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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk.
Insbesondere offenbart die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum
Bestimmen, wann eine RLC-Dateneinheit
während
einer 3GPP-SRNS-Verlagerungsprozedur errichtet wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Es
sei auf 1 Bezug genommen. 1 ist ein
einfaches Blockdiagramm eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 10,
wie durch die Spezifikationen 3GPP TS 25.322 V3.10.0 „RLC Protocol
Specification" und
3GPP TS 25.331 V3.10.0 „Radio
Resource Control (RRC) Specification" des 3. Generation Partnership Project
(3GPP) definiert.
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Das
drahtlose Kommunikationsnetzwerk 10 umfasst eine Vielzahl
von Funknetzwerksubsystemen (RNS) 20 in Verbindung mit
einem Kernnetzwerk (CN) 30. Die Vielzahl der RNS 20 wird
als Terrestrial Radio Access Network des universellen mobilen Telekommunikationssystems
(UMTS), oder kurz UTRAN, bezeichnet. Jedes RNS 20 umfasst
eine Funknetzwerksteuerung (RNC) 22, die mit einer Vielzahl
von Knoten B 24 in Verbindung steht. Jeder Knoten B 24 ist
ein Transceiver, der ausgelegt ist, um Signale drahtlos zu senden
und zu empfangen, und der einen Zellenbereich definiert. Eine Anzahl
von Zellen (d. h. eine Anzahl von Knoten B 24) zusammen
definiert einen UTRAN-Registrierungsbereich
(URA). Insbesondere weist das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 10 eine
mobile Einheit 40 (im Allgemeinen als „UE" für
User Equipment (Anwendergerät)
bezeichnet) einem bestimmten RNS 20 zu, welches dann als
Serving RNS (SRNS) 20s des UE 40 bezeichnet wird.
Für das
UE 40 bestimmte Daten werden vom CN 30 (oder UTRAN 20u)
zum SRNS 20s gesandt. Es ist zweckdienlich, sich diese
Daten so vorzustellen, dass sie in der Form von einem oder mehreren
Paketen gesandt werden, die eine bestimmte Datenstruktur aufweisen,
und die entlang eines aus einer Vielzahl von Funkträgern (RB) 28, 48 übertragen
werden. Ein RB 28, der auf dem SRNS 20s eingerichtet
ist, hat einen entsprechenden RB 48, der auf dem UE 40 eingerichtet
ist. Die RB sind aufeinanderfolgend nummeriert, von RB0 bis RBn. Typischerweise
sind RB0 bis RB4 dedizierte Signal-RB (SRB), die verwendet werden,
um Protokollsignale zwischen dem UTRAN 20u und dem UE 40 zu transportieren
und werden nachfolgend genauer beschrieben. Die RB 28, 48 größer als
vier (d. h. RB5, RB6, usw.) werden typischerweise genutzt, um Anwenderdaten
zu tragen. Die RNC 22 nutzt einen Knoten B 24,
der dem UE 40 mittels einer Zellenaktualisierungs-Prozedur
zugewiesen wird, um Daten zum UE 40 zu übertragen und von diesem zu
empfangen. Die Zellenaktualisierungs-Prozedur wird vom UE 40 eingeleitet,
um eine von einem Knoten B 24 definierte Zelle zu verändern, und
sogar um einen URA zu verändern.
Die Auswahl eines neuen Zellenbereichs hängt zum Beispiel von der Lage
des UE 40 innerhalb der Domain des SRNS 20s ab.
Das UE 40 überträgt Daten
zum drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 10, die dann vom
SRNS 20s aufgenommen werden und zum CN 30 weitergeleitet
werden. Manchmal kann sich das UE 40 nahe zur Domain eines
anderen RNs 20 bewegen, welches als Drift-RNS (DRNS) 20d bezeichnet
wird. Ein Knoten B 24 des DRNS 20d kann das vom
UE 40 gesandte Signal aufnehmen. Die RNC 22 des DRNS 20d leitet das
empfangene Signal weiter an das SRNS 20s. Das SRNS 20s nutzt
dieses weitergeleitete Signal vom DRNS 20d plus die entsprechenden
Signale von seinem eigenen Knoten Bs 24, um ein kombiniertes Signal
zu erzeugen, das dann dekodiert und schließlich zu Paketdaten verarbeitet
wird. Das SRNS 20s leitet dann die empfangenen Daten zum
CN 30 weiter. Folglich muss alle Kommunikation zwischen
dem UE 40 und dem CN 30 durch das SRNS 20s verlaufen.
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Es
sei auf 2 in Zusammenhang mit 1 verwiesen. 2 ist
ein einfaches Blockdiagramm einer UMTS-Funkschnittstellen-Protokollarchitektur,
wie sie vom Kommunikationsnetzwerk 10 verwendet wird. Die
Kommunikation zwischen dem UE 40 und dem UTRAN 20u wird
durch ein mehrschichtiges Kommunikationsprotokoll bewirkt, das eine
Schicht 1, eine Schicht 2 und eine Schicht 3 umfasst,
die zusammen den Transport für
eine Signalebene (C-Ebene) 92 und eine Anwenderebene (U-Ebene) 94 bereitstellen.
Die Schicht 1 ist eine physikalische Schicht 60 und
ist im UTRAN 20u verantwortlich für die Kombination von Signalen,
die vom DRNS 20d und SRNS 20s empfangen werden.
