DE112005002228T5

DE112005002228T5 - Verfahren zum Einsparen von Bandbreiten in einem Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE112005002228T5
Application number: DE112005002228T
Authority: DE
Inventors: Pawal Matusz
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-08-16
Also published as: GB2438918A; CN101095301B; TWI311011B; GB2438918B; US20060068804A1; WO2006036620A1; GB0700384D0; MY143308A; TW200625859A; CN101095301A; US7415656B2

Abstract

Vorrichtung, umfassend:
einen Empfänger zum Empfangen eines ersten Rahmens von Transportblöcken von einer mobilen Vorrichtung;
ein Fehlerermittlungsmodul zum Verbinden mit dem Empfänger, wobei das Fehlerermittlungsmodul dazu vorgesehen ist, zu ermitteln, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält, und einen Fehleranzeigewert zu erzeugen, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält;
einen Rahmengenerator zum Verbinden mit dem Fehlerermittlungsmodul, wobei der Rahmengenerator dazu vorgesehen ist, einen zweiten Rahmen mit den Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und den Fehleranzeigewerten zu erzeugen; und
eine erste Netzschnittstelle zum Senden des zweiten Rahmens an eine Funknetzsteuerung.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Ein Kommunikationssystem übermittelt typischerweise Information zwischen zwei oder mehr Endpunkten. Ein Auslegungsaspekt für ein Kommunikationssystem ist die Menge an Bandbreite, die zum Übermitteln der Information zur Verfügung steht. Typischerweise ist die Bandbreite bei der Auslegung eines Kommunikationssystems ein besonders teurer Faktor. Deshalb können Verfahren zum Reduzieren des Bandbreitenverbrauchs oder zum Erhöhen der Bandbreiteneffizienz zu einer verbesserten Systemleistung und zu geringeren Kosten für das System führen.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems 100.
2 zeigt ein Teilblockdiagramm eines Knotens B 110.
3 zeigt ein Teilblockdiagramm einer Funknetzsteuerung 112.
4 zeigt einen Rahmen 400.
5 zeigt einen Rahmen 500.
6 zeigt ein Beispiel von Makrodiversität für ein System 600.
7 zeigt eine Programmierlogik 700.
Detaillierte Beschreibung
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems 100. Das System 100 kann beispielsweise ein Kommunikationssystem mit einer Vielzahl von Knoten umfassen. Ein Knoten kann jede beliebige physikalische oder logische Einheit umfassen, die eine eindeutige Adresse im System 100 aufweist. Zu Beispielen für einen Knoten zählen, ohne notwendige Beschränkung darauf, ein Computer, ein Server, ein Arbeitsplatzrechner, ein Laptop, ein Ultra-Laptop, ein Handcomputer, ein Telefon, ein Mobiltelefon, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Router, ein Schalter, eine Brücke, ein Hub, ein Gateway, ein drahtloser Zugangspunkt (wireless access point -WAP) usw. Die eindeutige Adresse kann beispielsweise eine Netzadresse wie z.B. eine Internetprotokoll-(IP)-Adresse, eine Geräteadresse wie z.B. eine MAC-(Media Access Control)-Adresse usw. umfassen. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Die Knoten des Systems 100 können mit einem oder mehreren Typen von Kommunikationsmedien und Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Adaptern verbunden sein. Die Kommunikationsmedien können jedes beliebige Medium umfassen, das dazu in der Lage ist, Informationssignale zu tragen. Beispiele für Kommunikationsmedien sind z.B. Metalleiter, gedruckte Leiterplatten (PCB), Rückwandplatinen, Schaltmatrizes bzw. Schaltstrukturen, Halbleitermaterial, verdrillte Leitungen, Koaxialkabel, Lichtleitfaseroptik, Hoch- bzw. Funkfrequenz-(RF)-Spektrum usw. Ein Informationssignal kann ein Signal bezeichnen, das mit Information codiert wurde. Die I/O-Adapter können so ausgebildet sein, daß sie mit jedem geeigneten Verfahren zum Steuern von Informationssignalen zwischen Knoten mit Hilfe einer gewünschten Menge an Kommunikationsprotokollen, Diensten oder Betriebsschemata arbeiten. Die I/O-Adapter können auch die geeigneten physikalischen Verbinder enthalten, um die I/O-Adapter mit einem entsprechenden Kommunikationsmedium zu verbinden. Beispiele für einen I/O-Adapter sind z.B. eine Netzschnittstelle, eine Netzkarte (NIC), eine Funk/Luft-Schnittstelle, Plattensteuerungen, Videosteuerungen, Audiosteuerungen usw. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Die Knoten von System 100 können dazu konfiguriert sein, unterschiedliche Typen von Information zu übermitteln, z.B. Medieninformation und Steuerungsinformation. Medieninformation kann alle Daten bezeichnen, die Inhalt darstellen, der für einen Benutzer vorgesehen ist, wie z.B. Sprachinformation, Videoinformation, Audioinformation, Textinformation, alphanumerische Symbole, Graphiken, Bilder usw. Steuerungsinformation kann alle Daten bezeichnen, die Kommandos, Befehle oder Steuerungswörter darstellen, die für ein automatisiertes System vorgesehen sind. Steuerungsinformation kann beispielsweise dazu benutzt werden, um Medien information durch ein System zu leiten, oder um einen Knoten anzuweisen, die Medieninformation in einer vorbestimmten Weise zu verarbeiten.
