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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verzögerungssteuerung
in einem zellularen Telekommunikationsnetzwerk.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Moderne
zellulare Telekommunikationssysteme umfassen komplizierte Strukturen
von Netzwerkelementen. Neue Entwicklungen, wie bspw. Makro-Diversity-Verknüpfen bzw.
Macro-Diversity-Combining, vergrößern die
Komplexität
eines Netzwerks. Makro-Diversity-Verknüpfen (MDC) bezieht sich auf eine
Situation, bei der eine Endgeräteeinheit
eines zellularen Telekommunikationssystems gleichzeitige Verbindungen
mit zumindest zwei Basisstationen aufweist, wobei in diesem Fall
eine beliebige vorgegebene Dateneinheit zu der Endgeräteeinheit
oder von der Endgeräteeinheit über zumindest
zwei Routen oder Strecken weitergeleitet oder gesendet werden kann.
Der Satz derartiger Basisstationen wird der aktive Satz genannt.
Makro-Diversity-Verknüpfen kann
insbesondere bei Systemen, die auf einer Spreizspektrumtechnologie
basieren, verwendet werden, wenn die Endgeräteeinheit nahe der Zellengrenze
oder in einem Bereich ist, bei dem sich mehr als eine Zelle zumindest
teilweise überlappen.
Einer der Vorteile von Makro-Diversity-Verknüpfen (MDC) ist die Widerstandsfähigkeit
hinsichtlich verschiedener Störungen, die
in den Ausbreitungswegen auftreten. Da ein Fading bzw. ein Schwund
und Störungen, die
in einem vorgegebenen Ausbreitungsweg auftreten, unter Verwendung
von Daten, die über
einen anderen Ausbreitungsweg übertragen
werden, kompensiert werden können,
stellt MDC eine bessere Übertragungsqualität als Schemata
bereit, die auf der Verwendung von einzelnen Verbindungen beruhen.
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In
zellularen Systemen, die auf der Spreizspektrumtechnologie basieren,
ist es von Vorteil, die Übertragungsleistung
von Mobil- und Basisstationen zu minimieren, um die Kapazität des Systems
zu maximieren. Das Makro-Diversity-Verknüpfen erlaubt die Verwendung
einer niedrigeren Übertragungsleistung
als in einem System, bei dem alle anderen Dinge gleich sind, wobei
die Funkverbindung zwischen der Mobilstation und dem Netzwerk durch
eine einzelne Verbindung ausgeführt
wird. Demgegenüber bietet
die Spreizspektrumtechnologie gute Möglichkeiten, um Signalbestandteile,
die bei dem Verknüpfungsort
mit verschiedenen Verzögerungen
und Leistungspegeln auf Grund von unterschiedlichen Ausbreitungswegen
oder Makro-Diversity-Wegen ankommen, zu kombinieren bzw. zu verknüpfen. Aus diesen
Gründen
wird die Verwendung des Makro-Diversity-Verknüpfens in Zukunft zunehmen.
Die bekannteste Anwendung der Spreizspektrumtechnologie ist das
zellulare CDMA-(Code Division Multiple Access bzw. Codemultiplex)
Telekommunikationsverfahren.
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Ein
Beispiel einer Funknetzwerkkonfiguration, die ein Makro-Diversity-Verknüpfen bereitstellt, ist
in 1 gezeigt. Abwärtsstrecken-Daten
bzw. Downlink-Daten werden von einem Protokollsteuerungsblock 32 in
einer ersten Funknetzwerksteuerungsvorrichtung (RNC bzw. radio network
controller) RNC1 30 zu einer ersten Trennungseinheit oder Splitteinheit 34 in
der RNC1 übertragen,
wobei die Trennungseinheit den Abwärtsstrecken-Datenstrom in einen
Strom zu einer zweiten Trennungseinheit 34 in der RNC1
und einen anderen Datenstrom zu einer Trennungseinheit 34 in
einer RNC2 repliziert. Die zweite Trennungseinheit 34 in
der RNC1 repliziert den empfangenen Datenstrom in einen Strom zu
einer ersten Basisstation (BS) 20 und einen anderen Datenstrom
zu einer zweiten Basisstation 20. Die Trennungseinheit 34 in
der RNC2 repliziert ferner den empfangenen Datenstrom in einen Strom
zu einer dritten Basisstation 20 und einen anderen Datenstrom
zu einer vierten Basisstation 20.
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Aufwärtsstrecken-Daten
bzw. Uplink-Daten von der Mobilstation (MS) 10 werden von
jeder Basisstation 20 getrennt empfangen. Die ersten und
zweiten Basisstationen senden die empfangenen Datenpakete zu einer
zweiten Verknüpfungseinheit 33 in der
RNC1 und die dritten und vierten Basisstationen senden die empfangenen
Datenpakete zu einer Verknüpfungseinheit 33 in
der RNC2. Wenn die Verknüpfungseinheiten 33 die
Pakete empfangen haben, verknüpfen
bzw. kombinieren sie die Pakete und senden lediglich ein Paket weiter.
