DE10295631B4

DE10295631B4 - Mechanismus für eine automatische Wiederholanforderung in einem Funkzugangsnetz

Info

Publication number: DE10295631B4
Application number: DE10295631.6A
Authority: DE
Inventors: Toomas Wigell; Janne Peisa; Raul Söderström; Johan Torsner
Original assignee: IDTP Holdings Inc
Current assignee: IDTP Holdings Inc
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2022-11-03
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: GB0101103D0; DE10295631T5; WO2002056534A1; US20020094814A1; GB2371177A; MY122908A; US6928304B2; GB2371177B

Abstract

Verfahren zum Handhaben der Übertragung von RLC PDUs von einem Funkzugangsnetz (RAN) eines Mobilfunk-Telekommunikationssystems zu einem Anwender- bzw. Teilnehmergerät (UE). Bei einem Gateway (GW) des UTRAN werden RLC SDUs in RLC PDUs zur Übertragung zu einer oder mehreren Basisstationen (BSs) einer Gruppe von BSs segmentiert, die zu einer Gesprächsumschaltungs-Verbindungsgruppe gehören, und von einer oder mehreren von diesen BSs empfangene RLC PDUs werden in RLC SDUs zur Übertragung zu einem Kern- bzw. Hauptnetz des Systems kombiniert. Bei der oder jeder BS werden vom GW und/oder vom UE empfangene RLC PDUs gepuffert. Ein ARQ-Mechanismus ist bei der oder jeder BS implementiert, um eine zuverlässige Übertragung von RLC PDUs zwischen dem UE und dem GW zu ermöglichen bzw. zu erleichtern.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus für eine automatische Wiederholanforderung (ARQ) in einem Funkzugangsnetz, der die Übertragung von Daten zu und von einem Teilnehmergerät (UE) handhabt. Genauer gesagt betrifft die Erfindung das Handhaben von Nachrichten einer automatischen Wiederholanforderung (ARQ) bei mobilen bzw. schnurlosen Endgeräten und im Funkzugangsnetz eines Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes.
Hintergrund zu der Erfindung
Das europäische Telekommunikations-Standardisierungsinstitut (ETSI) ist gegenwartig dabei, eine neue Gruppe von Protokollen für Mobilfunk-Telekommunikationssysteme zu standardisieren. Die Gruppe von Protokollen ist gemeinsam als das universelle Mobilfunk-Telekommunikationssystem (UMTS = Universal Mobile Telecommunications System) bekannt. 1 stellt schematisch ein UMTS-Netz 1 dar, das ein Haupt- bzw. Kernnetz 2 und ein terrestrisches UMTS-Funkzugangsnetz (UTRAN) 3 aufweist. Das UTRAN 3 weist eine Anzahl von Funknetzsteuerungen (RNCs = Radio Network Controllers) 4 auf, von welchen jede mit einer Gruppe von benachbarten Basisstationen (BSs = Base Stations) 5 gekoppelt ist - BSs werden oft Knoten BS genannt. Jede BS 5 reagiert auf ein Kommunizieren mit mobilen Endgeraten (oder einem Teilnehmergerät (UE)) 6 innerhalb einer gegebenen geografischen Zelle, und die steuernde RNC 4 reagiert auf ein Führen eines Anwenders bzw. Teilnehmers und ein Signalisieren von Daten zwischen einer BS 5 und dem Kernnetz 2. Die Schnittstelle zwischen den RNCs wird Iur-Schnittstelle genannt, während diejenige zwischen den BSs und den RNCs Iub-Schnittstelle genannt wird. Die Luftschnittstelle zwischen dem UE und den BSs wird Uu-Schnittstelle genannt. Der allgemeine Aufbau des UTRAN 3 ist in der technischen Spezifikation TS 25.401 V3.3.0 (1999-09) des Partnerschaftsprojekts der 3. Generation, 3GPP ( = 3rd Generation Partnership Project), angegeben.
Eine Funktionalität einer Schicht 2 ist bei den RNCs implementiert. Diese wird Funkverbindungssteuer-(RLC-)Schicht oder Einheit genannt. Eine RLC-Einheit empfängt RLC-SDUs von einer PDCP-Einheit (die wiederum PDCP SDUs vom Kernnetz empfängt) und reagiert auf ein Segmentieren der RLC SDUs in RLC PDUs und auf eine RLC PDU-Sequenznummerierung. RLC PDUs werden durch die RLC-Einheit gepuffert, während sie zu der (den) geeigneten BS(s) zur Übertragung über die Luft-(Uu)-Schnittstelle geführt werden.