Die Knoten von System 100 können Medien- und Steuerungsinformation gemäß einem oder mehreren Protokollen übermitteln. Ein Protokoll kann eine Menge vorbestimmter Regeln oder Befehle umfassen, die steuern, wie die Knoten Information untereinander übermitteln. Das Protokoll kann durch einen oder mehrere Protokollstandards definiert sein, wie sie von einer Standardisierungsorganisation vorgegeben werden, wie z.B. der IETF (Internet Engineering Task Force), der ITU (International Telecommunications Union), dem IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) usw.
Wiederum bezugnehmend auf 1, kann das System 100 ein universelles mobiles Telekommunikationssystem (UMTS) umfassen, wie es beispielsweise von der Spezifikationsreihe 3G TS des 3GPP (Three-Generation Partnership Project) definiert ist. UMTS 100 kann verschiedene Knoten aufweisen, die operativ in drei Teile unterteilt sind: Benutzerausrüstung (User Equipment-UE) 102, UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network – Terrestrisches UMTS-Funkzugangsnetz) 108, und das Kernnetz (Core Network – CN) 120. Obwohl 1 eine begrenzte Anzahl von Knoten für eine bestimmte Topologie darstellt, wird man verstehen, daß UMTS 100 mehr oder weniger Knoten in irgendeiner Topologie aufweisen kann, und trotzdem in den Umfang der Ausführungsformen fällt.
In einer Ausführungsform kann die UE 102 eine Mobilausrüstung (mobile equipment-ME) 104a–c aufweisen. Beispiele für die ME sind ein Mobiltelefon, ein Laptop-Computer mit einer Funkschnittstelle, ein Handcomputer wie z.B. ein PDA mit einer Funkschnittstelle, ein integriertes Mobiltelefon/PDA usw. ME 104a–c kann über ein drahtloses Kommunikationsmedium, wie z.B. ein RF-Spektrum, Information an Knoten B 110a–d von dem UTRAN 108 übermitteln. Die UE 102 und Knoten B 110a–d können mittels einer Uu-Schnittstelle 106 kommunizieren. Die Uu-Schnittstelle 106 kann beispielsweise eine Schnittstelle sein, wie sie von der 3GPP-Spezifikation namens „Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification", 3G TS 25–331, veröffentlicht 1999, („Uu-Spezification") definiert wird.
In einer Ausführungsform kann das System 100 UTRAN 108 aufweisen. Das UTRAN 108 kann die funkbezogenen Operationen für System 100 durchführen. Das UTRAN 108 kann Knoten B 110a–d und eine Funknetzsteuerung (Radio Network Controller – RNC) 112a–b auf weisen. Knoten B 110a–d können Basisstationen umfassen, die dazu ausgebildet sind, über die Uu-Schnittstelle 106 Information an ME 104a–c zu übermitteln. Wie in 1 gezeigt, können der Knoten B 110a und der Knoten B 110b mit der RNC 112a verbunden sein, während der Knoten B 110c und der Knoten B 110d mit der RNC 112b verbunden sein können. Die Knoten B 110a–d können über eine Iub-Schnittstelle 114 mit den RNC 112a–b kommunizieren. Die Iub-Schnittstelle 114 kann beispielsweise eine Schnittstelle sein, wie sie von der 3GPP-Spezifikation namens „UTRAN Iub Interface: General Aspects and Principles", 3G TS 25–430, veröffentlicht 1999, („Iub-Spezifikation") definiert wird. Die RNC 112a und die RNC 112b können über eine Iur-Schnittstelle 116 kommunizieren. Die Iur-Schnittstelle 116 kann beispielsweise eine Schnittstelle sein, wie sie von der 3GPP-Spezifikation namens „UTRAN Iur Interface: General Aspects and Principles", 3G TS 25–420, veröffentlicht 1999, („Iur-Spezifikation") definiert wird.
In einer Ausführungsform kann das System 100 das CN 120 aufweisen. Das CN 120 kann für das Schalten/Weiterleiten von Information von der UE 102 und dem UTRAN 108 an externe Netze verantwortlich sein. Beispiele für externe Netze sind z.B. ein Sprachnetz wie z.B. das öffentliche Telefonnetz (Public Switched Telephone Network – PSTN), oder ein Datennetz wie z.B. das Internet. Das UTRAN 108 kann mit dem CN 120 über eine Iu-Schnittstelle 118 kommunizieren. Die Iu-Schnittstelle 118 kann beispielsweise eine Schnittstelle sein, wie sie von der 3GPP-Spezifikation namens „UTRAN Iu Interface: General Aspects and Principles", 3G TS 25–410, veröffentlicht 1999, („Iu-Spezifikation") definiert wird.
