-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kommunikationssysteme
und im Besonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuweisen
eines Kanals zu einer Ferneinheit in einem Kommunikationssystem.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die
Architektur von Systemen zur drahtlosen Kommunikation der nächsten Generation
muss in der Lage sein, ein Netz von Diensten zur Verfügung zu stellen,
das vergleichbar ist mit dem der drahtgebundenen Dienste. Ein derartiger,
für die
Codemultiplexarchitektur ("CDMA
= code division multiple access")
der nächsten
Generation vorgesehener Dienst ist Multicasting. Laut Definition
ist Multicasting ein Verfahren, das die Übertragung von Information
an meh rere Ziele zur Verfügung
stellt, ohne den gleichen Informationsgehalt an jedes Ziel separat
zu übertragen.
-
Typischerweise
erzeugt Multicasting in einem Netzwerk ein hohes Verkehrsaufkommen.
Insbesondere werden große
Anteile des Verkehrs erzeugt, weil jedes Individuum, das an einer
Multicasting-Session beteiligt ist, über das Netzwerk Aufwärtsverbindungsinformationen übergibt.
Die Höhe des
Verkehrs ist direkt mit dem Anteil an Daten verbunden, der über das
Netzwerk gesendet wird. Demzufolge ist es für ein Kommunikationssystem
vorteilhaft, so wenig wie möglich
zu senden, um die Netzwerküberlastung
zu verringern. Deshalb besteht ein Bedarf an einem Verfahren und
einer Vorrichtung zur Kanalzuweisung in einem System für drahtlose
Kommunikation, welche den Netzwerk-Verkehr minimieren.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist ein Blockdiagramm
eines Kommunikationssystems gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist ein Blockdiagramm
der Basisstation der 2 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist ein Flussdiagramm,
das den Betrieb der Basisstationen der 1 und 2 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
4 ist ein Blockdiagramm
einer Mehrfach-Steuereinheit der 1 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
5 ist ein Flussdiagramm,
das den Betrieb einer Mehrfach-Steuereinheit der 1 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
6 ist ein Flussdiagramm,
das den Betrieb einer Mehrfach-Steuereinheit der 1 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Detaillierte
Beschreibung der Zeichnungen
-
Um
den Bedarf nach einer Sendung innerhalb eines Kommunikationssystems,
die die Netzwerküberlastung
reduziert, anzugehen, wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Kanalzuweisung innerhalb eines Kommunikationssystems hiermit zur Verfügung gestellt.
Während
eines Gruppenanrufs empfängt
jede Ferneinheit eine Abwärtsverbindungs-Zusatzübertragung,
die Hochgeschwindigkeitsdaten (z. B. Video) enthält. Es wird für jede Basisstation
ein einzelner Zusatzkanal benutzt. Auf der Aufwärtsverbindungsseite wird der
Zusatzkanal unter allen Ferneinheiten geteilt, wobei es jedoch nur
einer Ferneinheit erlaubt ist, zu einer Zeit unter Verwendung des
Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanals
zu senden. Es wird eine Entscheidung getroffen, dahingehend, welche
Ferneinheit eine Fundamentalkanal-Aufwärtsverbindung mit der höchsten Sprachenergie
zur Verfügung
stellt, und dieser Ferneinheit wird der zusätzliche Aufwärtsverbindungskanal
zugewiesen. Die Ferneinheit, die momentan unter Verwendung des zusätzlichen
Aufwärtsverbindungskanals sendet,
erhält
ihre Übertragungen
(mittels Abwärtsverbindungs-Zusatzkanälen) an
alle anderen Ferneinheiten, die am Multicasting teilnehmen, übermittelt.
Nachdem es nur einer einzigen Ferneinheit erlaubt ist, über einen
Aufwärtsverbin dungs-Zusatzkanal
zu senden, wird die Netzwerküberlastung
beträchtlich
verringert.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Zuweisen eines Kanals
zu einer Ferneinheit innerhalb eines Systems zur drahtlosen Kommunikation.
Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens einer Mehrzahl
von Aufwärtsverbindungssendungen
von einer Mehrzahl von Ferneinheiten und des Bestimmens der Ferneinheit
aus der Mehrzahl von Ferneinheiten. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Ferneinheit basierend auf einer
Energie der Aufwärtsverbindungssendungen
der Ferneinheit bestimmt. Der Ferneinheit wird ein Aufwärtsverbindungskanal
mit hoher Datenrate basierend auf der Bestimmung zugewiesen.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst zusätzlich ein Verfahren zum Zuweisen
eines Kanals zu einer Ferneinheit innerhalb eines Systems zur drahtlosen
Kommunikation. Das Verfahren umfasst die Schritte des Empfangens
einer Mehrzahl von Aufwärtsverbindungs-Kommunikationssendungen
von einer Mehrzahl von Ferneinheiten und des Bestimmens einer Ferneinheit
mit der Übertragung
mit der höchsten
Energie aus der Mehrzahl von Aufwärtsverbindungssendungen. Der
Ferneinheit wird ein zweites Aufwärtsverbindungs-Kommunikationssignal
basierend auf der Bestimmung zugewiesen.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung, die Kanalschaltkreise
umfasst, die eine Mehrzahl von Aufwärtsverbindungs-Kommunikationssignalen,
die von einer Mehrzahl von Ferneinheiten gesendet wurden, als Eingang
aufweist sowie eine Logikeinheit umfasst, die als Eingang einen
Kanalzuweisungsbefehl aufweist. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Kanalzuweisungsbefehl ein Befehl,
um einer Ferneinheit einen Hochgeschwindigkeitsdatenkanal basierend
auf der Energie des Aufwärtsverbindungs-Kommunikationssignals
der Ferneinheit zuzuweisen.
-
Bezugnehmend
auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen,
ist 1 ein Blockdiagramm
eines Kommunikationssystems 100 gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet das Kommunikationssystem 100 eine
CDMA-Architektur
der nächsten
Generation, wie in dem Dokument "cdma2000
International Telecommunication Union-Radio communication (ITU-R)
Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission" beschrieben, aber
in alternativen Ausführungsformen
kann das Kommunikationssystem 100 andere analoge oder digitale
Zellkommunikationssystemprotokolle verwenden wie etwa, ohne darauf
beschränkt
zu sein, das GSM-Protokoll der nächsten
Generation ("GSM
= global system for mobile communications"/globales System für mobile Kommunikationen) oder
das in dem Dokument "Personal
Station-Base Station
Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple
Access (CDMA) Personal Communication Systems" (American National Standards Institute
(ANSI) J-STD-008)
beschriebene CDMA-Systemprotokoll.
-
Das
Kommunikationssystem 100 enthält ein Netzwerk 112,
das an RANs ("RAN
= radio access networks"/Funkzugangsnetzwerke) 121–122 gekoppelt
ist. Jedes RAN 121–122 umfasst
eine Mehrzahl an Fern- bzw. Mobileinheiten ("MU = mobile units") 113–118, mindestens eine
BTS ("BTS = base
transceiver station"/Basiscodeumsetzerstation) 101–102 und
mindestens eine MCU ("MCU
= multiple control unit"/Mehrfachsteuereinheit) 119–120.
Obwohl nicht abgebildet, enthalten die RANs 121–122 zusätzlich gut
bekannte Netzwerkelemente wie etwa MSCs ("MSC = mobile switching centers"/Mobilfunkvermittlungsstellen),
CBSCs ("CBSC = centralized
bare Station controller"/zentralisierte
Basisstationscontroller) in einem leitungsvermittelten Netzwerk
oder wie etwa RNCs ("RNC
= radio network controller"/Funknetzwerkcontroller),
Gatekeeper (GK) und GateWays (GW) in einem paketvermittelten Netzwerk.
Es ist vorgesehen, dass Netzwerkelemente innerhalb des Kommunikationssystems 100 in
wohlbekannter Art und Weise mit Prozessoren, Speicherbausteinen, Befehlssätzen und ähnlichem
konfiguriert sind, die in geeigneter Weise funktionieren, um die
im folgenden beschriebenen Funktionen durchzuführen.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Basisstationen 101–103 dazu
geeignet, eine Multicasting-Session über das Netzwerk 112 zur
Verfügung
zu stellen. Insbesondere verwenden die Basisstationen 101–102 das
Internetgruppenmanagementprotokoll (IGMP), wie in den RFC-Dokumenten
1112 und 2236 ("RFC
= Funknetzwerkcontroller"/Anfrage
nach Kommentaren) der IETF ("IETF
= Internet Engineering Task Force"/Arbeitsgruppe Internettechnik) beschrieben,
um Multicasting zur Verfügung
zu stellen. Die Ferneinheiten 113–118, die eine Multicasting-Session
empfangen möchten, überwachen
eine Multicasting-Ankündigungsnachricht
auf einem Systemübermittlungskanal,
um eine zu empfangende Session zu bestimmen. Die Übermittlungskanäle sind
Teil des gemeinsamen physikalischen Vorwärts-/Pagingkanals, wie im Dokument "Mobile Station-Base
Station Compatibility Standards for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum
Cellular Systems" Telecommunications
Industry Association Interim Standard 95A, Washington, DC July 1993
(IS-95A) beschrieben, was hiermit durch Bezug eingefügt wurde.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten die Ankündigungsnachrichten Informationen über Multicasting-Ereignisse,
die für
die Ferneinheiten 113–118 verfügbar sind.
