindung, wie oben dargelegt.
Insbesondere enthalten LLC-Datenrahmenfelder Felder zum Steuern und Adressieren. Üblicherweise sind lediglich ein Protokollidentifizierfeld und das Datenfeld in einem einzigen LLC-Rahmen enthalten. Dieses Datenfeld kann das Punkt-Punkt-Protokoll-PPP-Datenrahmen bestehen, zum Bereitstellen eines unabhängigen Mechanismuses zum Austauschen unterschiedlicher Netzwerkschicht-Protokoll Dateneinheiten über Punkt-Punkt-Verbindungsanschlüsse, z.B. veröffentlicht durch die Internet-Technik-Arbeitsgruppe IETF.
Durch Einsatz der oben beschriebenen Struktur für Datenrahmen besteht eines der Hauptprobleme in einem mobilen GPRS Kommunikationssystem in der Verbindung von Datenpaketen zu/von der Mobileinheit 14. Dieses Problem läßt sich in zwei Probleme unterteilen, Datenpaketvermittlung und Mobilitätshandhabung. Demnach wird das erfindungsgemäße und oben beschriebene Übertragungsschema auf diese Verbindungsaufgabenstellungen wie folgt angewandt:
Insbesondere besteht, wie in 12 gezeigt, bei dem drahtlosen GPRS-Kommunikationssystem die betreiberinterne Struktur aus Stützknoten, d.h. den GPRS-Gateway Stützknoten GSM und dem GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN. Die Hauptfunktion des GPRS-Gateway-Stützknotens GGSN betrifft die Interaktion mit dem externen Datennetz. Der bereits oben erwähnte GGSN aktualisiert das Ortsverzeichnis unter Einsatz von Verbindungsinformation, die von den GPRS-Dienststützknoten SGSN zugeführt wird, und zwar im Zusammenhang mit dem Pfad der Mobileinheit 14 und ferner im Zusammenhang mit den Verbindungen zu dem externen Datennetz-Protokollpaket, das gemäß dem GPRS-Standard vermittelt wird, da zu dem GPRS-Dienst-Dienstknoten SGSN, der momentan die Mobileinheit 14 betreut.
Wie in 13 gezeigt, bestehen die Hauptfunktionen des GPRS-Dienst-Stützknotens SGSN in der Detektion neuer GPRS-Mobileinheiten 14, in dessen Dienstbereich, zum Handhaben des Registrierungsprozesses dieser GPRS-Mobileinheiten 14, in den GPRS-Registern und zum Senden/Empfangen von Datenpaketen zu/von den GPRS-Mobileinheiten 14. Zudem unterhält der GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN einen Datensatz, der eine Position der GPRS-Mobileinheit 14 innerhalb dessen Dienstgebiet. Das GPRS-Register wirkt als Datenbasis, von der der GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN ableiten kann, ob eine neue GPRS-Mobileinheit 14 an das GPRS-Netzwerk angekoppelt werden kann.
Wie in 13 gezeigt, bestehen in dem mobilen GPRS-Kommunikationssystem drei unterschiedliche Verbindungsschemata und somit drei mögliche Anwendungen der vorliegenden Erfindung: Ausgehend von der Mobileinheit 14 (Pfad 1), abschließend an der Mobileinheit 14 in dem Fall, in dem sich die Mobileinheit 14 in ihrem Heimnetzwerk befindet (Pfad 2), und abschließend an der Mobileinheit 14 in dem Fall, in dem sich die GPRS-Mobileinheit 14 zu einem anderen GPRS-Netzwerk bewegt hat (Pfad 3).
Gemäß dem in 13 gezeigten Beispiel besteht das GPRS-Netzwerk aus mehreren GPRS-Gateway-Stützknoten GSN und einem Stütznetzwerk zum Verbinden unterschiedlicher Betreiber. Das betreiberinterne Stütznetz verbindet die Stützknoten eines Betreibers unter Einsatz eines betreiberspezifischen Netzwerkprotokolls, das für jeden Betreiber unterschiedlich sein kann. Durch Einsatz dieser drei Netzwerk- Verbindungsfähigkeiten kann der GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN mit dem Datennetz verbunden werden, sowie mit einem Stütznetz, das die GPRS-Netze unterschiedlicher Betreiber unter Einsatz eines standardisierten Protokolls verbindet.
Der Hauptvorteil dieser Architektur besteht in dessen Flexibilität, in der Skalierbarkeit und in der Adaptierbarkeit bei unterschiedlichen Betreibern, d.h. jeder Betreiber kann einzelne individuelle Stütznetze unter Einsatz eines beliebigen Protokolls implementieren, während die Kommunikationsfolge mit anderen GPRS-Betreibern durch Einsatz lediglich eines gemeinsamen Protokolls implementiert sind. Dieses Protokoll für unterschiedliche Betreiber ist verbindungslos aufgrund der Natur des Verkehrs, beispielsweise als IPv6-Haupt-Stützprotokoll, wie es von ETSI vorgeschlagen ist. Ferner kann in dem Fall der Anwendung des vorliegenden Schemas für eine erneute Übertragung die Zuverlässigkeit und der Wirkungsgrad beim Einsatz der Resourcen erheblich verbessert werden.
