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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Diese
Anmeldung betrifft das UMTS (Universelles mobiles Telekommunikationssystem)
im Allgemeinen und eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben
eines Kommunikationsgerätes
in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk.
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Beschreibung der verwandten
Technik
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Die
in diesem Abschnitt beschriebenen Ansätze könnten verfolgt werden, sind
aber nicht notwendigerweise Ansätze,
die vorher konzipiert oder verfolgt wurden. Daher sind, sofern nicht
hierin anders angegeben, die in diesem Abschnitt beschriebenen Ansätze nicht
Stand der Technik für
die Ansprüche
in dieser Anmeldung und werden durch die Aufnahme in diesen Abschnitt
nicht als Stand der Technik anerkannt.
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Bei
einem typischen zellularen Funksystem kommuniziert eine mobile Benutzerausrüstung (user equipment)
(UE) über
ein Funkzugangs-Funknetzwerk (radio access radio network) (RAN)
mit einem oder mehreren Kern-Netzwerken. Die Benutzerausrüstung (UE)
umfasst verschiedene Ausrüstungstypen,
wie Mobiltelefone (auch als Zellulartelefone oder Handys bekannt),
Laptops mit drahtloser Kommunikationsmöglichkeit, persönliche digitale
Assistenten (personal data assistants) (PDAs) usw. Diese können tragbar,
in der Hand gehalten, in Taschengröße, in einem Fahrzeug eingebaut
usw. sein und Sprach- und/oder Datensignale mit dem Funkzugangsnetzwerk
austauschen.
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Das
Funkzugangsnetz deckt einen geographischen Bereich ab, der in eine
Vielzahl von Zellenbereichen unterteilt ist. Jeder Zellenbereich
wird von wenigstens einer Basisstation versorgt, auf die als Knoten
B verweisen werden kann. Jede Zelle wird durch einer eindeutigen
Kennung identifiziert, die in der Zelle gesendet wird. Die Basisstationen
kommunizieren mit Funkfrequenzen über eine Luftschnittstelle
mit den UEs in der Reichweite der Basisstation. Verschiedene Basisstationen
können
mit einer Funknetzwerksteuerung (radio network controller) (RNC) verbunden
sein, die verschiedene Aktivitäten
der Basisstationen steuert. Die Funknetzwerksteuerungen sind typischerweise
mit einem Kern-Netzwerk verbunden.
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UMTS
ist ein öffentliches
terrestrisches Mobilfunksystem der dritten Generation. Es ist bekannt, dass
verschiedene Standardisierungsgremien, jeweils in ihren jeweiligen
Kompetenzbereichen, Standards für
UMTS veröffentlichen
und festsetzen. Zum Beispiel ist bekannt, dass das 3GPP (Third Generation
Partnership Project)(Partnerschaftsprojekt der dritten Generation)
Standards für
auf GSM (Global system for Mobile Communications) (Globales System
für Mobilfunkkommunikationen)
basierendes UMTS veröffentlichte
und festsetzte, und ist bekannt, dass das 3GPP2 (Third Generation
Partnership Project 2) (Partnerschaftsprojekt 2 der dritten Generation)
Standards für
auf CDMA (Code Division Multiple Access) (Code-Multiplex mit Mehrfachzugriff)
basierendes UMTS veröffentlichte
und festsetzte. Im Anwendungsbereich eines bestimmten Normungsgremiums
veröffentlichen
und setzen bestimmte Partner Standards in ihren jeweiligen Bereichen
fest.
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Eine
Bezugnahme ist auch auf 3GPP TSG – Services and System Aspects "Vocabulary for 3GPP Specifications
(Release 1999)" 3
GPP TS 21.905 v3.2.0 gerichtet, die die in dieser Druckschrift verwendete
Terminologie definiert.
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Es
wird ein drahtloses mobiles Gerät
betrachtet, im Allgemeinen als Benutzerausrüstung (UE) bezeichnet, das
den 3GPP-Spezifikationen für das
UMTS-Protokoll entspricht. Die Spezifikation 3GPP 25.331, v. 3.15.0,
die hier als Spezifikation 25.331 bezeichnet wird, geht das Thema
der UMTS-RRC (Radio Resource Control) (Funkressourcensteuerungs)-Protokollanforderungen
zwischen dem terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzwerk (UMTS Terrestrial
Radio Access Network) (UTRAN) und der UE an. Die Spezifikation 3GPP
25.322, v3.15.0, die hier als Spezifikation 25.322 bezeichnet wird,
geht das Thema der UMTS-RLC(Funkverbindungssteuerungs)-Protokollanforderungen
zwischen dem terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzwerk (UTRAN) und
der UE an.