Die erste Verknüpfungseinheit 33 empfängt das
Ausgangssignal von den anderen zwei Verknüpfungseinheiten, verknüpft die
Datenpakete und leitet die verknüpften
Datenpakete zu dem Protokollsteuerungsblock 32 weiter.
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Die
Verknüpfungseinheiten 33 können die Verknüpfung auf
unterschiedliche Weise ausführen. Bspw.
können
die Einheiten lediglich eines der zwei empfangenen Pakete auswählen und
das ausgewählte
Paket senden. Sie können
ebenso die Signale der zwei Pakete verknüpfen und das verknüpfte Paket
senden.
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Aus
Gründen
der Klarheit sind die Trennungs- und Verknüpfungseinheiten 34 und 33 durch eine
einzelnes Symbol in 1 dargestellt.
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Bei
einer derartigen Konfiguration werden Schwierigkeiten durch die
Tatsache verursacht, dass jedes Abwärtsstreckenpaket von jeder
BS zu der MS zu ungefähr
der gleichen Zeit oder innerhalb eines kleinen Zeitfensters gesendet
werden muss, während
die Verzögerung
von der RNC zu den Basisstationen variiert. Die Verzögerungsvariation
kann durch verschiedene Gründe
verursacht werden. Bspw. verändert
sich die physikalische Entfernung und die Übertragungsverbindungen zwischen
Basisstationen und der Funknetzwerksteuerungsvorrichtung, wenn die
Basisstation (BS) oder die Basisstationen, die durch eine Mobilstation
(MS) verwendet wird/werden, verändert
wird/werden. Des Weiteren kann jeder Teil der Übertragungsverbindungskette
unterschiedliche Eigenschaften, wie bspw. eine Bitrate und eine
charakteristische Verzögerungsvariation,
aufweisen, wobei sich diese Eigenschaften auf Grund von Veränderungen
in dem Verkehr oder aus anderen Gründen ändern können. Verzögerungen werden wiederum bspw.
durch die physikalische Länge
der Übertragungsverbindungsstrecken
und eine Verarbeitung der übertragenen
Daten in den Netzwerkeinheiten verursacht. Eine derartige Verarbeitung
kann bspw. ein Kodieren, ein Splitten bzw. Trennen oder ein Verknüpfen bzw.
Kombinieren von Datenpaketen sein. Eine weitere Schwierigkeit in
der Abwärtsstreckenrichtung
ist, wie der Unterschied zwischen der Sendezeit von Paketen von
der RNC und der Sendezeit der Pakete durch die Basisstationen minimal
gehalten wird, während
die Randbedingung, dass jede BS die Daten empfängt, bevor sie übertragen
werden müssen,
weiter erfüllt
wird.
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In
der Aufwärtsstreckenrichtung
besteht eine Schwierigkeit, wie die Verknüpfungszeit für jede Verknüpfungs-/Trennungseinheit
bestimmt wird, während
weiterhin die Randbedingung, dass das verknüpfte Datenpaket durch den Protokollsteuerungsblock
zu der definierten Zeit zu empfangen ist, erfüllt wird. Die Verknüpfungszeit
ist der Zeitpunkt, zu dem eine Verknüpfungseinheit die verknüpften Daten
zu einem zugehörigen
Ausgangsanschluss senden muss, unabhängig davon, ob alle zu verknüpfenden Pakete
empfangen sind oder nicht.
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Eine
zusätzliche
Schwierigkeit, die durch die Strukturen gemäß dem Stand der Technik nicht
gelöst
wird, ist, wie ein Vorteil aus statistischen Multiplexgewinnen,
die sich aus einem Multiplexen von Übertragungsverbindungen ergeben,
gezogen wird, da, je effektiver die Daten gemultiplext werden, desto länger ist
die durchschnittliche Verzögerung
und desto länger
ist insbesondere die Verzögerungsvariation. Statistische
Mulitplexgewinne beziehen sich auf Einsparungen bei der Verwendung
von Datenübertragungsressourcen,
die erhalten werden, wenn die Datenpaketübertragungszeiten und andere Übertragungsparameter
von Trägern
(bearer), die relativ lockere Verzögerungsanforderungen aufweisen,
eingestellt werden, um Datenpakete von Trägern unterzubringen, die strengere
Verzögerungsanforderungen
aufweisen.
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Die
Lösungen
gemäß dem Stand
der Technik befassen sich nicht mit allen der vorstehend genannten
Schwierigkeiten. Eine Lösung
gemäß dem Stand der
Technik wird in dem GSM-System
verwendet, bei dem in der Abwärtsstreckenrichtung
eine Basisstation einer Codeumsetzeinheit anzeigen kann, dass die Codeumsetzeinheit
die Übertragungszeiten
von Rahmen, die zu der Basisstation gesendet werden, vorzurücken hat.
Dieser Mechanismus ist ausführlich
in der Spezifikation GSM 08.60 beschrieben.
