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Hintergrund der Erfindung
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1. Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und System
zum Betrieb eines drahtlosen Kommunikations-Netzwerkes allgemein
und insbesondere auf ein Verfahren und System zur Beschränkung der
Datenpaket-Übertragung
in einem Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren und System zum Verwerfen
von Funkstrecken-Protokollrahmen
in einem Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein
CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk ist ein integriertes Netzwerk,
das ein bodengestütztes
drahtgebundenes Telefonnetzwerk und ein zusammengesetztes drahtgebundenes-drahtloses
Netzwerk umfasst. Das bodengestützte
drahtgebundene Netzwerk ist das traditionelle Telefonsystem, bei
dem jeder Telefonteilnehmer mit einem zentralen Vermittlungsnetzwerk
verbunden ist, das üblicherweise
als das öffentliche
Fernsprechwählnetz
(PSTN) bekannt ist. Das zusammengesetzte drahtgebundene-drahtlose
Netzwerk ist die Grundlage der heutigen Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerke.
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In
einem CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk erfolgt die Datenübertragung
zwischen einer Mobilstation und einer Basisstations-Steuerung über eine
Luftstrecke (oder eine Funkstrecke). Vor der Datenübertragung
wird jedes Datenpaket von einer Anwendung typischerweise in mehrfache
kleinere Rahmen unterteilt; beispielsweise beschreibt die Veröffentlichung „Series
H Transmission of Non-Telephone Signals", ITU-T Telecommunication Standardization
Sector of ITU, 1996, ein Multiplexierungs-Protokoll für eine eine
niedrige Bitrate aufweisende Multimedien-Kommunikation, das eine
Segmentierung und Neuzusammenfügung
und die Kombination von Information von unterschiedlichen logischen
Kanälen zu
einem einzigen Paket ermöglicht.
Wenn ein Rahmen während
der Übertragung
verlorengeht, so steht üblicherweise
ein automatischer Wiederholanforderungs- (ARQ-) Dienst zur Rückgewinnung des verlorenen
Rahmens von der Funkstrecke zur Verfügung. Ein Beispiel eines derartigen
ARQ-Dienstes ist das Funkstrecken-Protokoll (RLP), dessen Einzelheiten in
IS-99 angegeben sind. Der ARQ-Dienst führt im allgemeinen eine begrenzte
Anzahl von Aussendungs-Wiederholungen aus, um zu versuchen, den verlorenen
Rahmen an sein Ziel zu senden. Wenn der verlorene Rahmen nach dem
Abschluss einer begrenzten Anzahl von erneuten Sendeversuchen nicht übertragen
werden kann, so wird das Datenpaket (zu dem der verlorene Rahmen
gehört)
verfälscht,
und das gesamte Datenpaket muss erneut ausgesandt werden.
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Ein
Version dieses Protokolls ist in der Veröffentlichung „A Go-Back-N
Protocol with Multicopy Retransmission for high speed satellite
communications" von
H.M. de Lima und O.C.M.B. Duarte (International Conference on Communications
(ICC), US, New York, IEEE, 1. Mai 1994) beschrieben. In dieser Veröffentlichung
wird eine Wiederherstellungs-Strategie beschrieben, bei der Kopien
aller negativ bestätigten
Mitteilungen ausgesandt werden und der Empfänger eine Puffer-Fähigkeit mit einer Länge von
(S + 1-) Mitteilungen hat, um die fehlerfreien Mitteilungen zu speichern,
die auf eine fehlerhaft empfangene Mitteilung folgen.
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Eine
alternative Version ist in dem US-Patent 5 610 595 beschrieben,
bei der eine Wiederholungszählung
jedesmal dann herunter geschaltet wird, wenn ein Paket erneut ausgesandt
wird, und wenn diese Zählung
Null erreicht, so wird das Paket verworfen. Alternativ hat jedes
Gerät ein
Sequenznummer-Fenster, das jedesmal dann verkleinert wird, wenn
ein Paket empfangen wird, wodurch der Empfang von Duplikat-Paketen
verhindert wird.