Unter den UTRAN-Vorschlägen verwenden bestimmte Übertragungskanäle (z.B. DCHs und DSCHs) einen Mechanismus, der als automatische Wiederholanforderung (ARQ = Automatic Repetition reQuest) bekannt ist, um die erneute Übertragung von Datenpaketen (d.h. RLC PDUs) zu ermöglichen, die durch eine Empfangseinheit, d.h. ein UE oder eine RNC, entweder nicht empfangen werden oder fehlerhaft empfangen werden. Das Senden einer ARQ-Statusnachricht von einem Empfänger kann unter diesem Mechanismus beauftragt werden, wobei die ARQ-Statusnachricht eine oder mehrere Bestätigungen (ACKs) enthält, was den erfolgreichen Empfang eines Pakets oder von Paketen anzeigt, und/oder eine oder mehrere NACKs, was anzeigt, dass ein Paket (oder Pakete) nicht empfangen worden ist (sind) oder unrichtig empfangen worden ist (sind). Es wird erkannt werden, dass der Pfad für eine erneute Übertragung, einschließlich eines solchen, der einen Durchgang durch eine BS durchführt, eine beachtliche Verzögerung bei der Zeit für eine erneute Übertragung einführen kann und die Leistungsfähigkeit von Protokollen einer höheren Schicht (z.B. TCP) signifikant treffen bzw. beeinflussen kann.
Eine Art zum Reduzieren der Länge des Pfads für eine erneute Übertragung besteht im Implementieren einer neuen RAN-Architektur, bei welcher die ARQ-Mechanismus in den BSs und nicht in den RNCs implementiert ist. 2 stellt eine Architektur dar, bei welcher eine Anwenderebene und der zeitkritische Teil einer Handhabung einer Steuerebene in den BSs und dem Netzübergang bzw. Gateway (GW) zum Kernnetz ausgeführt wird, während ein Handhaben einer nicht zeitkritischen Steuerebene in der RNC ausgeführt wird (in der Architektur der 1 ist der GW in eine RNC integriert). Eine neue Schnittstelle zwischen den BSs wird erzeugt, wobei diese hierin nachfolgend Iur+-Schnittstelle genannt wird. Die Schnittstellen des neuen Netzes sind auch in 2 dargestellt.
Die herkömmliche RAN-Architektur der 1 verwendet einen Mechanismus, der als weiche Gesprächsumschaltung bekannt ist, um eine Systemleistung an Zellengrenzen zu verstärken und um den ruhigen Transfer von UEs zwischen BSs zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Während einer weichen Gesprächsumschaltung können Daten parallel zwischen zwei oder mehreren BSs und einem UE gesendet und empfangen werden. Beim Empfänger wird Information bei der physikalischen Schicht kombiniert, bevor sie zum ARQ-Protokoll (bei einer Schicht 2) geführt wird. Da ARQ bei der RNC gehandhabt wird, verursacht die erneute Übertragung von Daten keine Probleme (anders als das bereits angegebene Problem einer Verzögerung für eine erneute Übertragung). Für eine Datenübertragung in der stromabwärtigen Richtung sammelt die RNC ARQ-Statusnachrichten, die von einem UE zurückgebracht sind (und durch die verschiedenen BSs weitergeleitet sind, die bei der weichen Gesprächsumschaltung beteiligt sind), und sortiert diese, um zu bestimmen, welche Daten durch das UE richtig empfangen worden sind, und welche, wenn es irgendwelche gibt, erneut übertragen werden müssen. Für eine Datenübertragung in der stromaufwärtigen Richtung ist die RNC wiederum dazu fähig, den Empfang von Datenpaketen zu koordinieren, die vom UE gesendet sind, und geeignete ARQ-Statusnachrichten zum UE zu übertragen.
Für bestimmte Typen eines Abwärtsstreckenkanals ist es nicht wünschenswert, Daten parallel zu einem UE von mehreren BSs zu übertragen. Jedoch kann der Prozess für eine weiche Gesprächsumschaltung für Aufwärtsstreckenkanäle auftreten, wobei die (Abwärtsstrecken-)Sendepuffer der BS-Gruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung in Bereitschaft für eine harte Gesprächsumschaltung synchronisiert sind. Diese Situation wird hier auch derart angesehen, dass sie eine Situation einer semiweichen Gesprächsumschaltung für den Abwärtsstreckenkanal ist.