Die Informationen enthalten die Internetprotokolladresse (IP) der
Session, die Portnummer, die Zeit und die Dauer der Übertragung
und eine kurze Beschreibung des Ereignisses. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Zusatzkanalanfrage-/Bewilligungs-/Steuerungsnachrichten
für die
CDMA-Luftschnittstelle
als Nutzlast in den TIA/EIA/95-Datenburstnachrichten
befördert.
Eine erweiterte Bursttypzuweisung ("extended burst type assignment") des 0×8001, wie
in TIA/EIA/TSB58-B Tabelle 4.2-1 definiert, wird verwendet, um anzuzeigen,
dass Datenburst Dispatch-Steuernachrichten
befördert.
-
Die
Basisstationen 101–102 treten
einer Multicasting-Session
bei und leiten sie über
die Luftschnittstelle über
einen Hochgeschwindigkeitsdatenkanal (Zusatzkanal) weiter, wenn
es zumindest eine Ferneinheit 113–118 gibt, die eine
Teilnahme an der Session beantragt hat. Sowie eine Ferneinheit die Teilnahme
an einem Multicasting-Ereignis beantragt, wird der Ferneinheit ein
gemeinsamer Zusatzkanal zugewiesen und die Multicasting-Session
wird an alle Ferneinheiten, die momentan an dem Multicasting teilnehmen, übermittelt.
-
2 ist ein Blockdiagramm
der Basisstationen 101-102 der 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Basisstationen 101–102 umfassen
eine Logikeinheit 201, Sende-Empfangsschaltungen, die eine
oder mehrere gemeinsame Steuerkanalschaltungen 204 umfassen,
eine oder mehrere Fundamentalkanalschaltungen 203, eine
oder mehrere Zusatzkanalschaltungen 205, einen Addierer 211 und
einen Modulator 215. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Kommunikation mit den Ferneinheiten 113–118 unter
Verwendung der Zusatzkanalschaltung 205 und/oder Fundamentalkanalschaltung 203 stattfinden.
Insbesondere verwenden die Basisstationen 101-103 zwei
Kanalklassen, die sowohl für Vorwärts- als
auch für
Rückwärtssendungen
definiert sind. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Fundamentalkanäle 203 ähnlich zu
den bestehenden CDMA-Verkehrskanälen,
die für
Sprache und Signalgebung verwendet werden. In ähnlicher Weise wird der gemeinsame
Steuerkanal 204 zur Übermittlung von
Systeminformationen und Steuersignalgebung zusammen mit den Multicasting-Ankündigungsinformationen
verwendet.
-
Wenn
eine Multicasting-Session (oder ein Gruppenanruf) gesendet wird,
werden die Fundamentalkanäle 203 oder
gemeinsame Steuerkanäle 204 (d.
h. Kanäle
mit niedriger Datenrate) verwendet, um die Internetgruppenmanagementprotokollnachrichten
(IGMP) zum Anmelden und Abmelden einer Multicasting-Session zu senden.
Die Fundamentalkanäle 203 werden
ebenso dazu verwendet, Sprachdaten der am Gruppenanruf beteiligten
Ferneinheiten 113–118 zu
empfangen oder an diese zu senden. Der CDMA-Verkehr und gemeinsame
Steuerkanäle
sind im Detail sowohl in IS-95A als auch im Dokument "RTT candidate submission" beschrieben. Zusätzlich wird
eine weiche Übergabe
(eine gleichzeitige Kommunikation, die mehr als eine Fundamentalkanalschaltung 203 verwendet)
durch die Verwendung der Fundamentalkanalschaltung 203 unterstützt.
-
Die
Zusatzkanalschaltung 205 wird zum Kommunizieren von Diensten
mit hoher Datenrate (z. B. Multicasting-Paketdaten, Video,..., etc.) an Ferneinheiten 113–118 verwendet.
Die Datenrate des Zusatzkanals wird vor der Übertragung spezifiziert. Mehrfachdatenquellen
werden auf diesem Kanal einem Zeitmultiplexen unterzogen. Zusätzlich kann
die Dienstqualität
(z. B. die Framefehlerrate ("FER
= frame error rate")
die Bitfehlerrate ("BER
= bit error rate")
und/oder die Übertragungsverzögerung)
dieses Kanals eingestellt und unabhängig vom Fundamentalkanal bedient
werden. Eine Beschreibung sowohl des Zusatz- als auch des Fundamentalkanals
kann in der US-Patentschrift Nr. 6,144,651 (Anwaltaktenzeichen Nr.
CE03870R) Rihchiuso et al., übertragen
an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung und hiermit durch
Bezugnahme eingefügt,
gefunden werden.
