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Hintergrund
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Die Erfindung des Anmelders bezieht
sich auf Mobilpaketfunksysteme, die ein reservierungsschlitz-ALOHA-artiges Protokoll
benutzen und im Spezielleren, auf automatisch wiederholende Anforderungen
(ARQ, vom englischen Wort automatic repeat request) in
solchen Systemen.
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In einem Mobilpaketfunkkommunikationssystem
kommuniziert eine Basisstation (BS) mit einer Anzahl von
Mobilstationen (MSs) über
ein oder mehrere gemeinsam benutzte Paketfunkkanäle. Solche Mobilpaketfunksysteme
werden in US-Patent Nr. 4,887,265 von Felix und in K. Felix, "Packet
Switching in Digital Cellular Systems", Proc. 38th IEEE Vehicular
Technology Conf., Seiten 414–418
(Juni 1988) beschrieben. Ähnliche
Systeme werden in den US-Patent Nr. 4,916,691 an Goodman und in
"Cellular Digital Packet Data (CDPD) System Specification", Vol.
1, "System Overview", Ausgabe 1.0 (Juli 19, 1993); Paketdatenkommunikation
in dem europäischen
globalen System für
Mobiltelekommunikation (GSM) wird in P. Decker, "Packet Radio in
GSM", Tech. Doc. SMG 4 58/93, European Telecommunications Standards
Institute (ETSI), (Feb. 12, 1993); in P. Decker et al., "A General
Packet Radio Service Proposed for GSM", RWTH Aachen (Okt. 13, 1993);
in J. Hämäläinen et
al., "Packet Data over GSM Network", Tech. Doc. SMG 1 238/93, ETSI
(Sept. 28, 1993); und in der Europäischen Patentveröffentlichung
Nr. 0 544 464 an Beeson et. al. beschrieben.
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Downlink-(BS an MS)-Verkehr
wird durch die BS geplant, um Konkurrenz zu vermeiden,
aber um Zugriff auf die BS zu bekommen, benutzten die MSs wahlfreien
Vielfachzugriff der unvermeidlich zu Konkurrenz für Uplink-(MS an BS)-Verkehr
führt.
Außerdem
ist es für
beide Richtungen nötig,
dass jedes Datenpaket eine Identifikation beinhaltet, die eindeutig die
MS-Kommunizierung mit der BS (d. h. Identifizieren der MS entweder
als der Empfänger
oder als der Sender des Datenpakets) bezeichnet. Es ist wünschenswert,
dass solche Identifikation die Inbetriebnahme eines effizienten
Funkprotokolls vereinfachen wenig Overhead produzieren und in verschiedenartigen
Fehlersituationen robust sind.
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Das Mobilpaketfunkkommunikationssystem kann
einen einzigen Kommunikationskanal aufweisen, der für Paketdaten
optimiert ist, was heißt,
dass beide Pakettransfers und assoziierte Kontrollsignalisierung über den
gleichen Kanal mitgeteilt werden. Andererseits kann das Funkkommunikationssystem stattdessen
ein Bündelmultikanalsystem
sein.
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Ein Bündelmultikanalmobilpaketfunkkommunikationssystem
wird in der US-Patentanmeldung Nr. 08/354,874, angemeldet am 9.
Dezember 1994 von L. Billström
et al. für
"Apparatuses and Mobile Stations for Providing Packet Data Communication
in Digital TDMA Cellular Systems" und in entsprechender Schwedischer
Patentanmeldung Nr. 9304119-2, angemeldet am 10. Dezember 1993,
beschrieben. Ein Bündelmultikanalmobilpaketfunkkommunikationssystem
ist auch in "Tentative GPRS System Concepts", Tech. Doc. SMG GPRS
17/94, ETSI (Mai 1994) beschrieben. Die Abkürzung "GPRS" steht für "General
Packet Radio Service" (auf Deutsch allgemeiner Paketfunkdienst).
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Im gegenwärtigen zellularen Funkkommunikationssystemen
sind Funkkanäle
durch frequenzmodulierende Funkträgersignale implementiert, welche
in vielen Systemen Frequenzen nahe 800 Megahertz (MHz) aufweisen.
In einem TDMA-Zellularfunktelefonsystem
wird jeder Funkkanal in eine Reihe von Zeitschlitzen aufgeteilt,
jeder von diesen enthält
einen Burst von Information von einer Datenquelle, zum Beispiel
einem digitalen Computer. Während
jedes Zeitschlitzes in einem GSM-artigen System werden zum Beispiel
114 Bits übermittelt,
von denen der größte Teil
zu übermittelnde
Information ist, beinhaltend Bits für Fehlerkorrekturkodierung,
und der restliche Teil wird für
Schutzzeiten und Overheadsignalisierung für Zwecke wie Synchronisierung
benutzt. Andere Systeme übermitteln
andere Anzahlen von Bits während
jedes Schlitzes (zum Beispiel 324 Bits pro Schlitz in einem System
gemäß dem digitalfortgeschrittenen
Mobiltelefondienst (D-AMPS, digital advanced mobile phone service),
welches in Nordamerika benutzt wird) und dieses sollte nicht als
für die Erfindung
des Anmelders beschränkend
betrachtet werden.
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Die Zeitschlitze sind in aufeinanderfolgende TDMA-Rahmen
gruppiert, welche eine vorbestimmte Dauer aufweisen. In einem GSM-artigen
System zum Beispiel, umfasst ein Rahmen acht Zeitschlitze. Die Anzahl
von verschiedenen Benutzern, die simultan die Funkkanäle gemeinsam
benutzen können,
ist bedingt durch die Anzahl der Zeitschlitze in jedem TDMA-Rahmen. Im Allgemeinen
ist die maximale Anzahl von Benutzern die Anzahl von Schlitzen in
jedem Rahmen, aber es ist möglich,
dass einem Benutzer mehr als ein Schlitz in jedem Rahmen zugeordnet werden
kann. Die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze, welche dem gleichen
Benutzer zugeordnet werden, welche fortlaufende Zeitschlitze auf
dem Funkträger sein
können
oder nicht, können
als logischer Kanal, der dem Benutzer zugeordnet ist, betrachtet
werden.
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Für
ein besseres Verständnis
der Struktur und Arbeitsablaufs der Erfindung des Anmelders kann
ein Kommunikationssystem betrachtet werden, welches mindestens drei
Schichten aufweist. Schicht 1 (L1) ist die physikalische
Schicht, welche die Parameter des physikalischen Kommunikationskanals
definiert, zum Beispiel Funkfrequenzabstand, Trägermodulationscharakteristik,
etc. Schicht 2 (L2) legt die Techniken, die für die akkurate Übermittlung
von Information innerhalb der Beschränkung des physikalischen Kanals
(L1) nötig
sind, fest, zum Beispiel Fehlerkorrektur und Detektion, etc. Schicht
3 (L3) legt das Vorgehen für transparenten Transfer von
Information über
die L2 Leitungsschicht fest.
