DE19535329C2 - Verfahren zum Übertragen von ATM-Zellen im Zeitmultiplex in einem Mobilfunksystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Übertragen von ATM-Zellen in einem Mobilfunksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus WO 95/05040 A1 bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt ein erweitertes Schnurlos-Telekom­ munikationssystem bei dem zur Vergrößerung der Übertragungs­ reichweite eine Relaisstation vorgesehen ist, die bei der Schnurlos-Telekommunikation eine Schnurlos-Basisstation ersetzt und bei der erweiterten Schnurlos-Kommunikation selbst als Schnurlos-Mobilstation ausgebildet ist.

In NTZ, Heft 9/1995, Seiten 10-17 ist "HiperLAN - Der ETSI- Standard für lokale Funknetze" beschrieben. Dabei handelt es sich um einen Standard für breitbandige Funk-LAN (LAN = Local Area Network). Funk-LAN erweitern das Feld der Funkkommunika­ tion, indem sie in einen Kommunikationsbereich eindringen, der bisher den leitungsgebundenen Techniken vorbehalten war. Hiper- LAN unterstützt sowohl die Übertragung von zeitkritischen als auch von asynchronen, zeitunkritischen Datenpaketen. Dieses wird mit Hilfe eines Priorisierungsmechanismus erreicht, der die Datenpakete aller Anwendungen gleichermaßen behandelt. Prioritä­ ten sind nicht fest vorgegeben, sondern werden dynamisch verge­ ben. Die Priorität ist um so höher, je näher die Pakete an ihre "Verfallszeit" kommen. Zu diesem Zweck wird für jedes Paket eine Verfallszeit vorgegeben, die beispielsweise von der Art der Nachricht (Daten oder Sprache) abhängt. Innerhalb der Datenpa­ kete wird die Restlebenszeit vermerkt und mit übertragen.

In "Elektronik" 4/1995, Seiten 76-81 sind neue Funktionalitä­ ten von ATM (Asynchronous Transfer Mode) beschrieben. ATM ermög­ licht eine Technik, bei der gleichzeitig Sprache und Daten mit hohen Übertragungsraten in lokalen Netzen sowie auf Weitver­ kehrsnetzen übermittelt werden können. Der genannte Aufsatz befaßt sich jedoch nur mit Festnetz-Anwendungen von ATM.

In manchen Kommunikationsnetzen treten Anordnungen von Mobilsta­ tionen (mobile Funkstationen) mit einem Netz von Basisstationen (feste Funkstationen) und einem Festnetz auf, die folgende Merk­ male haben:

• - Betrieb in Gebäuden oder im freien Gelände oder in der Nähe von Gebäuden (evtl. unter Einbeziehung von Gebäuden),
• - Anordnung von vielen (z. B. 10-500) Basisstationen, die jeweils eine oder mehrere Empfangs- und Sendeeinheiten enthal­ ten,
• - Anordnung von vielen (z. B. 50-10000) Funkteilnehmern mit je eigener Mobilstation, die sich frei in dem gesamten Bereich bewegen können, welcher durch die Basisstationen des Mobilfunk­ systems versorgt wird,
• - Steuerung und Organisation von einigen (z. B. 1-100) Basissta­ tionen durch eine Basisstationssteuereinheit, mit der sie über ein Netz aus Kabeln (mit metallischen bzw. optischen Leitern) oder Funkverbindungen oder Richtfunkverbindungen kommunizieren können,
• - Anordnung von einigen (z. B. 1-100) Basisstationssteuereinhei­ ten, die über ein Festnetz aus Kabeln miteinander und mit allen über dieses Festnetz erreichbaren und ggf. nicht zu dem gleichen Mobilfunksystem gehörenden Stationen kommunizieren können,
• - Gesamtausdehnung des durch die Basisstationen und Basisstati­ onssteuereinheiten aufgespannten Netzes von typisch 50 m bis 20 km, evtl. auch mehr.

Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes Mobilfunksystem mit den Basis­ stationssteuereinheiten A und B mit unterschiedlicher Zahl von Basisstationen und einer über Basisstation An, Basisstations­ steuereinheit A und das Festnetz geführten Verbindung V1 zwi­ schen der Mobilstation M1 und einer systemfremden Station FS1 am Festnetz, sowie einer zwischen Mobilstation M1 und Mobilstation M2 geführten Verbindung V2 über die Basisstationen An und B1, sowie die Basisstationssteuereinheiten A und B.

An solche zellularen Mobilfunksysteme werden bzgl. der Kommuni­ kationsmöglichkeiten Forderungen gestellt, z. B.

• - Verfügbarkeit eines Teils oder aller mit Kabeln realisierbarer Kommunikationsdienste mit Leistungsmerkmalen, die denen von Kabeln entsprechen, z. B. Übertragung von Sprache, Bildern, Bewegtbildern und Daten mit variablen oder extrem büschelartigen Datenraten,
• - digitale Nachrichtenübertragung,
• - alternative Übertragungsraten pro Verbindung, die beim Verbin­ dungsaufbau aus einem Bereich (z. B. 16 kbit/s bis 2 Mbit/s) frei gewählt werden darf,
• - Automatisierung der Vergabe der Verkehrskapazität an Verbindun­ gen entsprechend den Leistungsanforderungen der Kommunikationsdien­ ste,
• - sehr große mögliche Summendatenrate (Verkehrskapazität) des Kanalbündels des gesamten Mobilfunksystems von z. B. 2 Mbit/s, 16 Mbit/s oder 32 Mbit/s,
• - Anwendung einer Funk-Übertragungstechnik, die nur zu einer geringen Emission von Signalenergie führt.

Unter den bekannten Systemen kommen das in ETSI, European Telecommunication Standard, Final Draft pr ETS 300 175-4, DECT, Common interface, Part 4, 1992, S. 1-139 und das von A. Urie, M. Streetin, C. Mourot: "An Advanced TDMA Mobile Access System for UMTS" in IEEE Personal Communications, Vol 2, No. 1, pp. 38-47, Feb. 1995 beschriebene UMTS dem erfindungsgemäßen Mobilfunksystem am nächsten. Daraus wird ein Verfahren und ein Mobilfunksystem der eingangs genannten Art als bekannt vorausge­ setzt, welches folgende relevanten Merkmale hat:

• - Ausdehnung eines Teils oder aller Kommunikationsdienste des Festnetzes auf mobile Teilnehmer,
• - unbeschränkte Mobilität der Mobilstationen in einem Teilbereich oder im gesamten Bereich, welcher durch die Basisstationen des Mobilfunksystems versorgt wird,
• - es wird eine Funkschnittstelle zur Verfügung gestellt, über die Signalisierungsnachrichten und Informationsnachrichten zwischen Mobilstationen und Basisstationen bidirektional übertragen wer­ den,
• - Unterteilung des nutzbaren Fequenzbereiches nach dem Frequenz­ multiplexverfahren in mehrere Frequenzkanäle (Träger) mit einer Bandbreite von z. B. 500 kHz, 1 MHz oder 2 MHz. Das gleichzeitige Übertragen auf mehreren Frequenzkanälen erfolgt durch Verwenden von entsprechend vielen parallelen Sende-/Empfangsvorrichtungen.
• - Übertragung auf einem Frequenzkanal nach dem synchronen Zeitmul­ tiplexverfahren, der so in mehrere Physikalische Kanäle unter­ teilt wird, wobei die Datenrate eines Physikalischen Kanals für einen bestimmten (oft genutzten) Dienst optimiert ist (zumeist: Übertragung von Sprache). Bei Bedarf können auch zwei oder mehr Physikalische Kanäle parallel betrieben werden.
• - Die bidirektionale Übertragung auf einem Physikalischen Kanal erfolgt durch Aufteilen eines Kanals in Uplink (von den Mobil­ stationen zu den Basisstationen) und Downlink (von den Basissta­ tionen zu den Mobilstationen) entweder nach dem Zeitduplexver­ fahren (Uplink und Downlink auf demselben Frequenzkanal) oder nach dem Frequenzduplexverfahren (Uplink und Downlink auf je einem eigenen Frequenzkanal).
• - Zur Übertragung von Nachrichten der Kommunikationsdienste des Festnetzes über die Funkschnittstelle werden dienstspezifische Umsetzungs- bzw. Anpassungsfunktionen ausgeführt,
• - Die Übertragung von paketierten Daten oder büschelartigem Daten­ verkehr erfolgt durch Puffern der Daten in der sendenden Station und Belegen eines oder mehrere Kanäle für die Länge eines Pake­ tes bzw. die Dauer eines Büschels.
• - Falls die Übertragung von ATM-Zellen (vgl. R. Händel, M.-N. Huber, S. Schröder, ATM Networks: Concepts, Protocols, Applica­ tions, Addison-Weslay, 1994 Seite 15-37) möglich ist, erfolgt sie mit denselben Verfahren wie die Übertragung paketierter Daten (bzw. büschelartiger Daten).
• - Die Einführung von neuen Diensten macht in der Regel die Modifi­ kation von existierenden oder das Hinzufügen von zusätzlichen dienstspezifischen Umsetzungs- bzw. Anpassungsfunktionen notwen­ dig.
• - Schichtung der Kommunikations- und Organisationsprotokolle gemäß dem ISO-Architekturmodell nach: A. S. Tanenbaum, "Computer Netzwerke", Wolfram's Fachverlag, 1981, S. 11 bis 25.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genann­ ten Art anzugeben, das die o. g. Forderungen insbesondere dahin­ gehend erweitert, daß als Festnetz ein ATM-Netz, wie von R. Hän­ del, M.-N. Huber, S. Schröder in ATM Networks: "Concepts, Proto­ cols, Applications", Addison-Weslay, 1994, Second Edition, S. 15-37 beschrieben, verwendet wird und die Übertragung der Daten aller Diente auf der Ebene der ATM-Schicht vorgenommen wird (transparent für die ATM-Anpas­ sungsschicht), wodurch keine systemeigenen dienstspezifischen Umsetzungs- bzw. Anpassungsfunktionen mehr notwendig sind und eine Übertragung von ATM-Zellen über die Funkschnittstelle mit einer Dienstgüte möglich ist, die in einem ATM-Festnetz mit ver­ gleichbarer Verkehrskapazität üblicherweise erzielt wird, wobei die Verkehrskapazität in der Weise zwischen den konkurrierenden Mobilstationen aufgeteilt werden sollen, daß die geforderten verbindungsspezifischen Dienstgüteparameter "maximale Verzöge­ rung von ATM-Zellen" und "maximale Verlustrate von ATM-Zellen" eingehalten werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