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In Übereinstimmung
mit der Klausel 9.7.3 der Spezifikation 25.322 kann die RLC-Schicht
des 3G-UMTS-Stapels unter bestimmten Umständen eine SDU (Dienstdateneinheit)
verwerfen. Dort sind somit Strategien zur Handhabung des Verwerfens
einer SDU vorgeschlagen. Eine Anzahl solcher Strategien sind unten
ausführlich
beschrieben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines
Kommunikationsgeräts
in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk, wobei das Gerät unter
Verwendung eines Protokolls arbeitet, welches eine physikalische
Schicht und wenigstens eine höhere
und eine niedrigere Zwischenschicht aufweist, wobei die höhere Schicht
dafür vorgesehen
ist, eine SDU zu der niedrigeren Schicht für eine Kommunikation, die die
physikalische Schicht nutzt, abzuschicken, wobei das Verfahren gekennzeichnet
ist durch: In Reaktion auf ein Signal von der niedrigeren Schicht,
wobei das Signal für
ein Verwerfen der SDU indikativ ist: Verursachen, dass die höhere Schicht
die SDU eine vorbestimmte Anzahl N von Malen wieder zu der niedrigeren Schicht
abschickt, und in Reaktion auf N weitere Signale, die für das Verwerfen
indikativ sind, Verursachen, dass die höhere Schicht eine Fehlernachricht zu
der niedrigeren Schicht für
eine Aussendung durch diese abschickt, welche Fehlernachricht für einen
unbehebbaren Fehler in der niedrigeren Schicht indikativ ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines
mobilen Kommunikationsnetzwerkes bereitgestellt, welches wenigstens
eine Zelle aufweist, wobei die Zelle wenigstens ein Benutzerkommunikationsgerät und wenigstens
ein Netzwerksteuerungsgerät
für eine
Kommunikation mit dem oder jedem Benutzerkommunikationsgerät aufweist,
wobei das oder jedes Benutzergerät
unter Verwendung eines Protokolls arbeitet, das eine physikalische
Schicht und wenigstens eine höhere
und eine niedrigere Zwischenschicht aufweist, wobei die höhere Schicht
dafür vorgesehen
ist, eine SDU zur niedrigeren Schicht für eine Kommunikation, die die
physikalische Schicht nutzt, abzuschicken, wobei das Verfahren gekennzeichnet
ist durch: In Reaktion auf ein Signal von der niedrigeren Schicht,
wobei das Signal für
ein Verwerfen der SDU indikativ ist, Veranlassen, dass die höhere Schicht die
SDU eine vorbestimmte Anzahl von Malen wieder zu der niedrigeren
Schicht abschickt, und in Reaktion auf N weitere Signale, die für das Verwerfen
indikativ sind, Abschicken von der höheren Schicht zu der niedrigeren
Schicht einer ersten Nachricht, die dafür vorgesehen ist, das Netzwerksteuerungsgerät zu veranlassen,
für das
Benutzerkommunikationsgerät eine
zweite Nachricht auszusenden, die dafür vorgesehen ist, das Benutzergerät zu veranlassen,
sich auf einen vorbestimmten Status zu rekonfigurieren.
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Weitere
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Durchschnittsfachleute auf
dem Gebiet bei Durchsicht der folgenden Beschreibung besonderer
Ausführungsformen
einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Betreiben eines Kommunikationsgerätes in einem
mobilen Kommunikationsnetzwerk deutlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es
werden nun, nur als Beispiel, Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 eine Übersicht über ein
Netzwerk und ein US-Gerät
zeigt,
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2 ein
Blockdiagramm ist, das eine Ausführungsform
eines in einer UE bereitgestellten Protokollstapels darstellt,
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3 Beispiele von Aktionen zeigt, die in Reaktion
auf das Verwerfen einer SDU vorgenommen werden, und
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4 ein
Blockdiagramm ist, das ein mobiles Gerät darstellt, das als eine UE
wirken und mit den Vorrichtungen und Verfahren von 1 und 2 zusammenarbeiten
kann.
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In
verschiedenen Figuren werden die gleichen Bezugszahlen verwendet,
um ähnliche
Elemente zu bezeichnen.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Es
wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Kommunikationsgerätes in einem
mobilen Kommunikationsnetzwerk beschrieben. In der folgenden Beschreibung
werden zu Zwecken der Erläuterung
zahlreiche spezielle Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches
Verständnis
der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Es ist jedoch für einen
Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung
ohne diese speziellen Einzelheiten genutzt werden kann. In anderen
Fällen sind
wohlbekannte Strukturen und Einrichtungen in Blockdiagrammform gezeigt,
um ein unnötiges
Verdecken der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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Die
durch den vorhergehenden Hintergrund bezeichneten Bedürfnisse
und weitere Bedürfnisse und
Aufgaben werden aus der folgenden Beschreibung deutlich und in einem
Aspekt durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsgerätes in ei nem
mobilen Kommunikationsnetz geleistet. In weiteren Aspekten umfasst
die Erfindung eine Vorrichtung und ein computerlesbares Medium,
das konfiguriert ist, um die vorhergehenden Schritte auszuführen. Das
Verfahren kann insbesondere in einem mobilen Telekommunikationsgerät mit oder
ohne Sprachfähigkeiten
oder anderen elektronischen Geräten,
wie in der Hand gehaltenen oder tragbaren Geräten, implementiert sein.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 einen Überblick über ein
Netzwerk und ein US-Gerät.
Offensichtlich können
es in der Praxis viele US-Geräte
sein, die mit dem Netzwerk arbeiten, aber der Einfachheit halber
zeigt 1 nur ein einziges US-Gerät 100. Zu Zwecken
der Verdeutlichung zeigt 1 auch ein Netzwerk 119,
das einige Komponenten aufweist. Es ist für einen Fachmann auf dem Gebiet
offensichtlich, dass in der Praxis ein Netzwerk viel mehr Komponenten
beinhalten wird, als die gezeigten.
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1 zeigt
einen Überblick über ein
Funkzugangsnetzwerk (radio access network) 119 (UTRAN),
das in einem UMTS-System
verwendet wird. Das Netzwerk 119, wie in 1 gezeigt,
umfasst drei Funknetzwerkuntersysteme (Radio Network Subsystems)
(RNS) 2. Jedes RNS weist eine Funknetzwerksteuerung (Radio
Network Controller) (RNC) 4 auf. Jede RNS 2 weist
einen oder mehrere Knoten B 6 auf, die in ihrer Funktion
einer Basissendestation eines GSM-Funkzugangsnetzwerkes ähnlich sind.
Die Benutzerausrüstung
UE 100 kann in einem Funkzugangsnetzwerk mobil sein. Zwischen
der UE und einem oder mehreren der Knoten B im UTRAN sind Funkverbindungen
(durch die geraden gepunkteten Linien in 1 angegeben)
aufgebaut.
