EP0934674A1 - Method and format conversion device for continuous format conversion of atm cells with user information into message blocks of a radio interface of a digital radio network - Google Patents

Method and format conversion device for continuous format conversion of atm cells with user information into message blocks of a radio interface of a digital radio network

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Publication number
EP0934674A1
EP0934674A1 EP97910249A EP97910249A EP0934674A1 EP 0934674 A1 EP0934674 A1 EP 0934674A1 EP 97910249 A EP97910249 A EP 97910249A EP 97910249 A EP97910249 A EP 97910249A EP 0934674 A1 EP0934674 A1 EP 0934674A1
Authority
EP
European Patent Office
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radio
blocks
aip
user data
atm cells
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP97910249A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04L12/56Packet switching systems
    • H04L12/5601Transfer mode dependent, e.g. ATM
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478Provisions for broadband connections
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    • H04L2012/5652Cell construction, e.g. including header, packetisation, depacketisation, assembly, reassembly
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    • H04L2012/5672Multiplexing, e.g. coding, scrambling

Definitions

  • Method and format conversion device for the continuous format conversion of ATM cells with useful information in radio blocks of a radio interface of a digital radio network
  • the invention relates to a method and a format conversion device for the continuous format conversion of ATM (Asynchronous Transfer Mode) cells with useful information in radio blocks of a radio interface of a digital radio network.
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • the currently existing mobile radio systems such as GSM (Global System for Mobile Communications) are not designed for ATM traffic.
  • the DECT (Digital European Cordless Telephone) wireless telephony system has not previously been intended for broadband ATM traffic, but rather has been designed for a wireless subscriber connection for voice transmission mainly for use in rooms.
  • the invention is based on the object of specifying a conversion method with which ATM cells can be transmitted to mobile or radio-connected stationary subscribers with the best possible use of the radio blocks defined in the radio interface.
  • the radio blocks are subdivided into a sufficiently fine sub-grid, and start times of the user data blocks within a radio block are defined in the organization blocks.
  • the sub-grid - defined by bit positions, defined fractions of bit positions or multiples of bit positions - makes it possible to keep dead times of the user data blocks within a radio block to a minimum.
  • a fixed number of bits of the respective user data block is assigned
  • An alternative method according to the invention for the continuous format conversion of ATM cells into radio blocks provides to create useful data blocks for the transmission of the useful information within the radio blocks and to fix fixed start times of the useful data blocks. Due to the fixed start times of the user data blocks, the signaling effort reduced. One or more possible start times can be specified.
  • a radio block type is used for information transmission if the bit rate of the user data block is greater than or equal to the bit rate of the ATM cells.
  • a radio block type with the next higher permissible bit rate is used for transmission if the bit rate of the user data blocks of a traffic relationship is lower than the bit rate of the ATM cells.
  • the user data blocks are only partially filled with user information of the ATM cells if the bit rate of the user data blocks of a traffic relationship is greater than the bit rate of the ATM cells.
  • radio blocks are combined by multiplexing into one channel, by occupying several radio blocks in a TDMA (time division multiple access) system, by several parallel channels of the same frequency in a CDMA (code division multiple access) system or by several parallel channels of different types Frequency in a FDMA (frequency division multiple access) system.
  • TDMA time division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • ATM cells are transmitted via an ISDN or broadband ISDN transmission system and are fed to a base station for the radio system.
  • the invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
  • the mobile communication system shown in FIG. 1 is a radio network based on the known GSM mobile radio system, which consists of a multiplicity of mobile switching centers MSC which are networked with one another or which provide access to a fixed network or other network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one base station controller BSC. Each base station controller BSC in turn enables a connection to at least one base station BS.
  • a base station BS is a radio station which can set up a communication link to mobile stations MS via a radio interface.
  • Such a radio connection to a mobile station MS is shown as an example in FIG.
  • the radio interface between base station BS and mobile station MS is organized according to the time-division multiplex method. For example, eight time slots are provided on a carrier frequency, which can be used for different communication connections and for organizing the radio interface. If a base station also provides several carrier frequencies, there is also a frequency division multiplex.
  • a format conversion of ATM cells transmitted by the fixed network PSTN into the radio blocks of the radio interface is to take place.
  • This conversion takes place in a format conversion device FU, which is assigned to the base station controller BSC.
  • the format conversion device FU can alternatively also be implemented in a mobile switching center MSC or in an independent coding conversion device.
  • the technical implementation of such format conversion devices FU are known to the person skilled in the art from the corresponding specialist literature.
  • the method according to the invention for converting the format of ATM cells with useful information into radio blocks of a radio interface for future mobile radio standards such as FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System) and UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) is particularly relevant.
  • the most important criterion for assessing the transmission quality of a radio channel is the bit error rate BER as a function of the signal-to-noise ratio S / N.
  • a specific signal-to-noise ratio is required for a specific bit error rate BER and vice versa.
  • the signal-to-noise ratio In order not to exceed a certain bit error rate, the signal-to-noise ratio must not fall below a certain value.
  • the so-called called automatic repetition request procedure ARQ procedure.
  • FEC Forward Error Correction
  • AIP Air Interface Packet
  • This also applies to the existing GSM and DECT mobile radio systems, which as TDMA systems handle several connections on one RF carrier. This means that other connections are processed between the radio blocks of a traffic relationship and thus pauses occur between the radio blocks of a traffic relationship which depend on the number of total connections per carrier.
  • Other systems use CDMA methods, in which many traffic relationships with spread signals are transmitted simultaneously and without gaps in a continuous sequence and without pauses.
  • the uncoded basic scheme of the radio block structure is the same for both types of transmission.
  • a radio block AIP with the duration T AIP consists of three parts: the user data block N PLD , which contains the data to be transmitted (user information - for example voice information) and possibly an organizational block, the preamble T3 mR , the
  • N TAIL I which is provided for error protection (FEC) and possibly for the TDMA method at least partially for signalless switching times (eg switching the transmitter on and off, time reserve and protection time).
  • FEC error protection
  • TDMA time division multiple access
  • Type 2 All AIP radio blocks have the same number of bits, e.g. 160 useful bits, a preamble of 15 bits and a remaining block of 6 bits. They differ in their duration, see Table 2, according to the bit rates of the participants to be transmitted. It should be noted that to implement an ISDN connection, it is necessary to combine two channels with 64 Kbit / s each and one channel with 16 Kbit / s by multiplexing.
  • the block formats In order to transmit ATM cells via radio interfaces, the block formats must be converted.
  • One possibility according to the invention is the cell division of the ATM cells.
  • the shortened ATM cells are divided into parts of equal size and distributed evenly over the radio blocks AIP.
  • Tables 6 and 7 show the Properties for the previously discussed two groups of AIP radio blocks.
