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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren und eine Anordnung
zum Übertragen
von Daten im Funkanschlussnetz eines Zellularsystems. Die Erfindung
betrifft insbesondere die effiziente Verwendung der Übertragungsbetriebsmittel über die
Funkschnittstelle.
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Herkömmlicherweise
wurden Telekommunikationssysteme verwendet, um Sprache zu übertragen,
und sie realisierten Leitungsvermittlung. Bei der Leitungsvermittlung
wird eine bestimmte Menge von Übertragungsbetriebsmitteln
in all den Netzen reserviert, durch welche die Verbindung läuft. Die Übertragungsbetriebsmittel
sind über
Funkschnittstellen für gewöhnlich am
meisten begrenzt. Zum Beispiel sind die Funkanschlussnetze von Zellularsystemen
normalerweise die Engpässe
von Zellularsystemen. Im Funkanschlussnetz des globalen Systems
für mobile Kommunikation
(GSM) zum Beispiel wird ein bidirektionaler leitungsvermittelter
Kanal für
jeden Ruf reserviert. Die Übertragungskapazität des bidirektionalen
Kanals ist in beiden Richtungen dieselbe und wird zum Beispiel auf
der Basis der Sprachqualität
gewählt,
die der Benutzer verlangt. Beim Gespräch spricht normalerweise nur
jeweils ein Gesprächspartner,
weshalb etwa die Hälfte
der reservierten Betriebsmittel nicht effizient genutzt wird.
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Im
Funkanschlussnetz der erhöhten
Datenrate für
GSM-Evolution (EDGE
für engl.
Enhanced Data Rate for GSM Evolution), das eine verbesserte Version
des GSM ist, die eine leitungsvermittelte und paketvermittelte Datenübertragung
mit einer höheren Rate
als das aktuelle GSM bereitstellt, ist es möglich, unidirektionale leitungsvermittelte
Verbindungen zu reservieren. Mit anderen Worten, die Aufwärtsverbindungen
und die Abwärtsverbindungen
können
unabhängig
reserviert werden, und die Übertragungskapazität von zwei
in Beziehung stehenden Verbindungen muss nicht dieselbe sein. Ferner
kann die unidirektionale Verbindung dynamisch reserviert werden, nur
wenn Sprache zu übertragen
ist. EDGE ist am Prioritätstag
dieser Patentanmeldung in Spezifikation.
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Die
Funkanschlussnetze von GSM und EDGE sind Systeme mit Vielfachzugriff
im Zeitmultiplex (TDMA für
engl. Time Division Multiple Access). In TDMA-Systemen besteht ein
Kommunikationskanal aus einer Folge von Funkbursts, welche in einem
bestimmten vorgegebenen Zeitschlitz in sequenziellen TDMA-Rahmen
gesendet werden. 1 stellt ein Beispiel von acht
TDMA-Rahmen 1 bis 8 dar, welche jeweils aus acht
Zeitschlitzen 11 bis 18 bestehen. In leitungsvermittelten
Verbindungen gibt es für
gewöhnlich
irgendeine spezifische Zeichengabe, welche jedes Mal stattfindet,
wenn eine leitungsvermittelte Verbindung aufgebaut oder abgebaut
wird.
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1 stellt
Beispiele von drei Kanälen
des allgemeinen EDGE-Funkanschlussnetzes (GERAN für engl.
General EDGE Radio Access Network) dar, welches drei verschiedene Übertragungsdatenraten für leitungsvermittelte
Verbindungen unterstützt.
Die leitungsvermittelten Funkanschlussträger werden für gewöhnlich Kanäle genannt,
und zum Beispiel wird im Funkanschlussnetz des GSM ein Kanal durch
die Zeitschlitzanzahl innerhalb einer bestimmten TDMA-Rahmenfolge
spezifiziert. Die TDMA-Rahmen einer bestimmten Folge (d.h. in Beziehung
stehend mit einem bestimmten Kanal) können unter Verwendung verschiedener
Frequenzen übertragen
werden.
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Für einen
Kanal mit voller Übertragungsrate (FR
für engl.
full rate) im GERAN wird ein Zeitschlitz in jedem TDMA-Rahmen reserviert,
der mit einem bestimmten Kanal in Beziehung steht. Für einen
Kanal mit halber Übertragungsrate
(HR für
engl. Half Rate) wird ein Zeitschlitz in jedem zweiten TDMA-Rahmen
reserviert, und für
einen Kanal mit einer Viertel-Übertragungsrate
(QR für
engl. Quarter Rate) wird ein Zeitschlitz in jedem vierten TDMA-Rahmen reserviert.
Normalerweise sind die reservierten Zeitschlitze in jedem Rahmen
dieselben, ähnlich
wie 1 veranschaulicht.
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Die
physikalische Datenübertragung über die
Funkschnittstelle erfolgt unter Verwendung von Funkbursts, welche
aus einer bestimmten Anzahl von Symbolen bestehen. Jedes Symbol
entspricht einer bestimmten Anzahl von Bits: die genaue Anzahl von
Bits hängt
vom eingesetzten Modulationssystem ab. Zum Beispiel gibt es bei
der Achtphasenumtastung (8PSK für
engl. Octonary Phase Shift Keying) acht verschiedene Symbole, und
die Anzahl von Bits je Symbol beträgt demnach 3, während bei
der gaußschen
Mindestwertumtastung (GMSK für
engl. Gaussian Minimum Key Shifting) jedes Symbol ein Bit transportiert.
Dies sind Beispiele für
Modulationssysteme, die im GERAN verwendet werden.
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Daten,
welche über
die Funkschnittstelle übertragen
werden sollen, werden normalerweise kanalcodiert und verschachtelt,
bevor sie auf die Symbole abgebildet werden. Kanalcodieren fügt Redundanz
zu den Daten hinzu, und das Ziel des Kanalcodierens ist es, die
Daten wiederzugewinnen, selbst wenn einige gelegentliche Übertragungsfehler
auftreten. Verschachteln bedeutet, dass zum Beispiel sequenzielle
Datenblöcke
nicht einer nach dem anderen, sondern in irgendeiner anderen Reihenfolge
gesendet werden. Auf diese Weise können mehr gebündelte Übertragungsfehler
toleriert werden.
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Bei
Sprachanwendungen wird die digitalisierte Sprache normalerweise
unter Verwendung eines bestimmten Sprachcodierverfahrens komprimiert,
bevor sie über
die Funkschnittstelle übertragen wird.
