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Die
vorliegende Erfindung bezieht sch allgemein auf eine Kommunikation
von Daten gemäß einem
Hoch-Geschwindigkeits-Daten-Funk-Kommunikationsdienst,
wie beispielsweise einem Enhanced Data for GSM Evolution(EDGE)-Kommunikationsdienst.
Ganz besonders bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Vorrichtungen
und ein zugeordnetes Verfahren, durch die eine Zuordnung von Kommunikationsressourcen
in einer Erweiterung eines Kopfzeilenteils eines Funkverbindungssteuerung
(Radio Link Control) (RLC)-Datenblocks, welcher gemäß Kommunikationsoperationen
erzeugt wird, identifiziert werden soll.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Leistung eines Daten-Kommunikationssystems wird mitunter unter Bezugnahme
auf seine Durchsatzleistungsfähigkeit
definiert, was zum Teil auf die Signifikanz von Datendurchsatzraten
für die Leistung
vieler Datenkommunikationsdienste zurückzuführen ist. Hoch-Geschwindigkeits-Datenkommunikationsdienste
wurden historisch auf dem Wege verdrahteter Kommunikationssysteme
durchgeführt. Die
Schnelligkeit, mit der sich Kommunikationstechnologien entwickelt
haben, hat jedoch gleichfalls die Entwicklung und Implementierung
von Funk-Kommunikationssystemen
ermöglicht,
die zu einer Kommunikation von Daten bei hohen Durchsatzraten fähig sind.
Datendienste, die für
ihre Ausführung
die Kommunikation von großen
Datenmengen in kurzen Zeiträumen
benötigen,
können
auf dem Wege eines Funk-Kommunikationssystems, das zu einer Kommunikation
der Daten zu den hohen Durchsatzraten in der Lage ist, in steigendem
Maße umgesetzt
werden. Mit der weiteren Entwicklung der Kommunikationstechnologien
wird der Bedarf nach der Fähigkeit zur
Kommunikation von Daten zu noch höheren Datendurchsatzra ten mittels
Funk-Kommunikationssystemen wahrscheinlich möglich werden und werden Kommunikationsdienste,
die die Kommunikation von Daten zu solch höheren Datendurchsatzraten erfordern,
dementsprechend verfügbar
sein.
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Verschiedene
zelluläre
Kommunikationssysteme, die entsprechend verschiedenen Betriebsspezifikationen
aufgebaut sind, sind beispielhaft für Funk-Kommunikationssysteme,
die zu einer Kommunikation von Daten zu hohen Datendurchsatzraten
in der Lage sind. So wurden beispielsweise GSM(Global System for
Mobile communications)-zelluläre Kommunikationssysteme
entwickelt und im großen Rahmen
implementiert. Viele GSM-Netzwerke sehen GPRS (General Packet Radio
Service) vor, das eine Kommunikation von Daten zu relativ hohen
Datenraten erlaubt. Eine als EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution)
bezeichnete Erweiterung von GPRS ist derzeitig in der Implementierung
begriffen. EDGE-fähige
Kommunikationssysteme bieten eine Kommunikation von Daten zu Datendurchsatzraten,
die erheblich höher
sind als diejenigen, welche in Nur-GSM/GPRS-Kommunikationssystemen
erreicht werden können.
Trotz der verbesserten Kommunikationsleistungsfähigkeiten eines EDGE-fähigen Systems
gibt es einen fortbestehenden Bedarf nach einer noch weiteren Erhöhung der
erreichbaren Datendurchsatzraten, durch die Daten in einem Funk-Kommunikationssystem
kommuniziert werden.
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Ein
EDGE-fähiges
Kommunikationssystem wird im Allgemeinen entsprechend einer Betriebsspezifikation
betrieben, die durch eine Normen-setzende Stelle veröffentlicht
wird. Die Betriebsspezifikation definiert unter anderem eine Kanalstruktur,
die Kanäle
auf einer Funk-Luft-Schnittstelle definiert, welche zwischen Kommunikationsstationen
gebildet wird, die im Kommunikationssystem betriebsbereit sind.
Zur Verwendung sind multiple Träger
verfügbar, die
mitunter unter Bezugnahme auf mobile Indexzuordnungs-Offsets logisch
definiert werden. Die Kanalstruktur umfasst Fenster, von denen jedes
in Zeitfenster unterteilt ist. Daten an einer Funkverbindungssteuerung(RLC)-Schicht werden im
typischen Fall als eine Serie von Daten-RLC-Datenblöcken kommuniziert, wobei jeder
RLC-Datenblock einen Kopfzeilenteil und einen Nutzinformationsteil
umfasst. Aufgrund von verschiedenen Anforderungen werden Kommunikationsressourcen,
die zur Kommunikation von Daten gemäß einer bestimmten Kommunikationssitzung
zugeordnet sind, bei einem einzigen Träger zugeordnet, selbst wenn
Fenster und Zeitfenster bei jedem der multiplen Träger definiert sind,
die zur Nutzung zur Kommunikation von Datenblöcken verfügbar sind. Kommunikationsressourcen werden
derzeitig nicht bei multiplen Trägern
oder ganz allgemein gegenüber
einer Vielzahl von mobilen Zuordnungs-Index-Offsets zugeordnet.
Da Kommunikationsressourcen-Zuordnungen konventionell bei nur einem
einzigen Funkfrequenz-Träger
oder mobilen Zuordnungs-Index-Offset erfolgen, gibt es derzeitig
keinen Mechanismus, durch den Kommunikationsressourcen gegenüber einer
Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern oder
Index-Offsets identifiziert werden.
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Die
US6563806 bezieht sich auf
eine Basisstation für
ein Multiple-Träger-TDMA-Funk-Kommunikationssystem,
das Folgendes umfasst: Eine erste Managementtabelle zur Registrierung
wenigstens eines Kandidatenkanals für eine Einzelkanal-Kommunikation,
welcher aus multiplen Verkehrskanälen ausgewählt ist, von denen jeder unter
Bezugnahme auf die Trägerfrequenz
und Zeitfensternummer definiert ist, eine zweite Managementtabelle
zur Registrierung wenigstens einer Gruppe von Kandidatenkanälen für eine Multi-Kanal-Kommunikation,
die aus den multiplen Verkehrskanälen ausgewählt sind, und eine einen Kanal
zuordnende Einheit, die in Antwort auf den Empfang einer Kanalzuordnungsanforderung
von einer mobilen Station wenigstens einen Verkehrskanal zu der
anfordernden mobilen Station durch Bezugnahme auf eine der ersten
und zweiten Managementtabelle in Abhängigkeit vom Typ der mobilen
Station zuordnet.