Die GB 2 341 047 A offenbart ein Verfahren zur Verbesserung eines Kommunikationssystems. Die EP 1 056 258 A1 offenbart Mittel zur Übertragung einer Dateneinheit und Kontrollverfahren in Funknetzen. Die Norm 3GPP TS 25.301 V3.6.0 und das 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #17, Agenda Item 7, Seiten 1-4 beziehen sich auf mobile Kommunikationssysteme.
Darstellung der Erfindung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass dann, wenn die RAN-Architektur der 2 eingeführt wird, auch wenn die Zeit für eine erneute Übertragung für Daten reduziert wird, die Verarbeitung von durch ein UE übertragenen ARQ-Statusnachrichten und das Senden von ARQ-Statusnachrichten zu einem UE nicht mehr durch die RNC koordiniert wird. Solange die Basisstationen einer Gruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung nicht an denselben Stellen (unter gemeinsamer Nutzung einer gemeinsamen RLC-Einheit) angeordnet sind, kann der Mangel an Koordination in einer signifikanten Verschlechterung der Netzleistung resultieren.
Betrachtet man zuerst die Abwärtsstreckenrichtung, bei welcher gerade eine weiche Gesprächsumschaltung auftritt und mehrere BSs parallel in der Abwärtsstreckenrichtung übertragen, ist es möglich, dass die durch das UE empfangenen unterschiedlichen Ströme voneinander zeitverschoben sein werden. Das UE wird die von allen BSs in der Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung empfangenen Datenpakete prüfen und wird eine ARQ-Statusnachricht (die ACKs und NACKs enthält), basierend auf richtig und unrichtig empfangenen Paketen ausgeben. Eine BS kann daher eine ARQ-Statusnachricht empfangen, die eine ACK für ein Datenpaket enthält, das noch nicht gesendet worden ist. Die ACK wird durch die BS als Fehler behandelt werden und kann veranlassen, dass die BS in einen Protokoll-Blockierungszustand eintritt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben angegebenen Nachteile zu überwinden oder wenigstens zu mildern. Diese und andere Aufgaben werden durch Aufteilen der RLC-Schicht zwischen einem Gateway und den BSs erreicht, so dass eine RLC SDU-Aufteilung/Verkettung und eine RLC PDU-Sequenznummerierung durch eine RLC-Schicht bei dem GW gehandhabt wird, während die ARQ-Mechanismen bei den BSs angeordnet sind.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Handhaben der Übertragung von RLC PDUs von einem Funkzugangsnetz (RAN) eines Mobilfunk-Telekommunikationssystems zu einem Teilnehmergerät (UE) geschaffen, wobei das Verfahren folgendes aufweist:

bei einem Gateway (GW) des UTRAN Segmentieren von RLC SDUs in RLC PDUs zur Übertragung zu einer oder mehreren Basisstationen (BSs) einer Gruppe von BSs, die zu einer Gesprächsumschaltungs-Verbindungsgruppe gehören, und Kombinieren von RLC PDUs, die von einer oder mehreren von diesen BSs empfangen sind, in RLC SDUs zur Übertragung zu einem Kernnetz des Systems; und
bei der oder jeder BS Puffern von RLC PDUs, die vom GW und/oder UE empfangen sind, und Implementieren eines ARQ-Mechanismus bei der oder jeder BS, um eine zuverlässige Übertragung von RLC PDUs zwischen dem UE und dem GW zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, wobei der ARQ-Mechanismus ARQ-Statusnachrichten verwendet, die über die Luftschnittstelle, zwischen dem UE und der (den) BS(s), gesendet werden, um erfolgreich übertragene Datenpakete zu bestätigen und eine erneute Übertragung von nicht erfolgreich übertragenen Datenpaketen anzufordern.

Der ARQ-Mechanismus verwendet ARQ-Statusnachrichten, die über die Luftschnittstelle, zwischen dem UE und der (den) BS(s), gesendet sind, um erfolgreich übertragene Datenpakete zu bestätigen und eine erneute Übertragung von nicht erfolgreich übertragenen Datenpaketen anzufordern.