Die codierte Sprache hängt
von der Zielsprachqualität
und von der Effizienz des Sprachcodierverfahrens ab. Die codierte
Sprache wird für
gewöhnlich in
Sprachrahmen übertragen,
und ein Sprachrahmen entspricht normalerweise ungefähr der Dauer
von vier TDMA-Rahmen. Innerhalb eines FR-Kanals entsprechen 6 Sprachrahmen
(120 ms) einer Dauer von 26 TDMA-Rahmen (24 für Sprache + 1 für langsamen
assoziierten Steuerkanal oder SACCH (für engl. Slow Associated Control
Channel) + 1 für
unbelegt). Die Sprachrahmen werden mit einem geeigneten Kanalcodierverfahren
kanalcodiert; die Wahl des Kanalcodierverfahrens wird für gewöhnlich durch
die Übertragungsdatenrate
des Kommunikationskanals beeinflusst, der für den Ruf reserviert ist. Für einen FR-Kanal
ist die Anzahl von Bits eines kanalcodierten Sprachrahmens normalerweise
gleich wie oder weniger als die Anzahl von Bits, die durch vier
Funkbursts transportiert werden. Die Verschachtelungstiefe, womit
gemeint ist, über
wie viele Funkbursts ein bestimmter codierter Datenrahmen abgebildet
wird, hängt
normalerweise ebenfalls von der Übertragungsdatenrate
des Kommunikationskanals ab.
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2 stellt
eine diagonale Verschachtelung schematisch dar, wobei zwei kanalcodierte
Datenblöcke 21 und 22 als
Beispiel verwendet werden. Ziehen wir ein Beispiel in Betracht,
wobei ein FR-Kanal verfügbar
ist und eine diagonale Verschachtelung mit einer Verschachtelungstiefe
von 8 Bursts verwendet wird. Der kanalcodierte Datenblock 21 wird
unter Verwendung von acht Funkbursts übertragen, welche einem bestimmten
Zeitschlitz des TDMA-Rahmens entsprechen. Bestimmte erste Symbole/Bits
der vier ersten Funkbursts (in der Figur durch die Rechtecke 211 bis 214 dargestellt)
und bestimmte zweite Symbole/Bits der nächsten vier Funkbursts (in
der Figur durch die Rechtecke 215 bis 218 dargestellt)
werden verwendet, um den kanalcodierten Datenblock 21 zu übertragen.
Die ersten Symbole/Bits derselben letzteren Funkbursts, welche zum Übertragen
des kanalcodierten Datenblocks 21 verwendet werden, werden verwendet,
um einen Teil des kanalcodierten Datenblocks 22 zu übertragen.
Der Rest des kanalcodierten Datenblocks 22 wird unter Verwendung
der zweiten Symbole/Bits der nächsten
vier Funkbursts übertragen. 2 stellt
schematisch nur dar, wie jeder Funkburst die kanalcodierten Blöcke transportiert. Die
Einzelheiten dessen, wie die Bits der codierten Datenblöcke auf
die Symbole/Bits der Funkbursts abgebildet werden, sind zum Beispiel
in der technischen Spezifikation GSM 0503 des europäischen Instituts
für Telekommunikationsnormen
(ETSI für
engl. European Telecommunication Standardization Institute) zu finden.
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Bestimmte
Echtzeitanwendungen, wie beispielsweise Sprache, stellen normalerweise
sehr strenge Verzögerungsanforderungen.
Wenn der verfügbare
Kanal ein HR-Kanal ist, dann wird die Kanalcodierung für gewöhnlich so
gewählt,
dass die Anzahl von Bits eines kanalcodierten Sprachrahmens unter
Verwendung von zwei Funkbursts übertragen werden
kann. Folglich beträgt
die Verschachtelungstiefe für
diagonales Verschachteln normalerweise vier Funkbursts. Die Funkbursts,
die in 2 mit HR gekennzeichnet sind, stellen eine Situation
dar, in welcher ein HR-Kanal und die Verschachtelungstiefe von vier
Funkbursts verwendet werden. Ähnlich
entsprechen Funkbursts, die mit QR gekennzeichnet sind, einer Situation,
in welcher ein QR- Kanal
und die Verschachtelungstiefe von zwei Funkbursts verwendet werden.
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Nichtkontinuierliche Übertragung
(DTX für engl.
discontinuous transmission) bedeutet, dass Sprachrahmen nur übertragen
werden, wenn ein jeweiliger Gesprächspartner des Rufs spricht.
In typischen Gesprächen
sprechen die Gesprächspartner abwechselnd,
und etwa die Hälfte
der Übertragungskapazität kann durch
Einsetzen der DTX eingespart werden. Eine Folge von Sprachrahmen
entspricht jedem Sprachblock in einem Gespräch. Wenn die kanalcodierten
Sprachrahmen im Beginn und im Ende der Übertragung jeder Folge von
Sprachrahmen diagonal verschachtelt werden, gibt es eine bestimmte Anzahl
von Funkbursts, die nur zum Teil verwendet wird. Zum Beispiel beträgt für einen
FR-Kanal und für eine
diagonale Verschachtelung von acht Bursts die Anzahl von teilweise
unbenutzten Funkbursts acht: vier erste Funkbursts und vier letzte
Funkbursts, die mit einem Sprachblock in Beziehung stehen. 2 veranschaulicht
diese Situation: wenn die kanalcodierten Datenrahmen 21 und 22 einem
Sprachblock entsprechen, zeigen die weißen Rechtecke unbenutzte Teile
oder, mit anderen Worten, vergeudete Nutzdaten von Funkbursts, an.
Diese Nutzdaten sind für
die Verbindung reserviert, können
aber durch die Verbindung nicht effizient genutzt werden.
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Bestimmte
Sprachcodierverfahren verwenden die vergeudeten Nutzdaten der Funkbursts
am Beginn und am Ende jedes Sprachblocks, um bestimmte Informationen über die
Sprachcodierung zu übertragen.
Adaptive Mehrratencodierung (AMR für engl. Adaptive Multi-rate)
ist ein Sprachcodierverfahren, wobei die digitalisierte Sprache
unter Verwendung verschiedener Betriebsarten codiert werden kann.
Der Empfänger
muss wissen, welche AMR-Betriebsart in Verwendung ist, um den Sprachrahmen decodieren
und die digitalisierte Sprache wiederherstellen zu können. Wenn
eine AMR-Codierung und DTX verwendet werden, wird am Beginn jedes Sprachblocks
ein ONSET-Rahmen, welcher die AMR-Betriebsart des ersten Sprachrahmens
im Sprachblock anzeigt, übertragen.
Dieser ONSET-Rahmen wird unter Verwendung der ersten Funkbursts übertragen,
die mit dem Sprachblock in Beziehung stehen, genauer gesagt, die
Symbole/Bits der ersten Funkbursts, welche nicht den ersten kanalcodierten
Sprachrahmen des Sprachblocks transportieren. In 3 wird
der ONSET-Rahmen
demnach unter Verwendung der Teile 311 bis 314 der Funkbursts übertragen. 3 stellt
ein Beispiel dar, wobei ein FR-Kanal und diagonales Schachteln über acht
Funkbursts verwendet werden. Außerdem
wird, damit der Empfänger
das Ende eines Sprachblocks erkennen kann, ein SID_FIRST-Rahmen
am Ende eines Sprachblocks übertragen.
Dieser Rahmen wird unter Verwendung der letzten Funkbursts, die
mit dem Sprachblock in Beziehung stehen, übertragen, genauer gesagt unter
Verwendung jener Symbole/Bits (Teile 321 bis 324 in 3)
der letzten Funkbursts, welche nicht den letzten kanalcodierten Sprachrahmen
transportieren.