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Die
Patentoffenlegungsschrift WO 97/16040 offenbart ein Verfahren und
ein System zur Steuerung einer Überlastung
bei einem paketvermittelten Funkkanal (PRCH bzw. packet switched
radio channel). Eine PRCH-Überlaststeuerungsfunktion
bestimmt, ob die Durchschnittszeitverzögerung für Paketanrufe auf dem PRCH
innerhalb eines Verzögerungsalarmpegels
ist. Wenn die Durchschnittszeitverzögerung nicht innerhalb des
Verzögerungsalarmpegels
ist, wird bestimmt, welche Paketanrufe von dem PRCH ausgeschlossen
werden sollen, um die Durchschnittszeitverzögerung zu verkleinern. Indem eine
maximale Durchschnittszeitverzögerung
bei einem oder mehreren PRCH eines Systems eingestellt wird, kann
eine Systembedienungsperson sicherstellen, dass PRCH-Benutzer keinen
unannehmbaren Paketübertragungsverzögerungen
ausgesetzt sind. Wenn die geschätzte
Durchschnittszeitverzögerung für Paketanrufe
auf dem PRCH innerhalb eines vorbestimmten Bereichs der eingestellten
maximalen Durchschnittszeitverzögerung
ist, können
Paketanrufe niedrigerer Priorität
von dem PRCH ausgeschlossen werden. Die Durchschnittszeitverzögerung für Paketanrufe
höherer
Priorität,
bei denen lange Paketverzögerungen
nicht toleriert werden können, nimmt
dann auf unter die eingestellte maximale Durchschnittszeitverzögerung ab.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verzögerungssteuerungsverfahren
zu realisieren, um eine genauere Steuerung von Verzögerungen
als in den Systemen gemäß dem Stand
der Technik zu ermöglichen.
Weiterhin ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verzögerungssteuerungsverfahren
zu realisieren, das es ermöglicht,
dass eine modulare Netzwerkstruktur bei der Implementierung des
Verfahrens verwendet wird.
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Die
Aufgaben werden gelöst,
indem die Verzögerungssteuerung
auf eine hierarchische Weise unter Verwendung einer baumartigen
Verzögerungseinstellungshierarchie
bzw. Verzögerungsanpassungshierarchie
ausgeführt
wird, wobei jeder Knoten des Baums die Verzögerung von zugehörigen Verzweigungen
einstellt bzw. anpasst.
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Das
Verfahren für
eine Verzögerungssteuerungsanpassung
in der Aufwärtsstreckenrichtung
gemäß der Erfindung
ist durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil des
unabhängigen Verfahrensanspruchs
spezifiziert ist, der auf ein Verfahren zur Verzögerungssteuerungsanpassung
in der Richtung der Aufwärtsstrecke
gerichtet ist. Das Verfahren zur Verzögerungssteuerungsanpassung
in der Abwärtsstreckenrichtung
gemäß der Erfindung ist
durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnendem Teil des unabhängigen Verfahrensanspruch spezifiziert
ist, der auf ein Verfahren zur Verzögerungssteuerungsanpassung
in der Richtung der Abwärtsstrecke
gerichtet ist. Das erfindungsgemäße System
ist durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnendem Teil des
unabhängigen
Anspruchs spezifiziert ist, der auf ein System gerichtet ist. Die abhängigen Patentansprüche beschreiben
weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
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Das
Verzögerungssteuerungsverfahren
gemäß der Erfindung
beruht auf einer hierarchischen Struktur von Verzögerungssteuerungseinheiten,
die vorzugsweise lediglich mit Einheiten kommunizieren, die direkt
oberhalb oder unterhalb hiervon in der Hierarchie angeordnet sind.
In der Abwärtsstreckenrichtung
sendet eine Einheit, die Daten empfängt, wie bspw. eine Basisstation
oder eine Trennungseinheit, einen Zeitsteuerungsbericht zu der Einheit,
die die Daten sendet, wenn die Daten zu früh oder zu spät (außerhalb
einer vordefinierten Zeitperiode) empfangen werden, woraufhin die
Sendeeinheit die Sendezeit von Daten einstellen bzw. anpassen kann.
Die gleiche Bericht- und Anpassungsverarbeitung kann in allen Stufen
der Steuerungshierarchie wiederholt werden, was in einer kollektiven
Steuerung von Verzögerungen
von der Spitze der Hierarchie, bspw. von einer RNC, zu dem Boden,
bspw. zu einer Basisstation, resultiert.
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In
der Aufwärtsstreckenrichtung
kann eine Einheit einer höheren
Stufe, die Daten von einer Einheit einer niedrigeren Stufe empfängt, der
Einheit der niedrigeren Stufe befehlen, die Sendezeit einzustellen
bzw. anzupassen, wenn die Daten zu früh oder zu spät empfangen
werden. Wenn die gleiche Aktion in allen Stufen der Hierarchie wiederholt
wird, wird eine kollektive Steuerung von Verzögerungen für die Verbindung zwischen der
niedrigsten Stufe, bspw. der Basisstation, und der höchsten Stufe,
bspw. einer RNC, erreicht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
ausführlicher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
hierarchische Netzwerkstruktur gemäß dem Stand der Technik,
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2 ein
Beispiel einer Signalisierung gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
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3 ein
Beispiel einer Signalisierung gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Gleiche
Bezugszeichen sind für ähnliche Einheiten
in den Figuren verwendet.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Anpassung
von Verzögerungen
in der Abwärtsstreckenrichtung
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In
der Abwärtsstreckenrichtung
werden die Verzögerungen
gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung wie nachstehend beschrieben angepasst bzw. eingestellt.