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Die
Funknetzwerksteuerung steuert die Verwendung und Zuverlässigkeit
der Funkressourcen in den RNS 2. Jede RNC kann auch mit
einer 3G-Mobilvermittlungsstelle (mobile switching center) 10 (3G MSC)
und einem 3G-Versorgungs-GPRS-Unterstützungsknoten
(3G serving GPRS support node) 12 (3G SGSN) verbunden sein.
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Eine
RNC 4 steuert einen oder mehrere Knoten B. Eine RNC plus
ihre Knoten B bilden zusammen ein RNS 2. Ein Knoten B steuert
eine oder mehrere Zellen. Jede Zelle ist durch eine Frequenz und einen
primären
Verschlüsselungscode
(primary scrambling code) (bei FDD primärer CPICH, bei TDD primärer CCPCH)
eindeutig bestimmt.
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Im
Allgemeinen bezeichnet bei UMTS eine Zelle ein Funknetzwerkobjekt,
das durch eine UE aus einer Zellenkennung, die von einem UTRAN-Zugangspunkt
aus über
geographische Bereiche gesendet wird, eindeutig identifiziert werden
kann. Ein UTRAN-Zugangspunkt
ist ein konzeptioneller Punkt im UTRAN, der Funkübertragung und -empfang ausführt. Ein
UTRAN-Zugangspunkt gehört
zu einer speziellen Zelle, d.h. es gibt für jede Zelle einen UTRAN-Zugangspunkt.
Er ist der UTRAN-seitige Endpunkt einer Funkverbindung. Ein einziger
physikalischer Knoten B kann als mehr als eine Zelle arbeiten, da
er auf mehreren Frequenzen und/oder mit mehreren Verschlüsselungscodes
arbeiten kann.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform
eines in einer UE bereitgestellten Protokollstapels darstellt. Ein
Funkressourcensteuerungs (Radio Resource Controller) (RRC)-Block 200 ist
eine Unterschicht der Schicht 3 132 eines UMTS-Protokollstepels 100.
Die RRC 200 gibt es nur in der Steuerungsebene und stellt
einen Informationsübertragungsdienst
zur Nichtzugangsschicht NAS 134 bereit. Die RRC 200 ist
für das
Steuern der Konfiguration der Funkschnittstellenschicht 1 110 und
-schicht 2 120 verantwortlich. Wenn das UTRAN wünscht, die
US-Konfiguration zu ändern,
wird es eine Nachricht an die UE ausgeben, die einen Befehl enthält, eine
spezielle RRC-Prozedur aufzurufen. Die RRC 200 der UE decodiert
diese Nachricht und startet die geeignete RRC-Prozedur. Wenn die
Prozedur (entweder erfolgreich oder nicht) abgeschlossen ist, dann
sendet im Allgemeinen die RRC eine Antwortnachricht (über die
niedrigeren Schichten) an das UTRAN, das das UTRAN über das
Ergebnis informiert. Es sollte bemerkt werden, dass es einige Szenarien
gibt, in denen die RRC keine Antwortnachricht an das UTRAN ausgibt
und in jenen Fällen
braucht die RRC nicht zu antworten und macht es nicht.
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Die
genannte Druckschrift (3G22 TSG – Services and System Aspects "Vocabulary for 3G22 Specifications
(Release 1999)" 3G22
TS 21.905 v3.2.0) definiert einen Funkträger als "den Dienst, der von Schicht 2 für die Übertragung
von Benutzerdaten zwischen der Benutzerausrüstung und dem UTRAN bereitstellt".
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Die
MAC-Einheit bei Schicht 2 greift auf die Dienste der physikalischen
Schicht über
Einheiten zu, die als "Transportkanäle" bekannt sind.
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Jeder
Funkträger
kann eine RLC-Einheit in der Aufwärtsstrecke bzw. dem Uplink
zu dem UTRAN hin und eine in der Abwärtsstrecke dem Downlink von dem
UTRAN zu höheren
Schichten der UE aufweisen. Von den Funkträgern werden RB0-4 für Signalisierungszwecke
verwendet und bei RB0 wird normalerweise dessen Konfiguration nicht
geändert.
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Die
RRC 200 und die UE 100 ist auch fähig, nach
Weisungen von den Benutzern ihrer Dienste, zum Beispiel höherer Schichten,
zu verfahren, um die Erzeugung einer SDU (Service Data Unit) (Dienstdateneinheit)
zu veranlassen. Solch eine SDU kann beispielsweise eine Antwort
an das UTRAN auf eine Anforderung zur Rekonfiguration der UE umfassen. Eine
solche Rekonfiguration kann eine Sicherheitskonfiguration, Funkträgerrekonfiguration,
Transportkanalrekonfiguration oder Rekonfiguration des physikalischen
Kanals umfassen.
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Typischerweise
werden solche SDUs durch die RRC 200 zu Schicht 2 und zu
der RLC (Funkverbindungssteuerung) 130 abgeschickt, um über die MAC-Schicht 140 zu
der physikalischen Schicht 110 weitergegeben zu werden.
Die Intention ist, dass die SDUs über die Luftschnittstelle zum
UTRAN und aufwärts über entsprechende
Schichten zu einer Schicht des UTRAN weitergegeben werden, das ein
Partner für
die RRC 200 der UE 100 ist.
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Die
RLC 130 stellt verschiedene Modi für die Datenübertragung bereit. Einer dieser,
der 'Quittierte Modus' ('Acknowledged Mode') (AM), stellt eine
Bestätigung
bereit, dass alle übertragenen
SDUs erfolgreich empfangen wurden, und verwendet verschiedene Wiederholungsmechanismen,
um dies sicherzustellen. Daher stellt der AM einen zuverlässigen Transportmechanismus
zu höheren
Schichten, wie der RRC 200, bereit.