Die Schicht 2 umfasst eine Paketdaten-Konvergenzprotokoll
(PDCP) – Schicht 70,
eine Radio Link Control (RLC) – Schicht 72 und
eine Medium Access Control (MAC) – Schicht 74. Die
Schicht 3 umfasst eine Radio Resource Control (RRC) – Schicht 80.
Die U-Ebene 94 wickelt den Anwenderdatentransport zwischen dem
UE 40 und dem UTRAN 20u ab, während die C-Ebene 92 den
Transport für
Signaldaten zwischen dem UE 40 und dem UTRAN 20u abwickelt.
Die RRC-Schicht 80 konfiguriert
alle RB 28, 48 zwischen dem UTRAN 20u und
dem UE 40. Die PDCP-Schicht 22 bietet eine Header-Komprimierung für Servicedateneinheiten
(SDU), die von der U-Ebene 94 empfangen
wurden. Die RLC-Schicht 72 bietet eine Aufteilung der PDCP 70 SDU
und RRC 80 SDU in RLC-Protokolldateneinheiten
(PDU) und überträgt im Acknowledged
Mode (AM), kann obere Schichten (wie die PDCP-Schicht 70 oder
die RRC-Schicht 80) mit einer Bestätigung versehen, dass PLC PDU
erfolgreich zwischen dem UTRAN 20u und dem UE 40 übertragen
und empfangen wurden. Die MAC-Schicht 74 bietet eine Terminierung
und Multiplexierung der RLC PDU auf den Transportkanal, der eine
Schnittstelle mit der physikalischen Schicht 60 aufweist.
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Bevor
es weitergeht, ist es sinnvoll, die im Folgenden verwendete Technologie
zur Kenntnis zu nehmen. Eine SDU ist ein Paket, das von einer oberen
Schicht empfangen wird oder zu einer oberen Schicht transportiert
wird, während
eine PDU ein Paket ist, das von einer Schicht erzeugt wird und zu
einer unteren Schicht transportiert oder von einer unteren Schicht
empfangen wird. Somit ist eine PDCP PDU eine RLC SDU. In ähnlicher
Weise ist eine RLC PDU eine MAC SDU usw. Im Allgemeinen wird eine PDU
durch Hinzufügen
eines Headers zu SDU-Daten, die von einer oberen Schicht empfangen
wurden, gebildet, oder durch internes Erzeugen eines Pakets für Schicht-zu-Schicht-Kommunikation
zwischen dem UE 40 und dem UTRAN 20u. Von besonderer Bedeutung
für die
vorliegende Erfindung ist die RLC-Schicht 72 in dem Stapel
der Schicht 2. Die RLC-Schicht 72 erzeugt RLC
PDU einer festgelegten Größe, die
von der MAC-Schicht 74 bestimmt wird, und sendet diese
RLC PDU an die MAC-Schicht 74 zur Übertragung oder empfängt RLC
PDU von der MAC-Schicht 74. Jede RLC PDU trägt speziell
eine n-Bit-Sequenzzahl in ihrem Header, welcher die laufende Position
dieser RLC PDU in einer Kette von RLC PDU identifiziert, und der
somit ermöglicht,
dass RLC PDU in ihrer richtigen Reihenfolge zusammengefügt werden,
um RLC SDU zu bilden (d. h. PDCP PDU oder RRC PDU). Die RLC-Schicht 72 besteht aus
einer oder mehreren RLC-Dateneinheiten 76. Jede RLC-Dateneinheit 76 ist
einzeln mit einem RB 28, 48 verbunden. Für einen
RB 28 auf der Seite des UTRAN 20u gibt es eine
RLC-Dateneinheit 76,
die nur für
diesen RB 28 vorgesehen ist. Für den gleichen RB 48 auf
der Seite des UE 40 gibt es in ähnlicher Weise eine entsprechende
RLC-Dateneinheit 76. Diese zwei entsprechenden RLC-Dateneinheiten 76 für den gleichen
RB 28, 48 werden „RLC-Partnerdateneinheiten" („RLC peer
entitites") genannt.
Der Wert von „n" für die n-Bit- Sequenzzahlen, die
innerhalb der Header der RLC PDU getragen werden, sind von dem Transportmodus
abhängig,
der zwischen den RLC-Partnerdateneinheiten 76 verwendet
wird. In AM-Übertragungen
zum Beispiel, bei denen die RLC-Partnerdateneinheiten 76 jede
erfolgreich empfangene RLC PDU bestätigen, ist n gleich 12. In
anderen Transportmodi ist n gleich 7. Damit eine Kommunikation zwischen
dem UTRAN 20u und dem UE 40 erfolgreich ist, ist
es unerlässlich,
dass die RLC-Partnerdateneinheiten 76 richtig
miteinander synchronisiert sind. Insbesondere enthält jede RLC-Dateneinheit 76 zwei
Hyperframe-Zahlen (HFN): eine Empfangs-HFN (rHFN) 76r und
eine Sende-HFN (tHFN) 76t. Die tHFN 76t und die
rHFN 76r werden jeweils für die Verschlüsselung
und Entschlüsselung
von Paketdaten verwendet. Damit dieser Verschlüsselung-/Entschlüsselungsvorgang erfolgreich
ist, müssen
die RLC-Partnerdateneinheiten 76 synchronisierte
Werte für
rHFN 76r und tHFN 76t aufweisen. Insbesondere
muss die rHFN 76r einer RLC-Dateneinheit 76 identisch
zur tHFN ihrer RLC-Partnerdateneinheit 76 sein
und umgekehrt. Wenn RLC PDU von einer RLC-Dateneinheit 76 übertragen
werden, erhöht
sich der Wert der tHFN 76t stetig. Wenn RLC PDU von einer
RLC-Dateneinheit 76 empfangen
werden, erhöht
sich der Wert der rHFN 76r stetig. Die rHFN 76r zählt, wie
oft eine überlappende
Eingabe in den Sequenzzahlen der empfangenen RLC PDU erfasst wurde.
