-
TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft die Steuerung von Verbindungen in zellularen
Telekommunikationssystemen.
-
ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
-
Bei
zellularen Telekommunikationssystemen wird eine einzelne Sprachverbindung
oder Datenverbindung über
das zellulare Telekommunikationsnetz Bearer genannt. Im Allgemeinen
ist einem Bearer ein Satz Parameter zugeordnet, der Datenkommunikation
zwischen einer bestimmten Endgerätausrüstung und
einem Netzelement betrifft, wie etwa eine Basisstation oder eine
Internetworking Unit (IWU), die das zellulare Netz mit einem anderen
Telekommunikationsnetz verbindet. Der Satz Parameter, der einem Bearer
zugeordnet ist, umfasst typischerweise zum Beispiel Datenübertragungsgeschwindigkeit,
gestattete Verzögerungen,
gestattete Bitfehlerrate (BER) und die Mindest- und Höchstwerte
für diese
Parameter. Ein Bearer kann ferner ein Paketübertragungsbearer oder ein
leitungsvermittelter Bearer sein und beispielsweise transparente
und nicht transparente Verbindungen unterstützen. Unter Bearer kann man
sich einen Datenübertragungsweg
mit den spezifizierten Parametern vorstellen, der ein bestimmtes
mobiles Endgerät
und ein bestimmtes Netzelement zur Übertragung von Nutzdaten verbindet.
Ein Bearer verbindet stets nur ein mobiles Endgerät mit einem
Netzelement. Ein Bearer kann jedoch eine Anzahl von Netzelementen
durchlaufen. Ein mobiles Kommunikationsmittel (ME) könnte in
einigen zellularen Telekommunikationssystemen nur einen Bearer unterstützen, in
anderen aber mehr als einen simultanen Bearer.
-
Bei
den neuen zellularen Telekommunikationssystemen in der Entwicklung,
wie etwa das UMTS-System (Universal Mobile Telecommunications System)
werden Bearer mit variabler Bitrate weitaus gebräuchlicher als in den gegenwärtigen Systemen
sein. Siehe beispielsweise die Konferenzunterlagen von Schieder,
A. et al.: "GRAN – A new
concept for wireless access in UMTS", ISS, '97, World Telecommunications Congress,
(International Switching Symposium). Global Network Evolution: Convergence
or collision?, Toronto, 21. bis 26. Sept. 1997, Bd. 2, S. 339 bis
345, XP000704485. Mehrfache simultane Bearer mit mehrfachen Bitratenoptionen werden
zu einer größeren zu
unterstützenden
Kombinationsmenge führen.
Es ist wünschenswert,
dass außerdem
das Luftschnittstellenteil des Kommunikationssystems diese Art Bearer-Kombinationen
wirksam unterstützt,
d.h. ohne übermäßige Nutzung
von Funkressourcen. Da sich die Bitraten von Bearern von Rahmen
zu Rahmen ändern
können,
müssen
die Bitraten in den Rahmen angezeigt sein. Unter der Annahme, dass
alle möglichen
Kombinationen sofortiger Bitraten von verschiedenen Bearern unterstützt werden
sollen, kann die Menge an Bits, die zur Identifikation der Übertragungsrate
eines Funkrahmens erforderlich ist, übermäßig werden. Andererseits ist eine
feststehende Zuweisung von Funkressourcen gemäß der maximal möglichen
Gesamtbitrate nicht durchführbar.
Maximalbitraten der Bearer können selten
benutzt sein, und wenn die Ressourcen, die einem Benutzer zugewiesen
sind, auf Grundlage der ungünstigsten
Kombination bemessen sind, d.h. alle Bearer die höchstmögliche Bitrate
benutzen, werden knappe Funkressourcen vergeudet.
-
KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der
Bearer zu verwirklichen, das die Steuerung der maximalen Gesamtbitrate
aller Bearer eines Benutzers gestattet, während darauf abgezielt ist,
Einschränkungen
der Benutzung der höchsten
Bitrate durch einen Bearer so weit wie möglich zu vermeiden. Es ist
eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu verwirklichen,
das die Datenübertragungsmenge
reduziert, die zum Übermitteln
der Bitraten von Bearern von einer Übertragungseinheit an eine
Empfangseinheit benötigt
ist.
-
Die
Aufgaben werden durch Einschränken der
gestatteten Bitratenkombinationen, Zuteilen einer Identifizierung
an jede gestattete Kombination und Identifizieren der augenblicklichen Übertragungsrate unter
Benutzung der Identifizierung, die der jeweiligen Kombination zugeteilt
ist, gelöst.
-
Das
Verfahren gemäß der Erfindung
ist durch den kennzeichnenden Teil des unabhängigen Verfahrensanspruchs
gekennzeichnet. Das System zur Steuerung von Bearern in einem zellularen
Telekommunikationssystem gemäß der Erfindung
ist durch den kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs gekennzeichnet,
der ein System zur Steuerung von Bearern in einem zellularen Telekommunikationssystem
betrifft. Die abhängigen
Ansprüche beschreiben
weitere vorteilhafte Ausführungsformen der
Erfindung.
-
Gemäß der Erfindung
werden die verfügbaren
Funkressourcen durch Gestatten, dass nur bestimmte Kombinationen
von Transportformaten von einem einzelnen Benutzer benutzt werden,
gesteuert. Das Verfahren der Erfindung schränkt die Kombinationen von Bearerbitraten
ein, die benutzt werden können,
ohne einige Bearer grundsätzlich
davon abzuhalten, höchste
Bitraten zu benutzen. Infolgedessen kann ein Bearer, möglicherweise
sogar mehr als ein Bearer, abhängig
von den verfügbaren
Ressourcen sehr wohl seine höchste
Bitrate benutzen, obgleich die Gesamtressourcenbenutzung aller Bearer des
Benutzers eingeschränkt
sein kann. Dieser Erfindungsansatz gestattet eine flexible Gesamtsteuerung
von Funkressourcen, während
er den Bearern die Möglichkeit
erhält,
zwischen verschiedenen Bitraten auszuwählen.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird im Folgenden detaillierter und unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
Verfahren gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung,
-
2 ein
anderes Verfahren gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung,
-
3 ein
System gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung und
-
4 ein
weiteres Verfahren gemäß einer vorteilhaften
Ausführungsform
der Erfindung.