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Wie
oben bemerkt, kann die RLC-Schicht 130 unter bestimmten
Umständen
eine SDU wie in der Spezifikation 25.322, Klausel 9.7.3, spezifiziert, verwerfen.
Die Spezifikation 25.331 spezifiziert nicht, wie sich die RRC 200 verhält, wenn
dies geschieht.
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Die
RRC 200 kann verschiedene Strategien implementieren, um
das Verwerfen der SDU zu bewältigen.
Diese werden unten zusammengefasst und dann nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen erläutert.
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Es
können
zwei Hauptfälle
identifiziert werden, für
die das Verhalten bei Verwerfen einer SDU für die RRC in der Spezifikation
25.331 spezifiziert werden könnte:
- 1. Eine RRC-Antwortnachricht wird zu den niedrigeren
Schichten geschickt und von der RRC wird nicht gefordert, auf eine
Quittung oder Bestätigung
zu warten. In diesem Fall "endet" die RRC-Prozedur,
was bedeutet, dass jegliches Verwerfen ignoriert werden kann. Das
Netzwerk und die UE können
sich darauf verlassen, dass das UTRAN (und seine Zeitüberschreitungen)
fortfährt.
- 2. Eine RRC-Antwortnachricht wird zu den niedrigeren Schichten
geschickt und von der RRC wird gefordert, eine Quittung oder Bestätigung,
zum Beispiel aus einem Empfangsvorgang in dem UTRAN [quittierter
Modus, AM, wie oben bemerkt], abzuwarten. Dieser Modus kann für Sicherheitsänderungen
und für
den Übergang
zu CELL_PCH und URA_PCH spezifiziert sein. In diesem Fall wird die
Prozedur nur nachher enden oder abgeschlossen werden. So, wenn die
Quittung nicht empfangen wird, ist die Prozedur auf unbestimmte
Zeit in der Schwebe, wenn kein Verhalten spezifiziert ist, bei dem
ein SDU_verwerfen konfiguriert ist.
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Außerdem gibt
es identifizierte Fälle,
in denen die Spezifikation 25.331 feststellt, dass eine NAS-Nachricht
wieder übertragen
werden muss. Siehe beispielsweise Abs. 8.1.8.2a für den Fall
eines anfänglichen
direkten Transfers nach Wiederaufbau und einer Übergabe zwischen Systemen.
Dies betrifft nicht das "Verwerfen
einer SDU", sondern
weitere RLC-Bedingungen
und ist gut spezifiziert. Als solches wird dieser Fall hier nicht
angesprochen.
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Es
gibt daher vier verschiedene Situationen, die abhängen von:
a) ob SDU_DISCARD konfiguriert ist oder nicht, und b) ob von der
RRC gefordert wird, auf eine Quittung oder Bestätigung zu warten.
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SDU_DISCARD NOT konfiguriert:
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- I) In Fall 1 (nicht auf eine Quittung warten):
Keine Aktion, da ein Verwerfen unbemerkt bleibt, und Verlassen auf
laufende Prozeduren in dem UTRAN.
- II) In Fall 2 (quittierter Modus): In Übereinstimmung mit einem Aspekt
der Erfindung kann die RRC einen Zeitgeberprozess mit einer maximalen Zeit
umfassen, die spezifiziert ist, um die erfolgreiche Bestätigung der Übertragung
der zur niedrigeren Schicht geschickten Nachricht abzuwarten. Bei
Zeitüberschreitung
kann erfindungsgemäß eines
der vier Verhal tensweisen gestartet werden. Wenn die niedrigere
Schicht eine erfolgreiche Bestätigung
dessen zurückgibt,
dass die SDU gesendet wurde, wird in einer Ausführungsform der Zeitgeberprozess
gestoppt.
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SDU_DISCARD konfiguriert:
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- III) In Fall 1 (nicht auf eine Quittung warten):
Bei Meldung/Angabe des Zustandes des Verwerfens, nachdem die Prozedur "endete", kann erfindungsgemäß eine der
vier Verhaltensweisen gestartet werden.
- IV) In Fall 2 (quittierter Modus): Bei Meldung/Angabe des Zustandes
eines Verwerfens, während auf
die erfolgreiche Bestätigung
der abgeschickten Nachricht zu den niedrigeren Schichten gewartet
wird, kann erfindungsgemäß eine der
vier Verhaltensweise gestartet werden.
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Wiederholen und Zellenaktualisierung
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In
einer ersten Klasse von Ausführungsformen
schickt die RRC 200 die SDU (die deren Nachricht enthält) wieder
an die RLC 130. Dieses Wiederabschicken wird N Male ausgeführt, so
dass die SDU insgesamt (N+1) Male geschickt wird. Wenn jedes Mal,
wenn die Antwort SDU_DISCARDED (oder zuerst eine Zeitüberschreitung
auftritt, siehe II oben) zurückgegeben
wird, dann verhält
sich die RRC 200, als ob ein unbehebbarer Fehler der RLC 130 aufgetreten
wäre. Der
Zweck ist, dass gemäß der Spezifikation
25.331, Abs. 8.3.1, eine Zellenaktualisierung mit einem Grund 'unbehebbarer Fehler
der RLC' ausgeführt wird.
(Dieses Verhalten ist durch eine der 3a oder 3b,
gefolgt von der 3c dargestellt.) Um dies zu
bewirken, wird die UE 100 auf eine Voreinstellungskonfiguration
und -zustand (cell_FACH) gesetzt und sendet die RRC 200 eine Nachricht
CELL_UPDATE über
RB0 (Radio Bearer 0) (Funkträger
0). Dies ist dadurch ein "zuverlässiges" Kommunikationsverfahren,
das, wie oben bemerkt, im Allgemeinen RB0 normalerweise eine statische
Konfiguration aufweist und das UTRAN für Nachrichten auf RB0 empfänglich bleibt,
die im verbundenen Modus bereitgestellt werden.