Wie in 13 gezeigt, ähnelt vom Standpunkt des Datennetzes her betrachtet das GPRS-Netz einen Teilnetz eines Datennetzes. Beispielsweise wirkt in dem Internet der GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN wie in IP-Router, hinter dem das gesamte GPRS-Netz verborgen ist. Demnach stimmt der Verbindungsmechanismus des Datennetzes exakt mit demjenigen im Fall eines normalen Internetempfängers überein.
Gemäß dem ersten Beispiel der Datenverbindung, wie sie in 13 gezeigt ist, und im Zusammenhang mit dem Pfad 1 steht, sendet die GPRS Mobileinheit 14 ein Datenpaket, d.h. eine PSPDN-Paket-Dateneinheit PDU an ein Datennetz (PSPDN = Public Switched Public Date Network). Das PSPDN PDU Datenpaket wird unter Einsatz des LLC-Protokolls über die Luftschnittstelle zu dem GPRS-Dienststützknoten GSN gesendet, der momentan der GPRS-Mobileinheit 14 zugeordnet ist. Emfängt der GPRS-Dienststützknoten SGSN das Datenpaket fehlerfrei, so schließt es das PSPDN PDU-Datenpaket in das GPRS-Stütznetz-Datenpaket ein, das an den GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN zum Handhaben des Verkehrs zwischen der GPRS-Mobileinheit 14 und den Datennetzen vorgesehen ist. Der GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN identifiziert/bestimmt das PSPDN PDU-Datenpaket und leitet dies an das geeignete Datennetz weiter. Demnach kann das erfindungsgemäße Übertragungsschema jeweils bei dem GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN und dem GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN eingesetzt werden.
Anhand dieses Beispiels ist zu erkennen, daß die Erfindung bei aufeinanderfolgenden Übertragungseinheiten während der Übertragung des PSPDN PDU-Datenpakets zwischen der GPRS-Mobileinheit 14 und dem Datennetz eingesetzt werden kann, d.h. dem GPRS-Dienst-Stützknoten, dem GPRS-Gateway-Stützknoten und der Empfängereinheit in dem Datennetz. Gemäß der Erfindung kann jede dieser Einheiten die oben beschriebenen Schritte so durchführen, daß eine fehlerfreie Datenübertragung detektiert wird und zu einem anderen Übertragungspfad bei Detektionen eines Übertragungsfehlers umgeschaltet wird.
Wie in 13 gezeigt, betrifft ein zweites Beispiel für die Anwendung der Erfindung einen Pfad 2, bei dem eine Hosteinheit in einem Datennetz ein PDPDN PDU-Datenpaket an die GPRS-Mobileinheit 14 sendet, die in dem Heimat-GPRS-Netz angeordnet ist. Hier wird im Vergleich zum oben beschriebenen ersten Beispiel das PSPDN PDU-Datenpaket in umgekehrter Richtung vermittelt, unter Einsatz des Vermittlungsmechanismus in dem Datennetz, bis das PSPDN PDU-Datenpaket bei dem GPRS-Gateway-Stützknoten – ankommt. In dem GPRS-Gateway-Stützknoten wird die PSPDN-Adresse der GPRS-Mobileinheit 14 extrahiert, und die momentane Position der GPRS-Mobileinheit 14 wird abgebildet. Anschließend wird die Vermittlung des PSPDN PDU-Datenpakets in dem Heimat-GPRS-Ntz durchgeführt.
Insbesondere wird das PSPDN PDU Datenpaket zunächst in dem Stütznetz eingekapselt und anschließend an dem GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN gesendet, der momentan der GPRS-Mobileinheit 14 zugeordnet ist. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Übertragungsschema auch auf diesen Fall anwendbar. Hier entfernt der GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN schließlich Daten im Zusammenhang mit dem Stütznetz, und das ursprüngliche PSPDN PDU Datenpaket wird an die GPRS-Mobileinheit 14 unter Einsatz des MAC/RLC oder LLC-Protokolls gesendet, wie oben beschrieben.
Das dritte in 13 gezeigte Beispiel betrifft den Pfad 3, und es ist nahezu identisch zu dem Beispiel 2. Jedoch hat sich hier die GPRS-Mobileinheit 14 zu einem anderen GPRS-Netz bewegt, und das Heimat-GPRS-Netzwerk muß das PSPDN PDU Datenpaket über das Stütze zum Verbinden unterschiedlicher Betreiber an das gesuchte GPRS-Netzwerk finden. Demnach ist bei diesem Beispiel ein zusätzlicher GPRS-Gateway-Stützknoten miteinbezogen, damit das Datenpaket der sich bewegenden GPRS-Mobileinheit 14 zugeführt wird. Anschließend vermittelt das besuchte GPRS-Netzwerk das PSPDN PDU Datenpaket weiter an den geeigneten GPRS-Dienststützknoten, wie oben unter Bezug auf das zweite Beispiel dargelegt.