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Die
US5956642 bezieht sich auf
ein Verfahren und System einer adaptiven Kanalzuordnung in einem
Mehr-Träger-Multi-Zeitfenster-System.
In dem Verfahren und System wird ein Unterset von M Kanälen aus
einem größeren Set
von N Kanälen
ausgewählt,
das für
Kommunikationen in einer Verbindung verfügbar ist. Da auf dem Link Kommunikationen
erfolgen, werden Signalqualitäts (C/I)-Messungen
auf den Kanälen
des Untersets von M Kanälen
und Interferenz(I)-Messungen auf den Kanälen der Gruppe von N Kanälen periodisch
durchgeführt.
Die C/I- und I-Messungen werden dann zur erneuten Konfiguration
des Untersets von M Kanälen
zwecks Reduzierung der Co-Kanal-Interferenz auf der Verbindung verwendet.
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Die
WO0217668 beschreibt ein
Verfahren und eine Netzwerkesteuerungsvorrichtung zur optionalen
Bereitstellung von schnellen Ressourcen in einem Netzwerk unter
Einschluss des Schrittes einer Übertragung
von Netzwerksysteminformationen einschließlich Informationen darüber, ob
ein schneller Zugang im Netzwerk unterstützt wird oder nicht. Durch
dieses Verfahren wird die Einführung
von schnellen Ressourcen optional gemacht.
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Die
erheblichen Verbesserungen der vorliegenden Erfindung wurden im
Zusammenhang mit diesen Hintergrundinformationen entwickelt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 stellt
ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften Kommunikationssystems
dar, das eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung als einen Abschnitt dessen umfasst.
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2 zeigt
eine bildhafte Darstellung einer beispielhaften Operation einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die einen Teil des in 1 gezeigten
Kommunikationssystems darstellt.
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3 zeigt
eine Darstellung eines beispielhaften RLC-Blocks, der gemäß einer Operation einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gebildet wird.
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4 stellt
ein Verfahrens-Fließdiagramm dar,
das das Verfahren einer Operation einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung auflistet.
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Detaillierte Beschreibung
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Die
vorliegende Erfindung stellt dementsprechend vorteilhaft Vorrichtungen
und ein Verfahren zur Verwendung bei einer Kommunikation von Hoch-Geschwindigkeitsdaten
zur Durchführung
eines Hoch-Geschwindigkeitsdaten-Funk-Kommunikationsdienstes bereit,
wie beispielsweise EDGE(Enhanced Data for GSM Evolution)-Daten,
die in einem EDGE-fähigen
Kommunikationssystem zur Durchführung
eines Daten-Kommunikationsdienstes kommuniziert werden.
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Durch
eine Operation einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird der Kopfzeilenteil eines RLC(Radio Link
Control)-Datenblocks selektiv mit Werten versehen, die eine Mitteilung
von Kommunikationsressourcen bieten, welche gemäß der Kommunikation von Daten
zugeordnet werden, wie beispielsweise gemäß der Kommunikation von EDGE-Daten,
die zur Durchführung
eines EDGE-Kommunikationsdienstes kommuniziert werden.
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Die
Kommunikationsressourcen werden gegenüber einer Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern zugeordnet
und eine Zuordnungs-Bitmap wird gebildet, die Werte umfasst, welche
einer Matrixdarstellung der Kommunikationsressourcenzuordnung entsprechen
oder auf andere Weise repräsentativ
für eine
Matrixdarstellung der Kommunikationsressourcenzuordnung sind. Durch
die Zuordnung der Kommunikationsressourcen gegenüber einer Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern ist
die Wahrscheinlichkeit der Ressourcenverfügbarkeit während eines beliebigen bestimmten
Zeitfensters größer als
die Wahrscheinlichkeit eines entsprechenden Niveaus von Ressourcen,
die an einem einzelnen Träger
verfügbar
sind. Die Kommunikationsressourcenzuordnung umfasst Zeitfenster-Zuordnungen
bei unterschiedlichen der Funkfrequenz-Träger und die Matrixdarstellung
wird aus Matrixelementen, die in Reihen und Spalten positioniert
sind, gebildet, wobei jedes Matrixelement für ein einzelnes Zeitfenster
und einen einzelnen Träger
oder eine einzelne Index-Offset-Kombination identifiziert,
ob Ressourcen zugeordnet sind. Die Werte jedes Matrixelementes der
Matrixdarstellung werden zur Bildung einer Bitmap verwendet, die
ein Feld der temporären
Fließ-Einstellungskennung
bestückt.
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Die
Bitmap bestückt
ein Kopfzeilen-Erweiterungsfeld eines RLC-Blocks, das zwischen Kommunikationsstationen
kommuniziert wird, welche Parteien in einer Kommunikationssitzung
sein sollen, gemäß der Daten
kommuniziert werden. Der RLC-Block wird
unter Einschluss des bestückten
Kopfzeilen-Erweiterungsfeldes
an einer ersten Kommunikationsstation gebildet oder einer ersten
Kommunikationsstation bereitgestellt und wird an eine zweite Kommunikationsstation
kommuniziert, um die zweite Kommunikationsstation über die
Kommunikationsressourcenzuordnung zu benachrichtigen. Die in dem Kopfzeilen-Erweiterungsfeld
enthaltene Zuordnungs-Bitmap basiert auf einer Matrixdarstellung,
die alternativ ein direktes Abbild der Zeitfensterzuordnungen innerhalb
eines Zeitrahmens gegenüber
jedem der Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern oder eine resultierende
Matrix ist, die durch die Durchführung
von Matrixmanipulationen zur Reduzierung der Größe der Matrixdarstellung gebildet
wird.