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Da jeder TDMA-Zeitschlitz eine gewisse
feste informationstragende Kapazität aufweist, trägt jeder
Burst typischerweise nur einen Teil einer L3-Nachricht. In der Uplinkrichtung
versuchen vielfache Mobilstationen Zugriff zu dem Kanal auf einer Konkurrenzbasis
zu erlangen, während
vielfache Mobilstationen L3-Nachrichten abhören, welche von dem System
in die Downlinkrichtung gesendet werden. In bekannten Systemen muss
irgendeine gegebene L3-Nachricht getragen werden, welche so viele TDMA-Kanalbursts
wie zum Senden der gesamten L3-Nachricht erforderlich benutzt.
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Beziehend auf 1 umfasst ein Datenpaket, das über eine
GSM-artige Luftschnittstelle übermittelt
werden soll, typischerweise einen Benutzerdatenteil und einen Schicht-3-Headerteil L3H.
Das Paket ist in einen Rahmen formatiert, normalerweise nach Verschlüsselung,
der ein Informationsfeld und einen Rahmenheader FH (vom
englischen Wort frame header) umfasst. Der Rahmen ist dann in so
viele Blöcke
aufgeteilt, wie benötigt
werden. Jeder Block umfasst einen Blockheader BH (vom englischen
Wort block header), ein Informationsfeld und ein BCS-Feld, und jeder
Block wird als vier Bursts in fortlaufenden TDMA-Rahmen übermittelt.
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Wie in 2 dargestellt,
kann ein beispielhafter Rahmenheader FH 48 Bits umfassen,
die die folgenden Informationen tragen: die Identität der MS (32
Bits, oder 4 Bytes), die Länge
des Rahmens in Bytes (10 Bits oder 1 Byte + 2 Bits), die Art des
Rahmens (3 Bits), eine mobile/stationäre Flag (1 Bit) und eine Rahmensequenznummer
(2 Bits). Es ist möglich einen
Rahmenheader FH durch Setzen der rahmenartigen Bits auf
vorbestimmte Werte zu erweitern, zum Beispiel 111. Es versteht sich,
dass 2 nur ein mögliches
Beispiel zeigt, und dass eine große Vielfalt von anderen Beispielen
möglich
ist.
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Kontrollnachrichten sowie Kanalreservierungsnachrichten
und Bestätigungsnachrichten
besetzen zwei Zeitschlitze, während
Zufallzugriffsanforderungen und reservierte Zugriffsbestätigungen
Einschlitznachrichten sind. Diese Nachrichten werden detaillierter
unten diskutiert.
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Es wird angemerkt, dass jeder über die
Luftschnittstelle transferierte Rahmen typischerweise in dem Rahmenheader
eine eindeutige Identifikationsnummer einer MS beinhaltet
(ersichtlich in 1).
In "gewöhnlicher"
GSM ist die eindeutige globale Identifikationsnummer einer MS die
Internationale Mobilteilnehmeridentität (IMSI, International Mobile
Subscriber Identity). Einige Systeme verwenden einen identitätsvertraulichen
Dienst für
IMSIs, in diesem Fall wird eine vorläufige Mobilteilnehmeridentität (TMSI),
die nur in einem bestimmten LA Bedeutung hat, benutzt. Außerhalb
des LA wird eine TMSI mit einem Aufenthalts-Identifizierer
kombiniert, um eindeutige Identifikation zu erhalten, ersichtlich
in "European Digital Cellular Telecommunications Systems (Phase
2); Mobile Radio Interface Layer 3 Specification", GSM 04.08, Version
4.9.0, Section 4.3.1, ESI TC-SMG (Juli 1994). Obwohl eine andere
Art von vollständiger
Identität
einer MS in dem Rahmenheader benutzt werden kann (zum Beispiel
eine CDPD Identität
vergleichbar zu der TMSI), ist es in diesem Beispiel vorausgesetzt,
dass es die TMSI ist.
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Weil die TMSI bis zu 4 Bytes
lang sein kann und der Rahmen selbst in Blöcke fragmentiert ist, wird
viel Overhead erschaffen, falls jeder Block die TMSI beinhalten
muss, das heißt,
Tragen der gleichen Menge von Adressierungsinformation. Das ist auch
für Blöcke wahr,
die nach Fehlern wieder übermittelt
werden. Deshalb trägt
gewöhnlich
nur der erste Block in dem vollständigen oder unvollständigen Datenrahmen
die vollständige
Identifikation einer MS. Daher kann es im Fall von Wiederübermittlung nötig sein,
einen zusätzlichen
ersten Block zu dem wiederübermittelnden
unvollständigen
Datenrahmen hinzu zu addieren, um die vollständige Identifikation der MS aufzunehmen.
Dies an sich ist eine Erhöhung von
Overhead, die unerwünscht
ist.
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NTT Review, Jan. 1992, Japan, vol.
4, no. 1, ISSN 0915-2334, Seiten 47–54, XP000292913, Onoe S. et
al "Radio link control techniques for digital cellular system" beschreibt
ein System mit ARQ, wobei ein Block, der einen Header umfasst,
zusammen mit irrtümlicherweise
empfangenen Blöcken übermittelt
wird.
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Die Internationale Patentanmeldung
WO 94/21090 beschreibt ein System, wobei eine Identifikationsnummer,
die eine Mobiltelefonvermittlungszentrale eindeutig identifiziert,
in die Datensätze
eines Teilnehmers in einem Heim-Ort-Register registriert wird, welches
beim Identifizieren der Position und Stelle des Mobilteilnehmers
hilft.
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Zusammenfassung
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt
der Erfindung des Anmelders umfasst ein Verfahren zur Inbetriebnahme
von ARQ in einem Mobilpaketkommunikationssystem, welches
ein Reservierungsschlitz-ALOHA-Protokoll benutzt, den Schritt des
Zuordnens einer vorläufigen
Rahmenidentität
(TFI) zu jedem Datenrahmen, der an eine Mobilstation übermittelt
wird. Die zugeordnete TFI ist unter gleichzeitigen Rahmentransfersequenzen
in einer Zelle eindeutig und kann, basierend auf Informationen in
einem Datenrahmen, welcher an die Mobilstation gesendet wird oder
basierend auf Informationen einer Kanalreservierungsnachricht, die
dem Datenrahmen, welcher an die Mobilstation gesendet wird, vorausgeht,
zugeordnet werden.
