DE69932881T2

DE69932881T2 - Methode und Apparat zur Anzeige variabler Datenverarbeitung in Telekommunikationsverbindungen

Info

Publication number: DE69932881T2
Application number: DE69932881T
Authority: DE
Inventors: Mikko Rinne; Janne Salonen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2019-04-27
Also published as: JP2002513246A; FI980923A; US6671286B1; CN1298594A; DE69932881D1; WO1999056437A1; FI107365B; FI980923A0; JP3771129B2; ES2270564T3; AU3608399A; EP0954187B1; EP0954187A1

Description

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf eine Signalisierung zwischen der sendenden und empfangenden Vorrichtung bei drahtlosen Telekommunikationsverbindungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Art der Übertragung von Information zwischen dem Empfänger und dem Sender in Bezug auf die Änderungen, die die Verarbeitung der Daten betreffen, die über eine drahtlose Telekommunikationsverbindung übertragen werden sollen, wie beispielsweise eine Kodetrennung und eine Kanalkodierung. Als eine beispielhafte Telekommunikationsverbindung befassen wir uns mit einer Funkverbindung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem digitalen zellularen Funksystem der dritten Generation.
Viele Dienste, die für neue drahtlose Telekommunikationssysteme gestaltet sind, erfordern es, dass der Teil der Datenübertragungskapazität, der durch die Funkschnittstelle dargestellt wird, der für die Telekommunikationsverbindung reserviert ist, die den Dienst überträgt, in einer flexiblen Weise verwendet werden kann, beispielsweise durch das Erhöhen oder Reduzieren der Kanalkodierung, was die Benutzerdatenbitrate, die in dieser Verbindung erzielt wird, beeinflusst: je mehr Kanalkodierung verwendet wird, desto langsamer ist die Übertragungsrate der eigentlich zu übertragenden Daten und umgekehrt. Die Notwendigkeit für das Ändern der Kanalkodierung, der Kodetrennung oder anderer solcher Faktoren, die vom Sender verwendet werden, ergeben sich im allgemeinen aus der Tatsache, dass versucht wird, eine gewisse Genauigkeitsrate in der Verbindung aufrecht zu halten, unabhängig von den sich ändernden Zuständen der sich ausbreitenden Funkwellen. In einem System, bei dem die zwischen dem Sender und dem Empfänger zu übertragenden Daten in Rahmen angeordnet sind, kann in einem extremen Fall jeder Rahmen Daten enthalten, die auf eine andere Weise als im vorhergehenden oder folgenden Rahmen verarbeitet werden. Auf irgend eine Weise müssen der Sender und der Empfänger ein gegenseitiges Verständnis erlangen, wie die in jedem Rahmen zu übertragenden Daten im Sender verarbeitet wurden und somit wie sie im Empfänger verarbeitet werden sollen.
1 zeigt einen typischen Rahmen 100 des Stands der Technik, der die Basiseinheit von Daten darstellt, die über eine Funkschnittstelle übertragen werden sollen. Im allgemeinen umfasst der Rahmen gewisse Kopfabschnittsteile, eine gewisse Anzahl zu übertragender Daten und einen Prüfkode für das Prüfen der Fehlerfreiheit des Rahmens. Die Kopfabschnittsteile können durch einen anderen logischen Kanal als die eigentlichen Daten übertragen werden. In 1 ist unter den Kopfabschnittsteilen insbesondere das FCH-Feld 101 (Frame Control Header, Rahmensteuerkopfabschnitt) dargestellt, das eine vorgegebene Anzahl von Bits, beispielsweise 6 oder 12 Bits, enthält. Das. FCH-Feld kann beispielsweise durch einen vorgegebenen Steuerkanal (Dedicated Physical Control Channel, DPDCH, zugewiesener physikalischer Steuerkanal) übertragen werden, und die zu übertragenden Daten, die mit diesem Rahmen verbunden sind, können durch einen Datenkanal übertragen werden (Dedicated Physical Data Channel, DPDCH, zugewiesener physikalischer Datenkanal). Die Bits des FCH-Felds müssen unter anderem Information übertragen in Bezug darauf, welche Art der Kanalkodierung, der Spreizung und/oder eines anderen Datenverarbeitungsverfahrens verwendet wurde bei der Verarbeitung der übertragbaren Daten, die mit dem in Frage stehenden Rahmen verbunden sind. In einem CDMA-System (Vielfachzugriff durch Kodetrennung) kann das FCH-Feld beispielsweise den Wert des Verarbeitungsgewinns (processing gain) anzeigen, der in Verbindung mit dem Spreizen des Datenkanals verwendet worden ist.
In Rahmen des Stands der Technik wird im allgemeinen versucht, die Länge des Kopfabschnittteils so kurz wie möglich zu halten, um fähig zu sein, einen möglichst großen Teil des Rahmens für das Übertragen der eigentlichen Daten zu verwenden. Dies ergibt unvermeidlicherweise, dass die Anzahl von Datenverarbeitungsoptionen, die mittels der Bits des FCH-Felds, das in 1 dargestellt ist, angezeigt werden können, begrenzt ist. Dieser Nachteil wird insbesondere in Situationen deutlich, wo es zwischen dem Sender und dem Empfänger mehrere simultane aber logisch getrennte Verbindungen gibt, wo sich die Kodetrennung oder die Kanalkodierung oder ein anderer Faktor, der mit der Datenverarbeitung verbunden ist, unabhängig vom Rest ändern kann, und wo die Information in Bezug auf diese Verbindungen im gemeinsamen Kopfabschnittsfeld übertragen werden muss. Mittels der Bits des FCH-Feldes oder der Bits eines entsprechenden Feldes, das für diesen Zweck reserviert ist, sollte es nun möglich sein, eine große Anzahl verschiedener Kombinationen von Datenverarbeitungsoptionen anzuzeigen.