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In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bitmap-Aufbaueinrichtung
bereitgestellt, die in Antwort auf einen Hinweis einer Matrixdarstellung
der Kommunikationsressourcenzuordnung eine erste Zuordnungs-Bitmap
bildet. Die Matrixdarstellung wird aus einem direkten Abbild oder
einer Matrixmanipulation des direkten Abbilds der Kommunikationsressourcenzuordnung
gegenüber
der Vielzahl von Trägern
während
eines Rahmens oder einer anderen entsprechenden Dauer gebildet.
Zudem besteht die Zuordnungs-Bitmap aus Werten, die der Matrixdarstellung
entsprechen.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung empfängt eine
Nachrichten-Erzeugungseinrichtung die Zuordnungs-Bitmap, die für die Kommunikationsressourcenzuordnung
repräsentativ
ist, und schließt
selektiv die Werte derjenigen Bitmap ein, die durch die Bitmap-Aufbaueinrichtung
erzeugt wird. Werte der Bitmap bestücken ein Erweiterungsfeld des
Kopfzeilenteils eines RLC-Blocks. Durch die Bestückung des Feldes des RLC-Blocks
mit derartigen Werten bildet der Kopfzeilenteil des RLC-Blocks eine
Benachrichtigungsmeldung, die in der Lage ist, eine Mitteilung über die
Kommunikationsressourcenzuordnung bereitzustellen, welche zwecks
Kommunikation von Daten erfolgt ist.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Ressourcenzuordnungen
in ausgewählten
Intervallen dynamisch vorgenommen. Sukzessive RLC-Blöcke haben
Kopfzeilen-Erweiterungen,
die mit aktualisierten Zuordnungs-Bitmaps bestückt sind, welche Neuzuordnungsnachrichten bilden,
die frühere
Zuordnungen von Kommunikationsressourcen neu zuordnen. Wenn die
Bitmap-Aufbaueinrichtung einen aktualisierten oder anderen nachfolgenden
Hinweis einer Ressourcenzuordnung empfängt, bildet die Bitmap-Aufbaueinrichtung
einen aktualisierten Bitmap-Aufbau, der die Kommunikationsressourcenzuordnung
repräsentiert,
und stellt die Bitmap-Aufbaueinrichtung den aktualisierten Bitmap-Aufbau
oder Hinweise von Änderungen
an einem früheren
Bitmap-Aufbau für
die Nachrichten-Erzeugungseinrichtung bereit. Die Nachrichten-Erzeugungseinrichtung
verwendet die dorthin bereitgestellten aktualisierten Informationen,
um das Erweiterungsfeld eines neuen RLC-Blocks zu bestücken. Das
Erweiterungsfeld des RLC-Blocks bildet eine Benachrichtigungsmeldung,
die eine Benachrichtigung der Neuzuordnung der Kommunikationsressourcen bereitstellt.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der RLC-Datenblock,
der die mit der Zuordnungs-Bitmap bestückte Kopfzeilen-Erweiterung
umfasst, nach der Erzeugung mittels einer Funk-Luft-Schnittstelle
von einer ersten Kommunikationsstation zu einer zweiten Kommunikationsstation kommuniziert.
Die zweite Kommunikationsstation, eine empfangende Station, umfasst
eine Erfassungseinrichtung, die die Inhalte des Kopfzeilenteils
des empfangenen Blocks und die Werte der Zuordnungs-Bitmap erfasst,
welche darin enthalten ist und repräsentativ für die Kommunikationsressourcenzuordnung
ist. Werte der Bitmap werden extrahiert und einer Steuerung bereitgestellt.
Die Steuerung steuert die Operation der empfangenden Station, so
dass die empfangende Station wirksam ist, um Daten zu empfangen,
die unter Verwendung der Kommunikationsressourcen, welche für die Kommunikation
der Daten zugeordnet werden, anschließend kommuniziert werden.
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Die
durch die Nachrichten-Erzeugungseinrichtung erzeugte Nachricht umfasst
selektiv weitere Informationen, wie beispielsweise Informationen,
die eine Startdauer identifizierenden, wann die zugeordneten Kommunikationsressourcen
für die
Kommunikation der Daten verfügbar
sein sollen. Der Hinweis ist ein absoluter Hinweis oder alternativ
ein implizierter Hinweis. Andererseits wird die Ressourcenzuordnung
definiert, um eine ausgewählte
Anzahl Blöcke von
im Anschluss kommunizierten Daten zu betreffen, beispielsweise vier.
Alternativ wird die Zeitdauer beispielsweise zeitbasierend unter
Bezugnahme auf eine Fenster-Dauer bzw. Frame-Dauer dargestellt.
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In
einer Implementierung erfolgt die Ressourcenzuordnung an einem Netzwerkteil
eines EDGE-fähigen
Funkdaten-Kommunikationssystems für die Kommunikation
von EDGE-Daten durch das Netzwerkteil an eine mobile Station oder
in einem Gruppenruf an eine Gruppe von mobilen Stationen. Die Kommunikationsressourcen
werden gegenüber einer
Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern
zugeordnet, die beispielsweise unter Bezugnahme auf mobile Zuordnungs-Index-Offsets
(mobile allocation index offsets) (MAIOs) identifiziert werden.
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Durch
die Bildung einer Kopfzeilen-Erweiterung, die eine Bitmap umfasst,
welche die Kommunikationsressourcenzuordnung gegenüber der
Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern
repräsentiert,
wird eine Mitteilung der Ressourcenzuordnung einer entfernten Kommunikationsstation
problemlos bereitgestellt, die Partei einer Kommunikationssitzung
sein soll, während
welcher Daten im Wesentlichen durch Senden des RLC-Blocks, der die
Kopfzeilen-Erweiterung enthält,
zur entfernten Station kommuniziert werden sollen.