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Die
vorliegende Erfindung ergibt ein verbessertes Verfahren und System
zur Abwicklung verlorener Rahmen während einer nicht erfolgreichen
Datenübertragung
in einem CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
Codemultiplex-Vielfachzugriff- (CDMA-) Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk
schließt
ein Mobiltelefon, eine Basisstation, eine Funkvermittlungsstelle
und eine Netzanpassungs-Funktion ein. Innerhalb des CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerkes wird jedes
Punkt-zu-Punkt-Protokoll-Datenpaket typischerweise in mehrfache
Funkstrecken-Protokollrahmen vor deren Übertragung über eine Funkstrecke unterteilt.
Gemäß einem
Verfahren und System der vorliegenden Erfindung wird ein Markierungs-Bit
für jedes
der Funkstrecken-Protokollrahmen geliefert. Das Markierungs-Bit
kann Teil des Rahmen-Kopffeldes sein und wird vor der Funkstrecken-Übertragung
entfernt. Das Markierungs-Bit eines ersten der Funkstrecken-Protokollrahmen
wird auf einen ersten logischen Zustand (beispielsweise eine logische „1") gesetzt, und der
Rest der Funkstrecken-Protokollrahmen
wird auf einen zweiten logischen Zustand gesetzt (wie zum Beispiel
eine logische „0"). Als Antwort auf
eine nicht erfolgreiche Übertragung
eines der Funkstrecken-Protokollrahmen werden alle Funkstrecken-Protokollrahmen innerhalb
des gleichen Punkt-zu-Punkt-Protokolldaten-Paketes, deren Markierungs-Bit
auf den zweiten logischen Zustand gesetzt ist, nach einer vorgegeben
Anzahl von erfolglosen Übertragungs-Wiederholungsversuchen
verworfen.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Beschränkung
der Datenpaket-Übertragung
in einem Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk
geschaffen, wie es im Anspruch 1 beansprucht wird.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Mobiltelefon-Kommunikationssystem
geschaffen, das in der Lage ist, Rahmen für die Funkstrecken-Schicht
zu verwerfen, wie es im Anspruch 6 beansprucht ist.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Mobiltelefon
geschaffen, das in der Lage ist, die Datenpaket-Übertragung mit einem Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk
zu beschränken,
wie es im Anspruch 11 beansprucht ist.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogramm geschaffen,
wie es im Anspruch 15 beansprucht ist.
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Alle
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der folgenden ausführlichen
Beschreibung ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichungen
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Die
Erfindung selbst sowie eine bevorzugte Art ihrer Verwendung, weitere
Ziele und Vorteile hiervon werden am besten unter Bezugnahme auf
die folgende ausführliche
Beschreibung einer zu Erläuterungszwecken
dienenden Ausführungsform
beim Lesen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich,
in denen:
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1 eine
schaubildliche Darstellung eines Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerkes ist, in dem
eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann;
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2 ein
schematische Darstellung der betreffenden Komponenten von 1 zur
Abwicklung des Austauschs von Datenpaketen zwischen einem Mobiltelefon
und einer Basisstation gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
schaubildliche Darstellung des Formates eines Datenpaketes auf jeder
Protokoll-Ebene gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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4 eine
Ablaufdiagramm höherer
Ebene eines Verfahrens zum Verwerfen von Funkstrecken-Protokollrahmen
in einem CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerk
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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Ausführliche
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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Die
vorliegende Erfindung ist in allen digitalen Protokoll-basierten
Mobiltelefon-Kommunikationssystemen
anwendbar, die eine nicht transparente Datenverbin dungsstrecke haben.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist
ein schematisches Diagramm eines Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerkes 10 gezeigt,
in dem eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung realisiert werden kann. Das Kommunikations-Netzwerk 10 verwendet
ein digitales Protokoll, wie zum Beispiel den Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA).