Im allgemeinen Betrieb können die ME 104a–c von der UE 102 über die Uu-Schnittstelle 106 Medien- und Steuerungsinformation an die Knoten B 110a–d von dem UTRAN 108 übermitteln. Die Knoten B 110a–d können die Information empfangen und die Information über die Iub-Schnittstelle 114 an die RNC 112a–b weiterleiten. Die RNC 112a–b von dem UTRAN 108 können die Information über die Iu-Schnittstelle 116 an CN 120 senden. Alle Benutzer-, Verwaltungs- und Signalisierungsdaten, die zwischen den verschiedenen UMTS-Elementen ausgetauscht werden, werden in der Form von Datenrahmen durch die jeweiligen Schnittstellen geführt. Die Datenrahmen können, neben anderen Feldern, einen oder mehrere Transportblöcke mit entsprechenden Fehleranzeigewerten aufweisen. Ein Beispiel für einen Fehleranzeigewerte kann ein zyklischer Redundanzprüfungs-(Cyclic Redundancy Check – CRC)-Anzeiger (CRCI) sein. Die Ausführungen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
1 kann auch eine Rufverbindung für eine Rufsitzung (z.B. ein Telefongespräch) zwischen der ME 104b und der ME 104c zeigen. Die ME 104b kann über einen ersten Abschnitt eines Kommunikationsdatenwegs 122, der einen einzelnen Knoten B 110b und die RNC 112a von der UTRAN 108 aufweist, Information an den ME 104c übermitteln. Die ME 104c kann über einen zweiten Abschnitt des Kommunikationsdatenweg 122, der mehrere Knoten B 110, wie z.B. Knoten B 110c und Knoten B 110d sowie die RNC 112b von der UTRAN 108 aufweist, Information an die ME 104b übermitteln. Der zweite Abschnitt des Kommunikationsdatenwegs 122 für die ME 104c kann mehrere Funkverbindungen zu der UTRAN 108 aufweisen, um ein Verfahren zu implementieren, das als „Makrodiversität" bezeichnet wird.
Makrodiversität ist ein Verfahren, das benutzt wird, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, in der UTRAN 108 und dem CN 120 fehlerhafte Rahmen zu empfangen. Ein relativ großer Anteil von Bitfehlern im zweiten Abschnitt des Kommunikationsdatenwegs 122 kann an der Uu-Schnittstelle 106 aufgrund von Problemen auftreten, die durch Signalabschwächung, Interferenz, Beugung usw. verursacht werden. Das Senden derselben Daten über mehrere Funkverbindungen ermöglicht es der RNC 112a–b, richtig empfangene Rahmen zu kombinieren, indem sie von den verschiedenen Funkverbindungen Teile der empfangenen Rahmen (z.B. Transportblöcke) auswählen, die während der Übermittlung nicht verzerrt wurden. Jeder Knoten B 110a–d kann dazu ausgebildet werden, zu ermitteln, ob in jedem Transportblock, der von der ME 104a–c über die Funkverbindung empfangen wurde, ein Fehler vorliegt, indem ein Fehlerermittlungsverfahren wie z.B. CRC benutzt wird. Der empfangende Knoten 110a–d kann eine Fehlerermittlung durchführen, und ein CRCI-Bit für jeden Transportblock in dem Datenrahmen setzen, der an die RNC 112a–b gesendet wird. Die RNC 112a–b können dann des CRCI benutzen, um eine Makrodiversitätskombination durchzuführen, indem sie diejenigen empfangenen Transportblöcke auswählen, die richtig empfangen wurden und keine Fehler enthalten.
Ein Problem im Zusammenhang mit üblichen Implementierungen von Makrodiversitätsverfahren besteht darin, daß fehlerhafte Transportblöcke zwischen dem Knoten B 110a–d und der RNC 112a–b ausgetauscht werden. Die Bitfehlerhäufigkeit (BER – bit error rate) an der Uu-Schnittstelle 106 variiert typischerweise zwischen 10^–9 bis 10^–6, wobei BER, abhängig von den Funkbedingungen, der Bewegung von der ME 104a–c usw., in einigen Fällen sogar 10^–3 oder höher sein kann. Unter der Annahme eines BER von 10^–3 und einer Standardtransportblocklänge von 336 Bits kann statistisch jeder dritte Transportblock einen Fehler enthalten. Derartige Transportblöcke werden markiert, indem das CRCI von dem Knoten B 110a–d auf „1" gesetzt wird, und indem die Transportblöcke über die Iub-Schnittstelle 114 an die RNC 112a–b gesendet werden. Die RNC 112a–b ist jedoch typischerweise dazu konfiguriert, die Transportblöcke fallenzulassen, deren jeweiliges CRCI auf „1" gesetzt ist, wodurch ein Fehler angezeigt wird. Deshalb kann die Übermittlung von fehlerhaften Transportblöcken an der Iub-Schnittstelle 114 unnötig Bandbreite verbrauchen.
Dieses und andere Probleme können durch eine oder mehrere Ausführungsformen gelöst werden. Beispielsweise kann die Iub-Schnittstelle 114 in ihrer Implementierung durch den Knoten B 110a–d und durch die RNC 112a–b so modifiziert werden, daß die Übermittlung von fehlerhaften Transportblöcken reduziert oder eliminiert wird. Der Knoten B 110a–d kann für Datenrahmen, die von der ME 104a–c empfangen wurden, eine Fehlerermittlung durchführen, und ein CRCI-Bit für jeden Transportblock in den Datenrahmen setzen. Der Knoten B 110a–d kann die Datenrahmen dann mit den CRCI-Bits weiterleiten, aber ohne die fehlerhaften Transportblöcke. Indem nur CRCI-Bits ohne fehlerhafte Transportblöcke über die Iub-Schnittstelle 114 gesendet werden, kann der Knoten B 110 in signifikanter Weise Iub-Bandbreite einsparen.