-
In
den Figuren sind dieselben Bezugszeichen für ähnliche Einheiten benutzt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
In
der folgenden Besprechung bezieht sich der Begriff Bitrate soweit
nicht anders angegeben auf die Bitrate nach der Kanalcodierung,
d.h. die Bitrate, die tatsächlich über die
Luftschnittstelle übertragen wird,
und nicht auf die Nutzdatenbitrate.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Übertragung
eines einzelnen Mobilkommunikationsmittels durch Steuern der gestatteten
Bitratenkombinationen der Bearer des Mobilkommunikationsmittels gesteuert.
Die gestatteten Bitratenkombinationen von Bearerbitraten sind auf
derartige Weise eingeschränkt,
die die Möglichkeit
der Benutzung der höchsten
Bitraten für
einige Bearer nicht zurückweist.
-
Zur
Förderung
der Beschreibung der Erfindung werden im Folgenden bestimmte Begriffe
definiert.
-
Ein
Transportformat (TF) ist ein Satz Parameter, der einer einzelnen
Vorbereitungsweise eines Nutzdatenstroms zur Übertragung über die Luftschnittstelle entspricht.
Der Satz Parameter zeigt beispielsweise Nutzdatenrate, das benutzte
Fehlerüberwachungscodierungsverfahren,
das benutzte Interleave-Verfahren und andere Verarbeitungsverfahren, die
in dem jeweiligen zellularen Telekommunikationsnetz benutzt sind,
an, d.h. beschreibt die Verarbeitung auf der physikalischen Schicht,
die auf die Daten Anwendung findet, welche übertragen werden sollen. Infolgedessen
entspricht jedes TF einer spezifischen augenblicklichen Bearerbitrate.
Ferner weist jeder Bearer zumindest ein Transportformat auf. Im
Falle eines Bearers, der beispielsweise mehrfache Bitraten unterstützt, kann
ein Bearer mehr als ein entsprechendes TF aufweisen.
-
Jedes
Transportformat weist eine entsprechende Transportformatidentifizierung
(TFID) auf. Die TFID können
den TF auf zahlreiche Arten und Weisen zugeordnet sein, beispielsweise
beginnend von der niedrigsten Bitrate in ansteigender Ordnung oder
gemäß anderer
vorgegebener Regeln.
-
Die
Kombination von Transportformaten der aktiven Bearer ist eine Transportformatkombination (TFC).
Der Satz aller möglichen
Transportformatkombinationen bildet einen Transportformatkombinationssatz
(TFCS). Jede TFC weist eine entsprechende Transportformatkombinationsidentifizierung (TFCI)
auf, d.h. jede TFCI entspricht einer festgelegten Gruppe von Transportformaten.
Die TFCI wird zur Information des Empfängers über die laufende Kombination
von Transportformaten benutzt. Die TFCI sind vorzugsweise ganze
Zahlen.
-
A. Bestimmung gestatteter
Kombinationen
-
Die
Bestimmung darüber,
welche Kombinationen benutzt werden können und welche nicht, kann auf
der Grundlage zahlreicher verschiedener Voraussetzungen gemäß den Erfordernissen
der jeweiligen Ausführungsform
der Erfindung getroffen werden. Im Folgenden werden einige Beispiele
derartiger Voraussetzungen angeführt.
-
A.1 Ein Beispiel einer
Begrenzung: TFCI-Wortgröße
-
Um
die zur Übertragung
von Transportformatinformation über
die Luftschnittstelle an den Empfänger benötigte Datenübertragungsmenge weiter zu reduzieren,
kann die Größe des TFCI-Worts
geändert
werden. Wenn das TFCI-Wort m Bits aufweist, ist die Höchstanzahl
N von Kombinationen, die dargestellt sein kann, N = 2m.
Dementsprechend begrenzt die Länge
des TFCI-Worts einfach die Anzahl gestatteter Kombinationen. Die
Länge des
TFCI-Worts kann
angepasst werden, um einen geeigneten Kompromiss zwischen der Benutzung
von Übertragungsressourcen
zum Übertragen
des TFCI-Worts und der Vielfalt an verfügbaren Transportformatkombinationen
zu ergeben. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Länge des
TFCI-Worts während
einer Verbindung geändert
werden.
-
A.2 Ein Beispiel einer
Begrenzung: Maximalbitrate für
den Benutzer
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
eine maximal gestattete Bitrate eines Benutzers bei der Bestimmung
gestatteter Transportformatkombinationen benutzt. In einer derartigen
Ausführungsform
beinhalten die gestatteten Kombinationen alle Transportkombinationen,
deren gesamte Bitrate geringer oder gleich der maximalen Bitrate
für einen
Benutzer ist.
-
In
verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung kann die maximale Bitrate benutzerabhängig sein,
wobei einige Benutzer eine andere Maximalgrenze als andere aufweisen.
Dies sieht eine Weise der Priorisierung von Benutzern vor, um beispielsweise
Benutzer, die höhere
Beiträge
bezahlen, und andere vorrangige Benutzer, wie Rettungsdienstler,
mit einem besseren Dienst als die restlichen Benutzer zu versehen.
-
A.3 Andere Gründe für Kombinationsentscheidungen
-
Neben
den vorstehend angeführten
Begrenzungen können
andere Informationen beim Treffen von Entscheidungen zu gestatteten
Transportformatkombinationen benutzt sein. Diese Art Information kann
beispielsweise Prioritäten
der Bearer, gemessene Durchsätze
für jeden
Bearer sowie den Gesamtdurchsatz für den betreffenden Benutzer,
gegenwärtige
Belastung der Zelle und Störpegel
umfassen.
-
B. TFCS-Aufbau
-
Der
Aufbau des Transportformatkombinationssatzes und das Zuordnen von
Transportformatkombinationsidentifizierungen zu den verschiedenen Kombinationen
kann auf zahlreiche verschiedene Arten und Weisen durchgeführt sein.