Vorzugsweise ist eine Paketdatenkonvergenz-Protokoll-(PDCP-)Unterschicht im GW angeordnet und tauscht die RLC-Einheit RLC SDUs (PDCP PDUs) mit der PDCP-Unterschicht aus. Die PDCP-Unterschicht tauscht PDCP SDUs mit dem Kernnetz des Mobilfunk-Telekommunikationssystems aus.
Vorzugsweise ist ein Ablaufsteuermechanismus zwischen den BSs und dem GW implementiert, um die Puffergrößen bei den BSs zu minimieren und um die Notwendigkeit für eine erneute Übertragung von Daten zwischen dem GW und einer neuen BS zu reduzieren, wenn diese neue BS zu der Verbindungsgruppe hinzugefügt wird. Bevorzugter benachrichtigen die BSs für eine Datenübertragung bzw. einen Datentransfer in der Abwärtsstreckenrichtung das GW über erfolgreich gesendete PDUs, und in Reaktion darauf gibt das GW Statusaktualisierungsnachrichten zu den BSs aus, um zu veranlassen, dass die BSs alle PDUs wegwerfen bzw. entfernen, die zu dieser SDU gehören. Für einen Datentransfer in der Aufwärtsstreckenrichtung werden durch eine BS erfolgreich empfangene RLC PDUs zum GW geführt. Wenn der GW eine SDU erfolgreich aufgebaut hat, wird eine geeignete Statusaktualisierungsnachricht vom GW zu den BSs der Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung gesendet, um zu veranlassen, dass die BSs alle PDUs entfernen bzw. wegwerfen, die zu dieser SDU gehören.
In der Abwärtsstreckenrichtung werden RLC PDUs von einer Basisstation (BS) des Funkzugangsnetzes (RAN) zu einem UE gesendet, wobei jedes Datenpaket eine Sequenznummer hat. Das Verfahren weist ein Implementieren des ARQ-Mechanismus bei der BS zum erneuten Senden von Datenpaketen auf, die durch das UE fehlerhaft empfangen sind, und auf einen Empfang einer ARQ-Statusnachricht von dem UE hin ein Weiterschalten eines Übertragungsfensters der BS, so dass sein unterer Bereich das Paket bedeckt, das die niedrigste Sequenznummer hat, für welche eine ARQ-Bestätigung noch nicht empfangen worden ist. Das Übertragungsfenster wird auch nach einem Empfang von geeigneten Ablaufsteuernachrichten vom GW weitergeleitet. Zusätzlich können durch eine gegebene BS empfangene ARQ-Nachrichten (über die Iur+) zu anderen BSs gesendet werden.
Typischerweise kommuniziert der GW mit einer Vielzahl von BSs einer Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung (SHO). In einigen Fällen können alle der BSs der SHO-Verbindungsgruppe Teilnehmer- bzw. Anwender-Datenpakete sendend und/oder empfangend sein. Dies kann beispielsweise dort der Fall sein, wo dem UE ein bestimmter Kanal (DCH) zugeteilt worden ist. Jedoch kann beispielsweise dort, wo dem UE ein gemeinsam genutzter Abwärtsstreckenkanal (DSCH) zugeteilt worden ist, nur eine der BSs der SHO-Verbindungsgruppe zum UE übertragend sein. In diesem Fall suchen alle anderen BSs der SHO-Verbindungsgruppe danach, ihre Puffer mit dem Übertragungspuffer der übertragenden BS zu synchronisieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Mobilfunk-Telekommunikationssystem geschaffen, das ein terrestrisches UMTS-Funkzugangsnetz (UTRAN) aufweist, und, angeordnet im UTRAN:

einen Gateway (GW), der eingerichtet ist, um RLC SDUs in RLC PDUs zur Übertragung zu einer oder mehreren Basisstationen (BSs) einer Gruppe von BSs zu segmentieren, die zu einer Verbindungsgruppe für eine Gesprächsumschaltung gehören, und um von einer oder mehreren dieser BSs empfangene RLC PDUs in RLC SDUs zur Übertragung zu einem Kernnetz des Systems zu kombinieren; und
eine Vielzahl von Basisstationen (BS), die eingerichtet sind, um eine Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung für ein gegebenes Teilnehmer- bzw. Anwendergerät (UE) zu bilden, wobei jede BS eingerichtet ist, um vom GW und/oder vom UE empfangene RLC PDUs zu puffern und einen ARQ-Mechanismus bei der oder jeder BS zu implementieren, um eine zuverlässige Übertragung von RLC PDUs zwischen dem UE und dem GW zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, wobei der ARQ-Mechanismus über die Luftschnittstelle zwischen dem UE und dem (den) BS(s) gesendete ARQ-Statusnachrichten verwendet, um erfolgreich übertragene Datenpakete zu bestätigen und eine erneute Übertragung von nicht erfolgreich übertragenen Datenpaketen anzufordern.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gateway zur Verwendung im System des obigen zweiten Aspekts der Erfindung geschaffen.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Basisstation zur Verwendung im System des obigen zweiten Aspekts der Erfindung geschaffen.