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Die
ONSET- und SID_FIRST-Rahmen werden kanalcodiert, bevor sie übertragen
werden. Selbst beim stärksten
Kanalcodierverfahren (mit anderen Worten, dem Verfahren, das die
größte Menge von
kanalcodierten Daten erzeugt) kann nur ein Teil der vergeudeten
Nutzdaten verwendet werden. Der Rest der Nutzdaten wird normalerweise
in eine bestimmte Wiederholungssequenz gefüllt, welche keinerlei Informationen
an den Empfänger
transportiert.
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Es
gibt einen Vorschlag, die vergeudeten Nutzdaten am Beginn und am
Ende jedes Sprach/Datenblocks zu eliminieren. 4 veranschaulicht
diesen Vorschlag. Ziehen wir einen Sprach/Datenblock in Betracht,
der auf eine bestimmte Anzahl von Datenrahmen komprimiert werden
kann. In dem Beispiel, das in 4 dargestellt ist,
ist der Sprach/Datenblock zu vier Datenrahmen komprimiert. Von diesen
Datenrahmen sind die mittleren kanalcodiert und verschachtelt, wie
für die
Verbindung allgemein spezifiziert. In 4 sind die
zweiten und dritten kanalcodierten Datenrahmen 21 und 22 diagonal über acht
Funkbursts geschachtelt, ähnlich
wie die kanalcodierten Datenrahmen 21 und 22 in 2 und 3.
Der erste Datenrahmen wird unter Verwendung einer Kanalcodierrate,
welche die Hälfte der
spezifizierten Rate ist, kanalcodiert, und die resultierende Anzahl
von Bits im ersten kanalcodierten Datenrahmen 41 kann unter
Verwendung des Teils (411 bis 414) der ersten
vier Funkbursts übertragen werden,
welche nicht verwendet werden, um den zweiten kanalcodierten Sprachrahmen 21 zu
transportieren. Der letzte Datenrahmen eines Sprachblocks wird auf ähnliche
Weise kanalcodiert und über die
letzten vier Funkbursts (421 bis 424) geschachtelt.
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Das
Problem bei diesem Vorschlag ist, dass die Link-Level-Leistung der ersten und letzten
Datenrahmens eines Sprach/Datenblocks reduziert ist. Die schwächere Kanalcodierung
und die geringere Verschachtelungstiefe machen diese Rahmen anfälliger für Übertragungsfehler.
Insbesondere wenn es sich bei den zu übertragenden Daten um Sprache
handelt, kann dies zu Kürzungen
von Sprachblockanfängen
führen
und die wahrgenommene Qualität
der Sprache reduzieren. Außerdem
ist es bei Verwenden dieses Vorschlags, wenn eine AMR-Sprachcodierung
verwendet wird, nicht möglich,
die ONSET- und SID_FIRST-Rahmen
zu senden, welche der Empfänger
zum Wiederherstellen der digitalisierten Sprache braucht.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Übertragen von Daten, die einem
Datenblock entsprechen, vorzustellen, wobei die Nutzdaten der Funkbursts, über welche
der kanalcodierte Datenblock geschachtelt wird, effizient genutzt
werden. Eine weitere Aufgabe ist es, solch ein Verfahren vorzustellen,
wobei jeder der Datenrahmen, der mit einem bestimmten Datenblock
in Beziehung steht, auf eine ähnliche
Art und Weise kanalcodiert und verschachtelt wird. Eine weitere
Aufgabe ist es, ein Verfahren vorzustellen, das die Übertragung
von Informationen ermöglicht,
die bei der Verarbeitung der Datenrahmen gebraucht werden.
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Die
Aufgaben der Erfindung werden durch Übertragen von einigen eingebetteten
Informationen in den teilweise unbenutzten ersten und letzten Funkbursts, über welche
die Datenrahmen geschachtelt werden, welche einem bestimmten Datenblock
entsprechen, erreicht.
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Ein
Verfahren gemäß der Erfindung
ist ein Verfahren zum Senden von bestimmten ersten Daten und bestimmten
zweiten Daten, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Kanalcodieren
der ersten Daten, was zu codierten ersten Daten führt,
- – Schachteln
eines ersten Teils jedes Datenelements von codierten ersten Daten über einen
bestimmten ersten Teil von bestimmten ersten Funkbursts und eines
zweiten Teils jedes Datenelements von codierten ersten Daten über einen
bestimmten zweiten Teil von bestimmten zweiten Funkbursts, wobei
der erste Teil sich von dem zweiten Teil unterscheidet,
- – Senden
des ersten Teils des ersten Datenelements von codierten ersten Daten
unter Verwendung von bestimmten dritten Funkbursts, welche die ersten
Funkbursts sind, die mit dem ersten Datenelement von codierten ersten
Daten in Beziehung stehen, und
- – Senden
des zweiten Teils des letzten Datenelements von codierten ersten
Daten unter Verwendung des zweiten Teils von bestimmten vierten Funkbursts,
welche die zweiten Funkbursts sind, die mit dem letzten Datenelement
von codierten ersten Daten in Beziehung stehen, und das Verfahren
dadurch gekennzeichnet ist, dass es ferner den Schritt des Sendens
der zweiten Daten unter Verwendung eines sonst unbenutzten Nebenteils des
zweiten Teils der dritten Funkbursts und/oder eines sonst unbenutzten
Nebenteils des ersten Teils der vierten Funkbursts umfasst.
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In
einem Verfahren gemäß der Erfindung werden
bestimmte erste Daten, zum Beispiel eine Folge von Sprachrahmen,
welche einem ersten Sprachblock entsprechen, kanalcodiert. Die codierten
ersten Daten, zum Beispiel kanalcodierte Sprachrahmen, werden diagonal über eine
bestimmte Anzahl von Funkbursts geschachtelt. Die Funkbursts gehören zum
Unterstützen
einer leistungsvermittelten Verbindung, welche zur Übertragung
der ersten Daten aufgebaut wird. Die Verschachtelung erfolgt normalerweise
derart, dass die codierten ersten Daten Datenelement für Datenelement
verarbeitet werden, zum Beispiel jeweils ein kanalcodierter Sprachrahmen.
Bestimmte erste Symbole oder Bits einer bestimmten Anzahl von Funkbursts
werden verwendet, um einen bestimmten Teil eines Datenelements von
codierten Daten zu übertragen, und
der Rest des Datenelements von codierten Daten wird unter Verwendung
von bestimmten anderen Funkbursts übertragen, wobei andere Symbole
oder Bits verwendet werden, als in jenen Funkbursts verwendet werden, die
den ersten Teil des Datenelements von codierten Daten transportieren.
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Jedes
Datenelement von codierten Daten, zum Beispiel ein kanalcodierter
Sprachrahmen, wird unter Verwendung von zwei Gruppen von Funkbursts übertragen:
bestimmten ersten Funkbursts und bestimmten zweiten Funkbursts.