Einige Beispiele dafür
sind im Folgenden aufgeführt.
-
B.1 Ein erstes Beispiel
-
Vorzugsweise
wird eine Tabelle der gestatteten Transportformatkombinationen aufgebaut,
wobei der Tabellenindex als die TFCI benutzt werden kann. Danach
muss nur der Tabellenindex, d.h. die TFCI zwischen dem Sender und
dem Empfänger übermittelt
werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Benutzung von Tabellen
beschränkt,
da andere Mittel wie Verbundlisten oder andere Datenstrukturen zum Zuordnen
einer Transportformatkombination und einer TFCI benutzt werden können.
-
B.2 Ein zweites Beispiel
-
Ferner
kann ein/e vordefinierte/r Algorithmus oder Regel zum Erzeugen der
TFCI, die einer TFC entspricht, benutzt werden, wonach die auf diese Weise
gefundene TFCI als Index für
eine Tabelle zum Speichern der verschiedenen gestatteten Kombinationen
benutzt sein kann. Die TFCI einer TFC kann beispielsweise gemäß dem folgenden
Algorithmus bestimmt werden:
- 1 . factor = L
(K)
- 2 . TFCI = TFID (K)
- 3. Durchlaufen aller Werte von j von K-1 bis 1, unter Wiederholung
von 3a und 3b:
- 3a . TFCI = TFCI + TFID (J) * factor
- 3b. factor = factor*L(j)
wobei - factor
- eine temporäre, in dem
Algorithmus benutzte Variabel ist,
- L(j)
- eine Anzahl von TFC
für Bearer
j ist
- TFID(j)
- TFID des TF von Bearer
j ist und
- K
- die Anzahl aktiver
Bearer ist.
-
Dieser
Algorithmus setzt voraus, dass TFID TF in ansteigender Ordnung beginnend
von der niedrigsten Bitrate zugeordnet werden, wobei die erste TFID
Null ist.
-
B.3 Ein drittes Beispiel
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden
die TFCI-Werte einfach durch Wiederholen durch alle Transportformate
der Bearer zugeordnet, wobei bei jeder Kombination geprüft wird,
ob die Kombination gestattet ist oder nicht. Wenn die Kmbination
gestattet ist, wird der Kombination der nächste freie TFCI-Wert zugeordnet.
Beispielsweise kann die gestattete Kombination in die nächste freie
Position in einer Tabelle eingegeben werden, die den TFCS enthält, wobei
der Index der Position dann die zugeordnete TFCI ist.
-
B.4 Ein viertes Beispiel
-
In
wieder einer weiteren, vierten Ausführungsform der Erfindung werden
die TFCI-Werte in zwei Kategorien klassifiziert: aktive und inaktive
Werte. Aktive Werte sind die Werte, die in Gebrauch sind, und inaktive
Werte sind die Werte, die nicht in Gebrauch sind. In einer derartigen
Ausführungsform können neue
Dienste durch Spezifizieren der entsprechenden TFCI-Werte als aktiv
in Gebrauch genommen werden. Wenn einige Transportformatkombinationen
aus dem Gebrauch genommen werden, werden die entsprechenden TFCI-Werte
einfach als inaktiv spezifiziert. Eine derartige Ausführungsform weist
den Vorteil auf, dass das Timing der Änderungen bei den TFCS- und
TFCI-Werten nicht sehr kritisch ist, da andere aktive TFCI-Werte
unverändert bleiben.
Vom Gesichtspunkt des Timing her ist es genug, dass jegliche neue
TFCI-Werte nicht benutzt werden, bis der Empfänger genug Zeit zum Empfangen
der Nachricht, die die neuen TFCI-Werte spezifiziert, und zum Ändern der
TFCS- und TFCI-Konfiguration hatte. In einer derartigen Ausführungsform kann
die Nachricht, die spezifiziert, dass ein TFCI-Wert nun aktiv ist,
außerdem
beispielsweise die Spezifizierung der TFC umfassen, die der TFCI
entspricht. In weiteren Ausführungsformen
der Erfindung kann die TFC, die einer TFCI entspricht, welche als
aktiv spezifiziert wurde, dem Empfänger vorher bekannt sein oder
vom Empfänger
aus der TFCI gemäß einer
vordefinierten Regel abgeleitet werden.
-
Beispielsweise
können
all möglichen
Transportformatkombinationen der Bearer in einer Tabelle gespeichert
sein, deren Indexwerte den TFCI-Werten entspricht, und nur jene
TFCI-Werte werden benutzt, die als aktiv spezifiziert sind.
-
B.5 Ein fünftes Beispiel
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden
die Transportformatkombinationen und die entsprechenden TFCI-Werte
gemäß der Gesamtbitrate
der TFC oder anderen erwünschten
Kriterien geordnet. In einer derartigen Ausführungsform werden die gestatteten
Transportformatkombinationen einfach durch Anzeigen der höchsten gestatteten
TFCI angegeben. In einer derartigen Ausführungsform wird, wenn eine
neue TFC gestattet wird, die neue TFC an der entsprechenden Stelle
in der geordneten Transportformatkombinationensequenz eingefügt, und
es wird ihr der TFCI-Wert verliehen, der der Position in der Sequenz
entspricht. Die TFCI-Werte werden dementsprechend aktualisiert,
d.h. die höheren
TFCI-Werte werden um Eins erhöht.
Auf ähnliche
weise wird, wenn eine TFC aus dem Gebrauch genommen wird, diese
aus der geordneten Sequenz entfernt und die TFCI-Werte entsprechend
aktualisiert.
-
Vorzugsweise
ist die TFCI der TFC mit der niedrigsten Bitrate 0, die TFCI der
TFC mit der nächst niedrigen
Bitrate 1 usw. Dieses Benummerungsschema ist jedoch nicht das einzige
mögliche
Verfahren, das in verschiedenen Ausführungsformen gemäß Abschnitt
B.5 dieser Beschreibung benutzt sein kann. Vorzugsweise bilden die
TFCI-Werte eine Sequenz von fortlaufenden ganzen Zahlen.
