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HINTERGRUND
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Technisches
Gebiet
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Diese
Anmeldung betrifft ein UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System) im Allgemeinen und ein Gerät sowie ein Verfahren zum Betreiben eines
Kommunikationsgerätes
in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Die
in diesem Abschnitt beschriebenen Ansätze könnten fortgeführt werden,
sind jedoch nicht zwangläufig
Ansätze,
die zuvor konzipiert oder weiterverfolgt worden sind. Daher sind
die in diesem Abschnitt beschriebenen Ansätze, soweit hierin nichts Gegenteiliges
angegeben wird, kein Stand der Technik für die Ansprüche in dieser Anmeldung und
werden durch die Einbindung in diesen Abschnitt nicht als Stand
der Technik zugelassen.
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In
einem typischen zellularen Funksystem kommuniziert eine mobile Benutzerausstattung
(user equipment) (UE) über
ein Funkzugangs-Funknetzwerk (radio access radio network) (RAN)
mit einem oder mehreren Kernnetzwerken. Die Benutzerausstattung
(UE) umfasst verschiedene Typen von Ausstattungen bzw. Geräte, wie
beispielsweise Mobiltelefone (auch als zellulare oder Zelltelefone
bekannt), Laptops mit einer drahtlosen Kommunikationskapazität, persönliche digitale
Assistenten (PDAs) usw. Diese können
tragbar, in der Hand tragbar, in Taschenformat, in einem Fahrzeug
installiert usw. sein und Sprach- und/oder
Datensignale mit dem Funkzugangsnetzwerk kommunizie ren.
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Das
Funkzugangsnetzwerk deckt ein in eine Vielzahl von Zellbereichen
unterteiltes geographisches Gebiet ab. Jeder Zellbereich wird durch
wenigstens eine Basisstation bedient, die als Knoten B bezeichnet
werden kann. Jede Zelle wird durch eine einzige Kennung, die in
der Zelle gesendet wird, identifiziert. Die Basisstationen kommunizieren
in Funkfrequenzen über
eine Funkschnittstelle mit den UEs innerhalb eines Bereichs der
Basisstation. Mehrere Basisstationen können mit einer Funknetzwerksteuerung
(radio network controller) (RNC) verbunden sein, die verschiedene
Aktivitäten
der Basisstationen steuert. Die Funknetzwerksteuerungen sind typischerweise
mit einem Kernnetzwerk verbunden.
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UMTS
ist ein öffentliches
mobiles Land-Telekommunikationssystem
der dritten Generation. Verschiedene Standardisierungsstellen sind
für eine Veröffentlichung
und Festlegung von Standards für UMTS
bekannt, jede in ihren jeweiligen Kompetenzbereichen. So ist das
3GPP (Third Generation Partnership Project) für eine Veröffentlichung und Festlegung
von Standards für
ein auf GSM (Global System for Mobile Communications) basierendem
UMTS bekannt und ist das 3GPP2 (Third Generation Partnership Project
2) für
eine Veröffentlichung
und Festlegung von Standards für
ein auf CDMA (Code Division Multiple Access) basierendem UMTS bekannt.
Spezielle Partner veröffentlichen
und legen Standards in ihren jeweiligen Bereichen innerhalb des
Rahmens einer besonderen Standardisierungsstelle fest.
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Es
wird ebenfalls auf das 3GPP TSG – Services and System Aspects "Vocabulary for 3GPP Specifications
(Release 1999)" 3GPP
TS 21.905, Version 3.2.0, welches die in diesem Dokument verwendete
Terminologie definiert, Bezug genommen.
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Betrachtet
wird ein im Allgemeinen als Benutzerausstattung (UE) bezeichnetes
drahtloses mobiles Gerät,
das den 3GPP- Spezifikationen
für das UMTS-Protokoll
genügt.
Die hierin als die 25.331-Spezifikation bezeichnete 3GPP 25.331-Spezifikation,
Version 3.15.0, behandelt das Thema der UMTS RRC (Radio Resource
Control)-Protokollanforderungen zwischen dem UMTS Terrestrial Radio Access
Network (UTRAN) bzw. terrestrischen Funkzugangsnetzwerk und der
UE. Die hierin als die 25.322-Spezifikation
bezeichnete 3GPP 25.322-Spezifikation, Version 3.15.0, behandelt
die UMTS RLC (Radio Link Control)-Protokollanforderungen zwischen dem
UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) und der UE.
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Gemäß Bestimmung
9.7.3 der 25.322-Spezifikation kann die RLC-Schicht des 3G UMTS-Stapels unter
bestimmten Umständen
eine SDU (Service Data Unit) bzw. Dienstdateneinheit verwerfen.
Es gibt somit vorgeschlagene Strategien zum Umgang mit dem Verwerfen
einer SDU. Eine Anzahl von solchen Strategien wird nachstehend im
Einzelnen aufgeführt.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines
Gerätes
in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk vorgesehen, wobei das Gerät unter
Verwendung eines Protokolls betrieben wird, welches eine physikalische
Schicht, eine Benutzerschicht sowie zumindest eine höhere und
eine niedrigere Zwischenschicht aufweist, wobei die höhere Schicht
vorgesehen ist, um eine SDU zu der niedrigeren Schicht für eine Kommunikation,
welche die physikalische Schicht nutzt, abzuschicken, wobei die
SDU Informationen aufweist, die für einen Prozess indikativ sind,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: In Reaktion auf ein
Signal von der genannten niedrigeren Schicht, wobei das Signal für ein Verwerfen
der SDU indikativ ist, ein Verursachen, dass die höhere Schicht
die SDU eine vorbestimmte Anzahl N von Zeiten zu der niedrigeren
Schicht wieder abschickt, und in Reaktion auf N weitere Signale, die
für besagte
Verwerfung indikativ sind, ein Verursachen, dass die höhere Schicht
zu der physikalischen Schicht eine Fehlerreaktions-Nachricht abschickt,
die indikativ dafür
ist, dass der Prozess, der durch die Information der SDU angezeigt
wurde, fehlgeschlagen ist.
