DE69923927T2

DE69923927T2 - Diskontinuierliche Übertragung über Datenkanäle mit hoher Datenrate

Info

Publication number: DE69923927T2
Application number: DE69923927T
Authority: DE
Inventors: Wen-Yi Parsippany Kuo; Martin Howard Montclair Meyers; Xiao Cheng Parsippany Wu
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: DE69923927D1; EP1011212A3; CN1259833A; JP3506982B2; TW444451B; BR9905824A; EP1011212B1; US6504827B1; KR20000052508A; EP1011212A2; CA2289361A1; KR100572420B1; JP2000201196A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere Datenübertragungen über drahtlose Kommunikationssysteme.
Allgemeiner Stand der Technik
Durch den Internet-Boom ist es notwendig geworden, Daten mit hohen Geschwindigkeiten zu übertragen. Dieses Bedürfnis einer schnellen Datenübertragung wurde von Dienstanbietern von drahtgebundenen Kommunikationssystemen gedeckt, nicht aber von Dienstanbietern drahtloser Kommunikationssysteme. Zur Zeit gibt es Vorschläge für die Entwicklung eines drahtlosen Kommunikationssystems auf der Basis der CDMA-Technologie (Code Division Multiple Access) mit Kommunikationskanälen, über die Daten mit hohen Geschwindigkeiten übertragen werden können (im folgenden als Daten- oder Ergänzungskanäle bezeichnet). Eine feste Zuordnung von Spektrumbetriebsmitteln zu Datenkanälen wäre jedoch aufgrund der burstartigen Beschaffenheit der Datenübertragung ineffizient. Anders ausgedrückt werden Daten in Bursts übertragen, denen Inaktivitätsperioden folgen, in denen keine Daten übertragen werden. Wenn Spektrumbetriebsmittel während dieser Perioden der Inaktivität Datenkanälen fest zugeordnet würden, wäre dies eine ineffiziente Ausnutzung von Spektrumbetriebsmitteln. Folglich wird ein drahtloses Kommunikationssystem benötigt, das Spektrumbetriebsmittel bei Anwesenheit von Datenkanälen effizienter ausnutzt.
WO-A-98 33349 beschreibt ein Verfahren zum Zuweisen von Mehrbenutzerkanälen zu Mobilstationen in einem Funksystem. Genauer gesagt wird ein Kommunikationskanal beschrieben, mit dem zwischen der Basisstation und der Mobilstation kommuniziert wird und der in mehrere Rahmen unterteilt ist. während der vier gerade gesendeten TDMA-Rahmen wird eine Aufwärtsstrecken-Zustandsmarkierung von der Basisstation zu der Mobilstation gesendet, wodurch eine der Mobilstationen autorisiert wird, einen Informationsblock in den folgenden vier TDMA-Rahmen zu senden.
WO-A-97 15165 beschreibt ein Verfahren zum Unterbrechen der Übertragung zu oder von einer Mobilstation, um eine Übertragung kurzer Nachrichten zwischen dem Kommunikationssystem und einer zweiten Mobilstation zu ermöglichen. Genauer gesagt ist die Beziehung zwischen Markierungen für PCF (Paketkanalrückkopplung) und PRACH-Bursts (Primary Random Access Channel – Primär-Zufallszugriffskanal) dargestellt. Die PCF-Markierungen liefern Informationen an eine erste Mobilstation bezüglich wann die Mobilstation einen Wettbewerb um einen Übertragungskanal versuchen darf. Zu den PCF-Markierungen gehören mehrere Markierungen BRI, R/N und PE (Partialecho). Die BRI-Markierung zeigt den Status des PRACH als belegt, reserviert, frei, an. Die R/N-Markierung übermittelt, ob einzelne Bit empfangen oder nicht empfangen wurden, und die PE-Markierung identifiziert die Mobilstation, die einen Wettbewerb über den Übertragungskanal versucht.
Kurze Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäße Verfahren werden in den unabhängigen Ansprüchen definiert. Bevorzugte Formen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung ist ein Verfahren zur effizienten Ausnutzung von Spektrumbetriebsmitteln, die zu einem drahtlosen Kommunikationssystem gehören, das Datenkanäle für schnelle Datendienste aufweist. Die vorliegende Erfindung verwendet eine diskontinuierliche Datenübertragungstechnik, um Spektrumbetriebsmittel effizienter auszunutzen. Die diskontinuierliche Datenübertragungstechnik umfaßt das Übertragen einer Markierung über einen Steuerkanal (oder einen bestimmten anderen Kommunikationskanal) im Rahmen f, wobei die Markierung einem beabsichtigten Empfänger anzeigen würde, daß ein Sender einen Datenrahmen in einem bestimmten zukünftigen Rahmen f+q zu dem Empfänger zu senden hat. Bei einer Ausführungsform würde der Sender nachfolgend den Datenrahmen über einen Datenkanal (oder einen bestimmten anderen Kommunikationskanal) in dem Rahmen f+q senden, wenn die Markierung angezeigt hat, daß der Datenrahmen bereit war, gesendet zu werden. Bei einer anderen Ausführungsform würde der Sender den Datenrahmen nur dann senden, wenn der Empfänger (über eine weitere Markierung, die in einer entgegengesetzten Richtung über einen Steuerkanal gesendet wird) angezeigt hat, daß der Empfänger bereit ist, den Datenrahmen von dem Sender zu empfangen.
