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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Die
Erfindung betrifft paketvermittelte Datenübertragung, und genauer gesagt,
die Optimierung von Datenpaketnummerierung, insbesondere im Zusammenhang
mit bestätigter
Datenübertragung.
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Eines
der Ziele bei der Entwicklung von mobilen Kommunikationssystemen
der dritten Generation, welche z.B. das UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System, Universelle Mobile Telekommunikationssystem) und das IMT–2000 (International
Mobile Telecommunications Standard, ETSI-Mobilfunkstandard) genannt
werden, ist eine möglichst
gute Kompatibilität
mit den mobilen Kommunikationssystemen der zweiten Generation gewesen,
wie z.B. dem GSM-System (Global System for Mobile Communication,
GSM-Standard). Das Kernnetz des UMTS-Systems ist beispielsweise so konzipiert,
dass es auf der Grundlage des GSM-Kernnetzes aufbaut, wodurch eine
möglichst
effiziente Ausnutzung der bestehenden Netzwerke ermöglicht wird. Eine
weitere Aufgabe besteht darin, die Mobilstationen der dritten Generation
in die Lage zu versetzen, Handover zwischen dem UMTS- und dem GSM-System
durchzuführen.
Dies trifft außerdem
auf paketvermittelte Datenübertragung
zu, insbesondere zwischen dem UMTS und dem für GSM-Systeme konzipierten
allgemeinen Paketfunkdienst, GPRS (General Packet Radio Service).
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Bei
paketvermittelter Datenübertragung
kann zuverlässige,
d.h. bestätigte Übertragung,
oder unzuverlässige,
d.h. unbestätigte Übertragung,
angewendet werden. Bei bestätigter
Datenübertragung
sendet der Empfänger
eine Bestätigung
empfangener Datenpakete PDU (Protocol Data Unit, Protokoll-Dateneinheit)
an den Sender, und somit kann der Sender verloren gegangene oder
beschädigte Pakete
erneut übertragen. Wenn
inter-SGSN (Serving GPRS Support Node, Diensteunterstützungsknoten)
Handover im GPRS-System durchgeführt
wird, wird die Zuverlässigkeit
von Datenübertragung
mittels einer 8-Bit N-PDU-Nummer (Network PDU) sichergestellt, welche
an Datenpakete angehängt
und zum Überprüfen dazu
verwendet wird, welche Datenpakete an den Empfänger übertragen wurden. Bei dem UMTS-System
gemäß den aktuellen
Spezifikationen wird eine 12-Bit RLC-Sequenznummer der RLC-Schicht
(Radio Link Control, Funkverbindungssteuerung) des Paketdatenprotokolls
verwendet, um Zuverlässigkeit
beim Handover zwischen Diensteunterstützungsknoten bei paketvermittelter
Datenübertragung
zu garantieren.
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Beim
Handover von dem GPRS zu dem UMTS ist das UMTS-System für zuverlässigen Handover verantwortlich.
Die Zuverlässigkeit
wird mittels N-PDU-Nummern des GPRS überprüft, welche zum Erzeugen von Identifikationsnummern
verwendet werden, die bei dem Handoverprozess beim UMTS verwendet
werden sollen. Wenn Handover von dem UMTS zu dem GPRS durchgeführt wird,
ist das GPRS-System für
den Handover verantwortlich, in diesem Fall wird die Zuverlässigkeit
auf der Grundlage der Identifizierungsdaten von Datenpaketen überprüft, die
in dem UMTS enthalten sind. Zu diesem Zweck ist eine 8-Bit Datenpaketnummer
für das
UMTS-System konzipiert worden, welche als ein zusätzliches
Byte zu einem Datenpaket einer Konvergenzprotokollschicht PDCP (Packet
Data Convergence Protocol, Paketdatenkonvergenzprotokoll) addiert wird,
die zu dem UMTS-Datenpaketprotokoll gehört. Diese PDCP-PDU-Nummer bildet
somit eine Datenpaketnummer, welche logisch der N-PDU-Nummer des
GPRS entspricht und auf deren Grundlage während des Handover überprüft wird,
ob alle Datenpakete zuverlässig übertragen
worden sind. Es ist außerdem
möglich, die
8-Bit PDCP-PDU-Nummer aus den 12-Bit RLC-Sequenznummern zu bilden,
indem die vier höchstwertigen Bits
entfernt werden. Entsprechende PDCP-PDU-Nummerierung, d.h. N-PDU, kann außerdem bei
internem Handover zwischen Funknetzteilsystemen in dem UMTS (SRNS
Relocation, SRNS Verlagerung) verwendet werden. Die Datenpakete
PDU werden in einen Puffer eingeführt, um zu warten, bis ein
Handover zu einem Diensteunterstützungsknoten
SGSN eines weiteren Systems durchgeführt wird oder zu einem neuen
Funknetzteilsystem SRNS bei dem internen Handover in dem UMTS, und
die übertragenen
Datenpakete können aus
dem Puffer entfernt werden, sobald eine Bestätigung über empfangene Datenpakete
von dem Empfänger empfangen
wird.
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Ein
die vorstehend beschriebene Anordnung betreffendes Problem besteht
in dem Anhängen
des zusätzlichen
Byte, das aus der PDCP-PDU-Nummer gebildet wird, an das Kopffeld
von jedem Datenpaket in der Konvergenzprotokollschicht PDCP. Dies
erhöht
die Last bei der Datenübertragung,
weil ein zusätzliches
Byte in jedem Datenpaket übertragen
wird. Bei normaler Datenübertragung
hat der UMTS-Paketdatendienst keine Verwendung für die PDCP-PDU-Nummer, sie
wird nur beim Handover zwischen dem UMTS und dem GPRS und bei internem
Handover in dem UMTS verwendet.
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Ein
weiteres die vorstehend beschriebene Anordnung betreffendes Problem
besteht in der Erzeugung von PDCP-PDU-Nummern aus RLC-Sequenznummern.
Die RLC-Sequenznummern
werden nacheinander für die
Dateneinheiten RLC-PDU der RLC-Schicht festgelegt. Auf Grund von
Verzögerung
in dem System, kann der Puffer eine große Anzahl von Dateneinheiten
RLC-PDU enthalten. Wenn die RLC-Sequenznummern 255 überschreiten,
welches die größte Dezimalzahl
ist, die durch acht Bits dargestellt werden kann, können zwei oder
mehr Datenpakete dieselbe PDCP-PDU-Nummer
erhalten, weil die vier höchstwertigen
Bits von den zwölf
Bits der RLC-Sequenznummern entfernt werden. In diesem Fall kann
der Empfänger
das zu bestätigende
Datenpaket auf der Grundlage der PDCP-PDU-Nummer des empfangenen Paketes nicht
eindeutig festlegen, und die Zuverlässigkeit beim Handover kann
nicht länger
garantiert werden.