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Das
Verfahren umfasst weiterhin bevorzugt, wenn die physikalische Schicht
die Fehlerrückmeldungs-Nachricht
verwirft, ein Veranlassen der höheren
Schicht, der besagten SDU eine vorbestimmte Anzahl N von Zeiten
zu der niedrigeren Schicht wieder abzuschicken, und in Reaktion
auf N weitere Signale, die für
das Verwerfen indikativ sind, ein Abschicken einer Fehlernachricht,
die für
einen unbehebbaren Fehler in der niedrigeren Schicht indikativ ist,
zum Versenden dadurch durch die höhere Schicht zu der niedrigeren
Schicht.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines
Gerätes
in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk vorgesehen, wobei das Gerät unter
Verwendung eines Protokolls betrieben wird, welches eine physikalische
Schicht, eine Benutzerschicht sowie zumindest eine höhere und
eine niedrigere Zwischenschicht aufweist, wobei die höhere Schicht
vorgesehen ist, um eine SDU zu der niedrigeren Schicht abzuschicken
für eine
Kommunikation, welche die physikalische Schicht nutzt, wobei die
SDU Informationen aufweist, die für einen Prozess indikativ sind,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: In Reaktion auf ein
Abschicken einer SDU durch die höhere
Schicht zu der niedrigeren Schicht, ein Starten eines Zeitmessungs-Prozesses in
der höheren
Schicht, in Reaktion auf eine Anzeige, dass der Zeitmessungs-Prozess
eine bestimmte Zeitüberschreitung
erreicht hat, ein Veranlassen, dass die höhere Schicht die SDU eine vorbestimmte
Anzahl N von Zeiten zu der niedrigeren Schicht wieder abschickt,
wobei zu jedem Ereignis der Zeitmessungs-Prozess gestartet wird,
und in Reaktion auf N weitere Zeitüberschreitungssignale, ein
Verursachen, dass die höhere
Schicht zu der physikalischen Schicht eine Fehlerrückmeldungs-Nachricht
abschickt, die dafür
indikativ ist, dass der Prozess, der von der Information der SDU
angezeigt wurde, fehlgeschlagen ist.
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Das
Verfahren umfasst weiterhin bevorzugt in Reaktion darauf, dass die
höhere
Schicht eine Fehlerreaktions-Nachricht zu der physikalischen Schicht
abschickt, ein Starten des Zeitmessungs-Prozesses und in Reaktion
auf eine Zeitüberschreitung
des Zeitmessungs-Prozesses umfasst das Verfahren weiterhin ein Veranlassen
der höheren Schicht,
der besagten SDU eine vorbestimmte Anzahl N von Zeiten zu der niedrigeren
Schicht wieder abzuschicken, wobei zu jedem Ereignis der Zeitmessungs-Prozess
wieder gestartet wird, und in Reaktion auf N weitere Zeitüberschreitungssignale
ein Absenden einer Fehlernachricht, die für einen unbehebbaren Fehler
in der niedrigeren Schicht indikativ ist, zum Versenden dadurch
durch die höhere
Schicht zu der niedrigeren Schicht.
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Weitere
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann
nach Durchsicht der nachfolgenden Beschreibung von spezifischen
Ausführungsformen
eines Gerätes
und eines Verfahrens zum Betreiben eines Kommunikationsgerätes in einem
mobilen Kommunikationsnetzwerk deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Nunmehr
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ausschließlich beispielhaft unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine Übersicht
eines Netzwerkes und ein UE-Gerät
bzw. Benutzerausstattungsgerät
zeigt,
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2 ein
Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform
eines Protokollstapels, welcher in einer UE vorgesehen ist, darstellt,
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3 Beispiele von Maßnahmen, die in Reaktion auf
ein Verwerfen einer SDU vorgenommen werden, zeigt, und
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4 ein
Blockdiagramm ist, das ein mobiles Gerät zeigt, welches als eine UE
wirken und mit dem Gerät
und den Verfahren der 1 und 2 zusammenwirken
kann.
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In
unterschiedlichen Figuren sind dieselben Bezugsziffern verwendet,
um ähnliche
Elemente zu bezeichnen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
werden ein Verfahren und ein Gerät
zum Betreiben eines Kommunikationsgerätes in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk
beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind zu Erläuterungszwecken
zahlreiche spezifische Einzelheiten ausgeführt, um ein grundlegendes Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Es ist einem Fachmann jedoch
ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen
Einzelheiten umgesetzt werden kann. In anderen Fällen werden wohlbekannte Strukturen
und Geräte
in Blockdiagrammform gezeigt, um eine unnötige Verkomplizierung der vorliegenden
Erfindung zu vermeiden.
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Der
in dem vorhergehenden Hintergrund festgestellte Bedarf und weitere
Erfordernisse sowie Gegenstände,
die aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden, werden
in einem Aspekt durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsgerätes in einem
mobilen Kommunikationsnetzwerk erreicht. In anderen Aspekten umfasst
die Erfindung ein Gerät
und ein computerlesbares Medium, die zum Ausführen der folgenden Schritte
konfiguriert sind. Insbesondere kann das Verfahren in einem mobilen
Telekommunikationsgerät
mit oder ohne Sprachkapazitäten
oder in anderen elektronischen Geräten, wie beispielsweise tragbaren
oder in der Hand tragbaren Geräten,
implementiert werden.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt die 1 eine Übersicht über ein
Netzwerk bzw. Netz und ein UE-Gerät bzw. Benutzerausstattungsgerät. In der
Praxis kann es selbstverständlich viele,
mit dem Netzwerk arbeitende Benutzerausstattungsgeräte geben.
Aus Vereinfachungsgründen zeigt
die
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1 jedoch
nur ein einziges UE-Gerät
bzw. Benutzerausstattungsgerät 100.
Zu Veranschaulichungszwecken zeigt die 1 auch ein
Netzwerk bzw. Netz 119 mit wenigen Komponenten. Dem Fachmann
wird klar sein, dass ein Netzwerk in der Praxis weitaus mehr Komponenten
umfasst als diejenigen, welche dargestellt sind.