  • the implementation of the format of ATM cells in AIP radio blocks should in principle be carried out continuously and as quickly as possible. If e.g. If the useful bit rate of the radio subscriber is the same as the useful bit rate of the ATM subscriber, the radio blocks AIP are completely filled. If not, the radio blocks AIP are only partially filled, depending on the data rate and the start times of the ATM cells. In order to find the start time of a shortened ATM cell in a radio block AIP, additional information must be transmitted within the radio block AIP.
  • Table 3 shows the various parameters of the first group of AIP radio blocks, which have the same length of time and were presented in Table 1.
  • Table 4 shows various parameters of the second group of radio blocks AIP, which have an equal number of bits and were presented in Table 2.
  • An address of 8 bits is required. This means that 5% of the transmission capacity has to be used for addressing.
  • 152 bits can be used for the transmission of ATM data; at an ATM bit rate of 3.8 Kbit / s.
  • This requires an AIP radio block with a duration of 152 bits / 3.8 kbps 40 ms.
  • a sub-grid is used within the user data block (information part) of the radio blocks to perceive any start times.
  • the format conversion of the ATM cells into the structures of the radio blocks AIP thus takes place without a time delay.
  • a fixed amount of bits per AIP radio block is used for addressing and organizing the format conversion.
  • each radio block AIP has in its information part a fixed, temporal sub-grid of positions at which a shortened ATM cell can begin.
  • This sub-grid always starts at the beginning of an information section. Since only multiples of this sub-grid can be used to start a data transfer, a sufficiently fine-grained sub-grid is required.
  • the parameters are created, which are set out in Table 5.
  • a 5 bit address is required for the continuous identification of the sub-grid. 175 bits are thus available for the user information.
  • the properties of this unrestricted implementation scheme are more favorable for the last three types with a useful information of 360, 720 and 1440 bits.
  • the unrestricted implementation method has the advantage that the ATM cells arriving from the ISDN network in the radio network are only inserted into the radio transmission protocol with a delay of up to 8 bits.
  • a sub-block of, for example, 20 bits per radio block for each radio block type can be introduced as an assigned organization channel for the organization of the format conversion.
  • the unrestricted implementation method for ATM cells in radio blocks has the following advantageous properties: If the subscriber bit rate of the radio subscriber is less than or equal to the permissible ATM bit rate of one of the available radio block types, this radio block type is used. In this case, the radio blocks are filled with shortened ATM cells, as described above.
  • the radio blocks are only partially filled with useful information, depending on the data rate of the ATM cells.
  • the radio block type with the next higher allowable ATM bit rate is used for transmission.
  • radio blocks can be combined to form a useful channel in order to realize higher transmission rates. This can be done either by multiplexing in one channel, by occupying several radio blocks in a TDMA system, by several parallel channels of the same frequency in a CDMA system or by several parallel channels of different frequencies in an FDMA system.

Abstract

A method for continuous format conversion of ATM cells with user information into message blocks of a radio interface of a digital radio network with mobile or stationary subscribers linked by radio. Within the message blocks, control blocks with a fixed amount of bits for addressing and control of user data blocks are provided, the message blocks are subdivided into a sufficiently fine sub-frame, and starting times of the user data blocks within a message block are specified in the control blocks. Alternatively, fixed starting times of the user data blocks are specified.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Formatumsetzeinrichtung zur kontinuierlichen Formatumsetzung von ATM-Zellen mit NutzInformationen in Funk- blocke einer Funkschnittstelle eines digitalen FunknetzesMethod and format conversion device for the continuous format conversion of ATM cells with useful information in radio blocks of a radio interface of a digital radio network
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Format- umsetzeinrichtung zur kontinuierlichen Formatumsetzung von ATM (Asynchronous Transfer Mode) -Zellen mit Nutzinformationen in Funkblöcke einer Funkschnittstelle eines digitalen Funknetzes .The invention relates to a method and a format conversion device for the continuous format conversion of ATM (Asynchronous Transfer Mode) cells with useful information in radio blocks of a radio interface of a digital radio network.
Wie aus R.Händel, „Evolution der Netze mit ATM", telcom report 17 (1994), Heft 1, S.8-11, bekannt, werden zukünftige Breitbandnetze, wie z.B. das Breitband- ISDN, auf dem ATM- Prinzip aufbauen. In diesen Netzen werden eine Reihe neuer Dienste möglich sein.As known from R.Händel, "Evolution of the Networks with ATM", telcom report 17 (1994), No. 1, pp. 8-11, future broadband networks, such as broadband ISDN, will be based on the ATM principle. A number of new services will be possible in these networks.
Die gegenwärtig existierenden Mobilfunksysteme wie das GSM (Global System for Mobile Communications) sind jedoch für einen ATM-Verkehr nicht ausgelegt . Auch das DECT (Digital European Cordless Telefon) -Schurlostelephonie-System ist für einen breitbandigen ATM-Verkehr bisher nicht vorgesehen, sondern für einen schnurlosen Teilnehmeranschluß der Sprach- Übertragung hauptsächlich für die Anwendung in Räumen konzipiert.The currently existing mobile radio systems such as GSM (Global System for Mobile Communications) are not designed for ATM traffic. The DECT (Digital European Cordless Telephone) wireless telephony system has not previously been intended for broadband ATM traffic, but rather has been designed for a wireless subscriber connection for voice transmission mainly for use in rooms.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umsetzverfahren anzugeben, mit dem ATM-Zellen unter bestmöglicher Ausnutzung der in der Funkschnittstelle definierten Funkblöcke zu mobilen oder über Funk angebundenen stationären Teilnehmer übertragen werden können.The invention is based on the object of specifying a conversion method with which ATM cells can be transmitted to mobile or radio-connected stationary subscribers with the best possible use of the radio blocks defined in the radio interface.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren nach den Merkmalen des Patentanspruchs l oder 3 und die Format- Umsetzeinrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .According to the invention, this object is achieved by the method according to the features of claim 1 or 3 and the format conversion device according to the features of claim 15 solved. Further developments of the invention result from the subclaims.
Gemäß einer Ausprägung der Erfindung erfolgt eine kontinuier- liehe Formatumsetzung von ATM-Zellen mit NutzInformationen in Funkblöcke einer Funkschnittstelle eines digitalen Funknetzes mit mobilen oder stationären über Funk angeschlossenen Teilnehmern dadurch, daß innerhalb der Funkblöcke Nutzdatenblöcke übertragen werden, in den Funkblöcken Organisationεblöcke mit einem fester Betrag an Bits für eine Adressierung undAccording to one embodiment of the invention, there is a continuous format conversion of ATM cells with useful information into radio blocks of a radio interface of a digital radio network with mobile or stationary subscribers connected via radio by transmitting user data blocks within the radio blocks, organization blocks with a fixed amount in the radio blocks of bits for addressing and
Organisation von Nutzdatenblöcken vorgesehen sind, die Funkblöcke in ein hinreichend feines Subraster unterteilt sind, und in den Organisationsblöcken StartZeitpunkte der Nutz- datenblöcke innerhalb eines Funkblocks festgelegt werden.Organization of user data blocks are provided, the radio blocks are subdivided into a sufficiently fine sub-grid, and start times of the user data blocks within a radio block are defined in the organization blocks.