Vorteilhafterweise verhindert die vorliegende Erfindung Overhead des Einrichtens von Datenkanälen, indem die Datenkanäle bereits eingerichtet sind und auf die Ankunft von Datenrahmen warten. Zwischen aktiven Datenübertragungen können von dem Sender verwendete Frequenzspektrumbetriebsmittel mit anderen Benutzern geteilt werden, um das Frequenzspektrum besser auszunutzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in bezug auf die folgende Beschreibung, die angefügten Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:
1 ein auf CDMA besierendes drahtloses Kommunikationssystem, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 eine Basisstation, die über eine Vorwärtsstrecke und eine Rückwärtsstrecke mit einem Mobiltelefon kommuniziert;
3 ein vereinfachtes Schaltbild für eine Implementierung eines auf CDMA basierenden BS-Senders;
4 und 5 Flußdiagramme einer diskontinuierlichen Übertragungstechnik für Vorwärtsstrecken gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ein vereinfachtes Schaltbild für eine Implementierung eines auf CDMA basierenden MT-Senders 60; und
7 und 8 Flußdiagramme einer diskontinuierlichen Übertragungstechnik für Rückwärtsstrecken gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Erfindung wird hier mit Bezug auf drahtlose Kommunikationssysteme beschrieben, die auf der CDMA-Technologie (Code Division Multiple Access) basieren. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht als auf die hier beschriebenen auf CDMA basierenden drahtlosen Kommunkationssysteme einschränkend aufgefaßt werden. Die vorliegende Erfindung kann gleichermaßen auf drahtlose Kommunikationssysteme angewandt werden, die auf anderen Mehrfachzugriffstechnologien basieren, wie zum Beispiel TDMA (Time Division Multiple Access) und FDMA (Frequency Division Multiple Access – Frequenzmultiplex-Mehrfachzugriff).
1 zeigt ein auf CDMA basierendes drahtloses Kommunikationssystem 10, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das drahtlose Kommunikationssystem 10 umfaßt die Mobilvermittlungszentrale (MSC) 12 und Basisstationen (BS) 14-i zur Bereitstellung drahtloser Kommunikationssysteme für Mobiltelefone (MT) 16-k innerhalb seiner zugeordneten Zellen 17-i. Jede der Basisstationen 14-i ist durch Verbindungen, wie zum Beispiel nicht gezeigte T-1-Leitungen, mit der MSC 12 verbunden und ist betreibbar, um über ein vorgeschriebenes Frequenzspektrum mit MT 16-k zu kommunizieren. Die Kommunikation wird zwischen (BS) 14-i und (MT) 16-k durch Übertragung von Signalen (von und zu den Basisstationen) über vielfältige Kommunikationskanäle in dem vorgeschriebenen Frequenzspektrum erzielt, wobei Kommunikationskanäle für die Übertragung von Signalen von (BS) 14-i zu (MT) 16-k hier als eine Vorwärtsstrecke und Kommunikationskanäle für die Übertragung von Signalen von (MT) 16-k zu (BS) 14-i hier als Rückwärtsstrecke bezeichnet werden. Die Vorwärtsstrecke verwendet einen ersten Teil des vorgeschriebenen Frequenzspektrums und die Rückwärtsstrecke verwendet einen zweiten Teil des vorgeschriebenen Frequenzspektrums.