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Mögliches
Multiplexen von Paketdatenübertragungen
in der PDCP-Schicht kann außerdem
ein Problem darstellen, weil die RLC-Schicht unter der PDCP-PDU-Schicht
gleichzeitig Datenpakete von verschiedenen Verbindungen empfängt. Weil
die Zuverlässigkeit
von Handover auf der Verbindungsgrundlage sichergestellt wird, ist
es sehr schwierig, RLC-Sequenznummern für mehrere gleichzeitige Verbindungen
festzulegen, als auch unzuverlässig
in Bezug auf den Handover.
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US-A-5,987,137
offenbart ein Verfahren zum Verwenden von GSM-Verschlüsselung
im Zusammenhang mit einer Übertragung
von Datenpaketen, typischerweise GPRS-Datenpaketen, wobei bei diesem
Verfahren jeder zu sendende Datenrahmen in einer auf GSM-Verschlüsselung
basierenden Weise verschlüsselt wird.
Die Datenpaketnummerierung wird an beiden Endpunkten der Verbindung
aufrechterhalten. Der Empfänger
bestätigt
dem Sender die empfangenen Datenpakete.
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Die
Spezifikation 3GPP TS 25.323 V.3.0.0 (1999–12) „Packet Data Convergence Protocol
(PDCP), Paketdatenkonvergenzprotokoll" offenbart die vorstehend beschriebene,
bestätigte
und unbestätigte
Datenpaketübertragung.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung zum Implementieren des Verfahrens zur Verfügung zu
stellen, um die vorstehend erwähnten
Nachteile zu minimieren. Die Aufgaben der Erfindung werden mit einem
Verfahren und einer Anordnung erreicht, welche durch die Offenbarung
in den unabhängigen
Ansprüchen
gekennzeichnet sind. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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Die
Erfindung beruht auf dem Verwenden einer „virtuellen" Datenpaketnummerierung,
die durch Zähler
bei der Datenpaketnummerierung in der PDCP-Schicht weitergeführt wird.
Sowohl das übertragende
PDCP als auch das empfangende PDCP überwachen die zu übertragenden
Datenpakete mittels Zählern,
und das empfangende PDCP bestätigt
empfangene Datenpakete mittels der Zählerlesung, bevorzugt auf eine
Weise, die normaler bestätigter
Datenübertragung
entspricht, wobei in diesem Fall keine Datenpaketnummern mit den Datenpaketen übertragen
werden müssen.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann eine Datenpaketnummer an Datenpakete angehängt werden,
die unter schlechten Übertragungsbedingungen übertragen
werden oder aufgrund von Beschränkungen
des Systems in gewissen Intervallen. Die Datenpaketnummer wird nicht
zu jedem Datenpaket addiert, allerdings können die Datenpaketzähler synchronisiert
werden.
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Ein
Vorteil des Verfahrens und der Anordnung der Erfindung liegt darin,
dass bei optimalen Übertragungssituationen
bestätigte
Datenübertragung
garantiert werden kann, ohne irgendeine Datenpaketnummer übertragen
zu müssen.
Unter nicht optimalen Übertragungsbedingungen
werden Datenpaketnummern in sehr wenigen Datenpaketen übertragen.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die zu bestätigenden
und die aus dem Puffer zu entfernenden Datenpakete eindeutig bestimmt
werden können.
Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Verfahren gemäß der Erfindung
nicht nur auf internen Handover zwischen Funknetzteilsystemen des
UMTS, sondern auch auf Handover zwischen dem UMTS und dem GPRS angewendet
werden kann, vorausgesetzt, dass entsprechende virtuelle Datenpaketnummerierung
ebenfalls bei zukünftigen
GPRS-Versionen eingeführt
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nun mittels bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen ausführlicher
beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm des
Aufbaus des GSM/GPRS-Systems;
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2 ein Blockdiagramm des
Aufbaus des UMTS-Systems;
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3a und 3b Protokollstapel von Anwenderdatenverbindungen
in dem GPRS und UMTS;
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4 ein Signalisierungsschaubild,
das einen beim Stand der Technik bekannten Handoverprozess von dem
UMTS- zu dem GPRS-System darstellt;
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5 ein Signalisierungsschaubild,
das eine bestätigte
Datenübertragung
und Bestätigung von
Datenpaketen bei PDCP-Datenübertragung
darstellt;
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6 ein Blockdiagramm, das
ein Funktionsmodell der PDCP-Schicht darstellt;
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7 ein Signalisierungsschaubild,
das eine bestätigte
Datenübertragung
darstellt, welche Datenpaketnummerierung gemäß der Erfindung verwendet,
und Bestätigung
von Datenpaketen bei PDCP-Datenübertragung;
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8 den Aufbau eines Datenpakets,
das in der Erfindung verwendet wird; und
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9a, 9b, und 9c den
Aufbau von unterschiedlichen Datenpaketen, die in der Erfindung
verwendet werden.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Verwendung eines Beispiels eines
Paketfunkdienstes des UMTS- und GPRS-Systems erläutert. Die Erfindung ist allerdings
nicht auf diese Systeme beschränkt,
sondern kann auf irgendein paketvermitteltes Datenübertragungsverfahren
angewendet werden, welches Bestätigung von
Datenpaketen auf die nachstehend beschriebene Weise erfordert. Die
Erfindung eignet sich insbesondere sowohl für bestätigten Handover zwischen dem
UMTS und dem GPRS und für
internen Handover zwischen Funknetzteilsystemen in dem UMTS (SRNS
Relocation, SRNS Verlagerung). Dementsprechend kann der in dem vorhergehenden
Fall in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck empfangende PDCP,
durch die entsprechende Funktion des GPRS, d.h. SNDCP ersetzt werden.
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1 stellt dar, inwiefern
das GPRS-System auf der Grundlage des GSM-Systems aufbaut. Das GSM-System
umfasst Mobilstationen MS, welche mit Basis-Sende-/Empfangsstationen
BTS über
Funkwege kommunizieren. Mehrere Basis-Sende-/Empfangsstationen BTS
sind mit einem Basisstationssteuerungsrechner BSC verbunden, welcher
die für
die Basis-Sende-/Empfangsstationen verfügbaren Funkfrequenzen und -kanäle steuert.