Durch die Definition der Startzeitpunkte für die Nutzdatenblöcke innerhalb eines Funkblocks ist eine flexible Ausnutzung der Bitrate des Funksystems möglich. Das Subraster - durch Bitpositionen, definierte Bruchteile von Bitpositionen oder Vielfache von Bitpositionen definiert - ermöglicht es, Totzeiten der Nutzdatenblöcke innerhalb eines Funkblocks gering zu halten.By defining the start times for the user data blocks within a radio block, a flexible utilization of the bit rate of the radio system is possible. The sub-grid - defined by bit positions, defined fractions of bit positions or multiples of bit positions - makes it possible to keep dead times of the user data blocks within a radio block to a minimum.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine feste Zahl von Bits des jeweiligen Nutzdatenblocks als zugeordneterAccording to an advantageous embodiment, a fixed number of bits of the respective user data block is assigned
Organisationskanal betrieben, über den alle zur Umsetzung von ATM-Zellen erforderlichen Daten verbindungsbegleitend ausgetauscht werden. Damit ist eine einfach handhabbare Inband- Signalisierung möglich.Organizational channel operated via which all data required for the implementation of ATM cells are exchanged during the connection. This enables easy-to-use in-band signaling.
Ein alternatives, erfindungsgemäßen Verfahren zur kontinuierlichen Formatumsetzung von ATM-Zellen in Funkblöcke sieht vor, innerhalb der Funkblöcke Nutzdatenblöcken zur Übertragung der Nutzinformationen zu schaffen und feste Star - Zeitpunkte der Nutzdatenblöcke festzulegen. Durch die festen StartZeitpunkte der Nutzdatenblöcke wird der Signalisierungs- aufwand verringert. Es kann ein einziger oder mehrere mögliche Startzeitpunkte festgelegt werden.An alternative method according to the invention for the continuous format conversion of ATM cells into radio blocks provides to create useful data blocks for the transmission of the useful information within the radio blocks and to fix fixed start times of the useful data blocks. Due to the fixed start times of the user data blocks, the signaling effort reduced. One or more possible start times can be specified.
Es ist vorteilhaft mehrere Funkblocktypen mit unterschied- liehen Bitraten für die ATM-Zellen innerhalb des Funksystems anzubieten. Es wird so beispielsweise ein Funkblocktyp zur Informationsübertragung verwendet, falls die Bitrate des Nutzdatenblocks größer oder gleich als die Bitrate der ATM- Zellen ist. Alternativ wird ein Funkblocktyp mit der nächst- höheren zulässigen Bitrate zur Übertragung verwendet, falls die Bitrate der Nutzdatenblöcke einer Verkehrsbeziehung kleiner ist als die Bitrate der ATM-Zellen.It is advantageous to offer several types of radio blocks with different bit rates for the ATM cells within the radio system. For example, a radio block type is used for information transmission if the bit rate of the user data block is greater than or equal to the bit rate of the ATM cells. Alternatively, a radio block type with the next higher permissible bit rate is used for transmission if the bit rate of the user data blocks of a traffic relationship is lower than the bit rate of the ATM cells.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Nutzdatenblöcke nur teilweise mit NutzInformationen der ATM- Zellen gefüllt, falls die Bitrate der Nutzdatenblöcke einer Verkehrsbeziehung größer ist als die Bitrate der ATM-Zellen.According to a further advantageous embodiment, the user data blocks are only partially filled with user information of the ATM cells if the bit rate of the user data blocks of a traffic relationship is greater than the bit rate of the ATM cells.
Weiterhin ist es möglich, mehrere Funkblöcke zu einem Nutz- kanal zusammenzufassen, falls die Bitrate der Nutzdatenblöcke einer Verkehrsbeziehung kleiner ist als die Bitrate der ATM- Zellen. Damit wird die dem Teilnehmer zur Verfügung stehende Bitrate entsprechend den Anforderungen der AT -Übertragung vergrößert. Das Zusammenfassen mehrerer Funkblöcke erfolgt durch Multiplexen in einen Kanal, durch Belegung mehrerer Funkblöcke in einem TDMA (time division multiple access) - System, durch mehrere parallele Kanäle gleicher Frequenz in einem CDMA (code division multiple access) -System oder durch mehrere parallele Kanäle unterschiedlicher Frequenz in einem FDMA (frequency division multiple access) -System.Furthermore, it is possible to combine several radio blocks into a user channel if the bit rate of the user data blocks of a traffic relationship is lower than the bit rate of the ATM cells. The bit rate available to the subscriber is thus increased in accordance with the requirements of the AT transmission. Several radio blocks are combined by multiplexing into one channel, by occupying several radio blocks in a TDMA (time division multiple access) system, by several parallel channels of the same frequency in a CDMA (code division multiple access) system or by several parallel channels of different types Frequency in a FDMA (frequency division multiple access) system.
Um neue Dienste, wie z.B. Sprachübertragung, Datendienste und Informationsdienste, für mobile Endgeräte nutzbar zu machen, werden gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ATM-Zellen durch ein ISDN- oder Breitband-ISDN-Übertragungssystem leitungsgebunden übertragen und einer Basisstation für das Funksystem zugeführt . Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei- spielen näher erläutert .In order to make new services, such as voice transmission, data services and information services, usable for mobile terminals, according to a development of the invention, ATM cells are transmitted via an ISDN or broadband ISDN transmission system and are fed to a base station for the radio system. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
Das in FIG 1 dargestellte Mobil- ommunikationssystem ist ein am bekannten GSM-Mobilfunksystem orientiertes Funknetz, das aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC besteht, die untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz oder anderweitigen Netz PSTN herstellen. Weiterhin sind diese Mobil-Vermittlungsstellen MSC mit jeweils zumindest einem Basisstationscontroller BSC verbunden. Jeder Basisstationscontroller BSC ermöglicht wiederum eine Verbindung zu zumindest einer Basisstation BS . Eine solche Basisstation BS ist eine Funkstation, die über eine Funkschnitt- stelle eine Nachrichtenverbindung zu Mobilstationen MS aufbauen kann. In FIG 1 ist beispielhaft eine solche Funkverbindung zu einer Mobilstation MS dargestellt.The mobile communication system shown in FIG. 1 is a radio network based on the known GSM mobile radio system, which consists of a multiplicity of mobile switching centers MSC which are networked with one another or which provide access to a fixed network or other network PSTN. Furthermore, these mobile switching centers MSC are each connected to at least one base station controller BSC. Each base station controller BSC in turn enables a connection to at least one base station BS. Such a base station BS is a radio station which can set up a communication link to mobile stations MS via a radio interface. Such a radio connection to a mobile station MS is shown as an example in FIG.