Eine natürlich Alternative für das Lösen des oben erwähnten Problems besteht darin, die Anzahl der Bits im FCH-Feld oder in einem entsprechenden Feld, das für diesen Zweck reserviert ist, zu erhöhen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass es nicht in allen Verbindungen notwendig ist, eine große Anzahl verschiedener Kodeteilungsoptionen oder mit der Datenverarbeitung verbundener Faktoren oder Kombinationen zu haben. In einer Verbindung, wo die Forderung nach Bits der FCH-Feldes niedrig ist, würde eine große Anzahl von Bits unnötigerweise den relativen Platz reduzieren, der für die zu übertragenden Daten reserviert ist, und das System belasten, da das System versuchen würde, vollständig unnötige Bits ohne Übertragungsfehler vom Sender zum Empfänger zu übertragen.
Die WO 9,725,788 beschreibt ein Verfahren, in welchem eine Kommunikation zwischen mehreren gemeinsam existierenden Sende- und Empfangsstationen ermöglicht wird. Um eine Kommunikation zwischen diesen Stationen zu ermöglichen, wird ein robuster Kopfabschnitt der physikalischen Schicht (robust physical layer header, RPLH), der von allen Empfängern, die sich in derselben Kommunikationszelle befinden, erkannt und dekodiert werden kann, durch die Sendestation ausgesandt. Der RPLH enthält einen Vorspann, ein eindeutiges Synchronisationswort und ein Steuerfeld, das eine feste Länge aufweist.
Die WO 98/10568 beschreibt ein Kommunikationssystem, in welchem Systemparameter, wie die PN-Kodelänge, die Zerstückelungsrate (chipping rate) und die Modulationstechnik in Abhängigkeit von der Distanz zwischen dem Sender und dem Empfänger und dem Rauschpegel modifiziert werden können. Das Modifizieren dieser Parameter ergibt wirksam eine einstellbare Zellgröße.
Die vorliegende Erfindung versucht, ein Verfahren und ein System einzuführen, mit denen das Problem, das durch die Anzahl der Bits im oben erwähnten FCH-Feld oder einem entsprechenden Feld, das für diesen Zweck reserviert ist, verursacht wird, eliminiert werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geliefert für das Anzeigen der Aktionen, die beim Verarbeiten von Daten, die in einem Telekommunikationssystem übertragen werden sollen, verwendet werden, wobei die zu übertragenden Daten in Rahmen (100) angeordnet sind, und wobei es eine Anzahl gegenseitiger optionaler Aktionen für das Verarbeiten dieser Daten gibt, das eine Phase umfasst,

– wo eine Information ausgebildet wird (302), darüber wie viele Aktionen für das Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind;
– wo die Anzahl der Steuerbits, die in einen zu übertragenden Rahmen einzufügen sind, bestimmt wird (302), so dass die Anzahl der Aktionen, die durch die erlaubten Werte der Steuerbits angezeigt werden soll, mindestens so hoch wie die Anzahl der verfügbaren Aktionen ist, und
– wo die Übertragungsvorrichtung in den zu übertragenden Rahmen die vorher bestimmte Anzahl von Steuerbits (101, 307) einschließt, wobei der Wert dieser Bits anzeigt, wie die zu übertragenden Daten, die im Rahmen enthalten sind, vor der Übertragung verarbeitet wurden, und die Schritte zur Ausbildung der Information, wie viele Aktionen für das Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind und der Bestimmung der Anzahl der Steuerbits, die in einem zu übertragenden Rahmen einzuschließen sind, für jeden Rahmen ausgeführt werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Übertragungsvorrichtung für das Verwirklichen der Datenübertragung in einem Telekommunikationssystem vorgesehen, wo die zu übertragenden Daten in Rahmen (100) angeordnet sind, und wo eine Anzahl von Aktionen für das Verarbeiten der Daten verfügbar ist, wobei die Übertragungsvorrichtung Mittel umfasst

– zum Bilden von Information (302) in Bezug darauf wie viele Aktionen zum Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind, und
– zum Bestimmen der Anzahl von Steuerbits (302), die in einen zu übertragenden Rahmen eingeschlossen werden sollen, so dass die Anzahl der Aktionen, die mit den erlaubten Steuerbitwerten angezeigt sind, mindestens so groß wie die Anzahl der verfügbaren Aktionen ist;
– zum Einschließen dieser vorher bestimmten Anzahl von Steuerbits (101, 307) in den zu übertragenden Rahmen, wobei die Werte der Bits anzeigen, wie die übertragbaren Daten, die in den Rahmen enthalten sind, vor der Übertragung verarbeitet worden sind, wobei die Übertragungsvorrichtung so angeordnet ist, dass die Schritte des Bildens der Information in Bezug darauf, wie viele Aktionen zum Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind, und des Bestimmens der Anzahl von Steuerbits, die in einen zu überragenden Rahmen eingeschlossen werden sollen, für jeden Rahmen ausgeführt werden.