Wie dies gezeigt ist, schließt
das Kommunikations-Netzwerk 10 mehrere Basisstationen 12a-12n ein,
die an verschiedenen Stellen innerhalb des Kommunikations-Netzwerkes 10 angeordnet sind.
Jede der Basisstationen 12a-12n wird durch eine
Basisstations-Steuerung (BSC) 13 gesteuert.
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Mit
der BSC 13 ist eine Funkvermittlungsstelle (MSC) 14 zur
Unterstützung
von CDMA und zur Erzielung einer Verbindungsmöglichkeit zu dem öffentlichen
Fernsprechwählnetz
(PSTN) 18 gekoppelt. Zusätzlich unterstützt die
MSC 14 weiterhin verschiedene Anruf-Verarbeitungsfunktionen.
Die MSC 14 ist mit einer Netzanpassungs-Funktion (IWF) 15 über eine
L-Schnittstelle gekoppelt. Die IWF 15 ist mit einem Host-Computersystem 17 über ein öffentliches Paketdaten-Netzwerk
(PPDN) 16 gekoppelt. Das Host-Computersystem 17 kann
beispielsweise ein Mittelklasse-Computer mit einem (nicht gezeigten) Prozessor,
einem (nicht gezeigten) Hauptspeicher und einer (nicht gezeigten)
Speichereinrichtung sein, wie dies für den Fachmann gut bekannt
ist. Das Host-Computersystem 17 kommuniziert mit dem PPDN 16 unter
Verwendung einer Standard-Prozedur, die ebenfalls dem Fachmann gut
bekannt ist.
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Innerhalb
des Versorgungsbereiches des Kommunikations-Netzwerkes 10 gibt
es mehrere Mobiltelefone, wie zum Beispiel die Mobiltelefone 11a, 11b und 11c.
Die Software zum Abwickeln des Austauschs von Datenpaketen zwischen
einer der Mobilstationen 11a-11c und einer der
Basisstationen 12a-12n in dem Kommunikations-Netzwerk 10 befindet
sich üblicherweise
in den Mobilstationen 11a-11c und der Basisstations-Steuerung
(BSC) 13.
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In 2 ist
eine schematische Darstellung der Protokollstapel der betreffenden
Komponenten von 1, die den Austausch von Datenpaketen
abwickeln, gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie dies gezeigt ist schließen die
betreffenden Komponenten eine Mobilstation 11a, eine BS/BSC/MSC 30 (die
die Basisstation 12a, die BSC 13 und die MSC 14 nach 1 kombiniert
zu einer einzigen Einheit zur Vereinfachung der Erläuterung)
und die IWF 15 ein. Die Software-Konfiguration der Mobilstation 11a umfasst mehrere
Schichten, unter Einschluss einer Übertragungs-Steuerprotokoll-
(TCP-) Schicht 20, einer Internet-Protokoll- (IP-) Schicht 21,
einer Punkt-zu-Punkt-Protokoll- (PPP-) Schicht 22, einer Funkstrecken-Protokoll-
(RLP-) Schicht 24, einer Funkt-Burst-Protokoll- (RBP-) Schicht 25,
einer RLP-RBP-Steuerungs- (RRC-) Schicht 23, einer Gruppe
von Verkehrskanälen 26 und
einer Gruppe von gemeinsam genutzten Kanälen 27. Einzelheiten hinsichtlich
der TCP-Schicht 20, der IP-Schicht 21, der PPP-Schicht 22 und
der RLP-Schicht 24 finden sich in der Norm IS-707, deren
Inhalt durch diese Bezugnahme hier mit aufgenommen wird. Die Software-Konfiguration der
BS/BSC/MSC 30 umfasst eine RRC-Schicht 38, eine
RBP-Schicht 31,
eine RLP-Schicht 32, eine Gruppe von gemeinsam genutzten
Kanälen 33,
eine Gruppe von Verkehrskanälen 34,
eine vermittelte virtuelle Verbindung (SVC) 35 und eine
DS1/Ethernet-Schicht 37. Die Software-Konfiguration der
IWF 15 umfasst eine TCP-Schicht 40, eine IP-Schicht 41,
eine PPP-Schicht 42, eine SVC-Schicht 44, eine L2-Schicht 46,
eine L1-Schicht 47 und eine DS1/Ethernet-Schicht 48.