Ferner findet die Paketübertragung mit einer erneuten Übertragung im Sinne der Erfindung nicht nur im Hinblick auf die Datenübertragung entsprechend der Beispiele 1 bis 3, wie in 13 gezeigt statt, sondern auch im Hinblick auf die GPRS-Mobilitätshandhabung.
Hier ist zu erkennen, daß Datenpakete zwischen einer GPRS-Mobileinheit 14 und dem GPRS-Netzwerk lediglich in dem Fall übertragen werden, in dem sich die GPRS-Mobileinheit 14 in dem aktiven Zustand befindet. In diesem aktiven Zustand ist der GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN über die Zählposition der Mobileinheit 14 informiert.
Deshalb muß in dem Fall, in dem der GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN ein Datenpaket an eine GPRS-Mobileinheit 14 im Standby-Modus finden will, diese GPRS-Mobileinheit 14 gepaged/adressiert werden. Da GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN den Vermittlungsbereichen, in dem sich die GPRS-Mobileinheit 14 befindet, wird das Datenpaket für die Aktivierung der Paketvermittlung in diesem Vermittlungsbereich gesendet. Nach dem Empfang des Datenpakets zum Aktivieren der Paketvermittlung leitet die GPRS-Mobileinheit 14 ihre Zellposition an den GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN weiter, zum Herstellen des aktiven Zustands.
Gemäß der Erfindung kann dann, wenn die Übertragung des Datenpakets zum Aktivieren der Paketvermittlung nicht erfolgreich verläuft, der Mechanismus für die erneute Übertragung – wie oben beschrieben – entweder zum erneuten Obertragen des Datenpakets zum Aktivieren der Paketvermittlung eingesetzt werden oder zum erneuten Zuordnen des Übertragungskanals für eine andere GPRS-Mobileinheit 14.
Zudem wird die Datenpaketübertragung bei einer aktiven GPRS-Mobileinheit 14 durch ein Paketadressierungs-Datenpaket initiiert. Hier schreitet die Datenpaket-Übertragung gemäß der vorliegenden Erfindung unmittelbar voran, nachdem die paketorientierte Adressierung über den durch die Paketadressiermeldung angezeigten Kanal abgeschlossen ist. Der Zweck der Paketadressierungsmeldung besteht in der Vereinfachung des Prozesses zum Empfangen von Datenpaketen, da die GPRS-Mobileinheit 14 lediglich Paketadressiermeldungen berücksichtigen muß anstelle sämtlicher Datenpakete in allen Kanälen.
Im Gegensatz hierzu ist dann, wenn die GPRS-Mobileinheit 14 ein Datenpaket zu übermitteln hat, ein Zugriff auf den aufwärts gerichteten Kanal so erforderlich, daß der Sender/Empfänger des GPRS-Übertragungsgeräts das Datenpaket empfängt. Dieser aufwärts gerichtete Kanal wird von mehreren GPRS-Mobileinheiten geteilt, und er wird durch ein Datenstation-Subsystem BSS in dem zugeordneten mobilen GSM-Kommunikationssystem verwaltet. Hier fordert die GPRS-Mobileinheit 14 den Einsatz des aufwärts gerichteten Kanals durch eine paketorientierte zufällige Zugriffsmeldung an. Das Basisstation-Untersystem BSS allokiert einen nichtgenützten Kanal für die GPRS-Mobileinheit 14, und sie sendet eine Paket-Zugriffsfreigabmeldung in Ansprechen auf die wahlweise Paketzugriffsmeldung.
Demnach kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Übertragungsschema zum Verbessern des Zugriffs auf Funkresourcen auch in dem GSM-Kommunikationssystem eingesetzt werden, beispielsweise bei jedem Basisstation-Untersystem BSS, das hierin vorgesehen ist, zum Verbessern der Resourcennutzung in einem GPRS-Netzwerk, das auf der GSM-Kommunikationssystem-Infrastruktur aufbaut.
Ein anderer Fall einer Datenübertragung zwischen einer GPRS-Mobileinheit 14 und unterschiedlichen Netzknoten gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft die GPRS-Mobilitätshandhabung, insbesondere die Durchführung der GPRS-Anmeldeprozedur dann, wenn die GPRS-Mobileinheit 14 angeschaltet wird, wie in 14 gezeigt. Das Hauptziel dieser Anmeldungsprozedur besteht im Senden der PSDPD-Adresse der GPRS-Mobileinheit 14 an das GPRS-Netzwerk zum Berichten über die momentanen Rahmenbedingungen der GPRS-Mobileinheit 14, ferner zum Erzeugen von Einträgen für die zugeordnete PSPDN-Adresse in der Vermittlungstabelle des GPRS-Gateway-Stützknotens GGSN und Initiieren eines Abrechenvorgangs sowie statistischer Prozeduren.