Bei der Signalisierung zwischen dem Sender und dem Empfänger ist eine exakte korrekte Anzahl von Bits angeordnet für das Anzeigen des Spreizens, der Kanalkodierung und anderer entsprechender Faktoren, die mit der Datenverarbeitung verbunden sind, wenn die Bitmenge im Vorhinein nicht fest ist, sondern die Anzahl und die Zuordnung dieser Bits für das Anzeigen verschiedener Faktoren variieren kann. Zwischen dem Sender und dem Empfänger ist ein Mechanismus vorgesehen, mit dem beide Vorrichtungen Information darüber erhalten können, wie viele Bits für das Anzeigen der Faktoren, die mit der Datenverarbeitung verbundnen sind, verwendet werden und wie sie zugeordnet sind.
Eine Möglichkeit für das Senden der Information über die Anzahl und die Zuordnung der Bits an den Sender und den Empfänger besteht darin, eine gewisse Nachricht zu definieren, die zwischen dem Sender und dem Empfänger auszutauschen ist, wobei die Nachricht die existierende Anzahl und die Zuordnung der Bits anzeigt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen eindeutigen Zusammenhang zwischen einem Konzept höherer Ordnung, wie der QoS, Qualität des Dienstes, die für den Trägerdienst gefordert wird, oder einem dazu beitragenden Faktor, und der Anzahl und der Zuordnung der Bits auszubilden. In diesem Fall muss die Anzahl und die Zuordnung der Bits nicht getrennt angezeigt werden, sondern sowohl die sendende als auch die empfangende Vorrichtung kann diese Information berechnen, sobald man sich über das Konzept höherer Ordnung geeinigt hat.
Die Erfindung wird unten unter Bezug auf einige bevorzugte Ausführungsformen und die angefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben.
1 zeigt einen bekannten Rahmen,
2 zeigt einen Vorschlag für die Struktur eines zellularen Funksystems,
3 zeigt ein Verfahren gemäß der Erfindung,
4 zeigt die Struktur der PDU-Einheit, die im Verfahren der 3 verwendet wird,
5 zeigt ein anderes Verfahren gemäß der Erfindung, und
6 zeigt die Aktionen gemäß der Erfindung.
In der Beschreibung oben wurde in Verbindung mit der Beschreibung des Stands der Technik schon auf 1 Bezug genommen, und somit werden wir in der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung und ihrer bevorzugten Ausführungsformen hauptsächlich auf die 2 bis 6 Bezug nehmen.
2 ist eine schematische Darstellung eines bekannten Vorschlags für ein digitales zellulares Funksystem der dritten Generation, das ein Mobilstation 201, eine Basisstation 202, eine Funknetzsteuerung 203 und ein Kernnetz 204 aufweist. Die niedrigste Protokollschicht zwischen der Mobilstation 201 und der Basisstation 202 ist eine Schicht L1. Über ihr befindet sich die MAC-Schicht (Media Access Control, Medienzugangssteuerung), über der die Mobilstation weiter andere Schichten haben kann; die Darstellung zeigt die LAC-Schicht (Link Access Control, Verbindungszugangssteuerung), die die L2-Schicht in der Mobilstation zusammen mit der MAC-Schicht bildet. Die nächst höhere Ebene in der Protokollhierarchie ist die L3-Schicht, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. In der Basisstation besteht die Rolle der MAC-Schicht zum Teil darin, zwischen den Schichten der Mobilstation und den MAC-Schichten der Funknetzsteuerung zu liegen, das heißt sie dient nicht in jeder Hinsicht als die Teilnehmereinheit der MAC-Schichten der Steuerung, weshalb sie als MAC' markiert ist. Die physikalische Ebene, das ist die L1-Schicht, die zwischen der Basisstation 202 und der Funknetzsteuerung 203 angeordnet ist, ist durch eine sogenannte Lubis-Schnittstelle (lubis interface) zwischen der Basisstation und der Funknetzsteuerung gekennzeichnet. In der entsprechende Weise ist eine Lu-Schnittstelle der physikalischen Ebenen zwischen der Funknetzsteuerung 203 und dem Kernnetz 204 definiert. Die Teilnehmereinheit der LAC-U-Schicht der Mobilstation ist die LAC-U-Schicht des Kernnetzes.
Zwischen der Mobilstation 201 und dem Netz kann es mehrere simultane Verbindungen geben, von denen ein Teil auf festen mit den Benutzerdaten und anderen mit der Datenverarbeitung verbundenen Faktoren basiert, mit festen Werten für die Dauer der gesamten Verbindung, wohingegen in einem Teil dieser Verbindungen die Benutzerdatenbitrate und andere mit der Datenverarbeitung verbundene Faktoren während der Verbindung variieren können. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verbindungen des letzteren Typs, da nur dort eine Notwendigkeit auftritt, getrennt anzuzeigen, wie viele Bits das FCH-Feld oder ein entsprechendes Feld, das für diesen Zweck reserviert ist, jedes Rahmens enthält und wie sie zugeordnet sind. Die Implementierung der Erfindung hängt nicht davon ab, wie viele solcher Verbindungen es zwischen der Mobilstation und dem Netz gibt.