Bei Inbetrachtziehen dessen, dass das erste Datenelement von codierten Daten
einem Datenblock entspricht, werden alle Nutzdaten der zweiten Funkbursts
in der Übertragung
der ersten Daten verwendet, da sie verwendet werden, um sowohl einen
Teil des ersten Datenelements von codierten Daten als auch einen
Teil des zweiten Datenelements von codierten Daten zu übertragen.
Ein bestimmter Teil der Nutzdaten der ersten Funkbursts, die verwendet
werden, um das erste Datenelement von codierten Daten zu übertragen,
wird jedoch nicht zur Gänze
verwendet, um die ersten Daten zu übertragen. Dasselbe trifft
auf bestimmte letzte Funkbursts zu, über welche das letzte Datenelement von
codierten Daten geschachtelt wird und deren Nutzdaten nicht zur
Gänze in
der Übertragung
des letzten Datenelements von codierten Daten verwendet werden.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass eingebettete Daten unter Verwendung
des sonst unbenutzten Teils der ersten Funkbursts, die mit einem
bestimmten Datenblock in Beziehung stehen, und/oder des sonst unbenutzten
Teiles der letzten Funkbursts, die mit einem bestimmten Datenblock
in Beziehung stehen, übertragen
werden. Der Begriff eingebettete Daten bezieht sich hierin auf Daten,
die nicht die eigentliche Ausgabe der Anwendung sind, welche die
ersten Daten erzeugt, und die unter Verwendung von Funkbursts übertragen
werden, die für
die ersten Daten reserviert sind. Die eingebetteten Daten, welche
in diesen Funkbursts übertragen
werden, können
zum Beispiel irgendwelche Systeminformationen sein, die zwischen
einer Mobilstation und dem Funkanschlussnetz übertragen werden sollen. Messberichte der
Qualität
des empfangenen Signals, Sendeleistungssteuerungsinformationen oder
Taktanpassungsinformationen sind Beispiele für solche Systeminformationen.
Diese Art von Systeminformationen wird normalerweise ziemlich oft
gesendet und erfordert nicht, dass jeweils große Informationsmengen gesendet
werden. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die eingebetteten Informationen
ohne Reservieren irgendwelcher zusätzlicher Funkbursts dafür übertragen
werden können
und die Nutzdaten der Funkbursts, die für die Übertragung der ersten Daten
reserviert sind, effizient verwendet werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung stehen die eingebetteten Daten, welche in dem sonst
unbenutzten Teil der Funkbursts übertragen
werden, mit den Protokollen in Beziehung, unter deren Verwendung
die ersten Daten zwischen den Endpunkten der Verbindung übertragen
werden. Kopfabstreifen ist eine bekannte Technik, um die Overheadmenge
von Paketdaten zu reduzieren. Wenn die Sprachrahmen zum Beispiel
zwischen einer Mobilstation und einem anderen Endpunkt durch ihr
Einkapseln in verschiedene Protokollpakete innerhalb einander übertragen
werden sollen, ist es vorteilhaft, nur die relevanten Teile der
Paketköpfe
und die Nutzdaten der innersten Protokollpakete zu übertragen.
Nachdem die Sprachrahmen über
das Funkanschlussnetz übertragen
wurden, kann ein Netzelement die Datenrahmen herstellen und sie
in Protokollpakete einkapseln, welche dieselben Kopfinformationen
aufweisen wie die Originalprotokollpakete im sendenden Ende der
Verbindung.
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Die
Verwendung des sonst unbenutzten Teils der Funkbursts, die zum Beispiel
mit einem bestimmten Sprachblock in Beziehung stehen, ermöglicht die Übertragung
der Restinformationen, welche aus einem Kopf abstreifen resultieren,
unter Verwendung derselben Funkbursts wie die Nutzdaten der Protokollpakete.
Die Informationen, die gebraucht werden, um die Protokollköpfe herzustellen,
sind daher gleichzeitig mit den Nutzdaten der Protokollpakete vorhanden.
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Wenn
die Anwendung, welche die ersten Daten erzeugt, zum Beispiel ein
Sprachcodierer, irgendwelche Informationen an die entsprechende
Anwendung am empfangenden Ende senden muss, wird diesen Informationen
der Vorrang gegenüber
allen eingebetteten Daten eingeräumt.
In vielen Fällen sind
die Informationen, die zwischen Anwendungen gesendet werden, gewisse
Parameterwerte, und einige Teile der ersten oder letzten Funkbursts,
die zum Beispiel mit einem bestimmten Sprachblock in Beziehung stehen,
sind noch zum Senden von eingebetteten Informationen verfügbar.
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Eine
Sendeanordnung gemäß der Erfindung ist
eine Anordnung, welche umfasst:
- – Mittel
zum Kanalcodieren von bestimmten ersten Daten,
- – Mittel
zum Schachteln eines ersten Teils jedes Datenelements von codierten
ersten Daten über einen
bestimmten ersten Teil von bestimmten ersten Funkbursts und eines
zweiten Teils jedes Datenelements von codierten ersten Daten über einen
bestimmten zweiten Teil von bestimmten zweiten Funkbursts, wobei
der erste Teil sich vom zweiten Teil unterscheidet,
- – Mittel
zum Senden der ersten Teils des ersten Datenelements von codierten
ersten Daten unter Verwendung von bestimmten dritten Funkbursts, welche
die ersten Funkbursts sind, die mit dem ersten Datenelement von
codierten ersten Daten in Beziehung stehen, und zum Senden des zweiten
Teils des letzten Datenelements von codierten ersten Daten unter
Verwendung des zweiten Teils von bestimmten vierten Funkbursts,
welche die zweiten Funkbursts sind, die mit dem letzten Datenelement
von codierten ersten Daten in Beziehung stehen, und welche dadurch
gekennzeichnet ist, dass die Sendeanordnung ferner Mittel zum Abbilden
von bestimmten zweiten Daten unter Verwendung eines sonst unbenutzten
Nebenteils des zweiten Teils der dritten Funkbursts und/oder eines
sonst unbenutzten Nebenteils des ersten Teils der vierten Funkbursts
umfasst.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Empfangsanordnung, welche umfasst:
- – Mittel
zum Empfangen von bestimmten kanalcodierten und verschachtelten
ersten Daten, welche unter Verwendung von bestimmten Funkbursts gesendet
wurden, und
- – Mittel
zum Decodieren der kanalcodierten ersten Daten, und welche dadurch
gekennzeichnet ist, dass es Mittel zum Extrahieren von bestimmten
zweiten Daten umfasst, welche unter Verwendung von bestimmten Nebenteilen
der Funkbursts gesendet wurden, über
welche Nebenteile der Funkbursts die kanalcodierten ersten Daten
nicht geschachtelt sind.