2 zeigt die Basisstation 14-i, die über die Vorwärtsstrecke 20 und die Rückwärtsstrecke 22 mit dem Mobiltelefon 16-k kommuniziert. Die Vorwärtsstrecke 20 umfaßt fest zugeordnete Vorwärtssteuerkanäle (F-DCCH) zum Übertragen von Steuerinformationen, Vorwärts-Fundamentalkanäle (F-FCH) zum Senden von Sprache, Vorwärts-Ergänzungskanäle (F-SCH) zum Übertragen von Daten und Vorwärts-Pilotkanäle (F-PC) zum Übertragen von Pilotinformationen. Die Rückwärtsstrecke 22 umfaßt einen fest zugeordneten Rückwärtssteuerkanal (R-DCCH) zum Senden von Steuerinformationen, einen Rückwärts-Fundamentalkanal (R-FCH) zum Senden von Sprache, einen Rückwärts-Ergänzungskanal (R-SCH) zum Senden von Daten und einen Rückwärts-Pilotkanal (R-PC) zum Übertragen von Pilotinformationen. Die Vorwärts- und Rückwärts-Streckenpilotkanalsignale werden für kohärente Demodulation der jeweiligen fest zugeordneten Vorwärts- und Rückwärts-Steuer-, Fundamental- und ergänzenden Kanalsignale verwendet. Wie die Kommunikationskanäle der Vorwärtsstrecke 20 und der Rückwärtsstrecke 22 definiert werden, hängt von der spezifischen Implementierung des drahtlosen Kommunikationssystems ab. Es wird eine konkrete Ausführungsform beschrieben, die aber nicht als die vorliegende Erfindung auf irgendeine Weise einschränkend aufgefaßt werden soll.
Um die Signalverarbeitung für die Vorwärtsstrecke 20 zu illustrieren, ist in 3 ein vereinfachtes Schaltbild für eine Implementierung eines auf CDMA basierenden BS-Senders 30 für die Basisstation 14-i gezeigt. Der BS-Sender 30 empfängt mehrere Eingangssignale S^bs _m, mit m=0,...,44. Für Zwecke der Darstellung handelt es sich bei dem Signal S^bs ₀ um Pilotinformationen (wobei es sich bei einer Ausführungsform um ein durch den BS-Sender 30 erzeugtes Gleichspannungssignal handelt), bei dem Signal S^bs ₁ handelt es sich um Synchronisationsinformationen, die Signale S^bs ₂ – S^bs ₃ sind Paging-Informationen, bei dem Signal S^bs ₄ handelt es sich um gemeinsame Steuerinformationen, die Signale S^bs ₅ – S^bs ₂₄ sind Sprache und die Signale S^bs ₂₅ – S^bs ₄₄ sind Datensignale S^bs ₂ – S^bs ₄₄ (oder die Signale S^bs _p) werden dem Verwürfler 32-p als Eingangssignal zugeführt, mit p=2,...,45. In dem Verwürfler 32-p werden die Signale S^bs ₂ – S^bs ₄ mit (welcher Art von Code??) kombiniert, und die Signale S^bs ₅ – S^bs ₄₄ werden mit langen Codes z von Pseudozufallszahlen (PN) kombiniert, um Ausgangssignale S^bs _p (34) zu erzeugen, wobei die langen PN-Codes z geheime oder Vertraulichkeitscodes sind, die Benutzern z zugeordnet sind, für die die Signale S^bs ₅ – S^bs ₄₄ bestimmt sind. Man beachte, daß mehr als ein S^bs _p (34) für einen selben Benutzer z bestimmt sein kann. Die Signale S^bs ₀ – S^bs ₁ und S^bs _p (34) werden mit Walsh-Codes W_m (in dem Multiplizierer 36-m) multipliziert, um Ausgangssignale S^bs _m (38) zu erzeugen, wobei die Walsh-Codes W_m orthogonale Funktionen sind, mit denen distinkte Kommunikationskanäle in der BS 14-i definiert werden. In der BS 14-i wird somit der Vorwärts-Pilotkanal unter Verwendung des Walsh-Codes W₀ definiert, der Synchronisationskanal wird unter Verwendung des Walsh-Codes W₁ definiert, die Paging-Kanäle werden unter Verwendung der Walsh-Codes W₂-W₄ definiert, der gemeinsame Vorwärts-Steuerkanal wird unter Verwendung des Walsh-Codes W₄ definiert, die Vorwärts-Fundamentalkanäle werden unter Verwendung der Walsh-Codes W₅-W₂₄ definiert und die Vorwärts-Ergänzungskanäle werden unter Verwendung der Walsh-Codes W₂₅-W₄₄ definiert.