Wenn eine Einheit, die nachstehend die Empfangseinheit genannt wird,
Pakete für
einen oder mehrere Träger
zu spät empfängt, oder
wenn Pakete zu früh
empfangen werden, vor einem bestimmten vordefinierten Zeitpunkt, informiert
die Empfangseinheit die Einheit, die ihr in der Abwärtsstreckenrichtung
in dem Übertragungsweg
vorangeht, über
die ungenaue Zeitsteuerung. Als Reaktion passt die vorangegangene
Einheit die Übertragungszeit
der Pakete an, um die Ankunftszeit der Pakete bei der Empfangseinheit
näher an
die gewünschte
Ankunftszeit zu bringen. In dem Fall, dass die vorangegangene Einheit
die Pakete auf Grund der Ankunftszeit der Pakete bei der vorangegangenen
Einheit nicht früher
senden kann, kann die vorangegangene Einheit ebenso die Einheit
vor ihr in der Abwärtsstreckenrichtung
des Übertragungsweges
informieren, dass die Pakete zu früh empfangen werden. Vorzugsweise
wird dieser Mechanismus zum Informieren und Einstellen in jeder
Einheit unterhalb der Funknetzwerksteuerungsvorrichtung in einem Abwärtsstreckenübertragungsweg
ausgeführt,
wobei somit eine Kette von Verzögerungssteuerungsknoten von
der RNC zu jeder Basisstation, die durch die RNC gesteuert wird,
gebildet wird. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind die Basisstationen die Einheiten der niedrigsten Stufe, die
Zeitsteuerungsberichte senden, und die steuernde, d.h. die Anker-RNC
ist die Einheit der höchsten Stufe,
die auf die Zeitsteuerungsberichte reagiert.
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Die
Erfindung ist nicht auf ein derartiges Ausführungsbeispiel begrenzt, bei
dem alle Einheiten zwischen der RNC und einer Basisstation an der
Verzögerungssteuerung
teilnehmen. In einigen Ausführungsbeispielen
der Erfindung führt
zumindest eine der dazwischenliegenden Einheiten, wie bspw. Trennungseinheiten,
zwischen der RNC und einer Basisstation keine Verzögerungssteuerung
aus. In einem derartigen Ausführungsbeispiel
können
bspw. die Basisstationen einen Bericht der Paketankunftszeiten senden,
wobei dieser Bericht durch die Einheiten zwischen der Basisstation
und dem Protokollsteuerungsblock der RMC lediglich weitergesendet
werden, und wobei dieser Bericht schließlich durch den Protokollsteuerungsblock
empfangen wird, der nachfolgend die Übertragungszeit von Abwärtsstreckendatenpaketen
anpasst.
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Gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Übertragungszeit
von Abwärtsstreckendatenpaketen
von einer Einheit durch die Verbindung mit der längsten Verzögerungsschätzung bestimmt, d.h. durch
die zuletzt berichtete Ankunftszeit.
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Gemäß einigen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung kann die Empfangseinheit die vorangegangene Einheit über die
Zeitsteuerung mit vorbestimmten Intervallen wiederholt informieren,
auch wenn keine Pakete zu spät
oder zu früh
empfangen werden. Die vorangegangene Einheit reagiert dann lediglich
auf den Bericht, wenn die Zeitsteuerung zu sehr von der gewünschten
optimalen Zeitsteuerung abweicht.
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Gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann die Verzögerung
getrennt für jeden
Träger
oder gemeinsam für
alle Träger
einer Mobilstation gesteuert werden. Eine Verzögerungssteuerung aller Träger erlaubt
eine einfache Einstellung bzw. Anpassung aller Träger, bspw.
in einer Situation, wenn sich die Übertragungsverbindungskonfiguration ändert, bspw.
auf Grund einer Verbindungsübergabe
bzw. eines Handovers, die üblicherweise
alle Träger
einer Mobilstation im Wesentlichen auf ähnliche Weise beeinflusst.
Jede Trennungseinheit verursacht ebenso eine Verarbeitungsverzögerung,
und da die Anzahl von Trennungseinheiten in einem Übertragungsweg
variieren kann, wenn sich die Übertragungsverbindungskonfiguration ändert, kann
sich die Verzögerung
zwischen einer Basisstation und der Funknetzwerksteuerungsvorrichtung schrittweise
für alle
Träger
einer Mobilstation ändern, die
durch eine einzelne Basisstation hindurchgehen. Demgegenüber erlaubt
eine Verzögerungssteuerung einzelner
Träger
eine Erzeugung unterschiedlicher Verzögerungen für unterschiedliche Träger, was
wiederum ein effektiveres Multiplexen von Übertragungsverbindungen für Träger erlaubt,
die weniger strenge Verzögerungsanforderungen
aufweisen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
die Verzögerung
ebenso für
eine Gruppe von Trägern
gesteuert werden. Folglich kann ein Zeitsteuerungsbericht Identifikations-
und Zeitsteuerungsdaten für
einen einzelnen Träger,
Identifikations- und Zeitsteuerungsdaten für mehrere Träger oder
Identifikations- und Zeitsteuerungsdaten für alle Träger einer Mobilstation umfassen.