Die gestrichelte Linie in 2 zeigt
den Datenpfad für
Datenpaket-Übertragungen
an.
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Eine
Anwendung sendet Datenpakete an die Mobilstation 11a und
empfängt
Datenpakete von dieser. Nach dem Empfang eines Datenpaketes von
einer Anwendung senden die TCP-Schicht 20 und die IP-Schicht 21 innerhalb
der Mobilstation 11a dann Datenpakete herunter zu der RRC-Schicht 23 über die
PPP-Schicht 22.
Die Hauptfunktion der RRC-Schicht 23 besteht darin, als
eine Schicht zum Multiplexieren/Demultiplexieren von Datenpaket-Verkehr
zwischen den oberen Schichten (das heißt PPP-Schicht 22 und
darüber)
und den Ressourcen des RLP 24 und RBP 25 zu wirken.
Verkehrs-Kanäle 26 (wie
zum Beispiel IS-95 Verkehrs-Kanäle und gemeinsame
Verkehrs-Kanäle)
sind ausschließlich
für eine
Mobilstation bestimmt, während
gemeinsam genutzte Kanäle 27 (wie
zum Beispiel IS-95-Zugangs-/Suchruf-Kanäle) von
mehr als einer Mobilstation verwendet werden. Wenn Verkehrs-Kanäle 26 ausgewählt werden,
so wird die RLP-Schicht 24 als das automatische Widerholungsanforderungs- (ARQ-)
Protokoll über
die Funktstrecke verwendet, wie dies in IS-707 beschrieben ist.
Wenn gemeinsam genutzte Kanäle 27 ausgewählt werden,
wird die RBP-Schicht 25 als das ARQ-Protokoll über die Funkstrecke
verwendet. Um festzulegen, über
welche RF- (Funk-) Kanäle
Benutzerdaten gelenkt werden sollen, verwendet die RRC-Schicht 23 Faktoren, wie
zum Beispiel die Menge an Benutzerdaten, ob die RLP-Schicht 24 derzeit
aktiv ist, Bereitschaft von Verkehrs-Kanälen 26 und Attribute
des derzeitigen Datendienstes. Schichten oberhalb der RRC-Schicht 23 in
der Mobilstation 11a (das heißt die TCP-Schicht 20, die IP-Schicht 21 und
die PPP-Schicht 22) wissen nichts darüber, ob Verkehrs-Kanäle 26 oder
gemeinsam genutzte Kanäle 27 verwendet
werden.
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Während einer
regulären
Paketdaten-Sitzung eines Paketdaten-Dienstes, tauscht die Mobilstation 11a typischerweise
Daten unter Verwendung von Verkehrs-Kanälen 26 aus,
und die RRC-Schicht 23 lenkt automatisch alle Datenpakete
des Benutzers der Mobilstation an Verkehrs-Kanäle 26. Wenn keine weiteren
Datenpakete auszutauschen sind, geht die Mobilstation 11a in
eine inaktive Betriebsart über.
In der inaktiven Betriebsart werden alle Kanäle innerhalb der Verkehrs-Kanäle 26 und
der gemeinsam genutzten Kanäle 27 freigegeben,
und es gibt keine Kommunikation, selbst wenn die Paketdaten-Sitzung immer
noch logisch verbunden ist. Zu irgendeiner späteren Zeit, wenn ein Datenpaket
gesandt werden muss, sendet eine Anwendung dann das Datenpaket von
irgendeiner oberen Schicht herunter zu der RRC-Schicht 23 über die
TCP-Schicht 20, die IP-Schicht 21 und die PPP-Schicht 22.