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Das
UTRAN kann dann eine Nachricht CELL UPDATE CONFIRM zurück zur UE 100 senden,
wobei Kanäle
benutzt werden, von denen bekannt ist, dass sie als Teil des Voreinstellungszustandes (cell_FACH)
aufgebaut sind. Das UTRAN verwendet dann CELL UPDATE CONFIRM, um
eine Konfiguration wieder anzuwenden, die es anzuwenden versuchte,
als das Problem vorkam, oder kann alternativ eine andere Aktion
vornehmen.
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Abs.
8.3.1.5 von 25.331 betrifft die von dem UTRAN ausgeführt Reaktion,
aber das Verhalten des UTRAN liegt weitgehend am Implementierer.
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In
einem Beispiel der anderen Aktion kann das UTRAN auf den Grund 'unbehebbarer Fehler
der RLC' reagieren,
indem es einen Wiederaufbau der Funkträger anfordert.
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Darüber hinaus
bedeutet der Grund 'unbehebbarer
Fehler der RLC',
dass, wenn der RB seine Voreinstellungskonfiguration aufweist, er
für 'kein Verwerfen' konfiguriert wird
und dass in diesem Modus, wenn die Kriterien für ein Verwerfen der SDU wahr
wird (beispielsweise wenn die SDU eine bestimmte Anzahl von Malen
ohne Antwort gesendet wurde), die RLC 130 'unbehebbarer Fehler
der RLC' an die
RRC 200 signalisiert, anstatt 'Verwerfen der SDU' zu signalisieren. Wenn der RB in Nicht-Voreinstellungs-Weise
konfiguriert ist, so dass ein Verwerfen konfiguriert ist, wird somit
dann das sich ergebende Verhalten der RRC sehr ähnlich zu dem Fall, in dem
der RB die Voreinstellungskonfiguration aufwies.
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Wiederholen und Rückkehr zu inaktiv:
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In
der zweiten Klasse von Ausführungsformen
schickt die RRC 200 die SDU (die deren Nachricht enthält) wieder
zur RLC 130. Dieses Wiederabschicken wird N Male ausgeführt, so
dass die SDU insgesamt (N+1) Male geschickt wird. Wenn jedes Mal
die Antwort SDU_DISCARDED zurückgegeben wird
(oder zuerst eine Zeitüberschreitung
auftritt, siehe II oben), dann kehrt die RRC 200 zum inaktiven Modus
zurück,
indem beim Eintreten in den inaktiven Modus die RRC-Verbindung freigegeben
wird und weitere typische Aktionen vorgenommen werden. (Dieses Verhalten
ist durch eine der 3a oder 3b, gefolgt
von der 3d dargestellt.)
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In
einer dritten Klasse von Ausführungsformen
treten abhängig
von einem Zustand, zum Beispiel ob eine Sicherheitskonfiguration
im Gange war oder nicht, verschiedene Aktionen auf. Wenn eine Sicherheitskonfiguration
im Gange ist, schickt die RRC 200 die SDU (die deren Nachricht
enthält)
wieder zur RLC 130. Dieses Wiederabschicken wird N Male ausgeführt, so
dass die SDU insgesamt (N+1) Male geschickt wird. Wenn jedes Mal
die Antwort SDU_DISCARDED zurückgegeben
wird (oder zuerst eine Zeitüberschreitung
auftritt, siehe II oben), dann kehrt die RRC 200 zum inaktiven
Modus zurück,
indem beim Eintreten in den inaktiven Modus die RRC-Verbindung freigegeben
wird oder weitere typische Aktionen vorgenommen werden. Wenn keine Sicherheitskonfiguration
im Gange ist, schickt die RRC 200 die SDU (die deren Nachricht
enthält)
wieder zur RLC 130. Dieses Wiederabschicken wird N Male
ausgeführt,
so dass die SDU insgesamt (N+1) Male geschickt wird. Wenn jedes
Mal, wenn die Antwort SDU_DISCARDED (oder zuerst eine Zeitüberschreitung
auftritt, siehe II oben) zurückgegeben wird,
dann verhält
sich die RRC 200, als ob ein unbehebbarer Fehler der RLC 130 aufgetreten
wäre.
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Es
ist zu sehen, dass diese dritte Klasse von Ausführungsformen zu der ersten
und zweiten Klasse ähnlich
ist, die abhängig
davon, ob eine Sicherheitskonfiguration im Gange ist oder nicht,
alternativ eingesetzt werden.
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Wiederholen und eine Fehlerantwort senden:
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In
der vierten Klasse von Ausführungsformen
schickt die RRC 200 die SDU (die deren Nachricht enthält) wieder
zur RLC 130. Dieses Wiederabschicken wird N Male ausgeführt, so
dass die SDU insgesamt (N+1) Male geschickt wird. Wenn jedes Mal
die Antwort SDU_DISCARDED oder im Fall II) die Zeitüberschreitung
zurückgegeben
wird, dann sendet die RRC eine Fehlerantwortnachricht für die laufende
Prozedur (zum Beispiel RADIO_BEARER_RECONFIGURATION_FAILURE im Falle
einer Prozedur RADIO_BEARER_RECONFIGURATION). Dieses Verhalten ist
zu anderen spezifizierten Fehlerfällen solcher Prozeduren ähnlich.
(Dieses Verhalten ist durch eine der 3a oder 3b,
gefolgt von der 3e dargestellt.)
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Um
das laufende Verhalten für
den Fall III oben konsistent zu halten, betrachtet in einer Ausführungsform
die UE die Prozedur als erfolgreich abgeschlossen, wenn die Prozedur
in diesem Fall bereits endete. Somit versucht die UE 100 nicht,
zu irgendeiner alten Konfiguration zurückzukehren.