Für die Verwendung jeder Verbindung wird zwischen der Mobilstation und der Basisstation ein Trägerdienst errichtet. Trägerdienste sind auf der L3-Schicht der Protokollpakete definiert (exakter auf der RBC oder Funkträgersteuerschicht) durch das Definieren einer vorgegebenen Qualität des Dienstes für jeden Trägerdienst, die im wesentlichen aus solchen Parameterfaktoren besteht wie der primären (und einer sekundären) Bitrate, dem höchsten erlaubten Bit- oder Rahmenfehlerverhältnis, der längsten erlaubten Verzögerung, der Priorität der Verbindung, dem angewandten Sicherheitsniveau und so weiter. In Verbindung mit dem Aufbau des Trägerdienstes übermittelt die L3-Schicht an die MAC-Schicht, die unter ihr angeordnet ist, die Information – definiert auf der Basis der Qualität des Dienstes – einen wie großen Anteil der Kapazität des Übertragungsmediums (in diesem Fall die Funkschnittstelle) der Trägerdienst für seinen Aufbau benötigt. Auf der MAC-Schicht wird für den Trägerdienst ein gegebener Anteil der gesamten Kapazität der Funkschnittstelle reserviert, hauptsächlich ein gegebener Rahmenübertragungszeitplan und eine Übertragungsfrequenz. In einigen Fällen können auch mehrere Trägerdienste gemultiplext werden, so dass sie dieselben Rahmen verwenden.
Die Erfindung schränkt nicht die Tatsache ein, in welchem Teil des System die Entscheidung gefällt wird, wie viele Bits des FCH-Feldes oder eines entsprechenden Feldes, das für diesen Zweck reserviert ist, verwendet werden, um anzuzeigen, wie die übertragbaren Daten, die im Rahmen enthalten sind, verarbeitet werden, und wie diese Bitwerte interpretiert werden sollen. Aus Gründen der Knappheit kann diese Entscheidung als Konfiguration des FCH-Feldes bezeichnet werden, unabhängig davon, wie dieses Feld schließlich genannt wird; die Erfindung erfordert nicht einmal, dass diese Bits alle im selben Feld angeordnet sind. Für den Beginn nehmen wir an, dass die Konfiguration des FCH-Feldes durch die MAC-Schicht der Übertragungsvorrichtung ausgeführt wird. Das FCH-Feld muss jedes Mal neu konfiguriert werden, wenn eine neue solche Verbindung errichtet wird, die eine variable Benutzerbitrate ermöglicht, oder wenn eine solche alte Verbindung freigegeben wird. Die Information einer Rekonfiguration des FCH-Feldes muss an die Empfangsvorrichtung übermittelt werden, und dies wird in den ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung auf verschiedene Art durchgeführt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Information einer Rekonfiguration eines FCH-Feldes als eine MAC-Nachricht zwischen den MAC-Schichten übertragen. In der Beschreibung oben haben wir angenommen, dass die Konfiguration des FCH-Feldes von der MAC-Schicht der sendenden Vorrichtung ausgeführt wurde, so dass wenn diese Annahme herrscht, die MAC-Schicht der sendenden Vorrichtung auch in einer bekannten Weise eine MAC-Nachricht zusammensetzt, die Information über die Rekonfiguration des FCH-Feldes enthält und diese an die empfangende Vorrichtung sendet, und die Nachricht auf der MAC-Schicht der empfangenden Vorrichtung interpretiert wird, und die Information der Rekonfiguration des FCH-Feldes an solche Teile der Vorrichtung, wo sie benötigt wird, übermittelt wird. Um der sendenden Vorrichtung zu bestätigen, dass die Nachricht durchgelaufen ist, wird vorteilhafterweise gefordert, dass die empfangende Vorrichtung die empfangene MAC-Nachricht durch das Senden einer MAC-Bestätigungsnachricht, die als solches bekannt ist, quittiert. In einer Anordnung, die auf einer MAC-Nachricht und einer MAC-Bestätigungsnachricht basiert, ist es vorteilhaft, die Implementierung der Rekonfiguration des FCH-Feldes an einen gegebenen Rahmen zu binden, wenn die Rahmen eine Rahmennummer einschließen oder anders eindeutig identifizierbar sind. Dieses Binden der Implementierung an einen Rahmen bedeutet, dass die sendende Vorrichtung in ihrer MAC-Nachricht anzeigt, dass die Rekonfiguration des FCH-Feldes nach dem Rahmen YY angewandt wird. Hier ist YY die Nummer eines gegebenen Rahmens, der in der Zukunft zu übertragen ist, wobei die Zeitdauer, die vor dem Augenblick seiner Übertragung gelassen wird, mindestens so lang ist, wie die Zeitdauer die für das Austauschen der MAC-Nachricht und der MAC-Bestätigungsnachricht zwischen der sendenden und der empfangenden Vorrichtung benötigt wird.
3 zeigt die oben beschriebene erste Ausführungsform der Erfindung. Im Modus 301 wird eine neue Verbindung aufgebaut, die eine variable Benutzerbitrate erlaubt, oder eine alte Verbindung ähnlichen Typs wird freigegeben. Gleichzeitig implementiert die empfangende Vorrichtung die Rekonfiguration des FCH-Feldes im Modus 308; Information darüber, wann der Modus 308 angenommen werden kann, wird vom Modus 304 erhalten. Die empfangende Vorrichtung empfängt die MAC-Nachricht im Modus 304 und überträgt eine MAC-Bestätigungsnachricht im Modus 305. Nach dem Empfangen der MAC-Bestätigungsnachricht im Modus 306 implementiert die sendende Vorrichtung eine Rekonfiguration des FCH-Feldes im Modus 307; Information darüber, wann der Modus 307 angenommen werden kann, wird vom Modus 304 erhalten. Somit wird im Modus 302 eine Rekonfiguration des FCH-Feldes ausgeführt, und im Modus 303 wird eine MAC-Nachricht zusammengesetzt und gesendet.
