DE60214610T2

DE60214610T2 - Paketdatenübertragung in einem Breitbandkommunikationssystem

Info

Publication number: DE60214610T2
Application number: DE60214610T
Authority: DE
Inventors: Joseph Elmhurst Rinchiuso; Jeffrey C. Schaumburg Smolinske; Jyoti Nair St. Charles Black
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-01-09
Also published as: EP1223767A1; DE60214610D1; US20040196861A1; CN1170449C; ATE339855T1; CN1366430A; EP1223767B1; EP1427227A3; EP1427227A2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf zellulare Kommunikationssysteme und insbesondere auf Datenübertragung in einem zellularen Kommunikationssystem.
Hintergrund der Erfindung
Kommunikationssysteme sind wohlbekannt und bestehen aus vielen Typen, einschließlich Landmobilfunk-, Zellularfunktelefon-, Personalkommunikationssystemen und anderen Kommunikationssystemtypen. Innerhalb eines Kommunikationssystems werden Übertragungen zwischen einem sendenden Gerät und einem empfangenden Gerät über eine Kommunikationsressource, allgemein als Kommunikationskanal bezeichnet, durchgeführt. Bislang bestehen die Übertragungen typischerweise aus Sprachsignalen. In jüngerer Zeit wurde jedoch vorgeschlagen, andere Signalformen, einschließlich Hochge schwindigkeitsdatensignalen, zu tragen. Zur Erleichterung des Betriebs wird es bevorzugt, dass die Datenübertragungsfähigkeit über der bestehenden Sprachkommunikationsfähigkeit liegt, so dass ihr Betrieb im Wesentlichen für das Sprachkommunikationssystem transparent ist, während zugleich die Kommunikationsressourcen und weitere Infrastruktur des Sprachkommunikationssystems genutzt werden.
Ein solches Kommunikationssystem, das aktuell mit transparenten Datenübertragungsfähigkeiten entwickelt wird, ist das zellulare Kommunikationssystem der nächsten Generation mit Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA: Code Division Multiple Access), allgemeiner als cdma2000 bezeichnet. In einem solchen Kommunikationssystem treten alle Übertragungen entfernter Einheiten und Basisstationen gleichzeitig innerhalb desselben Frequenzbandes auf. Ein bei einer Basisstation oder entfernten Einheit empfangenes Signal umfasst daher eine Vielzahl von Frequenz- und Zeitüberlappcodierten Signalen von individuellen entfernten Einheiten bzw. Basisstationen. Jedes dieser Signale wird simultan bei derselben Funkfrequenz (RF: radio frequency) gesendet und ist nur durch seine spezielle Codierung (Kanal) unterscheidbar. Mit anderen Worten ist das bei einer Basisstation oder entfernten Einheit empfangene Signal ein Kompositsignal aus jedem gesendeten Signal und ein individuelles Signal ist nur nach Decodierung unterscheidbar.
Datenübertragung mit entfernten Einheiten innerhalb eines cdma2000 Kommunikationssystems findet statt, indem der entfernten Einheit ein Hochgeschwindigkeitsdatenkanal (bezeichnet als ein Sonderkanal) zugewiesen wird und indem Daten, wie oben diskutiert, unter Verwendung des Sonderkanals gesendet werden. Genauer werden während der Datenüber tragung (bezeichnet als ein Aktivzustand) sowohl ein Sonder- als auch ein dezidierter Steuerkanal der entfernten Einheit zugewiesen. Sobald die Datenübertragung vollendet ist, wird der Sonderkanal fallengelassen und die entfernte Einheit tritt in einen Steuerungshaltezustand ein, in dem nur der dezidierte Steuerkanal zugewiesen ist. Wenn mehr Daten an den Benutzer gesendet werden sollen, bewegt sich (springt) der Benutzer zurück in den Aktivzustand. Benutzer, die sich vom Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand bewegen, erfahren, bevor die Datenübertragung wieder aufgenommen werden kann, eine Verzögerung (typischerweise etwa 200 Millisekunden). Wenn TCP/IP verwendet wird, verschlechtert die Übergangsverzögerung die Datenübertragungsleistung aufgrund des inhärenten Backoff-Algorithmus bei TCP. Es besteht daher ein Bedarf nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Datenübertragung in einem Kommunikationssystem, welche die Anzahl von Malen reduzieren, die sich ein Benutzer von einem Steuerungshaltezustand in einen Aktivzustand bewegt.
EP 0 959 634 betrifft einen Paketdatendienst in einem Funkkommunikationssystem, in dem eine Mobilstation betreibbar ist. Nach einer ausgewählten Periode der Kommunikationsinaktivität geht, falls die QoS der geeigneten Verbindung hinreichend ist, der Betriebszustand der Mobilstation in einen Steuerungshalte-Energiesparzustand über, in dem der Mobilstation ein dedizierter Steuerkanal zugewiesen bleibt. Alternativ geht, falls die QoS der geeigneten Verbindung unzureichend ist, der Betriebszustand der Mobilstation in einen virtuellen Verkehrskanalzustand über, in dem ein Kommunikationskanal aus der Zuweisung zu der Mobilstation entlassen wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Datenübertragung in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA: Code Division Multiple Access) zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Betreiben eines Datensenders in einem CDMA-Aktivzustand, wobei das Betreiben des Datensenders in dem CDMA-Aktivzustand ein Senden über einen dedizierten Steuerkanal und einen CDMA-Sonderkanal umfasst; Betreiben des Datensenders in einem Steuerungshaltezustand, wobei das Betreiben des Datensenders in dem Steuerungshaltezustand ein Senden nur über den dedizierten Steuerkanal umfasst; und gekennzeichnet durch: Bestimmen, dass, wenn sich der Datensender in dem CDMA-Aktivzustand befindet, keine weiteren Daten über den CDMA-Sonderkanal gesendet werden müssen, und Verzögern, bevor der Datensender in dem Steuerungshaltezustand betrieben wird, des Übergangs in den Steuerungshaltezustand für eine Zeitspanne, wobei die Zeitspanne auf einer Datenrate basiert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend:
eine Kanalschaltung zum Senden von Daten in einem CDMA-Aktivzustand und einem Steuerungshaltezustand, wobei das Senden von Daten in dem CDMA-Aktivzustand ein Senden über einen dedizierten Steuerkanal und einen CDMA-Sonderkanal umfasst und wobei das Senden von Daten in dem Steuerungshaltezustand ein Senden nur über den dedizierten Steuerkanal umfasst; und einen Timer, der mit der Kanalschaltung gekoppelt ist, wobei der Timer den Übergang von dem Aktivzustand in den Steuerungshaltezustand für eine Zeitspanne verzögert; gekennzeichnet dadurch, dass weiter Bestimmungsmittel umfasst sind zum Bestimmen, wann keine weiteren Da ten über den CDMA-Sonderkanal gesendet werden müssen und, wenn dies der Fall ist, Triggern des Timers mit der Zeitspanne, basierend auf einer Datenrate.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm einer Basisstation zum Senden von Daten gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 illustriert eine Datenversendung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm der Grundkanalschaltung von 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Blockdiagramm der Sonderkanalschaltung von 1 zum Senden von Daten gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Flussdiagramm, welches die Versendung von Daten gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
6 ist ein Flussdiagramm, welches die Versendung von Daten gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, stoppt während der Datenversendung an eine entfernte Einheit unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Datensonderkanals die Datenübertragung aufgrund der Tatsache, dass alle Daten an die entfernte Einheit kommuniziert sind oder weil eine Zeitspanne für die Übertragung ausgelaufen ist. In der Situation, in der alle Daten an die entfernte Einheit übertragen wurden, wird die entfernte Einheit das Fallenlassen des Datenkanals für eine vorbestimmte Zeitspanne verzögern. In der Situation, in der eine Zeitspanne für die Übertragung ausgelaufen ist, wird die entfernte Einheit fortfahren in einen Rahmen, der einer anderen entfernten Einheit zugeordnet ist, zu senden.