Die tHFN zählt,
wie oft eine überlappende
Eingabe in den Sequenzzahlen der gesandten RLC PDU erfasst wurde. Die
HFN 76r, 76t können
deshalb als nicht übertragene
Bits hoher Ordnung der RLC PDU Sequenzzahlen betrachtet werden,
und es ist unerlässlich,
dass diese HFN 76r, 76t auf den RLC-Partnerdateneinheiten 76 richtig
synchronisiert sind.
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Die
RRC-Schicht 80 ist verantwortlich für die Einrichtung und Konfigurierung
der RB 28, 48. Die RRC-Schicht 80 hat
verschiedene Betriebszustände, die
beeinflussen, wie sich die RRC-Schicht 80 verhält. Es sei
auf 3 mit Verweis auf 1 und 2 Bezug
genommen. 3 ist ein Zustandsdiagramm der
RRC-Schicht 80. Die RRC-Schicht 80 hat zwei Hauptzustände: einen
Leerlaufmodus 81 und einen UTRA RRC Verbindungsmodus 86.
Im Leerlaufmodus hat die RRC-Schicht 80 keine offenen Verbindungsleitungen
zu seiner Partner-RRC-Schicht 80. Das heißt, es sind
keine verfügbaren
SRB 28, 48 vorhanden, die eine Kommunikation zwischen
Partnerdateneinheit-RRC-Schichten 80 ermöglichen,
außer für RBO, der
ein gemeinsamer Kanal ist, der für
alle UE 40 im UTRAN 20u verfügbar ist. Unter Verwendung
des UE 40 als beispielhafte Plattform schaltet die RRC-Schicht 80 des
UE 40 in den UTRA RRC Verbindungsmodus 86 um,
sobald die RRC-Schicht 80 des UE 40 eine Verbindung
(d. h. einen SRB 28, 48) mit ihrer Partner-RRC-Schicht 80 auf
dem UTRAN 20u herstellt. Diese Verbindung wird typischerweise
entlang RB0 eingerichtet, welcher ein gemeinsam genutzter Kanal
ist. Intern hat der UTRA RRC Verbindungsmodus 86 vier einzelne
Zustände: CELL_DCH 82,
CELL_FACH 83, CELL_PCH 84 und URA_PCH 85.
Der CELL_DCH-Zustand 82 ist dadurch gekennzeichnet, dass
ein dedizierter Kanal für das
UE 40 für
eine Aufwärtskommunikation
(von UE 40 zu UTRAN 20u) und eine Abwärtskommunikation (von
UTRAN 20u zu UE 40) zugewiesen wird. Der CELL_FACH-Zustand 83 ist
dadurch gekennzeichnet, dass kein dedizierter Kanal für das UE 40 zugewiesen
wird, sondern dass dem UE 40 ein standardmäßiger gemeinsamer
oder gemeinsam genutzter Kanal für
die Aufwärtskommunikation
zugewiesen wird. Der CELL_PCH-Zustand 84 ist dadurch gekennzeichnet,
dass kein dedizierter physikalischer Kanal für das UE 40 zugeteilt
wird, keine Aufwärtsverbindungsaktivität für das UE 40 möglich ist
und die Position des UE 40 durch das UTRAN 20u auf
einem Zellenniveau bekannt ist (d. h. einer Knoten-B-Basis 24).
Der URAPCH-Zustand 85 ist dadurch gekennzeichnet, dass
kein dedizierter physikalischer Kanal für das UE 40 zugeteilt
wird, keine Aufwärtsverbindungsaktivität für das UE 40 möglich ist
und die Position des UE 40 durch das UTRAN 20u auf
einer URA-Basis
bekannt ist.
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Eine
Anzahl von Rekonfigurationsprozeduren ist für die RRC-Schicht 80 verfügbar, um
die RB 28, 48 einzurichten und zu konfigurieren.
Diese Prozeduren beinhalten das UTRAN 20u, das eine bestimmte
Meldung entlang eines RB 28, 48 zum UE 40 sendet,
und das UE, das wiederum mit einer entsprechenden Meldung antwortet.
Typischerweise wird die Meldung entlang RB2 gesandt, der ein SRB
ist. Die Meldungen umfassen Funkträger-Setup, Funkträger-Rekonfiguration, Funkträger-Freigabe,
Transportkanal-Rekonfiguration und Rekonfiguration des physikalischen
Kanals. Für
jede dieser Rekonfigurationsmeldungen hat das UE 40 eine
entsprechende Antwortmeldung „vollständig" oder „fehlerhaft", welche den Erfolg
oder Misserfolg der Prozedur auf der Seite des UE 40 angibt,
und die dem UTRAN 20u jede notwendige Information liefern
kann, damit das UTRAN 20u die Prozedur vollenden kann.