Insbesondere wird während der GPRS-Anmeldeprozedur unter Einsatz des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas der Kontext der logischen Verbindung zwischen der GPRS-Mobileinheit 14 und dem GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN durch Einsatz des getrennt bereitgestellten zugeordneten Steuerkanals SDCCH (Stand Alone Dedicated Control Channel) für das GSM-Netz als Träger hergestellt. Während der Kontextherstellung wird die GPRS-Mobileinheit überprüft, und Chiffrierparameter werden zwischen der GPRS-Mobileinheit 14 und dem GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN ausgetauscht. Die Registrierung wird an dem GPRS-Gateway-Stützknoten weitergeleitet, indem die Position der GPRS-Mobileinheit 14 aktualisiert wird. Hier kann der GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN einen zuvor aktivierten GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN dahingehend informieren, die GPRS-Mobileinheit 14 von den vorhergehenden Registern zu entfernen. In dem Fall, in dem die GPRS-Anmeldeprozedur erfolgreich verläuft, geht die GPRS-Mobileinheit 14 in den Standbyzustand über. Schließlich kann die GPRS-Mobileinheit 14 den GPRS-Dienst durch Initiieren des GPRS-Abmeldeprozesses quittieren.
Ein weiterer Datenpaket-Signalgebungsprozess mit Datenrückübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der 15 gezeigt, und er betrifft den GPRS-Vermittlungsaktualisierungsprozess, insbesondere für eine Zwischen-SGSN-Vermittlungsbereich. Wie in 15 gezeigt, wird eine zellbasierte Vermittlungsaktualisierungsprozedur dann angestoßen, wenn eine aktive GPRS-Mobileinheit 14 in eine neue Zelle gelangt. In diesem Fall sendet die GPRS-Mobileinheit 14 ein kurzes Meldungsdatenpaket mit Information über seinen Bewegungsvorgang, d.h. die Identität der GPRS-Mobileinheit 14 und deren neuen Position. Das kurze Meldungsdatenpaket wird über GPRS-Übertragungskanäle zu seinem momentanen GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN übertragen.
Somit ist einfach zu erkennen, daß sich die vorliegende Erfindung zum erneuten Zuordnen eines Übertragungskanals im Fall spezifischer Übertragungsfehler einfach auch an diesem Fall der paketorientierten Datenübertragung anpassen läßt und wird die Übertragung nicht erfolgreich durchgeführt, so kann der GPRS-Dienst-Stützknoten SGSN umschalten, um Dienste für eine weitere GPRS-Mobileinheit 14 bereitzustellen, die sich in seinem Dienstgebiet bewegt.
Wie in 15 gezeigt, ist dann, wenn sich eine GPRS-Mobileinheit 14 von einem Vermittlungsbereich zu einem anderem in dem Dienstbereich eines GPRS-Dienst-Stützknotens SGSN bewegt, erneut eine Vermittlungsaktualisierung durchzuführen, wie in 15a gezeigt. In dem Fall, in dem die Information erfolgreich übertragen wird und die Aktualisierungsprozedur abgeschlossen ist, wird eine andere Datenpaketübertragung für eine zugeordnete Antwortmeldung initiiert.
Schließlich ist der zwischen SGSN-Vermittlungsaktualisierungsprozess, wie in 15b gezeigt, der komplizierteste der drei unterschiedlichen Vermittlungsaktualisierungsprozesse. Hier verändert sich die GPRS-Mobileinheit 14 von einem SGSN-Mobileinheit von einem Gebiet zum anderen, und es ist eine neue Verbindung zu einem neuen GPRS-Dienst-Stützknotenprozeß herzustellen. Wie in 15b gezeigt, führt dies zur Erzeugung eines neuen logischen Verbindungskontexts zwischen der GPRS-Mobileinheit 14 und dem neuen GRSR-Dienst-Stützknoten SGSN, sowie zu einer Mitteilung an den GPRS-Gateway-Stützknoten GGSN über die neue Position der GPRS-Mobileinheit 14. Hier sind kurze Meldungsdatenpakete unter Einsatz des erfindungsgemäßen Übertragungsschemas zu übertragen.
Wie sich anhand der obigen Ausführungen erkennen läßt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Paketübertragungsprozessen in dem GPRS-Netzwerk durchgeführt. Hierbei wird der Verlust eines Datenpakets – sofern detektiert – durch eine wiederholte Übertragung des Datenpakets behandelt. Weiterhin geht in dem Fall, in dem diese erneuten Übertragungsversuche über eine längere Zeit hinweg nicht erfolgreich sind, das erfindungsgemäße GPRS-Kommunikationssystem davon aus, daß die Störung beispielsweise aufgrund eines länger andauernden Übertragungsfehlers oder einer länger andauernden Schwundwirkung bewirkt ist.
Beispielsweise geht dann, wenn in dem erfindungsgemäßen GPRS-Netzwerk ein Datenpaket während einer Dauer von mehr als 20 ms nicht übertragen werden kann, das GPRS-Netzwerk davon aus, daß die Dauer des Übertragungsfehlers 100 ms oder länger andauern wird, und als Grund für die Störung wird beispielsweise von einem LOG-Normal-Schwundvorgang ausgegangen. Bei dem erfindungsgemäßen GPRS-Netzwerk wird die verbleibende Zeit von 80 ms nicht für zusätzliche Übertragungsversuche eingesetzt, sondern sie wird genützt, um Datenpakete jeder Art an andere, erreichbare GPRS-Mobileinheiten zu senden. Hier hängt der Umfang der übertragbaren Datenpakete selbstverständlich von der eingesetzten Übertragungsrate ab.