Die Funkschnittstelle zwischen Basisstation BS und Mobil- Station MS ist nach dem Zeitmultiplexverfahren organisiert. Auf einer Trägerfrequenz werden so beispielsweise acht Zeitlagen bereitgestellt, die für verschiedene Kommunikationsverbindungen und zur Organisation der Funkschnittstelle genutzt werden können. Stellt eine Basisstation auch mehrere Trägerfrequenzen bereit, liegt zusätzlich ein Fre- quenzmultiplex vor.The radio interface between base station BS and mobile station MS is organized according to the time-division multiplex method. For example, eight time slots are provided on a carrier frequency, which can be used for different communication connections and for organizing the radio interface. If a base station also provides several carrier frequencies, there is also a frequency division multiplex.
Gemäß der Erfindung soll eine Formatumsetzung von durch das Festnetz PSTN übermittelte ATM-Zellen in die Funkblöcke der Funkschnittstelle erfolgen. Diese Umsetzung erfolgt in einer Formatumsetzeinrichtung FU, die dem Basisstationscontroller BSC zugeordnet ist . Die Formatumsetzeinrichtung FU kann alternativ auch in einer Mobilvermittlungsstelle MSC oder einer eigenständigen Kodierumsetzeinrichtung realisiert werden. Die technische Realisierung solcher Formatumsetz- einrichtungen FU sind dem Fachmann aus der entsprechenden Fachliteratur bekannt. Besonders relevant ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Formatumsetzung von ATM-Zellen mit Nutzinformationen in Funkblöcke einer Funkschnittstelle für zukünftige Mobilfunk- Standards wie z.B. FPLMTS (Future Public Land Mobile Tele- communication System) und UMTS (Universal Mobile Telecom- munication System) . Diese geplanten Systeme können ent- spechend dem Funknetz nach FIG 1, wie im folgenden gezeigt, augestaltet werden, um einen ATM-Verkehr zu bewältigen. Ebenso ist es vorgesehen, in sogenannten Wireless Access Networks (AN) , also dem Teilnehmeranschluß zu einem stationären Teilnehmer über eine Funkschnittstelle, die beispielsweise ein CDMA-Funkübertragungsverfahren anwendet, die Übertragung von ATM-Zellen mit Bitraten bis 2 Mbit/s zu ermöglichen.According to the invention, a format conversion of ATM cells transmitted by the fixed network PSTN into the radio blocks of the radio interface is to take place. This conversion takes place in a format conversion device FU, which is assigned to the base station controller BSC. The format conversion device FU can alternatively also be implemented in a mobile switching center MSC or in an independent coding conversion device. The technical implementation of such format conversion devices FU are known to the person skilled in the art from the corresponding specialist literature. The method according to the invention for converting the format of ATM cells with useful information into radio blocks of a radio interface for future mobile radio standards such as FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System) and UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) is particularly relevant. These planned systems can be designed in accordance with the radio network according to FIG. 1, as shown below, in order to handle ATM traffic. It is also envisaged to enable the transmission of ATM cells with bit rates up to 2 Mbit / s in so-called wireless access networks (AN), that is, the subscriber connection to a stationary subscriber via a radio interface that uses, for example, a CDMA radio transmission method.
Der Aufbau dieser digitalen Funknetze ist in J.Oudelaar, „Evolution towardε UMTS", PIMRC 94, 5th IEEE International Symp . on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, The Hague, NL, 18.-22. September 1994, S.852-856, undThe structure of these digital radio networks is in J.Oudelaar, "Evolution toward UMTS", PIMRC 94, 5th IEEE International Symp. On Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, The Hague, NL, September 18-22, 1994, p.852 -856, and
M.Lenti, H.Hageman „Paging in UMTS", RACE Mobile Telecommuni- cations Workshop, Vol. 1, Amsterdam, NL, 17.-19. Mai 1994, S.405-410 gezeigt. Die Funkübertragung findet zwischen einer stationären Basisstation und einer Mobilstation bzw. einer zweiten Basisstation statt.M.Lenti, H. Hageman "Paging in UMTS", RACE Mobile Telecommunication Workshop, Vol. 1, Amsterdam, NL, May 17-19, 1994, pp. 405-410. The radio transmission takes place between a stationary base station and a mobile station or a second base station instead.
Das wichtigste Kriterium, um die Übertragungsqualität eines Funkkanals zu beurteilen, ist die Bitfehlerrate BER als Funktion des Geräuschabstandes (Signal-Rausch-Verhältnis) S/N. Für eine bestimmte Bitfehlerrate BER ist ein bestimmtes Signal-Rausch-Verhältnis erforderlich und umgekehrt. Um eine bestimmte Bitfehlerrate nicht zu überschreiten, darf das Signal-Rausch-Verhältnis einen bestimmten Wert nicht unterschreiten. Um die Bitfehlerrate bei einem vorgegebenen Signal -Rausch-Verhältnis zu verkleinern, müssen fehlerreduzierende und automatisch gesteuerte Wiederholungsverfahren, die söge- nannten Automatic Repetition Request Verfahren = ARQ Verfahren, angewendet werden.The most important criterion for assessing the transmission quality of a radio channel is the bit error rate BER as a function of the signal-to-noise ratio S / N. A specific signal-to-noise ratio is required for a specific bit error rate BER and vice versa. In order not to exceed a certain bit error rate, the signal-to-noise ratio must not fall below a certain value. In order to reduce the bit error rate for a given signal-to-noise ratio, error-reducing and automatically controlled repetition methods, the so-called called automatic repetition request procedure = ARQ procedure.
Eine bekannte Technik, die Bitfehlerrate zu verringern, stel- len Fehlerkorrekturverfahren (FEC = Forward Error Correction) dar. Typischerweise werden im Mobilfunk zu diesem Thema sogenannte Convolutional Coding Verfahren mit einer Bitratenerhöhung von etwa 1 : 2 angewendet .A known technique for reducing the bit error rate is represented by error correction methods (FEC = Forward Error Correction). Convolutional coding methods with a bit rate increase of approximately 1: 2 are typically used in this field in mobile radio.