1. Allgemeine Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird im folgenden näher erläutert.

Im Unterschied zu dem in ETSI, Radio Equipment and Systems, DECT, Draft prETS 300175, ETSI, August 1991, Draft Standard, Part 1-6 beschriebenen DECT-System und dem von A. Urie, M. Streeting, C. Mourot in "An Advanced TDMA Mobile Access System for UMTS", IEEE Personal Communications, Vol. 2, No. 1, pp. 38-­ 47, Feb. 1995 beschriebenen UMTS weist das nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren betriebene Mobilfunksystem folgende Eigen­ schaften auf:
Betrieb bei sehr hohen Frequenzen (z. B. 17 GHz, 39 GHz oder 60 GHz) bzw. über Infrarot- oder Lichtsignale und mit einer großen Bandbreite pro Träger (z. B. 10 MHz, 20 MHz, 33 MHz oder 40 MHz),
sehr große mögliche Summendatenrate (Verkehrskapazität) des Kanalbündels des gesamten Mobilfunksystems von z. B. 600 Mbit/s, 1.2 Gbit/s oder 2.4 Gbit/s,
alternative Übertragungsraten pro Verbindung, die beim Verbin­ dungsaufbau aus einem Bereich (z. B. 64 kbit/s bis 150 Mbit/s) frei gewählt werden darf,
automatische Anpassung der zur Verfügung gestellten Übertra­ gungskapazität wahrend des Betriebs einer Verbindung entspre­ chend den momentanen, tatsächlichen Anforderungen,
Schichtung der Kommunikations- und Organisationsprotokolle gemäß dem ATM-Protokollreferenzmodell (vgl. R. Handel, M.-N. Huber, S. Schröder, ATM Networks: Concepts, Protocols, Applications, Addi­ son-Weslay, 1994 Seiten 58-65), wobei die Protokolle der ATM-An­ passungsschicht sowie die Protokolle der ATM-Schicht in der Teilnehmerebene (user plane) unverändert übernommen werden und die Protokolle der ATM-Schicht in der Steuerebene (control plane) sowie die Protokolle der Physikalischen Schicht durch systemeigene Protokolle erweitert bzw. ersetzt werden, die wegen der Übertragung über die Funkschnittstelle notwendig sind.

Fig. 2 zeigt das Schichtenmodell der Erfindung, mit dem eine für die ATM-Anpassungsschicht transparente Übertragung von ATM-Zel­ len möglich ist. Als Vergleich enthält Fig. 3 das Modell von UMTS, welches für einige spezielle, oft genutzte Dienste des Festnetzes optimiert ist, und daher für jeden Dienst spezielle Umsetzungs- bzw. Anpassungsfunktionen benötigt und eine für die ATM-Anpassungsschicht transparente Übertragung von ATM-Zellen nicht ermöglicht.

Die der Physikalische Schicht des ATM-Netzes entsprechende Schicht des erfindungsgemäßen Systems wird durch zwei Schichten realisiert, wobei eine davon (Link Control Layer) aus zwei Teil­ schichten besteht (vgl. Fig. 2):
Die LLC-Teilschicht (LLC = Logical Link Control, siehe den zitierten Aufsatz von Tannenbaum) ist für die Sicherstellung der geforderten Dienstgüte der Virtuellen Verbindungen der ATM- Schicht zuständig. Sie bedient sich dabei der Dienste der MAC- Teilschicht und verbessert deren Dienstgüte durch Neuübertragung von fehlerhaft übertragenen LLC-PDUs, sowie durch Verwerfen von ATM-Zellen, deren maximale Lebensdauer überschritten wurde. Auf die Verfahren zum Betrieb der LLC-Teilschicht werden in diesem Patent keine Ansprüche erhoben, und sie werden nicht näher erläutert.

Die MAC-Teilschicht (MAC = Medium Access Control, siehe den zitierten Aufsatz von Tannenbaum) koordiniert mit Hilfe eines MAC-Protokolls die dynamische Vergabe von Übertragungskapazität an Stationen entsprechend deren tatsächlichen Bedarf.

Die Physikalische Schicht ist sendeseitig für die Erzeugung von physikalischen Bursts und empfangsseitig für deren Entgegen­ nahme zuständig. Auf die Verfahren zum Betrieb der Physikali­ schen Schicht werden in diesem Patent keine Ansprüche erhoben, und sie werden nicht näher erläutert.

Die Übertragung erfolgt nicht nach dem synchronen Zeitmultiplex­ verfahren, welches einen Physikalischen Kanal jeweils einem Paar von Mobilstation und Basisstation zuordnet, sondern es wird ein statistisches bzw. asynchrones Zeitmultiplexverfahren angewen­ det, wobei jeweils mehrere Mobilstationen und eine Basisstation auf einen Physikalischen Kanal zugreifen.

Eine Basisstation betreibt auf einem oder mehreren Frequenzkanä­ len je einen Physikalischen Kanal, denen sich Mobilstationen bei Bedarf zuordnen können, um Nachrichten zu übertragen. Die Basis­ station wählt einen Frequenzkanal aus einem Satz von erlaubten Frequenzkanälen aus, wobei sie auf eine in jeder Basisstation vorhandene Ressourcen-Datenbank zurückgreift, um Störemissionen zu durch benachbarten Basisstationen ausgeleuchteten Zellen zu minimieren. Die Datenbank wird mit Ergebnissen von Messungen der Signal- und Rauschleistung auf den verfügbaren Frequenzkanä­ len aufbaut und in regelmäßigen Abständen aktualisiert. Die Mes­ sungen werden von der Basisstation selbst sowie von den mit der Basisstation in Kontakt getretenen Mobilstationen durchgeführt. Jeder Meßwert wird mit einer Zeitmarke versehen. Die Wichtung der Meßwerte erfolgt reziprok zu ihrem Alter.

An die Stelle einer Basisstation kann eine Relaisstation treten, die sich bezogen auf Mobilstationen als Basisstation darstellt, jedoch bezogen auf die in Richtung Festnetz liegende Basissta­ tion wie eine (ortsfeste) Mobilstation verhält.

2. Einzelprobleme und deren Lösungen 2.1 Dienste der MAC Teilschicht

Die MAC Teilschicht stellt der LLC Schicht zwei Typen von Dien­ sten zur Verfügung:

(Die Beschreibung erfolgt unter Verwendung der Terminologie des ISO-Architekturmodells, nach: A. S. Tanenbaum, "Computer Netzwerke", Wolfram's Fachverlag, 1981, S. 11 bis 25.

Verbindungslose Übertragung

Dieser Dienst ist am Global-Control-Channel (GCCH) Dienstzu­ gangspunkt verfügbar. Er ermöglicht die Übertragung kurzer Nach­ richten im verbindungslosen Modus sowohl auf dem Uplink als auch auf dem Downlink. Auf dem Uplink übertragen Mobilstationen zu der Basisstation, die den zur Übertragung benutzten Physikali­ schen Kanal (PCH) betreibt. Auf dem Downlink überträgt die Basisstation entweder zu einer Mobilstation, wobei Leistungs­ steuerung verwendet wird, oder es wird im Rundsendemodus zu einer Gruppe oder zu allen Mobilstationen einer Zelle übertragen und dabei keine Leistungssteuerung verwendet. Alle Mobilstatio­ nen, welche eine verbindungslose Nachricht empfangen, reichen das in ihr enthaltene Informationsfeld als Benutzerdaten an die LLC Schicht weiter. Die Benutzerdaten enthalten unter anderem eine globale, eindeutige Zieladresse (Subscriber-ID), welche von der LLC Schicht zur Erkennung von Nachrichten benutzt wird, wel­ che an sie gerichtet sind. Empfangene Nachrichten, die in der LLC-Schicht als nicht an diese Mobilstation gerichtet erkannt werden, werden verworfen.

Die LLC-Teilschicht verwendet den verbindungslosen Dienst der MAC-Teilschicht für systemeigene Signalisierungszwecke und zur Emulation der Signalisierung des ATM-Netzes (z. B. Meta- Signaling).