Figurenliste

1 stellt die Schnittstellen dar, die bei einer herkömmlichen RAN-Architektur eines Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes vorhanden sind;
2 stellt die Schnittstellen dar, die bei einem Netze einer modifizierten RAN-Architektur vorhanden sind;
3 stellt schematisch einen Teil eines RAN dar, wobei Abwartsstrecken-Datenströme vorhanden sind;
4 stellt eine Signalgebung im RAN-Netz der 3 dar;
5 stellt schematisch einen Teil eines RAN dar, wobei Aufwartsstrecken-Datenströme vorhanden sind;
6 stellt eine Signalgebung im RAN-Netz der 5 dar; und
7 stellt eine Modifikation an dem Ausführungsbeispiel der 3 dar.

Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
Eine herkömmliche RAN-Architektur ist bereits unter Bezugnahme auf 1 beschrieben worden. Eine modifizierte Architektur ist unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden, und dabei sind Basisstationen (BSs) miteinander über eine Iur+-Schnittstelle verbunden. Betrachtet man nun die modifizierte RAN-Architektur, wobei der ARQ-Mechanismus im UE und in den BSs implementiert ist, so dass die ARQ-Statusnachrichten bei den BSs für Abwärtsstreckenübertragungen abgeschlossen werden und bei den BSs für Aufwärtsstreckenübertragungen initiiert werden, wird nun Bezug auf die 3 bis 6 genommen, die einen schnellen ARQ-Mechanismus mit einem Merkmal einer weichen Gesprächsumschaltung (SHO) darstellen.
Die L2-Funktionalitat des UTRAN ist zwischen einem GW 7 und BSs 8, 9 aufgeteilt. Die PDCP-Unterschicht ist im GW 7 angeordnet und hat allgemein dieselbe Funktionalität wie die PDCP-Unterschicht im existierenden UTRAN. Die RLC-Unterschicht ist in einen RLC-Oberteil, der im GW 7 angeordnet ist, und mehrere RLC-Unterteile, die in jeweiligen BSs 8, 9 angeordnet sind, aufgeteilt.
Abwärtsstrecken-Datenfluss (BS übertragend)
Anwenderpakete, die für ein gegebenes UE 10 bestimmt sind und vom Kernnetz empfangen werden, werden zuerst in einen GW-Puffer als PDCP SDUs angeordnet. Eine PDCP SDU wird im GW-Puffer gehalten, bis die RLC den GW über eine erfolgreiche Übertragung der geeigneten RLC SDU zum UE 10 informiert.
Der RLC-Oberteil führt eine Segmentierung von RLC SDUs und eine RLC PDU-Sequenznummerierung durch und überträgt RLC PDUs zu allen BSs (d.h. BSs 8, 9), die zur aktiven SHO gehören. Der RLC-Unterteil puffert die vom RLC-Oberteil empfangenen RLC PDUs. Alle BSs, die zur SHO-Gruppe gehören, senden die RLC PDUs zum UE. Das UE 10 hat eine Empfängereinheit zum Empfangen von PDUs von allen BSs 8, 9, die zu der aktiven SHO-Verbindungsgruppe gehören. Die Empfängereinheit empfängt PDUs von mehreren unterschiedlichen BSs, prüft, welche von ihnen richtig empfangen worden sind und sendet Rückkoppel-ARQ-Statusnachrichten (basierend auf den von allen BSs empfangenen PDUs) auf der Aufwärtsstrecke zu den BSs 8, 9 der SHO-Verbindungsgruppe. Es ist für die Empfängereinheit möglich, mehrere nicht richtig empfangene Pakete zu kombinieren, um ein richtig empfangenes Paket zu erzeugen.