Die Sendesignale von Mobilstation und Basisstation in einem Mobilfunknetz sind entsprechend der Auslegung der Funkschnittstelle typischerweise in definierte Strukturen von Funkblöcken (AIP = Air Interface Packetε) unterteilt. Dies betrifft auch die existierenden Mobilfunksysteme GSM und DECT, die als TDMA-Systeme mehrere Verbindungen auf einem RF- Träger abwickeln. Dies bedeutet, daß zwischen den Funkblöcken einer Verkehrsbeziehung andere Verbindungen abgewickelt werden und somit zwischen den Funkblöcken einer Verkehrsbeziehung Pausen entstehen, die von der Zahl der Gesamtverbin- düngen pro Träger abhängen. Andere Systeme wenden CDMA- Verfahren an, bei denen viele Verkehrsbeziehungen mit gespreizten Signalen gleichzeitig und lückenlos in kontinuierlicher Folge und ohne Zwischenpausen übertragen werden. Das uncodierte Grundschema der Funkblockstruktur ist bei beiden Übertragungsarten gleich.The transmission signals from the mobile station and base station in a mobile radio network are typically divided into defined structures of radio blocks (AIP = Air Interface Packet) according to the design of the radio interface. This also applies to the existing GSM and DECT mobile radio systems, which as TDMA systems handle several connections on one RF carrier. This means that other connections are processed between the radio blocks of a traffic relationship and thus pauses occur between the radio blocks of a traffic relationship which depend on the number of total connections per carrier. Other systems use CDMA methods, in which many traffic relationships with spread signals are transmitted simultaneously and without gaps in a continuous sequence and without pauses. The uncoded basic scheme of the radio block structure is the same for both types of transmission.
Ein Funkblock AIP mit der Dauer TAIP besteht aus drei Teilen: Dem Nutzdatenblock NPLD , der die zu übertragenden Daten (NutzInformationen - z.B. Sprachinformationen) und evtl. einen Organisationsblock enthält, die Präambel T3mR , dieA radio block AIP with the duration T AIP consists of three parts: the user data block N PLD , which contains the data to be transmitted (user information - for example voice information) and possibly an organizational block, the preamble T3 mR , the
Synchronisations- und Steuerdaten enthält, und dem Restblock N TAILI der für die Fehlersicherung (FEC) und ggf. beim TDMA- Verfahren mindestens teilweise für signallose Schaltzeiten (z.B. Sender Ein-Ausschalten, Zeit-Vorhalt und Schutzzeit) vorgesehen ist. Weiterhin sollen nun zwei Typen von Funkblöcken AIP näher betrachtet werden, die beispielsweise bei einem AN-Konzept vorgesehen sind:Contains synchronization and control data, and the remaining block N TAIL I which is provided for error protection (FEC) and possibly for the TDMA method at least partially for signalless switching times (eg switching the transmitter on and off, time reserve and protection time). Furthermore, two types of AIP radio blocks are now to be considered, which are provided for example in an AN concept:
Typ 1: Alle Funkblöcke AIP haben die selbe zeitliche Länge, z.B. von TAIP = 5 ms . Die Präambel ist 6 Bit lang und der Restblock ist gleich Null. Der Unterschied zwischen möglichen Funkblöcken AIP besteht darin, daß die Zahl der Bits, aus denen der Nutzdatenblock (Informationsteil) besteht, von der Bitrate des zu übertragenden Dienstes abhängt, siehe Tabelle 1.Type 1: All AIP radio blocks have the same length of time, eg T AIP = 5 ms. The preamble is 6 bits long and the remaining block is zero. The difference between possible AIP radio blocks is that the number of bits that make up the user data block (information part) depends on the bit rate of the service to be transmitted, see Table 1.
Typ 2: Alle Funkblöcke AIP haben die gleiche Anzahl von Bits, z.B. 160 Nutzbits, eine Präambel von 15 Bit und einen Rest- block von 6 Bit. Sie unterscheiden sich in ihrer zeitlichen Dauer, siehe Tabelle 2, entsprechend der zu übertragenden Bitraten der Teilnehmer. Dazu soll angemerkt werden, daß es zur Realisierung eines ISDN-Anschlusses notwendig ist, zwei Kanäle mit je 64 Kbit/s und einen Kanal mit 16 Kbit/s per Multiplexbildung zusammenzufassen.Type 2: All AIP radio blocks have the same number of bits, e.g. 160 useful bits, a preamble of 15 bits and a remaining block of 6 bits. They differ in their duration, see Table 2, according to the bit rates of the participants to be transmitted. It should be noted that to implement an ISDN connection, it is necessary to combine two channels with 64 Kbit / s each and one channel with 16 Kbit / s by multiplexing.
Es sind zwei Typen von ATM-Zellen vorgesehen, eine normale und eine verkürzte ATM-Zelle. Um verkürzte ATM-Zellen über Funkschnittstellen zu übertragen, ist es, wie aus der Europäischen Patentschrift EP 0 616 480 bekannt, zweckmäßig, nur 16 Bit = 2 Byte der ATM-Präambel zu übertragen. Deswegen besteht die verkürzte ATM-Zelle aus insgesamt 400 Bit (48 + 2 = 50 Byte) anstelle von 424 Bit (53 Byte) für die normale ATM-Zelle.There are two types of ATM cells, a normal and a shortened ATM cell. In order to transmit shortened ATM cells via radio interfaces, it is expedient, as is known from European Patent EP 0 616 480, to transmit only 16 bits = 2 bytes of the ATM preamble. Therefore, the shortened ATM cell consists of a total of 400 bits (48 + 2 = 50 bytes) instead of 424 bits (53 bytes) for the normal ATM cell.
Um ATM-Zellen über Funkschnittstellen zu übertragen, muß eine Umsetzung der Blockformate erfolgen. Eine erfindungsgemäße Möglichkeit stellt die Zellenteilung der ATM-Zellen dar.In order to transmit ATM cells via radio interfaces, the block formats must be converted. One possibility according to the invention is the cell division of the ATM cells.
Bei Anwendung der ATM-Zellenteilung werden die verkürzten ATM-Zellen in gleichgroße Teile unterteilt und gleichmäßig über die Funkblöcke AIP verteilt . Tabelle 6 und 7 zeigen die Eigenschaf en für die vorher diskutierten beiden Gruppen von Funkblöcken AIP. Für die erste Gruppe von Funkblöcken AIP mit gleicher zeitlicher Dauer und z.B. 360 Bit Nutzinformation wird eine verkürzte ATM-Zelle mit einer Länge von 50 Byte = 400 Bit, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, in zwei Teile von je 200 Bit unterteilt und jeder Teil einem Funkblock AIP zugeordnet. Somit können pro Funkblock AIP jeweils nur 200 der 360 verfügbaren Bit genutzt werden und folglich entsteht ein Anteil von 44,4% an Leerbits.When using the ATM cell division, the shortened ATM cells are divided into parts of equal size and distributed evenly over the radio blocks AIP. Tables 6 and 7 show the Properties for the previously discussed two groups of AIP radio blocks. For the first group of radio blocks AIP with the same duration and for example 360 bit useful information, a shortened ATM cell with a length of 50 bytes = 400 bits, as shown in FIG. 2, is divided into two parts of 200 bits each and each Part of a radio block assigned to AIP. This means that only 200 of the 360 available bits can be used for each AIP radio block, resulting in a 44.4% share of empty bits.