Durch Verzögern der Anweisung, den Sonderkanal abzubauen, kann die Basisstation 100 automatisch mehr Daten an die entfernte Einheit 113 übertragen, falls neue Daten für die entfernte Einheit 113 während der Verzögerungsperiode ankommen. Während der Verzögerungsperiode muss die entfernte Einheit daher, falls neue Daten für die entfernte Einheit 113 ankommen, nicht von dem Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand wechseln, was den oben beschriebenen Prelleffekt stark reduziert.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Datenübertragung in einem drahtlosen Kommunikationssystem. Das Verfahren umfasst den Schritt des Sendens von Daten über einen drahtlosen Datenkanal bei einer Datenrate, Bestimmen, dass keine weiteren Daten übertragen werden müssen, und Verzögern des Fallenlassens des Datenkanals für eine Zeitspanne, die auf einer Datenrate basiert.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Datenübertragung in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA). Das Verfahren umfasst die Schritte des Betreibens eines Datensenders in einem CDMA-Aktivzustand und Bestimmen, dass keine weiteren Daten über einen CDMA-Sonderkanal gesendet werden müssen. Vor dem Betreiben des Datensenders in einem Steuerungshaltezustand wird der Übergang in den Steuerungshaltezustand für eine Zeitspanne verzögert. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert die Zeitspanne auf einer Datenrate.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung, umfassend eine Kanalschaltung zum Übertragen von Daten und einen Timer, der mit der Kanalschaltung gekoppelt ist, wobei der Timer die Deaktivierung der Kanalschaltung nach einer Datenübertragung für eine Zeitspanne verzögert, wobei die Zeitspanne auf einer Datenrate basiert.
1 ist ein Blockdiagramm einer Basisstation 100 zum Senden von Daten an eine entfernte Einheit 113 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Basisstation 100 umfasst einen Controller 101, einen Timer 102, mehrere Grundkanalschaltungen 103, eine oder mehrere Sonderkanalschaltungen 105, einen Summierer 111 und einen Modulator 115. Wie dargestellt, kommuniziert die Basisstation 100 mit der entfernten Einheit 113 über ein Abwärtsverbindungs-Kommunikationssignal 117, und die entfernte Einheit 113 kommuniziert mit der Basisstation 100 über ein Aufwärtsverbindungs-Kommunikationssignal 119.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Kommunikation zu/von der entfernten Einheit 113 unter Verwendung der Sonderkanalschaltung 105 und/oder der Grundkanalschaltung 103 stattfinden. Insbesondere verwenden die Basisstation 100 und die entfernte Einheit 113 zwei Klassen von Kanälen, die für Vorwärts- und Rückwärtsübertragung definiert sind. Die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird so angegeben, dass die Datensendung von der Basisstation 100 an die entfernte Einheit 113 stattfindet; der Fachmann wird jedoch erkennen, dass die Datensendung in ähnlicher Weise von der entfernten Einheit 113 an die Basisstation 100 stattfinden kann, ohne sich vom Umfang der vorliegenden Erfindung zu entfernen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Grundkanäle auch bekannt als dedizierte Kanäle, ähnlich den bestehenden CDMA-Verkehrskanälen und werden für Sprache, Daten und Signalgebung verwendet. CDMA-Verkehrskanäle sind im Detail beschrieben in den "cdma2000 Standards for Spread Spectrum Systems, Telecommunications Industry Association Standard IS-2000" (oft bezeichnet als cdma2000 oder IS95C), Washington, DC, Juni 1999. Wie in IS95C beschrieben, kann die Übertragungsrate dieses Kanals dynamisch variieren. Außerdem wird ein sanfter Handoff (simultane Kommunikation unter Verwendung mehr als einer Grundkanalschaltung 103) unter Verwendung der Grundkanalschaltung 103 unterstützt.
Im Gegensatz dazu werden die Sonderkanäle zum Kommunizieren von Diensten mit hoher Datenrate an die entfernte Einheit 113 verwendet, wobei die Datenrate der Sonderkanäle vor der Übertragung ausgehandelt wird. Mehrere Datenquellen auf diesem Kanal sind zeitlich gemultiplext. Außerdem kann die Dienstqualität (z.B. Rahmenfehlerrate (FER: Frame Error Rate), Bitfehlerrate (BER: Bit Error Rate) und/oder Übertragungsverzögerung) dieses Kanals eingestellt und unabhängig von dem Grundkanal betrieben werden.
Die Datenübertragung von der Basisstation 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt wie folgt: während Zeitperioden, in denen die entfernte Einheit 113 nicht aktiv mit der Basisstation 100 unter Verwendung eines Grund- oder eines Sonderkanals kommuniziert, ist die entfernte Einheit 113 in einem ausgesetzten Zustand, der einen Vorwärtssteuerkanal (IS-95C-Paging kanal) aktiv oder periodisch auf eine Benachrichtigung bezüglich einer anhängigen Übertragung durch die Basisstation 100 überwacht. Insbesondere wird die (nicht dargestellte) Paging-Kanalschaltung verwendet, um Mitteilungen an die entfernte Einheit 113 zu senden, die anhängige Abwärtsverbindungssendungen anzeigen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Paging-Kanalschaltung in IS-95c beschrieben. Die Basisstation 100 bestimmt, dass eine Sendung hoher Datenrate an die entfernte Einheit 113 stattfinden muss, und bestimmt, ob die Sonderkanalschaltung 105 zur Verwendung zur Verfügung steht. Aufgrund der beschränkten Anzahl für die Kommunikation verfügbarer Sonderkanäle, kann es sein, dass kein Sonderkanal zur Sendung an die entfernte Einheit 113 zur Verfügung steht. Daher wird die entfernte Einheit 113 in eine Warteschlange eingestellt werden, bis eine Zusatzkanalschaltung 105 zur Sendung zur Verfügung steht. Egal, ob oder ob nicht die entfernte Einheit 113 in eine Warteschlange eingestellt wird, wird die entfernte Einheit 113 in einen Steuerungshaltezustand versetzt, in dem sie einem Grundkanal oder einem dedizierten Steuerkanal zugeordnet wird. Insbesondere benachrichtigt die Basisstation 100 die entfernte Einheit 113 über Spreizcodes (Walsh-Codes), die von Grund- und Sonderkanälen verwendet werden, und von einer zugeordneten Datenrate des Sonderkanals. Außerdem findet an diesem Punkt eine anfängliche Leistungssteuerung unter Verwendung des Grundkanals, wie in IS-95C beschrieben, statt.
Sobald sie sich auf dem geeigneten Leistungspegel befindet und wenn ein Sonderkanal verfügbar wird, tritt die entfernte Einheit 113 in einen Aktivzustand ein, in dem Kommunikation unter Verwendung des Sonderkanals (d.h. Da tenübertragung) stattfindet. Insbesondere gibt die Sonderkanalschaltung 105, die der entfernten Einheit 113 zugeordnet ist, zu sendende Daten an den Summierer 111 aus, wo sie mit anderen Datensendungen aufsummiert werden. Die resultierenden, summierten Sendungen werden dann von einem Modulator 115 QPSK-moduliert und an die entfernte Einheit 113 über ein Abwärtsverbindungs-Kommunikationssignal 117 gesendet.