Die Basisstationssteuerungsrechner BSC kommunizieren über eine
A-Schnittstelle mit einer Funkdienstevermittlungsstelle MSC, welche
für die
Verbindungseinrichtung/den Verbindungsaufbau und die Leitweglenkung
von Rufen zu den richtigen Adressen verantwortlich ist. Die Funkdienstevermittlungsstelle MSC
wird von zwei Datenbanken unterstützt, welche Informationen über Mobilteilnehmer
enthalten: ein Heimatverzeichnis HLR, welches Informationen über alle
Teilnehmer des mobilen Kommunikationsnetzwerks und der von ihnen
bestellten Dienste enthält,
und ein Besucherverzeichnis VLR, welches Informationen über Mobilstationen
enthält,
welche das Gebiet einer bestimmten Funkdienstevermittlungsstelle
MSC besuchen. Die Funkdienstevermittlungsstelle MSC kommuniziert
mittels einer Netzübergangs-Funkdienstevermittlungsstelle GMSC
mit anderen Funkdienstevermittlungsstellen und mit einem öffentlichen
Fernsprechnetzwerk PSTN. Hinsichtlich einer ausführlicheren Beschreibung des
GSM-Systems wird Bezug genommen auf die ETSI/GSM-Spezifikationen
und auf „The
GSM system for Mobile Communications", von Herrn Mouly und Herrn Pautet,
Palaiseau, Frankreich, 1992, ISBN 2–957190–07–7.
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Ein
mit dem GSM-Netzwerk verbundenes GPRS-System umfasst zwei nahezu
unabhängige
Funktionen, d.h. einen Netzübergangs-GPRS-Unterstützungsknoten
GGSN und einen Dienste-GPRS-Unterstützungsknoten SGSN. Das GPRS-Netzwerk
kann mehrere Diensteunterstützungsknoten
und Netzübergangsunterstützungsknoten
umfassen und typischerweise sind mehrere Diensteunterstützungsknoten
SGSN mit einem Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN verbunden. Sowohl der SGSN-Netzknoten als auch der GGSN-Netzknoten funktionieren
als Leitweglenkungen, welche die Mobilität der Mobilstation unterstützen und das
mobile Kommunikationssystem steuern und Datenpakete unabhängig von
ihrem Aufenthaltsbereich und von dem verwendeten Protokoll an Mobilstationen
weiterleiten. Der Diensteunterstützungsknoten
SGSN kommuniziert über
das mobile Kommunikationsnetzwerk mit einer Mobilstation MS. Die
Verbindung zu dem mobilen Kommunikationsnetzwerk (Gb-Schnittstelle) wird
typischerweise entweder über
die Basis- Sende-Empfangsstation BTS oder den Basisstationssteuerungsrechner
BSC aufgebaut. Der Diensteunterstützungsknoten SGSN hat die Aufgabe
Mobilstationen zu erfassen, die in ihrem Gebiet für Paketfunkverbindungen
geeignet sind, Datenpakete zu diesen Mobilstationen zu senden und
von ihnen zu empfangen und den Aufenthaltsbereich der Mobilstationen
in seinem Bedienungsbereich zu überwachen.
Darüber
hinaus kommuniziert der Diensteunterstützungsknoten SGSN über eine
Signalisierungsschnittstelle Gs mit der Funkdienstevermittlungsstelle
MSC und dem Besucherverzeichnis VLR und über eine Gr-Schnittstelle mit
dem Heimatverzeichnis HLR. Das Heimatverzeichnis HLR enthält außerdem GPRS-Datensätze, welche
mit dem Paketfunkdienst zusammenhängen und schließen die
Inhalte von teilnehmerspezifischen Paketdatenprotokollen ein.
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Der
Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN funktioniert als ein Netzübergang
zwischen dem GPRS-Netzwerk und einem externen Datennetzwerk PDN
(Packet Data Network, Öffentliches
Datennetz). Externe Datennetzwerke schließen ein GPRS-Netzwerk eines
weiteren Netzwerkbetreibers, das Internet, ein X.25-Netzwerk oder
ein privates Lokalnetzwerk ein. Der Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN kommuniziert über
eine Gi-Schnittstelle mit diesen Datennetzwerken. Die zwischen dem
Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN und dem Diensteunterstützungsnetzknoten
SGSN zu übertragenden
Datenpakete werden immer gemäß der GPRS-Norm
eingekapselt. Der Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN enthält
außerdem
die PDP-Adressen (Packet Data Protocol, Paketdatenprotokoll) von
GPRS-Mobilstationen und die Leitweglenkungsdaten, d.h. SGSN-Adressen.
Die Leitweglenkungsdaten werden somit zum Verbinden von Datenpaketen
zwischen dem externen Datennetzwerk und dem Diensteunterstützungsnetzknoten
SGSN verwendet. Das GPRS-Kernnetz
zwischen dem Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN und dem Diensteunterstützungsknoten
SGSN ist ein Netzwerk, welches das IP-Protokoll, vorzugsweise IPv6
(Internetprotokoll, Version 6) verwendet.
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Bei
paketvermittelter Datenübertragung
wird die Verbindung, die durch das Telekommunikationsnetzwerk zwischen
einem Endgerät
und einer Netzwerkadresse angeboten wird, herkömmlicherweise Kontext genannt.
Dies bezieht sich auf eine logische Verbindung zwischen Zieladressen, über welche
Datenpakete zwischen den Zieladressen übertragen werden. Diese logische
Verbindung kann auch bestehen, obwohl keine Pakete übertragen
werden, wobei in diesem Fall die Systemkapazität nicht benutzt wird, welche
für andere Verbindungen
reserviert werden kann. Auf diese Weise unterscheidet sich beispielsweise
der Kontext von einer leitungsvermittelten Verbindung.
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2 zeigt auf vereinfachte
Weise, wie das UMTS-Netzwerk
der dritten Generation im Zusammenhang mit einem erweiterten
GSM-Kernnetz aufgebaut werden kann. In dem Kernnetz kommuniziert
die Funkdienstevermittlungsstelle/Besucherverzeichnis 3G-MSC/VLR mit dem Heimatverzeichnis
HLR und vorzugsweise außerdem
mit dem Dienstesteuerungspunkt SCP eines intelligenten Netzwerks.