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Für die Fälle II)
und IV) betrachtet die UE die Prozeduren als nicht erfolgreich abgeschlossen
und schließt
die laufende Prozedur auf die Weise anderer spezifizierter Fehlerfälle ab.
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Wenn
die Übertragung
der Fehlerantwortnachricht dann scheitert, dann kann das Gerät irgendeine
der ersten oder zweiten Klasse von Ausführungsformen als seine nächste Aktion
verwenden oder eine weitere Strategie übernehmen, nämlich "Wiederholen und nichts
tun". Bei dieser
Strategie schickt die RRC 200 die SDU (die deren Nachricht enthält) wieder
zur RLC 130. Dieses Wiederabschicken wird N Male ausgeführt, so
dass die SDU insgesamt (N+1) Male geschickt wird. Wenn jedes Mal
die Antwort SDU_DISCARDED oder in Fall II) die Zeitüberschreitung
zurückgegeben
wird, dann betrachtet die RRC die Prozedur als "erfolgreich" beendet und verlässt sich auf laufende Pro zeduren
im UTRAN. (Dieses Verhalten ist durch eine der 3a oder 3b,
gefolgt von der 3f dargestellt.)
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Es
ist beabsichtigt, dass für
jede der Klassen von Ausführungsformen
oben der Wert N vorteilhafterweise auf 0 gesetzt werden kann.
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Somit
würde für die erste
Klasse von Ausführungsformen,
sobald von der RRC 200 SDU_DISCARDED erfasst wird, dann
eine Zellenaktualisierung (Cell Update) ausgeführt.
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Es
könnten
weitere Werte verwendet werden, aber dies würde eine Konformitätsprüfung des RLC/RRC-Protokolls
verkomplizieren und würde auch
die Verkehrslast während
Fehlersituationen erhöhen.
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Wendet
man sich nun 4 zu, ist 4 ein Blockdiagramm,
das ein mobiles Gerät
darstellt, das als UE arbeiten kann und das ein beispielhaftes drahtloses
Kommunikationsgerät
ist. Die mobile Station 100 ist vorzugsweise ein drahtloses
Zwei-Wege-Kommunikationsgerät
mit wenigstens Sprach- und Datenkommunikationsfähigkeiten. Die mobile Station 100 weist
vorzugsweise die Fähigkeit
auf, mit weiteren Computersystemen in dem Internet zu kommunizieren.
Abhängig
von der genauen bereitgestellten Funktionalität kann das drahtlose Gerät als Datenübermittlungsgerät, Zwei-Wege-Pager,
drahtloses e-Mail-Gerät, Mobiltelefon
mit Datenübermittlungsfähigkeiten,
drahtlose Internet-Einrichtung oder Datenkommunikationsgerät als Beispiele
bezeichnet werden.
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Wenn
eine mobile Station 100 für eine Zwei-Wege-Kommunikation befähigt ist,
integriert sie ein Kommunikationsuntersystem 211, das sowohl
einen Empfänger 212 als
auch einen Sender 214 sowie zugehörige Komponenten, wie eines
oder mehrere, vorzugsweise eingebettete oder interne, Antennenelemente 216 und 218,
lokale Oszillatoren (LOs) 213 und ein Verarbeitungsmodul,
wie einen Digitalsignalprozessor (digital signal processor) (DSP) 220,
umfasst. Wie für
Fachleute auf dem Gebiet der Kommunikation offensichtlich ist, hängt die
jeweilige Gestaltung des Kommunikationsuntersystems 211 vom Kommunikationsnetzwerk
ab, in dem das Gerät
arbeiten soll. Beispielsweise kann die mobile Station 100 ein
Kommunikationsuntersystem 211 umfassen, das dafür ausgelegt
ist, im mobilen Kommunikationssystem MobitexTM,
mobilen Kommunikationssystem DataTACTM,
GPRS-Netzwerk, UMTS-Netzwerk
oder EDGE-Netzwerk zu arbeiten.
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Netzwerkzugangsanforderungen
variieren ebenfalls abhängig
von der Art des Netzwerks 119. Beispielsweise wird bei
den Netzwerken Mobitex und DataTAC die mobile Station 100 auf
dem Netzwerk unter Verwendung einer eindeutigen Identifikationsnummer
registriert, die zu jeder mobilen Station gehört. Bei UMTS- und GPRS-Netzwerken
ist jedoch der Netzwerkzugriff mit einem Teilnehmer oder Benutzer
der mobilen Station 100 verbunden. Eine mobile GPRS-Station
erfordert daher eine Teilnehmeridentitätsmodul (subscriber identity
card) (SIM)-Karte, um auf einem GPRS-Netzwerk zu arbeiten. Ohne gültige SIM-Karte
ist eine mobile GPRS-Station nicht voll funktionsfähig. Lokale
oder Nicht-Netzwerk-Kommunikationsfunktionen sowie (gegebenenfalls)
gesetzlich erforderliche Funktionen, wie der Notruf "911", können verfügbar sein,
aber die mobile Station 100 ist nicht in der Lage, irgendwelche
weitere Funktionen auszuführen,
die Kommunikationen über
das Netzwerk 119 einschließen. Die SIM-Schnittstelle 244 ist
normalerweise ähnlich
einem Kartenschlitz, in den eine SIM-Karte eingesetzt und wie eine
Diskette oder PCMCIA-Karte ausgeworfen werden kann. Die SIM-Karte
kann etwa 64k Speicher aufweisen und viele Schlüssellkonfigurationen 251 sowie
weitere Informationen 253, wie eine Identifikation oder
mit dem Teilnehmer zusammenhängende
Information, enthalten.