Weiterhin können gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ortsspezifische Daten von der Mobileinheit 14 an das in 1 gezeigte Übertragungsgerät 10 übertragen werden. Bewegt sich die Mobileinheit 14 in einem Gebiet, in dem per se von einer nicht erfolgreichen Übertragung auszugehen ist, so kann die Übertragung ohne wiederholte Versuche lediglich auf Basis der ortsspezifischen Information unterbrochen werden.
Ein Beispiel hierfür wird unter Bezug auf die 16 erläutert.
Wie in 16 gezeigt, empfängt in einem Gebiet mit Funkkontakt zu dem GSM-Netzwerk die Mobileinheit 14 ortsspezifische Information über einen Zellsendekanal CBCH, einen Sendesteuerkanal BCCH, oder weiterhin Basistation-Identitätscode BSIC von zumindest einem Basisstation-Untersystem BSS. Demnach liegt in der Mobileinheit 14 immer die exakte Information über dessen momentane Position in dem GSM-Netzwerk vor.
Ferner empfängt eine Mobileinheit 14 üblicherweise ortsspezifische Information von demjenigen Basisstation-Untersystem BBS 1, in dessen Gebiet es sich bewegt, sondern auch von benachbarten Basisstation-Untersystemen BSS 2 bis BSS 5.
Die ortsspezifische Information kann zum Schätzen der geographischen Position der Mobileinheit 14 eingesetzt werden, sowie zum Übertragen der ortsspezifischen Information an das in 1 gezeigte Übertragungsgerät. Gemäß dem in 16 gezeigten Beispiel bewegt sich eine Mobileinheit 14 in einer Zelle 1, und sie empfängt direkt Sendeinformation von einem Basisstation-Untersystem BSS1. Zudem empfängt die Mobileinheit 14 auch entsprechende Sendeinformation von benachbarten Zellen 2 bis 5 über zugeordnete Basisstation-Untersysteme BSS2 bis BSS5.
Ein Beispiel für die Berechnung ortsspezifischer Information ist in 16 gezeigt. Unter der Annahme, daß die Breiten der Zellen 1 bis 5 jeweils zu 1,5, 2,5, 1, 2, 3 bestimmt sind, und daß die entsprechenden Längen jeweils 2, 2, 1, 1, 1 sind, beträgt die geschätzte Länge und Breite der Mobileinheit 14 jeweils 2 und 1,4.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird diese Ortsinformation anschließend an das Sendegerät 10 übertragen, in dem die weitere Übertragungsqualität vorab in Abhängigkeit von der Ortsinformation bestimmt wird. Ein Beispiel besteht darin, daß sich die Mobileinheit 14 auf einen Tunnel zubewegt, bei dem Übertragungsversuche per se nicht erfolgreich sein können, somit generell vermieden werden sollten, um jedweden Verlust von Übertragungszeit zu vermeiden.
Ferner ist, wie oben dargelegt, die vorliegende Erfindung nicht auf ein GPRS-Netzwerk beschränkt, sondern sie läßt sich ebenfalls auf ein drahtloses ATM-Kommunikationssystem anwenden. Somit unterstützt die vorliegende Erfindung die fortschreitende Entwicklung einer weltweit installierten drahtlosen Infrastruktur gemäß der zunehmenden Unterstützung für Breitband-Multimediadienste und der Bereitstellung zellularer Funkdienste. Zudem wird gemäß der vorliegenden Erfindung der wirksame Einsatz von Funkresourcen gemäß der ansteigenden Nachfrage nach Breitbanddiensten berücksichtigt, die von dem zunehmenden Einsatz von Online-Diensten gefordert wird, sowie dem Internet-Zugriff, dem WWW-Seiten, Video auf Nachfrage und der Multimediaarchivierung, der virtuelle ATM-Verbindungen die Basis für die fortschreitenden Entwicklungen bilden.
Die 17 zeigt ein Blockschaltbild auf hohem Abstraktionsniveau für ein drahtgebundenes ATM-Netzwerk als Basis für ein drahtloses ATM-Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind die Hauptkomponenten die ATM-Adaptionsschicht AAL, statistische Konzentratoren, ATM-Vermittlungseinheiten, Übertragungsverbindungen und Steuerrechner. Die statistischen Konzentratoren und ATM-Vermittlungen enthalten Glättungspuffer zum zeitweisen Speichern ankommender Datenpakete, die nicht unmittelbar abgegeben werden, da im Fall eines Konzentrators durch aktive Anwender generierte Datenpakete parallel ankommen, jedoch am Ausgang sequentiell abgegeben werden, oder, da im Fall einer Vermittlung mehrere Datenpakete parallel für denselben Ausgang ankommen, können bei diesem Ausgang sequentiell abgegeben werden. Demnach wird in Abhängigkeit von der Zeit die Zahl der in jedem Glättungspuffer gespeicherten und über diesen übertragenen Datenpakete in Übereinstimmung mit den Erzeugungsmustern für Datenpakete bei den Endteilnehmern zu- und abnehmen. Ein typisches Beispiel für derart übertragene Datenpakete sind die 53 Byte ATM-Datenpakete.
