DE10151691A1

DE10151691A1 - Verfahren zur paketvermittelten Übertragung und Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE10151691A1
Application number: DE2001151691
Authority: DE
Inventors: Christina Gessner; Norbert Kroth; Axel Meiling; Joerg Schniedenharn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2003-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Kommunikationssystem zur paketvermittelten Übertragung von Nutzinformationen, wobei mindestens zwei kommunizierende Einrichtungen über eine Kommunikations-Schnittstelle miteinander verbunden sind, wobei die Nutzinformationen zur Übertragung über die Kommunikations-Schnittstelle zu mindestens einer Paketdateneinheit (PDU) zusammengefasst werden und wobei die mindestens eine Paketdateneinheit (PDU) eine Paketsteuerinformationen enthaltende Steuereinheit (SE), mindestens einen Transportblock (TB) und gegebenenfalls einen oder mehrere Füllblöcke (FB1, FB2, FB3) umfasst. Erfindungsgemäß sind in jeder Paketdateneinheit (PDU), die mindestens einen Füllblock (FB1) aufweist, in diesem mindestens einen Füllblock (FB1) Blocksteuerinformationen enthalten. DOLLAR A Insbesondere kann jede Paketdateneinheit (PDU) in der Steuereinheit (SE) Paketsteuerinformation über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock (FB; FB1) in der Paketdateneinheit (PDU) enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur paketvermittelten Übertragung von Nutzinformationen in einem Kommunikationssystem mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kommunikationssystem, insbesondere ein Funk-Kommunikationssystem, zur paketvermittelten Übertragung von Nutzinformationen mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Kommunikationssysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung im geschäftlichen, aber auch privaten Bereich. Dies trifft in besonderem Maße auch für Funk-Kommunikationssysteme zu. Nachfolgend werden Funk-Kommunikationssysteme stellvertretend für Kommunikationssysteme näher betrachtet, ohne dass die Erfindung auf diese beschränkt werden soll.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Mobilfunksysteme mit TD/CDMA-Übertragungsverfahren bzw. FD/CDMA-Übertragungsverfahren über die Funkschnittstelle, wie beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der dritten Generation sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen.

Für das erwähnte UMTS-Mobilfunksystem wird zwischen einem sogenannten FDD-Modus (Frequency Division Duplex) und einem TDD-Modus (Time Division Duplex) unterschieden. Der TDD-Modus zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein gemeinsames Frequenzband sowohl für die Signalübertragung in Aufwärtsrichtung (UL-Uplink) als auch in Abwärtsrichtung (DL-Downlink) genutzt wird, während der FDD-Modus für die beiden Übertragungsrichtungen jeweils ein unterschiedliches Frequenzband nutzt.

Die paketvermittelte Übertragung von Informationen unterliegt in der Regel einer Granularität. In den zu übertragenden Paketdateneinheiten werden nicht eine beliebige Anzahl von Blöcken zusammengefasst. Vielmehr werden nur eine bestimmte Anzahl von Blöcken in Paketdateneinheiten zugelassen. Beispielsweise werden in Paketdateneinheiten eine Blockanzahl von 1, 4, 8 oder 16 Blöcken zugelassen. Die zu übertragende Informationsmenge ist jedoch nicht immer exakt in die Paketdateneinheiten mit auf Grund ihrer Granularität vorgegebenen Größen abbildbar. Freie nicht mit Nutzinformationen gefüllte Blöcke werden daher als Füllblöcke (padding) in den Paketdateneinheiten verwendet. Nutzinformationen tragende Blöcke werden im Rahmen der Erfindung als Transportblöcke bezeichnet.

Im Rahmen der Erfindung sind mindestens zwei kommunizierende Einrichtungen über eine Kommunikations-Schnittstelle (insbesondere eine Funk-Schnittstelle) miteinander verbunden. Nutzinformationen zur Übertragung über die Kommunikations- Schnittstelle werden zu mindestens einer Paketdateneinheit (Packet Data Unit PDU) zusammengefasst. Diese mindestens eine Paketdateneinheit umfasst eine Steuereinheit (Header), mindestens einen Transportblock und gegebenenfalls einen oder mehrere Füllblöcke. Die Steuereinheit enthält Steuerinformationen (signalling data), die auf Grund ihrer Anordnung in der Steuereinheit der Paketdateneinheit im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Paketsteuerinformationen bezeichnet werden.