Die Verbindung zu dem Diensteunterstützungsknoten 3G-SGSN wird über eine
Gs'-Schnittstelle, und
zu dem öffentlichen
Fernsprechnetz PSTN/ISDN wie vorstehend im Zusammenhang mit dem
GSM beschrieben aufgebaut. Von dem Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN wird eine Verbindung zu externen Datennetzwerken PDN auf
genau die gleiche Weise wie in dem GPRS-System aufgebaut, d.h. über die
Gn-Schnittstelle
zu dem Netzübergangsunterstützungsknoten
3G-GGSN, welcher mit den externen Datennetzwerken PDN verbunden
ist. Sowohl die Funkdienstevermittlungsstelle 3G-MSC/VLR als auch
der Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN kommunizieren über eine
Iu-Schnittstelle mit einem Funknetzwerk UTRAN (UMTS Terrestrial
Radio Access Network, UMTS Terrestrisches Funkzugangsnetz), in welcher
hinsichtlich des GSM/GPRPS-Systems die Funktionalitäten der
A- und Gb-Schnittstelle kombiniert sind. Die Iu-Schnittstelle kann außerdem mit
vollständig
neuen Funktionalitäten
ausgestattet werden. Das Funknetzwerk UTRAN umfasst mehrere Funknetzteilsysteme
RNS, welche aus Funknetzsteuerungsrechnern RNC und Basisstationen
BS bestehen, welche mit den Funknetzsteuerungsrechnern kommunizieren
und außerdem
Netzknoten Bs genannt werden. Die Basisstationen kommunizieren über Funkwege
mit Teilnehmergeräten
UE, typischerweise mit Mobilstationen MS.
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3a und 3b stellen Protokollstapel jeweils bei
dem GPRS und dem UMTS dar. Bei der Übertragung von Anwenderdaten
in den betreffenden Systemen werden Definitionen gemäß diesen
Protokollen verwendet. 3a zeigt
einen Protokollstapel, der zum Übertragen
von Anwenderdaten zwischen der Mobilstation MS und dem Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN in dem GPRS-System verwendet wird. Zwischen der Mobilstation
MS und dem Basisstationssystem BSS des GSM-Netzwerks werden Daten
gemäß dem normalen GSM-Protokoll über die
Um-Schnittstelle übertragen.
An der Gb-Schnittstelle zwischen dem Basisstationssystem BSS und
dem Diensteunterstützungsknoten
SGSN ist die unterste Protokollschicht offen gelassen worden und
in der zweiten Schicht wird ein ATM-Protokoll oder ein Frame-Relay-Protokoll verwendet. Über der
zweiten Schicht addiert eine BSSGP-Schicht (Base Station System
GPRS Protocol, Basisstationssystem-GPRS-Protokoll) Definitionen
für Leitweglenkung
und Qualitätsdienst
und Signalisierungen, welche die Bestätigung von Datenpaketen und
Verwaltung der Gb-Schnittstelle betreffen, zu den zu übertragenden
Datenpaketen.
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Direkte
Kommunikation zwischen der Mobilstation MS und dem Diensteunterstützungsknoten
SGSN wird in zwei Protokollschichten festgelegt, d.h. in dem SNDCP
(Sub-Network Dependent
Convergence Protocol, Teilnetzwerk abhängigen Konvergenzprotokoll)
und der LLC (Logical Link Layer, logischen Verbindungs-/Sicherungsschicht).
Die zu übertragenden
Anwenderdaten werden in der SNDCP-Schicht in eine oder mehrere SNDC-Dateneinheiten
segmentiert, in diesem Fall kann das betreffende TCP/IP oder UDP/IP Kopffeld,
falls gewünscht,
komprimiert werden. Die SNDC-Dateneinheiten
werden in LLC-Rahmen übertragen,
zu welchen Adress- und Steuerinformationen addiert worden sind,
welche die Datenübertragung
betreffen, und wobei die SNDC-Dateneinheiten verschlüsselt werden
können.
Die Funktion der LLC-Schicht besteht darin, eine Datenübertragungsverbindung
zwischen der Mobilstation MS und dem Diensteunterstützungsknoten SGSN
aufrechtzuerhalten und beschädigte
Rahmen erneut zu übertragen.
Der Diensteunterstützungsknoten SGSN
ist verantwortlich für
die Leitweglenkung von Datenpaketen, die von der Mobilstation MS
eintreffen, weiter zu dem richtigen Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN. Ein Tunnelprotokoll (GTP, GPRS Tunnelling Protocol) wird auf
dieser Verbindung zum Einkapseln und zum Tunneln aller Anwenderdaten
und Signalisierungen verwendet, die über das GPRS-Kernnetz übertragen
werden. Das GTP-Protokoll läuft
oberhalb des durch das GPRS-Kernnetz verwendeten IP ab.
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Der
Protokollstapel gemäß 3b, der bei Übertragung
von paketvermittelten Anwenderdaten in dem UMTS verwendet wird,
entspricht weitgehend dem GPRS-Protokollstapel, allerdings bestehen
einige bedeutende Ausnahmen. Wie in 3b zu
sehen ist, kommuniziert beim UMTS der Diensteunterstützungsknoten 3G-SGSN
nicht direkt mit dem Teilnehmergerät UE, wie z.B. einer Mobilstation
MS, in keiner Protokollschicht, sondern alle Daten werden über das
Funknetzwerk UTRAN übertragen.
In diesem Fall funktioniert der Diensteunterstützungsknoten 3G-SGSN hauptsächlich als
eine Leitweglenkung, welche Datenpakete in Übereinstimmung mit dem GTP-Protokoll
an das Funknetzwerk UTRAN überträgt. An der
Uu-Schnittstelle, zwischen dem Funknetzwerk UTRAN und dem Teilnehmergerät UE, erfolgt
Datenübertragung
auf unterer Ebene gemäß dem WCDMA-
oder dem TD-CDMA-Protokoll in der physikalischen Schicht. In Bezug
auf ihre Funktionen ähneln die
RLC- und die MAC-Schicht über
der physikalischen Schicht den entsprechenden Schichten des GSM;
allerdings sind einige Funktionen der LLC-Schicht an die RLC-Schicht
des UMTS übergeben
worden. Eine PDCP-Schicht über
diesen ersetzt hauptsächlich
die SNDPC-Schicht des GPRS-Systems, und die Funktionalitäten der
PDCP-Schicht sind fast denjenigen der SNDP-Schicht ähnlich.
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Das
Signalisierungsschaubild in 4 stellt
einen beim Stand der Technik bekannten Handover von dem UMTS zu
dem GPRS dar. Ein Handover dieser Art wird durchgeführt, wenn
sich die Mobilstation MS während
der Paketdatenübertragung
aus einer UMTS-Zelle zu einer GSM/GPRS-Zelle bewegt, welche einen
unterschiedlichen Diensteunterstützungsknoten
SGSN verwendet. In diesem Fall treffen die Mobilstationen MS und/oder
die Funknetzwerke BSS/UTRAN eine Entscheidung über einen Handover (Schritt 400).