Bspw. kann hinsichtlich eines Satzes von Spezifikationen für ein zellulares
UMTS-System ein Zeitsteuerungsbericht für ein bestimmtes RLC-Protokoll
oder eine Gruppe von RLC-Protokollen spezifisch sein oder für ein MAC-Protokoll
spezifisch sein.
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In 2 ist
ein Beispiel einer Signalisierung bzw. eines Nachrichtenaustausches
in einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt. In 2 ist der
Austausch von Nachrichten zwischen einer Basisstation (BS) 20,
einer Verknüpfungseinheit
(CU) 33 und einem Protokollsteuerungsblock (PCB) 32 einer
Funknetzwerksteuerungsvorrichtung veranschaulicht. Zuerst sendet 200 der
Protokollsteuerungsblock ein oder mehrere Datenpakete zu der Verknüpfungseinheit.
Die Verknüpfungseinheit leitet
die Datenpakete zu der Basisstation weiter 210. In diesem
Beispiel kommen die Datenpaket zu spät bei der Basisstation an,
die nachfolgend die späte Ankunft
meldet 220. Als Reaktion sendet 230 die Basisstation
eine Zeitsteuerungsanpassungsanforderung TIME_ADJ_REQ zu der Verknüpfungseinheit. Die
Verknüpfungseinheit überprüft, ob sie
die Daten früher
senden kann. Gemäß diesem
Beispiel kann sie es und die Verknüpfungseinheit verändert 250 nachfolgend
die Sendezeit zu einer früheren
Zeit. Nach der Änderung
wird der Datentransfer wie üblich fortgesetzt,
d.h. der Protokollsteuerungsblock sendet 260 ein oder mehrere
Datenpakete zu der Verknüpfungseinheit,
die die Datenpakete zu der Basisstation weiterleitet 270.
Die Datenübertragung
wird fortgesetzt, bis sich zu einer späteren Zeit in diesem Beispiel
die Netzwerkkonfiguration auf eine Weise verändert, die eine vergrößerte Verzögerung zwischen der
Verknüpfungseinheit 33 und
dem Protokollsteuerungsblock 32 zur Folge hat. Nachfolgend
meldet 290, wenn der Protokollsteuerungsblock ein oder mehrere
Datenpakete zu der Verknüpfungseinheit sendet 280,
die Verknüpfungseinheit,
dass die Datenpakete zu spät
für die Verknüpfungseinheit
ankommen, um sie zu der Basisstation zu senden. Als Reaktion sendet 300 die
Verknüpfungseinheit
eine Zeitsteuerungsanpassungsanforderung TIME_ADJ_REQ zu dem Protokollsteuerungsblock. Auf
Grund der Anforderung ändert 310 der
Protokollsteuerungsblock die verwendete Sendezeit. Nach der Änderung
wird der Datentransfer wie üblich
fortgesetzt, d.h. der Protokollsteuerungsblock sendet 320 ein
oder mehrere Datenpakete zu der Verknüpfungseinheit, die die Datenpakete
zu der Basisstation weiterleitet 330.
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Anpassung
von Verzögerungen
in der Aufwärtsstreckenrichtung
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Jede
Einheit in dem Übertragungsweg,
wie bspw. eine Verknüpfungseinheit,
kann die Einheit, die ihr in der Aufwärtsstreckenrichtung in dem Übertragungsweg
vorangeht, informieren, ob Datenpakete von der vorangegangenen Einheit
zu spät
oder zu früh
ankommen. Jede Einheit kann ferner anzeigen, um wie viel die Ankunftszeit
von Paketen von der gewünschten
optimalen Zeit abweicht. Die vorangegangene Einheit kann folglich
die Übertragungszeit
von Daten verändern,
um die Abweichung zu korrigieren. Die Einheit, die die Daten empfängt, kann
ebenso der vorangegangenen Einheit befehlen, die Daten zu einer
spezifizierten Zeit zu senden. Bspw. kann die Empfangseinheit der
vorangegangenen Einheit befehlen, die Datensendezeit um eine bestimmte
Zeitgröße früher einzustellen.
In dem Fall von Verknüpfungseinheiten
kann die Datensendezeit die Verknüpfungszeit sein.
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Wenn
die vorangegangene Einheit selbst Daten so spät empfängt, dass sie die Daten keinesfalls
früher
senden kann, kann sie wiederum der Einheit oder den Einheiten, die
ihr vorangeht/vorangehen, befehlen, Daten früher zu senden. Auf diese Weise
wird die Verzögerung
rekursiv in der ketten- oder baumartigen Struktur, die durch die
Einheiten von einem Ende zu dem anderen Ende gebildet wird, angepasst
werden.