-
Die
Datensendung und Kanalzuweisung von den Basisstationen 101–102 gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung findet wie folgt statt: Die Rückzugriffskanalschaltung
(gemeinsame Steuerung) empfängt
eine Beteiligungsnachricht von einer Ferneinheit, um an einer Mulitcasting-Session
teilzunehmen. Die Beteiligungsnachricht wird bevorzugt über einen
Verkehrskanal gesendet, der bereits zwischen der Ferneinheit und der
Basisstation festgelegt wurde. Wie oben beschrieben, umfasst die
Beteiligungsnachricht eine IGMP-Nachricht, um an der Multicasting-Session teilzunehmen.
Die Logikeinheit 201 bestimmt, ob sie momentan an der beantragten
Multicasting-Session teilnimmt (d. h. eine andere Ferneinheit ist
momentan an der Session beteiligt) und wenn dem so ist, wird eine
Bestätigungsnach richt
("Ack = acknowledgement") an die Ferneinheit
gesendet. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung enthält
die Ack-Nachricht den augenblicklichen Kanal (d. h. den zugewiesenen
Walsh-Code und den Long-Code),
wobei der Long-Code eine Funktion der Multicasting-IP-Adresse ist. In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
die Ack-Nachricht den Zusatzkanal-Walsh-Code und den Long-Code,
der von der Ferneinheit zum Demodulieren der Multicasting-Session
benutzt wird. In der bevorzugten Ausführungsform bestimmt, wenn die
Basisstationen 101–102 momentan
nicht an einer Multicasting-Session teilnehmen, die Logikeinheit 201 die Multicasting-Adresse
und sendet eine Anfragenachricht, die die Teilnahme an der Multicasting-Session beantragt.
-
Während der
Multicasting-Session empfängt jede
Ferneinheit 113–118 Abwärtsverbindungs-Zusatzsendungen 109–110,
die Hochgeschwindigkeitsdaten enthalten (z. B. Video). In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein einziger Zusatzkanal für jede Basisstation 101–102 verwendet.
Auf der Aufwärtsverbindungsseite
wird der Zusatzkanal unter allen Ferneinheiten geteilt, wobei lediglich
einer Ferneinheit 113–118 erlaubt
ist, zu einer Zeit unter Verwendung des Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanals
zu senden. Die Ferneinheit, die momentan unter Verwendung des Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanals
sendet, übermittelt ihre Übertragung
(über die
Abwärtsverbindungs-Zusatzkanäle 109-110) an
alle anderen Ferneinheiten, die an dem Multicasting teilnehmen.
Beispielsweise, wie in 1 abgebildet,
nehmen die Ferneinheiten 113–118 an einer Multicasting-Session
teil, wobei die Ferneinheit 118 Hochgeschwindigkeitsdaten über den
Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal 111 zur
Verfügung stellt.
Die Hochgeschwindigkeitsdaten werden an alle Ferneinheiten 113–118,
die an der Session über
die Abwärtsverbindungs-Zusatzkanäle 109–110 teilnehmen,
gesendet.
-
Obwohl
lediglich eine Ferneinheit 113–118 gleichzeitig
Hochgeschwindigkeitsdaten der Multicasting-Session zur Verfügung stellen
kann, können alle
Ferneinheiten 113–118 gleichzeitig
(über Sprache
und alle Steuernachrichten) an der Session über die Fundamentalverkehrskanäle 103–108 teilnehmen.
Damit können,
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, alle Ferneinheiten 113–118 Sprachverkehr über die
Aufwärtsverbindungs-Fundamentalkanäle 101–103 zur
Verfügung
stellen. Der Sprachverkehr für
alle Ferneinheiten 113–118 wird
kombiniert (wie unten erläutert)
und an alle Ferneinheiten 113-118 über einen Abwärtsverbindungs-Fundamentalverkehrskanal
gesendet.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann jede Ferneinheit 113–118 unter
Verwendung des Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanals
senden. Es wird eine Entscheidung getroffen, welche Ferneinheit
eine Fundamentalkanal-Aufwärtsverbindung
mit der höchsten
Sprachenergie zur Verfügung
stellt, und dieser Ferneinheit wird der Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal
zugewiesen. Beispielsweise, unter Bezugnahme auf 1, besitzt der Aufwärtsverbindungs-Fundamentalkanal 107 die höchste Sprachenergie
aller Aufwärtsverbindungs-Fundamentalkanäle 103–108,
da der Zusatzkanal 111 an die Ferneinheit 118 zugewiesen
wurde. Damit wird gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl an Aufwärtsverbindungssendungen von
einer Mehrzahl von Ferneinheiten empfangen. Es wird eine Bestimmung getroffen,
welche Ferneinheit die höchste
Aufwärtsverbindungs-Sendeenergie
besitzt, und dieser Ferneinheit wird der Aufwärtsverbindungskanal mit der höchsten Datenrate
zugewiesen. Dieser Prozess wiederholt sich periodisch, wobei ständig neue
Ferneinheiten dem Hochgeschwindigkeitsdatenkanal basierend auf ihrer
Sendeenergie zugewiesen werden. Damit wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu einem späteren Zeitpunkt eine zweite
Mehrzahl an Aufwärtsverbindungssendungen
von einer Mehrzahl von Ferneinheiten empfangen, und es wird eine
zweite Ferneinheit bestimmt und dem Zusatzkanal wie oben beschrieben
zugewiesen.