Ferner begrenzen die Steuerrechner die Verkehrsdichte auf den unterschiedlichen Verbindungen derart, daß Garantien für die Qualität der Dienste QoS(Quality of Service) eingehalten werden. Aus diesem Grund muß ein vorgegebener Anwender vor der in Anspruchnahme eines Dienstes eine Verbindung zu dem beabsichtigten Empfänger anfordern, und anschließend versucht der Zugriffscontroller eine Verbindung durch das Netzwerk zu finden. Läßt sich eine derartige Verbindung finden, so wird eine virtuelle Verbindungsnummer dieser Verbindung zugeordnet, und den Verbindungstabellen in den zwischenliegenden Vermittlungen werden Befehle zum Vermitteln jedes ATM-Datenpakets mit dieser virtuellen Verbindungsnummer in deren Zellenheaderteil übermittelt. Der Anwender kann dann frei über diese neu eingerichtete virtuelle Verbindung kommunizieren.
Zudem ist, wie in 17 gezeigt, die AAL Einheit zum Umsetzen einer Datenpaketmeldung eines Anwenders in eine Folge von ATM-Datenpaketen zuständig, sowie zum erneuten Zusammenfügen von ATM-Datenpaketen in vollständige Meldungen.
Hierbei kann eine Meldung aus einem einzelnen Datenpaket bestehen, beispielsweise einem Datenwert oder einem Bildwert, oder einem fortlaufenden Bitstrom, beispielsweise Sprache oder Video.
Im Gegensatz zu dem drahtlosen paketvermittelten GPRS-Kommunikationssystem, bei dem jede Verbindung einen nach Anforderung bereitgestellten Zugriff zu den Resourcen hat, der für diese Verbindung reserviert ist, liegt in dem drahtlosen ATM-Kommunikationssystem ein Netzwerk mit virtueller Verbindungsausbildung vor, bei dem Resourcen nicht auf einer exklusiven Grundlage zugeordnet werden, sondern statisch zwischen mehreren Verbindungen geteilt sind.
Insgesamt basiert die ATM-Technologie auf einem virtuellen Pfadkonzept zum Trennen der Zusammenfassung von virtuellen Verbindungen in unabhängig handhabbare Gruppen. Die virtuellen Verbindungen, die einen gemeinsamen virtuellen Pfad VP teilen, werden als virtuelle Kanäle bezeichnet. Das VP-Konzept ist zum Erzeugen einer sinnvollen Zugriffsstrategie wesentlich, da es einen Auftrag in unabhängige Gruppen erheblich kleinerer Aufträge aufteilt.
Wie in 18 gezeigt, besteht ein enger Zusammenhang zwischen den Elementen des drahtlosen ATM-Kommunikationssystems und den Elementen eines ATM-Netzes, wie es in 17 gezeigt ist. Insbesondere sind drei Punkte anzusprechen, damit ein drahtloses ATM-Kommunikationsnetzwerk realsierbar ist. Der erste besteht in der Reduzierung oder Eliminierung der Beeinträchtigung einer Funkverbindung zwischen der Mobileinheit und der Basisstation, wie oben unter Bezug auf die 2 bis 9 ausführlich erörtert. Der zweite besteht in der Bereitstellung eines schnellen Funkkanals innerhalb jeder Zelle, auf den durch die Basisstation und jede Mobileinheit in dieser Zelle bei Bedarf zugegriffen werden kann. Schließlich ermöglicht ein wirksamer Funkzellen-Handhabungsprozess den Einsatz einer großen Zahl geringerer Zellen und somit eine höhere Kapazität pro Teilnehmer.
Wie oben dargelegt, besteht ein Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung in der Handhabung der Beeinträchtigungen des Funkkanals zwischen der Mobileinheit und der Basisstation. Während sich ein langsam verändernder Schatten-Schwundvorgang dadurch vermeiden läßt, daß eine Mobilverbindung an eine Zellposition mit geringerer Schattenbildung abgegeben wird, stellen der Rayleigh Schwundvorgang und die Kanalwechselinterferenz Beeinträchtigungen dar, die zu dynamisch sind, um durch eine Zellübergabe gehandhabt zu werden.
Während die vorliegende Erfindung anhand einer allgemeinen Beschreibung eines drahtlosen ATM-Kommunikationssystems beschrieben wurde, ist einfach zu erkennen, daß sie sich an unterschiedliche, momentan installierte, drahtlose ATM-Kommunikationssysteme anpassen läßt. Beispiele sind das 5,2 GHz Band mit dem Namen Supernet, ein drahtloses ATM LAN-Kommunikationssystem oberhalb von 10 GHz für Europa spezifiziert durch das Institute für Europäische Telekommunikationsstandards ETSI, und zudem die drei ISM-Bänder bereitgestellt von der Bundesnachrichtenkommission FCC in den Vereinigten Staaten entsprechend dem 950 MHz Band, dem 2,4 GHz und dem 5,8 GHz Band. Ferner besteht ein anderes Beispiel in dem 1,9 GHz Band, das von der FCC-Behörde für PCS-Betriebsvorgänge bereitgestellt ist.