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Die 1 zeigt
einen Überblick über das Funkzugangsnetzwerk
(radio access network) 119 (UTRAN), das in einem UMTS-System
verwendet wird. Das in der 1 gezeigte
Netzwerk 119 umfasst drei Funknetzwerk-Untersysteme (Radio
Network Subsystems) (RNS) 2. Jedes RNS weist eine Funknetzwerksteuerung
(Radio Network Controller) (RNC) 4 auf. Jedes RNS 2 weist
einen oder mehrere Knoten B 6 auf, die in der Funktion ähnlich einer
Basissenderstation (Base Transmitter Station) eines GSM-Funkzugangsnetzwerks
sind. Eine Benutzerausstattung (User Equipment) UE 100 kann
innerhalb des Funkzugangsnetzwerks mobil sein. Funkverbindungen
(die in der 1 durch gerade gestrichelte
Linien angedeutet sind) werden zwischen der UE und einem oder mehreren
der Knoten B in dem UTRAN aufgebaut.
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Die
Funknetzwerksteuerung steuert den Einsatz und die Zuverlässigkeit
der Funkressourcen innerhalb des RNS 2. Jede RNC kann ebenfalls
mit einem mobilen 3G Schaltzentrum (mobile switching center) 10 (3G
MSC) und einem 3G-dienenden GPRS-Trägerknoten 12 (3G
SGSN) verbunden sein.
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Eine
RNC 4 steuert einen oder mehrere Knoten B. Eine RNC plus
ihr Knoten B bilden zusammen ein RNS 2. Ein Knoten B steuert
eine oder mehrere Zellen. Jede Zelle wird ausschließlich durch
eine Frequenz und einen primären
Verschlüsselungscode (primärer CPICH
in FDD, primärer
CCPCH in TDD) identifiziert.
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Im
Allgemeinen bezieht sich in einem UMTS eine Zelle auf ein Funknetzwerkobjekt,
das ausschließlich
durch eine UE von einer Zellkennung, die über geographische Gebiete von
ei nem UTRAN-Zugangspunkt (rund-)gesendet wird, identifiziert werden
kann. Ein UTRAN-Zugangspunkt ist ein konzeptioneller Punkt innerhalb
der UTRAN-durchführenden Funkübertragung
und des UTRAN-durchführenden Funkempfangs.
Ein UTRAN-Zugangspunkt wird einer spezifischen Zelle zugeordnet,
d.h. es existiert ein UTRAN-Zugangspunkt für jede Zelle. Das ist der UTRAN-Nebenendpunkt einer
Funkverbindung. Ein einziger physikalischer Knoten B 6 kann
als mehr als eine Zelle arbeiten, da er zu multiplen Frequenzen und/oder
mit multiplen Verschlüsselungscodes
arbeiten kann.
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Die 2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
eines Protokollstapels, welcher in einer 11E vorgesehen
ist, darstellt. Ein Funkressourcensteuerungs (Radio Resource Controller) (RRC)-Block 200 ist
eine Unterschicht einer Schicht 3 132 eines UMTS-Protokollstapels 100.
Die RRC 200 existiert nur in der Steuerebene und liefert
der Nicht-Zugangs-Schicht
(non-access stratum) NAS 134 einen Informationsübertragungsdienst.
Die RRC 200 ist für
die Steuerung der Konfiguration einer Funkschnittstellen-Schicht
1 110 und -Schicht 2 120 verantwortlich. Wenn
das UTRAN die Konfiguration der UE zu ändern wünscht, gibt es eine Nachricht,
die einen Befehl zum Aufrufen eines spezifischen RRC-Verfahrens
umfasst, an die UE aus. Die RRC 200 der UE decodiert diese
Nachricht und initiiert das entsprechende RRC-Verfahren. Wenn das
Verfahren beendet worden ist (sei es erfolgreich oder nicht), sendet
die RRC dann im Allgemeinen eine Reaktions-Nachricht bzw. Rückmeldungs-Nachricht
bzw. Antwort-Nachricht an das UTRAN (über die niedrigeren Schichten),
wobei das UTRAN über
den Ausgang informiert wird. Es ist anzumerken, dass es einige Fälle gibt,
in welchen die RRC keine Reaktions-Nachricht an das UTRAN ausgibt,
und in solchen Fällen
die RRC nicht zu antworten braucht und nicht antwortet.
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Das
oben angeführte
Dokument (3GPP TSG – Services
and System Aspects "Vocabulary
for 3GGP Specifications (Release 1999)" 3GPP TS 21.905, Version 3.2.0) definiert
einen Funkträ ger
als "den Dienst,
welcher von Schicht 2 für
eine Übertragung
von Benutzerdaten zwischen der Benutzerausstattung und dem UTRAN
bereitgestellt ist ".
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Die
MAC-Einheit in Schicht 2 greift auf die Dienste der physikalischen
Schicht durch als "Transportkanäle" bekannte Einheiten
zu.
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Jeder
Funkträger
kann eine RLC-Einheit in dem Uplink zu dem UTRAN und eine in dem
Downlink von dem UTRAN zu höheren
Schichten der UE aufweisen. Von den Funkträgern werden RB0-4 zu Signalisierungszwecken
verwendet und werden RB0 in deren Konfiguration normalerweise nicht
geändert.
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Die
RRC 200 der UE 100 ist ebenfalls geeignet, auf
Anweisungen von Benutzern ihrer Dienste, beispielsweise höheren Schichten,
zu agieren, um die Kreation einer SDU (Service Data Unit) bzw. Dienstdateneinheit
zu verursachen. Eine derartige SDU kann beispielsweise eine Antwort
an das UTRAN auf eine Anforderung nach einer Rekonfiguration der
UE umfassen. Eine solche Rekonfiguration kann eine Sicherheitskonfiguration,
eine Funkträger-Rekonfiguration,
eine Transportkanal-Rekonfiguration oder eine Rekonfiguration eines
physikalischen Kanals umfassen.
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Typischerweise
werden solche SDUs von der RRC 200 an Schicht 2 und an
die RLC (Radio Link Control) bzw. Funkverbindungssteuerung 130 zur
Weiterleitung über
die MAC-Schicht 140 an die physikalische Schicht 110 abgeschickt.