-
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
es lediglich einer einzigen Ferneinheit 113–118,
auf einem Zusatzkanal zu einem Zeitpunkt zu senden. Nachdem dies
so ist, wird der Über-die-Luft-Verkehr
stark reduziert. Zusätzlich
wird, nachdem Hochgeschwindigkeitssendungen beschränkt sind,
der Netzwerkverkehr in ähnlicher
Weise reduziert.
-
3 ist ein Flussdiagramm,
das den Betrieb der Basisstationen der 1 und 2 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die folgende Beschreibung setzt
voraus, dass die Ferneinheiten 113–118 aktiv an einem Gruppenanruf
teilnehmen, wobei jeder ein eindeutiger Verkehrskanal zugewiesen
ist und ein geteilter Aufwärtsverbindungs-
und ein Abwärtsverbindungs-Zusatzkanal
zugewiesen ist. Der Logikablauf beginnt mit Schritt 301,
in dem die Logikeinheit 201 eine Mehrzahl an Aufwärtsverbindungs-Verkehrskanalsendungen
von den Ferneinheiten 113–118, die in dem Gruppenanruf
beteiligt sind, empfängt.
Als nächstes
bestimmt im Schritt 303 die Logikeinheit 201,
ob eine am Anruf beteiligte Ferneinheit innerhalb des Abdeckungsgebiets
der Basisstation aktiv auf einem Aufwärtsver bindungs-Zusatzkanal
sendet. Wenn eine lokale Ferneinheit aktiv auf einem Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal
sendet, fährt
der Logikablauf mit Schritt 305 fort, in dem die Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanaldaten
an das Netzwerk 112 übertragen
werden. Wenn mit Schritt 303 es bestimmt ist, dass keine
an dem Gruppenanruf beteiligte Ferneinheit momentan auf einem Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal
sendet, fährt
der Logikablauf mit Schritt 307 fort. Mit Schritt 307 überträgt die Logikeinheit 201 die
empfangenen Signale über
die Verkehrskanäle
an die MCU 119–120.
-
Mit
Schritt 309 empfängt
die Logikeinheit 201 Abwärtsverbindungs-Verkehrskanaldaten
und Abwärtsverbindungs-Zusatzkanaldaten
vom Netzwerk 112. Zusätzlich
empfängt
die Logikeinheit 201 einen Zuweisungsbefehl für einen
Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal
von der MCU. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung bestehen die Abwärtsverbindungs-Verkehrskanaldaten aus
einer Kombination einer Mehrzahl von Sprachsendungen der Ferneinheit-Aufwärtsverbindung
für die
am Anruf beteiligten Ferneinheiten. Die Abwärtsverbindungs-Zusatzkanaldaten
sind Daten, die von einer Ferneinheit gesendet wurden, die aktiv
auf einem Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal
sendet. Schließlich
umfasst der Zuweisungsbefehl für
den Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal Anweisungen,
auf die hin der Ferneinheit die Erlaubnis gegeben werden sollte,
Daten unter Verwendung des Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanals
zu senden.
-
Mit
Schritt 311 übermittelt
die Basisstation die Abwärtsverbindungs-Zusatzkanaldaten
und die Abwärtsverbindungs-Verkehrskanaldaten
an alle am Anruf beteiligten Ferneinheiten 113–118.
Mit Schritt 313 bestimmt die Logikeinheit 201 (über den
Zusatzkanalzuweisungsbefehl), ob einer am Anruf beteiligten Ferneinheit
innerhalb des Abdeckungsgebiets der Basisstation der Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal zugewiesen
werden sollte. Wenn bei Schritt 313 bestimmt wurde, dass
eine Ferneinheit innerhalb des Abdeckungsgebiets der Basisstation
der Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal zugewiesen
werden sollte, fährt
der Logikablauf mit Schritt 315 fort, in dem der Kanal
zugewiesen wird, im anderen Falle endet der Logikablauf mit Schritt 317.