-
Das
Ordnen von Transportformatkombinationen und der entsprechenden TFCI-Werte
kann außerdem
andere Parameter neben der Gesamtbitrate einer TFC berücksichtigen.
Beispielsweise können, wenn
mehr als eine Transportformatkombination dieselbe Bitrate aufweist,
diese Kombinationen gemäß ihrer
relativen Priorität
geordnet werden.
-
In
dieser Ausführungsform
kann eine Mobilstation mehr Ressourcen einfach durch Angeben einer
neuen, erwünschten
höchsten
gestatteten TFCI in der Ressourcenanforderung anfordern, auf die
das Netz durch Zuweisen von mehr Ressourcen, falls dies möglich ist,
und Zurücksenden
einer möglicherweise
neuen höchsten
gestatteten TFCI-Begrenzung antworten
kann.
-
C. Ändern, des Satzes gestatteter
Transportformate
-
Der
Transportformatkombinationensatz (TFCS) muss sowohl dem Sender als
auch dem Empfänger
bekannt sein. Jedes Mal, wenn ein neuer Bearer mit variabler Rate
einen den Aufbau einer Verbindung anfordert oder eine alte Verbindung
ausgelöst
wird, wird der TFCS geändert.
Ferner könnte es
erwünscht
sein, die Benutzung bestimmter Kombinationen aus anderen Gründen einzuschränken. Um zu
gewährleisten,
dass die Transportformatkombinationensätze im Sender und im Empfänger einander entsprechen,
könnte
es sein, dass der Satz oder jegliche Änderungen an dem Satz vom Sender
an den Empfänger
signalisiert werden müssen.
Im Folgenden werden einige Arten und Weisen zum Signalisieren des
TFCS gemäß verschiedener
vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben.
-
C.1 Signalisieren von
TFCS durch explizite Abfrage
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird der TFCS von einem ersten Ende einer Verbindung
durch explizites Abfragen aller gestatteten Kombinationen an ein
zweites Ende der Verbindung signalisiert. Diese Ausführungsform
ist vorteilhaft, wenn die Anzahl gestatteter Kombinationen im Vergleich
zur Gesamtanzahl von Kombinationen verhältnismäßig klein ist. In dieser Ausführungsform
sendet das erste Ende eine oder mehrere Nachrichten an das zweite
Ende, wobei die Nachrichten zumindest alle gestatteten Kombinationen
spezifizieren und für
jede Kombination eine TFID zumindest für jeden Bearer mit mehr als
einem Transportformat spezifizieren.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
der TFCS von einem ersten Ende einer Verbindung durch explizites
Abfragen aller nicht gestatteten Kombinationen an ein zweites Ende
der Verbindung signalisiert. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft,
wenn die Anzahl nicht gestatteter Kombinationen kleiner als die
Anzahl gestatteter Kombinationen ist. In dieser Ausführungsform sendet
das erste Ende eine oder mehrere Nachrichten an das zweite Ende,
wobei die Nachrichten zumindest alle nicht gestatteten Kombinationen
spezifizieren und für
jede Kombination eine TFID zumindest für jeden Bearer mit mehr als
einem Transportformat spezifizieren.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung spezifizieren
die Nachrichten, die die gestatteten und nicht gestatteten Kombinationen spezifizieren,
außerdem,
ob die abgefragten Kombinationen gestattet sind oder nicht. Dies
ermöglicht dem
Benutzer die Benutzung desselben Nachrichtentyps zum Spezifizieren
gestatteter und nicht gestatteter Kombinationen.
-
C.2 Signalisieren des
TFCS durch Anzeigen von Aufbaubegrenzungen
-
In
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung informiert das Ende der Verbindung, das über die
gestatteten Kombinationen entscheidet, das andere Ende der Verbindung
nur darüber,
welche Begrenzungen und andere Information beim Aufbau des TFCS
zu benutzen sind. Eine derartige Begrenzung kann beispielsweise
die maximale Gesamtbitrate eines einzelnen Benutzers sein, und eine
derartige andere Information kann beispielsweise die Prioritäten der
Bearer sein. Danach baut das andere Ende den TFCS unter Befolgung
der spezifizierten Begrenzungen unabhängig auf. Da dieselben Begrenzungen
an beiden Enden benutzt sind, ist der resultierende TFCS derselbe.
Der Aufbau des TFCS kann beispielsweise durch Durchlaufen aller
möglichen
Transportformatkombinationen und Prüfen jeder Kombination, ob sie
gestattet ist oder nicht, erfolgen.
-
C.3 Signalisieren des
TFCS durch Anzeigen spezifischer Transportformate
-
Wenn
die Einschränkung
der Kombinationen derart durchgeführt werden soll, dass einige
Transportformate einiger Bearer in keiner der gestatteten Kombinationen
benutzt werden, kann der TFCS mit bearerspezifischen Nachrichten
spezifiziert werden, die die Benutzung eines oder mehrerer Transportformate
eines spezifischen Bearers einschränken.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
der TFCS mit bearerspezifischen Nachrichten spezifiziert, die angeben,
welche Transportformate benutzt werden können.
-
C.4 Weitere Verfahren
-
Die
vorhergehenden Verfahren waren beispielgebend für Verfahren, bei denen der
TFCS durch Anzeigen gestatteter und nicht gestatteter Transportformate
oder Kombinationen von Transportformaten von Grund auf aufgebaut
wird. Ein neuer TFCS kann jedoch außerdem durch Spezifizieren der Änderungen
der Transportformatkombinationen und Transportformate bezüglich des
vorhergehenden TFCS definiert werden. Die Nachrichten können spezifizieren,
ob das Element, das spezifiziert wird, gestattet oder eingeschränkt wird.
Das Element, das in einer Nachricht spezifiziert ist, kann beispielsweise eine
TFC, ein Bearer oder ein einzelnes Transportformat eines Bearers
sein. Beispielsweise kann der neue TFCS durch eine Nachricht spezifiziert
werden, die die Benutzung eines oder mehrerer Transportformate eines
spezifischen Bearers einschränkt.