Die Sendung auf dem Sonderkanal kann unter anderem aus zwei Gründen stoppen. Im ersten Fall sind alle Daten an die entfernte Einheit 113 kommuniziert. In dieser Situation wird die entfernte Einheit 113 eine Bestätigung der letzten gesendeten Rahmen durchführen. Insbesondere findet eine Fehlerkontrolle durch Bestätigungs-(ACK-) Pakete statt, die empfangen wurden, und/oder durch Bereitstellen einer negativen Bestätigung (NAK) für Mitteilungen, deren Sequenznummer nicht empfangen wurde, obgleich später nummerierte Mitteilungen empfangen wurden (man beachte, dass, wenn NAK-Prozeduren verwendet werden), der erfolgreiche Empfang des letzten Datenpaketes bestätigt werden muss, selbst wenn das Protokoll nur NAK-Prozeduren während des Restes der Datenübertragung verwendet).
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Basisstation 100, bevor sie der entfernten Einheit 113 eine Mitteilung sendet, den Sonderkanal abzubauen, das Senden der Abbaumitteilung (um X) verzögern. Wenn während der Verzögerungsperiode keine weiteren Daten an die entfernte Einheit 113 zu übermitteln sind, wird die Abbaumitteilung an die entfernte Einheit 113 gesendet, welche die entfernte Einheit 113 anweist, den Sonderkanal fal len zu lassen und in einen Steuerungshaltezustand überzugehen.
Durch Verzögern der Anweisung, den Sonderkanal abzubauen, kann die Basisstation 100 automatisch mehr Daten an die entfernte Einheit 113 übertragen, falls neue Daten für die entfernte Einheit 113 während der Verzögerungsperiode ankommen. Während der Verzögerungsperiode muss die entfernte Einheit daher, falls neue Daten für die entfernte Einheit 113 ankommen, nicht von dem Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand wechseln, was den oben beschriebenen Prelleffekt stark reduziert.
Obgleich die bevorzugte Ausführungsform im Hinblick auf eine Sendung von der Basisstation an eine mobile oder entfernte Einheit beschrieben wurde, kann die obige Erfindung auf eine Sendung von der entfernten Einheit an die Basisstation angewendet werden. In diesem Fall wird die entfernte Einheit 113 nach dem Senden von Daten an die Basisstation 100 ein Abbauen des Kanals um eine Verzögerungsperiode (X) verzögern.
Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Verzögerungsperiode (X) auf Grundlage der Datenübertragungsrate variiert. Spezieller wird die Verzögerung proportional mit einem Anstieg der Datenrate erhöht. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Verzögerung von 200 Millisekunden für eine durchschnittliche Datenrate von 19 KBPS verwendet. Die Verzögerungsperiode wird linear auf 500 Millisekunden für Datenraten von 100 KBPS erhöht. Variieren der Verzögerungsperiode im Verhältnis zu der Datenübertragungsrate kann den Prelleffekt reduzieren, während die Zeitspanne, in der eine entfernte Einheit den Sonderkanal in nutzloser weise hält, minimiert wird. Beispielsweise werden Daten während einer Übertragung mit langsamer Datenrate eine höhere Wahrscheinlichkeit zeigen, sich am Senderende "aufzustapeln". Nach dem Senden von Daten an die entfernte Einheit sind die Chancen daher groß, dass, falls mehr Daten an die entfernte Einheit zu senden wären, diese bereits an der Basisstation zwischengespeichert sind. Daher können geringe Verzögerungsraten verwendet werden. In Situationen mit hoher Datenrate findet umgekehrt nur ein geringes Puffern von Daten an der Basisstation statt, und es besteht eine größere Wahrscheinlichkeit, dass es sein kann, dass mehr Daten an die entfernte Einheit gesendet werden müssen. Daher sind größere Verzögerungszeiten notwendig.
Ein zweiter Grund zum Beenden der Übertragung auf dem Sonderkanal ist, weil die Sendung unter Verwendung des Sonderkanals eine zugewiesene Zeitspanne (oder Anzahl von Rahmen) überschritten hat. Wenn beispielsweise der Sonderkanal gemeinsam genutzt wird, kann es sein, dass entfernten Einheiten eine bestimmte Anzahl von Rahmen zur Datenübertragung zugewiesen wird. Nachdem die Sendeperiode endet, lässt die entfernte Einheit typischerweise den Kanal fallen, so dass eine zweite entfernte Einheit den Kanal für ihre Datenübertragungsbedürfnisse verwenden kann. In dieser Situation bewegt sich die zweite entfernte Einheit vom Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand. Wie oben diskutiert, benötigt der Wechsel vom Steuerungshaltezustand zum Aktivzustand typischerweise eine Zeitspanne. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste entfernte Einheit während dieser Zeitspanne fortfahren zu senden. Diese Situation ist in 2 illustriert.
Wie in 2 gezeigt, ist der ersten Mobilfunkeinheit zugewiesen, in den Rahmen 1-4 zu senden, wobei die erste Mobilfunkeinheit jedoch in Rahmen 5 (einer zweiten Mobilfunkeinheit zugeordnet) fortfahren wird zu senden. Daher senden sowohl die erste als auch die zweite Mobilfunkeinheit während desselben Rahmens auf demselben Sonderkanal, wobei jedoch die erste Mobilfunkeinheit nur während des Rahmens sendet. Man könnte annehmen, dass sowohl die erste als auch die zweite Mobilfunkeinheit während desselben Rahmens auf demselben Kanal aktiv senden. Wie oben diskutiert, braucht es jedoch eine Zeitspanne zum Übergang von dem Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand. Es ist daher für die zweite Mobilfunkeinheit unmöglich, ein Senden von Rahmen 5 zu beginnen.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste entfernte Einheit daher für eine Zeitspanne (X) oder eine Anzahl von Rahmen (X), nachdem die ihr zugewiesenen Rahmen vorüber sind, fortfahren zu senden. In diesem Fall basiert die Zeitspanne darauf, wie lange oder wie viele Rahmen es benötigt, um vom Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand überzugehen, da X kleiner sein muss als diese Zeitspanne oder Anzahl von Rahmen.
3 ist ein Blockdiagramm der Grundkanalschaltung von 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Grundkanalschaltung 103 enthält einen Kanalmultiplexer 201, einen Faltungscodierer 212, einen Symbolwiederholer 215, einen Blockverschachteler 216, einen Langcodezerhacker 217 und einen Orthogonalcodierer 220. Während des Betriebs wird ein Signal 210 (Verkehrskanaldatenbits) von dem Kanalmultiplexer 201 bei einer bestimmten Bitrate (z.B. 8,6 kBit/Sekunde) empfangen. Ein gangsverkehrskanaldatenbits 210 enthalten typischerweise Sprache, die von einem Vocoder in Daten konvertiert wurde, reine Daten oder eine Kombination von beiden Datenarten. Der Kanalmultiplexer 201 multiplext sekundären Verkehr (z.B. Daten) und/oder Signalgebungsverkehr (z.B. Steuerungs- oder Benutzermitteilungen) auf dem Verkehrskanal 210 und gibt die gemultiplexten Daten bei 9,6 kBit/Sekunde an den Faltungscodierer 212 aus. Der Faltungscodierer 212 codiert Eingangsdatenbits 210 in Datensymbole bei einer festen Codierungsrate mit einem Codierungsalgorithmus, der eine nachfolgende "maximum likelihood"-Codierung der Datensymbole in Datenbits erleichtert (z.B. Faltungs- oder Blockcodierungsalgorithmen). Beispielsweise codiert der Faltungscodierer 212 Eingangsdatenbits 210 (empfangen bei einer Rate von 9,6 kBit/Sekunde) bei einer festen Codierungsrate von einem Datenbit in zwei Symbole (d.h. Rate 1/3), so dass der Faltungscodierer 212 Datensymbole 214 bei einer Rate von 28,8 kSymbolen/Sekunde ausgibt.