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In
diesen und anderen Aspekten werden daher Vorrichtungen und eine
zugeordnete Methodologie zur Bereitstellung einer Benachrichtigung
einer Kommunikationsressourcenzuordnung vorgesehen, die gegenüber einer
Gruppe von Funkfrequenz-Trägern
zugeordnet werden kann. Eine Bitmap-Aufbaueinrichtung wird angepasst,
um wenigstens einen Hinweis der Kommunikationsressourcenzuordnung, die
für die
Kommunikation der Daten erfolgt, zu empfangen. Die Bitmap-Aufbaueinrichtung
ist konfiguriert, um eine erste Zuordnungs-Bitmap der Kommunikationsressourcenzuordnung
aufzubauen. Die Kommunikationsressourcenzuordnung erfolgt in Antwort
auf eine Matrixdarstellung der Ressourcenzuordnung. Eine Nachricht
und Erzeugungseinrichtung ist geeignet, um die Bitmap zu empfangen,
die durch die Bitmap-Aufbaueinrichtung
erstellt worden ist. Die Erzeugungseinrichtung ist konfiguriert,
um eine Nachricht zu erzeugen, die einen ersten Abschnitt, welcher
einen Hinweis darauf enthält,
ob die Nachricht eine Kommunikationsressourcenzuordnung umfasst,
und selektiv einen zweiten Abschnitt unter Einschluss der ersten
Zuordnungs-Bitmap umfasst. Die Nachricht dient zur Kommunikation,
um die Mitteilung der Kommunikationsressourcenzuordnung gemäß der Kommunikation
der Daten bereitzustellen.
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In
diesen und anderen Aspekten werden weitere Vorrichtungen und eine
weitere Methodologie für eine
Kommunikationsstation bereitgestellt, die gemäß einer Kommunikation von Daten
in einem Kommunikationsschema, welches für ein mobiles Zuordnungs-Index-Offset
sorgt, wirksam ist. Eine Erfassungseinrichtung ist konfiguriert,
um eine Nachricht, die zur Kommunikationsstation geliefert wird,
zu erfassen. Die Nachricht umfasst eine Bitmap, die repräsentativ
für eine
Kommunikationsressourcenzuordnung ist. Eine Steuerung ist angepasst,
um einen Hinweis auf eine durch die Erfassungseinrichtung gemachte
Erfassung zu empfangen. Die Steuerung ist konfiguriert, um die Operation
der Kommunikationsstation in Antwort auf Erfassungen, die durch
die Erfassungseinrichtung gemacht wurden, zu steuern.
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Mit
diesen und anderen Aspekten im Sinn wird zunächst auf 1 Bezug
genommen, die ein Kommunikationssystem darstellt, welches allgemein in 10 gezeigt
wird und in welchem eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wirksam ist. Das Kommunikationssystem
bildet in seiner beispielhaften Implementierung ein Daten-Funk-Kommunikationssystem,
das in allgemeiner Konformität
mit der Betriebsspezifikation eines GSM/GPRS/EDGE(Global System
for Mobile communications/General Packet Radio Service/Enhanced
Data for GSM Evolution)-Kommunikationsschemas
arbeitet. In anderen Implementierungen ist das Kommunikationssystem analog
dazu repräsentativ
für Kommunikationssysteme,
die gemäß anderen
Kommunikationsschemata wirksam sind. Während die folgende Beschreibung die
beispielhafte Operation des Kommunikationssystems in Bezug auf seine
beispielhafte Implementierung beschreiben soll, sind die Lehren
der vorliegenden Erfindung dementsprechend auf eine Implementierung
in weiteren Typen von Kommunikationssystemen anwendbar.
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Das
Kommunikationssystem 10 ist ein Multi-Benutzer-Kommunikationssystem,
von dem ein Satz von Kommunikationsstationen, Kommunikationsstation 12 und
Kommunikationsstation 14, in 1 gezeigt
wird. Die Kommunikationsstation 12 ist repräsentativ
für eine
Netzwerkstation, die aus Elementen eines Netzwerkteils des Kommunikationssystems
gebildet wird. Das Kommunikationssystem 12 soll hierin
hin und wieder als eine Netzwerkstation 12 bezeichnet werden.
Die Kommunikationsstation 14 ist repräsentativ für eine mobile Station und die Kommunikationsstation 14 soll
hierin hin und wieder als eine mobile Station 14 bezeichnet
werden. Eine der Kommunikationsstationen 12 und 14 ist
in der Lage, EDGE-Daten gemäß der Leistung
eines EDGE-Datendienstes zu erzeugen und zu kommunizieren. Die Operation
soll unter Bezugnahme auf eine Kommunikation von Daten in einer
Downlink-Richtung, d. h. von der Netzwerkstation zur mobilen Station,
beschrieben werden. Die Operation in einer Uplink-Richtung, d. h.
von der mobilen Station zur Netzwerkstation, wird analog dazu durchgeführt.
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In 1 wird
auch eine Kommunikationsstation 14' gezeigt. Die Kommunikationsstation 14' stellt eine
weitere mobile Station dar, die zu einer Kommunikation von EDGE-Daten
mit der Netzwerkstation 12 in der Lage ist. Separate Punkt-zu-Punkt-Kommunikationssitzungen
sowie Gruppenruf-Kommunikationen, in denen beispielsweise Daten
durch die Netzwerkstation sowohl zur mobilen Station 14 als
auch zur mobilen Station 14' kommuniziert
werden, werden bereitgestellt.
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Unter
den in den EDGE/GPRS/GSM-Betriebsspezifikationen dargelegten Protokollen
sind Definitionen einer EDGE-Kanalstruktur.
Die EDGE-Kanalstruktur ist ein TDMA(Time Division Multiple Access)-Schema,
in dem Gruppen von acht Zeitfenstern ein Fenster bzw. einen Frame
bilden. Kommunikationsressourcenzuordnungen erfolgen durch die Zuordnung
von Zeitfenstern innerhalb eines Fensters zur Kommunikation von
Daten während
des zugeordneten Zeitfensters oder der zugeordneten Zeitfenster.
In einer Veröffentlichung
der Betriebsspezifikation wird gegenwärtig eine maximale Übertragungsrate
von 59,2 kb/Sek. pro Zeitfenster vorgesehen. Wenn ein Kommunikationsdienst
durchgeführt
werden soll, werden Kommunikationsressourcen, d. h. Zeitfenster
innerhalb von Fenstern bzw. Frames bei den für eine Kommunikation verfügbaren Trägern für die Kommunikation
der EDGE-Daten zugeordnet.