Die Übertragung von verbindungslosen Nachrichten erfolgt ungesi­ chert, so daß es zu fehlerhafter Übertragung oder zum Verlust von Nachrichten kommen kann. Nur im Falle von Kollisionen auf dem Uplink schalten die betroffenen Mobilstationen automatisch in einen backlog Modus, in dem die kollidierten Nachrichten erneut übertragen werden.

Verbindungsorientierte Übertragung

Dieser Dienst ist am Data-Channel (DCH) Dienstzugangspunkt ver­ fügbar. Er ermöglicht die Übertragung kurzer Nachrichten (etwa ATM-Zellen) im verbindungsorientierten Modus sowohl auf dem Uplink als auch auf dem Downlink. Beim Verbindungsaufbau wird eine Kurzadresse (DCH-ID) ausgehandelt, die auf dem benutzten Physikalischen Kanal im Bereich der Basisstation eindeutig ist und zur Kennzeichnung von Sender und Empfänger dient.

Die MAC Teilschicht fragt in regelmäßigen Abständen bei der LLC Teilschicht den momentanen Bedarf an Übertragungskapazität ab (in der Mobilstation wir der Bedarf für den Uplink abgefragt, und in der Basisstation für den Downlink). Dabei antwortet die LLC Teilschicht mit der Übergabe von dynamischen Parametern, die den Umfang (Anzahl wartender LLC-PDUs) und die Dringlichkeit (Priorität) ihrer momentanen Kapazitätsanforderungen angeben. Die Übertragung verbindungsorientierter Nachrichten erfolgt entsprechend dieser Priorität, wobei höhere Werte der Priorität bevorzugt werden.

Die LLC-Teilschicht verwendet diesen Dienst zur Übertragung der ATM-Zellen von Virtuellen Verbindungen des ATM-Netzes. Sie berechnet die Priorität basierend auf den Dienstgüteanforderungen der Virtuellen Verbindungen sowie dem internen Zustand von Warteschlangen, Wiederholungspuffern und der Restlebensdauer von ATM-Zellen.

Die verbindungsorientierte Übertragung erfolgt ungesichert, so daß es zu Übertragungsfehlern oder Nachrichtenverlust kommen kann. Wenn die MAC-Teilschicht in der sendenden Station Informa­ tionen über die erfolgreiche Übertragung oder den Verlust von Nachrichten erhält, leitet sie diese Informationen an die LLC Teilschicht weiter. Dazu versieht die LLC-Teilschicht jede Dienstdateneinheit, welche sie der MAC-Teilschicht über den DCH- Dienstzugangspunkt zur Übertragung übergibt, mit einer eindeuti­ gen Bearbeitungsnummer. Wenn eine Mobilstation Informationen über den Erfolg oder Mißerfolg einer Übertragung erfährt (Abschnitt 2.10), übergibt die MAC-Teilschicht der LLC-Teil­ schicht ein spezielles Dienstprimitiv, welches die zu der Über­ tragung gehörende Bearbeitungsnummer sowie den Status der Über­ tragung (Erfolg oder Verlust) enthält. Die LLC-Teilschicht kann diese Informationen innerhalb eines Fehlerkorrekturprotokolls als schnelle, synchrone Quittung verwenden.

2.2 Logische Kanäle Physical CHannel, PCH

Der PCH ist als Dienst der Bitübertragungsschicht verfügbar. Er besteht aus einer kontinuierlichen Sequenz von Slots, die auf einem Träger von allen Stationen benutzt werden können und einen gewissen Grad an Schutz vor Übertragungsfehlern bieten. Bei gleichzeitigem Senden mehrerer Stationen kommt es zu Kollisio­ nen. Die Bitübertragungsschicht kann in diesem Fall den Nah- /Fern-Effekt ausnutzen und u. U. das stärkste Signal korrekt dekodieren. Anderenfalls wird eine Kollision erkannt. Der Algo­ rithmus zur Kollisionserkennung darf fehlerbehaftet sein.

Uplink Global Control CHannel, UGCCH

Der UGCCH ist auf dem Uplink vorhanden und dient der Übertragung von verbindungslosen Nachrichten von einer Mobilstation zu einer Basisstation.

Downlink Global Control CHannel, DGCCH

Der DGCCH ist auf dem Downlink vorhanden und dient der Übertra­ gung von verbindungslosen Nachrichten von einer Basisstation zu einer einzelnen, einer Gruppe oder allen Mobilstationen einer Zelle.

Data CHannel, DCH

Der DCH ist eine bidirektionale Verbindung zwischen einer Mobil­ station und einer Basisstation und dient der verbindungsorien­ tierten Übertragung. Seine Dienstgüte ist in weiten Bereichen parametrierbar.

Uplink Data CHannel, UDCH

Der UDCH ist auf dem Uplink vorhanden und entspricht der Rich­ tung von Mobilstation zur Basisstation eines DCH. Die Strategie zur Bestimmung des UDCHs, der in einem Zeitschlitz überträgt, basiert auf einem prioritätengesteuerten Algorithmus innerhalb der Basisstation unter Berücksichtigung der zuletzt übertragenen dynamischen Parameter der Mobilstationen.

Downlink Data CHannel, DDCH

Der DDCH ist auf dem Downlink vorhanden und entspricht der Rich­ tung von Basisstation zur Mobilstation eines DCH. Die Strategie zur Bestimmung des DDCHs, der in einem Zeitschlitz überträgt, basiert auf einem prioritätengesteuerten Algorithmus innerhalb der Basisstation.

Random Access CHannel, RACH

Der RACH ist nur auf dem Uplink vorhanden und bietet den Mobil­ stationen eine Möglichkeit zur Übertragung von Nachrichten im wahlfreien Zugriff.

Subslot Random Access CHannel, SRACH

Der SRACH ist nur auf dem Uplink vorhanden und bietet den Mobil­ stationen eine Möglichkeit zur Übertragung von kurzen Signali­ sierungsnachrichten im wahlfreien Zugriff.

Reservation CHannel, RCH

Der RCH ist nur auf dem Downlink vorhanden und wird zur Übertra­ gung von Reservierungsnachrichten für einzelne Zeitschlitze des Uplink verwendet.

Announce CHannel, ACH

Der ACH ist nur auf dem Downlink vorhanden und wird zur Übertra­ gung von Signalisierungsnachrichten verwendet, welche die Über­ tragung von Nachrichten des DDCH bzw. DGCCH in bestimmten Zeit­ schlitze des Downlink ankündigen.

Feedback CHannel, FBCH

Der FBCH ist nur auf dem Downlink vorhanden und wird zur Über­ tragung von Feedback-Werten verwendet welche das Ergebnis eines Zugriffs auf dem RACH oder SRACH enthalten.

ReQuest CHannel, RQCH

Der RQCH ist nur auf dem Uplink vorhanden. Über ihn teilt eine Mobilstation der Basisstation ihre zukünftigen Übertragungskapa­ zitäts-Anforderungen mit.

Information CHannel, ICH

Der ICH ist nur auf dem Downlink vorhanden und wird im Rundsen­ demodus betrieben. Auf diesem Kanal verschickt die Basisstation Systeminformationen, die zum Auffinden des UGCCH und DGCCH ver­ wendet werden.

2.3 Auffinden des DGCCH und UGCCH

Bei der Initialisierung einer Instanz des erfindungsgemäßen MAC- Protokolls innerhalb einer Mobilstation wird diese fest mit einem Physikalischen Kanal (PCH) verknüpft. Damit ist diese Instanz in der Lage, verbindungslose Nachrichten zu empfangen (DGCCH) und zu versenden (UGCCH). Die Instantiierung erfolgt durch einen MAC-Teilschichtmanager, der mit Hilfe eines geeigne­ ten Suchalgorithmus die Verfügbarkeit von PCHs ermittelt. Wenn aufgrund von veränderlichen Empfangsbedingungen die Kommunikati­ onsmöglichkeiten über einen PCH ausfällt, initialisiert der Manager diese Instanz mit einem neuen PCH.

2.4 Aufbau und Abbau von DCHs

Ein DCH ist immer bidirektional und besteht daher aus einem Paar von UDCH und DDCH. Die Parameter für einen DCH (DCH-ID, Dienst­ güte) werden zwischen den Partnerinstanzen der LLC-Teilschicht ausgehandelt. Dabei wird eine freie DCH-ID als Kurzadresse fest­ gelegt, die auf dem benutzten Physikalischen Kanal innerhalb des Bereich der Basisstation eindeutig ist. Anschließend wird die DCH-ID zusammen mit den Dienstgüteparametern in beiden Teilsy­ stemen unabhängig voneinander an die MAC-Teilschicht übergeben. Mögliche Mehrdeutigkeiten von DCH-IDs im Bereich benachbarter Basisstationen werden vermieden, indem benachbarte Basisstatio­ nen verschiedene, aufeinander abgestimmte Bildungsgesetze der DCH-ID benutzen.

Mit dem gleichen Verfahren können die Dienstgüteparameter eines DCH jederzeit verändert bzw. neu zugewiesen werden.

Der Abbau eines DCH wird ebenfalls zwischen den Partnerinstanzen der LLC-Teilschicht ausgehandelt, und die MAC-Teilschicht wird anschließend über die Ungültigkeit der DCH-ID informiert.

Für Auf- und Abbau eines DCH sowie für das Ändern der Dienstgü­ teparameter ist eine Signalisierung zwischen den MAC-Partnerin­ stanzen nicht notwendig.