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In einem anderen Aspekt der Erfindung
des Anmelders, umfasst ein Verfahren zur Inbetriebnahme von ARQ,
in einem Mobilpaketdatenkommunikationssystem, welches ein Reservierungsschlitz-ALOHA-Protokoll
benutzt, den Schritt des Zuordnens einer TFI zu jedem Datenrahmen,
der von einer Mobilstation übermittelt
wird. Die TFI wird, basierend auf Information in einer
Kanalreservierungsnachricht, die einem Datenrahmen vorausgeht, der von
der Mobilstation gesendet wird, zugeordnet, und die zugeordnete TFI ist
unter gleichzeitigen Rahmentransfersequenzen eindeutig in einer
Zelle.
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Die TFI ist in jedem Block,
der zu einem bestimmten Rahmen gehört, eingefügt, wobei ein Datenblock die
Einheit von Daten ist, auf welcher die ARQ basiert. Ein
unvollständiger
Datenrahmen, der im Fall eines Übermittlungsfehlers
wieder zu übermitteln
ist, enthält
nur die Blöcke,
die durch die benutzte ARQ-Protokollart (zum Beispiel selektiv,
und Go-Back-N) festgelegt
sind, wobei ein Primärblock nicht
zum Identifizieren der Mobilstation hinzugefügt werden braucht. Blöcke, die
zu Rahmen gehören,
die für
verschiedene Mobilentitäten
vorgesehen sind, können
auf dem Downlink, der auf der TFI basiert, gebündelt werden.
Die Mobilstation kann in ihrer Zufallszugriffsanforderung einen
Hinweis beinhalten, dass eine TFI schon zugeordnet ist.
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Mit der Erfindung des Anmelders kann
der erste Block einer Datenrahmenübermittlung fehlerhaft sein
und dennoch können
die verbleibenden Blöcke
korrekt empfangen und korrekt, mit einem bestimmten Rahmen und einer
bestimmten Mobilstation; assoziiert werden. Im Fall eines unvollständigen Rahmentransfers,
welcher durch eine fehlerhafte Bestätigungsnachricht von der Mobilstation
hervorgerufen wird, kann Kommunikation wieder aufgenommen werden,
falls die Basisstation eine Nachricht mit der TFI des Rahmens,
dessen Transfer unterbrochen wurde, sendet (zum Beispiel durch Wiederübermitteln
des ersten Blocks der letzten Übermittlung).
Im Fall eines unvollständigen
Rahmentransfers, welcher durch eine fehlerhafte Bestätigungsnachricht
der Basisstation hervorgerufen wird, kann Kommunikation wieder aufgenommen
werden, falls die Mobilstation eine Zufallszugriffsanforderung sendet,
und nach Empfangen einer Kanalreservierung die TFI des Rahmens,
dessen Transfer unterbrochen wurde (zum Beispiel durch Wiederübermitteln
des ersten Blocks der letzten Übermittlung).
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die Erfindung des Anmelders ist unten
detaillierter unter Bezugnahme auf Ausführungsdarstellungen beschrieben,
die nur als Beispiel angegeben sind und die in den begleitenden
Zeichnungen dargestellt sind, in welchen:
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1 die
Block- und Rahmenstruktur von Datenpaketen darstellt;
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2 die
Struktur eines Rahmenheaders darstellt;
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3A, 3B Strukturen von Blockheadern darstellen;
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4A, 4B Nachrichtensequenzen über die Luftschnittstelle
für mobilentstandene
(MO, mobile-originated) Pakettransfers zeigen;
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4C, 4D, 4E Nachrichtensequenzen über die
Luftschnittstelle für
mobilgeendete (MT. Mobile-terminated) Pakettransfers zeigen;
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5 die
Struktur einer Zufallszugriffsanforderungsnachricht zeigt;
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6 die
Struktur einer kurzen Bestätigungsnachricht
zeigt;
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7 ein
GSM-artiges Kommunikationssystem darstellt, welches Paketdatenfunktionen
aufweist;
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8 die
Protokollarchitektur des Systems von 7 darstellt;
und
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9 ein
anderes GSM-artiges Kommunikationssystem darstellt, welches Paketdatenfunktionen aufweist.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die TDMA-Struktur und die Notwenigkeit,
einigen Spielraum bei der zeitlichen Fehlausrichtungsanpassung beim
ersten Zufallszugriff zu erlauben, führt zu des Anmelders Auswahl,
ein reservierungsschlitz-ALOHA-artiges Protokoll in einem GSM-artigen
Paketkommunikationssystem zu Benutzen, wie in dieser Anmeldung beschrieben.
Nichts desto Trotz wird es verstanden werden, dass die Erfindung
des Anmelders auch in anderen Systemplattformen enthalten sein kann.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung
des Anmelders wird eine eindeutige vorläufige Rahmenidentität (TFI)
jedem zu transferierenden Rahmen zugeordnet. Die TFI hat
lokale Merkmale in der bestimmten Zelle, in welcher der Transfer
stattfindet. In anderen Worten, ist die bestimmte, zu einem Rahmen
zugeordnete TFI abhängig
von der Zelle, in welcher der Transfer stattfinden wird und ist
verschieden von anderen TFIs, die in gleichzeitigen Pakettransfers
in dieser Zelle benutzt werden. Jeder Block in einem Rahmen beinhaltet
die gleiche TFI, nämlich
die eindeutig zu dem bestimmten Rahmen der Blöcke zugeordnete TFI und
Blöcke,
die wieder übermittelt werden
müssen,
beinhalten ihre ursprünglichen TFI. Es
versteht sich, dass die TFI im Wesentlichen die Kombination
der TMSI und die Rahmensequenznummer FN, die gewöhnlich in
den zu transferierenden Blöcken
beinhaltet ist, ersetzt.
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Auch in Übereinstimmung mit der Erfindung des
Anmelders enthält
jeder Block eine entsprechende Blocksequenznummer zum Anzeigen der
relativen Position des Blocks in dem Rahmen. Des Anmelders Kombination
der Blocksequenznummer und die TFI identifiziert eindeutig einen
individuellen Block als einen speziellen Block in einem bestimmten
Rahmen. Auf diese Weise stellt die Erfindung des Anmelders ein RRQ-Protokoll
dar, ohne dass eine Einbeziehung eines Primärblocks in jedem wiederübermittelten
Rahmen benötigt
wird. Es versteht sich, dass obwohl sich diese Beschreibung auf
selektive ARQs fokussiert, die Erfindung des Anmelders
auf andere Arten von ARQ-Protokollen angewendet werden kann, zum
Beispiel "Go-Back-N
continuous" ARQ, was in der Literatur beschrieben wird,
beinhaltend F. Halsall, Data Communications, Computer Networks and
OSI, Addison-Wesley Publishing Co. (1989).
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Daher umfasst, in Übereinstimmung
mit der Erfindung des Anmelders und wie gezeigt in 3A, 3B,
ein Blockheader typischerweise die TFI (8 Bits), die Blocksequenznummer
(5 Bits), eine Art des Blocks (2 Bits) und ein Wahl/Schlussbit.