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Da
jedes Fenster bzw. jeder Frame acht Zeitfenster umfasst, können zumindest
theoretisch alle acht Zeitfenster des Fensters einer einzigen Kommunikationssitzung
zugeordnet werden, d. h. für
die Kommunikation von Daten zwischen einem Satz von Kommunikationsstationen,
wie beispielsweise den Kommunikationsstationen 12 und 14,
um einen Kommunikationsdienst durchzuführen. Pro Fenster ist eine
maximale theoretische Übertragungsrate
von 473,6 kb/Sek. (8·59,2
kb/Sek. = 473,6 kb/Sek.) verfügbar.
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In
der effektiven Praxis jedoch ist eine Zuordnung aller oder vieler
der Zeitfenster pro Fenster auf einem einzigen Träger unerreichbar.
Verschiedene Betriebsanforderungen des EDGE/GPRS/GSM-Systems erfordern
es, dass eine mobile Station während ihrer
Operation verschiedene Messungen vornimmt. Die Messungen müssen beispielsweise
bei in Zellen ausgestrahlten Signalen neben der Zelle, in der die mobile
Station positioniert ist, erfolgen. Die Betriebsspezifikationen
TS 45.008 [5] und TS 45.002 [2], Anhang B, spezifizieren und definieren
bestimmte Messungen. Es ist zudem erforderlich, Zeitfenster zuzuordnen,
um weitere Daten- und Verkehrsdienste zu durchzuführen. Der
Wettbewerb um die Kommunikationsressourcen begrenzt die Verfügbarkeit
von Zeitfenstern, insbesondere benachbarten Zeitfenstern, die zur
Zuordnung zwecks Durchführung
eines Kommunikationsdienstes verfügbar sind.
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Wenn
beispielsweise eine sechzigprozentige Wahrscheinlichkeit der Verfügbarkeit
eines einzelnen Zeitfensters zur Zuordnung besteht, beträgt die statistische
Wahrscheinlichkeit, dass sechs benachbarte Zeitfenster auf einem
einzelnen Träger,
d. h. einem einzelnen mobilen Zuordnungs-Index-Offset, innerhalb
eines Fensters verfügbar
sind, nur 4,67 Prozent. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle acht benachbarten Zeitfenster
eines Fensters auf einem einzelnen Träger verfügbar sind, fällt auf
1,68 Prozent. Selbst wenn Einschränkungen aufgrund des Bedarfs
einer mobilen Station zur Durchführung
von Messungen unberücksichtigt
bleiben, gibt es daher eine statistisch geringe Wahrscheinlichkeit,
dass multiple, benachbarte Zeitfenster auf einem einzelnen Träger zwecks
Zuordnung zu einer Kommunikation von Daten gemäß einem bestimmten EDGE-Kommunikationsdienst verfügbar wären.
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Benachbarte
Zeitfenster oder wenigstens andere zusätzliche Zeitfenster sind mitunter
auf weiteren Funkfrequenz-Trägern verfügbar. Durch
die Zulassung der Zuordnung von Zeitfenstern gegenüber einer
Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern
für die Kommunikation
von Daten gemäß einer
einzelnen Kommunikationssitzung ist eine erhöhte Datendurchsatzrate erreichbar.
Wenn Kommunikationsressourcen gegenüber einer Vielzahl von Trägern zugeordnet
werden, müssen
jedoch die Kommunikationsstationen, die Parteien einer Kommunikationssitzung sind,
der gestalt betriebsfähig
sein, dass sie die Daten erfolgreich kommunizieren. Alle Kommunikationsstationen,
die Parteien bei der Kommunikation der Daten sind, müssen daher
Kenntnis von den Kommunikationsressourcenzuordnungen haben, die
gegenüber
der Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern
erfolgen. Gemäß dem Betrieb
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Art und Weise bereitgestellt,
durch die eine Mitteilung der Kommunikationsressourcenzuordnungen
gegenüber
den Funkfrequenz-Trägern
gemacht wird, derart, dass die Kommunikationsstationen, die Parteien
an einer Kommunikationssitzung sind, über die Kommunikationsressourcenzuordnung
benachrichtigt werden.
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Die
Kommunikationsstationen 12 und 14 werden in 1 funktional
dargestellt, die aus funktionalen Elementen, welche auf beliebige
gewünschte Weise
implementierbar sind, gebildet wird. Zusätzlich dazu müssen die
durch die verschiedenen funktionalen Elemente durchgeführten Funktionen
nicht notwendigerweise zusammen an einer gemeinsamen physikalischen
Einheit positioniert sein, sondern können stattdessen über mehrere
physikalische Einheiten verteilt sein. Die zur Bildung von Abschnitten
der Netzwerkstation 12 beispielsweise gezeigten Elemente
müssen
nicht an einer einzelnen physikalischen Einheit positioniert sein,
sondern können über mehrere
physikalische Einheiten, wie beispielsweise über eine Basisstationssteuerung
und eine Basis-Sender-Empfänger-Station
des Netzwerkes, verteilt sein.
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Der Überträgerkettenabschnitt
der Netzwerkstation wird in 1 dargestellt
und wird hier mit einem Funkprotokollstapel 18 dargestellt,
auf den Benutzeranwendungsdaten mittels der Linie 22 angewendet
werden. Die Anwendungsdaten dienen der Kommunikation an eine oder
mehrere mobile Station(en) gemäß einer
oder mehreren EDGE-Kommunikationssitzung(en). Der Funkprotokollstapel
umfasst verschiedene logische Schichten unter Einschluss einer Funkressourcenmanagement
(radio resource management) (RRM)-Schicht. Die Netzwerkstation umfasst
zudem ein Basisbandelement 24, dem Daten bereitgestellt
werden, was hier mittels der Linien 26 angezeigt wird.
Das Basisbandelement führt
verschiedene Basisbereichsoperationen, wie beispielsweise eine Basisbereichsverarbeitung,
eine Modulation und eine Kanalkodierung, durch.
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Die
Netzwerkstation umfasst gleichfalls ein Funkelement 28.
Nachdem die Daten durch das Basisbandelement durchgeführt worden
sind, werden sie dem Funkelement bereitgestellt, hier mittels der Linien 32 dargestellt.
Das Funkelement wird wenigstens funktional aus Vorderenden 34 des
Funkfrequenz-Sender-Empfängers gebildet.