2 zeigt ein Teilblockdiagramm eines Knotens B 110. Der Knoten B 110 kann repräsentativ für jeden der Knoten B 110a–d stehen. Wie in 2 gezeigt, kann der Knoten B 110 eine Vielzahl von Elementen umfassen, wie z.B. einen Empfänger 204 und eine Iub-Anschlußkarte 214. Einige Elemente können beispielsweise unter Benutzung von einem oder mehreren Schaltkreisen, Komponenten, Registern, Prozessoren, Software-Unterprogrammen oder einer Kombination derselben implementiert sein. Obwohl 2 eine begrenzte Anzahl von Elementen zeigt, wird man verstehen, daß im Knoten B 110 mehr oder weniger Elemente benutzt werden können, wie es für eine jeweilige Implementierung gewünscht wird. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
In einer Ausführungsform kann der Knoten B 110 den Empfänger 204 enthalten. Der Empfänger 204 kann einen Funkempfänger zum Empfangen von Funksignalen von der ME 104a–c umfassen. Der Empfänger 204 kann dazu ausgebildet sein, Uu-Schnittstellenverkehr gemäß der Uu-Spezifikation zu empfangen. Genauer ausgedrückt, kann der Empfänger 204 von der ME 104a–c einen ersten Rahmen 202 empfangen. Der erste Rahmen 202 kann repräsentativ für die Framing-Protokoll-(FP)-Rahmen stehen, die zwischen dem Knoten B 110 und der ME 104 übermittelt werden. Der erste Rahmen 202 kann eine Vielzahl von Transportblöcken aufweisen. Der Empfänger 204 kann zum Verarbeiten und zum Transport an der RNC 112a–b den ersten Rahmen 202 an die Iub-Anschlußkarte 214 übertragen.
In einer Ausführungsform kann der Knoten B 110 eine Iub-Anschlußkarte 214 entahlten. Die Iub-Anschlußkarte 206 kann den Iub-Schnittstellenverkehr mit der RNC 112 gemäß der Iub-Spezifikation verarbeiten. Die Iub-Anschlußkarte 206 kann ein Fehlerermittlungsmodul 206, einen Rahmengenerator 208 und eine Netzschnittstelle 210 aufweisen.
Das Fehlerermittlungsmodul 206 kann eine Fehlerermittlung für jeden Datenrahmen durchführen, der vom Empfänger 204 empfangen wird. Das Fehlerermittlungsmodul kann die Fehlerermittlung mit Hilfe einer Anzahl von Fehlerermittlungsverfahren durchführen, wie z.B. CRC. Das Fehlerermittlungsmodul 206 kann einen Fehleranzeigewert erzeugen, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält. Ein Beispiel eines Fehleranzeigewerts kann ein CRCI-Bit umfassen. Das Fehlerermittlungsmodul kann für jeden Transportblock ein CRCI-Bit an den Rahmengenerator 208 ausgeben.
Der Rahmengenerator 208 kann einen zweiten Rahmen 212 erzeugen. Der zweite Rahmen 212 kann Transportblöcke von dem ersten Rahmen 202 aufweisen, die keinen Fehler enthalten, und die CRCI-Bits für alle Transportblöcke, die in dem ersten Rahmen 202 von der ME 104a–c empfangen wurden. Der Rahmengenerator 208 kann den zweiten Rahmen 212 zum Transport an die RNC 112a–b über die Netzschnittstelle 210 ausgeben.
Im Betrieb kann die Iub-Anschlußkarte 214 an der Iub-Schnittstelle 114 Bandbreite einsparen, indem sie keine fehlerhaften Transportblöcke zwischen dem Knoten B 110a–d und der RNC 112a–b im UMTS 100 sendet. Die RNC 112a–b kann dazu ausgebildet sein, fehlerhafte Transportblöcke fallenzulassen, die vom Knoten B 110a–d empfangen wurden, und ist typischerweise dazu ausgebildet, derartige Operationen standardmäßig durchzuführen. Die Iub-Anschlußkarte 214 kann deshalb dazu ausgebildet sein, nur fehlerfreie Transportblöcke und richtig gesetzte CRCI-Bits in dem Datenrahmen als eine Benachrichtigung darüber zu senden, daß der entsprechende Transportblock einen Fehler enthalten hat. Dies kann eine beachtliche Menge an Bandbreite an der Iub-Schnittstelle 114 einsparen, wodurch es möglich ist, mehr Rufe unter Benutzung derselben physikalischen Iub-Schnittstelle 114 zu bearbeiten, und die Gesamtleistung vom UMTS 100 zu verbessern.
3 zeigt ein Teilblockdiagramm einer RNC 112. Die RNC 112 kann repräsentativ für jede von den RNC 112a–b stehen. Wie in 3 gezeigt, kann die RNC 112 eine Vielzahl von Elementen umfassen. Einige Elemente können beispielsweise unter Benutzung von einem oder mehreren Schaltkreisen, Komponenten, Registern, Prozessoren, Software-Unterprogrammen oder einer beliebigen Kombination derselben implementiert sein. Obwohl 3 eine begrenzte Anzahl von Elementen zeigt, wird man verstehen, daß mehr oder weniger Elemente in der RNC 112 benutzt werden können, wie es für eine jeweilige Implementierung gewünscht wird. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
In einer Ausführungsform kann die RNC 112 eine Host-Karte 302, ein Ethernet-Schaltmodul 304, eine Iub-Anschlußkarte 306 und eine Iu-Anschlußkarte 308 umfassen, die alle über eine Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Rückwandplatine 310 verbunden sind. Die Iub-Anschlußkarte 306 kann den Iub-Schnittstellenverkehr, wie z.B. den zweiten Rahmen 212, vom Knoten B 110 gemäß der Iub-Spezifikation verarbeiten. Die Iu-Anschlußkarte 308 kann den Iu-Schnittstellenverkehr von dem CN 120 gemäß der Iu-Spezifikation verarbeiten. Die Iub-Anschlußkarte 306 und die Iu-Anschlußkarte 308 können einen oder mehrere Prozessoren benutzen, um die Protokolle der Datenebene und die Protokolle der Steuerungsebene (z.B. Signalisierungsprotokolle) auszuführen. Die Host-Karte 302 kann die RNC-Anwendung und weitere Signalisierungsprotokolle ausführen. Das Ethernet-Schaltmodul 304 kann über die Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Rückwandplatine 310 Pakete mit Information zwischen der Host-Karte 302 und den Anschlußkarten 306/308 schalten.