Auf ein Empfangen von ARQ-Statusnachrichten hin aktualisieren die BSs 8, 9 ihre Empfängerpuffer. Da die ARQ-Statusnachricht auf bei dem UE empfangener gemeinsamer Information basiert, kann es passieren, dass einige der BSs Bestätigungen für PDUs empfangen, die sie noch nicht übertragen haben. In einem solchen Fall sollte eine BS ihr Übertragungsfenster zur bestätigten Sequenznummer weiterschalten. Dies vermeidet Protokoll-Blockierungszustände. Alle BSs, die negative ACKs (NACKs) für bestimmte PDUs empfangen, sollten angeforderte PDUs erneut übertragen. Die BSs können richtig empfangene ARQ-Statusnachrichten über die Iur+-Schnittstellen austauschen. Auf diese Weise wird eine durch eine BS empfangene ARQ-Statusnachricht zu allen anderen BSs (einschließlich denjenigen, die diese Nachricht noch nicht empfangen haben können) verteilt werden.
Ein Fluss von Steuerinformation wird zwischen dem RLC-Oberteil (im GW) und dem RLC-Unterteil (in einer BS) gehalten, wie es in 3 und in 4 dargestellt ist. Der Ablaufsteuermechanismus lässt zu, dass RLC-Unterteil-Puffergrößen klein gehalten werden, und lässt zu, dass die Menge an Daten, die zu einer neuen BS erneut übertragen werden müssen, wenn ein neuer SHO-Schenkel hinzugefügt wird, minimiert wird. Der RLC-Unterteil informiert den RLC-Oberteil über den Status seines Übertragungspuffers bzw. Sendepuffers (z.B. einen unteren Rand eines Fensters, eine Anzahl von nicht bestätigten PDUs etc.) unter Verwendung eines Steuerframes (CF). Der RLC-Oberteil sendet immer dieselben RLC PDUs zu allen beteiligten BSs, während er gleichzeitig alle RLC-Unterteile über einen unteren Fensterrand der erfolgreichsten BS informiert, z.B. unter Verwendung eines Zusatzinformationselements in einem Datenframe (DF) mit RLC PDUs als Nutzlast. Die RLC-Unterteile, die dem erfolgreichsten RLC-Unterteil nacheilen, werden ihre Fenster gemäß dem identifizierten Fensterwert am unteren Rand bewegen. Dies verhindert, dass die weniger erfolgreichen BSs PDUs übertragen, die bereits erfolgreich durch die erfolgreichste BS übertragen worden sind.
Der RLC-Oberteil sammelt RLC PDU-Statusinformation, die von unterschiedlichen BSs empfangen ist, und dann, wenn eine RLC SDU vollständig zum UE übertragen ist, sendet er eine Statusaktualisierungsnachricht zu allen BSs. Die Statusaktualisierungsnachricht wird alle RLC PDUs von den RLC-Unterteil-Puffern entfernen, die zu dieser RLC SDU gehören.
Wenn eine neue BS zur SHO-Verbindungsgruppe hinzugefügt wird, überträgt der RLC-Oberteil alle RLC PDUs zur neuen BS, die bereits zu den anderen BSs der SHO-Verbindungsgruppe gesendet worden sind, die aber noch nicht bestätigt worden sind.
Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung erreicht eine zusätzliche Synchronisation eines Übertragerstatus von BSs durch einen Status/Statusaktualisierungs/Steuer-Teil von DF zwischen GW und BSs für eine Abwärtsstrecke.
Aufwärtsstrecken-Datenfluss (UE übertragend)
Das UE 10 überträgt die PDUs zu allen BSs 8, 9, die zu der aktiven SHO-Verbindungsgruppe gehören. Der ARQ-Mechanismus für eine zuverlässige Übertragung von Paketen über eine Luftschnittstelle ist im UE und in den BSs angeordnet, wie es bereits beschrieben ist. Die BSs 8, 9, die zu der aktiven SHO-Verbindungsgruppe gehören, empfangen PDUs von dem UE 10 und identifizieren richtig empfangene PDUs. Sie senden geeignete ARQ-Statusnachrichten zuruck zu dem UE 10 (notabene überträgt das UE nur Pakete erneut, die nicht durch irgendeine der BSs 8, 9 empfangen wurden). Typischerweise wird das Senden von ARQ-Statusnachrichten durch die BSs synchronisiert. Dies kann unter Verwendung eines Abfragemechanismus erreicht werden, der in Pakete eingefugt ist, die von dem UE zu dem BSs gesendet sind, oder alternativ durch Synchronisieren der BSs miteinander.