Die Datensymbole 214 werden dann von dem Wiederholer 215 wiederholt und in den Verschachteler 216 eingegeben. Der Verschachteler 216 verschachtelt die Eingangsdatensymbole 214 auf der Symbolstufe. In dem Verschachteler 216 werden die Datensymbole 214 individuell in eine Matrix eingegeben, die einen Block von Datensymbolen 214 vorbestimmter Größe definiert. Die Datensymbole 214 werden in Positionen in einer Matrix eingegeben, so dass die Matrix in einer spaltenweisen Art gefüllt wird. Die Datensymbole 214 werden individuell von Positionen in der Matrix ausgegeben, so dass die Matrix in einer zeilenweisen Art geleert wird. Typischerweise ist die Matrix eine quadratische Matrix mit einer Anzahl von Zeilen, die gleich der Anzahl von Spalten ist; andere Matrixformen können jedoch gewählt werden, um die Ausgangsverschachtelungsdistanz zwischen den aufeinanderfolgenden, nicht verschachtelten Eingangsdatensymbolen zu vergrößern. Die verschachtelten Datensymbole 218 werden von dem Verschachteler 216 bei derselben Datensymbolrate ausgegeben, bei der sie eingegeben wurden (z.B. 28,8 kSymbole/Sekunde). Die vorbestimmte Größe des Blocks aus Datensymbolen, der von der Matrix definiert wird, wird aus der maximalen Anzahl von Datensymbolen abgeleitet, die bei einer vorbestimmten Symbolrate innerhalb eines Sendeblocks vorbestimmter Länge gesendet werden kann. Wenn beispielsweise die vorbestimmte Länge des Sendeblocks 20 Millisekunden beträgt, beträgt die vorbestimmte Größe des Blocks von Datensymbolen 28,8 kSymbole/Sekunde × 20 Millisekunden, was gleich 576 Datensymbolen ist, was eine 18 × 32 Matrix definiert.
Die verschachtelten Datensymbole 218 werden von dem Zerhacker 217 zerhackt und an den Orthogonalcodierer 220 ausgegeben. Der Orthogonalcodierer 220 modulo-2-addiert einen Orthogonalcode (z.B. einen 256-stufigen Walsh-Code) zu jedem verschachtelten und zerhackten Datensymbol 218. Beispielsweise werden bei 256-stufigen Orthogonalcodierung verschachtelte und zerhackte Datensymbole 218 jeweils mit einem 256 Symbol-Orthogonalcode mit exklusivem ODER kombiniert. Diese 256 Orthogonalcodes entsprechen vorzugsweise Walsh-Codes aus einer 256 × 256-Hadamard-Matrix, wobei ein Walsh-Code eine einzelne Zeile oder Spalte der Matrix ist. Der Orthogonalcodierer 220 gibt wiederholt einen Walsh-Code aus, der einem Eingabedatensymbol 218 bei einer festen Symbolrate (z.B. 28,8 kSymbole/Sekunde) entspricht.
Die Sequenz von Walsh-Codes 242 wird weiter mittels eines Paares kurzer, pseudozufälliger Codes 224 (d.h. kurz im Vergleich zu dem Langcode) gespreizt, um eine I-Kanal- und Q-Kanal-Codespreizsequenz 226 zu erzeugen. Die I-Kanal- und Q-Kanal-Codespreizsequenzen 226 werden verwendet, um ein Quadraturpaar von Sinusoidalen biphasig durch Ansteuerung der Leistungspegelsteuerungen des Paares von Sinusoidalen zu modulieren. Die sinusoidalen Ausgangssignale werden summiert, QPSK-moduliert (mittels des Modulators 115) und von der Antenne 120 abgestrahlt, um die Versendung der Kanaldatenbits 210 zu vollenden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Spreizsequenzen 226 bei einer Rate von 3,6864 Megachips pro Sekunde (Mcps) ausgegeben und in einer 5 MHz Bandbreite abgestrahlt; bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Spreizsequenzen 226 jedoch bei einer anderen Rate ausgegeben und in einer anderen Bandbreite abgestrahlt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein IS-95C Übertragungsschema verwendet werden, bei dem die Spreizsequenzen 226 bei einer Rate von 1,2288 Mcps (Verkehrskanal-Chiprate) in einer 1,25 MHz Bandbreite ausgegeben werden. Weil jedes Datensymbol von einem Orthogonalcode mit 128 Symbolen mit exklusivem ODER verknüpft wird, beträgt die tatsächliche Eingangsdatensymbol-Übertragungsrate (bei Schritt 218) 19,2 Kcps (unter Verwendung eines ½-Faltungscodierers).
4 ist ein Blockdiagramm der Sonderkanalschaltung 105 von 1 zum Übertragen von Daten gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Sonderkanalschaltung 105 enthält einen Kanalmultiplexer 301, einen Faltungscodierer 312, einen Symbolwiederholer 315, einen Blockverschachteler 316 und einen Orthogonalcodierer 320. Während des Betriebs wird das Signal 310 (Daten) von dem Kanalmultiplexer 301 bei einer speziellen Bitrate (z.B. 152,4 kbit/Sekunde) empfangen. Der Kanalmultiplexer 301 multiplext sekundären Verkehr (z.B. Benutzerdaten) auf die Sonderkanaldaten 310 und gibt die gemultiplexten Daten an den Faltungscodierer 312 bei 153,6 kb/s aus.
Der Faltungscodierer 312 codiert die Eingangsdatenbits 310 in Datensymbole bei einer festen Codierungsrate mit einem Codierungsalgorithmus, der eine nachfolgende Decodierung gemäß "maximum likelihood" der Datensymbole in Datenbits (z.B. Faltungs- oder Blockcodierungsalgorithmen) erleichtert. Beispielsweise codiert der Codierer 312 die Eingangsdatenbits 310 (empfangen bei einer Rate von 153,6 kbit/Sekunde) bei einer festen Codierungsrate von einem Datenbit auf zwei Datensymbole (d.h. Rate 1/3), so dass der Faltungscodierer 312 die Datensymbole 314 bei einer Rate von 460,8 kbit/Sekunde ausgibt.