Im Betrieb kann die Iub-Anschlußkarte 306 die Datenrahmen (z.B. den zweiten Rahmen 212) vom Knoten B 110a–d empfangen. Die Iub-Anschlußkarte 306 kann das CRCI für jeden Transportblock abfragen, und das CRCI benutzen, um zu bestimmen, welche Transportblöcke aus dem ursprünglichen Datenrahmen entfernt oder ausgelassen wurden, der vom Knoten B 110a–d empfangen wurde. Die Operationen von Knoten B 110 sollen unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 genauer beschrieben werden.
4 zeigt einen Rahmen 400. Der Rahmen 400 kann eine Teilrahmenstruktur für einen FP-Uplink-(UL)-Rahmen für dedizierte Kanäle (DCH) darstellen. Es ist zu beachten, daß die Ausführungsformen nicht auf DCH beschränkt sind, sondern auch für alle UMTS-Kanäle gelten, die Transportblöcke und entsprechende CRCI-Bits tragen. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Der Rahmen 400 kann repräsentativ für die FP-Rahmen stehen, die über die Iub-Schnittstelle 114 zwischen dem Knoten 110B und der RNC 112 ausgetauscht werden, bevor die fehlerhaften Transportblöcke entfernt wurden. Wie in 4 gezeigt, kann der Rahmen 400 ein Dateikopf- bzw. Header-Feld 402, Transportblöcke TB1-n, ein CRCI-Feld 404, und ein Nachsatz- bzw. Trailer-Feld 406 umfassen. Die Transportblöcke TB1-n können eine geordnete Abfolge aufweisen. Das CRCI-Feld 404 kann benutzt werden, um einen CRCI-Wert für jeden Transportblock TB1-n zu transportieren. Der CRCI-Wert kann anzeigen, ob der entsprechende Transportblock fehlerfrei ist (z.B. Wert 0) oder einen Fehler enthält (z.B. Wert 1).
Der Rahmen 400 kann repräsentativ für einen FP-Rahmen vor dem Entfernen der fehlerhaften Transportblöcke stehen. Das Fehlerermittlungsmodul 206 kann ein CRCI für jeden Transportblock TB1-n erzeugen, wobei n CRCI-Bits für n Transportblöcke erzeugt werden. Das Senden des Rahmens 400 in seiner gegenwärtigen Form kann jedoch an der Iub-Schnittstelle 114 in unnötiger Weise Bandbreite für die fehlerhaften Transportblöcke verbrauchen.
5 zeigt einen Rahmen 500. Der Rahmen 500 kann repräsentativ für einen FP-Rahmen wie z.B. den Rahmen 400 nach dem Entfernen der fehlerhaften Transportblöcke stehen. Wie in 5 gezeigt, kann der Rahmen 500 eine ähnliche Rahmenstruktur aufweisen wie der Rahmen 400, und enthält einen Dateikopf bzw. Header 502, Transportblöcke TB1-m, ein CRCI-Feld 504, und einen Nachsatz bzw. Trailer 506 auf. Im Rahmen 500 jedoch können die fehlerhaften Transportblöcke entfernt werden, weshalb der Rahmen 500 weniger Transportblöcke m aufweisen kann als Transportblöcke n vom Rahmen 400. Das CRCI-Feld 504 kann allerdings nach wie vor die n CRCI-Bits für jeden Transportblock TB1-n beibehalten.
Die Iub-Anschlußkarte 306 von der RNC 112 kann den Rahmen 500 von Knoten B 110a–d empfangen. Die Iub-Anschlußkarte 306 kann die n CRCI-Bits benutzen, um zu bestimmen, ob die entsprechenden TB1-m aus dem Rahmen 500 entnommen werden sollen, wenn das CRCI-Bit auf 0 gesetzt ist, oder um keinen fehlenden Transportblock zu erwarten und ihn als fehlerhaft zu markieren, wenn das CRCI-Bit auf 1 gesetzt ist. Wie in 5 gezeigt, ist das CRCI-Bit für TB1 beispielsweise auf 0 gesetzt, und TB1 ist im Rahmen 500 vorhanden. Die CRCI-Bits für TB2 und TB3 allerdings sind beide auf 1 gesetzt, und sind nicht im Rahmen 500 vorhanden, sodaß Bandbreite für die Iub-Schnittstelle 114 eingespart wird. Das CRCI-Bit für TB 4 ist auf 0 gesetzt, und TB4 ist im Rahmen 500 vorhanden. Dieses Verfahren kann für alle Transportblöcke TB-m für den Rahmen 500 gelten.
6 zeigt ein Beispiel von Makrodiversität für ein System 600. Die Ausführungsformen können mehrere Vorteile gegenüber üblichen Verfahren bieten. Ein Beispiel kann unter Benutzung von 6 geliefert werden. Wie in 6 gezeigt, kann das System 600 die ME 602, den Knoten B 606a–c, und die RNC 610 aufweisen. Die ME 602 kann über die Uu-Schnittstelle 604 jeweils eine Funkverbindung 1 bis 3 zum Knoten B 606a, Knoten B 606b bzw. Knoten B 606c aufweisen. Der Knoten 606a–c kann über die Iub-Schnittstelle 608 mit der RNC 610 verbunden sein.