Jeder RLC-Unterteil führt richtig empfangene PDUs direkt zum RLC-Oberteil. Nur die PDU-Sequenznummern einer unvollständig empfangenen SDU müssen in einer BS 8, 9 gespeichert werden, da sie für die ARQ-Maschine nötig sind. Fehlerhaft empfangene PDUs können in einer BS 8, 9 gespeichert und weich kombiniert werden.
Der RLC-Oberteil sammelt RLC PDUs, die von unterschiedlichen BSs empfangen sind, und dann, wenn eine RLC SDU aufgebaut bzw. gebildet ist, wird sie zum PDCP geführt werden. Zusätzlich wird der RLC-Oberteil RLC-Unterteile über eine erfolgreich aufgebaute RLC SDU durch Senden einer Statusaktualisierungsnachricht zu den RLC-Unterteilen informieren (Statusaktualisierungsnachrichten können auch häufiger gesendet werden). Eine Statusaktualisierung wird veranlassen, dass alle Informationen über RLC PDUs, die zu dieser RLC SDU gehören, von den RLC-Unterteil-Puffern entfernt werden.
6 zeigt eine Signalgebung zwischen UE, BSs und dem GW zur Übertragung einer RLC SDU, die aus 4 RLC PDUs besteht.
Es wird vom Fachmann auf dem Gebiet erkannt werden, dass verschiedene Modifikationen an den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise stellt die 7 eine Modifikation an dem Ausführungsbeispiel der 3 dar, und dabei werden ARQ-Nachrichten zwischen BSs der SHO-Verbindungsgruppe über die Iur+-Schnittstelle ausgetauscht. Solche ARQ-Nachrichten werden durch die BSs auf dieselbe Weise wie über die Uu-Schnittstelle empfangene ARQ-Nachrichten behandelt. Dieser Mechanismus ist eine zusätzliche Hilfe zur Synchronisation der BS-Übertragungspuffer.

Claims

Verfahren zum Handhaben der Übertragung von Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten von einem Funkzugangsnetz eines Mobil(-funk)-Telekommunikationssystems zu einem Anwender- bzw. Teilnehmergerät, wobei das Verfahren folgendes aufweist: bei einem Gateway des Funkzugangsnetzes Segmentieren von Funkverbindungssteuerungsdienst-Dateneinheiten in Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten zur Übertragung zu einer oder mehreren Basisstationen einer Gruppe von Basisstationen, die zu einer Gesprächsumschaltungs-Verbindungsgruppe gehören, und Kombinieren von Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten, die von einer oder mehreren von diesen Basisstationen empfangen sind, in Funkverbindungssteuerungsdienst-Dateneinheiten zur Übertragung zu einem Kernnetz bzw. Hauptnetz des Systems; und bei der oder jeder Basisstation Puffern von Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten, die vom Gateway und/oder vom Anwendergerät empfangen sind, und Implementieren eines Mechanismus für eine automatische Wiederholungsanforderung bei der oder jeder Basisstation, um eine zuverlässige Übertragung von Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten zwischen dem Anwendergerät und dem Gateway zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, wobei der Mechanismus für eine automatische Wiederholungsanforderung Statusnachrichten über eine automatische Wiederholungsanforderung, die über die Schnittstelle zwischen dem Anwendergerät und der (den) Basisstation(en) gesendet sind, verwendet, um erfolgreich übertragene Datenpakete zu bestätigen und eine erneute Übertragung von nicht erfolgreich übertragenen Datenpaketen anzufordern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Paketdatenkonvergenzprotokoll-Unterschicht im Gateway angeordnet ist und die Funkverbindungssteuerungseinheit Funkverbindungssteuerungsdienst-Dateneinheiten (Paketdatenkonvergenzprotokoll-Protokolldateneinheiten) mit der Paketdatenkonvergenzprotokoll-Unterschicht austauscht, während die Paketdatenkonvergenzprotokoll-Unterschicht Paketdatenkonvergenzprotokoll-Dienstdateneinheiten mit dem Kernnetz des Mobilfunk-Telekommunikationssystems austauscht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Ablaufsteuermechanismus zwischen den Basisstationen und dem Gateway implementiert ist, um die Puffergrößen bei den Basisstationen zu minimieren und um die Notwendigkeit für eine erneute Übertragung von Daten zwischen dem Gateway und einer neuen Basisstation zu reduzieren, wenn diese neue Basisstation zu der Verbindungsgruppe hinzugefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei für einen Datentransfer in der Abwärtsstreckenrichtung jede Basisstation den Gateway über Protokolldateneinheiten benachrichtigt, die sie erfolgreich gesendet hat, und der Gateway in Reaktion Statusaktualisierungsnachrichten zu den Basisstationen ausgibt, um zu veranlassen, dass sie ihre Sendefenster bzw. Übertragungsfenster aktualisieren.