Der Blockheader des Primärblocks
in einem Rahmen (3A),
umfasst vorteilhaft weiterhin eine Anzahl von Zufallszugriffsversuchen
(zum Beispiel 4 Bits) mit den übrigen
Bits des zusätzlichen
Bytes, die für
andere Verwendungen vorhanden sind. In dem dargestellten Beispiel ist
die Länge
eines Blockheaders BH in einem Primärblock 24 Bits (3 Bytes) und
die Länge eines
Blockheaders BH in einem folgenden Block (3B) 16 Bits (2 Bytes).
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Zuordnung und Freigabe von TFI-Werten sind
administrative Dienste, die durch das Mediumzugriffschichtmanagement
auf der Netzwerkseite bereitgestellt werden. Die Mindestgröße des TFI-Felds wird
durch die Anzahl von möglichen
gleichzeitigen Pakettransfers in einer Zelle bestimmt. Es wird gegenwärtig angenommen,
dass 8 Bits eine gute Gleichgewichtung von Sofortkapazität gegenüber Overhead
sind, aber andere Gleichgewichtungen könnten natürlich treffen. Die TFI-Werte
können
kontinuierlich wieder verwendet werden und daher können sich
nachfolgende Pakettransfers von früheren unterscheiden.
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Für
einen MO-Pakettransfer, ordnet die BS die TFI als
einen Teil des Kanalreservierungsablaufs zu und sendet die TFI an
die MS in einer Kanalreservierungsanweisung ChRe. Für einen
MT-Pakettransfer, sendet die BS beide, die TMSI des
Handys und die dem bestimmten Rahmen in dem Primärblock des Rahmens zugeordnete TFI.
Die TMSI wird als der Teil des Rahmenheaders FH und
die TFI wird als der Teil der Blockheader BH gesendet.
Auf diese Art und Weise wird die MS von der TFI über den
gegenwärtigen
Rahmentransfer unterrichtet.
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Es ist gegenwärtig bevorzugt, dass jeder Block
in einem Rahmen, der über
die Luftschnittstelle übermittelt
wird, ob auf dem Uplink oder dem Downlink, die gleiche TFI beinhaltet,
welche diesen bestimmten Rahmen eindeutig identifiziert. Es ist
nicht grundsätzlich
für die TFIs nötig, in
Blöcken,
die in einem geplanten Uplinktransfer übermittelt werden, beinhaltet
zu sein, aber ihre Gegenwart trägt
zur Robustheit des Protokolls bei. Ein beispielhaftes Funkverbindungsprotokoll,
welches die Erfindung des Anmelders benutzt, ist ein selektiv-ARQ-artiges
Protokoll. Selektiv ARQ bedeutet nur, dass fehlerhafte
Blöcke
wieder übermittelt
werden. Elementare Szenarien sind in 4A–4E vorgestellt,
die ausreichend für Fachleute
sein sollten, und die folgende Beschreibung basiert auf den oben
zitierten Patentanmeldungen.
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In einem GSM-artigen Paketkommunikationssystem,
welches ein reservierungsschlitz-ALOHA-artiges Protokoll benutzt,
initiiert eine MS einen Pakettransfer durch Übermittlung
einer Zufallszugriffsanforderung Ra an einen Paketdatenkanal (PDCH)-Uplink,
wenn es ihr erlaubt wird. Dieser so genannte Zufallszugriffsunterkanal
ist durch Uplinkzustandsflags (USFs), die als "frei" (bezeichnet
als USF = f in 4A–4E )
oder "belegt" (bezeichnet als USF = R in 4A–4E)
markiert sind, auf dem PDCH-Downlink bestimmt. Wie aus 5 ersichtlich, benutzt die
Zufallszugriffsanforderung Ra die gleiche Art von Zugriffsbursts,
wie in gewöhnlichem
GSM, und umfasst eine 5-Bit-Zufallsnummer zum Bereitstellen einer
Anfangsidentifikation der MS und andere Informationen,
die unten beschrieben werden.
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4A–4E stellen
Nachrichtensequenzen über
die Luftschnittstelle für
mobilentstandene (MO) und mobilgeendete (MT) Pakettransfers
dar. Ein Index für
Zeitschlitze, nummeriert von 1 bis 51, ist im oberen
Teil von 4A gezeigt.
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Wie dargestellt in 4A, startet ein Pakettransfer in der
MO-Richtung mit dem Übermitteln
einer Zufallszugriffsanforderung Ra eines Handys. Die MS prüft das die
USF = f und falls dies erfüllt
ist, übermittelt
die MS die Zufallszugriffsanforderung in dem nächsten Zeitschlitz.
Falls die USF = R, würde
die MS typischerweise erwarten, bis die USF = f, zufällig einen
von einer vorbestimmten Anzahl von nachfolgenden Zeitschlitzen auswählt und
die Zufallszugriffsanforderung an den ausgewählten Schlitz übermittelt, falls
die USF noch frei ist.
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Die normale Antwort des Systems an
solch eine Zufallszugriffsanforderung ist, dass eine BS eine Kanalreservierungsanweisung
ChRe übermittelt,
um zukünftige
Schlitze (USF = R) für
Uplinktransfers einer variablen Datenpaketlänge zu belegen. Die Kanalreservierungsanweisung
ChRe wird auf dem PDCH-Downlink gesendet und beinhaltet gewöhnlich eine
Anforderungsreferenz und eine Zeitvorverlegung. Der Zweck der Anforderungsreferenzinformation
ist es die bestimmte MS durch Bereitstellen der Zufallszugriffsinformation,
benutzt in der Zugriffsanforderung Ra und eine Rahmennummer FN modulo 42432
für den
TDMA-Rahmen, zu adressieren, in welchem die Zugriffsanforderung
empfangen wurde (ersichtlich in "European Digital Cellular Telecommunications
System (Phase 2); Mobile Radio Interface Layer 3 Specification",
GSM 04.08, Version 4.9.0, Sektion 10.5.2.30, ETSI TC-SMG (Juli 1994)).
Falls das System der Zufallszugriffsanforderung Ra des Handys nicht
antwortet, macht die MS einen weiteren Versuch nach einer
beliebigen Wartezeit.
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Nachdem die MS einen Datenrahmen
in den belegten Zeitschlitze übermittelt, übermittelt
die BS eine positive Bestätigungsnachricht
Ack, falls der ganze Datenrahmen korrekt übermittelt wurde. In dem in 4A dargestellten Beispiel
besteht der Datenrahmen, der durch die MS übermittelt
wurde, aus vier Blöcken
oder 16 Bursts (Zeitschlitze 16–31). Falls
der Datenrahmen mit einem Fehler empfangen wurde, übermittelt
die BS eine 2-Burst-negative Bestätigungsnachricht Nack, wobei
als Antwort zu dieser die MS nur die fehlerhaften Blöcke als
einen Teilrahmen übermittelt.