Der Zweck besteht darin, dass die SDUs über die Funkschnittstelle an
das UTRAN und durch entsprechende Schichten zu einer Schicht des
UTRANs, die gleichrangig mit der RRC 200 der UE 100 ist,
weitergeleitet werden.
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Die
RLC 130 sieht verschiedene Modi für eine Datenübertragung
vor. Einer davon, der "Empfangsbestätigungsmodus" ("Acknowledged Mode") (AM) liefert eine
Bestätigung,
dass alle übertragenen SDUs
erfolgreich empfangen worden sind, und setzt verschiedene Wiederversuchs-Mechanismen
ein, um dies zu gewährleisten.
Daher bietet der AM einen zuverlässigen
Transportmechanismus für
höhere Schichten,
wie beispielsweise die RRC 200.
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Wie
oben erläutert
ist, kann die RLC-Schicht 130 unter bestimmten Umständen eine
SDU, wie in der 25.322-Spezifikation,
Bestimmung 9.7.3, spezifiziert, verwerfen. Die 25.331-Spezifikation
spezifiziert jedoch nicht, wie die RRC 200 sich verhält, wenn
dies geschieht.
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Die
RRC 200 kann verschiedene Strategien implementieren, um
mit der SDU-Verwerfung (SDU discard) fertig zu werden. Diese werden
nachstehend zusammengefasst und dann anschließend im Einzelnen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen erläutert.
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Zwei
Hauptfälle
können
identifiziert werden, für
welche das SDU-Verwerfungsverhalten für die RRC in der 25.331-Spezifikation spezifiziert
werden könnte:
- 1. Eine RRC-Reaktions-Nachricht wird an niedrigere
Schichten abgeschickt und die RRC muss nicht auf eine Empfangsbestätigung oder
sonstige Bestätigung
warten. In diesem Fall "endet" das RRC-Verfahren,
was bedeutet, dass jede Verwerfung ignoriert werden kann. Das Netzwerk
und die UE können
auf das UTRAN (und seine Zeitüberschreitung)
vertrauen, um fortzufahren.
- 2. Eine RRC-Reaktions-Nachricht wird an niedrigere Schichten
geschickt und die RRC muss eine Empfangsbestätigung oder sonstige Bestätigung abwarten,
beispielsweise von einem Empfangsprozess in dem UTRAN [Empfangsbestätigungsmodus,
AM, wie oben angegeben]. Dieser Modus kann für Sicherheitsänderungen
und für
den Übergang
zu CELL_PCH und URA_PCH spezifiziert werden. In diesem Fall endet
das Verfahren nur danach oder wird nur danach abgeschlossen. Wenn
die Empfangsbestätigung also
nicht empfangen wird, ist das Verfahren daher unendlich anhängig, wenn
kein Verhalten spezifiziert wird, in welchem eine SDU_Verwerfung
(SDU_discard) konfiguriert ist.
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Zusätzlich gibt
es identifizierte Fälle,
in denen die 25.331-Spezifikation besagt, dass eine NAS-Nachricht
neu übertragen
werden muss. Siehe beispielsweise Abs. 8.1.8.2a bezüglich des
Falls einer anfänglichen
direkten Übertragung
nach einer Neu-Etablierung und einer Inter-System-Übergabe. Dies
bezieht sich nicht auf eine "SDU-Verwerfung", sondern auf andere
RLC-Bedingungen und wird präzise
spezifiziert. Dieser Fall wird hier als solcher nicht angesprochen.
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Es
gibt daher vier unterschiedliche Situationen, die davon abhängen, a)
ob eine SDU_VERWERFUNG konfiguriert ist oder nicht und b) ob die
RRC auf eine Empfangsbestätigung
oder sonstige Bestätigung
warten muss.
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SDU-VERWERFUNG NICHT konfiguriert:
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- I) In Fall 1 (kein Warten auf eine Empfangsbestätigung):
Keine Aktion, da die Verwerfung unbemerkt bleibt, und Verlassen
auf gängige
Verfahren in dem UTRAN.
- II) In Fall 2 (Empfangsbestätigungsmodus):
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung kann die RRC einen Zeitmessungs-Prozess mit
einer spezifizierten maximalen Zeit zum Abwarten auf die erfolgreiche
Bestätigung
der Übertragung
der an die niedrigere Schicht abgeschickten Nachricht beinhalten.
Nach einer Zeitüberschreitung
kann erfindungsgemäß eine von
vier Verhaltensformen initiiert werden. Wenn die niedrigere Schicht
eine erfolgreiche Bestätigung
eines Versands der SDU zurücksendet,
wird der Zeitmessungs-Prozess in einer Ausführungsform gestoppt.
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SDU-VERWERFUNG konfiguriert:
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- III) In Fall 1 (kein Warten auf eine Empfangsbestätigung):
Nach einer Benachrichtigung/Angabe der Verwerfungsbedingung, nachdem
das Verfahren "beendet" ist, kann erfindungsgemäß eine von vier
Verhaltensformen initiiert werden.
- IV) In Fall 2 (Empfangsbestätigungsmodus):
Bei Benachrichtigung/Angabe der Verwerfungsbedingung während eines
Wartens auf die erfolgreiche Bestätigung der abgeschickten Nachricht
an die niedrigeren Schichten kann erfindungsgemäß eine von vier Verhaltensformen
initiiert werden.
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Wiederversuch und Zell-Aktualisierung
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In
einer ersten Klasse von Ausführungsformen
schickt die RRC 200 die SDU (mit ihrer Nachricht) wieder
an die RLC 130 ab. Dieses Wiederabschicken wird N-mal durchgeführt, so
dass die SDU alle (N+1)-mal abgeschickt wird. Immer wenn die SDU_VERWORFEN
(SDU_DISCARDED)-Reaktion bzw. -Rückmeldung
bzw. -Antwort zurückgegeben wird
(oder zuerst eine Zeitüberschreitung
stattfindet, siehe oben II), dann verhält sich die RRC 200 so,
als ob ein unbehebbarer Fehler der RLC 130 aufgetreten wäre. Der
Zweck ist der, dass eine Zellen-Aktualisierung (Cell Update) gemäß der 25.331-Spezifikation, Abs.