Die Ausführungsformen können zu einer Einsparung von Bandbreite für die Iub-Schnittstelle 608 für das UMTS 600 führen, insbesondere, wenn Makrodiversitätsverfahren benutzt werden. Wird beispielsweise angenommen, daß Verbindungen 2 und 3 Funkverbindungen von schlechter Qualität sind, wird durch die Knoten B 606b bzw. Knoten B 606c jeweils eine höhere Anzahl von fehlerhaften Transportblöcken empfangen (z.B. 1 von 3). Wird außerdem angenommen, daß eine Verbindung 1 eine Funkverbindung von höherer Qualität ist (z.B. BER < 10^–6), wird also vom Knoten B 606a eine geringere Anzahl fehlerhafter Transportblöcke empfangen. In einem solchen Fall können etwa 22 % der Iub-Bandbreite für die Iub-Schnittstelle 608 eingespart werden, indem fehlerhafte Transportblöcke aus den Datenrahmen entfernt werden. Diese Zahl könnte bei Verbindungen geringer Qualität wesentlich höher sein, welche typischerweise in Bereichen auftreten, in denen die Signalinterferenz besonders hoch ist, wie z.B. in einer Stadt oder einem dicht besiedelten Gebiet.
Operationen für das oben beschriebene System und Subsystem können unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren und begleitenden Beispiele weiter beschrieben werden. Einige der Figuren können eine Programmierlogik aufweisen. Obwohl die hier gezeigten Figuren eine bestimmte Programmierlogik aufweisen können, wird man verstehen, daß die Programmierlogik lediglich ein Beispiel dafür bietet, wie die hier beschriebenen allgemeinen Funktionen implementiert werden können. Ferner muß die jeweilige Programmierlogik nicht unbedingt in der hier vorgestellten Reihenfolge ausgeführt werden, es sei denn, dies ist so vorgegeben. Außerdem kann die jeweilige Programmierlogik durch ein Hardware-Element, ein Software-Element, das von einem Prozessor ausgeführt wird, oder eine Kombination derselben implementiert werden. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
7 zeigt eine Programmierlogik 700. Die Programmierlogik 700 kann repräsentativ für die Operationen stehen, die von einem oder mehreren hier beschriebenen Systemen durchgeführt werden, wie z.B. vom System 100, dem Knoten B 110, und/oder der RNC 112. Wie in der Programmierlogik 700 gezeigt, kann an einem Block 702 ein erster Rahmen von Transportblöcken von einer mobilen Vorrichtung empfangen werden. An einem Block 704 wird bestimmt, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält. An einem Block 706 kann ein Fehleranzeigewert erzeugt werden, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder nicht. Der Fehleranzeigewert kann beispielsweise ein CRCI-Bit umfassen. An einem Block 708 kann ein zweiter Rahmen mit denjenigen Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und den Fehleranzeigewerten erzeugt werden. An einem Block 710 kann der zweite Rahmen an eine RNC gesendet werden.
In einer Ausführungsform kann eine Anzahl von n CRCI-Bits für n Transportblöcke erzeugt werden. Der zweite Rahmen kann die n CRCI-Bits und m Transportblöcke aufweisen, wobei n größer als m ist.
In einer Ausführungsform kann jeder Transportblock, der mit dem ersten Rahmen gesendet wurde, eine Folgenummer aufweisen. In diesem Fall kann die RNC den zweiten Rahmen empfangen und die CRCI-Bits abfragen. Die RNC kann bestimmen, welche Transportblöcke in der Folge von Transportblöcken, die in dem ersten Rahmen gesendet wurden, unter Benutzung der Fehleranzeigewerte im dem zweiten Rahmen ausgelassen wurden. Beispielsweise können die CRCI-Bits auf 1 gesetzt werden, um anzuzeigen, daß ein Transportblock einen Fehler aufweist, und auf 0 gesetzt werden, um anzuzeigen, daß ein Transportblock keinen Fehler aufweist.
Es wurden zahlreiche spezifische Details beschrieben, um ein gründliches Verständnis der Ausfürungsformen zu ermöglichen. Fachleute werden allerdings verstehen, daß die Ausführungsformen ohne diese spezifischen Details realisiert werden können. In anderen Fällen wurden gut bekannte Operationen, Komponenten und Schaltkreise nicht im Detail beschrieben, um die Ausführungsformen nicht undeutlich zu gestalten. Man wird verstehen, daß die hier offenbarten spezifischen strukturellen und fünktionalen Details repräsentativ sein können und den Umfang der Ausführungsformen nicht zwingend begrenzen.
Es ist auch erwähnenswert, daß jede Bezugnahme auf „eine Ausführungsform" bedeutet, daß ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben ist, in wenigstens einer Ausführungsform enthalten ist. Das Erscheinen des Ausdrucks „in einer Ausführungsform" an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform.