Dies ist dargestellt in 4B:
der dritte Block des Rahmens (Zeitschlitze 24–27) wurde mit einem Fehler
empfangen, was eine Übermittlung einer
Nack-Nachricht durch das System in Schlitzen 34, 35 veranlasst,
eine Wiederübermittlung
des dritten Blocks durch die MS in Schlitze 40–43, und
eine Übermittlung
einer Ack-Nachricht durch das System in Schlitz 46, 47.
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In Bezug zu 4C–4E ,
beginnt ein Pakettransfer in der MT-Richtung mit einer Funkrufnachricht,
die durch das System auf dem PDCH-Downlink übermittelt wird. Um Funkspektrum
einzusparen, ist der Funkruf auf die kleinstmögliche Gruppe von Zellen, welche
auf Aufenthaltsgebiet (LA, location area) basieren, die
letzte Zellenortvorgeschichte, und MS-Untermodus, begrenzt. Eine Funkrufnachricht kann
eine Reservierung eines Zugriffschlitzes auf den PDCH-Uplink für die Antwort
des MS auf die Funkrufnachricht beinhalten. Nach Erhalten
einer Funkrufantwort von der MS sendet das System einen Datenrahmen
an die MS. Unter gewissen Umständen, zum Beispiel wenn der
Zellenort einer MS mit einem hohen Grad an Wahrscheinlichkeit
bekannt ist, werden Daten, welche in die MT-Richtung gesendet werden,
direkt als "sofortige Daten" ohne eine vorangehende Funkrufnachricht
gesendet. Diese Situation ist in 4C–4E dargestellt.
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Die MS antwortet einer "sofortige
Daten"-Übermittlung
durch Senden einer Bestätigungsnachricht
an einen belegten Zugriffschlitz. Die Bestätigungsnachricht kann entweder
eine kurze (1 Burst) Ack-Nachricht sein, falls alle Blöcke korrekt empfangen
wurden (ersichtlich in 4C)
oder eine kurze (1 Burst) Nack-Nachricht sein, falls alle Blöcke nicht
korrekt empfangen wurden (ersichtlich in 4D, 4E). Wie in 6 dargestellt,
beinhaltet die kurze Nack-Nachricht eine Bitmap, welches die fehlerhaften
Blöcke,
mindestens für
kleinere Pakete (zum Beispiel bis zu 7 Blöcke) und einen Bestätigungsflag (ACK
in 6) bezeichnet. Falls
der Bestätigungsflag
auf einen vorbestimmten Wert gesetzt ist, zum Beispiel 1, dann wurden
alle Blöcke
ohne Fehler empfangen. Falls ein Bit in dem Bitmap auf einen vorbestimmten
Wert gesetzt ist, zum Beispiel 1, wird ein Fehler in dem entsprechenden
Block angezeigt. In der dargestellten Situation in 4D besteht der Rahmen aus vier Blöcken, wobei
der dritte von diesen inkorrekt empfangen wurde; die ACK-Flag in
der kurzen Nack-Nachricht, die durch die MS gesendet wurde,
wurde dann auf Null gesetzt und veranlasste das System mit der Bitmap,
den dritten Block wieder zu übermitteln.
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Für
größere Pakete
(das heißt
mehr als 7 Blöcke)
deutet die kurze Nack-Nachricht dem System an, dass eine Kanalreservierung
für eine
längere (2
Bursts) vollständige
negative Bestätigungsnachricht
Nack gebraucht wird. Dies kann durch Setzen der Werte von allen
Bits in der Bitmap auf die Werte, die keine Fehler anzeigen, zum
Beispiel Null, und zur gleichen Zeit durch Setzen der Werte der
ACK-Flags Bits auf Null, was Fehler anzeigt, angezeigt werden. In 4E wurden Blöcke 8, 9
und 10 inkorrekt empfangen und das System antwortete auf die kurze Nack-Nachricht
des Handys (alle Null) mit der Reservierungsnachricht ChRe, was
belegte Zeitschlitze für eine
lange (2 Bursts) Nack, die ein komplettes Bitmap für alle Blöcke in dem
Rahmen beinhaltet, anzeigt.
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Die Struktur der 2-Burst-Bestätigungsnachricht
umfasst die TFI, den Ack/Nack-Indikator und eine Liste (Bitmap)
von irrtümlicherweise
empfangenen Blöcken.
Auf dem Downlink beinhaltet die 2-Burst-Bestätigungsnachricht auch eine
Kanalreservierung zur Wiederübermittlung.
Die MS übermittelt die
lange (2-Burst) Nack-Nachricht an die zugeordneten Schlitze und
diese Nachricht deutete dem System an, dass Wiederübermittlung
von Blöcken
8, 9 und 10 benötigt
wurde. Für
entweder kurze oder lange negative Bestätigungsnachrichten werden Teilrahmen,
die aus nicht bestätigten
Blöcken
bestehen, durch das System gesendet, bis eine positive Bestätigungsnachricht
von der MS empfangen wird.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung
des Anmelders folgt daher jeder Übermittlung
einer kompletten oder eines Teilrahmens eine Bestätigungsnachricht,
die die TFI des Rahmens, auf welche sie sich bezieht, beinhaltet,
und falls benötigt,
eine Liste der Blöcke,
die fehlerhaft waren. Da eine 1-Burst-Ack/Nack-Nachricht nur an
einen belegten Schlitz gesendet wird, wird die sendende Mobilstation
indirekt identifiziert und braucht nicht die TFI in der 1-Burst-Ack/Nack-Nachricht
zu beinhalten. Teilrahmen, die aus wieder übermittelten, nicht bestätigen Blöcken bestehen,
werden gesendet bis eine positive Bestätigung empfangen wird nämlich, bis
zum Empfang einer Bestätigungsnachricht,
die nicht eine Liste von fehlerhaften Blöcken beinhaltet.
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Eine TFI bleibt sogar gültig, falls
die Kommunikation für
eine kurze Zeitperiode unterbrochen wird. Zum Beispiel, wenn eine
fehlerhafte Bestätigungsnachricht
von der BS gesendet wird, kann die MS die Kommunikation
durch Senden einer Zufallszugriffsanforderungsnachricht Ra die der BS meldet, dass
eine TFI schon zugeordnet ist, wieder aufnehmen. Wie in 5 dargestellt, umfasst die
Zufallszugriffsanforderungsnachricht Ra vorteilhafterweise ein einzelnes
Byte, in dem einige Bits (zum Beispiel 5) die Pseudo-Zufallsnummer
mitteilen, die die MS identifiziert, ein Bit (RETR in 5) eine Anfangswiederübermittlungsanforderung
bezeichnet, ein Bit bezeichnet (SIMG in 5), ob die MS beabsichtigt, nur
einen einzelnen Block auf dem Uplink zu übermitteln, und ein anderes
Bit (PRIO in 5)
eine Priorität
bezeichnet. Die Pseudo-Zufallsnummer wird zum Unterscheiden von
Zugriffsanforderung von verschiedenen Handys benutzt. Die Anfangs-/Wiederübermittlungsanforderung
deutet an, dass eine TFI schon zugeordnet ist.