Die Rekonfigurationsmeldung und die Antwortmeldung können beide
optionale Informationselemente (IE) tragen, welche Datenfelder sind,
die Zusatzinformationen enthalten. Zusätzlich zu diesen Rekonfigurationsprozeduren
gibt es auch eine Zellenaktualisierungs-Prozedur, welche mit einer
Zellenaktualisierungs-Meldung vom UE 40 beginnt und die
vom UTRAN 20u beantwortet wird. Die Zellenaktualisierungs-Prozedur
wird vom UE 40 verwendet, um eine Veränderung der Zellenposition
(d. h. des Knotens B 24) des URA oder des Verbindungszustands 82, 83, 84 und 85 anzuzeigen.
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Wenn
sich das UE 40 näher
zur Domain des DRNS 20d bewegt, wird das UTRAN 20u möglicherweise
eine Entscheidung treffen, das UE 40 unter dem DRNS 20d anzuordnen
und ein Transferprozess wird beschlossen, so dass das DRNS 20d das
neue SRNS 20s des UE 40 wird. Dieser Vorgang wird
als SRNS-Verlagerungsprozedur bezeichnet. Die SRNS-Verlagerungsprozedur
kann mit jeder der vorgenannten RRC-Prozeduren kombiniert werden.
Insbesondere wird eine SRNS-Verlagerungsprozedur durch Einfügen einer „NewU-RNTI” IE mit
einer Funkträger-Rekonfigurationsmeldung
ausgelöst.
Bei den anderen Prozeduren (Funkträger-Setup, Funkträger-Freigabe,
Transportkanal-Rekonfiguration, Rekonfiguration des physikalischen
Kanals und Zellenaktualisierung) löst die Einfügung eines IE „Downlink Counter
Synchronization Info" die
SRNS-Verlagerung aus.
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Wenn
eine Rekonfigurationsmeldung (die vom SRNS 20s entlang
RB2 28 gesandt wird) empfangen wird, die angibt, dass eine
SRNS-Verlagerung durchgeführt
werden soll, stellt das UE 40 die RLC-Dateneinheit 76 von
RB2 48 wieder her und initialisiert erneut die rHFN 76r und
die tHFN 76t für RB2 48.
Die RLC-Dateneinheit 76 für RB2 48 wird mit einer
Partner-Dateneinheit 76 auf
dem DRNS 20d wiederhergestellt, welches als das neue SRNS 20s für das UE 40 dienen
wird. Die neuen Werte für
die rHFN 76r und die tHFN 76t für RB2 48 werden
durch die Gleichung: MAX (rHFN von RB2, tHFN von RB2) + 1 vorgegeben,
wobei MAX(a, b) das größere von
a oder b auswählt.
Das UE 40 berechnet dann einen START-Wert für jede Domain
des CN 30 und fügt
diese START-Werte in eine „START-Liste" IE innerhalb der
Antwortmeldung ein. START-Werte werden verwendet, um die rHFN 76r und
tHFN 76t aller anderen RB 48, 28 außer RBO
zu initialisieren. Der START-Wert, der verwendet wird, um rHFN 76r, tHFN 76t eines
RB 48, 28 zu initialisieren, hängt von der Domain ab, mit
der der bestimmte RB 48, 28 verbunden ist. Derzeit
gibt es zwei Domains: eine Paketvermittlungs-Domain (PS-Domain) 30p und
eine Leitungsvermittlungs-Domain (CS-Domain) 30c. Somit enthält die START-Liste
IE aktuell zwei Werte: einen START-Wert für die PS-Domain 30p und
einen START-Wert für
die CS-Domain 30c. Das UE 40 überträgt dann die Antwortmeldung,
welche die START-Liste
IE enthält,
entlang RB2 48 zum UTRAN 20u. Die RLC-Dateneinheit 76 von
RB2 48 ist eine AM-Verbindung, und so ist die RLC-Schicht 80 des UE 40 in
der Lage zu wissen, ob das UTRAN 20u die Antwortmeldung
erfolgreich empfangen hat, da die RLC-Dateneinheit 76 die
RRC-Schicht 80 darüber
informieren wird. Nachdem die RLC-Schicht 76 von RB2 48 die
erfolgreiche Übertragung
der Antwortmeldung bestätigt
hat, und wenn der neue Zustand der RRC-Schicht 80 des UE 40 der
CELL_DCH-Zustand 82 oder der CELL_FACH-Zustand 83 ist,
stellt die RRC-Schicht 80 des UE 40 die RLC-Dateneinheiten 76 für alle anderen
RB 48 (außer
RBO, der der gemeinsame Kanal ist) wieder her, und initialisiert
erneut die rHFN 86r und tHFN 76t dieser RB 48 mit dem
geeigneten START-Wert, der in der Antwortmeldung zum UTRAN 20u enthalten
war.