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Eine
Mobilstation gemäß der Erfindung
ist eine Mobilstation, welche umfasst:
- – Mittel
zum Kanalcodieren von bestimmten ersten Daten,
- – Mittel
zum Schachteln eines ersten Teils jedes Datenelements von codierten
ersten Daten über einen
bestimmten ersten Teil von bestimmten ersten Funkbursts und eines
zweiten Teils jedes Datenelements von codierten ersten Daten über einen
bestimmten zweiten Teil von bestimmten zweiten Funkbursts, wobei
der erste Teil sich vom zweiten Teil unterscheidet,
- – Mittel
zum Senden der ersten Teils des ersten Datenelements von codierten
ersten Daten unter Verwendung von bestimmten dritten Funkbursts, welche
die ersten Funkbursts sind, die mit dem ersten Datenelement von
codierten ersten Daten in Beziehung stehen, und zum Senden des zweiten
Teils des letzten Datenelements von codierten ersten Daten unter
Verwendung des zweiten Teils von bestimmten vierten Funkbursts,
welche die zweiten Funkbursts sind, die mit dem letzten Datenelement
von codierten ersten Daten in Beziehung stehen,
- – Mittel
zum Empfangen von bestimmten kanalcodierten und verschachtelten
ersten Daten, welche unter Verwendung von bestimmten Funkbursts gesendet
wurden, und
- – Mittel
zum Decodieren der kanalcodierten ersten Daten, und dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie ferner umfasst:
- – Mittel
zum Abbilden von bestimmten zweiten Daten unter Verwendung eines
sonst unbenutzten Nebenteils des zweiten Teils der dritten Funkbursts
und/oder eines sonst unbenutzten Nebenteils des ersten Teils der
vierten Funkbursts, und
- – Mittel
zum Extrahieren von bestimmten zweiten Daten, welche unter Verwendung
von bestimmten Nebenteilen der Funkbursts gesendet wurden, über welche
Nebenteile der Funkbursts die kanalcodierten ersten Daten nicht
geschachtelt sind.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Netzelement, welches umfasst:
- – Mittel
zum Kanalcodieren von bestimmten ersten Daten,
- – Mittel
zum Schachteln eines ersten Teils jedes Datenelements von codierten
ersten Daten über einen
bestimmten ersten Teil von bestimmten ersten Funkbursts und eines
zweiten Teils jedes Datenelements von codierten ersten Daten über einen
bestimmten zweiten Teil von bestimmten zweiten Funkbursts, wobei
der erste Teil sich vom zweiten Teil unterscheidet,
- – Mittel
zum Senden der ersten Teils des ersten Datenelements von codierten
ersten Daten unter Verwendung von bestimmten dritten Funkbursts, welche
die ersten Funkbursts sind, die mit dem ersten Datenelement von
codierten ersten Daten in Beziehung stehen, und zum Senden des zweiten
Teils des letzten Datenelements von codierten ersten Daten unter
Verwendung des zweiten Teils von bestimmten vierten Funkbursts,
welche die zweiten Funkbursts sind, die mit dem letzten Datenelement
von codierten ersten Daten in Beziehung stehen,
- – Mittel
zum Empfangen von bestimmten kanalcodierten und verschachtelten
ersten Daten, welche unter Verwendung von bestimmten Funkbursts gesendet
wurden, und
- – Mittel
zum Decodieren der kanalcodierten ersten Daten, und welches dadurch
gekennzeichnet ist, dass es ferner umfasst:
- – Mittel
zum Abbilden von bestimmten zweiten Daten unter Verwendung eines
sonst unbenutzten Nebenteils des zweiten Teils der dritten Funkbursts
und/oder eines sonst unbenutzten Nebenteils des ersten Teils der
vierten Funkbursts, und
- – Mittel
zum Extrahieren von bestimmten zweiten Daten, welche unter Verwendung
von bestimmten Nebenteilen der Funkbursts gesendet wurden, über welche
Nebenteile der Funkbursts die kanalcodierten ersten Daten nicht
geschachtelt sind.
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Die
angehängten
abhängigen
Patentansprüche
beschreiben einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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Merkmale,
die in einem abhängigen
Anspruch spezifiziert werden, können
mit Merkmalen weiter kombiniert werden, die in einem anderen abhängigen Anspruch
spezifiziert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung
zu erzeugen.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen
als Beispiele und auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher
beschrieben, wobei
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1 einige
bekannte Beispiele von Kanalzuordnungen in Rahmen darstellt,
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2 stellt
ein bekanntes Beispiel von diagonaler Verschachtelung schematisch
dar,
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3 stellt
ein Beispiel des Verwendens eines FR-Kanals und diagonalen Schachtelns über acht
Funkbursts dar,
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4 stellt
einen bekannten Vorschlag zum Eliminieren der vergeudeten Nutzdaten
am Beginn und am Ende jedes Sprach/Datenblocks dar,
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5 stellt
einen eingebetteten assoziierten Kanal gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung schematisch dar,
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6 stellt
einen eingebetteten assoziierten Kanal gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung schematisch dar,
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7 veranschaulicht
die Übertragung
von eingebetteten Daten gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
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8 stellt
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen von eingebetteten
Daten in einem eingebetteten assoziierten Kanal gemäß der Erfindung
dar, und
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9 stellt
ein Beispiel für
eine Sendeanordnung und eine Empfangsanordnung gemäß der Erfindung
dar.
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In
Verbindung mit der Beschreibung des Standes der Technik wurde zuvor
auf 1 bis 4 Bezug genommen. Es werden
dieselben Bezugszeichen für
entsprechende Teile in den Figuren verwendet.
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5 stellt
einen eingebetteten assoziierten Kanal gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung schematisch dar. Die Funkbursts, die in 5 durch
die Rechtecke 211 bis 218, 221 bis 228, 511 bis 514 und 521 bis 524 dargestellt
sind, sind für die Übertragung
der kanalcodierten Datenblöcke 21 und 22 reserviert.
Diese kanalcodierten Datenblöcke werden
diagonal über
die reservierten Funkbursts geschachtelt, wie in Verbindung mit
der Beschreibung des Standes der Technik ausführlich erörtert. Das Verschachteln lässt die
Teile 511 bis 514 der ersten Funkbursts, die mit
dem ersten Datenblock in Beziehung stehen, und die Teile 521 bis 524 der
letzten Funkbursts unbenutzt. Wie in Verbindung mit der Beschreibung
des Standes der Technik erörtert,
hängt die
Anzahl von teilweise unbenutzten Funkbursts von der Verschachtelungslänge und
der Übertragungsrate
des Kanals ab. Außerdem
beeinflusst das Modulationssystem die Datenmenge, die unter Verwendung der
teilweise unbenutzten Funkbursts übertragen werden kann.
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Der
unbenutzte Teil der Funkbursts, die zum Beispiel mit einem bestimmten
Sprachblock in Beziehung stehen, können verwendet werden, um eingebettete
Informationen gemäß der Erfindung
zu übertragen.
Der unbenutzte Teil der Funkbursts kann ein eingebetteter assoziierter
Kanal genannt werden. Zum Beispiel beträgt im GERAN, das einen Kanal
mit voller Übertragungsrate
und eine Verschachtelungstiefe von acht Funkbursts verwendet, die Übertragungskapazität des eingebetteten
assoziierten Kanals 456 Bits für
GMSK-Modulation und 138 Bits für 8PSK-Modulation
je Datenblock. Die Entziehungssymbole wurden bei dieser Berechnung
berücksichtigt.