Die Mobilstation sendet eine Aktualisierungsanforderung des Leitwegbereichs
(RA Aktualisierungsanforderung, 402) an einen neuen Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN. Der Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN sendet eine SGSN-Kontextanforderung
(404), welche Mobilitätsverwaltung
der Mobilstation und den PDP-Kontext festlegt, an den alten Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN. Der Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN sendet eine SRNS-Kontextanforderung
(406) an das Funknetzteilsystem SRNS (Serving RNS), das
für die
Paketdatenverbindung verantwortlich war, oder genauer gesagt, an
die Funknetzsteuerungsrechner SRNC (Serving RNC) des Systems. Als
Antwort auf die Anforderung hört
das SRNS auf, Datenpakete an die Mobilstation MS zu senden, führt die
zu übermittelnden
Datenpakete in einen Puffer ein und sendet eine Antwort (SRNS-Kontextantwort, 408)
an den Diensteunterstützungsknoten 408)
3G-SGSN. In diesem Zusammenhang legt das Funknetzteilsystem SRNS
beispielsweise PDCP-PDU-Nummern fest, d.h. N-PDU-Nummern, für Datenpakete,
die in den Puffer einzuführen
sind. Nachdem der Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN Mobilitätsverwaltungsdaten
der Mobilstation MS und PDP-Kontextdaten
erhalten hat, gibt er sie an den Diensteunterstützungsknoten 2G-SGSN weiter
(SGSN-Kontextantwort, 410).
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Falls
erforderlich, kann der Diensteunterstützungsknoten 2G-SGSN die Berechtigung
der Mobilstation in dem Heimatverzeichnis HLR überprüfen (Sicherheitsfunktionen, 412).
Der neue Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN informiert den alten Diensteunterstützungsknoten 3G-SGSN, dass
er bereit ist, Datenpakete von aktivierten PDP-Kontexten (SGSN Kontextbestätigung, 414)
zu empfangen. Als Antwort darauf fordert der Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN das Funknetzteilsystem SRNS auf (SRNS Kontextbestätigung, 416a),
die in seinen Puffer eingeführten
Datenpakete an den Diensteunterstützungsknoten 3G-SGSN weiterzuschicken
(Pakete weiterschicken, 416b), welcher sie an den Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN weiterschickt (Pakete weiterschicken, 418). In Übereinstimmung
mit dem GPRS-System
aktualisiert der Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN einen PDP-Kontext
mit dem Netzübergangsunterstützungsknoten
GGSN (PDP-Kontextanforderung/-Antwort
aktualisieren, 420). Danach informiert der Diensteunterstützungsknoten 2G-SGSN
das Heimatverzeichnis HLR über
den neuen Diensteunterstützungsknoten
(GPRS Aufenthaltsbereich aktualisieren, 422), wobei in
diesem Fall die durch den alten Diensteunterstützungsknoten 3G-SGSN aufgebaute Verbindung
zu dem Funknetzteilsystem SRNS getrennt wird (424a, 424b, 424c, 424d),
die notwendigen Teilnehmerdaten dem neuen Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN übermittelt
werden (426a, 426b), und das Heimatverzeichnis
HLR den neuen Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN bestätigt
(GPRS Aufenthaltsbereichsbestätigung
aktualisieren, 428).
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Der
Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN überprüft danach
die Teilnehmerberechtigungen der Mobilstation MS und ihren Aufenthaltsbereich
und erstellt eine logische Verbindung zwischen dem Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN und der
Mobilstation MS, wonach die Aktualisierungsanforderung des Leitwegbereichs,
die durch die Mobilstation MS vorgenommen wurde, angenommen werden
kann (RA Aktualisierung annehmen, 430). In diesem Zusammenhang
wird die Mobilstation MS außerdem
darüber
informiert, welche Datenpakete, die durch die Mobilstation MS an
das Funknetzteilsystem SRNS des UMTS gesendet wurden, bevor der
Handoverprozess angefangen hat, erfolgreich empfangen worden sind.
Diese Datenpakete werden mit PDCP-PDU-Nummern identifiziert, die
wie vorstehend beschrieben erzeugt werden. Die Mobilstation MS bestätigt die
Annahme der Aktualisierungsanforderung des Leitwegbereichs (RA Aktualisierung
vervollständigt, 432),
und gleichzeitig wird der Diensteunterstützungsknoten 2G-SGSN darüber informiert,
welche der Datenpakete, die durch den Diensteunterstützungsknoten
3G-SGSN über
das Funknetzteilsystem SRNS übermittelt wurden,
bevor der Handoverprozess angefangen hat, von der Mobilstation MS
erfolgreich empfangen worden sind. Danach kann der neue Diensteunterstützungsknoten
2G-SGSN die Übertragung
von Datenpaketen über das
Basisstationssystem BSS (434) einleiten.
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Die
folgende Tabelle illustriert die Erzeugung von 8-Bit PDCP-PDU-Nummern
aus RLC-Sequenznummern und die dadurch verursachten Probleme.
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Aus
der Tabelle ist zu entnehmen, wie zum Beispiel 12-Bit Dezimalzahlen
94, 350, 606 und 862 in 8-Bit Zahlen mit dem vorstehend beschriebenen
Verfahren umgewandelt werden. Weil nur die acht niedrigstwertigen
Bits für
die Umwandlung berücksichtigt
werden, erhalten alle vorstehend genannten Zahlen dieselbe 8-Bit Binärdarstellung.
Wenn der Puffer somit annähernd
900 Dateneinheiten RLC-PDU enthält,
erhalten die Dateneinheiten, welche die vorstehend erwähnten RLC-Sequenznummern enthalten,
dieselbe 8-Bit Darstellung. Wenn der Empfänger dem Sender erfolgreich
empfangene Datenpakete bestätigt,
kann der Sender auf der Grundlage von bestätigten 8-Bit Zahlen nicht zweifelsfrei
wissen, welche Datenpakete aus dem Puffer entfernt werden können.
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5 zeigt wie Datenübertragung
bestätigt
wird und wie sich Datenpakete bewegen, wenn bestätigte Übertragung bei PDCP-Datenübertragung
verwendet wird. Eine PDCP-Entität
empfängt
eine Anforderung (PDCP-DATEN.Anforderung, 500), um sowohl
Datenpakete von dem Anwender als auch Datenpakete PDCP-SDU (Service
Data Unit, Dienstedateneinheit) zusammen mit der Anforderung zu übertragen.
Da diese Pakete Datenpakete der Vermittlungschicht sind, werden
sie auch N-SDUs genannt.