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In
einigen Situationen kann die Datensendezeit einer Einheit nicht
zu einer früheren
Zeit verändert
werden. Wenn bspw. eine Basisstation die empfangenen Daten in der
Aufwärtsstreckenrichtung
so früh
wie möglich
sendet, und irgendwelche etwaigen dazwischenliegenden Einheiten,
wie bspw. Verknüpfungseinheiten,
entlang dem Weg die Daten ebenso so früh wie möglich senden, kann die Sendezeit
der Basisstation oder irgendwelcher dieser dazwischenliegenden Einheiten
nicht zu einer früheren
Zeit verändert
werden. In einem derartigen Fall kann/können die fragliche Basisstation
oder die fraglichen Basisstationen von dem aktiven Satz ausgeschlossen
werden.
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Gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann jede Einheit anstelle eines Sendens eines Übertragungszeitänderungsbefehls zu
einer vorangegangenen Einheit die Übertragungsverbindung zwischen
sich selbst und der vorangegangenen Einheit verbessern, um die Verzögerung zu
verringern. Die Übertragungsverbindung
kann bspw. verbessert werden, indem mehr Übertragungszeit für die verzögerte Verbindung
zugewiesen wird. Weitere Verfahren zur Vergrößerung der Datendurchsatzrate
einer Verbindung können
ebenso verwendet werden.
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Vorzugsweise
gibt die Einheit bei der Wurzel der Verzögerungssteuerungshierarchie,
wie bspw. die steuernde RNC, den Einheiten, die ihr in der Aufwärtsstreckenrichtung
der Verzögerungssteuerungshierarchie
vorangehen, so viel Zeit, d.h. durch Einstellen der gewünschten
Ankunftszeit der Aufwärtsstreckendaten
auf eine so späte
Zeit, wie es die Verzögerungsspezifikationen
des beteiligten Trägers oder
der beteiligten Träger
erlauben. Vorzugsweise erlauben ebenso eine oder mehrere der dazwischenliegenden
Einheiten in dem Übertragungsweg
zwischen der steuernden RNC und den Basisstationen den anderen Einheiten,
die der fraglichen Einheit vorangehen, ebenso so viel Zeit wie möglich.
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Gemäß einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann die Verzögerung
getrennt für jeden
Träger
oder gemeinsam für
alle Träger
für eine Mobilstation
gesteuert werden. Eine Verzögerungssteuerung
aller Träger
ermöglicht
eine einfache Einstellung bzw. Anpassung aller Träger, bspw.
in einer Situation, wenn die Übertragungsverbindungskonfiguration
sich bspw. auf Grund einer Verbindungsübergabe bzw. eines Handovers
verändert,
die üblicherweise
alle Träger
einer Mobilstation in einer im Wesentlichen ähnlichen Weise beeinflusst.
Jede Verknüpfungseinheit
verursacht ebenso eine Verarbeitungsverzögerung, und da die Anzahl von
Verknüpfungseinheiten
in einem Übertragungsweg
variieren kann, wenn sich die Übertragungsverbindungskonfiguration
verändert,
kann sich die Verzögerung
zwischen einer Basisstation und der Funknetzwerksteuerungsvorrichtung
schrittweise für
alle Träger
einer Mobilstation ändern,
die durch eine einzelne Basisstation hindurchgehen. Demgegenüber erlaubt
eine Verzögerungssteuerung
einzelner Träger
eine Erzeugung unterschiedlicher Verzögerungen für unterschiedliche Träger, was
wiederum ein effektiveres Multiplexen von Übertragungsverbindungen für Träger erlaubt,
die weniger strenge Verzögerungsanforderungen
aufweisen. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann die Verzögerung ebenso
für eine
Gruppe von Trägern
gesteuert werden. Folglich kann ein Zeitsteuerungsanpassungsbefehl
Identifikations- und Zeitsteuerungsdaten für einen einzelnen Träger, Identifikations-
und Zeitsteuerungsdaten für
mehrere Träger oder
Identifikations- und Zeitsteuerungsdaten für alle Träger einer Mobilstation umfassen.
Bspw. kann hinsichtlich eines Satzes von Spezifikationen für ein zellulares
UMTS-System ein
Zeitsteuerungsanpassungsbefehl für
ein bestimmtes RLC-Protokoll oder eine Gruppe von RLC-Protokollen spezifisch
sein oder für
ein MAC-Protokoll spezifisch sein.
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In 3 ist
ein Beispiel einer Signalisierung bzw. eines Nachrichtenaustausches
gemäß einem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung veranschaulicht. In 3 istder
Austausch von Nachrichten zwischen einer Basisstation (BS) 20,
einer Verknüpfungseinheit
(CU) 33 und einem Protokollsteuerungsblock (PCB) 32 einer
Funknetzwerksteuerungsvorrichtung veranschaulicht. Zuerst sendet 100 die
Basisstation ein oder mehrere Datenpakete zu der Verknüpfungseinheit.
Die Verknüpfungseinheit
leitet die Datenpakete zu dem Protokollsteuerungsblock weiter 110.