Für einen
HR-Kanal und diagonale Verschachtelung mit einer Verschachtelungstiefe
von vier Funkbursts beträgt
die Kapazität
je Datenblock die Hälfte der
zuvor erwähnten
Anzahlen, und für
einen QR-Kanal und eine diagonale Verschachtelung mit einer Verschachtelungstiefe
von zwei Funkbursts beträgt die
Kapazität
je Datenblock ein Viertel der zuvor erwähnten Anzahlen.
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Wenn
wir den FR-Kanal, die Verschachtelungstiefe von acht Funkbursts
und die GMSK-Modulation als ein Beispiel in Betracht ziehen, ist
es möglich,
zusammen mit jedem Datenblock 228 Bits am Beginn eines Sprachblocks
(Rechteck 51 in 5) und 228 Bits am Ende eines
Sprachblocks (Rechteck 52 in 5) zu übertragen.
Diese 456 Bits können alle
verwendet werden, um zum Beispiel Daten zu transportieren, die mit
bestimmten Messungen in Beziehung stehen, oder es ist möglich, sie
als zwei logisch getrennte eingebettete assoziierte Kanäle zu behandeln.
Der eingebettete assoziierte Kanal, der durch die teilweise unbenutzten
Funkbursts am Beginn eines Datenblocks gebildet wird, kann zum Beispiel
Messergebnisse zu/von einer Mobilstation transportieren, und der
andere eingebettete assoziierte Kanal, der durch die teilweise unbenutzten Funkbursts
am Ende eines Datenblocks gebildet wird, kann zum Beispiel Leistungssteuerungsinformationen
transportieren. Messergebnisse, welche die Qualität des empfangenen
Funksignals beschreiben, und Leistungssteuerungsbefehle sind für das richtige
Funktionieren eines Funkanschlussnetzes wichtig, und sie werden
normalerweise ziemlich oft gesendet. Taktanpassungsinformationen
und verschiedene Rückmeldungen
sind andere Beispiele für Informationen,
welche häufig über das
Funkanschlussnetz zu senden sind.
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6 stellt
einen eingebetteten assoziierten Kanal gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung schematisch dar, wobei bestimmte Daten, die mit der
Anwendung in Beziehung stehen, welche den Datenblock erzeugt, unter
Verwendung derselben Funkbursts wie der Datenblock übertragen
werden. Betrachten wir zum Beispiel einen AMR-Sprachcodierer, welcher
im nichtkontinuierlichen Übertragungsbetrieb
verwendet wird. Wie in Verbindung mit der Beschreibung des Standes
der Technik erörtert,
wird am Beginn jedes Sprachblocks ein ONSET-Rahmen 31 übertragen,
und am Ende jedes Sprachblocks wird ein SID_FIRST-Rahmen 32 übertragen.
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Der
ONSET-Rahmen wird normalerweise kanalcodiert, und die Menge von
resultierenden kanalcodierten Daten beträgt höchstens 16 Bits. Dieser kanalcodierte
ONSET-Rahmen kann zum Beispiel unter alleiniger Verwendung des ersten
Funkbursts, der mit dem Sprachblock in Beziehung steht, transportiert
werden, wie in 6 durch das Rechteck 311 dargestellt.
Herkömmlicherweise
wird der Rest der unbenutzten Nutzdaten (611 bis 613)
mit einer bestimmten Wiederholungssequenz gefüllt, welche keine Informationen
transportiert. Es ist möglich,
andere Daten anstelle der Wiederholungssequenz zu übertragen.
Dies belässt,
wieder unter Berücksichtigung eines
GERAN-FR-Kanals, einer Verschachtelungstiefe von 8 Funkbursts und
einer GMSK-Modulation, 228
minus 16 = 208 Bits am Beginn jedes Datenblocks für einen
eingebetteten assoziierten Kanal. Der kanalcodierte SID_FIRST-Rahmen 32 füllt normalerweise
die Nutzdaten (321 bis 324) der letzten Funkbursts,
die mit einem Sprachblock in Beziehung stehen.
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Die
Anwendung, welche den Datenblock und einige in Beziehung stehende
Parameter erzeugt, die übertragen
werden müssen,
ist nicht auf Sprachcodierer beschränkt; es kann jede Anwendung
sein, welche Daten in Blöcken
erzeugt. Eine Videocodieranwendung ist ein Beispiel für solche
Anwendungen.
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7 veranschaulicht
die Übertragung
von eingebetteten Daten gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung. Der linke Teil von 7 stellt
einen Protokollstapel dar, der mit einer bestimmten Anwendung in
Beziehung steht. Die oberste Schicht des Protokollstapels ist die
Anwendung, welche einen zu übertragenden
Datenblock erzeugt. Der Datenblock kann aus einer bestimmten Anzahl von
Datenblöcken 70a, 70b und 70c bestehen,
wie in 7 dargestellt.
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Ziehen
wir ein Beispiel betracht, in welchem der Datenblock zwischen den
Endpunkten einer Verbindung in Datenpaketen übertragen wird. Die Datenblöcke 70a, 70b und 70c,
welche durch die Anwendung erzeugt werden, können in Datenpakete von bestimmten Übertragungsprotokollen
eingekapselt werden. Das Echtzeitübertragungsprotokoll (RTP für engl.
Realtime Transmission Protocol) ist ein Beispiel für ein Paketdatenprotokoll,
das für
Anwendungen geeignet ist, die keine Verzögerungen tolerieren. Die Datenblöcke 70a, 70b und 70c werden in
RTP-Protokollpakete eingekapselt, indem die Datenblöcke selbst
in den Nutzdaten der Pakete angeordnet werden und indem geeignete
Köpfe 71 zu
den Datenblöcken
hinzugefügt
werden. Einige Protokolle können
auch gewisse Informationen am Ende des Protokollpakets benötigen, aber
in 7 fügt
jedes Übertragungsprotokoll
seine eigenen Köpfe
zu den Datenköpfen
hinzu, welche durch eine obere Protokollschicht gesendet werden.
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Die
RTP-Datenpakete können
unter Verwendung des Benutzerdatagrammprotokolls (UDP für eng. User
Datagram Protocol) übertragen
werden, das auf dem Internetprotokoll (IP) abgewickelt werden kann.
UDP und IP fügen
ihre eigenen Köpfe 72 und 73 zu
den Datenpaketen hinzu. Das Datenpaket, das an ein Sicherungsschichtprotokoll
gesendet wird, besteht daher normalerweise aus den Originalnutzdaten
und vielen Köpfen.
Das Sicherungsschichtprotokoll kann ein Kopfabstreifen durchführen: die
Protokollköpfe
enthalten normalerweise verschiedene Felder, deren Inhalt zum Beispiel
aus bestimmten Parametern gefolgert werden kann, die in der Aufbauphase
einer Verbindung ausgetauscht werden, deren Inhalt sich von Paket
zu Paket nicht ändert.