Die erste Ausführungsform der Erfindung erlaubt eine ziemliche Flexibilität in Bezug auf das Spreizen, die Kanalkodierung und andere mit der Datenverarbeitung in Verbindung stehende Faktoren, die während der Verbindung geändert werden können. Nun bleibt die Aufgabe der Abbildung der Daten, die von höheren Protokollschichten erhalten werden auf Bitraten der L1-Schicht der MAC-Schicht überlassen, die fordert, dass in der Struktur der PDU (Protocol Data Unit, Protokolldateneinheit), die auf der MAC-Schicht verwendet wird, sie vorbereitet ist, anzuzeigen, wie groß der Anteil der Daten ist, die von höheren Protokollschichten erhalten werden, in jeder PDU der MAC-Schicht. 4 zeigt eine geeignete Struktur für eine PDU 400 der MAC-Schicht, die einen Kopfabschnitt 401, ein Feld 402, das die PDU-Länge detektiert, ein Datenfeld 403 und einen Prüfkode 404 umfasst. Die Größe der PDU ist verbunden mit der Verwendung der Bits des FCH-Feldes, so dass die Bitraten der Daten getrennter Benutzer, die durch die Bits des FCH-Feldes angezeigt werden, tatsächlich PDUs der MAC-Schicht mit verschiedenen Größen sind. Da die PDU der MAC-Schicht aus dem Blickwinkel der höheren Protokollschichten eine transparente Struktur ist, kann man sich auf die Größe der PDUs zwischen der sendenden und der empfangenden Vorrichtung auf der MAC-Protokollschicht einigen. Die höheren Protokollschichten senden für die MAC-Schicht Datenpaket optionaler Größen, unter denen die MAC-Schicht eine ausreichend große PDU wählt, die Platz für alle zu übertragenden Daten hat.
In der obigen Beschreibung wurde angenommen, dass in der ersten Ausführungsform der Erfindung die Konfiguration des FCH-Feldes durch die MAC-Schicht der sendenden Vorrichtung ausgeführt wurde. Es kann jedoch optional vorgeschlagen werden, dass die Konfiguration des FCH-Feldes immer von der MAC-Schicht, die sich auf der Seite des Netzes befindet, ausgeführt wird, das heißt sie wird nie von der MAC-Schicht der Mobilstation ausgeführt. Wenn die Verbindung durch die Initiative der Basisstation oder der Funknetzsteuerung aufgebaut oder freigegeben wird, unterscheidet sich die Situation nicht von dem, was oben beschrieben wurde. Wenn andererseits die Verbindung durch die Initiative der Mobilstation aufgebaut oder freigegeben wird, muss entweder die Basisstation oder die Funknetzsteuerung auf einen der Schritte beim Aufbauen oder Freigeben der Verbindung reagieren und die Konfiguration des FCH-Feldes ausführen. Die MAC-Schicht der Mobilstation kann auch an die MAC-Schicht der Basisstation eine spezielle MAC-Nachricht senden, in der sie die Rekonfiguration des FCH-Feldes fordert. Das Senden und Empfangen der MAC-Nachrichten stellt als solches Stand der Technik dar. Unabhängig davon, wo die Konfiguration des FCH-Feldes eigentlich ausgeführt wird, muss Information über das Verfahren immer sowohl an die sendende als auch die empfangende Vorrichtung doppelt geprüft übertragen werden, das heißt so, dass die Vorrichtung, die die Konfiguration des FCH-Feldes vorgenommen hat, vom anderen Ende eine Bestätigung erhält, dass die Information der Rekonfiguration empfangen wurde. Eine typische Kommunikation der Konfiguration des FCH-Feldes umfasst die folgenden Elemente:

– die Mobilstationsidentifikation, wenn die Kommunikation auf einem allgemeinen Steuerkanal gesandt wird,
– die Anzahl der FCH-Bits, die nach der Konfiguration zu verwenden sind,
– die Identifikation des Trägerdienstes oder solcher Trägerdienste, mit denen das zu konfigurierende FCH-Feld verbunden ist, als auch
– Information wie die möglichen Bitkombinationen, die im konfigurierten FCH-Feld zu präsentieren sind, jedem Verarbeitungsverfahren der zu übertragenden Daten entsprechen (wie dem Spreizen, der Kanalkodierung, der Fehlerdetektion und/oder der Fehlerkorrekturkodierung, dem Verschachteln, der Bitrate, etc.)

Es werde nun eine andere Ausführungsform der Erfindung angenommen, bei der die Konfiguration des FCH-Feldes auf einem eindeutigen Zusammenhang zwischen einem Konzept höherer Ordnung, wie der Qualität des Dienstes, die vom Trägerdienst gefordert wird, oder ein dazu beitragender Faktor, und der Anzah1 und der Zuordnung der Bits im FCH-Feld basiert.
In dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht keine Notwendigkeit, eine getrennte MAC-Schicht-Nachricht, die mit der Konfiguration des FCH-Feldes verbunden ist, zu senden oder zu quittieren, sondern ein einheitliches Erfassen der Konfiguration des FCH-Feldes wird für die sendende und die empfangende Vorrichtung mit dem Aufbauen oder Freigeben der Verbindungen erhalten. Ein Algorithmus, der die Konfiguration des FCH-Feldes definiert, arbeitet am vorteilhaftesten auf der RBC-Schicht (Funkträgersteuerung), und die Information über die Konfiguration des FCH-Feldes wird von der RBC-Schicht zur MAC-Schicht in einer sogenannten primitiven Mitteilung übertragen, was im allgemeinen eine Mitteilung zwischen einer höheren und einer niederen Protokollschicht im Protokollstapel bedeutet. Die primitive Mitteilung kann im wesentlichen dieselbe Information enthalten, wie sie oben in Verbindung mit einer typischen Konfiguration des FCH-Feldes beschrieben wurde, obwohl die Mobilstationsidentifikation (die nur in der Basisstation benötigt wird) und die Trägerdienstidentifikation auch sonst zwischen der RBC-Schicht und der MAC-Schicht ausgetauscht werden. Die primitive Mitteilung kann eine Mitteilung sein, die speziell für diesen Zweck zusammengefügt wurde, oder dieselbe Information kann als ein Teil einer anderen primitiven Mitteilung gesendet werden, die in ihren anderen Teilen bekannt ist. Die RBC-Schicht der sendenden Vorrichtung sendet die in Frage stehende primitive Mitteilung an die MAC-Schicht als ein Teil eines Verfahrens, das verbunden ist mit dem Aufbauen einer neuen Verbindung oder dem Freigeben einer alten Verbindung; aus der Sicht der Erfindung ist es nicht wesentlich, in welcher Stufe des Verfahrens die primitive Mitteilung gesendet wird. In der empfangenden Vorrichtung sendet die RBC-Schicht eine entsprechende primitive Mitteilung an die MAC-Schicht, sobald die RBC-Schicht von der RBC-Schicht der sendenden Vorrichtung eine Anforderung für das Aufbauen oder Freigeben einer Verbindung erhalten hat.
5 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Im Modus 501 detektiert die RBC-Schicht der sendenden Vorrichtung auf der Basis eines Befehls, der von einer höheren Ebene erhalten wird, dass eine neue Verbindung aufgebaut oder eine alte Verbindung freigegeben werden muss. Im Modus 502 sendet sie an die RBC-Schicht der empfangenden Vorrichtung eine Anforderung für das Aufbauen einer neuen Verbindung oder das Freigeben einer alten Verbindung. Im Modus 503 sendet sie an die MAC-Schicht eine primitive Mitteilung, die die Konfiguration des FCH-Feldes nach dem Aufbauen der neuen Verbindung oder dem Freigeben der alten Verbindung zeigt. In der empfangenden Vorrichtung bildet der Modus 504 das Empfangen der Anforderung für das Aufbauen oder Freigeben einer Verbindung, die von der sendenden Vorrichtung gesendet wurde, und der Modus 505 bildet das Senden einer primitiven Mitteilung an die MAC-Schicht.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der ersten dadurch dass sie unter anderem die Implementierung eines neuen Typs einer PDU-Struktur der MAC-Schicht nicht voraussetzt. Andererseits schränkt diese zweite Ausführungsform der Erfindung das Senden von Datenpaketen verschiedener Größen von den höheren Protokollschichten zur MAC-Schicht ein.
Um das Verstehen der Erfindung zu erleichtern, behandeln wir nun beispielhaften einen speziellen Fall. Es werde angenommen, dass es zwischen der sendenden und der empfangenden Vorrichtung zwei aktive Trägerdienste gibt, die durch B1 und B2 bezeichnet werden. B1 ist mit vier möglichen Benutzerbitraten verbunden, die r₁₁, r₁₂, r₁₃ und r₁₄ genannt werden (kürzer r_1i, i ε [1,4]). B2 ist mit acht möglichen Benutzerbitraten verbunden, bei denen es sich um r_2i, i ε [1,8] handelt. Zwei der Bits des FCH-Feldes sind zugeordnet, um die Benutzerdatenbitrate B1 anzuzeigen, und drei sind zugeordnet, um die Benutzerdatenbitrate B2 anzuzeigen. Es gibt 32 mögliche Bitratenkombinationen. Wir nehmen an, dass im System eine biorthogonale Kodierung angewandt wird, wobei die Kodierlänge 64 verschiedene Werte aufweist. Wenn der Wert des FCH-Feldes durch ein Kodewort ausgedrückt wird, so werden dann für das Ausdrücken der 32 Bitratenkombinationen die Hälfte aller Werte des Kodeworts benötigt. Es ist vorteilhaft, die erlaubten Kodewortwerte für die Information sowohl der sendenden als auch der empfangenden Vorrichtung zu liefern, um zu gewährleisten, dass die empfangende Vorrichtung die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Dekodierung durch das ausschließlich Akzeptieren erlaubter Kodewortwerte verbessern kann.