Die RRC-Schicht 23 lenkt dann das Datenpaket an die RBP-Schicht 25 (anstatt
die RLP-Schicht 24 und die Verkehrs-Kanäle 26 zu initialisieren).
Das Datenpaket wird nachfolgend über
einen der gemeinsam genutzten Kanäle 27 unter Verwendung
der RBP-Schicht 25 gemäß einem
Funk-Burst-Protokoll über eine
Funk-Schnittstelle ausgesandt, als Teil einer Paketdaten-Sitzung gemäß der IS-95
und IS-707-Spezifikation, wobei der zutreffende Teil hiervon durch
diese Bezugnahme hier mit aufgenommen wird.
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Das
Datenpaket wird von gemeinsam genutzten Kanälen 33 in der BS/BSC/MSC 30 durch
die RBP-Schicht 31 empfangen. Die RRC-Schicht 38 lenkt
dann die Benutzerdaten an die SVC 35 in der BS/BSC/MSC 30.
Nachfolgend wird das Datenpaket an die IWF 15 geliefert.
Die Lieferung kann in der gleichen Weise durchgeführt werden,
wie sie normalerweise in dem Paketdaten-Dienst ausgeführt wird, wenn
Verkehrskanäle
verwendet werden. Nachdem die Benutzerdaten über die L-Schnittstelle an
die IWF 15 geliefert wurden, wird das Datenpaket an die PPP-Schicht 42 über DS1/Ethernet 48 und
die SVC 44 gesandt. Die Kommunikation zwischen der BS/BSC/MSC 30 und
der IWF 15 wird über
eine L-Schnittstelle gemäß der IS-658-Spezifikation
aufrecht erhalten, deren zutreffender Teil durch diese Bezugnahme
hiermit aufgenommen wird. Die IWF 15 kommuniziert mit dem
PPDN 15 in einer Weise, die in der Technik gut bekannt
ist.
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Die
IWF 15 unterhält
eine Funkstrecken-Schicht-Verbindung für jede Mobilstation, die den
Paketdaten-Dienst aktiviert hat. Wenn es keine zu übertragenden
Daten gibt, so wird die Funkstrecken-Schicht-Verbindung in der IWF 15 in
den inaktiven Zustand versetzt. Allgemein gesprochen hängt die
Frage, ob die Funkstrecken-Schicht-Verbindung in
der IWF 15 in einem aktiven (oder inaktiven) Zustand übergeht,
oder nicht, von der Erzeugung (oder dem Abbau) einer Frame-Relay-SVC über den
Mobildatenpfad zwischen der BS/BSC/MSC 20 und der IWF 15 ab.
Während
des inaktiven Zustandes wird keine SVC aufrecht erhalten.
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Das
Radio-Burst-Protokoll ist ein einen geringen Umfang aufweisendes
ARQ-Protokoll, das
die Zuverlässigkeit
der Zustellung einer Mitteilung über gemeinsam
genutzte Kanäle 27 verbessert.
Obwohl das Radio-Burst-Protokoll keinen langwierigen Informationsaustausch
zwischen der Mobilstation 11a und einer BS/BSC/MSC 30 für die Initialisierung
erfordert, muss die BS/BSC/MSC 30 eine Bestätigung über einen
der gemeinsam genutzten Kanäle 27 an die
Mobilstation 11a zurück
liefern, die anzeigt, dass das Datenpaket richtig empfangen wurde.
Beispielsweise sendet der Sender ein Datenpaket über die gemeinsam genutzten
Kanäle 27 in
ihrer Gesamtheit, und der Empfänger
sendet eine positive Bestätigung an
den Sender bei Empfang des Datenpaketes. Wenn keine derartige Bestätigung empfangen
wird, wiederholt der Sender die Aussendung des gesamten Datenpaketes.