-
Wie
oben erläutert,
ist es gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung lediglich einer einzigen Ferneinheit
erlaubt, zu einer Zeit unter Verwendung des Zusatzkanals zu senden. Der
Zusatzkanal wird unter den Ferneinheiten geteilt, so dass jede an
einem Gruppenanruf beteiligte Ferneinheit unter Verwendung des Zusatzkanals
senden kann. Nachdem dies so ist, wird der Über-die-Luft-Verkehr stark reduziert. Zusätzlich, nachdem
die Hochgeschwindigkeitssendungen beschränkt sind, wird der Netzwerkverkehr
in ähnlicher Weise
reduziert.
-
4 ist ein Blockdiagramm
einer MCU der 1 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
-
Die
MCU 119/120 umfasst die Logikeinheit 401,
die Auswahl-/Verteilungseinheit 403, den Codeumsetzer (XTDR) 404,
den Addierer 405 und den Energiedetektor 406.
In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die MCU an lokale Basisstationen
innerhalb ihres RAN gekoppelt. Zusätzlich wird für jeden
Gruppenanruf eine Haupt-MCU identifiziert, wenn am Gruppenanruf mehr
als eine RAN beteiligt ist. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Haupt-MCU diejenige, der der
Anrufer zugehört.
In einem Gruppenanruf wird die Person, die den An ruf mit einer Gruppe
verzeichneter Telefonnummern initiiert, als "Anrufer" festgelegt, die Person, die mit einer
der verzeichneten Telefonnummern angerufen wird, wird als "Angerufener" identifiziert. Nachdem ein
Gruppenanruf kein Punkt-zu-Punkt-Anruf ist, muss der Anruf die MCUs
als Konferenzbrücke
verwenden. Die erste Verbindung des Anrufers ist eine von einem
Gatekeeper oder einem CBSC zugewiesene MCU. Diese festgelegte MCU
wird als Haupt-MCU definiert. Alle anderen nachfolgenden MCUs werden
als Neben-MCUs festgelegt.
-
Sowie
eine Haupt-MCU festgelegt ist (in diesem Fall die MCU 120),
werden alle lokalen Informationen mit höchster Sprachenergie in allen
lokalen (Neben-) MCUs an die Haupt-MCU gesendet. Dies wird durch
das standardmäßige Senden
der beiden Höchstsprachenergien
in jeder Neben-MCU an die Haupt-MCU 120 erreicht. Die Ferneinheit
mit der Höchstsprachenergieinformation
in jeder MCU wird durch die Haupt-MCU festgelegt, und dieser Ferneinheit
wird der Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal
zum Senden von Video an seine BTS und an seine MCU zugestanden.
-
Der
Betrieb einer Haupt-MCU gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung findet wie in 5 dargestellt statt. Beim Schritt 501 empfängt die
Auswahl/Verteileinheit 403 eine Mehrzahl von Aufwärtsverbindungssendungen
(Verkehrskanal) von einer Mehrzahl von Ferneinheiten innerhalb des
lokalen RAN. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfasst die Mehrzahl an Aufwärtsverbindungssendungen Fundamentalverkehrskanaldaten,
die Sprachdaten, die von allen am Gruppenanruf beteiligten Ferneinheiten gesendet
wurden, wobei in alternativen Ausführungsformen die Fundamentalverkehrskanaldaten andere Datenformen
wie etwa Leistungssteuerung, Angelegenheiten bezüglich der Zusatzkanalbeantragung/-bewilligung/einstellung,
weiche Übergabe,
etc. umfasst.
-
Sowie
Fundamentalverkehrskanaldaten empfangen wurden, analysiert die Energiedetektoreinheit 406 jedes
Signal, um die beiden stärksten Sprachsignale
(Schritt 503) zu bestimmen. In der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sendet jeder Aufwärtsverbindungs-Fundamentalverkehrskanal
sprachkomprimierte Codedaten ("EVRC
= enhanced variable rate data codec", für CDMA
mit IS-127) an eine lokale MCU. Basierend auf den Codierratenbits
(Rate 1 -> voll, Rate
1/2 -> halb, Rate
1/8 -> 1/8-Rate oder
alle 1er-Raten)
und den FCBG/ACBG-Bits (fester/adaptiver Codebuchgewinn) in jedem
Aufwärtsverbindungs-Verkehrskanal
wird die Sprachenergie in der Energiedetektoreinheit 406 berechnet.