Die Datensymbole 314 werden dann in den Verschachteler 316 eingegeben. Der Verschachteler 316 verschachtelt die Eingangsdatensymbole 314 auf der Symbolstufe. In dem Verschachteler 316 werden die Datensymbole 314 individuell in eine Matrix eingegeben, die einen Block von Datensymbolen 314 vorbestimmter Größe definiert. Die Datensymbole 314 werden in Positionen in der Matrix eingegeben, so dass die Matrix in einer spaltenweisen Art gefüllt wird. Die Datensymbole 314 werden individuell von Positionen in der Matrix ausgegeben, so dass die Matrix in einer zeilenweisen Art geleert wird. Typischerweise ist die Matrix eine quadratische Matrix, deren Anzahl von Zeilen gleich der Anzahl von Spalten ist; andere Matrixformen können jedoch gewählt werden, um die Ausgabeverschachtelungsdistanz zwischen den aufeinanderfolgend eingegebenen, nicht verschachtelten Datensymbolen zu erhöhen. Die verschachtelten Datensymbole 318 werden von dem Verschachteler 316 bei derselben Datensymbolrate ausgegeben, bei der sie eingegeben wurden (z.B. 460,8 kSymbole/Sekunde). Der von der Matrix definierte Block von Datensymbolen vorbestimmter Größe wird aus der maximalen Anzahl von Datensymbolen abgeleitet, die bei einer vorbestimmten Symbolrate innerhalb eines Sendeblocks vorbestimmter Länge übertragen werden können. Wenn beispielsweise der Sendeblock vorbestimmter Länge 20 Millisekunden beträgt, ist die vorbestimmte Größe des Blocks von Datensymbolen 9,216 kSymbole.
Die verschachtelten Datensymbole 318 werden von dem Wiederholer 315 wiederholt und an den Orthogonalcodierer 320 ausgegeben. Der Orthogonalcodierer 320 modulo-2-addiert einen Orthogonalcode (z.B. einen 16-stufigen Walsh-Code) zu jedem verschachtelten und zerhackten Datensymbol 318. Bei der 16-stufigen Orthogonalcodierung werden beispielsweise verschachtelte und zerhackte Datensymbole 318 von einem Orthogonalcode mit 16 Symbolen durch exklusives ODER verknüpft. Diese 16 Orthogonalcodes entsprechen vorzugsweise Walsh-Codes von einer 16 × 16 Hadamard-Matrix, wobei ein Walsh-Code eine einzelne Zeile oder Spalte der Matrix ist. Der Orthogonalcodierer 320 gibt repetitiv einen Walsh-Code oder seine Inverse, die einem Eingangsdatensymbol 318 entspricht, bei einer festen Symbolrate (z.B. 460, 8 kSymbole/Sekunde) aus.
Die Sequenz gewichteter Walsh-Codes 342 wird weiter von einem paar kurzer pseudozufälliger Codes 324 (d.h. kurz im Vergleich zu dem Langcode) gespreizt, um eine I-Kanal- und Q-Kanal-Codespreizsequenz 326 zu erzeugen. Die I-Kanal- und Q-Kanal-Codespreizsequenzen 326 werden verwendet, um ein Quadraturpaar von Sinusoidalen durch Ansteuern der Leistungspegelsteuerungen des Paares von Sinusoidalen biphasig zu modulieren. Die sinusoidalen Ausgangssignale werden summiert, QPSK-moduliert (von dem Modulator 115) und von der Antenne 120 abgestrahlt, um die Versendung von Kanaldatenbits 310 zu vollenden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Spreizsequenzen 326 bei 3,6864 Mcps erzeugt und in einer 5 MHz Bandbreite abgestrahlt.
5 ist ein Flussdiagramm, welches die Versendung von Daten gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. Der logische Fluss beginnt bei Schritt 401, wo eine Sendevorrichtung über einen drahtlosen Datenkanal (z.B. CDMA-Sonderkanal) bei einer Datenrate an eine Empfangsvorrichtung aktiv sendet (CDMA-Aktivzustand). Wie oben beschrieben, können die Sende-und die Empfangsvorrichtung Basisstationen sein, die an eine entfernte/mobile Einheit senden oder umgekehrt. Außerdem findet die Datenübertragung über ein Funkprotokoll, wie etwa ein CDMA/GSM-Funkprotokol, statt. Bei Schritt 403 bestimmt die Sendevorrichtung, ob alle Daten an die Empfangsvorrichtung gesendet wurden und, falls dies nicht der Fall ist, kehrt der logische Fluss zurück zu Schritt 401. Wenn jedoch bei Schritt 403 festgestellt wird, dass alle Daten gesendet wurden, fährt der logische Fluss zu Schritt 405 fort. Bei Schritt 405 aktiviert die Sendevorrichtung einen Verzögerungs-Timer 102, um das Senden einer Abbaumitteilung an die Empfangsvorrichtung zu verzögern. Wie oben diskutiert, kann der Verzögerungs-Timer 102 eine Zeitspanne, basierend auf einer Datenübertragungsrate, erzeugen oder auch nicht. Nachdem der Verzögerungs-Timer 102 ausgelaufen ist, wird eine Abbaumitteilung an die Empfangsvorrichtung gesendet (Schritt 407), was den Sender in einen Steuerungshaltezustand versetzt.
Wie oben diskutiert, kann durch Verzögern der Anweisung, den Sonderkanal abzubauen, die Sendevorrichtung automatisch mehr Daten an die Empfangsvorrichtung senden, falls während der Verzögerungsperiode neue Daten für die Empfangsvorrichtung ankommen. Während der Verzögerungsperiode muss daher, falls neue Daten ankommen, die Empfangsvorrichtung nicht von dem Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand wechseln, was den Prelleffekt stark reduziert.
6 ist ein Flussdiagramm, welches die Versendung von Daten gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert. Der logische Fluss beginnt bei Schritt 501, wo eine erste und eine zweite Empfangsvorrichtung einen gemeinsamen Funkkanal zur Datenübertragung gemeinsam nutzen. Jeder Empfangsvorrichtung ist eine bestimmte Zeitspanne oder Anzahl von Rahmen zugeordnet, in der sie Daten zu senden und zu empfangen habt. Bei Schritt 503 empfängt eine erste Empfangsvorrichtung (z.B. eine entfernte Einheit) Daten von einer Sendevorrichtung (z.B. einer Basisstation). Als nächstes bestimmt bei Schritt 505 die Basisstation, ob die entfernte Einheit das Zeitlimit oder Rahmenlimit zur Datenübertragung erreicht hat. Wenn bei Schritt 505 bestimmt wird, dass die entfernte Einheit das Ende ihres Zeit-/Rahmenlimits zur Datenübertragung nicht erreicht hat, kehrt der logische Fluss zu Schritt 503 zurück; anderenfalls fährt der logische Fluss zu Schritt 507 fort. Bei Schritt 507 fährt die Basisstation fort, in die/den nächste/n Zeitspanne/Rahmen, die der zweiten Empfangsvorrichtung zugeordnet sind, für eine vorbestimmte Zeitspanne zu senden und versetzt simultan die zweite Empfangsvorrichtung (z.B. die zweite entfernte Einheit) in den Aktivzustand.
Sowohl die erste als auch die zweite entfernte Einheit senden daher während desselben Rahmens/derselben Zeit auf dem gemeinsam genutzten Kanal; die Basisstation jedoch wird während einer vorbestimmten Zeitspanne (X) in der/dem überlappenden Zeit/Rahmen an die erste entfernte Einheit senden. Wie oben diskutiert, könnte man annehmen, dass sowohl die erste als auch die zweite Mobileinheit während desselben Rahmens auf demselben Kanal aktiv sendet. Es braucht jedoch eine Zeitspanne, um von dem Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand überzugehen. Es ist nur während dieser Zeitspanne, dass die erste entfernte Einheit fortfahren wird, Daten zu empfangen. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste entfernte Einheit daher für eine Zeitperiode (X), nachdem die ihr zugeordneten Rahmen vorüber sind, fortfahren zu senden. In diesem Fall basiert die Zeitspanne darauf, wie lange es braucht, um von dem Steuerungshaltezustand in den Aktivzustand überzugehen, da X kleiner sein muss als diese Zeitspanne.