Wenn keine Bestätigung
nach der erneuten Aussendung des Datenpaketes empfangen wird, wird
der Sendewiederholungs-Prozess mehrmals wiederholt, worauf das Datenpaket
verworfen wird und die Übertragung
als ein Fehlschlag betrachtet wird. Datenpakete, die in einer Richtung
ausgesandt werden, sind von Datenpaketen unabhängig, die in der anderen Richtung
ausgesandt werden. Damit kann es lediglich ein ausstehendes Datenpaket
in einer Richtung zu irgendeiner Zeit geben. Die BS/BSC/MSC 30 kann
die Paketdaten-Sitzung in einer ähnlichen
Weise einleiten, wie die Mobilstation 11a.
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In 3 ist
eine schematische Darstellung des Formates eines Datenpaketes auf
jeder Protokoll-Schicht gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Wie dies gezeigt ist, schließt an der
TCP-Schicht ein Datenpaket 50, typischerweise mit einer
Länge von
2 Kbytes, ein TCP-Kopffeld 51 und eine TCP-Nutzinformation oder
Nutzdaten ein. Auf der IP-Schicht wird ein IP-Kopffeld 53 zu
einem TCP-Kopffeld 51 hinzugefügt, um ein IP-Paket 52 zu
bilden. Sowohl das TCP-Kopffeld 51 als auch das IP-Kopffeld 53 können komprimiert
werden, um ein komprimiertes TCP/IP-Kopffeld 54 an einer
Teilnetzwerk-abhängigen
Konvergenzfunktions- (SNDCF-) Schicht zu bilden, falls erforderlich.
An der PPP-Schicht wird ein PPP-Kopffeld 56 zu dem komprimierten TCP/IP-Kopffeld
hinzugefügt,
um ein PPP-Paket 55 zu bilden. An der RLP-Schicht wird
das PPP-Paket 55 in mehrfache RLP-Rahmen 57 unterteilt,
die jeweils ungefähr
20 Bytes lang sind.
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Nachdem
das PPP-Paket 55 in mehrfache RLP-Rahmen 57 unterteilt
wurde, werden Kopffeld-Bits (wie zum Beispiel eine Sequenznummer
des nächsten
zu sendenden Rahmens, eine Kontrollnummer und eine Rahmenlänge) an
jedem RLP-Rahmen 57 angebracht. Alle RLP-Rahmen 57 werden
dann sequenziell in einen Sendepuffer innerhalb der RLP-Schicht
geladen. Zusätzlich
führt ein
RLP-Sender innerhalb
der RLP-Schicht einen 8-Bit-Sequenznummern-Zähler für alle die erfolgreich übersandten Rahmen.