-
Mit
Schritt 505 empfängt
die Logikeinheit 401 eine Mehrzahl von Aufwärtsverbindungssendungen (Verkehrskanal)
von einer Mehrzahl von Ferneinheiten (am Gruppenanruf beteiligt),
die nicht Teil des lokalen RAN sind. Zusätzlich zu den Aufwärtsverbindungssendungen
werden Informationen über
den Kanal mit der höchsten
Sprachenergie und den Kanal mit der zweithöchsten Sprachenergie für diese
Ferneinheiten ebenso zur Verfügung
gestellt. Mit anderen Worten, bei Schritt 505 stellt jede
Neben-MCU der Haupt-MCU die Aufwärtsverbindungssendungen mit
den beiden höchsten
Energien innerhalb des lokalen RAN der Neben-MCUs für die am
Anruf beteiligten Ferneinheiten zur Verfügung. Die Logikeinheit 401 legt
dann fest, welche Kanäle
die mit der höchsten
Sprachenergie und mit der zweithöchsten
Sprachenergie für
alle Ferneinheiten 113–118 sind,
die am Anruf teilnehmen (Schritt 507). Mit anderen Worten, bei
Schritt 507 wird ei ne Untermenge aller am Anruf beteiligten
Ferneinheiten basierend auf der Energie ihrer Aufwärtsverbindungssendungen
bestimmt. In Schritt 509 sendet die Logikeinheit 401 die
Kanaldaten mit der höchsten
Sprachenergie und mit der zweithöchsten
Sprachenergie an die Codeumsetzereinheit 404, wo sie als
zwei PCM-Ströme
dekodiert werden. Diese Ströme
werden in der Addiereinheit 405 addiert und als ein Strom
mit AGC ("AGC =
automatic gain control" automatische
Gewinnsteuerung) kombiniert, und dann mit dem EVRC-Sprachverschlüssler 407 in
der Codeumsetzereinheit 404 (Schritt 511) codiert.
Die codierten EVRC-Daten werden an jede Neben-MCU über die
Auswahl-/Verteileinheit 403 über das Netzwerk 112 gesendet.
Jede MCU sendet diese duplizierten codierten EVRC-Daten an alle
an dem Anruf beteiligten Ferneinheiten 113–118 jeweils über den
Abwärtsverbindungs-Fundamentalverkehrskanal 103–108 (Schritt 513).
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden lediglich zwei Signale kombiniert,
da der EVRC-Sprachverschlüssler
lediglich maximal die Sprachsignale zweier Leute codieren kann.
Addieren sich mehr Sprachsignale als die zweier Leute, existieren
jenseits der Begrenzung des EVRC-Sprachverschlüsslers Korrekturinformationen.
Zusätzlich
wird durch die Addierung der höchsten
Sprachenergie das Hintergrundrauschen in der Konferenz stark reduziert.
Es sollte dennoch vermerkt werden, dass in alternativen Ausführungsformen,
in denen andere Formen der Sprachverschlüsselung verwendet werden, mehr
als zwei Sprachinformationen addiert werden können.
-
Bei
Schritt 515 bestimmt der Energiedetektor und die Logiksteuereinheit
in der Haupt-MCU einen Sprecher mit einer kumulierten höchster Sprachenergie.
Bei Schritt 517 be stimmt die Logikeinheit 401,
ob innerhalb eines bestimmten Zeitraums (der Zeitraum kann eine
Sekunde betragen) ein neuer Sprecher mit einer zeitlich kumulierten
höchsten
Sprachenergie existiert, und wenn dem so ist, sendet die Logiksteuereinheit
in der Haupt-MCU das Sprecherumschalte-Anfragesignal (Zuweisungsbefehl für den Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanal)
an alle BTSs über die
RNCs (Schritt 519). Der Logikablauf kehrt zum Schritt 501 zurück. Wenn
bei Schritt 517 bestimmt wird, dass kein neuer Sprecher
innerhalb eines bestimmten Zeitraums mit einer zeitlich kumulierten höchsten Sprachenergie
existiert, kehrt der Logikablauf zu Schritt 501 zurück.
-
In
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung empfangen die Hörer und augenblicklichen Sprecher
Abwärtsverbindungs-Zusatzkanalinformationen
von ihren Fundamentalverkehrskanälen.
Ein zukünftiger
Sprecher empfängt
die Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanalinformation
von seinem Fundamentalverkehrskanal. Nachdem RNCs und Haupt-MCU
alle Bestätigungen
bekommen, wird eine Zusatzkanalzuweisung ausgegeben, bevor der neue
Video-I-Frame (I = Intra) beim momentanen Sprecher erzeugt wird.
-
Die
Prozedur beteiligt lediglich den augenblicklichen Sprecher und den
zukünftigen
Sprecher. Wenn der augenblickliche Sprecher und der neue Sprecher
in der gleichen BTS sind, senden die RNCs über die BTS die Aufwärtsverbindungs-Zusatzinformationen
an den neuen Sprecher und die Abwärtsverbindungs-Zusatzinformationen
an den augenblicklichen Sprecher. Wenn die RNCs und die Master MCU
Bestätigungen
vom augenblicklichen und vom neuen Sprecher bekommen, wird der Kanalzuweisungsbefehl
ausgesendet. Der augenblickliche Sprecher wird die Aufwärtsverbindungs-Zusatzkanalsendung schließen und
den Abwärtsverbindungs-Zusatzempfänger anschalten.