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Da
die RB 48 nur wiederhergestellt werden, wenn der neue Zustand
der RRC-Schicht 80 der CELL_DCH-Zustand 82 oder
der CELL_FACH-Zustand 83 ist, wenn die Bestätigung auf
die Antwortmeldung empfangen wird, können Probleme auftreten, wenn
die SRNS-Verlagerungsprozedur durchgeführt wird und das UE 40 in
einen CELL_PCH-Zustand 85 oder URA_PCH-Zustand 84 abgleitet.
Dieses Problem kann aufgrund der periodischen Art und Weise, mit
der die Zellenaktualisierungsprozedur vom UE 40 durchgeführt wird,
auftreten. In dem Fall, das der neue Zustand der RRC-Schicht 80 des
UE 40 während
der SRNS-Verlagerungsprozedur
einer der Zustände
CELL_PCH 85 oder URA_PCH 84 ist, werden die RLC-Dateneinheiten 76 der
anderen RB 48 (d. h. RB1, RB3, RB4, ..., RBn) nicht wiederhergestellt,
noch werden ihre HFN-Werte 76r, 76t erneut initialisiert.
Dadurch werden diese RLC-Dateneinheiten 76 nicht richtig
mit ihren RLC-Partnerdateneinheiten 76 auf der Seite des
UTRAN 20u synchronisiert, sobald die RRC-Schicht 80 des
UE 40 zurück
in den CELL_DCH-Zustand 82 oder den CELL_FACH-Zustand 83 fällt. Diese
fehlende Synchronisierung verursacht, dass der Verschlüsselung-/Entschlüsselungsvorgang
zusammenbricht und folglich die Kommunikation entlang dieser RB 28, 48 nicht
länger funktioniert.
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Das
Dokument ETSI: „TS
125 331 Univeral Mobile Telecommunications System (UMTS): RRC Protocol
Specification (3G TS 25.331 Version 3.1.0 Release 1999)" ETSI TS 125 331
V3.1.0, XX, XX, Januar 2000 (2000-01), Seiten 1-282, XP002165164 offenbart,
dass ein Anwendergerät
vom CELL_PCH-Zustand
zum CELL_FACH-Zustand wechseln soll, um die Zellenaktualisierungsprozedur zu
starten und durchzuführen.
Nachdem die Zellenaktualisierungsprozedur durchgeführt wurde,
soll das Anwendergerät
seinen Zustand zurück
auf CELL_PCH-Zustand
stellen, wenn keine weiteren Daten übertragen werden müssen. Außerdem soll das
Anwendergerät
vom URA_PCH-Zustand zum CELL_FACH-Zustand wechseln, um eine URA-Aktualisierungsprozedur
zu starten und durchzuführen. Nachdem
die URA-Aktualisierungsprozedur durchgeführt wurde, soll das Anwendergerät seinen
Zustand zurück
auf URA_PCH-Zustand stellen, wenn keine weiteren Daten übertragen
werden sollen. Somit soll das Anwendergerät zum CELL_FACH-Zustand übergehen,
bevor die Verlagerungsprozedur gestartet wird und soll nur für den URA_PCH-Zustand
zurück
zum CELL_PCH-Zustand übergehen, nachdem
die entsprechende Verlagerungsprozedur beendet ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist deshalb eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum
Bestimmen der Wiederherstellung einer RLC-Dateneinheit während einer SRNS-Verlagerungsprozedur
bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Kurz
zusammengefasst offenbart das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen der Wiederherstellung einer
Radio Link Control (RLC) – Dateneinheit
in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die eine Serving
Radio Network Subsystem (SRNS) – Verlagerungsprozedur
mit einem Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) durchläuft. Die drahtlose
Kommunikationsvorrichtung unterstützt eine Radio Resource Control
(RRC) – Schicht
mit einer Vielzahl von Zuständen,
welche einen CELL_PCH-Zustand und einen URA_PCH-Zustand beinhalten, bei denen keine
Aufwärtskommunikation mit
dem UTRAN möglich
ist. Die RRC-Schicht empfängt
eine Rekonfigurationsprozedur von der drahtlosen Vorrichtung. Die
drahtlose Vorrichtung überträgt eine
Bestätigungsinformation
an das UTRAN in Reaktion auf die Rekonfigurationsprozedur. Die RRC-Schicht
empfängt
eine Rückmeldung,
dass das UTRAN die Bestätigungsinformation
erfolgreich erhalten hat.
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Schließlich geht
die RRC-Schicht in Reaktion auf die Rückmeldung in den CELL_PCH-Zustand oder
den URA_PCH-Zustand über
und stellt eine RLC-Dateneinheit wieder her, die von der drahtlosen Vorrichtung
unterstützt
wird, um die SRNS-Verlagerungsprozedur
zu bewirken.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
stellt die RRC-Schicht die RLC-Dateneinheit wieder her, wenn sie
in einen Zustand übergeht,
in dem eine Aufwärtsverbindungsaktivität möglich ist.
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Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass, durch Durchführung der
Wiederherstellung der Funkträger
während
des CELL_PCH-Zustands oder URA_PCH-Zustands, das Verfahren der vorliegenden
Erfindung sicherstellt, dass die SRNS-Verlagerungsprozedur vollständig und
richtig vollendet wird. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung
sicher, dass die UE RLC-Dateneinheiten mit ihren jeweiligen RLC-Partnerdateneinheiten
im UTRAN synchronisiert bleiben.