Claims

Übertragungsstation für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem, enthaltend: a) eine erste Sende- und Empfangsvorrichtung (12) zum Übertragen von Datenpaketen zu und von zumindest einer sich bewegenden Mobileinheit (14), die mit dem Übertragungsgerät über zumindest einen Funkkanal verbunden ist; und b) Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) zum Bestimmen der Tatsache, ob eine Übertragung zwischen der Sende- und Empfangsvorrichtung (12) und der Mobileinheit (14) erfolgreich durchgeführt ist, gekennzeichnet durch c) eine Übertragungskanal-Zuordnungsvorrichtung (20), derart, daß c1) ein Übertragungskanal einer anderen Mobileinheit (14) dann zugeordnet wird, wenn die Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) eine fehlerhafte Übertragung bestimmt und c2) eine wiederholte Übertragung des Datenpakets von der Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) nach Art der Störung nicht erfolgversprechend bewertet ist.
Übertragungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskanal-Zuordnungsvorrichtung (20) so ausgebildet ist, daß sie den Übertragungskanal auf der Grundlage einer von der Mobileinheit (14) empfangenen Rückmeldung erneut zuordnet.
Übertragungsstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Kanalstatus-Bewertungsvorrichtung enthält, zum Vermeiden einer erneuten Zuordnung eines Übertragungskanals, der momentan blockiert ist.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Übertragungsanforderungsvorrichtung (24) enthält, zum Identifizieren des nächsten Kanals, der während des Betriebs für die Übertragung einzusetzen ist.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) so ausgebildet ist, daß sie fortlaufend eine erneute Übertragung durch die Übertragungskanal-Zuordnungsvorrichtung (20) solange initiiert, bis eine vorgegebene Dauer verstrichen ist.
Übertragungsstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Dauer anhand der Rayleigh Schwunddauer definiert ist.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs-Überwachungsvorrichtung (18) so ausgebildet ist, daß sie eine Rückmeldung von der Mobileinheit (14) empfängt, und zwar zum Initiieren einer erneuten Zuordnung durch die Übertragungskanal-Zuordnungsvorrichtung (20) in Abhängigkeit von dem Inhalt der Rückmeldung.
Übertragungsstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskanal-Zuordnungvorrichtung (20) einen Übertragungskanal erneut selektiv zuordnet, in Abhängigkeit von der Art der Störung, wie einem Rayleigh Schwundvorgang, einem LOG-Normal-Schwundvorgang oder einem Streckendämpfungs-Schwundvorgang.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Basisstation (BSC, BTS) oder ein Stützknoten für ein allgemeines Paketdienstsystem (GPRS) ist.
Übertragungsstation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein mobiles Vermittlungszentrum (MSC) eines drahtlosen Kommunikationssystem (GSM) integriert ist.
Übertragungsstation nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung (18) Steuerdatenrahmen für eine logische Verbindung mit Steuer- und Adressierinformation überträgt.
Übertragungsstation nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung (18) Punkt-Punkt-Protokoll (PPP) Datenrahmen überträgt.
Überträgungsstation nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung (18) paketvermittelnde öffentliche Dateneinheiten (PSPDN PDU) überträgt.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gateway-Stützknoten (GGSN) in einem allgemeinen paketorientierten Funkdienst-Kommunikationsdienst (GPRS) ist.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hosteinheit in einem Datennetzwerk (LAN) ist.
Übertragungsstation nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung (18) Paketadressierungs-Datenpakete überträgt.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Basisstation-Untersystem (BSS) in einem digitalen GSM-Kommunikationsnetz (GSM) ist, das paketorientierte Datendienste (GPRS) unterstützt und daß die Datenpakete den wahlfreien Paketzugriffsmeldungen und dem Paketzugriffs-Grundmeldungen entsprechen.
Übertragungsstation nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung (18) Datenpakete im Zusammenhang mit einem GPRS Mobilitätsmanagement im Rahmen eines Anmelde- und Vermittlungs-Aktualisierungsprozesses übermittelt.
Übertragungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Puffer in einem statistischen Konzentrator ist, und/oder ein Puffer in einer ATM-Vermittlung und/oder ein Steuerrechner und/oder eine Adaptionsschichtvorrichtung in einem drahtlosen ATM-Kommunikationsnetzwerk.
Übertragungsstation nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangsvorrichtung (18) Datenpakete als 53 Byte ATM-Datenpakete überträgt.