Obgleich die obigen Ausführungsbeispiele als in einem CDMA-Kommunikationssystem implementiert beschrieben wurden, wird der Fachmann erkennen, dass die obige Erfindung auf andere Kommunikationssystemprotokolle ebenfalls angewendet werden kann. Der folgende Text beschreibt die Implementierung in einem GSM-System (Global System for Mobile Communi cations) unter Verwendung von GPRS (General Packet Radio Service) für die Datenkommunikation.
Bei GPRS wird ein temporärer Blockfluss (TBF: Temporary Block Flow) zum Übertragen von Datenpaketen auf einem Paketdatenkanal erzeugt. Der TBF ist eine logische Verbindung, die von zwei miteinander kommunizierenden Funkressourcen-(RR-: Radio Ressource) Peer-Einheiten verwendet wird, um den unidirektionalen Transfer von logischen Verbindungssteuerungs-(LLC-: Logical Link Control) Paketdateneinheiten (PDU-: packet Dada Unit) von höheren logischen Verbindungssteuerungs-(LLC-: Logical Link Control) Ebenen auf physikalischen Kanälen für Paketdaten zu unterstützen. Bei einem GPRS-System senden mehrere entfernte Einheiten Daten auf einer speziellen Frequenz während einer Mehrzahl von Zeitslots. Die Datenübertragung für ein GPRS-System ist in 7 illustriert. wie dargestellt, teilen sich mehrere entfernte Einheiten eine erste Gruppe von Zeitslots für die Aufwärtsverbindungsübertragung und eine zweite Gruppe von Zeitslots für die Abwärtsverbindungsübertragung. Weil nur eine einzelne entfernte Einheit zur selben Zeit Information senden oder empfangen kann, ist die Sendung und der Empfang von Daten über den Hochgeschwindigkeitsdatenkanal reguliert. In dem GPRS-System werden die physikalischen Datenkanäle nicht wie bei einem CDMA-System abgebaut. Die Datenkanäle bleiben aktiv, wobei sich mehrere Benutzer den Zugriff auf den Kanal teilen. Spezieller wird jedem Benutzer, der Daten zu senden/empfangen wünscht, ein logischer Kanal zugeordnet, der die physikalischen Datenkanäle verwenden wird.
Während der Beendigung eines TBF entlässt die sendende Einheit (d.h. die Basisstation oder die entfernte Einheit) den TBF über eine Abbaumitteilung, die reservierte Bits umfasst. Wie beispielsweise in Abschnitt 9.3.2.6 und 9.3.3.5 von 3 GPP TS 04.60 3rd Generation parntership Project, Technical Specification Group GSM EDGE Radio Access Network; General Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) – Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control/Medium Access Control (RLC/MAC) protocol beschrieben, beendet eine Basisstation den TBF durch Setzen eines finalen Blockindikatorbits (FBI: final block indicator) auf "0".
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die sendende Einheit, sobald die Datenübertragung beendet ist, an dem TBF festhalten, bis er von dem Netzwerk entlassen wird. Während der verzögerten Entlassung einer Abwärtsverbindungs-TBF werden, weil gelegentlich Daten über die Abwärtsverbindungsdatenkanäle gesendet werden müssen, um Messdaten von dem Mobilfunkgerät zu erhalten und dem Mobilfunkgerät Möglichkeiten zu geben, einen Aufwärtsverbindungs-TBF zu etablieren, Dummy-Funkverbindungssteuerungs-(RLC-: Radio Link Control) Daten wenigstens gelegentlich während der Zeitspanne, in der das Netzwerk den Abwärtsverbindungs-TBF beibehält, von dem Netzwerk gesendet. Diese Zeitspanne erlaubt es dem Netzwerk, einen Abwärtsverbindungs-TBF zu etablieren und/oder dem Mobilfunkgerät eine Möglichkeit zu geben, den Aufwärtsverbindungs-TBF ohne Etablierung eines weiteren Aufwärtsverbindungs-TBF auszudehnen.
Durch temporäre Verzögerung der Beendigung eines GPRS-TBF wird die Wahrscheinlichkeit, dass die empfangende Einheit bereits eine Antwort hat, wenn die finale Abfrage erfolgt, erhöht. Spezieller erlaubt das GPRS-RLC/MAC-Proto koll während des normalen Betriebs oder der verzögerten Entlassung eines TBF zwischen dem Netzwerk und einem Mobilfunkgerät die Etablierung des TBF in der umgekehrten Richtung zwischen dem Netzwerk und demselben Mobilfunkgerät wesentlich schneller, als wenn kein solcher TBF bereits etabliert wäre. Bei typischen Internet-Anwendungen wird ein Internet-Datenpaket (IP-Paket) von dem Mobilfunkgerät an das Netzwerk in einem Aufwärtsverbindungs-TBF übertragen und das Netzwerk erzeugt ein Antwort-IP-Paket innerhalb einiger Hundert Millisekunden. Wenn das Mobilfunkgerät noch immer in dem Aufwärtsverbindungs-TBF aktiv ist, wenn das Netzwerk bereit ist, die Übertragung der Antwort zu starten, kann der zur Übertragung der Antwort von dem Netzwerk an das Mobilfunkgerät benötigte Abwärtsverbindungs-TBF viel schneller erzeugt werden, als wenn das Mobilfunkgerät in einem Leerlaufmodus wäre und kein Aufwärtsverbindungs-TBF aktiv wäre. Durch Beibehalten des Aufwärtsverbindungs-TBF für eine Zeitspanne nachdem die letzten Daten übertragen wurden, wird die Etablierung des Abwärtsverbindungs-TBF wesentlich beschleunigt und somit die Übertragung der Antwort von dem Netzwerk an das Mobilfunkgerät beschleunigt. Eine ähnliche, wenn auch typischerweise kleinere Beschleunigung tritt in der entgegengesetzten Richtung auf, wenn die ursprünglichen Daten von dem Netzwerk an das Mobilfunkgerät übertragen werden.
8 illustriert ein Rufflussdiagramm für eine Mitteilungsübermittlungs-/Datenübertragung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie dargestellt findet die Abwärtverbindungs-Datenübertragung über Datenblöcke 801 während der ersten zwei Sendungen von der Basisstation statt. Als nächstes verzögert die Basisstati on, wenn alle Daten gesendet wurden, das Abbauen des TBF durch Senden des letzten Datenblocks, enthaltend LLC-Daten 802 mit dem FBI-Bit auf 0 gesetzt und mit dem S/P-Bit auf 1 gesetzt, was der entfernten Einheit signalisiert, eine Paket-Abwärtsverbindungs-ACK/NACK 803 zu senden. Die Basisstation sendet dann periodisch Dummy-Datenblöcke 804 an die entfernte Einheit mit dem S/P-Bit auf 1 gesetzt, was der entfernten Einheit signalisiert, eine Paket-Abwärtsverbindungs-ACK/NACK 805 zu senden, um es der entfernten Einheit zu erlauben, die Etablierung eines Aufwärtsverbindungs-TBF anzufordern. Wenn die Basisstation die Anforderung, einen Aufwärtsverbindungs-TBF zu etablieren, empfängt, sendet die Basisstation die Paket-Aufwärtsverbindungs-Zuordnungsmitteilung 806 an die entfernte Einheit. Die entfernte Einheit beginnt dann, Datenblöcke auf dem Aufwärtsverbindungs-TBF zu senden. Schließlich sendet die Basisstation einen Dummy-Datenblock mit dem S/P-Bit auf 1 gesetzt und mit dem FBI-Bit auf 1 gesetzt (807), was der entfernten Einheit signalisiert, den TBF zu beenden. Die entfernte Einheit antwortet mit einer Paket-Abwärtsverbindungs-ACK/NACK-Mitteilung mit dem Final_Ack_Indicator-Bit auf 1 gesetzt und beendet dann den TBF.