In 1 werden N Funk-Sender-Empfänger gezeigt. Jeder der Funk-Sender-Empfänger ist
an einen Antennen-Überträger 36 verbunden.
Die Überträger übertragen
die Daten in elektromagnetischer Form zur Kommunikation an eine
oder mehrere mobile Station(en) 14.
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Die
Netzwerkstation 12 umfasst gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung auch ein Mehr-Träger-Funkressourcensteuerungslogikelement 42.
Das Element 42 ist funktional mit dem Funkprotokollstapel 18,
hier mittels der Linien 44 und 46 dargestellt,
verbunden. Das Logikelement ist zudem mit dem Basisbandelement 24,
hier mittels der Linien 48 dargestellt, verbunden. Das
Logikelement ist darüber
hinaus mit dem Funkelement 28, hier mittels der Linien 52 dargestellt,
verbunden. Das Logikelement führt
verschiedene Funktionen aus und wird in der beispielhaften Implementierung
an einer logischen Funkressourcenmanagementschicht ausgeführt.
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Das
logische Element wird hier gezeigt, wie es eine Analyseeinrichtung 54,
eine Ressourcen-Zuordnungseinrichtung 56, eine Bitmap-Aufbaueinrichtung 60 und
eine temporäre
Fließ-Einstellungs-Kennungs-Erzeugungseinrichtung 62 umfasst.
Die durch die Teile des logischen Elementes 42 durchgeführten Funktionen
werden auf eine beliebige gewünschte Weise
durchgeführt,
wie beispielsweise durch Algorithmen, die durch einen Verarbeitungsschaltkreis ausführbar sind.
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Die
Analyseeinrichtung 54 empfängt Hinweise der Daten, die
durch die Netzwerkstation an eine mobile Station gemäß der Leistung
eines Kommunikationsdienstes während
einer Kommunikationssitzung zu kommunizieren sind. In einem Gruppenruf-Dienst
werden die Daten an eine Gruppe von mobilen Stationen kommuniziert.
Der Hinweis des Merkmals umfasst beispielsweise die Menge an zu
kommunizierenden Daten, innerhalb welcher Zeitdauer die Daten zu
kommunizieren sind, oder zusätzliche Freimachungsvermerke,
die, wenn sie von der Analyseeinrichtung analysiert werden, es den
Kommunikationsanforderungen erlauben, die entsprechend zu analysierenden
Daten zu kommunizieren. Hinweise auf die Ergebnisse der durch die
Analyseeinrichtung 54 durchgeführten Analyse werden der Ressourcen-Zuordnungseinrichtung 56 bereitgestellt.
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Die
Ressourcen-Zuordnungseinrichtung 56 ordnet in Antwort auf
die Ergebnisse der durch die Analyseeinrichtung durchgeführten Analyse
Kommunikationsressourcen gegenüber
einer Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern oder mobilen Zuordnungs-Index-Offsets zu.
In der beispielhaften Implementierung werden ein mobiles Zuordnungs-Index-Offset und
ein Zeitfensterpaar für
jede der durch die Zuordnungseinrichtung vorgenommenen Zuordnungen
bereitgestellt. Ressourcen können
auf verfügbaren
Zeitfenstern auf unterschiedlichen der Vielzahl von Funkfrequenz-Trägern unterzeichnet
werden oder sind auf andere Weise mit den mobilen Zuordnungs-Index-Offsets
verbunden. Die Anzahl der Funkfrequenz-Träger, die gegenüber dem,
welche Zuordnungen vorgenommen werden können, verfügbar sind, hängt von
verschiedenen Faktoren ab, darunter den Leistungsfähigkeiten
der Kommunikationsstationen, die Parteien bei der Kommunikation
der Daten sein sollen. Dies bedeutet, dass die Kommunikationsstationen
zu einer Kommunikation in der Frequenz des zugeordneten Funkfrequenz-Trägers in der
Lage sein müssen,
damit eine Zuordnung erlaubt wird. Zuordnungen hängen darüber hinaus von zusätzlichen
Faktoren, beispielsweise der Ressourcenverfügbarkeit, ab, deren Hinweise
ebenfalls auf die Funkressourcensteuerungslogik 42 angewendet werden.
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Die
Ressourcen-Zuordnungseinrichtung 56 erzeugt oder veranlasst
die Erzeugung von Steuerungsnachrichten, die dem Funkprotokollstapel,
dem Basisbandelement und dem RF-Element zur Steuerung ihrer Operation
in Antwort auf die von der Zuordnungseinrichtung vorgenommene Zuordnung
von Ressourcen bereitgestellt werden.
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Ein
Hinweis der zugeordneten Ressourcen wird einer Matrix-Darstellungseinrichtung 58 bereitgestellt.
Die Matrix-Darstellungseinrichtung
arbeitet, um die zur Kommunikation der Daten zugeordneten Ressourcen
in Matrixform darzustellen. Zudem wird die Matrixdarstellung nach
ihrer Bildung der Bitmap-Aufbaueinrichtung 60 bereitgestellt.
Die Bitmap-Aufbaueinrichtung 60 arbeitet, um eine Zuordnungs-Bitmap
von Werten aufzubauen, die der Matrixdarstellung der zugeordneten
Kommunikationsressourcen entsprechen oder auf andere Weise repräsentativ
für die
Matrixdarstellung der zugeordneten Kommunikationsressourcen sind.
Auch wird nach ihrem Aufbau die Zuordnungs-Bitmap einer RLC(Radio
Link Control)-Kopfzeilenteil-Nachrichten-Erzeugungseinrichtung 62 bereitgestellt.
Die Nachrichten-Erzeugungseinrichtung 62 arbeitet, um wenigstens
Abschnitte des RLC-Kopfzeilenteils zu erzeugen, um eine Kopfzeilen-Erweiterung
einzuschließen,
die die durch die Bitmap-Aufbaueinrichtung
aufgebaute Zuordnungs-Bitmap umfasst. Der durch die Nachrichten-Erzeugungseinrichtung
erzeugte Kopfzeilenteil wird zur Bildung des Kopfzeilenteils eines
RLC-Blocks verwendet, der durch die Netzwerkstation 12 kommuniziert
wird. Der Kopfzeilenteil wird mit einem Nutzinformationsteil kombiniert, der
durch das Basisbandelement bereitgestellte Nutzinformationsdaten
umfasst. Die RLC-Blockbildung wird an einem beliebigen der funktionalen
Elemente durchgeführt,
wie beispielsweise dem Basisbandelement, dem logischen Element oder
dem RF-Element der Netzwerkstation.