Man nehme als nächstes an, dass zwischen der sendenden und der empfangenden Vorrichtung es durch die Initiative der L3-Schicht gewünscht wird, einen dritten Trägerdienst aufzubauen, der durch B3 symbolisiert wird und der vier mögliche Benutzerbitraten aufweist, das heißt r_3i, i ε [1,4]. Für das Detektieren aller Bitratenkombinationen werden nun 7 Bits benötigt, da es zusammen 128 unterschiedliche Bitratenkombinationen gibt. Für das Anzeigen der Inhalte des rekonfigurierten FCH-Feldes muss auf der MAC-Schicht ein anderes Kodewort mit der Länge von 32 hinzugefügt werden, wenn die Koderate des biorthogonalen Kodierens nicht geändert werden soll. Die Bits des FCH-Feldes und die Kodeworte, die verwendet werden, um sie anzuzeigen, könnten miteinander verbunden werden, so dass sechs Bits des FCH-Feldes mittels eines ersten Kodeworts angezeigt werden (so dass alle 64 Werte des ersten Kodeworts verfügbar sind), und ein Bit des FCH-Feldes wird mittels eines zweiten Kodeworts angezeigt (so dass nur zwei mögliche Werte des zweiten Kodeworts verfügbar sind). Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Dekodierung ist jedoch höher, wenn die Bits des FCH-Feldes mit den jeweiligen Kodeworten verbunden sind, so dass die maximale Anzahl der Bits, die mit einem Kodewort verbunden werden sollen, so klein wie möglich ist. Somit wird in diesem Fall das erste Kodewort für das Anzeigen von drei Bits des FCH-Feldes verwendet oder umgekehrt. Somit müssen die erlaubten Kodewortwerte der empfangenden Vorrichtung bekannt sein. Durch eine verbesserte Erfolgswahrscheinlichkeit kann eine niedrigere Sendeleistung angewandt werden.
6 ist eine schematische Darstellung des oben beschriebenen Beispiels. Übertragbare Bits, die mit einem gegebenen Trägerdienst verbunden sind, sind mit dem Symbol x_ij markiert. Für einen Start teilen die Trägerdienste B1 und B2 einen gemeinsamen Kodierkanal, so dass mittels der Wiederholung die Bitraten r_1i und r_2j die maximale Menge von Daten N_k, die in einem Rahmen (der beispielsweise die Länge von 10 ms aufweist) übertragen werden können, produzieren, wenn ein Kodierkanal und ein Spreizfaktor 2^k verwendet wird. Wenn der Trägerdienst B3 hinzugefügt wird, übersteigt die größte mögliche Anzahl von Bitratenkombinationen die Kapazität eines Kodierkanals, weswegen ein andere Kodierkanal benötigt wird. Mittels einer ungleichmäßigen Wiederholung führen die Bitraten r_1i, r_2j und r_3k zur Datenmenge von 2N_k, die innerhalb eines Rahmens übertragen werden kann, wenn zwei Kodierkanäle und der Spreizfaktor 2^k verwendet werden.
Es wurde schon ausgeführt, dass die Erfindung nicht auf die Bitratenbeschreibung beschränkt ist, sondern in ähnlicher Weise der zu übertragende Rahmen Information jedes möglichen Faktors, der mit den zu übertragenden Daten verbunden ist, einschließen kann. Beispielsweise werde eine Situation behandelt, bei der zwei Bits des FCH-Feldes oder eines entsprechenden Feldes, das für diesen Zweck reserviert ist, verwendet werden für die Anzeige, wie viele Benutzerdatenbits in diesem Rahmen enthalten sind, und was die Kodierrate ist, die beim Kodieren der Benutzerdatenbits verwendet wird. Die Tabelle unten präsentiert einen möglichen Weg, um die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den Bitwerten des FCH-Feldes und den Benutzerdatenbitmengen und den Kodierraten zu definieren.
Die sendende und die empfangende Vorrichtung gemäß der Erfindung unterscheiden sich von Vorrichtungen des Stands der Technik dadurch dass sie vorgesehen sind, im Rahmen variable Anzahlen von Bits des FCH-Feldes oder eines anderen Feldes, das für diesen Zweck reserviert ist, zu verwenden, in Abhängigkeit davon, wie viele solche optionalen Aktionen die sendende Vorrichtung für das Verarbeiten der zu übertragenden Daten hat, so dass ihre Verwendung der empfangenden Vorrichtung mitgeteilt werden muss. Wenn die oben beschriebene erste Ausführungsform der Erfindung angewandt wird, ist die MAC-Schicht der sendenden Vorrichtung vorgesehen, PDUs variabler Größen zu bilden und die Größe der verwendeten PDUs jeweils anzuzeigen, die MAC-Schicht der empfangenden Vorrichtung ist vorgesehen, um aus dem Rahmen zu interpretieren, welche Größen von PDUs er enthält und die empfangenden PDUs verschiedener Größen zu dekodieren und die Information, die darin enthalten ist, an höhere Protokollschichten zu übertragen. Darüber hinaus sind die MAC-Schichten der sendenden und der empfangenden Vorrichtung vorgesehen, die MAC-Nachrichten zu verarbeiten, die die Konfiguration des FCH-Feldes betreffen, gemäß dem oben beschriebenen Verfahren. Wenn die zweite Ausführungsform der Erfindung angewandt wird, sind die RBC-Schichten der sendenden und der empfangenden Vorrichtung vorgesehen, um eine primitive Mitteilung, die die Konfiguration des FCH-Feldes anzeigt, zu erstellen und diese an die MAC-Schicht zu übertragen.
Offensichtlich werden die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nur beispielhaft präsentiert und sie beschränken die Erfindung nicht.