9 illustriert ein Rufflussdiagramm, bei dem eine Abwärtsverbindungs-Datenübertragung über Datenblöcke 901 von der Basisstation an die entfernte Einheit stattfindet. Wenn alle Daten gesendet wurden, verzögert die Basisstation das Abbauen des TBF, indem sie eine Paket-Abwärtsverbindungs-ACK/NACK 903 von der entfernten Einheit mit dem S/P-Bit auf 1 gesetzt und dem FBI-Bit auf 0 gesetzt in dem letzten Datenblock, der LLC 902 enthält, anfordert. Die Basisstation wird periodisch Dummy-Daten 904 oder neue Daten blöcke 905 an die entfernte Einheit senden, ohne die Etablierung eines neuen Abwärtsverbindungs-TBF anzufordern.
10 illustriert ein Rufflussdiagramm, bei dem die Aufwärtsverbindungs-Datenübertragung über Datenblöcke 1001 von der entfernten Einheit an die Basisstation stattfindet. Die entfernte Einheit zeigt die Übertragung wenigstens eines Datenblocks 1002 durch Setzen eines Countdown-Wertes (CV) auf 0 an. Die Basisstation verzögert, 1003, das Senden der Paket-Aufwärtsverbindungs-ACK/NACK-Antwort 1005 an die entfernte Einheit für einige Zeit. Wenn die Basisstation eine Anforderung, Daten an die entfernte Einheit zu senden, erhält, kann die Basisstation den Abwärtsverbindungs-TBF durch Senden einer Paket-Abwärtsverbindungs-Zuordnungsmitteilung 1004 etablieren. Zum Zeitpunkt Ihres Auswählens initiiert die Basisstation ein Entlassen des Aufwärtsverbindungs-TBF durch Senden eines Paket-Aufwärtsverbindungs-ACK/NACK 1005 und Abfragen des Mobilfunkgerätes nach einer Paketsteuerungsbestätigung (Packet Control Acknowledgement 1006). Die Basisstation fährt fort, Daten 1007 an die entfernte Einheit zu senden, wenn der Abwärtsverbindungs-TBF fortgesetzt wird.
11 illustriert ein Rufflussdiagramm, bei dem eine Aufwärtsverbindungs-Datenübertragung über Datenblöcke 1101 von der entfernten Einheit an die Basisstation stattfindet. Die entfernte Einheit zeigt die Versendung des letzten Datenblocks 1102 durch Setzen eines Countdown-Wertes (CV) auf 0 an. Die Basisstation sendet die Paketaufwärtsverbindungs-ACK/NACK 1103 an die entfernte Einheit, wobei das Final_Ack_Indicator-Bit auf 0 gesetzt ist, ohne den Aufwärtsverbindungs-TBF zu entlassen. Die Basisstation gibt der entfernten Einheit periodisch eine Chance, Daten zu senden, und wenn die entfernte Einheit keine Daten hat, sendet die entfernte Einheit einen Dummy-Steuerblock 1104. Wenn die Basisstation eine Anforderung, Daten an die geplante Einheit zu senden, erhält, kann die Basisstation den Abwärtsverbindungs-TBF 1105 etablieren und dann den Aufwärtsverbindungs-TBF durch Senden eines Paketaufwärtsverbindungs-ACK/NACK 1106 und Abfragen des Mobilfunkgerätes nach einer Paketsteuer-ACK 1107 entlassen. Die Basisstation fährt fort, Daten 1108 an die entfernte Einheit zu senden.
12 illustriert ein Rufflussdiagramm, bei dem eine Aufwärtsverbindungs-Datenübertragung über Datenblöcke 1201 von der entfernten Einheit an die Basisstation stattfindet. Die entfernte Einheit zeigt die Versendung des letzten Datenblocks 1202 durch Setzen eines Countdown-Wertes (CV) auf 0 an. Die Basisstation sendet die Paketaufwärtsverbindngs-ACK/NACK 1203 an die entfernte Einheit, wobei das Final_Ack_Indicator-Bit auf 0 gesetzt ist, ohne den Aufwärtsverbindungs-TBF zu entlassen. Die Basisstation gibt der entfernten Einheit periodisch eine Chance, Daten zu senden, und wenn die entfernte Einheit keine Daten hat, sendet die entfernte Einheit einen Dummy-Steuerblock 1204; anderenfalls sendet die entfernte Einheit Datenblöcke 1205.
Die folgenden Abschnitte zeigen Modifikationen des Protokollstandards 3 GPP TS 04,60 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group GSM Station (MS) – Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control/Medium Access Control (RLC/MAC) gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Änderungen sind im Detail auch in einem Artikel beschrieben, der beim 3 GPP TSG-Treffen am 22.-26. Januar 2001, Tagesordnungspunkt 7.2.5.2 präsentiert wurde.
Sektion 9.3.1a Verzögerte Entlassung des Abwärtsverbindungs-TBF (temporären Blockflusses)
Wenn das Netzwerk seinen Vorrat an Abwärtsverbindungsdaten für den Abwärtsverbindungs-TBF erschöpft hat, kann es die Entlassung des Abwärtsverbindungs-TBF verzögern (d.h. die Übertragung von Abwärtsverbindungs-RLC-Datenblöcken ohne Entlassung des TBF beenden) oder es kann den TBF durch Verfolgen der Prozeduren in Sektion 9.3.2.6 oder 9.3.3.5 entlassen.
Um die Entlassung des TBF zu verzögern, sollte, der letzte RLC-Datenblock, der gültige LLC-PDU-Daten enthält, wenn er nicht an der LLC-PDU-Grenze endet, eher unter Verwendung der Prozedur in Sektion 10.4.16 aufgefüllt werden. Der Block soll dann an die Mobilstation mit auf den Wert "0" gesetztem FBI-Bit gesendet werden. Das Netzwerk soll dann den entlassungsverzögerten TBF beibehalten, indem Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblöcke an die Mobilstation wenigstens hinreichend oft gesendet werden, um ein Auslaufen des T3190 Timers zu verhindern, wie von den Energiesteuerungsanforderungen erfordert und wie benötigt, um die Mobilstation nach Anforderungen, einen Aufwärtsverbindungs-TBF zu etablieren, abzufragen.
Wenn das Netzwerk die Entlassung des Abwärtsverbindungs-TBF verzögert hat, soll es, wenn das Netzwerk neue Daten zum Versenden auf dem Abwärtsverbindungs-TBF hat, die Versendung der Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblöcke beenden und die Versendung von RLC-Datenblöcken wiederaufnehmen.
Wenn das Netzwerk die Entlassung des Abwärtsverbindungs-TBF verzögert und wünscht, den TBF zu entlassen, soll es die Prozedur in Sektion 9.3.2.6 oder 9.3.3.5 unter Verwendung von Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblöcken anstelle von RLC-Datenblöcken verwenden, falls keine RLC-Datenblöcke verfügbar sind.