Im Kommunikationssystem sind daher zur Übertragung über die Kommunikations-Schnittstelle Mittel zum Zusammenfassen der Nutzinformationen zu mindestens einer Paketdateneinheit vorhanden, welche eine Paketsteuerinformationen enthaltende Steuereinheit, mindestens einen Transportblock und gegebenenfalls einen oder mehrere Füllblöcke umfassen.

Der Empfänger muss die Information erhalten, welche Blöcke der Paketdateneinheit Nutzinformationen tragende Transportblöcke und welche Blöcke lediglich Füllblöcke sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Kommunikationssystem der eingangs genannten Art aufzuzeigen, welche ein effizientes Übertragen von Nutzinformationen in Kommunikationssystemen ermöglichen. Insbesondere wird angestrebt, die in der Steuereinheit der Paketdateneinheit enthaltende Paketsteuerinformation im Hinblick auf ihren Umfang möglichst gering zu halten.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Kommunikationssystem durch ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen nach Anspruch 12 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß sind in jeder Paketdateneinheit, die mindestens einen Füllblock aufweist, in diesem mindestens einen Füllblock Blocksteuerinformationen enthalten.

Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem umfasst Mittel zum Schreiben und/oder Lesen von Blocksteuerinformationen, welche in jeder Paketdateneinheit, die mindestens einen Füllblock aufweist, der mindestens einen Füllblock enthält.

Unter Blocksteuerinformationen werden im Rahmen der Erfindung Steuerinformationen verstanden, die im Gegensatz zu in der Steuereinheit enthaltenden Paketsteuerinformationen in Füllblöcken enthalten sind.

Mit der Erfindung wird ausgenutzt, dass auf Grund der Granularität vorhandene Füllblöcke zur Übertragung von Steuerinformationen benutzt werden können. Auf diese Weise kann der Umfang der in der Steuereinheit enthaltende Paketsteuerinformationen klein gehalten oder minimiert werden.

Vorteilhafterweise enthält jede Paketdateneinheit in der Steuereinheit Paketsteuerinformation über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock in der Paketdateneinheit.

Im erfindungsgemäßen Kommunikationssystem können entsprechend Mittel zum Schreiben und/oder Lesen von Paketsteuerinformation über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock in der Paketdateneinheit vorgesehen sein.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock betreffende Paketsteuerinformation der Paketdateneinheit durch ein Bit in der Steuereinheit dargestellt werden. In diesem Fall ist die Paketsteuerinformation, welche das Vorhandensein von einem oder mehreren Füllblöcken betrifft, auf die kleinste Datenlänge reduziert, so dass die Paketsteuerinformation in der Steuereinheit zu Füllblöcken minimal ausfällt.

In Weiterbildung der Erfindung können die Blocksteuerinformationen in dem mindestens einen Füllblock Informationen über die Anzahl der innerhalb der Paketdateneinheit tatsächlich vorhandenen Füllblöcke umfassen. Diese Maßnahme dient dazu, dass die in der Steuereinheit enthaltende Paketsteuerinformation zu Füllblöcken verringert werden kann.

Die in der Paketdateneinheit zu übertragenden Steuerinformation kann insgesamt dadurch reduziert werden, dass die Position mindestens eines Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblockes innerhalb der Paketdateneinheit vorab festgelegt wird. Beispielsweise kann als vorab festgelegte Position die letzte oder erste Blockposition innerhalb der Paketdateneinheit gewählt werden.

Im Fall, dass die Position des mindestens einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblockes innerhalb der Paketdateneinheit vorab festgelegt ist, kann die Paketsteuerinformation zu Füllblöcken der Paketdateneinheit (PDU) insgesamt lediglich durch ein Bit (B) in der Steuereinheit (SE) dargestellt werden. Dann besteht die Paketsteuerinformation zu Füllblöcken in der Steuereinheit genau aus der 1-Bit-Paketsteuerinformation über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock.

Eine weitere Verringerung der in der Paketdateneinheit zu übertragenden Steuerinformationen ist möglich, wenn die Positionen aller möglicherweise vorhandenen Füllblöcke in der Paketdateneinheit vorab festgelegt werden. Dies kann auf jede geeignete Art und Weise erfolgen.

In einer alternativen Variante des Erfindungsgemäßen Verfahrens können die Blocksteuerinformationen Informationen über die Positionen von gegebenenfalls zusätzlich zu dem mindestens einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblock vorhandenen weiteren Füllblöcken innerhalb der Paketdateneinheit umfassen.

In Weiterbildung der Erfindung enthält genau ein Füllblock innerhalb der Paketdateneinheit Blocksteuerinformationen. Insbesondere für diesen Fall ist es vorteilhaft, wenn eine empfangende Kommunikationseinrichtung die Position dieses einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblockes innerhalb der Paketdateneinheit vorab kennt.