-
Nach
dem Spezifizieren der Änderungen
der gestatteten Kombinationen, Transportformate und/oder Bearer
wird der TFCS vorzugsweise erneut aufgebaut, sodass der TFCS nur
gestattete Kombinationen enthält,
und die TFCI-Werte aktualisiert, damit sie dem neuen TFCS entsprechen.
-
Die
im Vorstehenden beschriebenen Arten und Weisen, einem Empfänger den
TFCS zu spezifizieren, sind nur Beispiele und beschränken die
Erfindung in keiner Weise. Es können
zahlreiche andere Arten und Weisen zum Spezifizieren eines Kombinationensatzes
oder beispielsweise verschiedene Kombinationen der im Vorstehenden
beschriebenen Arten und Weisen in verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung ebenfalls benutzt sein.
-
D. Gültigkeitszeit
-
In
den vorhergehenden Beispielen zum Spezifizieren des TFCS können die
Nachrichten, die die TFCS-Spezifizierungsinformation
befördern,
außerdem
eine Anzeige der Startzeit umfassen, nach der der neue TFCS gültig ist.
Die Startzeit kann jedoch außerdem
implizit definiert sein, z.B. kann der neue TFCS von dem Zeitpunkt
an gültig
sein, zu dem die Spezifizierungsnachricht ankommt oder, falls mehr als
eine Nachricht zum Spezifizieren des TFCS benutzt wird, ab der Empfangszeit
der letzten dieser Nachrichten.
-
E. Beispiele für Zulassungssteuerverfahren
gemäß der Erfindung
-
Das
zellulare Telekommunikationsnetz kann beispielsweise die im Vorstehenden
beschriebenen TFCS-Aufbaubegrenzungen zumindest teilweise als die
Zulassungsbedingung in einem Zulassungssteuerverfahren benutzen.
Das System kann beispielsweise bestimmen, wie viele TFCI-Bits zum
Darstellen aller Kombinationen in dem TFCS auf Grundlage der Größe des TFCS
und der Transportformate aller Bearer erforderlich wären. Wenn
die Menge von TFCI-Bits kleiner als gleich einer maximalen TFCI-Wortlänge ist,
kann das Netz die Bearer-Anfrage abweisen, oder, beispielsweise
im Falle einer Anfrage mit hoher Priorität, den Dienst von anderen,
bereits aufgebauten Bearern verweigern. Als weiteres Beispiel kann
die maximale Bitratenbegrenzung berücksichtigt werden. Bei einem
derartigen Beispiel wird ein Bearer zweckmäßigerweise zugelassen, wenn
zumindest einige seiner Transportformate eine gestattete Kombination
ergeben. Infolgedessen könnte
ein Bearer mit mehrfachen Bitraten nur teilweise zugelassen werden,
d.h. mit einer eingeschränkten
Bitratenauswahl zugelassen werden.
-
Wenn
der angeforderte Bearer eine höhere Priorität als andere
Bearer aufweist, weist das Netz vorzugsweise dem Bearer mit höherer Priorität zuerst Ressourcen
zu und schränkt
die Bitraten der anderen Bearer auf derartige Werte ein, dass die
resultierende TF-Kombination eine gestattete Kombination ist. Dies
kann zur Transportformatanpassung für einen Bearer mit niedrigerer
Priorität
oder sogar zur Verweigerung des Dienstes für einen Bearer mit einer niedrigeren
Priorität
führen.
-
Jeder
Bearer, der den Aufbau einer Verbindung anfordert, zeigt die Veränderlichkeit
der Benutzerbitrate auf eine vordefinierte Art und Weise an, beispielsweise
unter Benutzung eines vordefinierten Signalisierungsvorgangs. Das
Netz bestimmt dann Transportformate für den angeforderten Bearer
und aktualisiert den TFCS dementsprechend, wenn das Netz Dienst
für den
Bearer oder für
zumindest einige seiner Transportformate versehen kann.
-
1 zeigt
das Ablaufdiagramm einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung. 1 stellt
ein Beispiel der Benutzung des Erfindungsverfahrens bei der Zulassungssteuerung
dar. Bei Schritt 135 wird eine Bearer-Anforderung empfangen.
In Reaktion auf die Anforderung wird bei Schritt 100 ein TFCS
aufgebaut. Der Schritt 100 des Aufbaus eines TFCS kann
außerdem
die Priorität
des angefragten Bearers berücksichtigen.
Wenn der TFCS aufgebaut ist, wird im folgenden Schritt 140 geprüft, ob der
Bearer zu jeglicher gestatteten Kombination gehört. Wenn der Bearer kein Teil
jeglicher gestatteter Kombination ist, wird der Bearer bei Schritt 150 abgewiesen,
wonach das Verfahren beendet wird, ohne den neu aufgebauten TFCS
in Gebrauch zu nehmen. Wenn sich herausstellt, dass der Bearer Teil
von zumindest einer TFC ist, wird der Bearer bei Schritt 145 zugelassen.
Beim nächsten
Schritt 120 wird dem Empfänger der neue TFCS übermittelt,
wonach der übermittelte
TTFCS bei Schritt 155 in Gebrauch genommen wird, wonach
das Verfahren beendet wird.
-
In
weiteren vorteilhaften Ausführungsformen der
Erfindung kann sich die Zulassungsvoraussetzung von dem Beispiel
von Schritt 140 in 1 unterscheiden.
Beispielsweise könnte
der Bearer nur gestattet werden, wenn zumindest ein Transportformat
de Bearers in allen Kombinationen gestattet ist. Ferner könnte der
Bearer außerdem
gestattet werden, wenn zumindest ein Transportformat des Bearers
in zumindest in einem vordefinierten Teil aller Kombinationen gestattet
ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
ein Echtzeitbearer nur gestattet, wenn das höchste Transportformat des Bearers
in zumindest einer TFC gestattet ist.