Die Signale S^bs _m (38) werden durch das variable Dämpfungsglied 40-m gedämpft, um Ausgangssignale S^bs _m (42) zu erzeugen. Wieviel jedes einzelne Signal S^bs _m (38) gedämpft wird, variiert entsprechend einer Anzahl von Systemparametern, wie zum Beispiel Hochfrequenzbedingungen (HF-Bedingungen) usw. Die Signale S^bs _m (42) werden durch den Summierer 44 miteinander summiert, um das Ausgangssignal S^bs (46) zu erzeugen, das dann als Eingangssignale den Multiplizierern 48 und 50 zugeführt wird. In den Multiplizierern 48 und 50 wird das Signal S^bs (46) mit zwei kurzen PN-Codes (die von den langen PN-Codes verschieden sind) multipliziert, um die Signale S^bs (52) und S^bs (54) zu erzeugen. Genauer gesagt wird das Ausgangssignal S^bs (46) mit PB-I-i und PN-Q-i multipliziert, wobei PN-I-i und PN-Q-i phasengleiche (I-) und Quadratur-(Q-)PN-Codes mit einem der BS 14-i zugeordneten Timing- oder Phasenoffsetindex sind. Die Signale S^bs (52) und S^bs (54) werden nachfolgend auf Trägersignale cos ω_ct und sin ω_ct aufmodelliert, summiert und als Vorwärtsstrecke 20 übertragen. Somit zeigt 3 eine Vorwärtsstrecke 20, die einen Vorwärts-Pilotkanal, einen Synchronisationskanal, zwei Paging-Kanäle, einen gemeinsamen Vorwärts-Steuerkanal, zwanzig Vorwärts-Fundamentalkanäle und zwanzig Vorwärts-Ergänzungskanäle enthält. Man beachte jedoch, daß dies nicht als die Vorwärtsstrecke oder die vorliegende Erfindung auf irgendwelche Weise einschränkend aufgefaßt werden soll.
Die Eingangssignale S^bs _m werden über eine Reihe von Rahmen (oder Zeitintervallen) von 20 ms Dauer verarbeitet und durch den BS-Sender 30 gesendet. Für die Zwecke der vorliegenden Anmeldung soll der Ausdruck "verarbeiten" als Codieren und/oder Modulieren einschließend aufgefaßt werden, wenn er im Kontext des Sendens verwendet wird und als Demodulieren und/oder Decodieren einschließend, wenn er im Kontext des Empfangens verwendet wird, und der Ausdruck "Rahmen" sollte nicht auf Zeitintervalle von 20 ms beschränkt werden. Die vorliegende Erfindung verwendet eine diskontinuierliche Übertragungstechnik in der Vorwärtsstrecke 20, um die burstartige Beschaffenheit der Datenübertragung zu berücksichtigen, wodurch eine effizientere Ausnutzung der Spektrumbetriebsmittel resultiert. Genauer gesagt verwendet die vorliegende Erfindung einen fest zugeordneten Vorwärts-Steuerkanal, wie zum Beispiel einen Paging-Kanal (oder einen anderen Vorwärtskommunikationskanal) zum Senden von Vorwärts-Sendemarkierungen (oder Anzeige-Bit) in dem Rahmen f, wodurch einem oder mehreren MT 16-k angegeben wird, eine Vorwärtsdatenübertragung, die über den zugewiesenen Vorwärts-Ergänzungskanal (oder anderweitigen Vorwärts-Kommunikationskanal) des MT 16-k in dem Rahmen f+q empfangen wird, zu verarbeiten, wobei f den aktuellen Rahmen repräsentiert, f+q einen bestimmten zukünftigen Rahmen repräsentiert und q entweder ein konstanter Wert oder variabel sein kann.
4 und 5 zeigen Flußdiagramme 400 und 500, die die erfindungsgemäße diskontinuierliche Übertragungstechnik für von der BS 14-i bzw. dem MT 16-k verwendete Vorwärtsstrecken darstellen. Wie in 4 (für die BS 14-i) gezeigt, bestimmt im Schritt 410 die BS 14-i (oder eine Basisstationsteuerung), ob Daten in einem Rahmen f+q über den zugewiesenen F-SCH des MT 16-k Daten zu dem MT 16-k gesendet werden sollen. Wenn die BS 14-i bereit ist, Daten zu senden, wird eine positive Vorwärtssendemarkierung (mit einem Wert von 1) in dem Rahmen f im Schritt 420 gesendet, wobei eine positive Vorwärts-Sendemarkierung dem Mobiltelefon 16-k anzeigt, daß Daten in dem Rahmen f+q über den zugewiesenen F-SCH des MT 16-k gesendet werden (oder dafür bereit sind). Andernfalls sendet im Schritt 430 die BS 14-i eine negative Vorwärts-Sendemarkierung (mit einem Wert von 0) an dem Rahmen f, wobei eine negative Vorwärts-Sendemarkierung dem Mobiltelefon 16-k anzeigt, daß in dem Rahmen f+q über dem zugewiesenen F-SCH des MT 16-k keine Daten gesendet werden.