Die Information über mögliche Positionen von Füllblöcken innerhalb der Paketdateneinheit muss für alle zur Verfügung stehenden Transportformate festgelegt werden.

Mit Vorteil können in zumindest einem weiteren, zusätzlich zu dem mindestens einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblock innerhalb der Paketdateneinheit vorhandenen Füllblock Nutzinformationen eines Transportblocks redundant übertragen werden. In dieser Verfahrensvariante können folglich einzelne oder alle Füllblöcke, die zusätzlich zu mehreren Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblöcken oder bevorzugt zu einem Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblock der Paketdateneinheit vorhanden sind, redundante Nutzinformationen aus Transportblöcken der Paketdateneinheit beinhalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Anwendung in einem Funk-Kommunikationssystem. In diesem Fall werden die Nutzinformationen in dem Funk-Kommunikationssystem über eine Funkschnittstelle übertragen.

Insbesondere kann als Funkschnittstelle eine nach dem Dokument
R2-012001, "UTRA High Speed Downlink Packet Access (Release 5)", Technical Specification Group Radio Access Network, 3^rd Generation Partnership Project (3GPP),
derzeit geplante HSDPA-Funk-Schnittstelle (High Speed Downlink Packet Access) in einem nach UMTS-Standard arbeitenden Funk-Kommunikationssystem eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem kann so ausgebildet werden, dass es eine Umsetzung einzelner oder aller oben beschriebener Verfahrensvarianten ermöglicht.

Die vom erfindungsgemäßen Kommunikationssystem umfassten Kommunikationseinrichtungen können insbesondere Funk-Kommunikationseinrichtungen betreffen. Die sendenden und/oder empfangenden Funk-Kommunikationseinrichtungen können bevorzugt aus Mobilstationen und Basisstationen bestehen.

Einzelheiten und Details der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen und darin dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer Paketdateneinheit nach der Erfindung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Paketdateneinheit nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Paketdateneinheit. PDU abgebildet, die neben der Steuereinheit SE acht Blöcke umfasst. Diese acht Blöcke bestehen aus den Transportblöcken TB1, TB2, TB3, TB4, TB5, TB6 und TB7 und einem Füllblock FB.
Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist beispielsweise die Position des mindestens einen Füllblocks FB vorab festgelegt, nämlich an der Stelle des achten Blocks. Da im gezeigten Ausführungsbeispiel genau ein Füllblock FB in der Paketdateneinheit PDU enthalten ist, muss der Füllblock FB an dieser Stelle im achten Block angeordnet sein.
Im Füllblock FB sind Blocksteuerinformationen enthalten. Diese Blocksteuerinformationen enthalten beispielsweise die Information, dass keine weiteren Füllblöcke in der Paketdateneinheit PDU enthalten sind.
In der Steuereinheit SE der Paketdateneinheit PDU ist ferner die Paketsteuerinformation über das Vorhandensein von mindestens einem Füllblock FB in der Paketdateneinheit PDU enthalten. Diese Paketsteuerinformation über das Vorhandensein mindestens einen Füllblockes in der Paketdateneinheit ist beispielsweise im Bit B der Steuereinheit SE signalisiert. Im dargestellten Fall ist insbesondere das Bit B zur Paketsteuerinformation über das Vorhandensein des Blocks FB auf "1" gesetzt.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Übereinstimmungen mit dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Übersichtlichkeit wegen in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist ebenfalls eine Paketdateneinheit PDU mit einer Steuereinheit SE und acht Blöcken gezeigt. Im Unterschied zum in Fig. 1 dargestellten Fall sind jedoch lediglich fünf Transportblöcke TB1, TB2, TB3, TB4 und TB5 und drei Füllblöcke FB1, FB2 und FB3 in der Paketdateneinheit enthalten.
Ebenso wie in Fig. 1 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 das Bit B vorhanden, welches das Vorhandensein mindestens eines Füllblocks FB1 signalisiert. Die Position des mindestens einen Füllblocks FB1 kann ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorab festgelegt sein, nämlich an der Stelle des letzten Blocks.
Im Füllblock FB1 sind Blocksteuerinformationen über das Vorhandensein der Füllblöcke FB2 und FB3 enthalten. Zusätzlich kann der Füllblock FB1 Blocksteuerinformationen über die Positionen der Füllblöcke FB2 und FB3 in der Paketdateneinheit PDU umfassen. Alternativ dazu können in einer bevorzugten Ausführungsform die Positionen für den zweiten Füllblock FB2 und den dritten Füllblock FB3 innerhalb der Paketdateneinheit PDU auch vorab festgelegt sein. In diesem Fall ist eine entsprechende Blocksteuerinformation im Füllblock FB1 nicht erforderlich.