Eine Basisstation hat aufgrund der ihr verfügbaren Physikali­ schen Kanäle nur eine begrenzte Übertragungskapazität am Uplink und Downlink zur Verfügung. Daher steuert sie den Zugang neuer Verbindungswünsche entsprechend den Dienstgüteparametern der existierenden DCHs und versendet Informationen über die verblei­ bende freie Kapazität im ICH.

2.5 Protokolldateneinheiten der MAC Teilschicht

Die Protokolldateneinheiten (protocol data unit, PDU) des erfin­ dungsgemäßen MAC-Protokolls sind in Tabelle 1 mit den in ihnen enthaltenen Nachrichten und Feldern zusammengefaßt.

2.6 Zeitlich Abfolge von Zeitschlitzen auf Uplink und Downlink

Die Zeitschlitze auf Uplink und Downlink besitzen eine konstante Länge τ_slot. Dadurch besteht eine feste Zeitbeziehung zwischen Uplink und Downlink.

Auf dem Uplink lassen sich drei Arten von Zeitschlitzen unter­ scheiden:
Reservierter Zugriff. Dieser Zeitschlitz ist für eine bestimmte Mobilstation reserviert. Es sind nur UpInfo-PDUs erlaubt.

Wwahlfreier Zugriff. In diesem Zeitschlitz erfolgt wahlfreier Zugriff. Die Sequenz dieser Zeitschlitze bildet den RACH. Es sind nur UpGCCH-PDUs erlaubt. Falls mehrere Mobilstationen gleichzeitig je eine PDU senden, wird entweder das stärkste Signal empfangen (Nah-/Fern-Effekt), oder alle PDUs gehen verlo­ ren und es wird eine Kollision erkannt. Grundsätzlich dürfen auch die Fälle auftreten, daß alle PDUs verloren gehen, aber keine Kollision erkannt wird, oder daß die PDU mit dem stärksten Signal empfangen wird und zusätzlich eine Kollision der restli­ chen PDUs erkannt wird.

Wahlfreier Zugriff in Teilzeitschlitzen. Der Zeitschlitz wird in N_subslot Teilzeitschlitze (subslots) unterteilt. Die Sequenz dieser Teilzeitschlitze bildet den SRACH. In jedem Teilzeitschlitz kann eine UpRequest-PDU übertragen werden. Falls mehrere Mobilstatio­ nen gleichzeitig in einem Teilzeitschlitz je eine PDU senden, wird entweder das stärkste Signal empfangen (Nah-/Fern-Effekt), oder alle PDUs gehen verloren und es wird eine Kollision erkannt. Grundsätzlich darf auch der Fall auftreten, daß alle PDUs in einem Teilzeitschlitz verloren gehen, aber keine Kollision erkannt wird, oder daß die PDU mit dem stärksten Signal empfangen wird und zusätzlich eine Kollision der restlichen PDUs erkannt wird.

Auf dem Downlink kann in jedem Zeitschlitz grundsätzlich jeder der drei Typen von Downlink-PDUs übertragen werden.

Der Typ der Zeitschlitze auf dem Uplink wird durch CH-Reservie­ rungsnachrichten auf dem Downlink festgelegt. Dazu werden auf dem Downlink in bestimmten Abständen DownControl-PDUs ver­ schickt. Eine derartige PDU eröffnet eine Signalisierungsperi­ ode, die in Fig. 4 dargestellt ist. Die maximale Länge einer Signalisierungsperiode L_{Sig max} ist durch die größte mögliche Anzahl von Reservierungs­ nachrichten im RCH-Feld einer DownControl-PDU vorgegeben.

Drei unterschiedliche Verfahren für die Verkettung von aufeinan­ derfolgenden Signalisierungsperioden sind vorgesehen:
Jede Signalisierungsperiode hat die gleiche Länge. Vorteilhaft ist dabei, daß nach dem Empfangen einer DownControl-PDU der Zeitschlitz, in dem die DownControl-PDU für die nächste Periode versendet werden wird, implizit bekannt ist.

Die Länge einer Signalisierungsperiode kann von Periode zu Peri­ ode variieren, falls eine schnelle Übertragung der nächsten DownControl-PDU notwendig ist. Der Zeitschlitz, in dem die Down­ Control-PDU für die nächste Periode versendet werden wird, wird in der vorherigen DownControl-PDU angekündigt. Es kann etwa eine Periode verkürzt werden, wenn eine schnelle Kollisionsauflösung angewendet wird (vergl. Abschnitt 2.12 unten), bei welcher der FBCH sofort nach einem wahlfreien Zugriff übertragen wird. Vor­ teilhaft ist dabei, daß auf diese Weise die Anforderungsnachrichten des RQCH schneller übertragen werden und die Verzögerun­ gen der Nachrichten des UDCH verkürzt werden.

Jede Signalisierungsperiode besteht nur aus einem Zeitschlitz, und die DownControl-PDU enthält in ihrem Kopf die RCH-Nachricht mit der Reservierung für den nächsten Zeitschlitz auf dem Uplink sowie die FBCH-Nachricht mit dem Feedback-Wert für den letzten Zeitschlitz auf dem Uplink und in ihrem Informationsfeld eine DDCH-, DGCCH- oder ICH-Nachricht. Der Vorteil an diesem Verfah­ ren ist die einfache und effiziente Generierung der Signalisie­ rungsnachrichten sowie die Möglichkeit, sehr schnell auf neue über den RQCH übertragene Anforderungsnachrichten zu reagieren sowie eine schnelle Kollisionsauflösung für den SRACH bzw. RACH anzuwenden.

2.7 Versatz zwischen Uplink und Downlink

Zwischen den Zeitschlitzen auf Uplink und Downlink besteht ein zeitlicher Versatz, dessen Betrag jeden beliebigen Wert annehmen kann. Der Versatz ist notwendig, um der Bitübertragungsschicht die notwendige Dauer zum Dekodieren der empfangenen Signale zur Verfügung zu stellen. Sinnvolle Werte für den Versatz sind etwa

τ_off = π/2 × τ_slot, n = 0,1,2 . . .

In Fig. 4 ist ein Versatz mit n = 1 dargestellt.

2.8 Übertragung von Reservierungsnachrichten über den RCH

Für jeden einzelnen Zeitschlitz des Uplinks muß eine Reservie­ rungsnachricht im RCH auf dem Downlink versendet werden. Eine derartige Nachricht besteht aus der DCH-ID (Kurzadresse) der Mobilstation, die in dem entsprechenden Uplink-Zeitschlitz übertragen soll. Zwei reservierte Kurzadressen kennzeichnen Uplink- Zeitschlitze, in denen UpGCCH-PDUs gesendet werden dürfen (UGCCH-ID) bzw. Zeitschlitze, die in Teilzeitschlitze unterteilt werden (SRACH-ID) und in denen UpRequest-PDUs gesendet werden dürfen. Die Übertragung von Nachrichten des RCH erfolgt in dem RCH-Feld einer DownControl-PDU.

2.9 Übertragung von ACH-Ankündigungsnachrichten

In einer Ausprägung des erfindungsgemäßen MAC-Protokolls wird für jeden einzelnen Zeitschlitz des Downlinks im voraus eine Ankündigungsnachricht im ACH versendet. Eine derartige Nachricht besteht aus der DCH-ID (Kurzadresse) der Mobilstation, zu wel­ cher in dem zugeordneten Zeitschlitz eine DownInfo-PDU ver­ schickt werden wird. Die reservierte Kurzadresse DGCCH-ID kenn­ zeichnet Downlink-Zeitschlitze, in denen DownGCCH-PDUs versendet werden. Die reservierte Kurzadresse DCTRL-ID kennzeichnet Down­ link-Zeitschlitze, in denen DownControl-PDUs versendet werden. Die Übertragung von Nachrichten des ACH erfolgt in dem ACH-Feld einer DownControl-PDU. Eine Ankündigungsnachricht muß für alle Zeitschlitze der nächsten Signalisierungsperiode inklusive der nächsten DownControl-PDU erfolgen (Ausnahme: falls die Signali­ sierungsperioden immer dieselbe Länge haben, ist eine Ankündi­ gung der nächsten DownControl-PDU nicht notwendig.)

Vorteilhaft ist dabei, daß durch die vorherige Ankündigung von Übertragungen auf dem Downlink die Mobilstationen Zeitschlitze erkennen, in welchen sie sich kurzzeitig von dem momentanen PCH abkoppeln können, ohne die Synchronität zur Folge von Signali­ sierungsperioden zu verlieren oder an sie gerichtete PDUs nicht zu empfangen. Diese Zeitschlitze werden von den Mobilstationen zum Auffinden alternativer Kanalressourcen verwendet, oder um den Betrieb der Mobilstation in einem Energiesparmodus zu ermög­ lichen.