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Die
PDCP-Entität
komprimiert die Kopffelder der Datenpakete und sendet die daraus
resultierenden Datenpakete an die PDCP-PDU RLC-Schicht (RLC-AM-DATEN.Anforderung, 502)
zusammen mit den Identitätsdaten
der Funkverbindung. Die RLC-Schicht ist für das Übertragen (Senden, 504)
von Datenpaketen PDCP-PDU und das Bestätigen erfolgreicher Übertragung
(Senden bestätigt, 506)
verantwortlich. In der PDCP-Entität werden die Datenpakete N-SDU
in einen Puffer eingeführt,
aus dem sie erst entfernt werden, wenn eine Bestätigung (RLC-AM-DATEN.bestätigt, 508) über erfolgreiche Übertragung
von Datenpaketen an den Empfänger
von der RLC-Schicht empfangen wird. Das empfangende PDCP empfängt die
PDCP-PDUs, die von der RLC-Schicht (RLC-AM-DATEN.Anzeige, 510) übertragen
werden, in diesem Fall dekomprimiert die PDCP-Entität die Datenpakete
PDCP-PDU. Somit können
die ursprünglichen
Datenpakete N-SDU wiederhergestellt werden und werden an den Teilnehmer
(PDCP-DATEN.Anzeige, 512) weitergeschickt.
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6 zeigt ein Funktionsmodell
der PDCP-Schicht, in welcher eine PDCP-Entität für jeden Funkträger festgelegt
ist. Weil in den bestehenden Systemen ein separater PDP-Kontext für jeden
Funkträger
festgelegt ist, ist außerdem
eine PDCP-Entität
für jeden
PDP-Kontext festgelegt, und somit ist eine bestimmte RLC-Entität für die Entität in der
RLC-Schicht festgelegt. In dem GPRS-System wird N-PDU-Nummerierung
auf der Grundlage des PDP-Kontexts durchgeführt, deswegen ist dasselbe
Prinzip auch für
das UMTS-System vorgeschlagen worden. In diesem Fall würde die
PDCP-Schicht entsprechende Nummerierung von Datenpaketen auf der
Grundlage der PDCP-Entität
durchführen.
Wenn ähnliche
Nummerierung sowohl bei GPRS als auch bei UMTS verwendet wird, sollte
es keine Probleme beim Handover zwischen den Systemen geben. Dies erfordert
allerdings die Addition von einem Byte zu jedem PDCP-Datenpaket,
welches die Übertragungskapazität des UMTS-Systems
verwendet, insbesondere weil dieses zusätzliche Byte nur beim Handover
zwischen dem UMTS und dem GPRS und bei internem Handover zwischen
den Funknetzteilsystemen des UMTS benötigt wird.
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Im
Prinzip können
die Funktionen der PDCP-Schicht auch durch Multiplexen verschiedener
PDP-Kontexte in der PDCP-Schicht
implementiert werden, in diesem Fall empfängt eine einzelne RLC-Entität in der RLC-Schicht
unter der PDCP-Schicht Datenpakete gleichzeitig von mehreren Funkträgern. In
diesem Fall werden die Datenpaketnummern, die auf der Grundlage
der PDCP-Entität
festgelegt werden, in der RLC-Schicht vermischt, und es ist schwierig,
die von mehreren Funkträgern
eintreffenden Datenpakete voneinander zu trennen, insbesondere wenn
die Datenpaketnummerierung auf RLC-Sequenznummerierung basiert.
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Verlustfreier
Handover, bei welchem Datenpakete beim Handoverprozess nicht verloren
gehen, wird bei zuverlässiger
Datenübertragung
benötigt,
welche bestätigte Übertragung
verwendet. Dies stellt gewisse Anforderungen an die RLC-Schicht
des UMTS-Systems: die RLC-Schicht muss sich im Bestätigungsmodus befinden
und die RLC muss in der Lage sein, die Datenpakete in der richtigen
Reihenfolge zu senden. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind,
kann zuverlässiges
Handover von dem GPRS zu dem UMTS gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung durchgeführt
werden, ohne irgendeine Datenpaketnummer übertragen zu müssen.
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Gemäß der Erfindung
wird eine PDCP-PDU-Sequenznummer für das erste Datenpaket der
Paketdatenverbindung festgelegt und ein vorbestimmter numerischer
Wert, z.B. 0, wird als der Anfangswert für diese Nummer in dem Zähler sowohl
bei dem übertragenden
PDCP als auch bei dem empfangenden PDCP/SNDCP eingestellt. Die Erfindung
kann vorteilhafterweise sowohl für
zuverlässigen
Handover zwischen dem UMTS und dem GPRS als auch für internen
Handover (SRNS Verlagerung) zwischen Funknetzteilsystemen in dem UMTS
angewendet werden. Der in dem vorhergehenden Fall in dieser Beschreibung
verwendete Ausdruck empfangende PDCP, kann durch die entsprechende
Funktion des GPRS, d.h. SNDCP, ersetzt werden.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
wird in 7 dargestellt.
Wenn das übertragende
PDCP ein Datenpaket PDCP-SDU von dem Sender empfängt (700), führt es das
Datenpaket PDCP-PDU in den Puffer ein und addiert auf logische Weise
eine PDCP-PDU-Sequenznummer (702) zu diesem Datenpaket.
Das übertragende
PDCP überträgt das Datenpaket
PDCP-PDU und die auf logische Weise daran angehängte PDCP-PDU-Sequenznummer
an die RLC-Schicht (704) und addiert eins (706)
zu dem Zähler,
welcher den Wert der PDCP-PDU-Sequenznummer bestimmt. Die RLC-Schicht
kann außerdem
optional das Verhältnis
zwischen der PDCP-PDU-Sequenznummer
und der letzten RLC-Sequenznummer des Datenpakets festlegen und
sie im Speicher (708) speichern. Die RLC-Schicht ist für die Übertragung
von PDCP-PDU Datenpaketen zwischen dem Sender und dem Empfänger (710)
verantwortlich, wobei die Datenpakete PDCP-PDU zur Übertragung
in Dateneinheiten RLC-PDU aufgesplittet und mit RLC-Sequenznummern
nummeriert werden. Wenn das empfangende PDCP (712) ein
Datenpaket PDCP-PDU von der RLC-Schicht empfängt, addiert es eins (714)
zu dem Zähler,
welcher den Wert der PDCP-Sequenznummern
festgelegt, und überträgt das Datenpaket PDCP-SDU
an die nächste
Schicht (716).