Immer dann, wenn jedoch ein Rahmen nicht erfolgreich empfangen wurde,
sendet der Empfänger
einen negativen Bestätigungszeichen-
(NAK-) Steuerrahmen, der den RLP-Sender zu einer erneuten Aussendung
auffordert. Der RLP-Sender versucht dann, den verloren gegangenen
(oder verfälschten)
Rahmen mindestens sechsmal erneut auszusenden. Vorzugsweise sendet
der RLP-Sender alle erfolglos übertragenen
Rahmen innerhalb eines PPP-Datenpaketes unter Verwendung von einem Minimum
von drei und einem Maximum von sechs erneuten Aussendungen des gleichen
Rahmens neu aus. Wenn der RLP-Sender eine Rahmen nicht erfolgreich
nach sechs Neuaussende-Versuchen senden kann, würde bei einer bekannten Realisierung der
RLP-Sender weiterhin alle Rahmen nachfolgend zu dem verloren gegangenen
Rahmen aussenden, weil der RLP-Sender die Paketstruktur der höheren Schicht
nicht kennt. Der Aufwand der Aussendung irgendeines Rahmens nachfolgend
zu dem verloren gegangenen Rahmen wird jedoch als unnötig betrachtet,
weil ein zuverlässiges
Transportprotokoll das gesamte Datenpaket erneut aussendet. Wenn beispielsweise
ein PPP-Datenpaket die Rahmen 1, 2, ...N enthält, von denen der Rahmen m
(worin 1 ≤ m ≤ N ist) nicht
erfolgreich nach einer vorgegebenen Anzahl (von drei bis sechs)
von Sendewiederholungs-Versuchen
an der RLP-Schicht ausgesandt werden konnte, sollten die Rahmen
nach m (das heißt
m + 1, m + 2, ... N), die einen Teil des gleichen PPP-Datenpaketes
sind, nicht ausgesandt werden. Dies ergibt sich daraus, dass die
Aussendung (mit möglichen
Sendewiederholungs-Versuchen) dieser RLP-Rahmen in der Zukunft dupliziert
wird (wenn TCP das Datenpaket erneut aussendet), und dies führt zu einer
unnötigen
Funkstrecken-Störung
für andere
Benutzer, was schließlich
die Puffer-Anforderungen vergrößert und
den TCP-Durchsatz aufgrund der längeren
Verzögerung
verringert. Die vorliegende Erfindung ergibt einen Mechanismus zum
Verhindern, dass unnötige
Datenrahmen-Aussendungen erfolgen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird, wenn ein PPP-Datenpaket in mehrere
RLP-Rahmen aufgeteilt wird, ein Markierungs-Bit in dem Kopffeld
aller der RLP-Rahmen hinzugefügt.
Zusätzlich
wird das Markierungs-Bit
eines Start-Rahmens auf „1" gesetzt, während alle
anderen Rahmen nachfolgend zu dem Start-Rahmen innerhalb des gleichen
PPP-Datenpaketes auf „0" gesetzt werden.
Dieses Markierungs-Bit wird von dem Sendepuffer-Verwaltungs-Algorithmus in der RLP-Schicht
dazu verwendet, diejenigen RLP-Rahmen
zu identifizieren, die von dem Sendepuffer verworfen werden können. Daher
muss während
der Unterteilung der PPP-Datenpakete in verschiedene RLP-Rahmen der RLP-Sender
den Start-Rahmen für
jedes PPP-Datenpaket verfolgen. Der Start-Rahmen eines PPP-Paketes
kann durch Überprüfen der
PPP-Flaggen-Sequenz
bestimmt werden. Das Markierungs-Bit wird lediglich von dem RLP- Sender verwendet.
Vor der Aussendung eines Rahmens an die physikalische IS-95-Schicht muss das
Markierungs-Bit entfernt werden, selbst für den Start-Rahmen.
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Wenn
der RLP-Sender feststellt, dass ein Rahmen nach allen den erforderlichen
Sendewiederholungs-Versuchen nicht übertragen werden konnte, so
verwirft der RLP-Leser nicht nur diesen Rahmen sondern auch alle
nachfolgenden Rahmen in dem Sendepuffer, deren Markierungs-Bit auf „0" gesetzt ist, bis
ein Rahmen mit einem Markierungs-Bit, das auf „1" gesetzt wurde, erreicht wird, was der Start-Rahmen eines nächsten PPP-Datenpaketes ist.
Die Datenübertragung
kann dann mit dem Start-Rahmen des nächsten PPP-Datenpaketes neu aufgenommen
werden.