Das Ergebnis des Kopfabstreifens wird Kopfabstreifrest genannt,
und es handelt sich dabei um die Informationen, die für ein bestimmtes
Paket oder eine Gruppe von Paketen übertragen werden müssen, um
zu ermöglichen,
dass das empfangende Ende die Paketköpfe wiederherstellen kann.
In 7 ist dieser Kopfabstreifrest durch das Rechteck 74 dargestellt.
Das Kopfabstreifen kann bei jedem Datenpaket 70a ähnlich erfolgen,
oder es kann zum Beispiel beim ersten Datenpaket 70a durchgeführt werden,
und dann wird der Inhalt der Köpfe
der nächsten
Datenpakete unter Verwendung der Informationen der Köpfe des
ersten Datenpakets bestimmt.
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7 stellt
ein Beispiel dar, wobei der Kopfabstreifrest des ersten Datenpakets
in der Sicherungssicht kanalcodiert wird, und die resultierenden kanalcodierten
Informationen 61 werden auf die ersten Funkbursts 611, 612 geschachtelt,
die mit einem bestimmten Datenblock in Beziehung stehen, Wie in 7 dargestellt,
ist es möglich,
dass der erste Funkburst einige anwendungsbezogene Informationen 311 trägt.
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Für die Protokollkombination
RTP/UDP/IP enthält
das Kopfabstreifergebnis normalerweise wenigstens die Reihenfolgennummer
(SN für
engl. sequence number) des RTP-Pakets, den Zeitstempel (TS für engl.
time stamp) des RTP-Pakets und das Markierungsbit (M) des RTP-Pakets.
Es ist möglich, dass
nur ein bestimmter Versatz von diesen zum Aktualisieren übertragen
werden muss. Informationen, die mit den UDP- und IP-Köpfen in
Beziehung stehen, können
direkt bestimmt werden, nachdem die ersten UDP/IP-Pakete der Verbindung
an das empfangende Ende gesendet wurden. Sobald der Kopfabstreifrest 74 und
die Nutzdaten der Datenpakete 70a, 70b und 70c über das
Funkanschlussnetz gesendet werden, kann ein Netzelement auf der
anderen Seite des Funkanschlussnetzes die RTP/UDP/IP-Pakete unter
Verwendung des Kopfabstreifrests und der übertragenen Nutzdaten wiederherstellen.
Normalerweise werden die Protokollpakete ohne die Köpfe über die
Funkschnittstelle gesendet, und das Netzelement, das die Köpfe und
das Protokollpaket wiederherstellt, kann in Abhängigkeit von der Übertragungsrichtung
zum Beispiel entweder eine Mobilstation oder eine Basisstationssteuerung (BSC
für engl.
base station controller) sein. Insbesondere in einer empfangenden
Mobilstation, welche die Datenpakete normalerweise nicht an andere
Netzelemente weiterleitet, braucht die Wiederherstellung von Köpfen nicht
bedeuten, dass eine Datenstruktur, die dem Kopf entspricht, explizit
wiederhergestellt werden muss. Es kann genug sein, dass der Kopfabstreifrest
und die Nutzdaten des Datenpakets über die IP/UDP-Protokollschicht
an die RTP-Schicht weitergeleitet werden. In den IP/UDP-Schichten
zum Beispiel können
nur einige Zähler,
welche mit der Reihenfolgennummer von IP/UDP-Protokollpaketen in
Beziehung stehen, erhöht
werden.
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Die
Länge der
RTP-SN beträgt
32 Bits, die Länge
des RTP-TS beträgt 16 Bits
und die Markierung beträgt
ein Bit. Dies bedeutet, dass die Menge von Kopfabstreifinformationen,
welche am Beginn jedes Datenblocks zu übertragen ist, 39 Bits beträgt, wenn
nur der Kopfabstreifrest des ersten Datenpakets des Datenblocks übertragen
wird. Der Kopfabstreifrest wird normalerweise kanalcodiert, und
die Menge des kanalcodierten Kopfabstreifrests beträgt normalerweise
weniger als 80 Bits. Die Anzahl von Bits in den ersten vier/drei/zwei
Funkbursts, welche einem GERAN-FR/HR/QR-Kanal und der Verschachtelungstiefe
von 8/4/2 Funkbursts entsprechen und durch die kanalcodierten und
verschachtelten Datenblöcke
nicht verwendet werden, beträgt 228/114/57
Bits. Wenn ein AMR-Codierer verwendet wird und der kanalcodierte
ONSET-Rahmen (16 Bits) gesendet werden, ist es im Falle eines FR-
und einer HR-Kanals
noch immer möglich,
den Kopfabstreifrest des ersten RTP/UDP/IP-Pakets zu senden. Wenn
ein Sprachcodierer oder eine andere Anwendung verwendet wird, welche
die Datenblöcke
erzeugt, keine Übertragung
irgendwelcher Parameter benötigt, dann
kann der Kopfabstreifrest des ersten RTP/UDP/IP-Pakets auch in einem
QR-Kanal gesendet werden, wobei der eingebetteten Kanal verwendet
wird, der durch die ersten und letzten Funkbursts gebildet wird,
die mit jedem Datenblock in Beziehung stehen. Wenn ein GERAN-FR-
oder -HR-Kanal in der Datenübertragung
verwendet wird, dann ist es zum Beispiel möglich, auch die RTP-SN, den
RTP-TS und das M-Bit
des letzten RTP-Pakets, das mit einem bestimmten Datenblock in Beziehung
steht, zu übertragen.
Diese Informationen können
unter Verwendung der verfügbaren
Nutzdaten der letzten Funkbursts, die mit einem Datenblock in Beziehung
stehen, übertragen
werden. Wenn nur ein Versatzwert übertragen wird, kommen noch
mehr Sendealternativen in Frage.
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8 stellt
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Senden von eingebetteten
Daten in einem eingebetteten assoziierten Kanal gemäß der Erfindung
dar. Bei Schritt 801 werden die Originaldaten bereitgestellt,
für welche
die leitungsvermittelte Verbindung reserviert ist. Diese Daten können zum
Beispiel digitalisierte Sprache sein. Bei Schritt 802 werden
die Originaldaten verarbeitet, normalerweise komprimiert, um die Übertragungsbetriebsmittel über die
Funkschnittstelle effizient zu nutzen. Wenn es sich bei den Originaldaten
um digitalisierte Sprache handelt, wird die Kompression Verschlüsselung
genannt. Die komprimierten Daten können bei Schritt 803,
zum Beispiel in Protokollpakete eingekapselt werden, ähnlich wie
in 7 dargestellt. Danach können die Protokollköpfe bei
Schritt 804 abgestreift werden, was zu Kopfabstreifresten
führt.
Die zu übertragenden
Daten werden bei Schritt 805 kanalcodiert und bei Schritt 806 über eine
bestimmte Anzahl von Funkbursts geschachtelt. Bei Schritt 807 findet
die eigentliche Übertragung
der kanalcodierten verschachtelten Daten statt.
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Es
ist möglich,
dass die Datenkompressionsanwendung, zum Beispiel ein Sprachcodierer,
zusätzlich
zu den komprimierten Daten andere zu übertragende Parameter erzeugt.