Für die zweite Gruppe von Funkblöcken AIP mit gleicher Anzahl von beispielsweise je 160 Nutzbits werden drei Funkblöcke AIP mit einer Übertragungskapazität von 480 Bit für eine verkürzte ATM-Zelle von 400 Bit benötigt. Damit beträgt nun der Leerbitanteil 1 - 400/480 = 0,167 bzw. 16,7%. Die übrigen Eigenschaften sind in Tabelle 7 dargestellt.For the second group of radio blocks AIP with the same number of 160 useful bits, for example, three radio blocks AIP with a transmission capacity of 480 bits are required for a shortened ATM cell of 400 bits. The empty bit content is now 1 - 400/480 = 0.167 or 16.7%. The other properties are shown in Table 7.
Aufgrund der Tatsache, daß die derzeit in Funkschnittstellen definierten Funkblöcke AIP gemäß ihrer Größe nur teilweise zu verkürzten ATM-Zellen passen, ist das Zellenteilungsschema in diesen Fällen weniger effizient.Due to the fact that the radio blocks AIP currently defined in radio interfaces only partially fit to shortened ATM cells according to their size, the cell division scheme is less efficient in these cases.
Die Umsetzung des Formats von ATM-Zellen in Funkblöcke AIP soll grundsätzlich kontinuierlich und so schnell wie möglich erfolgen. Wenn z.B. die Nutzbitrate des Funkteilnehmers mit der Nutzbitrate des ATM-Teilnehmers gleich ist, werden die Funkblöcke AIP vollständig aufgefüllt. Wenn nicht, werden die Funkblöcke AIP, abhängig von der Datenrate und den Startzeit- punkten der ATM-Zellen nur teilweise gefüllt. Um den Start- Zeitpunkt einer verkürzten ATM-Zelle in einem Funkblock AIP zu finden, muß innerhalb des Funkblocks AIP eine zusätzliche Information übertragen werden.The implementation of the format of ATM cells in AIP radio blocks should in principle be carried out continuously and as quickly as possible. If e.g. If the useful bit rate of the radio subscriber is the same as the useful bit rate of the ATM subscriber, the radio blocks AIP are completely filled. If not, the radio blocks AIP are only partially filled, depending on the data rate and the start times of the ATM cells. In order to find the start time of a shortened ATM cell in a radio block AIP, additional information must be transmitted within the radio block AIP.
Nachfolgend werden nun zwei Gruppen von Funkblöcken AIP betrachtet. Tabelle 3 zeigt die verschiedenen Parameter der ersten Gruppe von Funkblöcken AIP, die eine gleiche zeitliche Länge besitzen und in Tabelle 1 vorgestellt wurden. Die zweite Spalte zeigt die in die NutzInformation eingefügte Startinformation des verkürzten Funkblockε AIP. Um z.B. eine Position innerhalb von 180 Bit zu adressieren, ist eine 8 Bit-Adresse erforderlich. Somit sind für diesen Zweck 4,4% der Übertragungskapazität vergeben und es können im Nutz- datenblock nur 172 Bit innerhalb von 5 ms für die Übertragung von ATM-Daten benutzt werden. Daraus resultiert eine maximale über den Funkweg übertragbare ATM-Bitrate von 172 Bit / 5 ms = 34,4 Kbit/s. Die maximal zulässige ATM-Teilnehmerbitrate ist aber bereits ohne Anwendung von ARQ für die Übertragung von verkürzten ATM-Zellen, nochmal um den Faktor 48: (48+2) Byte = 384:400 Bit = 0,96 reduziert. Sie beträgt in diesem Fall 33.024 Kbit/s und ist in Tabelle 3, letzte Spalte aufgeführt .Two groups of AIP radio blocks are now considered. Table 3 shows the various parameters of the first group of AIP radio blocks, which have the same length of time and were presented in Table 1. The second column shows the start information of the shortened radio block AIP inserted in the user information. For example, to address a position within 180 bits, an 8 bit address is required. This means that 4.4% of the transmission capacity has been allocated for this purpose and only 172 bits can be used within 5 ms for the transmission of ATM data in the user data block. This results in a maximum ATM bit rate that can be transmitted via the radio path of 172 bits / 5 ms = 34.4 Kbit / s. However, the maximum permissible ATM subscriber bit rate is already reduced again by the factor 48: (48 + 2) bytes = 384: 400 bits = 0.96 without the use of ARQ for the transmission of shortened ATM cells. In this case it is 33,024 Kbit / s and is listed in Table 3, last column.
Tabelle 4 zeigt verschiedene Parameter der zweiten Gruppe von Funkblöcken AIP, die eine gleiche Anzahl von Bits aufweisen und in Tabelle 2 vorgestellt wurden. Um innerhalb der Nutzinformation eine Position zu adressieren, ist eine Adresse von 8 Bit erforderlich. Dies bedeutet, daß 5% der Übertragungskapazität für die Adressierung aufgewendet werden müssen. Folglich können nur 152 Bit für die Übertragung von ATM-Daten genutzt werden; bei einer ATM-Bitrate von 3,8 Kbit/s. Dies erfordert einen Funkblock AIP mit einer Dauer von 152 Bit / 3,8 Kbit/s = 40 ms. Auch hierbei ist die maximal zulässigeTable 4 shows various parameters of the second group of radio blocks AIP, which have an equal number of bits and were presented in Table 2. In order to address a position within the user information, an address of 8 bits is required. This means that 5% of the transmission capacity has to be used for addressing. As a result, only 152 bits can be used for the transmission of ATM data; at an ATM bit rate of 3.8 Kbit / s. This requires an AIP radio block with a duration of 152 bits / 3.8 kbps = 40 ms. Here, too, is the maximum allowable
ATM-Teilnehmerbitrate für die Übertragung von verkürzten ATM- Zellen ohne Anwendung von ARQ um den Faktor 0,96 auf 3,648 Kbit/s reduziert und in der letzten Spalte von Tabelle 4 aufgeführt .ATM subscriber bit rate for the transmission of shortened ATM cells without the use of ARQ reduced by the factor 0.96 to 3.648 Kbit / s and listed in the last column of Table 4.