Im Gegensatz dazu prüft, wie in 5 (für MT 16-k) gezeigt, im Schritt 510 das MT 16-k den Rahmen f des F-DCCH, um zu bestimmen, ob der empfangene Rahmen f gültig ist (d.h. kein Fehler bei der Übertragung des Rahmens f des F-DCCH). Wenn der Rahmen f ungültig ist, versucht das MT 16-k, den Rahmen f+q seines F-SCH zu verarbeiten (Schritt 530) (um die Menge an Neuübertragungen derselben Daten durch die BS 14-i zu reduzieren). Wenn der Rahmen f des F-DCCH gültig ist, prüft das MT 16-k im Schritt 520 die in dem Rahmen f gesendete Vorwärts-Sendemarkierung. Wenn die Vorwärts-Sendemarkierung positiv ist, fährt das MT 16-k mit Schritt 530 fort, in dem es den Rahmen f+q des R-SCH des MT 16-k verarbeitet. Wenn die Vorwärts-Sendemarkierung negativ ist, verarbeitet das MT 16-k den Rahmen f+q des R-SCH des MT 16-k nicht.
Man beachte, daß BS 14-i und MT 16-k ein Protokoll verwenden, das es dem MT 16-k ermöglichen würde, die Vorwärts-Sendemarkierung von anderen über den F-DCCH (oder einen anderen Vorwärts-Kommunikationskanal) gesendeten Bit zu unterscheiden. Bei einer Ausführungsform ist die Vorwärts-Sendemarkierung ein Bit an einer bekannten Position relativ zu einer Rahmengrenze oder zu einer Mobiltelefon- oder Vorwärts-Ergänzungskanalkennung, dergestalt, daß die Vorwärts-Sendemarkierung ohne weiteres identifizierbar ist, wobei die Mobiltelefon- und Vorwärts-Ergänzungskanalkennung (die über denselben oder einen anderen Kommunikationskanal gesendet werden können) das MT 16-k oder den Vorwärts-Ergänzungskanal angeben, für das bzw. den die Vorwärts-Sendemarkierung bestimmt ist, bzw. über den die Daten gesendet werden.
Die Entscheidung, wann Daten zu dem MT 16-k gesendet werden sollen (oder ob eine positive oder eine negative Vorwärts-Sendemarkierung gesendet werden soll) wird bei einer Ausführungsform durch die BS 14-i, eine Basisstationssteuerung oder eine bestimmte andere Entität oder Einrichtung, die die verfügbaren Spektrumbetriebsmittel verwaltet (oder Kenntnis dieser hat) bestimmt. Bei dieser Ausführungsform untersucht die BS 14-i (oder Basisstationsteuerung) die verfügbaren Spektrumbetriebsmittel für die Vorwärtsstrecke sowie HF-Bedingungen ihrer zugeordneten Zellen, bevor sie bestimmt, in welchen Rahmen Daten zu dem MT 16-k gesendet werden sollen. Man nehme zum Beispiel an, daß zwei Mobiltelefone MT₁ und MT₂ vorliegen, denen Vorwärts-Fundamentalkanäle zugewiesen sind (d.h. zwei Datenbenutzer). Gute HF-Bedingungen bestehen zwischen BS 14-i und MT₁, zwischen BS 14-i und MT₂ bestehen aber schlechte HF-Bedingungen. Da MT₁ gute HF-Bedingungen zugeordnet sind, würden für MT₁ bestimmte Signale weniger Dämpfung (durch das Dämpfungsglied 40-m) als für MT₂ bestimmte Signale erfordern. Weniger Dämpfung würde zu einem kleineren Verbrauch von Spektrumbetriebsmitteln durch MT₁ als durch MT₂ führen. Da MT₁ weniger Spektrumbetriebsmittel als MT₂ verbraucht, kann die BS 14-i (oder Basisstationsteuerung) Datenrahmen häufiger zu MT₁ als zu MT₂ senden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann mit einer Einteilung oder Zufälligkeit spezifiziert werden, welche Vorwärts-Sendemarkierung durch die BS 14-i zu der MT 16-k gesendet wird.