-
F. Ein Beispiel eines
Verfahrens
-
Im
Folgenden wird ein Beispiel eines Verfahrens gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung dargelegt. Das Verfahren wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben,
die als Ablaufdiagramm den Aufbau 100 eines Transportformatkombinationensatzes
und die Übermittlung 120 von
Information an den Empfänger
zum Aufbau desselben Satzes am Empfänger darstellt.
-
In
diesem Beispiel umfasst der Schritt des Aufbaus eines TFCS die folgenden
Schritte 102, 104, 106, 107 und 108.
Alle Kombinationen werden eine nach der anderen untersucht, beginnend
bei Schritt 102, in dem die nächste, oder erstmals nach dem
Beginn des Verfahrens, die erste Kombination berücksichtigt wird. Bei Schritt 104 wird
geprüft,
ob sich die Kombination innerhalb der vordefinierten Begrenzungen
befindet, wie etwa innerhalb einer vordefinierten maximalen Gesamtbitratenbegrenzung.
Wenn sich die Kombination innerhalb der Begrenzungen befindet, wird
die Kombination bei Schritt 106 dem TFCS hinzugefügt und bei
Schritt 107 der Kombination eine TFCI zugeordnet. Wenn
sich die Kombination nicht innerhalb der Begrenzungen befindet,
wird das Verfahren direkt bei Schritt 108 fortgeführt. In
jedem Falle wird bei Schritt 108 geprüft, ob die Kombination die letzte
ist, die zu berücksichtigen
ist. Wenn die Kombination nicht die letzte ist, wird sie zu Schritt 102 zurückgeleitet.
Wenn die Kombination die letzte ist, wird das Verfahren bei Schritt 120 fortgeführt.
-
In
diesem Beispiel umfasst der Schritt des Übermittelns 120 von
Information an den Empfänger zum
Aufbau des Satzes am Empfänger
die folgenden Schritte 121, 122, 124, 126, 128, 130 und 136.
Bei Schritt 121 wird die Art und Weise der Übermittlung des
TFCS an den Empfänger
gewählt.
In diesem Beispiel stellen die Schritte 122, 124, 126, 128, 130 und 136 verschiedene
Arten und Weisen der Übermittlung
des TFCS dar. Bei Schritt 122 wird dem Empfänger jede
gestattete Transportformatkombination übermittelt. Bei Schritt 124 wird
dem Empfänger
jede nicht gestattete Transportformatkombination übermittelt.
Bei Schritt 126 werden dem Empfänger vordefinierte Begrenzungen
für den
Aufbau des TFCS übermittelt.
Bei Schritt 128 wird dem Empfänger Information, die zumindest
ein Transportformat von zumindest einem Bearer spezifiziert, wobei
das zumindest eine Transportformat von zumindest einem Bearer kein
Teil jeglicher gestatteten Transportformatkombination ist, übermittelt.
Bei Schritt 130 werden dem Empfänger Unterschiede zwischen
dem TFCS, der übermittelt
wird, und einem vorhergehenden TFCS übermittelt.
-
Die
Schritte 122, 124, 126, 128 und 130 können die Übermittlung
aller notwendigen Information bei einem Verfahrensschritt oder die Übermittlung von
nur einem Teil aller notwendigen Information umfassen. Daher wird
bei Schritt 136 geprüft,
ob der gesamte TFCS spezifiziert wurde. Wenn der gesamte TFCS nicht
spezifiziert wurde, wird er zu Schritt 121 zur Fortführung der Übermittlung
des TFCS an den Empfänger
zurückgeleitet.
Wenn der gesamte TFCS spezifiziert wurde, wird das Verfahren beendet.
-
Bei
Schritt 107 des Zuordnens einer TFCI zu einer Kombination
kann die Zuordnung einfach durch Zuordnen des nächsten freien TFCI-Werts für die Kombination
erfolgen. Jegliche/s andere Verfahren oder vordefinierte Regel zum
Zuordnen von TFCI-Werten kann benutzt werden, beispielsweise jegliche
derer, die im vorhergehenden Abschnitt B dieser Beschreibung beschrieben
sind.
-
G. Ein Beispiel eines
Systems
-
3 stellt
ein Beispiel eines Systems gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung dar. 3 zeigt mobile Kommunikationsmittel 505,
Basisstationen 510, ein Netzelement 520 und den
Rest eines zellularen Telekommunikationsnetzes 550. Das
Netzelement 520 kann beispielsweise eine Funknetzsteuerung
(RNC) des zellularen UMTS-Telekommunikationsnetzes sein. Das Netzelement
umfasst ferner eine Verarbeitungseinheit 521, wie etwa einen
Mikroprozessor, und ein Speicherelement 522 zum Speichern von Programmen
für die Verarbeitungseinheit
und einen oder mehrere Transportformatkombinationensätze.
-
Ferner
umfasst das System gemäß diesem Beispiel
Mittel 521 zum Aufbau eines Satzes gestatteter Transportformatkombinationen
in einem Netzelement des zellularen Telekommunikationssystems und
Mittel 521, 510 zur Übermittlung eines aufgebauten
Satzes gestatteter Transportformatkombinationen an ein mobiles Kommunikationsmittel 505.
-
Beim
Aufbau eines TFCS führt
die Prozessoreinheit 521 das im Vorstehenden beschriebe
Prüfern durch,
ob sich eine einzelne Transportformatkombination innerhalb der vorbestimmten
Begrenzungen befindet. Die Prozessoreinheit 521 kann diese
Aufgabe durch Ausführen
eines Programms 523 ausführen, das in dem Speichermittel 522 gespeichert
ist und die Prozessoreinheit zum Ausführen der Aufgabe leitet. Wenn
sich herausstellt, dass sich eine Transportformatkombination innerhalb
der Begrenzungen befindet, fügt
die Prozessoreinheit 521 die Kombination zu dem Satz gestatteter
Transportformatkombinationen 529 hinzu, die in dem Speichermittel 522 gespeichert
sind. Vorzugsweise ordnet die Prozessoreinheit außerdem jeder
Transportformatkombination eine Transportformatkombinationsidentifizierung
(TFCI) zu. Die Transportformatkombinationsidentifizierungen können ebenfalls
in dem Speichermittel 522 gespeichert sein.