In diesem Beispiel kommen die Datenpakete zu spät bei dem Protokollsteuerungsblock
an, der nachfolgend die späte
Ankunft meldet 120. Als Reaktion sendet 130 der
Protokollsteuerungsblock einen Zeitsteuerungsanpassungsbefehl TIME_ADJ_CMD
zu der Verknüpfungseinheit. Die
Verknüpfungseinheit überprüft 140,
ob sie die Verknüpfungszeit
zu einer früheren
Zeit ändern
kann. Gemäß diesem
Beispiel empfängt
die Verknüpfungseinheit
Pakete von der Basisstation so spät, dass die Verknüpfungseinheit
die Pakete nicht früher
senden kann, wenn die Basisstation die zugehörige Sendezeit nicht ändert. Nachfolgend
sendet 150 die Verknüpfungseinheit
einen Zeitsteuerungsanpassungsbefehl TIME_ADJ_CMD zu der Basisstation.
Gemäß diesem
Beispiel kann die Basisstation die zugehörige Sendezeit zu einer früheren Zeit ändern und
führt nachfolgend
die Änderung
aus 160. Nach der Änderung
der Sendezeit setzt die Basisstation das Senden 170 von Daten
zu der Verknüpfungseinheit
fort, die die Daten zu dem Protokollsteuerungsblock weiterleitet 180.
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Weitere vorteilhafte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann in vorteilhafter Weise in einer Netzwerkstruktur implementiert
werden, deren Übertragungsverbindungen unter
Verwendung einer Technologie implementiert sind, die es ermöglicht,
dass die Parameter einer Verbindung eingestellt bzw. angepasst werden.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren
in vorteilhafter Weise in Übertragungsnetzwerken
mit anpassbaren Übertragungsverbindungen
implementiert wird, kann das erfindungsgemäße Verfahren ebenso in Fällen verwendet
werden, bei denen eine oder mehrere der Übertragungsverbindungen nicht
anpassbar sind. Wenn bspw. eine Datenübertragungsverbindung zwischen
einer ersten Verknüpfungseinheit,
die Daten von einer zweiten Verknüpfungseinheit empfängt, und
der zweiten Verknüpfungseinheit
nicht anpassbar ist, kann die Verzögerungssteuerung in der vorstehend
beschriebenen Weise ausgeführt
werden, indem die ersten und zweiten Verknüpfungseinheiten als eine einzelne
Einheit behandelt werden. Dies kann bspw. dadurch realisiert werden,
dass die Eingänge
der zweiten Verknüpfungseinheit
als die Eingänge
der ersten Einheit behandelt werden und die Verzögerung, die durch die Verarbeitung
in der zweiten Verknüpfungseinheit
und durch die nicht-anpassbare Verbindung erzeugt wird, als interne
Verarbeitungsverzögerungen
der ersten Verknüpfungseinheit behandelt
wird. Dieser Aufbau kann eine spezielle Signalisierung bzw. einen
speziellen Nachrichtenaustausch zwischen Einheiten, die die ersten
und zweiten Verknüpfungseinheiten
steuern, oder bspw. die Erzeugung einer einzelnen Einheit, die sowohl
die erste als auch die zweite Verknüpfungseinheit steuert, erfordern.
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Das
Verzögerungssteuerungsverfahren
gemäß der Erfindung
hängt nicht
davon ab, welche Einheiten das Verfahren ausführen. Obwohl die vorstehenden
Beispiel ein Verzögerungssteuerungsverfahren
beschreiben, das Verknüpfungseinheiten
und die Protokollsteuerungsblöcke
einer RNC als Beispiele verwendet, kann eine beliebige andere Einheit
in dem Übertragungsweg
an der Implementierung des Verfahrens teilnehmen.
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Das
erfindungsgemäße Verzögerungssteuerungsverfahren
weist viele Vorteile auf. Bspw. wird, da die Verzögerungssteuerung
als eine Kette unabhängiger
Steuerungseinheiten ausgeführt
werden kann, die Implementierung der Verzögerungssteuerung in einem komplizierten
Netzwerk vereinfacht, da eine jeweilige Steuerungseinheit die Einzelheiten
der Struktur, die sie steuert, nicht kennen muss. Die jeweilige
Steuerungseinheit kommuniziert einfach mit der Einheit der niedrigeren
Stufe, die wiederum auf Steuerungseinheiten in der nachfolgenden
niedrigeren Stufe achtet. Diese Eigenschaft vereinfacht die Konstruktion
eines Netzwerks, das Ausrüstungen von
mehreren Anbietern verwendet, da die Steuerungseinheit nicht wissen
muss, wie eine bestimmte Einstellung oder Anpassung in einer proprietären internen
Struktur der gesteuerten Einheit und der möglichen proprietären Struktur
der Einheiten, die durch die gesteuerte Einheit verwaltet werden,
implementiert wird.