8.3.1, mit einer Ursache "RLC
unbehebbarer Fehler" durchgeführt wird.
(Dieses Verhalten wird in einer der 3a oder 3b,
gefolgt von der 3c, dargestellt.)
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Um
dies zu erreichen, wird die UE 100 in eine vorgegebene
bzw. voreingestellte Konfiguration und einen vorgegebenen bzw. voreingestellten
Status (cell_FACH) eingestellt und sendet die RRC 200 eine
ZELLEN-AKTUALISIERUNGS-Nachricht (CELL_UPDATE message) über den
RB0 (Radio Bearer 0) bzw. Funkträger
0. Dies ist ein "zuverlässiges" Kommunikationsverfahren,
bei dem, wie oben angegeben ist, der RB0 normalerweise eine statische Konfiguration
aufweist und das UTRAN für
Nachrichten auf dem im angeschlossenen Modus vorgesehenen RB0 empfangsbereit
bleibt.
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Das
UTRAN kann dann eine ZELLEN-AKTUALISIERUNGS-BESTÄTIGUNGS-Nachricht (CELL
UPDATE CONFIRM-message) zurück
an die UE 100 zurücksenden,
indem Kanäle
verwendet werden, von denen bekannt ist, dass sie als Teil des vorgegebenen
Status (cell_FACH) eingestellt sind. Das UTRAN nutzt sodann die
ZELLEN-AKTUALISIERUNGS-BESTÄTIGUNG
zur erneuten Anwendung einer Konfiguration, die es anzuwenden versuchte, als
das Problem auftrat, oder alternativ kann es unterschiedliche Maßnahmen
ergreifen.
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Abs.
8.3.1.5 der 25.331-Spezifikation bezieht sich auf die von dem UTRAN
abgegebene Reaktion, doch das Verhalten von dem UTRAN hängt weitgehend
von dem Implementierer ab.
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In
einem Beispiel der unterschiedlichen Maßnahme kann das UTRAN auf die
Ursache "RLC unbehebbarer
Fehler" durch Anforderung
einer Neu-Etablierung von Funkträgern
reagieren.
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Darüber hinaus
bedeutet die Ursache "RLC unbehebbarer
Fehler", dass der
RB seine vorgegebene Konfiguration aufweist, er für "Kein Verwerfen" konfiguriert wird
und, wenn in dem Modus die Kriterien für eine SDU-Verwerfung zutreffen
(beispielsweise wenn die SDU eine bestimmte Anzahl von Malen ohne
eine Reaktion versandt worden ist), die RLC 130 der RRC 200" RLC unbehebbarer
Fehler" signalisiert
anstatt "SDU-Verwerfung" zu signalisieren. Wenn
somit der RB auf nicht vorgegebene Weise konfiguriert ist, so dass
Verwerfung konfiguriert ist, wird dann das daraus resultierende
Verhalten der RRC dem Fall ähnlich
sein, in welchem der RB die voreingestellte Konfiguration aufgewiesen
hat.
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Wiederversuch und Rückkehr in
den Leerlauf:
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In
der zweiten Klasse von Ausführungsformen
schickt die RRC 200 die SDU (mit ihrer Nachricht) wieder
an die RLC 130 ab. Dieses Wiederabschicken wird N-mal durchgeführt, so
dass die SDU alle (N+1)-mal erfolgt. Wird jedes Mal die Antwort SDU_VERWORFEN
zurückgegeben
(oder vorher eine Zeitüberschreitung
erfolgt, siehe oben II), gibt die RRC 200 dann den Leerlaufmodus
durch Freigabe der RRC-Verbindung zurück und werden andere typische
Maßnahmen
beim Eintreten in den Leerlaufmodus ergriffen. (Dieses Verhalten
wird nachstehend durch eine der 3a oder 3b,
gefolgt von der 3d, dargestellt.)
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In
einer dritten Klasse von Ausführungsformen
treten in Abhängigkeit
von einer Bedingung, beispielsweise ob die Sicherheitskonfiguration
eingeschaltet war oder nicht, unterschiedliche Aktionen ein. Wenn
eine Sicherheitskonfiguration eingeschaltet ist, schickt die RRC 200 die
SDU (mit ihrer Nachricht) wieder an die RLC 130 ab. Dieses
Wiederabschicken wir N-mal durchgeführt, so dass die SDU alle (N+1)-mal
wieder abgeschickt wird. Wenn die Antwort SDU_VERWORFEN jedes Mal
zurückgegeben
wird (oder zuerst eine Zeitüberschreitung
erfolgt, siehe oben II), kehrt die RRC 200 dann durch Freigabe
der RRC-Verbindung
in den Leerlaufmodus zurück
und werden andere typische Maßnahmen
beim Eintreten in den Leerlaufmodus vorgenommen. Ist keine Sicherheitskonfiguration
eingeschaltet, schickt die RRC 200 die SDU (mit ihrer Nachricht)
wieder an die RLC 130 ab. Dieses Wiederabschicken wird N-mal
durchgeführt,
so dass die SDU alle (N+1)-mal abgeschickt wird. Wird jedes Mal
die Antwort SDU_VERWORFEN zurückgegeben
(oder zuerst eine Zeitüberschreitung
erfolgt, siehe oben II), verhält
sich die RRC 200 so, als ob ein unbehebbarer Fehler der
RLC 130 eingetreten wäre.
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Es
wird deutlich werden, dass diese dritte Klasse von Ausführungsformen ähnlich der
ersten und zweiten Klasse ist, die in Abhängigkeit davon, ob eine Sicherheitskonfiguration
eingeschaltet ist oder nicht, alternativ eingesetzt wird.