Mobileinheit für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem, enthaltend: a) eine zweite Sende- und Empfangsvorrichtung (26) zum Übertragen von Datenpaketen zu und von einem Übertragungsgerät (10), b) eine Signalauswertevorrichtung (28) zum Auswerten des Pegels des von der zweiten Sende- und Empfangsvorrichtung (26) empfangenen Signals, c) eine Übertragungsanalysevorrichtung (30) zum Identifizieren einer Störung des von der zweiten Sende- und Empfangsvorrichtung (26) empfangenen Signals und zum Bestimmen einer Art der Störung, d) eine Rückmeldungsvorrichtung (32) zum Bestimmen einer Rückmeldung der Störungsart, wie sie durch die Übertragungsanalysevorrichtung (30) ausgegeben ist, und zum Senden der Rückmeldung über die zweite Sende- und Empfangsvorrichtung (26) bei Auftreten einer Störung.
Mobileinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanalysevorrichtung (30) einen Rayleigh Schwundvorgang durch Schätzung der Zeit zwischen zwei lokalen Minima des empfangenen Signals und durch Vergleichen dieser Zeit mit einem festgelegten Wert identifiziert.
Mobileinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanalyseeinheit (30) den Rayleigh Schwundvorgang anhand eines Approximationsausdrucks für eine Pegeldurchgangsrate des empfangenen Signals relativ zu einem vorgegebenen Analysepegel schätzt.
Mobileinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanalyseeinheit (30) einen LOG-Normal-Schwundvorgang durch Auswertung des lokalen Mittelwertes von der zweiten Sende- und Empfangseinheit (26) empfangenen Signals der Mobileinheit (14) empfangenen Signals schätzt.
Mobileinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanalyseeinheit (30) einen Pfadverlust-Schwundvorgang auf der Grundlage eines globalen Mittelwertes des von der zweiten Empfänger- und Empfangsvorrichtung (26) der Mobileinheit (14) empfangenen Signals schätzt.
Mobileinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanalyseeinheit (30) einen Pfaddämpfungsschwundvorgang auf Grundlage der Distanz zwischen der Mobileinheit (14) und den zugeordneten Übertragungsgerät (10) gemäß Ls(dB) = 33.4(dB) – 20 log(fMHz) – 20 log(dkm).schätzt.
Mobileinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsanalyseeinheit (30) den Streckendämpfungsschwundvorgang auf der Grundlage von Okumuara's Modell schätzt.
Mobileinheit für ein drahtloses paketorientiertes Kommunikationssystem, enthaltend: a) eine dritte Sende- und Empfangsvorrichtung (26) zum Übertragen von Datenpaketen zu und von einem Übertragungsgerät (10) und zum Empfangen von ausgehend von mindestens einem Basisstation-Untersystem (BSS 1; ...; BSS 5) gesendeter Sendeinformation, b) eine Ortsspezifikationsvorrichtung (30) zum Selektieren ortsspezifischer Daten aus der empfangenen Sendeinformation, und c) eine Rückmeldevorrichtung (32) zum Bilden einer Rückmeldung im Hinblick auf die von der Ortsspezifikationsvorrichtung (30) ausgegebenen ortsspezifischen Daten für die Identifikation von Gebieten, in denen per se von einer Störung der Übertragung auszugehen ist, derart, dass d) die Ortsspezifikationsvorrichtung (30) eine Zellkennung (Cell Ill Idi) oder einen Basisstations-Identitätscode (BSIC i) oder eine Länge (loi) und eine Breite (lai) für das Baissstations-Untersystem (BSS 2; ... BSS 5) als ortsspezifische Daten identifiziert.
Mobileinheit nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobileinheit (14) eine Recheneinheit (30) zum Empfangen der Länge (loi) und der Breite (lai) des Basisstations- und des Systems (BSS 1, ...; BSS 5) und zum Bestimmen einer geschätzten Länge (loi) und Breite (lai) für die Mobileinheit (14) enthält.
Mobileinheit nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (30) die geschätzte Länge (loi) und Breite (lai) als linearer Mittelwert dann berechnet, wenn mehr als ein Wert für die Länge (loi) und Breite (lai) empfangen sind.
Verfahren zum Übertragen von Daten in einem drahtlosen paketorientierten Kommunikationssystem, enthaltend die Schritte: a) Übertragen von Datenpaketen zwischen einem Sendegerät (10) und einer Mobileinheit (14); b) Bestimmen der Tatsache, ob eine Datenpaketübertragung zwischen dem Sendegerät (10) und der Mobileinheit (14) erfolgreich ausgeführt wird, und c) erneutes Zuordnen eines Übertragungskanals zu einer anderen Mobileinheit (14) in dem Fall, in dem festgestellt wird, daß die Übertragung des Datenpakets nicht erfolgreich ist und weiterhin eine erneute Übertragung des Datenpakets gemäß der Art der Störung als nicht erfolgversprechend bewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe Datenpaket fortlaufend zwischen dem Sendegerät und der Mobileinheit (14) solange übertragen wird, bis eine festgelegte Zeit verstrichen ist, zum Anzeigen einer langanhaltenden Störung des Funkkanals.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß ein Datenpaket erneut nur dann übertragen wird, wenn die Mobileinheit (14) Störungen des Übertragungskanals durch eine Rückmeldung anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Funkkanals in der Mobileinheit (14) in Abhängigkeit von lokalen Empfangsbedingungen bestimmt wird.