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Diese
und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden ohne Zweifel
für die
Fachleute auf dem Gebiet nach dem Lesen der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in den
verschiedenen Figuren und Zeichnungen dargestellt ist, offensichtlich
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein einfaches Blockdiagramm eines drahtlosen Kommunikationssystems.
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2 ist
ein einfaches Blockdiagramm einer UMTS-Funkschnittstellen-Protokollarchitektur.
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3 ist
ein Zustandsdiagramm einer in 2 gezeigten
Radio Resource Control (RRC) – Schicht.
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4 ist
ein Blockdiagramm einer drahtlosen Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
ein einfaches Blockdiagramm eines UE der 4 innerhalb
eines drahtlosen Kommunikationssystems.
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6 ist
ein Meldungsablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine Meldungsablaufdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
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In
der nachfolgenden Beschreibung ist das Anwendergerät (UE) eine
drahtlose Kommunikationsvorrichtung und kann ein Mobiltelefon, ein
tragbarer Empfänger,
ein PDA, ein Computer oder jedes andere Gerät sein, das einen drahtlosen
Austausch von Daten erfordert. Es sei angenommen, dass dieser drahtlose Austausch
von Daten den 3GPP-Protokollen entspricht. Es ist klar, dass viele
Einrichtungen für die
physikalische Schicht verwendet werden können, um drahtlose Übertragungen
zu bewirken, und dass jede dieser Einrichtungen für das nachfolgend
offenbarte System verwendet werden kann.
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Es
sei auf 4 Bezug genommen. 4 ist ein
Blockdiagramm einer drahtlosen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
nachfolgend als UE 100 bezeichnet. In vielerlei Hinsicht
ist die UE 100 der vorliegenden Erfindung identisch zum
UE 40 des Standes der Technik. Als solches sind die 2 und 3,
welche allgemeine Aspekte des 3GPP-Kommunikationsprotokoll darstellen,
auch geeignet, eine Darstellung des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung zu liefern. Die UE 100 umfasst Vorrichtungen zum
Akzeptieren einer Eingabe und zum Bereitstellen einer Ausgabe, wie
eine Tastatur 102 bzw. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) 104.
Ein Transceiver 108 kann drahtlos Signale empfangen und
entsprechende Daten für
einen Steuerschaltkreis 106 bereitstellen, und kann außerdem drahtlos
vom Steuerschaltkreis 106 empfangene Daten übertragen.
Der Transceiver 108 ist somit Teil des Schicht 1 Stapels 60 des
Kommunikationsprotokolls der vorliegenden Erfindung. Der Steuerschaltkreis 106 ist
verantwortlich für
die Steuerung der Operationen der UE 100 und wird verwendet,
um die Schicht 2- und Schicht 3-Stapel des Kommunikationsprotokolls
zu implementieren. Zu diesem Zweck umfasst der Steuerschaltkreis 106 eine
zentrale Recheneinheit (CPU) 106c in elektrischer Verbindung
mit einem Speicher 106m, eine Anordnung, die für Fachleute
auf dem Gebiet der drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen geläufig ist.
Der Speicher 106m enthält
den Programmcode 107, der verwendet wird, um die Schicht 2-
und Schicht 3-Stapel des Kommunikationsprotokolls der vorliegenden
Erfindung zu implementieren. Im Hinblick auf das UE 40 des
Standes der Technik weist die UE 100 der vorliegenden Erfindung Modifikationen
am Programmcode 107 auf, um das Verfahren der vorliegenden
Erfindung zu implementieren. Diese Modifikationen sollten nach dem
Lesen der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels innerhalb der
Möglichkeiten
eines einigermaßen
sachkundigen Fachmanns liegen.
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Es
sei auf 5 unter Bezugnahme auf 2 bis 4 Bezug
genommen. 5 ist ein einfaches Blockdiagramm
der UE 100 innerhalb eines drahtlosen Kommunikationssystems 110.
Das drahtlose Kommunikationssystem 110 umfasst ein UTRAN 102u in
Verbindung mit einem Kernnetzwerk 130. Das UTRAN 120u und
das Kernnetzwerk 130 sind von der Funktion her identisch
zu denjenigen des Standes der Technik. Zu Beginn steht die UE 100 über eine
Vielzahl von Funkträgern 208,
RBO bis RBn (wie vom Programmcode 107 unterstützt) mit
einem SRNS 120s in Verbindung. Insbesondere hat die UE 100 einen
RB2 202 mit dem SRNS 120s eingerichtet. Wenn sich
die UE 100 näher
zur Domain eines DRNS 120d bewegt, wird schließlich eine
Entscheidung vom UTRAN 120u getroffen, die UE 100 unter
dem DRNS 20d anzuordnen, und eine SRNS-Verlagerungsprozedur
wird gestartet. Wie vorher angemerkt, kann die SRNS-Verlagerungsprozedur
mit anderen RRC 80 Prozeduren kombiniert werden, wie zum
Beispiel durch Einfügen
eines IE „New U-RNTI" in eine Funkträger-Rekonfigurationsmeldung,
oder Einfügen
eines IE „Downlink
counter synchronization info" in
die Meldungen Funkträger-Setup, Funkträger-Freigabe,
Transportkanal-Rekonfiguration, Rekonfiguration des physikalischen
Kanals und Zellenaktualisierung. Wenn die RRC-Schicht 80 der
UE 100 eine Rekonfigurationsmeldung empfängt, die
anzeigt, dass eine SRNS-Verlagerung
durchgeführt
werden soll, startet die RRC-Schicht 80 auf der UE 100 die
SRNS-Verlagerungsprozedur. In Reaktion auf die SRNS-Prozedur erzeugt
die UE 100 eine START-Liste 204, die verwendet
wird, um die tHFN 76t und rHFN 76r der RB 208 nach
der Wiederherstellung der RLC-Dateneinheiten 76 der UE 100 mit dem
DRNS 120d festzulegen. Insbesondere umfasst die START-Liste 204 einen
Wert PS START 204p, der für die RB 208 in der
PS-Domain 130p verwendet wird, und einen Wert CS START 204c,
der für
die RB 208 in der CS-Domain 130c verwendet wird.