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Nach Empfangen der Kanalreservierungsnachricht
ChRe, die von der BS als Antwort auf die Zufallszugriffsnachricht
Ra gesendet wird, kann die MS und den unvollständigen Rahmentransfer
durch erneutes Nennen ihrer TFI identifizieren und wieder aufnehmen
(zum Beispiel durch Wiederübermitteln des
Primärblocks
des unvollendeten Transfers) und die BS kann dann den Rahmentransfer
durch Senden der gleichen Bestätigungsnachricht,
die in der vorigen Übermittlung
fehlerhaft war, fortführen.
Ein Vorgang auf diese Art und Weise weist signifikante Vorteile
auf. Wenn Kommunikation mit einer BS im Fall eines unvollständigen Pakettransfers
wieder aufgenommen wird (zum Beispiel eine fehlende Betätigungsnachricht
der BS), ist es ausreichend, die TFI des, Rahmens,
dessen Transfer unterbrochen wurde, zu nennen (zum Beispiel durch
Wiederübermitteln
des ersten Blocks der letzten Übermittlung).
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Nachdem ein Rahmen erfolgreich über die Luftschnittstelle,
nämlich
nachdem eine positive Bestätigung
empfangen wurde, transferiert ist, kann die Netzwerksseitenschichtsmanagamentsentität den TFI-Wert
ausgeben und ihn für
zukünftige
Benutzung verfügbar
machen. Das Ausgeben des TFI-Wertes kann auch im Fall von andauerndem
Antwortverlust von einer MS, oder wenn eine MS zu
einer anderen Quelle wandert, auftreten.
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Es sollte verstanden werden, dass
die Erfindung des Anmelders ein Kommunikationssystem bereitstellt,
das viele Vorteile über
andere Systeme aufweist. Die TFI ist eine kurze Identität, die die
Kombination von der TMSI und Rahmensequenznummer FN während Rahmentransfers über die
Luftschnittstelle ersetzt. Außerdem
identifiziert die Kombination der TFI und der Blocksequenznummer
eindeutig einen Block in einem bestimmten Rahmen, der an/von einer
bestimmten MS gesendet wird. Darüber hinaus gibt es, durch Benutzen
einer TFI als Teil des Headers von jedem Block, keinen
Bedarf für
den zusätzlichen
Primärblock,
der für
jeden wieder übermittelten Teildatenrahmen
erforderlich ist, um die komplette Identifikation der MS aufzunehmen.
Darüber
hinaus kann, durch Beinhalten einer TFI in jedem Block
eines Rahmens, der erste Block des Rahmens inkorrekt empfangen werden
und die restlichen Blöcke können noch
immer korrekt empfangen und mit einem bestimmten Rahmen und einer
bestimmten MS assoziiert werden.
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Als Ergebnis der Erfindung des Anmelders wird
die Planung von Downlinkverkehr einfacher, flexibler und spektrumseffizienter
wegen der folgenden Gründe
durchgeführt:
(1) Blöcke,
die zu Rahmen gehören,
die für
verschiedene MSs bestimmt sind, können auf dem gleichen Downlinkkanal
gebündelt
werden (zum Beispiel während
des Wartens auf eine Bestätigungsnachricht
von einer ersten MS, können
einige Blöcke
an eine zweite MS gesendet werden, dabei völlig das
Downlinkspektrum ausnützen);
(2) die Downlinkübermittlung
eines Datenrahmens, die eine Vielzahl von Blöcken umfasst, kann unterbrochen werden,
zum Beispiel durch eine Kontrollnachricht an einige andere MS,
und dann wieder aufgenommen; und (3), falls mehr als ein Datenkanal
für den
Downlinkverkehr verfügbar
ist, können
Blöcke,
die zu dem gleichen Rahmen gehören
auf verschiedenen Kanälen übermittelt
werden und die geplante MS kann sie noch richtig empfangen,
vorausgesetzt, die MS ist in der Lage vielfache Kanäle parallel
zu überwachen.
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Wie oben beschrieben, kann die Erfindung des
Anmelders in einem digitalen TDMA-Zellularfunktelefonsystem angewendet
werden, welches eine GSM-artige Architektur aufweist. In einem solchen
System das zuerst unten beschrieben ist, werden Paketdatendienste
einem GSM-artigen System auf eine dicht integrierte Weise, durch
Benutzen von gängiger
GSM-Infrastruktur
in dem maximal möglichen
Ausmaß,
hinzugefügt.
Das zweite solche System, das unten beschrieben ist, benutzt hauptsächlich den
BS-Teil eines GSM-Netzwerkes und fügt eine separate Mobilpaketdateninfrastruktur
für die
anderen Netzwerkteile hinzu.
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7 stellt
ein GSM-System, erweitert mit Paketdaten-(PD)-Funktionen, dar, die Haupt-PD-Funktionsblöcke sind
durch die fetten Konturlinien angedeutet. Eine Vielzahl von Basistransceiverstationen
(BTSs), jedes Funkkommunikationsdienste an vielfache MSs in
einer entsprechenden Zelle bereitstellend, stellt zusammen eine
vollständige
Abdeckung des GSM öffentlichen
Landmobilnetzwerks(PLMN)-Dienstgebiets dar. Nur ein BTS, und ein MS,
welche ein Mobilbeendigungs(MT)-Teil und ein Endgeräts(TE)-Teil
umfassen, sind schematisch in 7 gezeigt.
Die funktionalen Einheiten der BTS führen die oben beschriebenen
Schritte aus: Zuordnen zu jedem Datenrahmen der an eine MS übermittelt
wird, eine TFI, die eindeutig unter anderen TFIs ist,
welche zu anderen Datenrahmen zugeordnet sind, die gleichzeitig
an andere Mobilstationen übermittelt
werden.
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Eine Gruppe von BTSs wird
durch eine Basisstationssteuereinheit (BSC, base station
controller) gesteuert und diese zusammen formen ein Basisstationssystem
(BSS). In der vorhergehenden Beschreibung kann eine BS als
eine Kombination von einer BTS und ihrer BSC betrachtet
werden. Eine oder mehrere BSSs werden durch eine Mobildienstvermittlungszentrale
(MSC, mobile services switching center) und eines assoziierten
Besucherortsregister (VLR, visitor location register) bedient.
Die MSC steuert Anrufe an und von anderen Netzwerken, wie
das öffentlich
geschaltete Telefonnetzwerk (PSTN, public switch telephone
network), ein integriertes Dienstedigitalnetzwerk (ISDN,
integrated services digital network) und andere PLMNs.