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Wenn
erforderliche Netzwerkregistrierungs- oder -aktivierungsprozeduren
abgeschlossen worden sind, kann die mobile Station 100 über das
Netzwerk 119 Kommunikationssignale senden und empfangen.
Von der Antenne 216 über
das Kommunikations netzwerk 119 empfangene Signale werden
dem Empfänger 212 eingegeben,
der solche gewöhnlichen
Empfängerfunktionen
ausführen
kann, wie Signalverstärkung,
Frequenz-Abwärtswandlung,
Filterung, Kanalauswahl und dergleichen, und in dem in 4 gezeigten
Beispielsystem Analog/Digital (A/D)-Wandlung. Eine A/D-Wandlung
eines empfangenen Signals gestattet, dass komplexere Kommunikationsfunktionen,
wie Demodulation und Decodieren, im DSP 220 ausgeführt werden.
In ähnlicher Weise
werden zu übertragende
Signale verarbeitet, einschließlich
beispielsweise Modulation und Codierung, durch den DSP 220 und
in den Sender 214 zur Digital/Analog-Wandlung, zur Frequenz-Aufwärtswandlung,
zum Filtern, zur Verstärkung
oder zum Senden über
das Kommunikationsnetzwerk 119 über Antenne 218 eingegeben.
Der DSP 220 verarbeitet nicht nur Kommunikationssignale,
sondern sorgt auch für
die Empfänger-
und Sendersteuerung. Beispielsweise können die auf Kommunikationssignale in
dem Empfänger 212 und
Sender 214 angewandte Verstärkungen über automatische Verstärkungssteuerungsalgorithmen,
die im DSP 220 implementiert sind, adaptiv gesteuert werden.
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Die
mobile Station 100 umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor 238,
der den Gesamtbetrieb des Gerätes
steuert. Kommunikationsfunktionen einschließlich wenigstens Daten- und
Sprachkommunikationen, werden über
das Kommunikationsuntersystem 211 ausgeführt. Der
Mikroprozessor 238 interagiert auch mit weiteren Geräteuntersystemen, wie
einer Anzeige 222, einem Flash-Speicher 224, einem
Direktzugriffsspeicher (random access memory) (RAM) 226,
Hilfs-Eingabe/Ausgabe (I/O)-Untersystemen 228,
einem seriellem Anschluss 230, einer Tastatur 232,
einem Lautsprecher 234, einem Mikrophon 236, kurzreichweitigem
Kommunikationsuntersystem 240 und irgendwelchen weiteren
Geräteuntersystemen,
die allgemein mit 242 bezeichnet sind.
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Einige
der in 4 gezeigten Untersysteme führen mit der Kommunikation
verbundene Funktionen aus, während
weitere Untersysteme "residente" oder Funktionen
auf dem Gerät
bereit stellen können. Insbesondere
können
einige Untersysteme, wie eine Tastatur 232 und eine Anzeige 222 zum
Beispiel, sowohl für
mit der Kommunikation zusammenhängende
Funktionen, wie Eingeben einer Textnachricht zur Übertragung über ein
Kommunikationsnetzwerk, als auch geräteresidente Funktionen, wie
einen Rechner oder eine Aufgabenliste, verwendet werden.
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Von
dem Mikroprozessor 238 verwendete Betriebssystemsoftware
ist vorzugsweise in einem Permanentspeicher, wie einem Flash-Speicher 224, gespeichert,
der anstatt dessen ein Festwertspeicher (read-only memory) (ROM)
oder ein ähnliches
Speicherelement (nicht gezeigt) sein kann. Fachleute auf dem Gebiet
werden einsehen, dass das Betriebssystem, spezielle Geräteanwendungen
oder Teile davon vorübergehend
in einen flüchtigen
Speicher, wie einem RAM 226, geladen werden können. Empfangene
Kommunikationssignale können
ebenfalls in RAM 226 gespeichert werden.
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Wie
gezeigt kann der Flash-Speicher 224 in verschiedene Bereiche
für sowohl
Computerprogramme 258 als auch Programmdatenspeicherung 250, 252, 254 und 256 segregiert
werden. Diese verschiedenen Speichertypen deuten an, dass jedes Programm
einen Abschnitt des Flash-Speichers 224 für seine
eigenen Datenspeicherungsanforderungen zuweisen kann. Der Mikroprozessor 238 ermöglicht zusätzlich zu
seinen Betriebssystemfunktionen vorzugsweise die Ausführung von
Softwareanwendungen auf der mobilen Station. Ein vorherbestimmter Satz
von Anwendungen, die grundlegende Operationen steuern, einschließlich wenigstens
Daten- und Sprachkommunikationsanwendungen beispielsweise, werden
normalerweise während
der Herstellung auf der mobilen Station 100 installiert.