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In 4 ist
ein Ablaufdiagramm höherer Schicht
eines Verfahrens zum Verwerfen von Funkstrecken-Protokollrahmen
innerhalb eines CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerkes gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Beginnend am Block 60 wird
das Markierungs-Bit für
jeden Rahmen innerhalb eines PPP-Datenpaketes entsprechend gesetzt,
wie dies weiter oben erwähnt
wurde, und wie dies in Block 62 gezeigt ist. Nach dem Entfernen
des Markierungs-Bits von einem Rahmen sendet der RLP-Sender den
Rahmen dann an einen Empfänger, wie
dies in Block 63 gezeigt ist. Als nächstes wird eine Feststellung
getroffen, ob die Datenaussendung erfolgreich abgeschlossen wurde
oder nicht, wie dies im Block 64 gezeigt ist. Wenn die
Datenübertragung erfolgreich
abgeschlossen wurde, wird eine weitere Feststellung getroffen, ob
das Ende des PPP-Datenpaketes erreicht wurde oder nicht, wie dies
in Block 65 gezeigt ist. Wenn das Ende des PPP-Datenpaketes
noch nicht erreicht wurde, kehrt der Prozess zum Block 63 für den nächsten Rahmen
zurück;
anderenfalls geht der Prozess zum Block 68 für ein neues PPP-Datenpaket über.
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Wenn
jedoch die Datenübertragung
nicht erfolgreich abgeschlossen wurde, werden alle nachfolgenden
Rahmen, deren Markierungs-Bit auf „0" gesetzt ist (das heißt die verbleibenden
Rahmen in dem PPP-Datenpaket) in dem Sendepuffer verworfen, wie dies
im Block 67 gezeigt ist. Der RLP-Sender versucht, einen
Rahmen zumindest dreimal erneut auszusenden, bevor die Übertragung
als erfolglos betrachtet wird. Die Aussendung wird mit einem Rahmen
neu aufgenommen, dessen Markierungs-Bit auf „1" gesetzt ist (das heißt einen
Start-Rahmen eines neuen PPP-Datenpaketes), wie dies in Block 68 gezeigt
ist. Der RLP-Sender identifiziert und löscht alle Rahmen zwischen dem „verlorenen" Rahmen und nimmt
den nächsten
Rahmen mit einem auf „1" gesetzten Markierungs-Bit
aus dem Sendepuffer. Dies ist der Start-Rahmen des nächsten PPP-Datenpaketes.
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Ein
Computerprogramm wird zur Implementierung des Verfahrens zum Verwerfen
von Funkstrecken-Protokollrahmen bereitgestellt, wie es hier beschrieben
ist. Das Computerprogramm wird unter Verwendung irgendeiner geeigneten
Programmiersprache gebildet und kann unter Verwendung irgendeines
geeigneten Informations-Prozessors ausgeführt werden, beispielsweise
innerhalb des Host-Computers 17 oder
eines anderen geeigneten Teils des Kommunikations-Netzwerkes 10.
Beispielsweise ist ein Computerprogramm, wie es im Anspruch 15 beansprucht
ist, zur Steuerung des Mobil-Kommunikationssystems vorgesehen, wie
es hier beschrieben wird.
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Wie
dies beschrieben wurde, ergibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
und System zum Verwerfen von Funkstrecken-Protokollrahmen innerhalb
eines CDMA-Mobiltelefon-Kommunikations-Netzwerkes.
Es ist wichtig, festzustellen, dass die Mechanismen der vorliegenden
Erfindung als ein Programmprodukt in einer Vielzahl von Formen verteilt
werden können,
und dass die vorliegende Erfindung in gleicher Weise unabhängig von
einer bestimmten Art von signalführenden
Medien anwendbar ist, die zur tatsächlichen Durchführung der
Verteilung anwendbar sind. Beispiele von signalführenden Medien schließen ohne
Beschränkung
für eine
Aufzeichnung geeignete Medien, wie zum Beispiel Floppy Disks oder
CD-ROMs und Übertragungs-Medien, wie
zum Beispiel Analog- oder Digital-Kommunikations-Verbindungsstrecken ein.
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Obwohl
die Erfindung speziell unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform
gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann verständlich,
dass vielfältige Änderungen
hinsichtlich der Form und Einzelheiten durchgeführt werden können, ohne
den Schutzumfang der Ansprüche
zu verlassen.