Um die Signalverarbeitung für die Rückwärtsstrecke 22 zu illustrieren, ist in 6 ein vereinfachtes Schaltbild für eine Implementierung eines auf CDMA basierenden MT-Senders 60 für das Mobiltelefon 16-k gezeigt. Der MT-Sender 60 empfängt mehrere Eingangssignale S^mt _x mit x=0,...5. Für die Zwecke der Darstellung handelt es sich bei dem Signal S^mt ₀ um Pilotinformationen, die Signale S^mt ₁ – S^mt ₂ sind Zugangsnachrichten, bei dem Signal S^mt ₃ handelt es sich um gemeinsame Steuerinformationen, die Signale S^mt ₄ sind Sprache und bei dem Signal S^mt ₅ handelt es sich um Daten. Die Signale S^mt _x werden als Eingangssignale bei den Multiplizierern 62-x zugeführt, in denen die Signale S^mt _x jeweils mit den Walsh-Codes W₀-W₅ multipliziert werden, um Ausgangssignale S^mt _x (64) zu erzeugen. Die Signale S^mt _x (64) werden durch den Summierer 66 miteinander summiert, um das Signal S^mt (68) zu erzeugen. Der Verwürfler 70 multipliziert das Signal S^mt (68) mit dem langen PN-Code (der dem Benutzer z des Mobiltelefons 16-k zugeordnet ist), um das Ausgangssignal S^mt (72) zu erzeugen. Das Signal S^mt (72) wird durch die Multiplizierer 74 und 76 unter Verwendung desselben Paars kurzer PN-Codes (das von BS-i verwendet wird, aber mit einem Null-Timing- oder Phasenoffsetindex) multipliziert, um das phasengleiche Signal S^mt (78) und das Quadratursignal S^mt (80) zu erzeugen, die dann auf Trägersignale cos ω_ct und sin ω_ct aufmodulliert, summiert und als Rückwärtsstrecke 22 gesendet werden. Somit zeigt 5 eine Rückwärtsstrecke 22, die einen Rückwärts-Pilotkanal, zwei Direktzugriffskanäle, einen gemeinsamen Rückwärts-Steuerkanal, einen Rückwärts-Fundamentalkanal und einen Rückwärts-Ergänzungskanal enthält. Man beachte, daß dies jedoch nicht als die Rückwärtsstrecke oder die vorliegende Erfindung auf irgendeine Weise einschränkend aufgefaßt werden soll.
Die Eingangssignale S^mt _m werden über eine Reihe von Rahmen (oder Zeitintervallen) von 20 ms Dauer verarbeitet und durch den MT-Sender 60 gesendet. Wie die Vorwärtsstrecke 20 verwendet die vorliegende Erfindung eine diskontinuierliche Übertragungstechnik in der Rückwärtsstrecke 22, um die burstartige Beschaffenheit der Datenübertragung zu berücksichtigen, so daß daraus eine effizientere Ausnutzung von Spektrumbetriebsmitteln resultiert. Die vorliegende Erfindung verwendet einen fest zugeordneten Vorwärts-Steuerkanal, wie zum Beispiel einen Paging-Kanal (oder einen anderen Vorwärts-Kommunikationskanal), um Rückwärts-Empfangsmarkierungen (oder Indikatorbit) in dem Rahmen f zu senden, die einem oder mehreren MT 16-k anzeigen, daß die BS 14-i bereit ist, Daten über den Rückwärts-Ergänzungskanal (oder anderweitigen Rückwärts-Kommunikationskanal) des MT 16-k in dem Rahmen g+r zu empfangen, und einen fest zugeordneten gemeinsamen Rückwärts-Steuerkanal (oder einen anderen Rückwärts-Kommunikationskanal), um Rückwärts-Sendemarkierungen (oder Indikatorbit) in dem Rahmen g zu senden, die der BS 14-i anzeigen, daß das MT 16-k Daten über den Rückwärts-Ergänzungskanal (oder anderweitigen Rückwärts-Kommunikationskanal) des MT 16-k in dem Rahmen g+r zu senden hat, wobei g und f einem selben Zeitintervall eines selben oder verschiedenen Kommunikationskanals entsprechen können oder nicht und r eine Konstante oder eine Variable ist. Die Notationen g und f sollten nicht als sich auf eine spezifische Richtung (d.h. rückwärts oder vorwärts) beziehend aufgefaßt werden.
7 und 8 zeigen Flußdiagramme 600 und 700, die die erfindungsgemäße diskontinuierliche Datenübertragungstechnik für Rückwärtsstrecken darstellten, die von BS 14-i bzw. MT 16-k verwendet werden. Wie in 7 (für BS 14-i) gezeigt bestimmt die BS 14-i (oder eine Basisstationsteuerung) im Schritt 610, ob dem MT 16-k erlaubt wird, Daten an dem Rahmen g+r über den R-SCH des MT 16-k zu der BS 14-i zu senden. Wenn die BS 14-i bereit ist, Daten von dem MT 16-k zu empfangen, wird im Schritt 630 eine positive Rückwärts-Empfangsmarkierung (mit einem Wert von 1) in dem Rahmen f über den F-DCCH gesendet, wobei die positive Rückwärts-Empfangsmarkierung im Mobiltelefon 16-k anzeigt, daß BS 14-i bereit ist, Datenübertragung in dem Rahmen g+r über den R-SCH des MT 16-k zu empfangen. Andernfalls bestimmt BS 14-i im Schritt 620 eine negative Rückwärts-Empfangsmarkierung (mit einem Wert von 0) in dem Rahmen f über den F-DCCH, wobei die negative Rückwärts-Empfangsmarkierung dem Mobiltelefon 16-k anzeigt, daß die BS 14-i nicht bereit sein wird, in dem Rahmen g+r über den R-SCH des MT 16-k Datenübertragung zu empfangen.