Claims

1. Verfahren zur paketvermittelten Übertragung von Nutzinformationen in einem Kommunikationssystem mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen,
wobei die mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen über eine Kommunikations-Schnittstelle miteinander verbunden sind,
wobei die Nutzinformationen zur Übertragung über die Kommunikations-Schnittstelle zu mindestens einer Paketdateneinheit (PDU) zusammengefasst werden,
wobei die mindestens eine Paketdateneinheit (PDU) eine Steuereinheit (SE), mindestens einen Transportblock (TB) und gegebenenfalls einen oder mehrere Füllblöcke (FB; FB1, FB2, FB3) umfasst,
wobei die Steuereinheit (SE) Paketsteuerinformationen enthält,
dadurch gekennzeichnet,
dass in jeder Paketdateneinheit (PDU), die mindestens einen Füllblock (FB; FB1) aufweist in diesem mindestens einen Füllblock (FB; FB1) Blocksteuerinformationen enthalten sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Paketdateneinheit (PDU) in der Steuereinheit (SE) Paketsteuerinformation über das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock (FB; FB1) in der Paketdateneinheit (PDU) enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von mindestens einem Füllblock (FB; FB1) betreffende Paketsteuerinformation der Paketdateneinheit (PDU) durch ein Bit (B) in der Steuereinheit (SE) dargestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blocksteuerinformationen Informationen über die Anzahl der innerhalb der Paketdateneinheit (PDU) tatsächlich vorhandenen Füllblöcke (FB; FB1, FB2, FB3) umfassen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des mindestens einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblockes (FB; FB1) innerhalb der Paketdateneinheit (PDU) vorab festgelegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5 im Hinblick auf dessen Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den mindestens einen Füllblock (FB; FB1, FB2, FB3) Paketsteuerinformation der Paketdateneinheit (PDU) insgesamt lediglich durch ein Bit (B) in der Steuereinheit (SE) dargestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen aller möglicherweise vorhandenen Füllblöcke (FB; FB1, FB2, FB3) innerhalb der Paketdateneinheit (PDU) vorab festgelegt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blocksteuerinformationen Informationen über die Positionen von gegebenenfalls zusätzlich zu dem mindestens einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblock (FB; FB1) vorhandenen Füllblöcken (FB2, FB3) innerhalb der Paketdateneinheit (PDU) umfassen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Füllblock (FB; FB1) innerhalb der Paketdateneinheit (PDU) Blocksteuerinformationen enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem weiteren, zusätzlich zu dem mindestens einen Blocksteuerinformationen enthaltenden Füllblock (FB1) innerhalb der Paketdateneinheit (PDU) vorhandenen Füllblock (FB2, FB3) Nutzinformationen eines Transportblockes (TB) redundant übertragen werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzinformationen in einem Funk-Kommunikationssystem über eine Funk-Schnittstelle übertragen werden.

12. Kommunikationssystem, insbesondere Funk-Kommunikationssystem, zur paketvermittelten Übertragung von Nutzinformationen mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen,
wobei die mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen über eine Kommunikations-Schnittstelle miteinander verbunden sind,
wobei Mittel zum Zusammenfassen der Nutzinformationen zur Übertragung über die Kommunikations-Schnittstelle zu mindestens einer Paketdateneinheit (PDU), welche eine Paketsteuerinformationen enthaltende Steuereinheit (SE), mindestens einen Transportblock (TB) und gegebenenfalls einen oder mehrere Füllblöcke (FB; FB1, FB2, FB3) umfassen, vorhanden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kommunikationssystem Mittel zum Schreiben von und/oder Lesen von Blocksteuerinformationen umfasst, welche in jeder Paketdateneinheit (PDU), die mindestens einen Füllblock (FB; FB1) aufweist, der mindestens eine Füllblock (FB; FB1) enthält.

13. Kommunikationssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Schreiben von und/oder Lesen von Paketsteuerinformation in der Steuereinheit (SE) über das Vorhandensein von mindestens einem Füllblock (FB; FB1) in der Paketdateneinheit (PDU) vorgesehen sind.

14. Funk-Kommunikationseinrichtung, insbesondere Mobilstation oder Basisstation, für ein Funk-Kommunikationssystem nach Anspruch 12 oder 13.