Für ein uneingeschränktes Umsetzungsschema für ATM-Zellen in Funkblöcke AIP beliebiger Funkschnittstellen wird nach einer Ausprägung der Erfindung ein Subraster innerhalb des Nutz- datenblocks (Informationsteils) der Funkblöcke zur Wahr- nehmung beliebiger Startzeitpunkte eingesetzt. Damit erfolgt die Formatumsetzung der ATM-Zellen in die Strukturen der Funkblöcke AIP ohne Zeitverzug. Ein fester Betrag von Bits pro Funkblock AIP wird dabei für die Adressierung und Organisation der Formatumsetzung verwendet.For an unrestricted implementation scheme for ATM cells in radio blocks AIP of any radio interfaces, according to one embodiment of the invention, a sub-grid is used within the user data block (information part) of the radio blocks to perceive any start times. The format conversion of the ATM cells into the structures of the radio blocks AIP thus takes place without a time delay. A fixed amount of bits per AIP radio block is used for addressing and organizing the format conversion.
Bei der Anwendung eines uneingeschränkten Umsetzungssche as hat jeder Funkblock AIP in seinem Informationsteil ein festes, zeitliches Subraster von Positionen an denen eine verkürzte ATM-Zelle beginnen kann. Dieses Subraster startet immer am Beginn eines Informationsteils. Da jeweils nur Vielfache dieses Subraster für den Start einer Datenüber- tragung benutzt werden können, ist ein hinreichend feinstufiges Subraster erforderlich.When using an unrestricted implementation scheme, each radio block AIP has in its information part a fixed, temporal sub-grid of positions at which a shortened ATM cell can begin. This sub-grid always starts at the beginning of an information section. Since only multiples of this sub-grid can be used to start a data transfer, a sufficiently fine-grained sub-grid is required.
Um bei der Datendetektion den Anfang einer verkürzten ATM- Zelle zu finden, ist weniger Adressierungsaufwand nötig als beim oben beschriebenen kontinuierlichen Umsetzungs-Schema. Jedoch sind einige Bits pro Funkblock zur fortlaufenden Kennzeichnung der Subrasterpositionen erforderlich. Während der Übertragung muß aus Gründen der vom Prinzip her notwendigen Zwischenspeicherung eine minimale SignalVerzögerung in der Größe eines Elements des Subrasters in Kauf genommen werden.In order to find the beginning of a shortened ATM cell in data detection, less addressing effort is required than in the continuous conversion scheme described above. However, a few bits per radio block are required to continuously identify the sub-grid positions. During the transmission, a minimal signal delay in the size of an element of the sub-grid must be accepted for reasons of the intermediate storage which is necessary in principle.
Bei Anwendung einer Rasterlänge von 8 Bit für die erste Gruppe von Funkblöcken AIP, entstehen die Parameter, die in Tabelle 5 ausgeführt sind. Für einen Nutzdatenblock von 180 Bit ist z.B. eine 5 Bit-Adresse zur fortlaufenden Kennzeichnung des Subrasters erforderlich. Damit stehen 175 Bit für die NutzInformation zur Verfügung. Die größte durch 8 Bit = 1 Byte dividierbare Zahl unter der Zahl 175 (= 180 verfüg- bare Bits - 5 Adressierungsbits) ist die Zahl 168, die eine Differenz von 175 - 168 = 7 Leerbits aufweist. Verglichen mit dem vorher beschriebenen kontinuierlichen Umsetzungs-Schema sind die Eigenschaften dieses uneingeschränkten Umsetzungs- Schemas für die letzten drei Typen mit einer Nutzinformation von 360, 720 und 1440 Bit günstiger. Wenn man das uneingeschränkte Umsetzungsverfahren mit einer Subrastergröße von 8 Bit auf die in Tabelle 2 dargestellten Funkblöcke AIP mit konstanter Anzahl von Bits anwendet, entstehen bei einer Adresse von 5 Bit 3 Leerbit, also eine Summe von 8 Bit, in einer NutzInformation von 160 Bit. Da dies wiederum 5% der Nutzinformation ist, sind in diesem Beispiel die Eigenschaften verglichen mit dem kontinuierlichen Umsetzverfahren gleich.When using a grid length of 8 bits for the first group of radio blocks AIP, the parameters are created, which are set out in Table 5. For a user data block of 180 bits, for example, a 5 bit address is required for the continuous identification of the sub-grid. 175 bits are thus available for the user information. The largest number that can be divided by 8 bits = 1 byte among the number 175 (= 180 available bits - 5 addressing bits) is the number 168, which has a difference of 175 - 168 = 7 empty bits. Compared to the continuous implementation scheme described above, the properties of this unrestricted implementation scheme are more favorable for the last three types with a useful information of 360, 720 and 1440 bits. If you apply the unrestricted conversion method with a sub-grid size of 8 bits to the radio blocks AIP shown in Table 2 with a constant number of bits, 3 bits with an address of 5 bits, i.e. a total of 8 bits, result in a useful information of 160 bits. Since this is again 5% of the useful information, in this example the properties are the same compared to the continuous conversion process.
Grundsätzlich bietet das uneingeschränkte Umsetzungsverfahren den Vorteil, daß die im Funknetz vom ISDN-Netz eintreffenden ATM-Zellen nur mit einer Verzögerung von maximal 8 Bit in das Protokoll der Funkübertragung eingefügt werden.Basically, the unrestricted implementation method has the advantage that the ATM cells arriving from the ISDN network in the radio network are only inserted into the radio transmission protocol with a delay of up to 8 bits.
Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, eine feste Zahl von Bits des Nutzdatenblocks als zugeordneten Organisationskanal zur Übertragung aller verbindungsbegleitenden Daten zu verwenden .According to the invention, it is further proposed to use a fixed number of bits of the user data block as the assigned organizational channel for the transmission of all data accompanying the connection.
Für die erste Gruppe von Funkblöcken AIP mit gleicher Dauer TAIP kann, für die Organisation der Formatumsetzung, als zugeordneter Organisationskanal ein Unterblock von z.B. 20 Bit pro Funkblock für jeden Funkblocktyp eingeführt werden. Die effektive Bitrate dieses Organisationskanals beträgt unter den getroffenen Annahmen: 20 Bit / 5 ms = 4 Kbit/s. Tabelle 8 zeigt für dieses Beispiel die Eigenschaften.For the first group of radio blocks AIP with the same duration T AIP , a sub-block of, for example, 20 bits per radio block for each radio block type can be introduced as an assigned organization channel for the organization of the format conversion. The effective bit rate of this organizational channel is 20 Bit / 5 ms = 4 Kbit / s based on the assumptions made. Table 8 shows the properties for this example.