2.10 Übertragung von Feedback-Werten auf dem FBCH

Durch die Übertragung von Feedback-Werten auf dem Downlink wird den Mobilstationen das Ergebnis eines wahlfreien Zugriffs auf dem Uplink in normalen Zeitschlitzen (RACH) oder Teilzeitschlit­ zen (SRACH) mitgeteilt und so eine schnelle Kollisionsauflösung ermöglicht. Die Übertragung erfolgt in dem FBCH-Feld einer Down­ Control-PDU. Damit im Falle gleichzeitigen Sendens und korrekten Empfangens des stärksten Signals (Nah-/Fern-Effekt) eine eindeu­ tige Identifizierung der erfolgreichen Mobilstation möglich ist, wird als Feedback-Wert die DCH-ID benutzt. Bei Empfang von UpGCCH-PDUs wird als Feedback-Wert die Subscriber-ID (vgl. Abschnitt 2.1) des Senders benutzt. Falls die MAC-Teilschicht Information über den Erfolg oder Mißerfolg der Übertragung einer PDU mit Benutzerdaten des DCH erhält, gibt sie diese Information mit einem speziellen Dienstprimitiv an die LLC-Teilschicht wei­ ter, um dort innerhalb eines Fehlerkorrekturprotokolls als schnelle, synchrone Quittung verwendet zu werden.

2.11 Übertragung von Nachrichten zur Kapazitätsanforderung für den Uplink

Die Anforderung von Übertragungskapazität für die Mobilstationen auf dem Uplink erfolgt durch das Versenden von Kapazitätsanfor­ derungen auf dem RQCH. Den Mobilstationen stehen zwei Möglich­ keiten zur Übertragung ihrer Kapazitätsanforderungen zur Verfü­ gung. Mit der Übertragung einer UpInfo-PDU fordert eine Mobil­ station durch die in der PDU enthaltenen RQCH-Parameter weitere Zeitschlitze auf dem Uplink an. Falls eine Mobilstation keine weiteren Zeitschlitze angefordert hatte und dennoch UpInfo-PDUs übertragen möchte, oder falls sich ihre Kapazitätsanforderungen seit der letzten Übertragung so stark geändert haben, daß sie Kapazität nachfordern möchte, versendet sie die RQCH-Parameter mit einer UpRequest-PDU über den SRACH. Wegen der durch Kolli­ sionen bedingten hohen Verlustwahrscheinlichkeit von Nachrichten auf dem SRACH überprüft die Mobilstation anschließend das Feed­ back, um gegebenenfalls eine Neuübertragung zu veranlassen.

Die Mobilstation speichert in einem internen Register die zuletzt erfolgreich übertragenen Anforderungsparameter. Falls die Basisstation einen Algorithmus zur Prädiktion der Änderung der Anforderungsparameter verwendet (siehe Abschnitt 2.14), führt die Mobilstation auf ihr Register den gleichen Prädikti­ onsalgorithmus aus. Falls die aktuellen Anforderungen von den zuletzt übertragenen derart abweichen, daß die geforderte Dienstgüte nicht eingehalten werden kann, überträgt die Mobil­ station ihre aktuellen Parameter über den SRACH zur Basissta­ tion.

2.12 Wahlfreier Zugriff und schnelle Kollisionsauflösung

Das erfindungsgemäße MAC-Protokoll verwendet auf zwei Kanälen wahlfreien Zugriff zur Übertragung von PDUs auf dem Uplink:
Übertragung der Nachrichten des RQCH mit UpRequest-PDUs in Teil­ zeitschlitzen über den SRACH
Übertragung der Nachrichten des UGCCH mit UpGCCH-PDUs in norma­ len Zeitschlitzen mit wahlfreiem Zugriff über den RACH
Als Zugriffsprotokoll und Kollisionsauflösungsalgorithmus ist jedes Wettbewerbszugriffsprotokoll mit einem maximalen stabilen Durchsatz λ_max < 0 (Nachrichten pro Zeitschlitzdauer τ_slot) geeig­ net.

Empfohlen werden die folgenden Protokolle:
Stabilisiertes ALOHA: Dieses Protokoll ist in D. Bertsekas, R. Galager: "Data Networks", Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1987, S. 283 bis 297 detailliert beschrieben. Es wird an gleicher Stelle auch unter dem Namen Pseudo-Baysian Algorithmus geführt.
First-Come First-Serve (FCFS) Splitting Algorithmus: Dieser Algorithmus ist in D. Bertsekas, R. Galager. Data Networks, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1987, S. 293 ff detailliert beschrieben.
Priority Splitting Algorithmus: Dieser Algorithmus ist eine Wei­ terentwicklung des FCFS Splitting Algorithmus, der speziell an die Eigenschaften des erfindungsgemäßen MAC-Protokolls angepaßt ist. Im Gegensatz zum FCFS Splitting Algorithmus wird nicht die Ankunftszeit als Parameter zum Zuordnen einer kollidierten Mobilstation zu eine Teilmenge von Mobilstationen, denen der weitere Zugriff gestattet ist, verwendet, sondern ihre aktuelle Priorität. Der Prioritätswert muß dazu als eine natürliche Zahl mit P < 2n ausgedrückt werden, wobei n der Anzahl Bits des Prio­ ritätsparameters im RQCH-Feld einer UpInfo-PDU oder UpRequest- PDü entspricht. Der Algorithmus zur Berechnung der Priorität einer Mobilstation sollte derart beschaffen sein, daß die resul­ tierenden Prioritätswerte, gemittelt über viele Mobilstationen und lange Zeit, möglichst gleichverteilt sind.

Die Übertragung des Feedback-Wertes als Antwort auf einen wahl­ freienugriff erfolgt mit der nächsten DownControl-PDU. Daraus ergibt sich eine variable Verzögerung bis zur maximalen Länge einer Signalisierungsperiode. Während einer Signalisierungsperiode können mehrere Uplink-Zeitschlitze für wahlfreien Zugriff freigegeben werden. Falls ein Zeitschlitz in Teilzeitschlitze unterteilt wird, wird für jeden Teilzeitschlitz je ein eigener Feedback-Wert gesendet. Um im Falle von mehreren Zeit- bzw. Teilzeitschlitzen mit wahlfreien Zugriff in derselben Signali­ sierungsperiode die Kollisionsauflösung zu koordinieren, können mehrere Instanzen des Kollisionsauflösungsalgorithmus parallel ausgeführt werden. Eine Instanz kann in einer Signalisierungspe­ riode ein oder mehrere Zeit- bzw. Teilzeitschlitze benutzen. Am Ende einer Kollisionsauflösungsperiode einer Instanz wird ein Teil der wartenden Anforderungen einer neuen Kollisionsauflö­ sungsperiode dieser Instanz zugeordnet. Bei sinkender Anzahl von wartenden Anforderungen kann die Anzahl der Instanzen verringert werden bzw. bei steigender Anzahl von Anforderungen erhöht wer­ den.

2.13 Übertragung von Nachrichten des verbindungslosen Dienstes auf dem Uplink

Die Übertragung von Nachrichten des verbindungslosen Dienstes auf dem Uplink erfolgt mit UpGCCH-PDUs in RACH-Zeitschlitzen über den UGCCH.

Der RACH wird ausschließlich zur Übertragung von Nachrichten des UGCCH verwendet. Falls eine Mobilstation eine Nachrichten über den UGCCH zu versenden hat, verschickt sie eine Anforderung mit der UGCCH-ID über den RQCH. Die Übertragung der Subscriber-ID (vgl. Abschnitt 2.1) ist aufgrund der begrenzten Größe einer UpRequest-PDU nicht möglich. Die Basisstation fügt daraufhin einen RACH-Zeitschlitz in den Uplink ein. In diesem Zeitschlitz dürfen dann alle Mobilstationen mit einer UpGCCH-PDU zugreifen, die vorher eine erfolgreiche Anforderung mit einer UGCCH-ID über den RQCH verschickt haben. Falls es zu einer Kollision kommt, wird auf die kollidierten Stationen ein Kollisionsauflösungsal­ gorithmus angewendet.

2.14 Bestimmung der Reservierungen für Zeitschlitze auf dem Uplink

Für jeden einzelnen Zeitschlitz des Uplinks muß durch die MAC- Teilschicht der Basisstation eine Reservierung bestimmt werden und mit einer DownControl-PDU über den Downlink verschickt wer­ den. Zur Bestimmung einer Reservierung wird für jeden UDCH ein Prioritätswert berechnet, welcher der Dringlichkeit für die Übertragung der nächsten UpInfo-PDU entspricht. Derjenige UDCH mit dem höchsten Prioritätswert erhält die Reservierung für den jeweiligen Zeitschlitz zugewiesen.

Die Berechnung der Priorität eines UDCH erfolgt aufgrund der Kapazitätsanforderungen, welche von den Mobilstationen über den RQCH versendet werden und die von der Basisstation in einer Tabelle gespeichert werden. Diese Tabelle enthält für jeden UDCH die jeweils zuletzt übertragenen Anforderungsparameter sowie deren Alter. Desweiteren enthält sie die verbindungsspezifischen Dienstgüteparameter, die beim Aufbau eines DCH zwischen den Partnerinstanzen der LLC-Teilschicht ausgehandelt werden und zusammen mit der DCH-ID der MAC-Teilschicht übergeben werden.

Es ist vorteilhaft, dem Parameter "Restlebensdauer (Differenz zwischen maximaler Verzögerung und Alter) der kritischsten ATM- Zelle einer Station" bei der Berechnung der Priorität besondere Gewichtung zukommen zu lassen, weil dadurch der Anteil an Zel­ len, die wegen Überschreitens der maximal zulässigen Verzögerung verworfen werden, verringert wird.