Die tHFN 76t und RHFN 76r des RB2 202 werden
jedoch nicht in dieser Weise festgelegt. Stattdessen wird die größere der
beiden verwendet, um beide Werte 76r, 76t festzulegen.
Als ein Schritt in der SRNS-Prozedur löst die UE 100 zuerst
die RLC-Dateneinheit 76 für RB2 202 aus,
bevor irgendeine andere RLC-Dateneinheit 76 ausgelöst wird,
und stellt dann die RLC-Dateneinheit 76 für RB2 202 mit
dem DRNS 120d wieder her. Die UE 100 setzt die
tHFN 76t und die rHFN 76r der RLC-Dateneinheit 76 des
RB2 202 auf eins größer als
den maximalen Wert, der von jeder RLC-Dateneinheit 76 im
herkömmlichen
RB2 202 erreicht wird. Die UE 100 erstellt somit
eine RLC-Partnerdateneinheit 76 mit
dem DRNS 120d, und das DRNS, das diese Prozedur erkennt,
synchronisiert in ähnlicher
Weise die tHFN 76 und die rHFN 76r seiner RLC-Partnerdateneinheit 76 für RB2. Das
SRNS 120s gibt die Verlagerungsinformation an das DRNS 120d weiter,
um diese Synchronisation zu ermöglichen.
Nach der Wiederherstellung des RB2 202 mit dem DRNS 120d,
stellt die UE 100 eine Antwort auf die Rekonfigurationsmeldung
zusammen, umfassend die START-Liste 204 in der Antwort,
und überträgt die Antwort
entlang dem RB2 202 zum UTRAN 120u. Somit ist
es das DRNS 120d, das die Antwort und die enthaltene START-Liste 204 empfängt, die
in Reaktion auf die Original-Rekonfigurationsmeldung
gesandt wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die RRC-Schicht 80 der
UE 100 im CELL_DCH-Zustand 82 oder
im CELL_FACH-Zustand 83 und bleibt normalerweise so. Unter
solchen Bedingungen entspricht die Wiederherstellung der verbleibenden
RLC-Dateneinheiten 76 durch die UE dem Stand der Technik.
Jedoch ist es für
die RRC-Schicht 80 möglich, entweder
in den CELL_PCH-Zustand 84 oder den URA PCH-Zustand 85 überzugehen,
nachdem die Antwort auf die Rekonfigurationsmeldung gesandt wurde.
Dies kann zum Beispiel aufgrund der periodischen Natur auftreten,
mit der die Zellaktualisierungsprozedur von der UE 100 durchgeführt wird,
zusammen mit der Tatsache, dass die U-Ebene 94 für einige
Zeit relativ untätig
war, da es der Rekonfigurationsmeldung möglich ist, der RRC-Schicht 80 des
UE 40 mitzuteilen, sich in den CELL_PCH-Zustand 85 oder
den URA-PCH-Zustand 84 zu
bewegen. Unter dieser Bedingung wird der neue Zustand der RRC-Schicht 76 des
UE 40 nicht der CELL_FACH-Zustand 83 oder der CELL_DCH-Zustand 82 sein,
und das Verfahren der vorliegenden Erfindung muss verwendet werden, um
eine geeignete Wiederherstellung der verbleibenden RLC-Dateneinheiten 76 sicherzustellen.
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Die
RLC-Dateneinheit 76 für
den RB2 202 informiert die RRC-Schicht 80, dass eine Antwort
auf die Rekonfigurationsmeldung erfolgreich vom UTRAN 120u empfangen
wurde, und in Reaktion darauf geht die RRC-Schicht 80 der
UE 100 entweder in den URAPCH-Zustand 85 oder
den CELL_PCH-Zustand 84 über. Eines von zwei Ausführungsbeispielen
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann dann eingesetzt werden,
um die verbleibenden RB 208 geeignet wiederherzustellen
und somit die Vollendung der SRNS-Verlagerungsprozedur zu erleichtern.
Es sei auf 6 unter Bezugnahme auf 2 bis 5 Bezug
genommen. 6 ist ein Meldungsablaufdiagramm
des ersten Ausführungsbeispiels
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. In dem ersten Ausführungsbeispiel
gibt die RRC-Schicht 80 der UE 100 die RLC-Dateneinheiten 76 aller
verbleibenden RB 208, außer RB0, frei, nachdem die
Antwort erfolgreich vom UTRAN 120 empfangen wurde („reply
ack” in 6).