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Eine
Bestätigung
eines erfolgreich empfangenen Datenpakets wird an den Sender (718)
in der RLC-Schicht gesendet, und die übertragende RLC überträgt diese
Bestätigung
an das übertragende
PDCP (720). Als Antwort auf die Bestätigung entfernt das übertragende
PDCP das fragliche Datenpaket PDCP-SDU aus dem Puffer (722).
Welches das richtige zu entfernende Datenpaket PDCP-SDU ist, wird
vorzugsweise mittels einer logisch an das Datenpaket angehängten PDCP-PDU-Sequenznummer
bestimmt.
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Somit
wird Datenpaketnummerierung gemäß der Erfindung
vorzugsweise „virtuell" durchgeführt, dies bedeutet,
dass keine separaten Datenpaketnummern zu den Datenpaketen addiert
werden, aber die übertragenen
Datenpakete werden auf der Grundlage der Zähler aktualisiert und das empfangende
PDCP und das übertragende
PDCP können
erfolgreiche Übertragung
von Datenpaketen auf der Grundlage von Zählerwerten sicherstellen. Demzufolge
kann bei einem optimalen Fall die Bestätigung von Datenpaketen gemäß der Erfindung
auch so durchgeführt
werden, dass sie der Bestätigung
von Datenpaketen bei normaler vorstehend beschriebener PDCP-Datenübertragung
entspricht. Der tatsächliche
Handoverprozess kann gemäß bekannter Technik
durchgeführt
werden, zum Beispiel wie vorstehend im Zusammenhang mit 4 beschrieben. Es sollte
darauf hingewiesen werden, dass, obwohl die Erfindung im Zusammenhang
mit einem Handoverprozess beschrieben worden ist, die „virtuelle" Datenpaketnummerierung
gemäß der Erfindung
auch bei normaler bestätigter
Datenübertragung
verwendet werden kann, wobei der Empfänger und der Sender derselbe
bleiben, wohingegen sich bei dem Handoverprozess eine Partei verändert.
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Bei
einigen Interferenzsituationen, z.B. wenn das Netzwerk überfüllt ist
oder Störung
auf dem Funkweg vorkommt, kann die RLC-Schicht keine bestätigte Datenübertragung
garantieren. Ein Höchstwert
wird typischerweise für
die übertragende
RLC festgelegt, welcher entweder eine Anzahl für Wiederholungsübertragungen
oder eine Zeitdauer ist, während
welcher die übertragende
RLC versucht, dasselbe Datenpaket erneut zu übertragen. Wenn der Höchstwert überschritten
wird, informiert die RLC-Schicht das empfangende PDCP darüber. Das übertragende
PDCP entfernt das entsprechende Datenpaket im Zusammenhang mit der
nächsten
erfolgreichen Datenpaketübertragung
aus dem Puffer. Dies geschieht ebenfalls wenn mehrere aufeinander folgende
Datenpakete verloren gegangen sind. Die verloren gegangenen Datenpakete
werden aus dem Puffer entfernt, wenn eine Bestätigung des nächsten,
erfolgreich übertragenen
Datenpakets empfangen wird. Wenn die RLC die PDCP-Schicht über alle
verloren gegangenen Datenpakete informieren kann, kann das empfangende
PDCP die PDCP-PDU-Sequenznummern
richtig aktualisieren, und somit bleiben die Sequenznummernzähler des übertragenden
PDCP und des empfangenden PDCP synchronisiert. Bei einigen Interferenzsituationen
kann allerdings die RLC-Schicht nicht garantieren, dass die PDCP-Schicht über verloren
gegangene Datenpakete informiert wird, wobei in diesem Fall die
PDCP-PDU-Sequenznummernzähler
in dem übertragenden
PDCP und dem empfangenden PDCP asynchron werden können.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann diese Asynchronisierung durch Senden, in gewissen
Intervallen, einer PDCP-PDU-Sequenznummer mit den Datenpaketen PDCP-PDU
korrigiert werden. Wenn das empfangende PDCP ein übertragenes
Datenpaket PDCP-PDU und eine daran angehängte PDCP-PDU-Sequenznummer
empfängt,
vergleicht es die PDCP-PDU-Sequenznummer mit dem Zählerwert, und
falls erforderlich, aktualisiert es den Zählerwert auf die entsprechende
PDCP-PDU-Sequenznummer des empfangenen Datenpakets. Das Anhängen der
PDCP-PDU-Sequenznummer
an das Datenpaket PDCP-PDU kann vorzugsweise in den Einstellungen
des Systems festgelegt werden, wobei in diesem Fall die PDCP-PDU-Sequenznummer
beispielsweise an jedes zehnte oder an jedes hundertste Datenpaket
PDCP-PDU angehängt
werden kann. Außerdem
ist es möglich
festzulegen, dass die PDCP-PDU-Sequenznummer immer an das Datenpaket
PDCP-PDU im Zusammenhang mit einem gewissen Prozess angehängt wird,
z.B. nach der Verwerfung des Datenpakets in der vorstehend beschriebenen
RLC-Schicht oder nach einem Handoverprozess. Somit muss die PDCP-PDU-Sequenznummer,
selbst bei schlechten Übertragungsbedingungen, nicht
an jedes Datenpaket angehängt
werden, sondern erneute Synchronisation des Systems kann vorzugsweise
durch Senden der PDCP-PDU-Sequenznummer nur in einigen Datenpaketen,
vorzugsweise in wenigen, garantiert werden. Natürlich ist Datenübertragung
in der vorstehend beschriebenen Situation nicht zuverlässig, weil
Datenpakete verschwinden können,
aber die Übertragung
von Datenpaketen kann fortgesetzt werden, weil der Sender und der
Empfänger
schnell synchronisiert werden.
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8 stellt einen Aufbau des
Datenpakets PDCP-PDU der PDCP-Schicht gemäß der Erfindung dar. Das Datenpaket
PDCP-PDU gemäß der Erfindung
kann sowohl verwendet werden, wenn die PDCP-PDU-Sequenznummer von
dem Datenpaket weggelassen wird, als auch wenn sie in gewissen Intervallen,
die von dem System festgelegt sind, hinzugefügt wird. Das erste Byte des
Datenpakets PDCP-PDU umfasst ein Bit (N), dessen Wert anzeigt, ob
eine PDCP-PDU-Sequenznummer
an das Datenpaket PDCP-PDU angehängt
wird oder nicht. Das Bit 0 zeigt an, ob ein Optimierungsalgorithmus
zum Bilden eines Datenpakets PDCP-PDU verwendet wird. Wenn das Bit
0 den Wert 1 erhält,
wird Optimierung verwendet, und es wird genauer mit einem 12-Bit
Optimierungsfeld (OPT) festgelegt, welches vier Bits von dem ersten
Byte des Datenpakets PDCP-PDU und alle Bits des zweiten Byte enthält. Werte
des Optimierungsfelds werden verwendet, um beispielsweise das Komprimierungsverfahren
des Kopffelds und den Datenpakettyp zu bestimmen. Auf der Grundlage
der Optimierungsfeldwerte kann das empfangende PDCP entgegengesetzte
Prozeduren an dem Datenpaket durchführen, wie z.B. Dekomprimierung
des Kopffelds. Es gibt keine vorbestimmten Werte für das Optimierungsfeld, aber
der Sender und der Empfänger
einigen sich immer in einer Verhandlung über PDCP Parameter getrennt darauf.