Basierend auf den Anforderungsparametern, deren Alter und den verbindungsspezifischen Dienstgüteparametern führt die Basissta­ tion eine Prädiktion der Parameter für den Beginn desjenigen Zeitschlitzes durch, für den eine Reservierung bestimmt wird. Wenn einem UDCH ein Zeitschlitz zugewiesen wird, werden anschließend die Anforderungsparameter so angepaßt, als wenn eine erfolgreiche Übertragung in dem reservierten Zeitschlitz erfolgt wäre. Dadurch wird es möglich, gleichzeitig Reservie­ rungen für mehrere aufeinanderfolgende Zeitschlitze zu berechnen und innerhalb einer DownControl-PDU zu verschicken. Falls in dem reservierten Zeitschlitz eine erfolgreiche Übertragung stattfin­ det, werden aus dem RQCH-Feld der empfangenen UpInfo-PDU die aktuellen Anforderungsparameter entnommen und in der Tabelle abgelegt, so daß die vorherige Anpassung, die bei der Reservie­ rungsvergabe durchgeführt wurde, nicht mehr relevant ist, son­ dern die Prädiktion einen neuen Aufsetzpunkt erhält. Falls keine erfolgreiche Übertragung stattfindet, wird die vorherige Anpas­ sung wieder rückgängig gemacht.

Durch die Prädiktion der Anforderungsparameter in der Basissta­ tion werden Mobilstationen, welche momentan keine Kapazität angefordert haben, in dem Umfange gepollt (abgefragt), wie es die Auslastung des PCH zuläßt.

Um Zeitschlitze für den UGCCH in den Uplink einfügen zu können, wird ebenfalls für den UGCCH ein Prioritätenwert berechnet. Die dabei berücksichtigten Parameter sowie der Algorithmus werden in Abschnitt 2.14.3 beschrieben. Falls bei der Durchführung des Prioritätenalgorithmus der UGCCH die höchste Priorität liefert, wird als Reservierungsadresse die UGCCH-ID verwendet.

Um SRACH-Teilzeitschlitze in den Uplink einfügen zu können, wird ebenfalls für den SRACH ein Prioritätswert berechnet. Die dabei berücksichtigten Parameter sowie der Algorithmus werden in Abschnitt 2.14.1 beschrieben. Falls bei der Durchführung des Prioritätenalgorithmus der SRACH die höchste Priorität liefert, wird als Reservierungsadresse die SRACH-ID verwendet.

2.14.1 Bestimmung der Priorität des SRACH/RQCH

Die Bestimmung der Priorität des SRACH/RQCH erfolgt unter Berücksichtigung der Anzahl paralleler Instanzen des Kollisions­ auflösungsalgorithmus sowie deren Zustand.

Mobilstationen, die momentan keine weitere Übertragungskapazität angefordert haben, werden als SRACH-Stationen bezeichnet. Die Anzahl der SRACH-Stationen n_SRACH, die in SRACH-Zeitschlitzen sen­ dewillig sind, wird anhand des Verlaufs von erfolgreichen Über­ tragungen, Kollisionen und freien SRACH-Zeitschlitzen geschätzt. Desweiteren werden die verbindungsspezifischen Dienstgüteparame­ ter der SRACH-Stationen zur Prädiktion von n_SRACH herangezogen. Anhand der Größe n_SRACH erfolgt die Instantiierung von neuen Instanzen des Kollisionsauflösungsalgorithmus. Zur Sicherung einer Grundversorgung mit SRACH-Zeitschlitzen ist es möglich, einen maximaler Abstand τ_{SRACH free} zwischen zwei SRACH-Zeitschlit­ zen einzuhalten, indem das Einfügen eines SRACH-Zeitschlitzes trotz kleiner Menge wartender Stationen und hohen Bedarfs an UDCH-Zeitschlitzen erzwungen wird. Dies wird durch das Herauf­ setzen des Prioritätswert des SRACH auf den maximalen Wert nach Überschreiten von τ_{SRACH free} erreicht.

Durch Anpassung der Priorität entsprechend dem Zustand des Kol­ lisionsauflösungsalgorithmus kann eine schnelle Kollisionsauflö­ sung erreicht werden. Gegebenenfalls kann durch Erhöhen der Priorität des SRACH auf den maximalen Wert das Einfügen eines SRACH-Zeitschlitzes erzwungen werden. Die Teilzeitschlitze die­ ses SRACH-Zeitschlitzes können an bis zu N_Subslot Instanzen aufgeteilt werden. Es können einer Instanz aber auch mehrere Teil­ zeitschlitze eines SRACH-Zeitschlitzes zugewiesen werden. Nach einer Zuteilung einer Reservierung an den SRACH werden die Para­ meter zur Bestimmung der Priorität des SRACH so berichtigt, daß bei der Verteilung der restlichen Zeitschlitze derselben Signa­ lisierungsperiode eine weitere Vergabe von SRACH-Zeitschlitzen nur erfolgt, solange noch nicht alle Instanzen des Kollisions­ auflösungsmechanismus bedient sind.

2.14.2 Ausprägung des Kollisionsauflösungsalgorithmus mit verkürzter Signalisierungsperiodenlänge

Eine vorteilhafte Ausprägung des Kollisionsauflösungsalgorithmus besteht darin, daß zum schnellen Auflösen einer Kollision gege­ benenfalls nach einer Signalisierungsperiode mit SRACH-Zeit­ schlitzen die nächste DownControl-PDU mit den Feedback-Nachrich­ ten vorgezogen wird. In Fig. 5 ist die daraus resultierende variable Länge von Signalisierungsperioden veranschaulicht.

2.14.3 Bestimmung der Priorität der RACH/UGCCH

Bei der Bestimmung der Priorität des RACH werden die Anzahl erfolgreicher Anforderungen auf dem RQCH mit UGCCH-ID, sowie der Zustand des Kollisionsauflösungsalgorithmus des RACH berücksich­ tigt. Der Einfluß des Zustands des Kollisionsauflösungsalgorith­ mus erfolgt entsprechend Abschnitt 2.14.1.

2.15 Bestimmung der Reihenfolge der Übertragung von DownInfo- PDUs und DownGCCH-PDUs

Die Reihenfolge der Übertragung von DownInfo-PDUs und DownGCCH- PDUs wird in der Basisstation mit Hilfe eines prioritätengesteu­ erten Algorithmus bestimmt. Dazu fragt die MAC-Teilschicht der Basisstation vor der Übertragung einer DownControl-PDU bei jeder Instanz eines DDCH den momentanen Bedarf an Übertragungskapazi­ tät (dynamische Parameter) ab. Aus diesen dynamischen Parametern wird je DDCH ein Prioritätswert berechnet. Für den DGCCH wird ebenfalls ein Prioritätswert berechnet. Für jeden Zeitschlitzen der nächsten Signalisierungsperiode, die durch die DownControl- PDU geöffnet wird, wird die DDCH-Instanz bestimmt, von der die Übertragung einer DownControl-PDUs erfolgen soll. Die Übertra­ gung erfolgt entsprechend den Prioritäten, wobei DownInfo-PDUs von DDCHs mit hoher Priorität bevorzugt übertragen werden. Falls bei der Durchführung des Prioritätenalgorithmus der DGCCH die höchste Priorität liefert, wird eine DownGCCH-PDU übertragen.

Analog zu dem Algorithmus des Uplinks ist es vorteilhaft, dem Parameter "Restlebensdauer der kritischsten ATM-Zelle einer Sta­ tion" bei der Berechnung der Priorität besondere Gewichtung zukommen zu lassen.

Ebenfalls analog zur Bestimmung der Reservierung für Zeit­ schlitze auf dem Uplink (vgl. Abschnitt 2.14) werden die dynami­ schen Parameter von DDCHs, welche für eine Übertragung ausge­ wählt wurden, angepaßt, um die gleichzeitige Bestimmung von allen Übertragungen in der nächsten Signalisierungsperiode zu ermöglichen.

2.16 Feedback auf dem Downlink

In einer Ausprägung des erfindungsgemäßen MAC-Protokolls werden nicht nur die Ergebnisse von wahlfreien Zugriffen in RACH-Zeit­ schlitzen oder SRACH-Teilzeitschlitzen mit Feedback-Nachrichten den Mobilstationen mitgeteilt, sondern es wird zusätzlich der Empfangszustand von Zeitschlitzen, in denen UpInfo-PDUs gesendet werden, mit einer Feedback-Nachricht in einer DownControl-PDU auf dem Downlink an die Mobilstationen verschickt. Vorteilhaft ist dabei daß die Information aus den Feedback-Nachrichten (Erfolg, Verlust) zu UpInfo-PDUs, wie in Abschnitt 2.1 beschrie­ ben, zusammen mit der dazugehörigen Bearbeitungsnummer in spezi­ ellen Dienstprimitiven an die LLC-Teilschicht weitergegeben wer­ den, um dort innerhalb eines Fehlerkorrekturprotokolls als schnelle, synchrone Quittung verwendet zu werden.

2.17 Feedback auf dem Uplink

Eine weitere Ausprägung des erfindungsgemäßen MAC-Protokolls besteht darin, daß auf dem Uplink spezielle Zeitschlitze in Teilzeitschlitze unterteilt werden, die für die reservierte Übertragung von Feedback-Werten verwendet werden. Mit der Über­ tragung von Feedback-Werten quittieren die Mobilstationen den erfolgreichen Empfang einer DownInfo-PDU. Analog zu dem in den Abschnitten 2.10 und 2.16 Beschriebenen wird die Information aus den Feedback-Nachrichten (Erfolg, Verlust) an die LLC-Teil­ schicht weitergegeben, um dort vorteilhaft innerhalb eines Feh­ lerkorrekturprotokolls als schnelle, synchrone Quittung verwen­ det zu werden.