-
Die
Prozessoreinheit 521 kann außerdem die Übermittlung des aufgebauten
TFCS an den Empfänger
erledigen, in diesem Falle das mobile Kommunikationsmittel 505 mithilfe
anderer Komponenten des zellularen Telekommunikationsnetzes wie
etwa Basisstationen 510. Die im Vorstehenden beschriebenen
Verfahrensschritte, wie beispielsweise das Bestimmen nicht gestatteter
Transportformatkombinationen oder Auffinden der Unterschiede zwischen
einem Transportformatkombinationensatz und dem vorher gespeicherten
Satz gestatteter Transportformatkombinationen, können unter Benutzung eines
Programms 524, das in dem Speichermittel 522 gespeichert
ist, ausgeführt
werden, wobei das Programm die Verarbeitungseinheit 521 zum
Ausführen
des Verfahrensschritts leitet. Ferner kann das System mehr als einen
TFCS in dem Speichermittel speichern, wie einen vorher aufgebauten
TFCS 529b, der beispielsweise beim Bestimmen der Unterschiede
zwischen einem neu erstellten TFCS und einem vorher erstellten und übermittelten
TFCS benutzt sein kann, wonach dem Empfänger ein neuer TFCS einfach
durch Übermitteln
der Unterschiede zwischen dem alten und dem neuen TFCS übermittelt
werden kann. Die Empfänger 505 speichern
die übermittelten
TFCS 506 in einem Speichermittel im Empfänger, wonach
sie imstande sind, die gegenwärtige
Transportformatkombination auf Grundlage einer empfangenen TFCI
zu bestimmen.
-
Vorzugsweise
umfasst das System außerdem
Mittel zum Zuordnen einer Transportformatkombinationsidentifizierung
zu jeder Transportformatkombination, die in dem Speicherelement
gespeichert ist. Diese Mittel können
beispielsweise die Verarbeitungseinheit 521 umfassen, die
Transportformatkombinationen TFCI-Werte beispielsweise gemäß jeglicher
der im Vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
zuordnen können.
-
Vorzugsweise
umfasst das System außerdem
Mittel zum Senden einer Transportformatkombinationsidentifizierung
zum Identifizieren der bei einer Übertragung benutzen Transportformate.
Diese Mittel können
beispielsweise die Verarbeitungseinheit 521 umfassen, die
die TFCI der gegenwärtig
benutzten TFC in die an einen Empfänger übertragenen Daten hinzufügen kann.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung kann außerdem
ein mobiles Telekommunikationsmittel 505 die Mittel 521, 522, 523, 524, 525, 529 und 529b oder
andere Mittel, die ähnliche
Funktionalität
vorsehen, umfassen. Obgleich es herkömmlicher Weise das Netz ist,
das über
Funkressourcennutzung bestimmt, weist das mobile Kommunikationsmittel
vorzugsweise die Fähigkeit
und Funktionalität
auf, die zum Aufbau eines TFCS benötigt ist, beispielsweise gemäß den Ausführungsformen der
Erfindung, die im Abschnitt C.2 dieser Beschreibung beschrieben
sind, oder gemäß anderer
Regeln und Begrenzungen, die durch das Netzaufgestellt sind.
-
H. Ein weiteres Beispiel
eines Verfahrens
-
Die
TFCI-Werte können
zur Anzeige benutzt werden, welche Transportformate bei einer Übertragung
benutzt sind. Beispielsweise kann ein TFCI-Wert in jedem Übertragungsrahmen
zum Beschreiben des Übertragungsformats
oder der Übertragungsformate,
die in dem Rahmen benutzt sind, übertragen
werden. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann ein TFCI-Wert
jedes Mal dann übertragen
werden, wenn die Transportformatkombination geändert ist. 4 stellt
ein Beispiel des Signalisierens gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung dar. 4 stellt Ereignisse während der
Kommunikation zwischen einer sendenden Seite und einer empfangenden
Seite dar, wie einem mobilen Kommunikationsmittel bzw. einer Basisstation
eines zellularen Telekommunikationsnetzes. Zunächst wird bei Schritt 610 eine
TFCI vom Sender an den Empfänger
gesendet, um anzuzeigen, welche Transportformate in der nächsten Übertragungseinheit
benutzt werden. Beim nächsten
Schritt 615 werden Daten vom Sender an den Empfänger gesendet, und
zwar unter Benutzung der Transportformate, die durch den TFCI-Wert
spezifiziert sind, der im vorherigen Schritt übertragen wurde. In verschiedenen
Ausführungsformen
der Erfindung muss die Reihenfolge des Sendens des TFCI-Werts und
der Daten, auf die sich der TFCI-Wert bezieht, nicht notwendigerweise die
sein, die in 4 gezeigt ist. Beispielsweise
kann bei solchen Systemen, bei denen Daten in Rahmen übertragen
werden, wie beim GSM-System, der TFCI-Wert im selben Übertragungsrahmen
wie die Daten, auf die sich der TFCI-Wert bezieht, gesendet sein,
in welchem Falle die genaue Reihenfolge der Daten und des TFCI-Werts
nicht erheblich ist und gemäß den Anforderungen
der jeweiligen Anwendung eingerichtet sein kann.