Claims

Verfahren zum Anzeigen der Aktionen, die bei dem Verarbeiten von Daten, die in einem Telekommunikations-System zu übertragen sind, verwendet werden, wobei die zu übertragenden Daten in Rahmen (100) angeordnet sind und in dem eine Anzahl von Aktionen zum Verarbeiten der Daten verfügbar ist, umfassend eine Phase, in der – Informationen darüber gebildet (302) werden, wie viele Aktionen zum Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind, – die Anzahl von Steuerbits bestimmt (302) wird, die in einen zu übertragenden Rahmen einzuschließen sind, so dass die Anzahl von Aktionen, die durch erlaubte Werte der Steuerbits anzuzeigen sind, mindestens so groß wie die Anzahl der verfügbaren Aktionen ist, und – die Übertragungs-Vorrichtung in dem zu übertragenden Rahmen diese vorher bestimmte Anzahl von Steuerbits (101, 307) einschließt, wobei der Wert der Bits anzeigt, wie die übertragbaren Daten, die in dem Rahmen enthalten sind, vor der Übertragung verarbeitet worden sind, dadurch gekennzeichnet, dass: die Schritte des Bildens der Information darüber, wie viele Aktionen zum Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind und des Festlegens der Anzahl von Steuerbits, die in einen zu übertragenden Rahmen einzuschließen sind, für jeden Rahmen ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die Übertragungs-Vorrichtung, um identische Informationen zu bilden, sowohl in der Übertragungs- als auch in der Empfangs-Vorrichtung in Bezug auf wie viele Steuerbits der Rahmen einschließt und wie die erlaubten Werte der Steuerbits interpretiert werden, eine Mitteilung an die Empfangs-Vorrichtung sendet (303), in der die Fakten angezeigt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilung eine MAC- Schicht-Mitteilung zwischen MAC-Protokoll-Schichten ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es Phasen umfasst, in denen – die Protokoll-Schicht, die sich über der MAC-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung befindet, für die MAC-Schicht die Grenzen anzeigt, innerhalb derer die eingesetzte Benutzer-Daten-Bitrate variieren (302) kann, – die MAC-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung an die MAC-Schicht der Empfangs-Vorrichtung eine MAC-Mitteilung (303) sendet, die anzeigt, wie viele beiderseitig optionale MAC-Schicht-PDUs in der Verbindung verwendet werden können, – die MAC-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung von der Protokoll-Schicht, die sich über ihr befindet, ein Daten-Paket empfängt, – die MAC-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung eine MAC-Schicht-PDU (400) auswählt, die die Benutzer-Daten, die in dem empfangenen Daten-Paket enthalten sind, aufnehmen kann, und – die MAC-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung für die Empfangs-Vorrichtung (307) die Größe der MAC-Schicht-PDU anzeigt, die in dem zu übertragenden Rahmen verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, um sowohl für die Übertragungs- als auch für die Empfangs-Vorrichtung ein einheitliches Erfassen zu haben in Bezug auf wie viele Steuerbits in dem Rahmen enthalten sind und wie die erlaubten Steuerbit-Werte interpretiert werden, ein eindeutiger Zusammenhang zwischen einer vorbestimmten Dienstqualität, die von dem Trägerdienst benötigt wird, der von der Telekommunikations-Verbindung zwischen der Übertragungs- und der Empfangs-Vorrichtung eingesetzt wird, und der Anzahl und Zuordnung der Steuerbits hergestellt wird
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die RBC-Protokoll-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung Informationen des Konzepts höherer Ordnung in einer primitiven Mitteilung (503) als ein Teil des Prozesses, der mit dem Aufbauen einer neuen Verbindung oder dem Freigeben einer alten verbunden ist, an die MAC-Schicht sendet, und wobei die RBC-Protokoll-Schicht der Empfangs-Vorrichtung die entsprechende Information in einer primitiven Mitteilung (505) an die MAC-Schicht sendet, sobald die RBC-Protokoll-Schicht von der RBC-Protokoll-Schicht der Übertragungs-Vorrichtung eine Anfrage zum Aufbauen oder Freigeben einer Verbindung empfangen hat.
Übertragungs-Vorrichtung zum Realisieren einer Daten-Übertragung in einem Telekommunikations-System, wobei die zu übertragenden Daten, in Rahmen (100) angeordnet sind und in dem eine Anzahl von Aktionen zum Verarbeiten der Daten verfügbar sind, wobei die Übertragungs-Vorrichtung Mittel umfasst – zum Bilden von Informationen (302) in Bezug auf wie viele Aktionen zum Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind, und – zum Bestimmen der Anzahl von Steuerbits (302), die in einen zu übertragenden Rahmen eingeschlossen werden sollen, so dass die Anzahl der Aktionen, die mit den erlaubten Steuerbit-Werten angezeigt sind, mindestens so groß wie die Anzahl der verfügbaren Aktionen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungs-Vorrichtung auch Mittel umfasst: – zum Einschließen dieser vorherbestimmten Anzahl an Steuerbits (101, 307) in dem zu übertragenden Rahmen, wobei die Werte der Bits anzeigen, wie die übertragbaren Daten, die in den Rahmen enthalten sind, vor der Übertragung verarbeitet worden sind, wobei die Übertragungs-Vorrichtung so eingerichtet ist, dass die Schritte des Bildens der Informationen in Bezug auf wie viele Aktionen zum Verarbeiten der zu übertragenden Daten verfügbar sind und des Bestimmens der Anzahl von Steuerbits, die in einen zu übertragenden Rahmen eingeschlossen werden sollen, für jeden Rahmen ausgeführt werden.