Eine bevorzugte Softwareanwendung kann eine persönliche Informationsverwaltungs
(personal information manager) (PIM)-Anwendung sein, die die Fähigkeit
besitzt, Datenelemente, die mit dem Benutzer des mobilen Station
zusammenhängen,
wie e-Mail, Kalenderereignisse, Sprachmails, Termine und Aufgabenelemente, aber
nicht darauf beschränkt,
zu organisieren und zu verwalten. Natürlich wären eine oder meh rere Speicher
auf der mobilen Station verfügbar,
um die Speicherung von PIM-Datenelementen zu ermöglichen. Eine solche PIM-Anwendung
besäße vorzugsweise die
Fähigkeit,
Datenelemente über
das drahtlose Netzwerk 119 zu senden und zu empfangen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
werden die PIM-Datenelemente über
das drahtlose Netzwerk 119 nahtlos mit den entsprechenden
Datenelementen des Benutzers der mobilen Station integriert, synchronisiert und
aktualisiert, die in einem Host-Computersystem gespeichert
oder mit ihm verbunden sind. Weitere Anwendungen können ebenfalls über das
Netzwerk 119, ein Hilfs-I/O-Untersystem 228, den
seriellen Anschluss 230, das kurzreichweitige Kommunikationsuntersystem 240 oder
irgendein anderes geeignetes Untersystem 242 auf die mobile
Station 100 geladen werden und von dem Benutzer in dem
RAM 226 oder vorzugsweise einem nicht-flüchtigen
Speicher (nicht gezeigt) zur Ausführung durch den Mikroprozessor 238 installiert
werden. Eine solche Flexibilität
bei der Anwendungsinstallation erhöht die Funktionalität des Gerätes und
kann verbesserte Funktionen auf dem Gerät, mit der Kommunikation zusammenhängende Funktion
oder beides bereitstellen. Beispielsweise können Anwendungen für eine sichere
Kommunikation ermöglichen,
dass elektronische Handelsfunktionen und weitere, wie Finanztransaktionen,
unter Verwendung der mobilen Station 100 ausgeführt werden.
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In
einem Datenkommunikationsmodus wird ein empfangenes Signal, wie
das Herunterladen einer Textnachricht oder einer Web-Seite, von
dem Kommunikationsuntersystem 211 verarbeitet und in den
Mikroprozessor 238 eingegeben, der vorzugsweise das empfangene
Signal für
eine Ausgabe an die Anzeige 222 oder alternativ eine Hilfs-I/O-Einrichtung 228 weiterverarbeitet.
Ein Benutzer der mobilen Station 110 kann auch Datenelemente,
wie beispielsweise e-Mail-Nachrichten, unter Verwendung der Tastatur 232,
die vorzugsweise eine vollständige
alphanumerische Tastatur oder eine telefonartige Tastatur ist, in
Verbindung mit der Anzeige 222 oder möglicherweise einer Hilfs-I/O-Einrichtung 228 verfassen.
Solche verfassten Elemente können
dann über
das Kommunikationsuntersystem 211 über ein Kommuni kationsnetzwerk übertragen
werden.
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Für Sprachkommunikationen
ist der Gesamtbetrieb der mobilen Station 100 ähnlich,
außer
dass empfangene Signale vorzugsweise an einen Lautsprecher 234 ausgegeben
würden
und Signale zur Übertragung
von einem Mikrophon 236 erzeugt würden. Alternative Sprach- oder
Audio-I/O-Untersysteme, wie ein Aufzeichnungsuntersystem für Sprachnachrichten,
können
ebenfalls auf der mobilen Station 100 implementiert sein.
Obwohl eine Sprach- oder Audiosignalausgabe vorzugsweise hauptsächlich über den
Lautsprecher 234 ausgeführt
wird, kann die Anzeige 222 ebenfalls. verwendet werden,
um beispielsweise eine Angabe der Identität einer anrufenden Partei,
die Dauer eines Sprachanrufs oder weitere mit einem Sprachanruf
verbundene Information bereitzustellen.
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Der
serielle Anschluss 230 in 4 wäre normalerweise
in einer mobilen Station vom Typ eines persönlichen digitalen Assistenten
(PDA) implementiert, für
welchen eine Synchronisation mit einem Tischrechner (nicht gezeigt)
des Benutzers wünschenswert
sein kann, ist aber eine optionale Gerätekomponente. Ein solcher Anschluss 230 würde es einem
Benutzer ermöglichen, über ein
externes Gerät oder
Softwareanwendung Präferenzen
festzusetzen, und würde
die Fähigkeiten
der mobilen Station 100 erweitern, indem für Informations-
und Software-Downloads
auf die mobile Station 100 anders als über ein drahtloses Kommunikationssystem
gesorgt würde.
Der alternative Download-Weg kann beispielsweise verwendet werden,
um über
eine direkte und somit zuverlässige
und vertrauenswürdige
Verbindung einen Verschlüsselungsschlüssel auf
das Gerät
zu laden, um dadurch eine sichere Gerätekommunikation zu ermöglichen.
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Weitere
Kommunikationsuntersysteme 240, wie ein kurzreichweitiges
Kommunikationsuntersystem, sind eine weitere optionale Komponente,
die für eine
Kommunikation zwischen der mobilen Station 100 und verschiedenen
Systemen oder Einrich tungen sorgen, die nicht notwendigerweise ähnliche
Einrichtungen sein müssen.
Beispielsweise kann das Untersystem 240 eine Infraroteinrichtung
und zugehörige
Schaltungen und Komponenten oder ein BluetoothTM-Kommunikationsmodul,
beinhalten, um für eine
Kommunikation mit ähnlich
befähigten
Systemen und Einrichtungen zu sorgen.
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Wenn
das mobile Gerät 100 als
eine UE verwendet wird, beinhalten Protokollstapel 246 Vorrichtungen
und ein Verfahren zum Betreiben eines Gerätes in einem mobilen Kommunikationsnetzwerk,
wobei das Gerät
unter Verwendung eines Protokolls arbeitet, das eine physikalische
Schicht und wenigstens eine höhere
und eine niedrigere Zwischenschicht aufweist, wobei die höhere Schicht
vorgesehen ist, um unter Verwendung der physikalischen Schicht eine
SDU an die niedrigere Schicht zu schicken, wobei die SDU Information
umfasst, die für
einen Prozess indikativ ist.
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Erweiterungen und Alternativen
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In
der vorhergehenden Beschreibung wurde die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezielle Ausführungsformen
davon beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene
Modifikationen und Änderungen
daran vorgenommen werden können, ohne
den Umfang der Technik zu verlassen. Die Beschreibung und Zeichnungen
sind folglich in einem erläuternden
statt einem einschränkenden
Sinne aufzufassen.