Einige Ausführungsformen wurden unter Benutzung einer Architektur implementiert, die gemäß verschiedenen Faktoren variieren kann, wie z.B. der gewünschten Rechenrate, den Leistungspegeln, den Wärmetoleranzen, dem Budget des Verarbeitungszyklus, den Eingangsdatenraten, den Ausgangsdatenraten, den Speicherressourcen, der Geschwindigkeit der Datenbusse und anderen Leistungseinschränkungen. Beispielsweise kann eine Ausführungsform unter Benutzung von Software implementiert werden, die von einem allgemein einsetzbaren oder von einem Spezialprozessor ausgeführt wird. In einem anderen Beispiel kann eine Ausführungsform als dedizierte Hardware implementiert sein, wie z.B. als ein Schaltkreis, ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), eine programmierbare Logikvorrichtung (Programmable Logic Device – PLD) oder ein Digitalsignalprozessor (DSP) usw. In einem weiteren Beispiel kann eine Ausführungsform durch jede beliebige Kombination aus programmierten, allgemein einsetzbaren Computerkomponenten und angepaßten Hardware-Komponenten implementiert sein. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Einige Ausführungsformen können einen oder mehrere Netzwerkprozessoren benutzen, wie z.B. für die Anschlußkarten 206 und 208 vom Knoten B 110, und für die Anschlußkarten 306 und 308 von der RNC 112. Der Netzwerkprozessor kann beispielsweise ein Netzwerkprozessor der Netzwerkprozessor-Baureihe IXP von Intel^®, hergestellt von der Intel Corporation, sein. Die Intel-IXP-Baureihe von Netzwerkprozessoren kann eine Vielzahl von Verarbeitungselementen enthalten, wie z.B. eine Vielzahl von Mikromaschinen und einen Prozessorkern. Der Prozessorkern kann beispielsweise ein StrongARM^®-Kern von Intel sein (ARM ist ein Warenzeichen von ARM Limited, Großbritannien). Der Prozessorkern kann auch eine Zentralsteuerung aufweisen, die z.B. das Laden von Code für andere Ressourcen des Netzwerkprozessors unterstützt, und andere allgemeine Computerfunktionen durchführt, wie das Bearbeiten von Protokollen, Ausnahmen und Sonderunterstützung für die Paketverarbeitung. Die Mikromaschinen können Speicher aufweisen, der beispielsweise die Fähigkeit zum Speichern von Befehlen aufweisen kann. Beispielsweise können in einer Ausführungsform sechzehn Mikromaschinen vorliegen, wobei jede Mikromaschine die Fähigkeit aufweist, acht Programm-Threads zu verarbeiten. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Einige Ausführungsformen können unter Verwendung der Begriffe „gekoppelt" und „verbunden", zusammen mit ihren Ableitungen, beschrieben sein. Man wird verstehen, daß diese Begriffe nicht als Synonyme füreinander gedacht sind. Beispielsweise können einige Ausführungsformen unter Verwendung des Begriffs „verbunden" beschrieben sein, um anzuzeigen, daß zwei oder mehr Elemente sich in direktem physikalischen oder elektrischen Kontakt miteinander befinden. In einem anderen Beispiel können einige Ausführungsformen unter Verwendung des Begriffs „gekoppelt" beschrieben sein, um anzuzeigen, daß zwei oder mehr Elemente sich in direktem physikalischen oder elektrischen Kontakt befinden. Der Begriff „gekoppelt" kann jedoch auch bedeuten, daß zwei oder mehr Elemente nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, aber trotzdem zusammenwirken oder miteinander interagieren können. Die Ausführungsformen sind in dieser Hinsicht nicht beschränkt.
Obwohl bestimmte Merkmale der Ausführungsformen wie hier beschrieben gezeigt wurden, werden Fachleute zu vielen Modifikationen, Ersetzungen, Änderungen und Äquivalenten gelangen. Es versteht sich deshalb, daß die beiliegenden Ansprüche alle derartigen Modifikationen und Änderungen abdecken sollen, die in den wahren Geist der Ausführungsformen fallen.
ZUSAMMENFASSUNG
Beschrieben sind ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Einsparen von Bandbreite in einem Kommunikationssystem. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: Empfangen eines ersten Rahmens von Transportblöcken von einer mobilen Vorrichtung; Bestimmen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält; Erzeugen eines Fehleranzeigewerts, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält; Erzeugen eines zweiten Rahmens mit den Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und den Fehleranzeigewerten; und Senden des zweiten Rahmens an eine Funknetzsteuerung.

Claims

Vorrichtung, umfassend: einen Empfänger zum Empfangen eines ersten Rahmens von Transportblöcken von einer mobilen Vorrichtung; ein Fehlerermittlungsmodul zum Verbinden mit dem Empfänger, wobei das Fehlerermittlungsmodul dazu vorgesehen ist, zu ermitteln, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält, und einen Fehleranzeigewert zu erzeugen, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält; einen Rahmengenerator zum Verbinden mit dem Fehlerermittlungsmodul, wobei der Rahmengenerator dazu vorgesehen ist, einen zweiten Rahmen mit den Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und den Fehleranzeigewerten zu erzeugen; und eine erste Netzschnittstelle zum Senden des zweiten Rahmens an eine Funknetzsteuerung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und das Fehlerermittlungsmodul dazu ausgebildet ist, n zyklische Redundanzprüfungsbits für n Transportblöcke zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und der Rahmengenerator dazu ausgebildet ist, den zweiten Rahmen mit n zyklischen Redundanzprüfungsbits und m Transportblöcken zu erzeugen, wobei n größer als m ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Transportblock, der mit dem ersten Rahmen gesendet wird, eine Folgenummer aufweist, und ferner folgendes umfassend: eine zweite Netzschnittstelle, um den zweiten Rahmen zu empfangen, die Fehleranzeigewerte abzufragen, und zu bestimmen, welche Transportblöcke in der Folge von Transportblöcken, die mit dem ersten Rahmen gesendet wurden, unter Benutzung der Fehleranzeigewerte im zweiten Rahmen ausgelassen wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fehleranzeigewert-Anzeiger auf eins gesetzt ist, um anzuzeigen, daß ein Transportblock einen Fehler aufweist, und auf null gesetzt ist, um anzuzeigen, daß ein Transportblock keinen Fehler aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die erste Netzschnittstelle und die zweite Netzschnittstelle Iub-Schnittstellen gemäß einer Iub-Spezifikation umfassen.