Somit werden die RLC-Dateneinheiten 76 für RB1, RB3,
RB4, ..., RBn freigegeben. Diese RLC-Dateneinheiten 76 werden
dann mit dem DRNS 120d wiederhergestellt, trotz der Tatsache,
dass der neue Zustand der RRC-Schicht 80 entweder der URA_PCH-Zustand 85 oder
der CELL_PCH-Zustand 84 ist, oder sie können wiederhergestellt werden,
unmittelbar bevor die RRC-Schicht 80 in den neuen Zustand übergeht.
Die tHFN 76t und rHFN 76r der neu erstellten RLC-Dateneinheiten 76 werden
gemäß der START-Liste 204 festgelegt,
abhängig
von der Domain, mit der der RB 208 in Verbindung steht.
Das DRNS 120d, das die gleiche START-Liste 204 aufweist,
wie sie von der Antwort empfangen wurde, wendet die START-Werte 204p, 204c ähnlich an
den entsprechenden RLC-Partnerdateneinheiten 76 an.
Die Einrichtung und Synchronisation der Partnerdateneinheiten 76 ist somit
sichergestellt, und somit wird die Kommunikation zwischen der UE 100 und
dem UTRAN 120u korrekt durchgeführt, wenn die RRC-Schicht 80 der
UE 100 wieder in den CELL_DCH-Zustand 82 oder
den CELL_FACH-Zustand 83 übergeht.
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Es
sei auf 7 unter Bezugnahme auf 2 bis 5 Bezug
genommen. 7 ist ein Meldungsablaufdiagramm
des zweiten Ausführungsbeispiels
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel
erhält
die RRC-Schicht 80 der
UE 100 eine Bestätigung
von der RLC-Dateneinheit 76 des
RB2 202, dass die Antwort erfolgreich vom UTRAN 120u empfangen
wurde. Diese Bestätigung
wird empfangen, während
die RRC-Schicht 80 sich entweder im CELL_FACH-Zustand 83 oder
im CELL_DCH-Zustand 82 befindet, und in Reaktion darauf
bewegt sich die RRC-Schicht 80 in einen neuen Zustand,
der entweder der CELL_PCH-Zustand 84 oder der URA PCH-Zustand 85 ist.
Jedoch gibt die RRC-Schicht 80 die verbleibenden RLC-Dateneinheiten 76 nicht
sofort frei und stellt sie wieder her. Stattdessen wartet die RRC-Schicht 80,
bis die RRC-Schicht 80 wieder in den CELL_DCH-Zustand 82 oder
den CELL_FACH-Zustand 83 übergeht. Dieser Übergang tritt üblicherweise
in Reaktion auf eine Zellaktivierungsmeldung vom UTRAN 20u auf.
Beim Übergang in
den CELL_DCH-Zustand 82 oder CELL_FACH-Zustand 83 vom
URA PCH-Zustand 85 oder CELL_PCH-Zustand 84 und
in Reaktion auf die Bestätigung
der empfangenen Antwort („reply
ack” in 7),
gibt die RRC-Schicht 80 der UE 100 die verbleibenden
RLC-Dateneinheiten 76 (außer RB0) frei und stellt dann
die RLC-Dateneinheiten 76 mit dem DRNS 120d wieder
her. Somit werden die RLC-Dateneinheiten 76 für RB1, RB3,
RB4, RBn freigegeben und dann wiederhergestellt. Die tHFN 76 und
rHFN 76r der neu erstellten RLC-Dateneinheiten 76 werden
durch die UE 100 gemäß der START-Liste 204 festgelegt.
Die Wiederherstellung der RLC-Dateneinheiten 76 kann vor
dem Übergang
in den CELL_FACH-Zustand oder den CELL_DCH-Zustand oder nach dem Übergang
in den Zustand durchgeführt
werden.
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Es
sei angemerkt, dass die obige Beschreibung unter der Annahme gültig ist,
dass das UTRAN 120u die SRNS-Verlagerungsprozedur mittels einer an
die UE 100 gesandten Rekonfigurationsmeldung initialisiert.
Jedoch sollte es für
Fachleute auf dem Gebiet klar sein, dass die SRNS-Verlagerungsprozedur
auch von der UE 100 mittels einer an das UTRAN 120u gesandten
Zellaktualisierungsmeldung initialisiert werden kann. Dennoch sind
die Lehren des Verfahrens der vorliegenden Erfindung weiterhin zutreffend.
Das heißt,
die Wiederherstellung der RLC-Dateneinheiten 76 kann durchgeführt werden,
wenn der resultierende Zustand der CELL_PCH-Zustand 84 oder
der URA_PCH-Zustand 85 ist, oder bei einem Übergang
aus diesen Zuständen.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik bietet die vorliegende Erfindung
die Wiederherstellung und Synchronisation der RLC-Dateneinheiten, wenn
der neue Zustand der URA_PCH-Zustand oder der CELL_PCH-Zustand ist,
oder bei einem Übergang aus
diesen Zuständen.
Folglich stellt die RRC-Schicht die RLC-Dateneinheiten während einer SRNS-Verlagerungsprozedur
weiterhin korrekt wieder her und synchronisiert sie. Die Kommunikation zwischen
der UE und dem UTRAN ist somit zuverlässiger.