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei für einen Datentransfer in der Aufwärtsstreckenrichtung Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten, die durch eine Basisstation erfolgreich empfangen sind, zum Gateway geführt werden, und dann, wenn der Gateway erfolgreich eine Dienstdateneinheit aufgebaut bzw. gebildet hat, eine geeignete Statusaktualisierungsnachricht vom Gateway zu den Basisstationen der Gesprächsumschaltungs-Verbindungsgruppe gesendet wird, um zu veranlassen, dass die Basisstationen alle Protokolldateneinheiten wegwerfen, die zu dieser Dienstdateneinheit gehören.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in der Abwartsstreckenrichtung Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten von einer Basisstation des Funkzugangsnetzes zu einem Anwender- bzw. Teilnehmergerät gesendet werden, und jedes Datenpaket eine Sequenznummer hat, wobei das Verfahren ein Implementieren des Mechanismus für eine automatische Wiederholungsanforderung bei der Basisstation zum erneuten Senden von Datenpaketen, die durch das Anwendergerät fehlerhaft empfangen sind, aufweist, und auf einen Empfang einer Statusnachricht für eine automatische Wiederholungsanforderung vom Anwendergerät, ein Weiterschalten des Übertragungsfensters der Basisstation, so dass sein unterer Bereich das Paket bedeckt, das die niedrigste Sequenznummer hat, für welche eine Bestätigung für eine automatische Wiederholungsanforderung noch nicht empfangen worden ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, wobei der Gateway mit einer Vielzahl von Basisstationen einer Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung kommuniziert.
Verfahren nach Anspruch 7, wenn er an Anspruch 6 angehängt ist, das ein Austauschen von Statusnachrichten für eine automatische Wiederholungsanforderung, die über die Luftschnittstelle erfolgreich empfangen sind, zwischen Basisstationen der Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei nur eine der Basisstationen der Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung zum Anwendergerät übertragend ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei in der Abwärtsstreckenrichtung nur eine der Basisstationen der Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung zum Anwendergerät übertragend ist, aber alle anderen Basisstationen danach suchen, ihre Puffer mit dem Übertragungspuffer der übertragenden Basisstation zu synchronisieren.
Mobilfunk-Telekommunikationssystem, das ein terrestrisches UMTS-Funkzugangsnetz aufweist, und, angeordnet im Netz: einen Gateway, der eingerichtet ist, Funkverbindungssteuerungsdienst-Dateneinheiten in Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten zur Übertragung zu einer oder mehreren Basisstationen einer Gruppe von Basisstationen zu segmentieren, die zu einer Verbindungsgruppe für eine Gesprächsumschaltung gehören, und Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten, die von einer oder mehreren von diesen Basisstationen empfangen sind, in Funkverbindungssteuerungsdienst-Dateneinheiten zur Übertragung zu einem Hauptnetz bzw. Kernnetz des Systems zu kombinieren; und eine Vielzahl von Basisstationen, die eingerichtet sind, eine Verbindungsgruppe für eine weiche Gesprächsumschaltung für ein gegebenes Anwender- bzw. Teilnehmergerät zu bilden, wobei jede Basisstation eingerichtet ist, Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten, die vom Gateway und/oder Anwendergerät empfangen sind, zu puffern und einen Mechanismus für eine automatische Wiederholungsanforderung zu implementieren, um eine zuverlässige Übertragung von Funkverbindungssteuerungsprotokoll-Dateneinheiten zwischen dem Anwendergerät und dem Gateway zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, wobei der Mechanismus für eine automatische Wiederholungsanforderung Statusnachrichten für eine automatische Wiederholungsanforderung verwendet, die über die Luftschnittstelle zwischen dem Anwendergerät und der (den) Basisstation(en) gesendet sind, um erfolgreich übertragene Datenpakete zu bestätigen und eine erneute Übertragung von nicht erfolgreich übertragenen Datenpaketen anzufordern.
Gateway zur Verwendung im System des Anspruchs 11.
Basisstation zur Verwendung im System des Anspruchs 11.