Eine MSC, ausgestattet für Routing von eingehenden Anrufen
wird als ein Gateway-MSC (GMSC) bezeichnet. Ein oder mehrere
MSC-Dienstgebiete
zusammen bilden das TLMN-Dienstgebiet.
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Die MSC/VLR(s) kommuniziert
mit einem Heimortsregister (HLR, home location register) über ein übliches
Kanalsignalisierung(PSC, common channel signalling)-System-Nr.7-Netzwerk, welches von
dem International Telegraph & Telephone
Consultative Committee (CCITT), jetzt die International Telecommunication
Union (ITU) standardisiert ist. Die HLR ist eine
Datenbank, die Informationen über alle Teilnehmer
umfasst, beinhaltend Ortsinformation, die die MSC/VLR identifiziert,
wo ein Teilnehmer gegenwärtig
(oder war zuletzt) registriert ist. Verbunden mit dem HLR ist
eine Authentifizierungszentrale (AUC, authentication center),
die die HLR mit Authentifizierungsparametern versorgt.
Um Identifizierung von Teilnehmergeräten zu ermöglichen, wird ein Geräteidentitätsregister
(EIR, equipment identity register) auch mit der MSC(s) verbunden.
Schließlich kann
eine Transaktions- und Instandhaltungszentrale (OMG, operations
and management center) zum Bereitstellen von Gesamtnetzwerksunterstützung eingefügt werden.
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Die Paketdatenfunktionalität in der BTS beinhaltet
eine Fähigkeit,
um eine oder mehr gemeinsam benutzte PDCHs abhängig vom
Bedarf bereitzustellen. In einer nur gelegentlich durch ein Paketdatenbenutzer
besuchten Zelle, kann eine PDCH vorübergehend nach Benutzerbedarf
gewiesen werden. In einer Zelle, die fortdauernden Paketdatenverkehrsbedarf
aufweist, kann eine oder mehrere PDCHs entweder semi-langfristig
oder dynamisch, angepasst der gegenwärtigen Auslastungssituation, zugewiesen
werden. Die Zuweisung von PDCHs wird von der BSC gesteuert.
Information, die das Unterstützungsniveau
festlegt und jede PDCH, die zum Einleiten von Pakettransfers
zugewiesen wird, werden auf einem konventionellen GSM-Übertragungskontrollkanal
(BCCH, broadcast control channel) übertragen.
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Das Paketdatenfunkverbindungsprotokoll über die PDCH(s),
das in einer Zelle zugewiesen wird, wird durch ein PD-Transfersteuereinheit
in der BTS gehandhabt. In einer BTS, die mindestens
eine zugewiesene PDCH aufweist, weist die PD-Transfersteuereinheit
eine physikalische Verbindung für
Pakettransfer an und von der MSC auf. Die physikalische Verbindung
ist typischerweise eindeutig und benutzt gewöhnliche Interknotentrunks.
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Die MSC/VLR beinhaltet einen
PD-Router zum Routen von Paketen an und von dem MSC-Dienstgebiet
und eine PD-Signalisierungssteuereinheit
zum Handhaben von Signalisierungsaustausch mit einem Schaltungsmodus MSC.
Die PD-Signalisierungssteuereinheit handhabt auch Steuerung, Überwachung
und Parameterspeicherfunktionen, die mit Paketdaten MSs verwandt
sind. Die PD-Steuereinheit umfasst einen Prozessor, Speicher, Signalisierungsschnittstellenfunktionen
und Software. Obwohl der PD-Router und PD-Signalisierungssteuereinheit
als Teile der MSC/VLR gezeigt werden, wird es verstanden
werden, dass entweder beide im Ganzen oder teilweise als externe
Geräte, angebracht
an der MSC, physikalisch realisiert werden können.
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Die MSCs (PD-Routers) sind
untereinander über
ein Backbone-Netz,
zu welchem ein oder mehrere untereinander arbeitende Funktionen
(IWFS) verbunden werden, verbunden. IWFs ermöglichen das
Untereinandervernetzen mit externen Netzwerk(en), wie dem Internet
(das heißt
IP-Netzwerk) und/oder einem paketgeschalteten öffentlichen Datennetzwerk (PSPDN)
(das heißt
einem X.25 Netzwerk), daher verbinden sie untereinander feste Stationen
(FSs) mit den MSs. Eine IWF kann Protokollumformung
und Adressenübersetzung,
wie benötigt, ausführen und
ein IWF kann auch Paketdatenverkehr zwischen zusammenarbeitenden PLMNs leiten (routen).
Paketdatenverkehr zwischen MSs in verschiedenen MSC-Dienstgebieten in
der gleichen PLMN, wird normalerweise direkt zwischen den
entsprechenden MSCs über
das Backbone-Netz
geleitet (geroutet). Für
Routingzwecke kann der HLR von Entitäten auf dem Backbone-Netz durch
einen HLR-Abfrageserver abgefragt werden, welche die benötigten Funktionen
für solch
eine Abfrage von dem Paketdatennetzwerk bereitstellt. Die AUC, EIR, OMC und
HLR-Abfrageserver können
auch von Zeit zu Zeit erweitert werden, um neue Arten von Bestellungen,
Diensten und Geräten
zu unterstützen.
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Der Basispaketdatennetzwerkdienst,
der durch ein Zellularpaketdaten-PLMN, wie der dargestellt
in 7, bereitgestellt
wird, ist ein standardverbindungsloser Netzwerk(Datenpaket)-Dienst,
der auf ein standardverbindungsloses IP-Protokoll basiert ist. Der
Ausdruck "IP-Protokoll" sollte verstanden werden, entweder das Internetprotokoll
(das de facto standard-IP-Protokoll benutzt in der TCP/IP-Protokollsuite)
oder das International Standards Organisation (ISO) Internetzwerkprotokoll
ISO 8473, zu bezeichnen. Mehrwertschaffende Dienste, beinhaltend Multicast, Übertragung
und elektronische Postdienste, können
durch Netzwerkanwendungsserver (NAS(s)) bereitgestellt werden, die
an das Backbone-Netz angefügt
werden und durch Benutzen höherer
Schichtprotokolle auf die IP, aufgerufen werden. Daher erscheint
von einem Paketdatenkommunikationsgesichtspunkt das PLMN grundsätzlich als ein
IP-Netzwerk.
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Die Protokollarchitektur ist dargestellt
in 8, welche ein Beispiel
von Kommunikation zwischen einer MS und einer FS zeigt,
zum Beispiel ein Hostcomputer, der an ein externes IP-Netzwerk angehängt ist.
Daher spielen die IWF und MSC beide die Rolle
von IP-(Schicht 3)-Routern und die MS und FS können der
Länge nach
durch Benutzen eines Kontrollprotokolls (TCP) oder eines
Transport (Schicht 4)-Protokolls, kommunizieren. Für die in 8 dargestellte Architektur
würden
die MT- und TE-Teile von der MS in eine Einheit integriert
werden.