Ein PDCP-PDU-Sequenznummernfeld, das ein Byte enthält, d.h.
acht Bits, ist optimal und wird verwendet, wenn Bit N den Wert 1
erhält.
In diesem Fall wird die PDCP-PDU-Sequenznummer
zu dem Datenpaket PDCP-PDU addiert. Die tatsächlichen, in dem Datenpaket
zu übertragenden
Anwenderdaten werden nach diesen Definitionen angehängt.
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Der
vorstehend beschriebene Datenpaketaufbau ist nur ein Beispiel dafür, wie ein
PDCP-PDU-Datenpaket gemäß der Erfindung
gebildet werden kann. Alternativ können die Information, die in
den Datenpaketen PDCP-SDU enthalten sind, die von den oberen Anwendungsebenenschichten
eintreffen, von der PDCP-Schicht unter Verwendung von drei unterschiedlichen
Datenpaketen PDCP-PDU weitergeleitet werden: PDCP-ohne-Kopf-PDU,
PDCP-Daten-PDU und PDCP-Sequenznummer-PDU, welche jeweils in 9a, 9b und 9c dargestellt
sind.
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Gemäß 9a umfasst PDCP-ohne-Kopf-PDU
nur Daten, d.h. das PDCP-SDU wird als solches von den oberen Schichten empfangen.
Somit hängt
die PDCP-Schicht keine Informationen an das PDCP-SDU an, in diesem
Fall wird das gesamte PDCP-PDU für
die Nutzinformationen verwendet. Daraus folgt, dass das PDCP-ohne-Kopf-PDU
vorzugsweise bei vorstehend beschriebener, bestätigter Datenübertragung
verwendet wird, bei welcher Datenpaketnummerierung mittels Zählern beibehalten
wird.
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Ein
einzelnes Byte (acht Bits) ist zu dem PDCP-Daten-PDU von 9b addiert worden, um den
fraglichen PDCP-Typ und das für
das Kopffeld des PDCP-SDU anzuwendende Komprimierungsverfahren anzuzeigen.
Tatsächlich
schließen
die Aufgaben der PDCP-Schicht Funktionen ein, welche die Verbesserung
von Kanalkapazität
betreffen, welche typischerweise auf Optimierung von Datenpaketkopffeldern
mittels unterschiedlicher Komprimierungsalgorithmen beruhen.
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Das
PDCP-Sequenznummer-PDU von 9c umfasst
auch ein entsprechendes zusätzliches
Byte, um den PDU-Typ und das für
das PDCP-SDU-Kopffeld anzuwendende Komprimierungsverfahren anzuzeigen. Zusätzlich dazu
ist eine PDCP-PDU-Sequenznummer mit einer Länge von zwei Bytes, d.h. 16
Bits, dazu addiert worden. Sowohl bei dem PDCP-Daten-PDU als auch
dem PDCP-Sequenznummer-PDU wird der PDU-Typ mit drei Bits angezeigt,
und somit trennt er das PDCP-Daten-PDU von dem PDCP-Sequenznummer-PDU.
Das zu verwendende Komprimierungsverfahren wird mit fünf Bits
angezeigt.
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Eine
der Funktionen der PDCP-Schicht besteht darin, Datenpakete PDCP-PDU
und, falls erforderlich, PDCP Sequenznummern, die mit den Paketen
zusammenhängen,
zu einem neuem Funknetzteilsystem bei internem Handover (SRNS Verlagerung)
zwischen Funknetzteilsystemen in dem UMTS zu übertragen. Während des
Handover können
die vorstehend beschriebenen Interferenzsituationen die Datenpaketzähler asynchron
machen und eine Situation verursachen, in welcher das übertragende
PDCP ein Datenpaket gesendet hat (z.B. PDCP-ohne-Kopf-PDU), aber
es ist dem empfangenden PDCP noch nicht übergeben worden. Wenn der Höchstwert
für Wiederholungsübertragungen überschritten
worden ist, wird die Verwerfungsfunktion von Datenpaketen in der
RLC-Schicht beendet. Die übertragende
RLC informiert das übertragende
PDCP darüber, und
das übertragende
PDCP entfernt das fragliche Datenpaket aus dem Puffer. Als ein Ergebnis
davon, wartet das empfangende PDCP auf ein Datenpaket, welches sich
nicht mehr in dem Puffer des übertragenden
PDCP befindet, und somit können
die Datenpaketzähler
nicht synchronisiert werden. Eine solche Fehlersituation kann zum
Auslösen
des Funkträgers
führen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist das übertragende
PDCP dazu vorgesehen, eine Datenpaketnummer mit dem ersten Datenpaket
in dem Puffer zu senden, d.h. es wird ein Datenpaket PDCP-Sequenznummer-PDU
verwendet. Daraus folgt, dass das empfangende PDCP seinen Datenpaketzähler mit
dem übertragenden
PDCP synchronisiert, indem die gesendete Datenpaketnummer verwendet
wird, welches der schnellstmögliche
Weg ist, um eine Synchronisierung zu erreichen. Darüber hinaus
kann Datenübertragung weitergeführt werden,
sobald die Zähler
synchronisiert worden sind, und es ist nicht notwendig, den Funkträger auszulösen, woraus
ein größerer Informationsverlust
resultieren könnte.
Nach der Synchronisierung kann Datenübertragung unter Verwendung
des Datenpaketformats weitergeführt
werden, das für
den Funkträger
festgelegt wurde, z.B. PDCP-ohne-Kopf-PDU Datenpakete.
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Für einen
Fachmann ist offensichtlich, dass in dem Maß, wie sich die Technologie
weiterentwickelt, das erfindungsgemäße Konzept auf unterschiedlichen
Wegen implementiert werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen
sind somit nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können innerhalb
des Umfangs der Ansprüche
variieren.