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Wiederversuch und Versenden
einer Fehlerantwort:
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In
der vierten Klasse von Ausführungsformen
schickt die RRC 200 die SDU (mit ihrer Nachricht) wieder
an die RLC 130 ab. Dieses Wiederabschicken wird N-mal durchgeführt, so
dass die SDU alle (N+1)-mal abgeschickt wird. Wenn jedes Mal die Antwort
SDU_VERWORFEN oder die Zeitüberschreitung
in Fall II zurückgegeben
wird, sendet die RRC eine Fehlerreaktions-Nachricht für das laufende Verfahren (beispielsweise FUNK_TRÄGER_REKONFIGURATIONS_FEHLSCHLAG (RADIO_BEARER_RECONFIGURATION_FAILURE)
in Falle eines FUNK_TRÄGER_REKONFIGURATIONS-Verfahrens (BEARER_RECONFIGURATION_FAILURE procedure).
Dieses Verhalten ist ähnlich
wie andere spezifizierte Fälle
eines Fehlschlags solcher Verfahren. (Dieses Verhalten wird durch
eine der 3a oder 3b, gefolgt
von 3e, dargestellt.)
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Um
das laufende Verhalten für
Fall III oben konsequent beizubehalten, betrachtet die UE das Verfahren
in einer Ausführungsform
als erfolgreich abgeschlossen, da das Verfahren in diesem Fall bereits
beendet ist. Daher versucht die UE 100 nicht, zu irgendeiner
alten Konfiguration zurückzukehren.
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Für die Fälle II und
IV betrachtet die UE die Verfahren als nicht erfolgreich abgeschlossen
und beendet das laufende Verfahren auf die Art anderer Fälle eines
spezifizierten Fehlschlags.
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Schlägt die Übertragung
der Fehlerreaktions-Nachricht dann fehl, kann das Gerät dann bei seiner
nächsten
Aktion die Ausführungsformen
der ersten oder zweiten Klasse verwenden oder alternativ eine weitere
Strategie einschlagen, nämlich "Wiederversuch und
nichts tun" ("Retry and do-nothing"). Bei dieser Strategie
schickt die RRC 200 die SDU (mit ihrer Nachricht) wieder
an die RLC 130 ab. Dieses Wiederabschicken wird N-mal durchgeführt, so dass
die SDU alle (N+1)-mal abgeschickt wird. Wenn jedes Mal die Antwort
SDU_VERWORFEN oder die Zeitüberschreitung
in Fall II zurückgegeben
wird, geht die RRC dann davon aus, dass das Verfahren "erfolgreich" geendet hat und
vertraut auf gängige Verfahren
in dem UTRAN. (Dieses Verhalten wird durch eine der 3a oder 3b,
gefolgt von 3f, dargestellt.)
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Es
ist vorgesehen, dass der Wert von N bei jeder der Klassen von Ausführungsformen
vorteilhaft auf 0 eingestellt werden kann.
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Somit
würde für die erste
Klasse von Ausführungsformen,
sobald von der RRC 200 ein SDU_VERWORFEN ermittelt ist,
eine Zellen-Aktualisierung (Cell Update) durchgeführt werden.
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Weitere
Werte könnten
hinzugezogen werden, jedoch würde
dies Konformitätstests
des RLC-/RRC-Protokolls verkomplizieren und ebenfalls die Verkehrsbelastung
während
der Fehlersituationen erhöhen.
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Nun
auf die 4 bezugnehmend, ist 4 ein
Blockdiagramm, das ein mobiles Gerät darstellt, das als eine UE
wirken kann und das ein beispielhaftes drahtloses Kommunikationsgerät ist. Die
mobile Station 100 ist bevorzugt ein drahtloses Zwei-Wege-Kommunikationsgerät mit wenigstens
Sprach- und Datenkommunikationskapazitäten. Die mobile Station 100 weist
bevorzugt die Fähigkeit
auf, mit anderen Computersystemen im Internet zu kommunizieren.
In Abhängigkeit
von der vorgesehenen genauen Funktionalität kann das drahtlose Gerät beispielsweise
ein Datenübertragungsgerät, ein Zwei-Wege-Pager,
ein drahtloses e-Mail-Gerät,
ein zellulares Telefon mit Datenübertragungskapazitäten, ein
drahtloses Internetgerät
oder ein Datenkommunikationsgerät
sein.
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Sofern
die mobile Station 100 zur Zwei-Wege-Kommunikation geeignet ist, umfasst
sie ein Kommunikationsuntersystem 211 mit sowohl einem
Empfänger 212 als
auch einem Sender 214 so wie damit verbundene Komponenten,
wie beispielsweise ein oder mehrere, bevorzugt integrierte oder
interne Antennenelemente 216 und 218, lokale Oszillatoren (LOn) 213 und
ein Verarbeitungsmodul, wie beispielsweise einen digitalen Signalprozessor
(DSP) 220. Wie dem Fachmann im Bereich der Kom munikation
klar sein wird, hängt
die besondere Ausgestaltung des Kommunikationsuntersystems 211 von
dem Kommunikationsnetzwerk ab, in dem das Gerät arbeiten soll. So kann die
mobile Station 100 beispielsweise ein Kommunikationsuntersystem 211 umfassen,
das ausgestaltet ist, um mit dem mobilen Kommunikationssystem MobitexTM, dem mobilen Kommunikationssystem Data-TACTM,
dem GPRS-Netzwerk, dem UMTS-Netzwerk oder dem EDGE-Netzwerk zusammenzuwirken.
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Die
Netzwerkeszugangsanforderungen hängen
auch von dem Typ des Netzwerkes 119 ab. In den Mobitex-
und DataTAC-Netzwerken
beispielsweise ist eine mobile Station 100 in dem Netzwerk
registriert, die eine mit jeder mobilen Station verbundene einzigartige
Identifizierungsnummer verwendet. In UMTS- und GPRS-Netzwerken hingegen
ist der Netzwerkzugang mit einem Abonnenten oder Benutzer einer
mobilen Station 100 verbunden. Eine mobile GPRS-Station
erfordert daher eine Abonnenten-Identitätsmodul- (subscriber identity
module) (SIM)-Karte, um in einem GPRS-Netzwerk zu arbeiten. Ohne
eine gültige
SIM-Karte ist eine
mobile GPRS-Station nicht voll funktionsfähig. Lokale oder Nicht-Netzwerk-Kommunikationsfunktionen
so wie gesetzlich vorgeschriebene Funktionen (soweit vorhanden),
wie beispielsweise ein "911"-Notruf, können verfügbar sein,
jedoch wird die mobile Station 100 nicht in der Lage sein,
irgendwelche andere Funktionen, welche Kommunikationen über das
Netz 119 implizieren, auszuführen. Die SIM-Schnittstelle 244 ist normalerweise ähnlich wie
ein Kartenschlitz, in welchen eine SIM-Karte, wie eine Diskette
oder eine PCMCIA-Karte, eingeführt
und aus welchem diese ausgeworfen werden kann. Die SIM-Karte kann rund 64K
Speicher aufweisen und viele Schlüsselkonfigurationen 251 und
andere Informationen 253, wie beispielsweise die Kennung
und mit dem Abonnenten verbundene Informationen, umfassen.