Durch das Einfügen der Feedback-Teilzeitschlitze in eine feste Abfolge von Zeitschlitzen erfolgt mit dem Versenden von DownInfo-PDUs an eine bestimmte Mobilstation immanent eine Reservierung eines Teilzeitschlitzes auf dem Uplink für die emp­ fangende Mobilstation zur Übertragung der Feedback-Nachricht.

Fig. 6 enthält zwei Varianten einer möglichen Abfolge von Zeit­ schlitzen und Feedback-Teilzeitschlitzen auf dem Uplink.

Es können alle Feedback-Teilzeitschlitze einer Signalisierungsperiode gruppiert werden, um so die Zeitschlitzsynchronität zwischen Uplink und Downlink aufrecht zu erhalten. Es ist jedoch auch möglich, die Feedback-Teilzeitschlitze einzeln zwischen zwei normalen Zeitschlitzen einzufügen. Dadurch wird eine frühe­ re Übertragung der Feedback-Nachricht ermöglicht, was zu einer Verkürzung der Wartezeit bis zur nächsten Neuübertragung durch die LLC-Teilschicht führt.

Falls aufgrund von variablen Längen der Signalisierungsperioden eine Unsynchronität in der Größenordnung von mehreren Teilzeitschlitzen zwischen Uplink und Downlink entsteht, kann diese durch Zufügen von Teilzeit­ schlitzen des SRACH ausgeglichen werden. Dieser Ausgleich erfolgt abhängig von den Parametern N_subslot und L_framemax.

2.18 Stabilität und Robustheit gegen fehlerhafte Signalisierung

Aufgrund von Abschattung, Fading oder Interferenzen kommt es zu Übertragungsfehlern oder Nichtempfangen ganzer PDUs. Dadurch kann es zu Fehlern in der Protokollausführung kommen, die durch folgende Maßnahmen abgefangen werden:

• 1. Falls eine Mobilstation eine für sie bestimmte Reservierungsnachricht auf dem RCH nicht empfängt, bleibt der entsprechende UDCH-Zeitschlitz auf dem Uplink unbenutzt. Die Wahrscheinlichkeit für das Nicht­ empfangen einer Reservierungsnachricht läßt sich durch die Verwendung von Vorwärtsreservierungen ver­ ringern. Dazu versendet die Basisstation in einer DownControl-PDU nicht nur die Reservierung für die nächste, sondern für die nächsten N Signalisierungsperioden. Jede Reservierung wird dadurch N mal wie­ derholt. Um die Anpaßfähigkeit des MAC-Protokolls nicht zu stark herabzusenken, wird eine Verkürzung der Signalisierungspe­ riodenlänge bei Verwendung von Vorwärtsreservierungen empfohlen.
• 2. Falls die Basisstation eine in einem reservierten Uplink- Zeitschlitz gesendete UpInfo-PDU nicht empfängt, muß sie mit den bestehenden Kapazitätsanforderungen (dynamische Parameter) des entsprechenden UDCH weiterarbeiten und wird ihm erneut Zeit­ schlitze zuweisen. Problematisch wird es, wenn die Mobilstation zwischenzeitlich die zu übertragende LLC-Dienstdateneinheiten verworfen hat (eine Ursache dafür ist das Überschreiten des Parameters maximale Verzögerung einer ATM-Verbindung) und des­ halb u. U. auf die Reservierungen nicht antwortet. Um die daraus resultierende unbenutzten Kapazität so gering wie möglich zu halten, löscht die Basisstation nach einer bestimmten Anzahl von ungenutzten Reservierungen die dynamischen Parameter, so daß die Mobilstation ggf. über den SRACH neue Übertragungskapazität anfordern muß. Daneben sorgt ein Timer in der Mobilstation dafür, daß sie nach einer bestimmten Zeit ohne zugeteilte Zeit­ schlitze automatisch ihr internes Register mit den zuletzt erfolgreich übertragenen dynamischen Parametern zurücksetzt, wodurch eine neue Anforderung über den RQCH erzwungen wird.

2.19 Ausprägung mit gerichteten Antennen

Eine Ausprägung der Erfindung besteht in der Verwendung von richtungsselektiven Antennen in der Basisstation mit einem hori­ zontalen Öffnungswinkel β. Als gerichtete Antennen können auch Phased-Arrays verwendet werden, die ihren Abstrahl- und Öff­ nungswinkel adaptiv verstellen können. Gegebenenfalls wird eine Basisstation mit mehreren richtungsselektiven Antennen ausgerü­ stet, so daß sie in der Lage ist, in mehreren Zeitschritten den gesamten Bereich der ihr zugeordneten Zelle abzudecken.

Durch das Verwenden von richtungsselektiven Antennen müssen die Verfahren für das Versenden von PDUs um Rundsendemodus und um wahlfreien Zugriff modifiziert werden:
Wahlfreier Zugriff und Kollisionsauflösung erfolgen nicht wie bisher in der ganzen Zelle, sondern pro Sektor. Dabei muß in jedem Sektor ein Mindestmaß an SRACH-Zeitschlitzen sicherge­ stellt werden. Der dadurch steigende Bedarf an PCH-Kapazität wird durch Bevorzugung von Pollen der UDCHs (vgl. Abschnitt 2.14) gegenüber dem Übertragen von RQCH-Nachrichten im SRACH- Zeitschlitzen kompensiert.

Das Versenden von PDUs im Rundsendemodus wird durch sequentiel­ les Versenden in allen Sektoren emuliert. Dabei ist zu beachten, daß nicht alle in einer DownControl-PDU enthaltenen Informatio­ nen von allen Mobilstationen einer Zelle empfangen werden müs­ sen. Die DownControl-PDUs in den einzelnen Sektor setzen sich daher aus Rundsendenachrichten (an alle Mobilstationen einer Zelle gerichtet) und aus Nachrichten für die Mobilstationen in dem entsprechenden Sektor zusammen.

Falls die Physikalische Schicht das gleichzeitige Versenden von PDUs in verschiedenen Sektoren ermöglicht, werden entsprechend viele DownInfo-PDUs zum Versenden bestimmt. Dazu wird bei Bestimmen der sendenden DDCHs nicht nur deren Prioritäten berücksichtigt, sondern auch, ob die Übertragung in dem entspre­ chenden Zeitschlitz ohne Störung einer gleichzeitigen, weiteren Übertragung möglich ist.

Falls die Physikalische Schicht das gleichzeitige Empfangen von PDUs in verschiedenen Sektoren ermöglicht, werden in ähnlicher Weise wie beim gleichzeitigen Versenden von PDUs mehrere Reser­ vierungen für denselben Zeitschlitz des Uplinks jedoch in ver­ schiedenen Sektoren bestimmt.

Nach der Lokalisation einer Mobilstation und Zuordnung zu einem Sektor wird der momentane Aufenthaltssektor der Mobilstation ständig mit Hilfe eines Nachführungsalgorithmus überprüft und aktualisiert.

Tabelle

PDU-Typen auf Uplink und Downlink

Claims (16)

1. Verfahren zum Übertragen von ATM-Zellen im Zeitmultiplex in einem Mobilfunksystem zwischen einer Basisstation und mehreren zugeordneten Mobilstationen mit dezentraler Reihenfolgesteuerung für auf Übertragung wartende ATM-Zellen virtueller Verbindungen durch eine Basisstation-Steuereinheit, die ein Protokoll aus­ führt, dadurch gekennzeichnet, daß
Signalisierungsperioden wählbarer Länger zur Organisation des Kanalzugriffs (Medium Access Control, MAC) in Uplink und Down­ link eingefügt werden, wobei in Uplink und Downlink je Signali­ sierungsperiode jeweils wenigstens eine ATM-Zelle aus wenigstens einem Sendepuffer der beteiligten Mobil- und Basisstationen übertragen wird, wobei Reservierungsnachrichten für Zeitschlitze zur Übertragung von ATM-Zellen und andere Signalisierungsnach­ richten für eine Signalisierungsperiode in einer Nachricht als DownControl-Protokolldateneinheit zu Beginn dieser Signalisie­ rungsperiode über den Downlink an alle Mobilstationen im Emp­ fangsbereich der Basisstation ausgesendet werden,
daß die Übertragung von Übertragungskapazitätsanforderungen von den Mobilstationen zur Basisstation in Form von die Anzahl und Wichtigkeit der auf Übertragung wartenden ATM-Zellen charakteri­ sierenden Parametern lastsituationsabhängig gesteuert wird,
wobei die Übertragungskapazitätsanforderungen entweder huckepack zusammen mit ATM-Zellen in reservierten Zeitschlitzen, oder in Signalisierungszeitschlitzen übertragen werden, wobei eine Mobilstation eine Übertragungskapazitätsanforderung bei Änderung ihres aktuellen Kapazitätsbedarfs mittels wahlfreien Zugriffs in einem solchen Signalisierungszeitschlitz überträgt, oder die Basisstation-Steuereinheit bei von ihr erkanntem Bedarf einzelner Mobilstationen zur Übertragung ihres Kapazitätsbedarfs in solchen Signalisierungszeitschlitzen abfragt,
und daß die Basisstation-Steuereinheit die Kenntnis über die verbindungsspezifische Füllung von Sendepuffern und dienstgüte­ spezifischen Parameter der ATM-Zellen in Basisstation und Mobil­ stationen als Entscheidungsgrundlage verwendet und die Funküber­ tragungsstrecke zeitlich befristet derjenigen virtuellen Verbin­ dung zuteilt, die aufgrund einer systemspezifischen Bedienstra­ tegie aktuell am dringendsten bedient werden muß.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation-Steuereinheit die Reihenfolge von Übertragungen am Downlink entsprechend vorgegebener Prioritäten der ATM-Zellen steuert, wobei für jeden Zeitschlitz des Downlinks eine Reser­ vierung bestimmt wird, indem in der Basisstation-Steuereinheit die MAC-Teilschicht