-
I. Weitere Betrachtungen
-
In
einigen vorteilhaften Ausführungsformen der
Erfindung muss der TFCS, der zur Übertragung durch eine Seite
benutzt ist, und der TFCS, der zum Empfang durch dieselbe Seite
benutzt ist, nicht derselbe sein. Dies ist beispielsweise vorteilhaft,
wenn die Menge an Funkressourcen, die für die Uplink-Kommunikation
reserviert sind, von der Menge an Funkressourcen, die für die Downlink-Kommunikation
reserviert sind, abweicht. Eine derartige Situation ist beispielsweise
im HSCSD-Modus (High Speed
Circuit Switched Data) in GSM-Netzen möglich. Eine derartige Anordnung
ist beispielsweise im Datenendgerätgebrauch vorteilhaft, beim
Durchsuchen von Informationsdatenbanken oder dem Internet, wobei
nur kurze Anfragen von dem mobilen Kommunikationsmittel übertragen
werden, aber große
Mengen an Information von den Datennetzen zurückgeleitet werden. In solchen
Ausführungsformen der
Erfindung weist eine übermittelnde
Seite vorzugsweise zumindest zwei Transportformatsteuersätze auf,
die jeweils zum Empfang und zur Übertragung
benutzt sind.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
mehrfache Transportformatkombinationssätze zum weiteren Reduzieren
des Transportformatsignalisierens zwischen einem Empfänger und
einem Sender benutzt. In einer derartigen Ausführungsform werden mehrere Transportformatkombinationssätze aufgebaut
und an den Empfänger übermittelt,
wonach der zu benutzende gegenwärtige TFCS
einfach durch Senden einer TFCS-Identifizierung
an den Empfänger
ausgewählt
wird. Eine derartige Ausführungsform
reduziert das Signalisieren über
die Luftschnittstelle in einem solchen Fall, in dem einige Transportformatkombinationssätze verhältnismäßig häufig benutzt
werden. Die mehreren Transportformatkombinationssätze umfassen
vorzugsweise solche Sätze,
die den gebräuchlichsten Sätzen und
Begrenzungen zufolge aufgebaut sind, wie der maximalen Gesamtbitrate
für einen
Benutzer.
-
In
einem solchen Fall, wenn die gestatteten Transportformatkombinationen
durch bestimmte Begrenzungen begrenzt sind, die eine geradlinige
Zulässigkeitsbestimmung
für eine
TFC gestatten, und die TFCI-Werte gemäß einer bestimmten Regel aufgebaut
sind, ist ein expliziter Aufbau eines TFCS für beide Seiten der Verbindung
unnötig.
Beispielsweise kann die übertragende
Seite einfach prüfen,
ob eine neue TFC gemäß den Begrenzungen
zulässig
ist, und wenn die TFC gestattet ist, die TFC bei der Übertragung
zu benutzen, wobei die TFCI während
der Übertragung
erstellt wird. Die empfangende Seite kann dann die TFCI als Index
zu einer Tabelle benutzen, die den TFCS enthält, oder, wenn die Transportformate
aus der spezifizierten TFCI unter Nutzung einer Umkehrung der zum
Erstellen der TFCI benutzen Regel ableitbar ist, die benutzten Transportformate direkt
aus der TFCI bestimmen. Daher ist das Vorhandensein eines expliziten
TFCS nicht in allen Ausführungsformen
der Erfindung notwendig.
-
Unter
einigen Umständen,
infolge irgendeiner Fehlersituation, kann es möglich sein, dass der Empfänger und
der Sender verschiedenen Transportformatkombinationen dieselbe TFCI
zugeordnet haben. Wenn eine derartige Fehlersituation vorkommt,
gelingt die Datenübertragung
nicht, da der Empfänger
versucht, den empfangenen Datenstrom anders zu interpretieren als
der Datenstrom aufgebaut wurde. Eine Rückstellung aus einer derartigen Fehlersituation
kann auf verschiedene Arten und Weisen in verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung erfolgen. Beispielsweise informiert gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung die Seite, die den Fehler erkennt, die andere Seite über den
Fehler, wonach beide Seiten ihre TFCI-Werte beispielsweise gemäß einiger
der vorher beschriebenen Beispiele wie den in Abschnitt B.2 oder
B.3 beschriebenen umbauen, wonach die gemeinten TFCI-Werte auf beiden
Seiten dieselben sein sollten. Gemäß einer anderen Ausführungsform übermittelt die
Seite, die den Fehler erkennt, der anderen Seite ihre TFCS- und
TFCI-Werte, die die übermittelten Werte
in Gebrauch nimmt. Gemäß einer
dritten Ausführungsform
fordert, wenn ein mobiles Kommunikationsmittel den Fehler erkennt,
dieses vom Netz an, die vom Netz benutzten TFCS- und TFCI-Werte zu senden, und wenn
das Netz den Fehler erkennt, sendet es die vom Netz benutzten TFCS-
und TFCI- Werte vorzugsweise
ohne darauf zu warten, dass das mobile Kommunikationsmittel die
Information anfordert.
-
In
verschiedenen Ausführungsformen,
die in dieser Beschreibung beschrieben sind, wurden die Transportformate
als gestattet und nicht gestattet klassifiziert. In einigen Ausführungsformen
der Erfindung kann einem Bearer, der keine gestatteten Transportformate
in einer TFC aufweist, ein Nulltransportformat zugeordnet werden,
d.h. ein Transportformat mit einer Nullbitrate. Daher entspricht
ein Nulltransportformat einem nicht gestatteten Transportformat.
Daher betrifft in dieser Beschreibung und in den beiliegenden Ansprüchen der
Begriff gestattetes Transportformat ein Nicht-Nulltransportformat, d.h. ein Transportformat
mit einer im Wesentlichen Nichtnull-Bitrate, die in dem TFCS benutzt
sein kann.
-
Die
vorliegende Erfindung reduziert den Gebrauch von Funkressourcen,
während
sie die Flexibilität
im Gebrauch verschiedener Transportformate erhält. Die vorliegende Erfindung
gestattet eine Einschränkung
der Benutzung von Funkressourcen, ohne es einigen Bearern unmöglich zu
machen, hohe Datenraten zu benutzen. Die Flexibilität des Erfindungsverfahrens
gestattet eine derartige Gesamtsteuerung von Funkressourcen, während sie
auch einen Weg zum spezifischen Einschränken bestimmter spezifischer
Dienste vorsieht.
-
Angesichts
der vorangehenden Beschreibung ist es für den Fachmann offensichtlich,
dass verschiedene Modifizierungen innerhalb des Anwendungsbereichs
durchgeführt
werden können.
Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung destilliert beschrieben wurde, sollte es offensichtlich
sein, dass zahlreiche Modifizierungen und Änderungen daran möglich sind.