Nachdem die BTS die Bestätigung
vom augenblicklichen Sprecher bekommen hat, schaltet der neue Sprecher
den Abwärtsverbindungs-Zusatzempfänger aus
und schaltet die Aufwärtsverbindungs-Zusatzsendung
an. Wenn der augenblickliche Sprecher und der neue Sprecher in verschiedenen
BTSs sind und die BTS des neuen Sprechers die Aufwärtsverbindungs-Zusatzressource
besitzt, wird der Kanalzuweisungsbefehl von den RNCs und der Haupt-MCU
ausgesendet. Der augenblickliche Sprecher schaltet die Aufwärtsverbindungs-Zusatzsendung aus
und schaltet den Abwärtsverbindungs-Zusatzempfänger an,
und seine BTS schaltet den Aufwärtsverbindungs-Zusatzempfänger aus.
Der neue Sprecher schaltet den Abwärtsverbindungs-Zusatzempfänger aus
und schaltet die Aufwärtsverbindungs-Zusatzsendung
an, und seine BTS schaltet den Aufwärtsverbindungs-Zusatzempfänger an.
Alle Zusatzkanalsteuerungsnachrichten wie etwa Leistungssteuerung,
Beantragung, Bestätigung
etc, werden an individuelle Fundamentalkanäle gesendet bzw. von individuellen
Fundamentalkanälen
empfangen.
-
Nachdem
für nicht
jede Ferneinheit ein Erfordernis besteht, den Fundamentalverkehrskanal
zu wechseln, ist der Fundamentalverkehrskanal ein Basissprach- und
Steuerkanal. Alle Informationen für Zusatzkanaleinstellungen
werden auch von den Fundamentalverkehrskanälen gesendet. Egal wie eine Haupt-MCU
einen Sprecher umschaltet, jede Ferneinheit 113-118 verwendet
ihren Fundamentalverkehrskanal 103–108, um entweder
einen oder zwei Sprecher zu hören.
Nachdem die Fundamentalverkehrskanäle 103–108 bereits
zwischen jeder Ferneinheit 113–118 und ihrer BTS 101–102 zugewiesen wurden,
können
alle Informationen für
die Zusatzkanäle 109–111 vorab
vorausgesagt werden, wodurch die Einstellzeit für den Zusatzkanal stark reduziert wird.
Zusätzlich
kann, nachdem die Fundamentalverkehrskanäle 113–118 als
engbandige Kanäle
ausgelegt sind und die Zusatzdatenkanäle 109–111 als weitbandige
Kanäle
ausgelegt sind, die Zusatzkanalübermittlung
enorme HF-Ressourcen einsparen.
-
6 ist ein Flussdiagramm,
das den Betrieb einer Mehrfach-Steuereinheit der 1 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei Schritt 601 empfängt die
Auswahl-/Verteileinheit 403 Aufwärtsverbindungsdaten des Fundamentalverkehrskanals
von Basisstationen innerhalb ihres lokalen RAN. In der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfassen die Fundamentalverkehrskanaldaten
Sprachdaten, die von allen am Gruppenanruf beteiligten Ferneinheiten
gesendet wurden, wobei jedoch in alternativen Ausführungsformen
die Fundamentalverkehrskanaldaten andere Datenformen wie etwa Leistungssteuerung,
Belange hinsichtlich der Zusatzkanalbeantragung/-bewilligung/-einstellung,
weiche Übergabe, etc.
umfassen können.
Sowie die Fundamentalverkehrskanaldaten empfangen wurden, analysiert
die Energiedetektoreinheit 406 jedes Signal, um die zwei stärksten Sprachsignale
(Schritt 603) zu bestimmen. Bei Schritt 605 sendet
die Logikeinheit 401 die zwei Signale mit der höchsten Energie
an eine Haupt-MCU.
-
Während die
Erfindung insbesondere unter Bezug auf eine spezielle Ausführungsform
gezeigt und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann selbstverständlich,
dass verschiedene Änderungen in
Form und Details daran durchgeführt
werden können,
ohne vom Geist und vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.
Obwohl beispielsweise die Ferneinhei ten 113–118 als
Mobileinheiten dargestellt sind, wird der Fachmann erkennen, dass
die Ferneinheiten 113–118 stationär sein können. Darüber hinaus,
obwohl die MCUs 119–120 als
getrennt von den Basisstationen 101–102 dargestellt wurden,
können in
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die MCUs 119–120 in die Basisstationsschaltung
integriert sein. Es ist vorgesehen, dass alle derartigen Änderungen
innerhalb des Geltungsbereichs der folgenden Ansprüche und
ihrer Äquivalente
zu liegen kommen.