• a) bei der Logical-Link-Control-(LLC-)Teilschicht für jede einzelne der Mobilstationen, die der Basisstation zugeordnet sind, die jeweilige Kapazitätsanforderung für die Übertragung von ATM-Zellen oder anderen LLC-Benutzerdaten über den Downlink abfragt, und
• b) aus diesen Kapazitätsanforderungen je Mobilstation einen Prioritätswert berechnet, und
• c) in dem jeweiligen Zeitschlitz des Downlinks zur entsprechen­ den Mobilstation diejenigen LLC-Benutzerdaten überträgt, für die der höchste Prioritätswert berechnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation-Steuereinheit die Reihenfolge von Übertragungen am Uplink entsprechend vorgegebener Prioritäten steuert, wobei für jeden einzelnen Zeitschlitz des Uplinks eine Reservierung bestimmt wird, indem für jede Mobilstationen, die der Basissta­ tion-Steuereinheit zugeordnet sind, basierend auf von der Mobil­ station zuvor mitgeteilten Kapazitätsanforderungen ein Priori­ tätswert berechnet wird und derjenigen Mobilstation, die den höchsten Prioritätswert hat, der jeweilige Zeitschlitz auf dem Uplink zugewiesen wird, wobei die MAC-Teilschicht in den Mobil­ stationen vor der Übertragung von Kapazitätsanforderungen diese bei der LLC-Teilschicht erfragt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung eines Prioritätswertes aus den Kapazitätsan­ forderungen einer Mobilstation die Restlebensdauer der zeitkri­ tischsten ATM-Zelle gewichtet wird.

5. Verfahren einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß bei der Berechnung eines Prioritätswertes aus den Kapa­ zitätsanforderungen einer Mobilstation die Füllung der Sendepuf­ fer gewichtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Basisstation basierend auf den zuvor von den Mobilstationen mit­ geteilten Kapazitätsanforderungen, deren Alter und den verbin­ dungsspezifischen Dienstgüteparametern eine Prädiktion der Anforderungen für den Beginn desjenigen Zeitschlitzes durch­ führt, für den eine Reservierung bestimmt wird, um Mobilstatio­ nen abhängig von der Dienstgüte der bei ihnen bestehenden Ver­ bindungen sowie der momentanen Auslastung der Funkübertragungs­ strecke abzufragen, und daß eine Mobilstation die zuletzt erfolgreich übertragenen Kapazitätsanforderungen in einen inter­ nen Register speichert und auf dieses Register den gleichen Prä­ diktionsalgorithmus wie die Basisstation ausführt, und immer dann, wenn ihre aktuellen Kapazitätsanforderungen von den zuletzt übertragenen derart abweichen, daß die geforderte Dienstgüte nicht eingehalten werden kann, ihre aktuellen Kapazi­ tätsanforderungen in Zeitschlitzen mit wahlfreiem Zugriff zur Basisstation überträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Basisstation nach dem Zuweisen einer Reservierung für einen Uplink-Zeitschlitz an eine Mobilstation die Kapazitätsanforde­ rungen dieser Station lokal so anpaßt, als wenn eine erfolgrei­ che Übertragung in dem reservierten Zeitschlitz erfolgt wäre, um eine gleichzeitige Bestimmung von Reservierungen für mehrere aufeinanderfolgende Zeitschlitze einer Signalisierungsperiode zu ermöglichen, und daß die Basisstation diese Anpassung wieder rückgängig macht, wenn in dem reservierten Uplink-Zeitschlitz keine erfolgreiche Übertragung stattfindet.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation für jeden auf dem Uplink für wahlfreien Zugriff ausgewiesenen Zeitschlitz innerhalb der DownControl-Programmdateneinheit der nächsten Signalisierungspe­ riode durch einen Feedback-Wert den Mobilstationen je nach Aus­ gang des wahlfreien Zugriffs mitteilt, daß die Basisstation eine Kollision erkannt hat oder daß sie von einer bestimmten Mobil­ station eine Protokolldateneinheit erfolgreich empfangen hat oder daß der Zeitschlitz leer geblieben ist, um so die Ausfüh­ rung eines Kollisionsauflösungsalgorithmus zu ermöglichen, und daß das Einfügen von für wahlfreien Zugriff ausgewiesenen Zeit­ schlitzen in den Uplink durch die Basisstation-Steuereinheit erfolgt, indem für die Sequenz der für wahlfreien Zugriff ausge­ wiesenen Zeitschlitze ein eigener Prioritätswert berechnet wird, wobei die Berechnung dieses Prioritätswertes auf Statusinforma­ tionen des Kollisionsauflösungsalgorithmus beruht und während einer Kollisionsauflösungsphase Zeitschlitze für wahlfreien Zugriff in einer den Bedürfnissen des Kollisionsauflösungsalgo­ rithmus entsprechenden Zahl verfügbar gemacht werden, um Kolli­ sionen schnell aufzulösen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum schnellen Auflösen von Kollisionen während einer Kollisionsauf­ lösungsphase kurze Signalisierungsperioden verwendet werden, um dadurch die Feedback-Werte für die Zeitschlitze für wahlfreien Zugriff innerhalb der nächsten DownControl-Protokolldateneinheit nach kurzer Verzögerung zu übertragen.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß als Kollisionsauflösungsalgorithmus ein Splitting-Algo­ rithmus verwendet wird, der als Parameter zum Zuordnen einer kollidierten Mobilstation zu einer Teilmenge von Mobilstationen, denen der weitere Zugriff gestattet ist, einen aus dem aktuellen Kapazitätsbedarf dieser Mobilstation berechneten Prioritätswert verwendet.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Signalisierungsperioden dieselbe Länge haben und damit die DownControl-Protokolldateneinheiten in äqui­ distanten Abständen gesendet werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden einzelnen Zeitschlitz des Down­ links einer Signalisierungsperiode je eine Signalisierungsnach­ richt in der diese Periode einleitenden DownControl-Protokoll­ dateneinheit enthalten ist, die den Typ der in diesem Zeit­ schlitz gesendeten Protokolldateneinheit sowie die Mobilstation, an die die Protokolldateneinheit gerichtet ist, ankündigt.

13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß regelmäßig in den Uplink und den Downlink Zeitschlitze eingefügt werden, in denen verbindungslose Nach­ richten zwischen der die Funkübertragungsstrecke betreibenden Basisstation und beliebigen, auch nicht bei der Basisstation registrierten, Mobilstationen übertragen werden können, wobei die Zeitpunkte für das Einfügen dieser Zeitschlitze durch die Basisstation-Steuereinheit gesteuert werden, indem für diese Typen von Zeitschlitzen je eine Priorität bestimmt wird, und daß auf dem Downlink die in diesen Zeitschlitzen übertragenen Pro­ tokolldateneinheiten im Rundsendemodus an alle sich im Empfangs­ bereich der Basisstation aufhaltenden Mobilstationen gesendet werden und auf dem Uplink in diesen Zeitschlitzen wahlfreier Zugriff erfolgt.

14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die MAC-Teilschicht in den Mobilstationen immer dann, wenn sie mittels der Feedback-Nachricht nach dem Übertragen in Zeitschlitzen mit wahlfreiem Zugriff Kenntnis über eine erfolgreiche Übertragung einer Protokolldateneinheit mit LLC-Benutzerdaten erhält, diese Information an die LLC-Teil­ schicht weitergibt, um dort innerhalb eines Fehlerkorrekturpro­ tokolls als synchrone Quittung verwendet zu werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß nicht nur für wahlfreie Zugriffe auf den Uplink von der Basis­ station Feedback-Werte über den Downlink gesendet werden, son­ dern auch für Übertragungen in reservierten Zeitschlitzen, um die Information aus den Feedback-Nachrichten an die LLC-Teil­ schicht weiterzuleiten, die sie innerhalb eines Fehlerkorrektur­ protokolls als synchrone Quittung verwenden kann.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Uplink Zeitschlitze in Teilzeitschlitze unterteilt werden, die für die reservierte Übertragung von Feedback-Nach­ richten verwendet werden, mit denen die Mobilstationen den erfolgreichen Empfang von an sie gerichtete Protokolldatenein­ heiten des Downlinks quittieren, wobei durch ein allen Stationen bekanntes Verfahren der Zeitpunkt für den Teilzeitschlitz auf dem Uplink zur Übertragung der Feedback-Nachricht aus dem Zeitpunkt des zugehörigen Downlink-Zeitschlitzes bestimmt wird, und daß die Information aus den Feedback-Nachrichten an die LLC- Teilschicht weitergeleitet wird, die sie innerhalb eines Fehler­ korrekturprotokolls als synchrone Quittung verwendet.