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In
der beispielhaften Implementierung erzeugt der durch die Nachrichten-Erzeugungseinrichtung 62 erzeugte
Kopfzeilenteil eine Funkverbindungssteuerungs-Protokoll-Kopfzeile,
die gemäß dem Format
formatiert wird, welches für
eine RLC-Kopfzeile
gemäß Darlegung
in der vorgenannten Betriebsspezifi kation bereitgestellt wird. Der Kopfzeilenteil
umfasst einen Wert, der in eine Längen-Hinweiseinrichtung des
Kopfzeilenteils eingefügt wird,
um anzuzeigen, ob eine Kopfzeilen-Erweiterung als ein Teil des RLC-Blocks
inbegriffen ist. Wenn der RLC-Block die Zuordnungs-Bitmap umfassen soll,
wird die Längen-Hinweiseinrichtung
dann mit einem Wert bestückt,
um anzuzeigen, dass der Block die Kopfzeilen-Erweiterung umfasst.
Andernfalls wird die Längen-Hinweiseinrichtung
mit einem Wert bestückt,
um anzuzeigen, dass der Block die Kopfzeilen-Erweiterung nicht umfasst.
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Nachdem
der RLC-Datenblock, ganz gleich wo, gebildet worden ist, wird der
Datenblock dem von dort zu kommunizierenden RF-Element über die Funk-Luft-Schnittstelle
bereitgestellt, die zwischen der Netzwerkstation und der mobilen
Station definiert wird.
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Die
Elemente der in der Figur gezeigten mobilen Station bilden ihren
Empfangs-Kettenabschnitt. Der Empfangs-Kettenabschnitt arbeitet
analog, jedoch umgekehrt, zu den entsprechenden Teilen des Übertragungskettenabschnitts
der Netzwerkstation.
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Hier
wird die mobile Station 14 gezeigt, wie sie einen Antennen-Überträger 64,
ein RF-Element 66, ein Basisbandelement 68 und
einen Funkprotokollstapel 74 umfasst. Das RF-Element umfasst eine Vielzahl
von Vorderenden 76 von Sender-Empfängern,
wobei verschiedene der Sender-Empfänger zu unterschiedlichen Trägerfrequenzen
betriebsbereit sind.
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Die
mobile Station umfasst ein Mehr-Träger-Funkressourcensteuerungslogikelement 78 ebenfalls
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Element 78 umfasst eine
Erfassungseinrichtung 82 und eine Steuerungseinrichtung 84. Das
Funkressourcensteuerungslogikelement ist wenigstens funktional mit
dem Funkprotokollstapel, hier mittels der Linien 86 und 88 dargestellt,
mit dem Basisbandelement 92 und mit den Vorderenden des RF-Sender-Empfängers des
RF-Elementes mittels der Linien 94 verbunden.
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Die
Erfassungseinrichtung 82 arbeitet, um den RLC-Block oder
wenigstens Abschnitte seines Kopfzeilenteils zu erfassen, der/die
an die mobile Station kommuniziert und geliefert wird/werden. Die Erfassungseinrichtung
arbeitet, um den Wert zu erfassen, der das Längenanzeigefeld des Kopfzeilenteils
bestückt.
Wenn der Wert, der die Längenanzeige
bestückt,
ein Wert ist, der anzeigt, dass der Block eine Kopfzeilen-Erweiterung umfasst,
erfasst die Erfassungseinrichtung darüber hinaus zudem die Werte,
die die Kopfzeilen-Erweiterung bestücken. Die die Kopfzeilen-Erweiterung
bestückenden
Wert sind Werte der Bit-Zuordnungs-Map, die die Kommunikationsressourcen
identifiziert, welche für
die Kommunikation der Daten zuzuordnen sind. Somit wird durch die
Erfassung der Werte der Kopfzeilen-Erweiterung die mobile Station über die
zugeordneten Ressourcen benachrichtigt. Durch die Erfassungsvorrichtung vorgenommene
Erfassungen werden der Steuerungseinrichtung 84 bereitgestellt.
Die Steuerungseinrichtung arbeitet, um die Operation der mobilen Station
derart zu steuern, dass die mobile Station Daten des Blocks empfängt und
mit Daten des Blocks arbeitet, die anschließend kommuniziert werden. In einer
Implementierung bleiben die zugeordneten Ressourcen für eine gesamte
Blockdauer zugeordnet, d. h. vier TDMA-Fenster bzw. TDMA-Frames. Die
Steuerungseinrichtung steuert den Betrieb beispielsweise verschiedener
Elemente der mobilen Station, um zu gewährleisten, dass die Elemente
zu den richtigen Zeiten betriebsbereit sind, um die auf den unterschiedlichen
Trägern
kommunizierten Daten zu empfangen.
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2 zeigt
eine allgemein in 98 gezeigte Darstellung, die eine beispielhafte
Operation des Mehr-Träger-Funkressourcensteuerungslogikelementes 42,
welches einen Abschnitt des in 1 gezeigten
Kommunikationssystems 10 bildet, bildlich zeigt. Eine beispielhafte
Ressourcenzuordnung wird am äußersten
linken Seitenteil (wie gezeigt) der Darstellung 98 gezeigt.
Ein einzelnes TDMA-Fenster bzw. ein einzelner TDMA-Frame ist gegenüber einer Vielzahl
von RF-Trägern 104 gezeigt, die
als RF-Kanäle
1 bis 8 bezeichnet werden. Kanalzuordnungen sind durch R1 und R2
an fünf
benachbarten Zeitfenstern auf unterschiedlichen der Träger, Kanäle 1 bis
5 dargestellt.