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Gemäß unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen
der Erfindung kann die Anzahl verschiedener Einheiten, wie bspw.
von Trennungseinheiten, Verknüpfungseinheiten,
Basisstationen und Funknetwerksteuerungsvorrichtungen, unterschiedlich sein und
sich von der Anzahl entsprechender Einheiten in einem der Beispiele
und einer der Figuren gemäß dieser
Spezifikation unterscheiden. Die Einheiten können ebenso auf unterschiedliche
Weise realisiert und kombiniert werden, bspw. kann eine Funknetzwerksteuerungsvorrichtung
eine oder mehrere Verknüpfungseinheiten
und Trennungseinheiten umfassen. Folglich können die Signalisierung und
die Funktionalität,
die in den vorstehenden Beispielen beschrieben sind, zwischen einer
Funknetzwerksteuerungsvorrichtung und einer Basisstation, d.h. über die
Iub-Schnittstelle, und ebenso bspw. zwischen zwei Funknetzwerksteuerungsvorrichtungen,
d.h. über
die Iur-Schnittstelle, ausgeführt
werden.
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Der
Name einer vorgegebenen Funktionseinheit, wie bspw. die Funknetzwerksteuerungsvorrichtung,
unterscheidet sich oftmals im Zusammenhang mit unterschiedlichen
zellularen Telekommunikationssystemen. Bspw. ist in dem GSM-System
die Funktionseinheit, die einer RNC entspricht, die Basisstationssteuerungsvorrichtung
(BSC). Folglich soll der Begriff Funknetzwerkssteuerungsvorrichtung
in den Patentansprüchen
alle entsprechenden Funktionseinheiten unabhängig von dem Begriff, der für die Einheit
in den spezifischen zellularen Telekommunikationssystem verwendet
wird, abdecken.
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In
den vorstehenden Beispielen sind die verschiedenen Einheiten, wie
bspw. Verknüpfungseinheiten,
als integrale Einheiten beschrieben worden, die alle Aufgaben der
Einheit, wie bspw. das Verknüpfen
von Paketen, und erforderliche Einstellungen oder Anpassungen ausführen, wie
bspw. das Ändern
der Übertragungsrate
einer Übertragungsverbindung.
In einigen Ausführungsbeispielen
der Erfindung können
derartige Einheiten einen oder mehrere Funktionsblöcke umfassen,
wie bspw. einen Block, der die Verknüpfung von Paketen ausführt, und
einen Block, der die Steuerung von Übertragungsverbindungen ausführt. Wie
es einem Fachmann bekannt ist, können
derartige Einheiten auf verschiedene Arten aufgebaut sein. Folglich
soll die Beschreibung der Einheiten als integrale Einheiten gemäß den vorstehenden
Beispielen lediglich ein Beispiel darstellen. Eine derartige Beschreibung
wird gemäß dieser
Spezifikation lediglich aus Zwecken der Klarheit verwendet.
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Obwohl
in den vorstehenden Beispielen das Verzögerungssteuerungsverfahren
gemäß der Erfindung
unter Verwendung einer Baumstruktur beschrieben worden ist, die
durch die Einheiten des Telekommunikationsnetzwerks gebildet wird,
ist die Erfindung nicht auf die Implementierung in einer Baumstruktur
begrenzt. Das Verfahren für
eine Aufwärtsstrecken-
und Abwärtsstrecken-Verzögerungssteuerung
gemäß der Erfindung
kann ebenso in einer Kettenstruktur verwendet werden.
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In
den nachstehenden Patentansprüchen wird
der Begriff Knoten für
die verschiedenen, vorstehend beschriebenen Einheiten, wie bspw.
die Verknüpfungs-
und Trennungseinheiten, die Funknetzwerksteuerungsvorrichtung und
die Basisstationen, verwendet. In den nachfolgenden Patentansprüchen sind
die Begriffe vorangehend und folgend in Hinblick auf den Datenfluss
in die spezifizierte Richtung zu interpretieren. Als ein Beispiel
geht eine Funknetzwerksteuerungsvorrichtung einer Basisstation in
der Abwärtsstreckenrichtung
voran, da in der Abwärtsstreckenrichtung
die Datenpakete zuerst durch eine Funknetzwerksteuerungsvorrichtung
und nur danach durch eine Basisstation gehen. Auf ähnliche
Weise geht eine Basisstation einer Funknetzwerksteuerungsvorrichtung
in der Aufwärtsstreckenrichtung voran,
da in der Aufwärtsstreckenrichtung
Datenpakete zuerst durch eine Basisstation und nur danach durch
eine Funknetzwerksteuerungsvorrichtung gehen. Ferner bezieht sich
der Begriff dazwischenliegender Knoten auf eine Einheit in dem Übertragungsweg
zwischen dem Protokollsteuerungsblock einer Funknetzwerksteuerungsvorrichtung
und einer Basisstation. Ein derartiger dazwischenliegender Knoten
kann bspw. eine einzelne Einheit oder eine Gruppe von Einheiten
sein, die die Aufgaben einer Trennungseinheit und einer Verknüpfungseinheit
ausführen.
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Im
Hinblick auf die vorstehende Beschreibung ist es für einen
Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen innerhalb
des Bereichs der Erfindung ausgeführt werden können. Während ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausführlich
beschrieben worden ist, ist es ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen
und Variationen hierbei möglich
sind.