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Wenn
die erforderlichen Netzwerkregistrierungs- oder Netzwerkaktivierungsverfahren
abgeschlossen worden sind, kann die mobile Station 100 Kommunikationssignale über das
Netzwerk 119 senden und empfangen. Von der Antenne 216 über das Kommunikationsnetzwerk 119 empfangene
Signale werden in einen Empfänger 212 eingegeben,
der die gemeinsamen Empfängerfunktionen,
wie beispielsweise eine Signalamplifikation, eine Frequenzumwandlung
nach unten, ein Filtern, eine Kanalauswahl und dergleichen sowie
bei dem in der 4 gezeigten Beispielsystem eine
Analog/Digital (A/D)-Wandlung, ausführen kann. Eine A/D-Wandlung
eines empfangenen Signals erlaubt komplexere Kommunikationsfunktionen,
wie beispielsweise eine in dem DSP 220 durchzuführende Demodulation
und Decodierung. Auf ähnliche
Weise werden zu übertragende Signale,
einschließlich
zum Beispiel einer Modulation und Codierung, von dem DSP 220 verarbeitet
und in den Sender 214 zur Digital/Analaog-Wandlung, zur Frequenzumwandlung
nach oben, zum Filtern, zur Verstärkung und zur Übertragung über das
Kommunikationsnetzwerk 119 über die Antenne 218 eingegeben.
Der DSP 220 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale,
sondern sorgt auch für
die Empfänger-
und Sendersteuerung. So können
beispielsweise die auf die Kommunikationssignale in Empfänger 212 und
Sender 214 angewendeten Verstärkungen durch in dem DSP 220 implementierte
automatische Verstärkungssteueralgorithmen
angepasst gesteuert werden.
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Die
mobile Station 100 umfasst bevorzugt einen Mikroprozessor 238,
der den Gesamtbetrieb des Gerätes
steuert. Kommunikationsfunktionen, einschließlich wenigstens von Daten- und Sprachkommunikationen,
werden durch das Kommunikationsuntersystem 211 durchgeführt. Der
Mikroprozessor 238 wirkt ebenfalls mit weiteren Geräteuntersystemen,
wie beispielsweise der Anzeige 222, einem Flash-Speicher 224,
einem Arbeitsspeicher (RAM) 226, Hilfs-Eingabe-/Ausgabe
(I/O)-Untersystemen 228, einem seriellen Port 230,
einer Tastatur 232, einem Lautsprecher 234, einem
Mikrofon 236, einem Kurzbereichs-Kommunikationsuntersystem 240 und jeglichen
weiteren, im Allgemeinen mit 242 bezeichneten Geräteuntersystemen,
zusammen.
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Einige
der in der 4 gezeigten Untersysteme führen kommunikationsverbundene
Funktionen durch, während
andere Un tersysteme "residente" Funktionen oder
Funktionen auf dem Gerät
vorsehen können.
Insbesondere einige Untersysteme, wie beispielsweise eine Tastatur 232 und
eine Anzeige 222, können
beispielsweise sowohl für
kommunikationsverbundene Funktionen, wie beispielsweise die Eingabe
einer Textnachricht für
die Übertragung über ein Kommunikationsnetzwerk,
als auch für
auf dem Gerät
residente Funktionen, wie beispielsweise einen Rechner oder eine
Aufgabenliste, eingesetzt werden.
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Von
dem Mikroprozessor 238 verwendete Betriebssystemsoftware
wird bevorzugt in einem permanenten Speicher, wie beispielsweise
dem Flash-Speicher 224, gespeichert, der stattdessen ein Nur-Lese-Speicher
(ROM) oder ein ähnliches
Speicherelement (nicht dargestellt) sein kann. Der Fachmann wird
würdigen,
dass das Betriebssystem, spezifische Geräteanwendungen oder Teile davon
vorübergehend
in einen flüchtigen
Speicher, wie beispielsweise einen RAM 226, geladen sein
können. Empfangene
Kommunikationssignale können
ebenfalls in dem RAM 226 gespeichert werden.
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Wie
dargestellt, kann ein Flash-Speicher 224 in unterschiedliche
Bereiche sowohl für
die Computerprogramme 258 als auch für die Programmdatenspeicherung 250, 252, 254 und 256 unterteilt
werden. Diese unterschiedlichen Speichertypen zeigen an, dass jedes
Programm einen Teil eines Flash-Speichers 224 für deren
eigenen Datenspeicherungsanforderungen zuordnen kann. Ein Mikroprozessor 238 aktiviert
zusätzlich
zu seinen Betriebssystemfunktionen bevorzugt eine Ausführung von
Softwareanwendungen an bzw. bzw. auf der mobilen Station. Ein vorbestimmter
Satz von Anwendungen, welche die Basisoperationen steuern, die wenigstens
beispielsweise Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen umfassen,
wird normalerweise während
der Herstellung auf der mobilen Station 100 installiert.