Sobald das Netzwerk einen RLC-Datenblock oder einen Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblock mit dem auf den Wert "1" gesetzten FBI-Bit gesendet hat, ist eine verzögerte Entlassung des TBF nicht länger möglich.
Sektion 10.2.1a Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblock
Der Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblock ist zusammengesetzt aus einem CS-1 RLC-Datenblock mit einem Längenoktett, welches anzeigt, dass die LLC-PDU am Ende des RLC-Datenblocks endet, und mit dem RLC-Datenfeld, das eine 19 Oktett Dummy-LLC-PDU enthält (siehe GSM 04.64).
Sektion 10.3a.5 EGPRS Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblock
Der EGPRS Abwärtsverbindungs-Dummy-RLC-Datenblock ist zusammengesetzt aus einem RLC-Datenblock mit einem Längenoktett, welches anzeigt, dass die LLC-PDU am Ende des RLC-Datenblocks endet, und mit dem RLC-Datenfeld, welches eine Dummy-LLC-PDU (siehe GSM 04.64) von hinreichender Größe enthält, um das RLC-Datenfeld vollständig zu füllen.
Sektion 10.4.16 RLC-Datenfeld
Das RLC-Datenfeld enthält Oktette von einer oder mehreren LLC-PCUs. Das RLC-Datenfeld kann Teile von ein oder zwei LLC-PDUs und eine beliebige Anzahl von LLC-PDUs vollständig enthalten. Das E-Bit, M-Bit und der Längenindikator limitieren das RLC-Datenfeld in LLC-PDUs.
Wenn die letzte LLC-PDU des TBF nicht das gesamte RLC-Datenfeld füllt, soll ein Erweiterungsoktett benutzt werden, um die Anzahl von gültigen RLC-Datenoktetten anzuzeigen und der Rest des RLC-Datenfeldes soll mit Füller-Oktetten mit dem Wert "00101011" gefüllt werden. Nur der letzte RLC-Datenblock des TBF kann Füller-Oktette enthalten.
Wenn der TBF endet und es keine neuen LLC-Daten zu senden gibt und die LLC-PDU zusammen mit dem Längenoktett, das die LLC-Grenze anzeigt, nicht das gesamte RLC-Datenfeld ausfüllt, soll ein Erweiterungsoktett verwendet werden mit dem Längenfeld, welches das Ende des RLC-Datenblocks anzeigt, und der Rest des RLC-Datenfeldes soll gemäß den folgenden Regeln gefüllt werden.
Wenn, nachdem das Längenoktett eingesetzt ist, keine Oktette mehr erforderlich sind, soll nichts getan werden.
Wenn ein oder mehrere Oktette von Füllern benötigt werden, soll eine Dummy-LLC-PDU (GSM 04.64) von hinreichender Länge eingesetzt werden, um die verbleibenden Oktette präzise zu füllen.
Sektion 6.5 Dummy-LLC-PDU
Die Dummy-LLC-PDU wird wie in 12 gezeigt formatiert. Alle Oktette von Oktett 4 bis Oktett 74 haben denselben Wert. Diese PDU wird von der empfangenden LLC-Einheit als eine ungültige PDU erkannt und verworfen. Wenn eine 1-Oktett-Dummy-LLC-PDU benötigt wird, wird Oktett 1 verwendet. Wenn eine 2-Oktett-LLC-PDU benötigt wird, werden Oktett 1 und Oktett 2 verwendet etc. Die Dummy-LLC-PDU ist höchstens 74 Oktette lang. Die Dummy-LLC-PDU kann in den LLC-Datenstrom durch Protokolle auf niedrigerer Stufe eingesetzt werden, ohne den Betrieb des LLC-Protokolls zu beeinflussen.
MAN BEACHTE: Die Dummy-LLC-PDU ist ein UI-Rahmen mit C/R = 1, was eine Anweisung in Richtung SGSN an MS ist und eine Antwort in Richtung MS an SGSN. Der SAPI ist 3, was Benutzerdaten 1 ist. Die LLC-Sequenznummer N(U) ist 0. Verschlüsselung ist nicht aktiviert. Das PM-Bit ist 1, was anzeigt, dass der LLC-Header von dem LLC-FCS geschützt ist. Unabhängig davon, wie viele der Oktette in die Dummy-LLC-PDU eingeschlossen sind, ist das FSC entweder nicht vorhanden oder ungültig, was die gesamte LLC-PDU ungültig macht. Das Informationsfeld enthält den hexadezimalen Wert 2B, was das bevorzugte Füllmuster zum Optimieren der Leistung der physikalischen Funkschnittstellenebene ist.
Obgleich die Erfindung speziell unter Bezugnahme auf eine besondere Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran durchgeführt werden können, ohne sich vom Umfang der Erfindung zu entfernen, und es ist beabsichtigt, dass all solche Änderungen noch innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche liegen.
Was beansprucht wird ist:

Claims

Verfahren zur Datenübertragung in einem drahtlosen Kommunikationssystem mit Vielfachzugriff im Codemultiplex (CDMA), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Betreiben eines Datensenders (100) in einem CDMA-Aktivzustand, wobei das Betreiben des Datensenders (100) in dem CDMA-Aktivzustand ein Senden über einen dedizierten Steuerkanal und einen CDMA-Ergänzungskanal umfasst; Betreiben des Datensenders (100) in einem Steuerungshaltezustand, wobei das Betreiben des Datensenders (100) in dem Steuerungshaltekanal ein Senden nur über den dedizierten Steuerkanal umfasst; gekennzeichnet durch: Bestimmen, wenn sich der Datensender (100) in dem CDMA-Aktivzustand befindet, dass keine weiteren Daten über den CDMA-Ergänzungskanal gesendet werden müssen, und vor dem Betreiben des Datensenders (100) in dem Steuerungshaltezustand, Verzögern des Übergangs in den Steuerungshaltezustand für eine Zeitspanne, wobei die Zeitspanne auf einer Datenrate basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Verzögerns eines Fallenlassens des Datenkanals für eine Zeit spanne, basierend auf der Datenrate, den Schritt des Verzögerns des Fallenlassens des Datenkanals für eine Zeitspanne umfasst, wobei die Zeitspanne proportional der Datenrate ist.
Vorrichtung (100) umfassend: eine Kanalschaltung (103, 105, 111, 115) zum Senden von Daten in einem CDMA-Aktivzustand und in einem Steuerungshaltezustand, wobei das Senden von Daten in dem CDMA-Aktivzustand ein Senden über einen dedizierten Steuerkanal und einen CDMA-Ergänzungskanal umfasst und wobei das Senden von Daten in dem Steuerungshaltezustand ein Senden nur über den dedizierten Steuerkanal umfasst; und einen Timer (102), der mit der Kanalschaltung gekoppelt ist, wobei der Timer den Übergang von dem Aktivzustand in den Steuerungshaltezustand für eine Zeitspanne verzögert; gekennzeichnet dadurch, dass weiter umfasst sind: Bestimmungsmittel (101) zum Bestimmen, wenn keine weiteren Daten über den CDMA-Ergänzungskanal gesendet werden müssen und, wenn dies der Fall ist, zum Triggern des Timers (102) mit einer Zeitspanne, basierend auf einer Datenrate.
Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Zeitspanne proportional zur Datenrate ist.