System, umfassend: eine Mobilvorrichtung zum Senden eines ersten Rahmens von Transportblöcken; eine Basisstation, umfassend: eine Antenne; einen Empfänger zum Verbinden mit der Antenne, wobei der Empfänger dazu vorgesehen ist, den ersten Rahmen von der Antenne zu empfangen; ein Fehlerermittlungsmodul zum Verbinden mit dem Empfänger, wobei das Fehlerermittlungsmodul dazu vorgesehen ist, zu ermitteln, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält, und einen Fehleranzeigewert zu erzeugen, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält; einen Rahmengenerator zum Verbinden mit dem Fehlerermittlungsmodul, wobei der Rahmengenerator einen zweiten Rahmen mit den Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und den Fehleranzeigewerten erzeugen soll; und eine erste Netzschnittstelle zum Senden des zweiten Rahmens.
System nach Anspruch 7, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und das Fehlerermittlungsmodul dazu ausgebildet ist, n zyklische Redundanzprüfungsbits für n Transportblöcke zu erzeugen.
System nach Anspruch 7, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und der Rahmengenerator dazu ausgebildet ist, den zweiten Rahmen mit n zyklischen Redundanzprüfungsbits und m Transportblöcken zu erzeugen, wobei n größer als m ist.
System nach Anspruch 7, wobei jeder Transportblock, der mit dem ersten Rahmen gesendet wird, eine Folgenummer aufweist, und ferner umfassend: eine Funknetzsteuerung, die eine zweite Netzschnittstelle aufweist, wobei die zweite Netzschnittstelle dazu vorgesehen ist, den zweiten Rahmen zu empfangen, die Fehleranzeigewerte abzufragen, und zu bestimmen, welche Transportblöcke in der Folge von Transportblöcken, die mit dem ersten Rahmen gesendet wurden, unter Benutzung der Fehleranzeigewerte im zweiten Rahmen ausgelassen wurden.
Verfahren, umfassend: Empfangen eines ersten Rahmens von Transportblöcken von einer mobilen Vorrichtung; Bestimmen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält; Erzeugen eines Fehleranzeigewerts, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält; Erzeugen eines zweiten Rahmens mit den Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und mit den Fehleranzeigewerten; und Senden des zweiten Rahmens an eine Funknetzsteuerung.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und das Erzeugen ein Erzeugen von n zyklischen Redundanzprüfungsbits für n Transportblöcke umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und der zweite Rahmen n zyklische Redundanzprüfungsbits für m Transportblöcke umfaßt, wobei n größer als m ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei jeder Transportblock, der mit dem ersten Rahmen gesendet wurde, eine Folgenummer aufweist, ferner umfassend: Empfangen des zweiten Rahmens; Abfragen der Fehleranzeigewerte; und Bestimmen, welche Transportblöcke in der Folge von Transportblöcken, die mit dem ersten Rahmen gesendet wurden, unter Benutzung der Fehleranzeigewerte im zweiten Rahmen ausgelassen wurden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Fehleranzeigewert-Anzeiger auf eins gesetzt wird, um anzuzeigen, daß ein Transportblock einen Fehler aufweist, und auf null gesetzt wird, um anzuzeigen, daß ein Transportblock keinen Fehler aufweist.
Gegenstand, umfassend: ein Speichermedium; wobei das Speichermedium gespeicherte Befehle aufweist, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, wirksam sind, um einen ersten Rahmen von Transportblöcken von einer mobilen Vorrichtung zu empfangen, zu bestimmen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält, einen Fehleranzeigewert zu erzeugen, um anzuzeigen, ob jeder einzelne Transportblock einen Fehler enthält oder keinen Fehler enthält, einen zweiten Rahmen mit den Transportblöcken, die keinen Fehler enthalten, und den Fehleranzeigewerten zu erzeugen, und den zweiten Rahmen an eine Funknetzsteuerung zu senden.
Gegenstand nach Anspruch 16, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und das Erzeugen ein Erzeugen von n zyklischen Redundanzprüfungsbits für n Transportblöcke umfaßt.
Gegenstand nach Anspruch 16, wobei der Fehleranzeigewert ein Anzeigebit einer zyklischen Redundanzprüfung umfaßt, und der zweite Rahmen n zyklische Redundanzprüfungsbits für m Transportblöcke umfaßt, wobei n größer als m ist.
Gegenstand nach Anspruch 16, wobei jeder Transportblock, der mit dem ersten Rahmen gesendet wurde, eine Folgenummer aufweist, und die gespeicherten Befehle, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, ferner wirksam sind, um den zweiten Rahmen zu empfangen, die Fehleranzeigewerte abzufragen, und zu bestimmen, welche Transportblöcke in der Folge von Transportblöcken, die mit dem ersten Rahmen gesendet wurden, unter Benutzung der Fehleranzeigewerte im zweiten Rahmen ausgelassen wurden.
Gegenstand nach Anspruch 16, wobei der Fehleranzeigewert auf eins gesetzt wird, um anzuzeigen, daß ein Transportblock einen Fehler aufweist, und auf null gesetzt wird, um anzuzeigen, daß ein Transportblock keinen Fehler aufweist.