Eine bevorzugte Softwareanwendung kann ein persönlicher Informationsmanager
(PIM) sein, eine Anwendung, welche die Fähigkeit aufweist, mit dem Benutzer
der mobilen Station verbundene Datenelemente, wie beispielsweise
unter anderem e-Mail, Kalenderer eignisse, Sprachmitteilungen, Verabredungen
und Aufgabenposten, zu organisieren und zu verwalten. Selbstverständlich wären ein
oder mehrere Speicherbereiche auf der mobilen Station verfügbar, um
die Speicherung von PIM-Datenelementen zu erleichtern. Eine solche
PIM-Anwendung würde
bevorzugt die Fähigkeit
haben, Datenelemente über
das drahtlose Netzwerk 119 zu versenden und zu empfangen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
werden die PIM-Datenelemente über
das drahtlose Netzwerk 119 nahtlos integriert, synchronisiert
und aktualisiert, wobei die entsprechenden Datenelemente des Benutzers
der mobilen Station in einem Host-Computersystem gespeichert oder
damit verbunden sind. Weitere Anwendungen können auf die mobile Station 100 über das
Netzwerk 119, ein Hilfs-I/O-Untersystem 228, einen seriellen
Port 230, ein Kurzbereichs-Kommunikationsuntersystem 240 oder
jedes andere geeignete Untersystem 242 geladen und von einem
Benutzer in dem RAM 226 oder bevorzugt einem nicht-flüchtigen
Speicher (nicht dargestellt) für eine
Ausführung
durch den Mikroprozessor 238 installiert werden. Eine solche
Flexibilität
in einer Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität des Gerätes und
kann verbesserte Funktionen auf dem Gerät, verbesserte kommunikationsverbundene Funktionen
oder beides liefern. Sichere Kommunikationsanwendungen können beispielsweise
elektronische geschäftliche
Funktionen und andere derartige unter Hinzuziehung der mobilen Station 100 durchzuführende finanzielle
Transaktionen aktivieren.
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In
einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie
beispielsweise eine Textnachricht oder ein Webseiten-Download, von dem
Kommunikationsuntersystem 211 verarbeitet und in den Mikroprozessor 238 eingegeben,
der das empfangene Signal bevorzugt für eine Ausgabe an die Anzeige 222 oder
alternativ an ein Hilfs-I/O-Gerät 228 verarbeitet.
Ein Benutzer der mobilen Station 100 kann gleichfalls Datenelemente,
wie beispielsweise e-Mail-Nachrichten, unter Verwendung der Tastatur 232 zusammenstellen,
die bevorzugt eine vollständige
alphanumerische Tastatur oder ein Tastenfeld vom Telefontyp ist,
in Verbindung mit der Anzeige 222 und möglicherweise einem Hilfs-I/O-Gerät 228.
Solche zusammengesetzten Posten können dann über ein Kommunikationsnetzwerk
durch das Kommunikationsuntersystem 211 übertragen
werden.
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Für Sprachkommunikationen
ist die Gesamtoperation der mobilen Station 100 mit der
Ausnahme ähnlich,
dass die empfangenen Signale bevorzugt an einen Lautsprecher 234 ausgegeben
und die Signale für
eine Übertragung
durch ein Mikrofon 236 generiert werden. Alternative Sprach-
oder Rudio-I/O-Untersysteme, wie beispielsweise ein Sprachnachrichtenaufzeichnungs-Untersystem,
können
ebenfalls auf der mobilen Station 100 implementiert werden. Obwohl
eine Sprach- oder Audio-Signalausgabe
bevorzugt primär über den
Lautsprecher 234 durchgeführt wird, kann die Anzeige 222 auch
für die
Lieferung zum Beispiel einer Angabe der Identität einer anrufenden Partei,
der Dauer einer Gesprächsverbindung
oder von anderen mit einem Sprachruf verbundenen Informationen genutzt
werden.
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Der
serielle Port 230 in der 4 würde normalerweise
in einer mobilen Station vom Typ eines persönlichen digitalen Assistenten
(PDAs) implementiert, für
den eine Synchronisation mit einem Benutzer-Büro-Computer (nicht dargestellt)
wünschenswert
sein kann, jedoch eine optionale Gerätekomponente ist. Ein derartiger
Port 230 würde
einen Benutzer befähigen,
Präferenzen
durch ein externes Gerät
oder eine Software-Anwendung
einzustellen, und würde
die Kapazitäten
der mobilen Station 100 durch Bereitstellung von Informationen
oder Software-Downloads auf die mobile Station 100 auf
andere Weise als durch ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk erweitern.
Der abwechselnde Download-Pfad kann beispielsweise zum Laden eines
Verschlüsselungsschlüssels auf
das Gerät
durch eine direkte und damit zuverlässige und vertrauenswürdige Verbindung
eingesetzt werden und damit eine sichere Gerätekommunikation erlauben.
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Weitere
Kommunikationsuntersysteme 240, wie beispiels weise ein
Kurzbereichskommunikationsuntersystem, sind eine weitere optionale
Komponente, welche die Kommunikation zwischen der mobilen Station 100 und
unterschiedlichen Systemen oder Geräten vorsehen kann, die nicht
zwangsläufig ähnliche
Geräte
sein müssen.
So kann beispielsweise das Untersystem 240 ein Infrarot-Gerät und damit verbundene
Schaltkreise und Komponenten oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul
umfassen, um eine Kommunikation mit ähnlich integrierten Systemen
und Geräten
zur Verfügung
zu stellen.
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Wenn
das mobile Gerät 100 als
eine UE verwendet wird, umfassen die Protokollstapel 246 Geräte und ein
Verfahren zum Betreiben eines Gerätes in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk,
wobei das Gerät
unter Verwendung eines Protokolls mit einer physikalischen Schicht
und wenigstens einer höheren
und einer niedrigeren Zwischenschicht arbeitet, wobei die höhere Schicht
angeordnet ist, um eine SDU zu der niedrigeren Schicht zur Kommunikation unter
Verwendung der physikalischen Schicht zu senden, wobei die SDU für einen
Prozess indikative Informationen umfasst.
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ERWEITERUNGEN
UND ALTERNATIVEN
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In
der vorhergehenden Spezifikation wurde die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezifische Ausführungsformen
davon beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene
Modifikationen und Änderungen
daran vorgenommen werden können,
ohne den Schutzumfang der Ansprüche
zu verlassen. Die Beschreibung und Zeichnungen werden dementsprechend
zu Anschauungszwecken und nicht auf beschränkende Weise betrachtet.