Wenn die BS 14-i eine positive Rückwärts-Empfangsmarkierung sendet, prüft im Schritt 650 die BS 14-i den Rahmen g des R-DCCH des MT 16-k, um zu bestimmen, ob der empfangene Rahmen g gültig ist (d.h. kein Fehler bei der Übertragung des Rahmens g des R-DCCH des MT 16-k). Wenn der Rahmen g gültig ist, prüft die BS 14-i im Schritt 660, um zu bestimmen, ob die Rückwärts-Sendemarkierung in dem Rahmen g positiv oder negativ ist, wobei eine positive Rückwärts-Sendemarkierung (mit einem Wert von 1) der BS 14-i anzeigt, daß das MT 16-k Daten zu senden hat und bereit ist, Daten in dem Rahmen g+r über den R-SCH des MT 16-k zu senden, und eine Rückwärts-Sendemarkierung (mit einem Wert von 0) der BS 14-i anzeigt, daß das BS 14-i keine Daten über den R-SCH des MT 16-k zu senden hat.
Wenn der Rahmen g ungültig ist oder wenn BS 14-i eine positive Rückwärts-Sendemarkierung in dem Rahmen g des R-DCCH des MT 16-k empfängt, verarbeitet BS 14-i den Rahmen g+r des R-SCH des MT 16-k im Schritt 670. Wenn BS 14-i jedoch eine negative Rückwärts-Sendemarkierung in dem Rahmen g des R-DCCH des MT 16-k empfängt, verarbeitet BS 14-i nicht den Rahmen g+r des R-SCH des MT 16-k.
Wie in 8 (für das MT 16-k) gezeigt, bestimmt im Schritt 710 das MT 16-k, ob es Daten in dem Rahmen g+r seines R-SCH zu der BS 14-i zu senden hat. Wenn das MT 16-k keine Daten zu senden hat, sendet das MT 16-k eine negative Rückwärts-Sendemarkierung in dem Rahmen g seines R-DCCH (Schritt 720) und schließt dann den Rahmen g+r seines R-SCH aus (oder führt keine Verarbeitung für ihn durch) (Schritt 760). Andernfalls sendet das MT 16-k im Schritt 730 eine positive Rückwärts-Sendemarkierung. Nach dem Senden einer positiven Rückwärts-Sendemarkierung prüft das MT 16-k im Schritt 750 den Rahmen f des F-DCCH. Wenn die Rückwärts-Sendemarkierung positiv ist (d.h. die Rückwärts-Sendemarkierung nicht negativ und der Rahmen f des F-DCCH gültig ist) sendet das MT 16-k im Schritt 770 Daten in dem Rahmen g+r seines R-SCH. Andernfalls schließt das MT 16-k seinen R-SCH in dem Rahmen g+r aus.
Wie die Vorwärtsstrecke verwenden die BS 14-i und das MT 16-k eine bestimmte Form von Protokoll, die es der BS 14-i und dem MT 16-k erlauben würden, die Rückwärts-Sende- und Rückwärts-Empfangsmarkierung von anderen Bit zu unterscheiden, die über den R-DCCH (oder einen anderen Rückwärts-Kommunikationskanal) bzw. den F-DCCH (oder einen anderen Vorwärts-Kommunikationskanal) gesendet werden. Bei einer Ausführungsform ist die Rückwärts-Empfangsmarkierung ein Bit an einer bekannten Position relativ zu der Rahmengrenze oder zu einer Mobiltelefonkennung, dergestalt, daß die Rückwärts-Empfangsmarkierung ohne weiteres identifizierbar ist, und die Rückwärts-Sendemarkierung ist ein Bit an einer bekannten Position relativ zu der Rahmengrenze.
Die Entscheidung, ob eine positive oder eine negative Rückwärts-Empfangsmarkierung gesendet werden soll, wird bei einer Ausführungsform durch die BS 14-i (oder eine Basisstationssteuerung) oder eine bestimmte andere Entität oder Einrichtung, die die verfügbaren Spektrumbetriebsmittel verwaltet (oder Kenntnisse von diesen hat), bestimmt. Bei dieser Ausführungsform untersucht BS 14-i die verfügbaren Spektrumbetriebsmittel für die Vorwärtsstrecke und HF-Bedingungen ihrer zugeordneten Zelle, bevor sie bestimmt, welche Rückwärts-Empfangsmarkierung zu dem MT 16-k gesendet wird. Als Alternative kann mit einer Einteilung oder Zufälligkeit spezifiziert werden, welche Rückwärts-Empfangsmarkierung durch die BS 14-i zu dem MT 16-k gesendet wird.