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Ein
durch den Pfeil 108 angezeigtes Mapping wird durchgeführt, um
zuerst einer 8×8-Matrix 112 zu
erstellen. Die Matrix 112 zeigt eine logische "1", wenn eine Ressourcenzuordnung während eines Zeitfensters
bei einem Träger
erfolgt, und eine logische "0", wenn keine Zuordnung
während
des entsprechenden Zeitfensters erfolgt. In 2 wird gleichfalls
eine Untermatrix 114 gezeigt, die hier aus Zeilen und Spalten
gebildet wird, welche einen logischen "1"-Wert
umfassen. Die Untermatrix 114 ist repräsentativ für eine manipulierte Matrix
im Allgemeinen, die durch die Matrix-Darstellungseinrichtung als ein
Ergebnis einer Matrixmanipulation der weiteren Matrix 112 gebildet
werden kann. In anderen beispielhaften Zuordnungen von Kommunikationsressourcen
und anderen beispielhaften Implementierungen werden andere Typen
von Matrixmanipulationen durchgeführt, um die Form oder Größe der Matrix
zu ändern.
Zeitfenster und RF-Kanalredundanzen werden in dem beispielhaften
Beispiel entfernt.
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Hinweise
der Matrixdarstellung, hier mittels Pfeil 116 dargestellt,
werden der Bitmap-Aufbaueinrichtung 60 (gezeigt in 1)
bereitgestellt, die zum Aufbau einer Bitmap 118 arbeitet.
Die Werte der Bitmap entsprechen den Werten der Matrixdarstellung 114.
Wenn die Bitmap ohne Verwendung der Matrixmanipulation gebildet
wird, d. h. in Antwort auf die Matrixdarstellung 112 gebildet
wird, entsprächen die
Werte der Bitmap stattdessen den Werten der weiteren Matrixdarstellung 112.
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Anschließend, und
wie durch den Pfeil 122 dargestellt, wird die Bitmap der
RLC-Kopfzeilenteil-Nachrichten-Erzeugungseinrichtung 62 (gezeigt in 1)
bereitgestellt. Die Kopfzeilenteil-Nachrichten-Erzeugungseinrichtung
erzeugt einen RLC-Kopfzeilenteil 126, um hier ein Längenanzeigefeld 128 und
selektiv ein Kopfzeilen-Erweiterungsfeld 132 einzu schließen. Das
Längenidentifizierungsfeld
ist mit einem Wert versehen, um anzuzeigen, ob das Kopfzeilen-Erweiterungsfeld
gebildet ist. Wenn beispielsweise das Feld 128 mit einem
logischen "1"-Wert versehen ist,
wird ein Kopfzeilen-Erweiterungsfeld eingeschlossen und wird das
Kopfzeilen-Erweiterungsfeld mit den Werten der Zuordnungs-Bitmap
versehen. Wenn zudem beispielsweise das Längenanzeigefeld mit einem logischen "0"-Wert
bestückt
ist, wird ein Kopfzeilen-Erweiterungsfeld dann nicht eingeschlossen.
Die Figur zeigt ebenfalls Felder 134 und 136,
die zusätzliche
Informationen darstellen, welche selektiv inbegriffen sind und entweder
explizite oder implizite Startzeit-Freimachungsvermerke bzw. Dauer-Freimachungsvermerke
identifizieren. Darüber
hinaus wird ein Nutzinformationsteil 138 gezeigt; das Kopfzeilen-
und das Nutzinformationsteil bilden zusammen einen RLC-Block. In
einer anderen Implementierung ist die Dauer der Kommunikationsressourcenzuordnung,
die durch die Zuordnungs-Bitmap identifiziert wird, welche in der
Kopfzeilen-Erweiterung enthalten ist, für eine eingestellte Dauer,
beispielsweise einen nachfolgenden Vier-TDMA-Frame, eine einzige
Blockdauer oder andere Dauer.
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Eine
Neuzuordnung der Kommunikationsressourcen wird beispielsweise durch
Senden eines RLC-Blocks, der eine aktualisierte oder neue Bitmap-Zuordnungen
umfassende Kopfzeilen-Erweiterung
umfasst, in ausgewählten
Intervallen durchgeführt.
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3 zeigt
eine Darstellung eines RLC-Datenblocks, hier in 148 gezeigt.
Jede Zeile 152 des Datenblocks umfasst acht Bits. Ein Vorhandensein
eines Nicht-Nullwertes in dem finalen Bit des Längenanzeigefeldes 152-2 und 152-3 zeigt
an, dass eine Zuordnungs-Bitmap das erste Datum in dem Block bildet,
hier durch die Zeile 152-4 bis Zeile 152-11 dargestellt.
Die Bitmap wird hier aus acht Oktetten gebildet. Zudem bildet die
Zeile 152-12 ein Nutzinformationsoktett des Nutzinformationsabschnitts
des Datenblocks.
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4 stellt
ein Verfahrensfließdiagramm 153 dar,
das das Verfahren einer Operation einer Ausführungsform der vor liegenden
Erfindung auflistet. Das Verfahren erzeugt eine Mitteilung einer
Kommunikationsressourcenzuordnung, die gegenüber einer Gruppe von Funkfrequenz-Trägern zugeordnet werden
kann.
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Zuerst,
und wie durch den Block 154 dargestellt, wird eine erste
Zuordnungs-Bitmap in Antwort auf eine Matrixdarstellung einer Kommunikationsressourcenzuordnung
selektierbar aufgebaut.
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Anschließend, und
wie durch den Block 156 dargestellt, wird eine Nachricht
erzeugt, die aus einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt gebildet
ist. Der erste Abschnitt umfasst einen Hinweis darauf, ob die Nachricht
eine Kommunikationsressourcenzuordnung umfasst und der zweite Abschnitt
die erste Zuordnungs-Bitmap selektierbar umfasst.
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Dadurch
wird durch die Verwendung einer Kopfzeilen-Erweiterung in einem RLC-Block und die Bestückung der
Kopfzeilen-Erweiterung mit einer Zuordnungs-Bitmap, die eine Kommunikationsressourcenordnung
repräsentiert,
eine Art und Weise vorgesehen, durch die eine empfangende Station über die Kommunikationsressourcenzuordnung
benachrichtigt werden kann.
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Die
vorstehenden Beschreibungen sind von bevorzugten Beispielen für eine Implementierung
der Erfindung, und der Umfang der Erfindung sollte durch diese Beschreibung
nicht notwendigerweise eingeschränkt
werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden
Ansprüche
definiert.