In 8 ist veranschaulicht, wie diese Parameter zu
Schritt 811 ausgegeben werden, wo das Kanalcodieren der
Parameter stattfindet. Bei Schritt 812 werden die kanalcodierten
Parameter auf solche Teile der Funkbursts abgebildet, die nicht
zur Übertragung
der komprimierten Daten verwendet werden. Bei Schritt 813 werden
die kanalcodierten Parameter unter Verwendung derselben Funkbursts übertragen,
welche die komprimierten Daten tragen, die mit einem Datenblock
in Beziehung stehen.
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Dieselben
Funkbursts können
ferner zur Übertragung
von eingebetteten Daten verwendet werden. Die eingebetteten Daten
können
die Kopfabstreifreste aus Schritt 804 sein, oder sie können Leistungssteuerungsinformationen 821,
Messberichte 822, Taktanpassungsinformationen 823 oder
verschiedene Rückmeldungen 824 sein.
Bei Schritt 831 werden die eingebetteten Daten ausgewählt, und
die eingebetteten Daten werden bei Schritt 832 kanalcodiert.
Bei Schritt 833 werden die kanalcodierten eingebetteten
Daten auf solche Teile der Funkbursts abgebildet, die nicht durch
die komprimierten Daten, für welche
die Funkbursts eigentlich reserviert sind, oder durch Parameter,
welche mit der Anwendung in Beziehung stehen, belegt sind. Bei Schritt 834 werden kanalcodierten
eingebetteten Daten unter Verwendung derselben Funkbursts übertragen,
welche die komprimierten Daten tragen, die mit einem Datenblock
in Beziehung stehen.
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9 stellt
ein Beispiel für
eine Sendeanordnung 8910 und eine Empfangsanordnung 920 gemäß der Erfindung
dar. Eine Mobilstation 901 gemäß der Erfindung weist eine
erste Anwendung 911 auf, welche Daten erzeugt, die unter
Verwendung einer bestimmten reservierten leitungsvermittelten Verbindung
in der Aufwärtsrichtung
zu übertragen
sind. Eine Instanz 913, die normalerweise im Sicherungsschichtprotokoll
realisiert ist, ist für
das Kanalcodieren und Verschachteln der Daten verantwortlich. Die physikalische
Schicht 914 des Protokollstapels ist für die Funkübertragung an eine Basisstation
(BS) 902 verantwortlich. Die Mobilstation kann auch eine
zweite Anwendung 915 aufweisen, welche Daten erzeugt, die
während
der Übertragung über die
Funkschnittstelle in die Daten eingebettet werden können, die durch
die erste Anwendung erzeugt wurden. Es ist auch möglich, dass
es eine Kopfabstreifinstanz 911 gibt, normalerweise ein
Teil des Sicherungsschichtprotokolls, welche die zu übertragenden
Kopfabstreifreste erzeugt. Die eingebetteten Daten werden kanalcodiert
(Block 916) und auf die verfügbaren Funkbursts abgebildet
(Block 917). Die Blöcke 916 und 917 sind
normalerweise im Sicherungsschichtprotokoll realisiert. Der Block 917 braucht
als eine Eingabe wenigstens Informationen über die Kanalrate und die Verschachtelungslänge des
reservierten leistungsvermittelten Kanals. Die Sendeanordnung gemäß der Erfindung
weist einen Kanalcodier- und Verschachtelungsblock 913,
einen Funkübertragungsblock 914 und
den Abbildungsblock 917 auf.
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Das
Funksignal, das durch die Mobilstation 901 gesendet wird,
wird normalerweise durch eine Basisstation 902 empfangen.
Die Basisstation entschachtelt und decodiert normalerweise die kanalcodierten
Daten, die sie empfängt (Block 921 in 9). Eine
Basisstation gemäß der Erfindung
weist einen Additionsblock 923, welcher für das Extrahieren
der eingebetteten kanalcodierten Daten verantwortlich ist, und Block 922,
welcher für
das Decodieren der kanalcodierten eingebetteten Daten verantwortlich ist,
auf. Die Blöcke 921, 922 und 923 sind
normalerweise im Sicherungsschichtprotokoll realisiert. Die Empfangsanordnung 920 gemäß der Erfindung
weist einen Funkempfangsblock 914, den Kanalcodier- und
Verschachtelungsblock 921 und einen Block 923,
welcher für
die Extraktion der eingebetteten Daten verantwortlich ist, auf.
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Die
eigentlichen Daten, für
welche die leitungsvermittelte Verbindung reserviert ist, und die eingebetteten
Daten werden normalerweise an eine Basisstationssteuerung (BSC)
im Funkanschlussnetz weitergesendet. Die Datenübertragung kann als eine typische
leitungsvermittelte Datenübertragung zwischen
einer BS und einer BSC realisiert werden, wobei die Einzelheiten
dieser Datenübertragung
in 9 nicht dargestellt sind. In der Basisstationssteuerung
kann eine entsprechende zweite Anwendung 932 vorhanden
sein, welche die eingebetteten Daten empfängt. Wenn die eingebetteten
Daten Kopfabstreifreste sind, kann die Protokollkopfwiederherstellung
in der BSC stattfinden (Block 931). Danach kann das wiederhergestellte
Protokollpaket weitergesendet werden.
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Zur
Datenübertragung
in der Abwärtsrichtung
ist die Empfangsanordnung 920 in einer Mobilstation realisiert,
und die Sendeanordnung 910 ist in den Netzelementen des
Funkanschlussnetzes realisiert. Im Allgemeinen sind sowohl die Empfangs-
als auch die Sendeanordnungen sowohl in einer Mobilstation als auch
in einem Netzelement des Funkanschlussnetzes gemäß der Erfindung realisiert.
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Der
Begriff „Zellularsystem" bezieht sich allgemein
auf jedes Telekommunikationssystem, das eine drahtlose Kommunikationsverbindung
zwischen einer Mobilstation und den festen Teilen des Systems ermöglicht,
wenn der Benutzer der Mobilstation sich innerhalb des Dienstbereichs
des Systems bewegt. Die Mehrheit der Telekommunikationssysteme,
die zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Patentanmeldung in Verwendung
sind, gehört
der zweiten Generation solcher Systeme an, wofür das GSM-System ein allgemein
bekanntes Beispiel ist. Die Erfindung gilt jedoch auch für die nächste oder
dritte Generation von Telekommunikationssystemen, wie beispielsweise
ein System, das als das universale Mobilfunk-Telekommunikationssystem
(UMTS für
engl. Universal Mobile Telecommunications System) bekannt ist und gerade
der Standardisierung unterzogen wird.
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GERAN
wird als ein Beispiel für
ein System verwendet, in dem ein Verfahren gemäß der Erfindung realisiert
werden kann. Die Verfahren gemäß der Erfindung
sind nicht auf die im GSM oder im EDGE verwendeten beschränkt; ein
Verfahren gemäß der Erfindung
kann auch in anderen Funknetzen angewendet werden.