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Zwischen der MSC und der MS agiert
die BTS wie ein Leitungsschicht-(Schicht 2)-Relais zwischen
dem Funkverbindungsprotokoll (bezeichnet RLS in 8) und dem Verbindungsprotokoll (bezeichnet L2),
das über
der Trunk-Verbindung
benutzt wird. Das Funkprotokoll, handgehabt durch die BTS, ist
des Anmelders ARQ-Art von Protokoll, das oben beschrieben wurde.
In Kontrast zu gewöhnlicher GSM
wird Verschlüsselung/Entschlüsselung
zwischen dem MT-Teil der MS und der MSC ausgeführt. Eine MS ist
auf Schicht 3 mit einer IP-Adresse und auf Schicht 2 mit Standard-GSM-Identitäten identifiziert:
die IMSI oder typischer die TMSI.
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Ein anderes GSM-artiges System, das
von der Erfindung des Anmelders profitieren kann, ist schematisch
dargestellt in 9, in
welcher die Haupt-PD-Funktionsblöcke
durch fette Umrisse angedeutet sind. In 9 wird nur das BSS-Teil der GSM-Infrastruktur
für Paketdaten
ausgenützt.
Die PD-Funktionen
in der BTS sind fast die Gleichen, wie die in dem System,
das in 7 dargestellt
ist, wie auch die PDCH-Zuweisungsfunktion
in der BSC. Wieder führen
die funktionalen Einheiten der BTS die oben beschrieben
Schritte aus: Zuordnen von jedem Datenrahmen, der an eine MS übermittelt,
eine TFI die eindeutig unter anderen TFIs ist,
die gleichzeitig zu Datenrahmen zugeordnet wird; die an andere Mobilstationen übermittelt
wird.
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Wie in 9 dargestellt,
ist die Paketdatentransferverbindung einer BTS, an eine
separate Mobilpaketdateninfrastruktur (MPDI, mobile packet data infrastructure)
gekoppelt, anstatt an einen PD-Router in der MSC/VLR. Die
MPDI stellt die nötigen
Paketrouting, Mobilitätsmanagement,
Authentifikation und Netzwerkmanangementsfunktionen bereit. Zusammen
bilden die MPDI und die Teile der BSS(s), die für Paketdaten
genutzt wird, ein Mobilpaketdatensystem. In Bezug auf GSM kann das
System als ein separates System betrachtet werden und ein GSM-Betreiber
kann sich entscheiden, Funkkanalkapazität an einen separaten Paketdatensystembetreiber
zu vermieten. Eine MS, die beide Paketdaten und normale GSM-Dienste
benötigt,
kann dann eine separate Bestellung in jedem System benötigen. Die
Paketdatendienste, die durch das System bereitgestellt werden, können (abhängig von
der Funktionalität
der MPDI) die Gleichen, wie die durch das System bereitgestellten,
dargestellt in 7, sein.
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In dem System, gezeigt in 9, sind die für MSs vorhandenen
einzigen Funkkanäle PDCHs und normale
GSM-Übertragungskanäle. Daher
werden Registrierung, Ortsaktualisierung (oder Zellenortsberichterstattung),
Authentifizierung und ähnliche
Signalisierung über PDCHs ausgeführt und
daher ist Zuweisung eines ersten Masterpaketdatenkanals (MPDCH,
master packet data channel) nach Benutzerbedarf unter Benutzung
gewöhnlicher
GSM-Signalisierung,
wie in 7, nicht möglich. Mit
dieser Ausnahme sind die Funktionen zum Bereitstellen von PDCHs die
Gleichen, wie für 7 beschrieben.
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Der MPDCH ist der erste PDCH,
der in einer Zelle, in welcher Pakettransfers begonnen wurden, zugewiesen
wird, und wird normalerweise durch Systemkonfiguration zugewiesen,
obwohl das Verfahren zum Benutzen einer PDCH einer benachbarten
Zelle zum Anfordern von Zuweisung einem MPDCH in einer "PDCH auf
Bedarf"-Zelle, vor dem Bewegen in diese Zelle, ausführbar ist.
In diesem Fall würde
die Zuweisungsanforderung zu einer Systementität in der MPDI transferiert
werden. Diese Systementität würde dann
eine Zuweisungsanforderung an die BTS der "PDCH auf
Bedarf"-Zelle in Frage gesendet werden und diese Zelle würde wiederum
die Anforderung der PDCH-Zuweisungssteuereinheit
in der BSC mitteilen.
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Normale GSM-Übertragungskontrollkanäle werden
in der gleichen Weise, wie in dem System in 7 dargestellt, zum Festlegen eines PDCH-Unterstützungsniveaus
und in der Zelle (über
Information über BCCH)
zugewiesene MPDCH und zum Ausführen
von Zellauswahl mit zwei alternativen Kriterien für Zellauswahl,
benutzt. Das Abhören
von Zellübertragungskurznachrichten
ist auch möglich
auf eine ähnliche
Art und Weise, zu der des in 7 gezeigten Systems.
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Der Pakettransfer über PDCHs kann
gemäß den für 7 beschriebenen Grundsätzen ausgeführt werden.
Die PD-Transfersteuereinheit
und assoziierte Schnittstellenfunktionen in der BTS, sind auch
an die Untereinanderverbindungserfordernisse der MPDI angepasst,
zum Beispiel eine Untereinanderverbindung über ein Routingnetzwerk zu
erlauben. Die Funktionen der MS in dem System von 9 sind grundsätzlich die Gleichen, wie die MS-Funktionen
in dem System von 7,
außer
für Funktionen,
die mit normaler GSM-Signalisierung und mit PD-Modus verwandt sind,
welche nicht in dem System von 9 anwendbar
sind.
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Während
spezielle Ausführungsdarstellungen
der vorliegenden Erfindung, angewandt auf ein GSM-artiges zellulares
System, beschrieben wurden, sollte es verstanden werden, dass die
vorliegende Erfindung auch für
andere TDMR-Zellularsysteme, die D-AMPS und PDC-Systeme beinhaltend,
angewandet werden können.
Obwohl in diesen Systemen BSC nicht als eine separate funktionale
Entität bereitgestellt
wird, sind entsprechende Basisstationssteuereinheitsfunktionen und
assoziierte neue PD-Funktionen stattdessen aufgeteilt zwischen MSC und
Basisstationen.
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Es wird verstanden werden, dass die
Erfindung des Anmelders nicht auf die bestimmten Ausführungsdarstellungen
die beschrieben und dargestellt wurden, begrenzt ist. Diese Anmeldung
betrachtet jede und alle Modifikationen, die in den Geist und Bereich
der Erfindung des Anmelders wie durch die folgenden Ansprüche festgelegt,
fallen.