In der Rückwärtsstrecke sendet das MT 16-k eine positive Rückwärts-Sendemarkierung (über den gemeinsamen Rückwärts-Steuerkanal), wenn das MT 16-k Daten über den Rückwärts-Ergänzungskanal des MT 16-k zu der BS 14-i zu senden hat. Umgekehrt sendet das MT 16-k eine negative Rückwärts-Sendemarkierung, wenn das MT 16-k keine Daten über den Rückwärts-Ergänzungskanal des MT 16-k zu der BS 14-i zu senden hat.
Obwohl die vorliegende Erfindung in großer Einzelheit mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, sind andere Versionen möglich. Zum Beispiel können die Markierungen und die Daten über denselben Kommunikationskanal oder verschiedene Kommunikationskanäle übertragen werden, oder die Markierungen können über Fundamentalkanäle übertragen werden. Ferner können die Markierungen mehrere Bit umfassen. Deshalb sollte der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die hier enthaltene Beschreibung der Ausführungsformen beschränkt werden.

Claims

Verfahren zum Übertragen von Datenrahmen über einen Kommunikationskanal, gekennzeichnet durch folgendes: Bestimmen, ob ein Datenrahmen für die Übertragung in einem Rahmen f+q bereitsteht, wobei der Rahmen f+q bezüglich eines gegenwärtigen Rahmens f ein zukünftiger Rahmen ist, Übertragen einer Sendemarkierung von einem Sender (30) über einen ersten Kommunikationskanal in dem Rahmen f, um anzuzeigen, ob der Datenrahmen für die Übertragung im Rahmen f+q über einen zweiten Kommunikationskanal bereitsteht, wobei eine positive Sendemarkierung übertragen wird, wenn im Schritt des Bestimmens bestimmt wird, daß ein Datenrahmen für die Übertragung im Rahmen f+q bereitsteht, und eine negative Sendemarkierung übertragen wird, wenn im Schritt des Bestimmens bestimmt wird, daß im Rahmen f+q keine Daten übertragen werden; und in Abwesenheit des Empfangs einer Übermittlung als Reaktion auf die übertragene Sendemarkierung Übertragen des Datenrahmens im Rahmen f+q vom Sender über den zweiten Kommunikationskanal, wenn die übertragene Sendemarkierung eine positive Sendemarkierung ist, die anzeigt, daß der Datenrahmen für die Übertragung im Rahmen f+q bereitsteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Datenrahmen nicht in dem Rahmen f+q über den zweiten Kommunikationskanal übertragen wird, wenn die Sendemarkierung eine negative Sendemarkierung ist, die anzeigt, daß der Datenrahmen nicht im Rahmen f+q übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 mit dem zusätzlichen Schritt des Übertragens einer Mobiltelefonkennung über einen dritten Kommunikationskanal, um ein Mobiltelefon anzuzeigen, für das die Sendemarkierung bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 mit dem zusätzlichen Schritt des Übertragens einer Kommunikationskanalkennung über einen dritten Kommunikationskanal, um einen Kommunikationskanal anzuzeigen, über den die Sendemarkierung zu übertragen ist.
Verfahren zum Empfangen von über einen Kommunikationskanal übertragenen Datenrahmen, gekennzeichnet durch folgendes: Empfangen einer Sendemarkierung an einem Empfänger über einen ersten Kommunikationskanal in einem Rahmen g, um anzuzeigen, ob ein Datenrahmen für die Übertragung in einem Rahmen g+r bereitsteht, wobei der Rahmen g+r bezüglich des Rahmens g ein zukünftiger Rahmen ist, wobei die empfangene Sendemarkierung positiv ist, wenn ein Datenrahmen zur Übertragung in dem Rahmen g+r bereitsteht, und die empfangene Sendemarkierung negativ ist, wenn keine Daten in dem Rahmen g+r übertragen werden; Bestimmen, ob die empfangene Sendemarkierung positiv oder negativ ist; und in Abwesenheit einer Reaktion auf die empfangene Sendemarkierung, Verarbeiten des im Rahmen g+r eines zweiten Kommunikationskanals übertragenen Datenrahmens am Empfänger, wenn die übertragene Sendemarkierung eine positive Sendemarkierung ist, die anzeigt, daß der Datenrahmen für die Übertragung im Rahmen g+r über den zweiten Kommunikationskanal bereitsteht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Rahmen g+r des zweiten Kommunikationskanals nicht verarbeitet wird, wenn die Sendemarkierung eine negative Sendemarkierung ist, die anzeigt, daß im Rahmen g+r kein Datenrahmen übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Rahmen g+r des zweiten Kommunikationskanals verarbeitet wird, wenn bezüglich der Sendemarkierung im Rahmen g des ersten Kommunikationskanals ein Fehler auftrat.