Durch die Anwendung der Umsetzung mit fest zugeteiltem Organisationskanal, sind die Eigenschaften in Tabelle 8 nur unwesentlich ungünstiger als bei kontinuierlicher Umsetzung in Tabelle 3. Es besteht jedoch eine klare Unterteilung in NutzInformation und Organisationsinformation, die sich bei der Handhabung der Formatumsetzung als sehr vorteilhaft erweist .By using the implementation with a permanently assigned organizational channel, the properties in Table 8 are only marginally less favorable than with continuous implementation in Table 3. However, there is a clear subdivision into useful information and organizational information, which proves to be very advantageous when handling the format implementation.
Das uneingeschränkte Umsetzungsverfahren für ATM-Zellen in Funkblöcke besitzt folgende vorteilhafte Eigenschaften: Wenn die Teilnehmerbitrate des Funkteilnehmers geringer oder gleich der zulässigen ATM-Bitrate eines der verfügbaren Funkblocktypen ist, wird dieser Funkblocktyp verwendet. Die Funkblöcke werden in diesem Fall mit verkürzten ATM-Zellen aufgefüllt, wie oben beschrieben.The unrestricted implementation method for ATM cells in radio blocks has the following advantageous properties: If the subscriber bit rate of the radio subscriber is less than or equal to the permissible ATM bit rate of one of the available radio block types, this radio block type is used. In this case, the radio blocks are filled with shortened ATM cells, as described above.
Wenn die ATM-Teilnehmerbitrate niedriger ist als die zulässige ATM-Bitrate des niedrigsten verfügbaren Funkblocktyps, werden die Funkblöcke, abhängig von der Datenrate der ATM- Zellen, nur teilweise mit NutzInformation gefüllt.If the ATM subscriber bit rate is lower than the permissible ATM bit rate of the lowest available radio block type, the radio blocks are only partially filled with useful information, depending on the data rate of the ATM cells.
Wenn die ATM-Teilnehmerbitrate die zulässige Bitrate eines Funkblocktyps überschreitet, wird der Funkblocktyp mit der nächsthöheren zulässigen ATM-Bitrate zur Übertragung verwendet .When the ATM subscriber bit rate exceeds the allowable bit rate of a radio block type, the radio block type with the next higher allowable ATM bit rate is used for transmission.
Wenn die erforderliche Übertragungsrate höher ist als die maximal in den Funkblöcken übertragbare Bitrate, können mehrere Funkblocktypen zu einem Nutzkanal zusammengefaßt werden, um höhere Ubertragungsraten zu realisieren. Dies kann entweder durch Multiplexbildung in einen Kanal, durch Belegung mehrerer Funkblöcke in einem TDMA-System, durch mehrere parallele Kanäle gleicher Frequenz in einem CDMA- System oder durch mehrere parallele Kanäle unterschiedlicher Frequenz in einem FDMA-System erfolgen. If the required transmission rate is higher than the maximum bit rate that can be transmitted in the radio blocks, several types of radio blocks can be combined to form a useful channel in order to realize higher transmission rates. This can be done either by multiplexing in one channel, by occupying several radio blocks in a TDMA system, by several parallel channels of the same frequency in a CDMA system or by several parallel channels of different frequencies in an FDMA system.
Tabelle 1Table 1
Tabelle 2Table 2
Tabelle 3Table 3
Tabelle 5Table 5
Tabelle 6 Table 6
Tabelle 7Table 7

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur kontinuierlichen Formatumsetzung von ATM- Zellen mit Nutzinformationen in Funkblöcke (AIP) einer Funk- Schnittstelle eines digitalen Funknetzes mit über Funk angeschlossenen Teilnehmern, wobei1. Method for continuous format conversion of ATM cells with useful information in radio blocks (AIP) of a radio interface of a digital radio network with participants connected via radio, where
- innerhalb der Funkblöcke (AIP) Nutzdatenblöcke (NPLD) übertragen werden, - Organisationsblöcke (NHDR) in den Funkblöcken (AIP) mit einem festen Betrag an Bits für eine Adressierung und Organisation der Nutzdatenblöcke (NPLD) vorgesehen sind, und- User data blocks (N PLD ) are transmitted within the radio blocks (AIP), - Organization blocks (N HDR ) are provided in the radio blocks (AIP) with a fixed amount of bits for addressing and organizing the user data blocks (N PLD ), and
- die Funkblöcke (AIP) in ein hinreichend feines Subraster unterteilt sind, bei dem in den Organisationsblöcken (NHDR) Startzeitpunkte der Nutzdatenblöcke (NPLD) innerhalb eines Funkblocks (AIP) festgelegt werden.- The radio blocks (AIP) are subdivided into a sufficiently fine sub-grid, in which start times of the user data blocks (N PLD ) within a radio block (AIP) are defined in the organizational blocks (N HDR ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine feste Zahl von Bits des jeweiligen Nutzdatenblocks (NPLD) als zugeordneter Organisationskanal betrieben wird, über den alle zur Umsetzung von ATM-Zellen erforderlichen Daten verbindungsbegleitend ausgetauscht werden.2. The method according to claim 1, in which a fixed number of bits of the respective user data block (N PLD ) is operated as an assigned organizational channel, via which all data required for converting ATM cells are exchanged during the connection.
3. Verfahren zur kontinuierlichen Formatumsetzung von ATM- Zellen mit Nutzinformationen in Funkblöcke (AIP) einer Funkschnittstelle eines digitalen Funknetzes mit über Funk angeschlossenen Teilnehmern, wobei innerhalb der Funkblöcke (AIP) Nutzdatenblöcken (NPLD) zur Übertragung der NutzInformationen vorgesehen sind, und feste Startzeitpunkte der Nutzdatenblöcke (NP D) festgelegt sind.3. Method for the continuous format conversion of ATM cells with user information in radio blocks (AIP) of a radio interface of a digital radio network with subscribers connected via radio, user data blocks (N PLD ) for transmitting the user information being provided within the radio blocks (AIP), and fixed starting times the user data blocks (N PD ) are defined.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Nutzdatenblöcke (NPLD) der Funkblöcke (AIP) in ein hinreichend feines Subraster unterteilt sind, und Startzeitpunkte der Nutzdatenblöcke (NPLD) innerhalb eines Funkblocks (AIP) festgelegt werden.4. The method according to claim 3, wherein the user data blocks (N PLD ) of the radio blocks (AIP) are divided into a sufficiently fine sub-grid, and Starting times of the user data blocks (N PLD ) within a radio block (AIP) can be defined.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Funkblocktypen mit unterschiedlichen Bitraten für die ATM-Zellen angeboten werden.5. The method according to any one of the preceding claims, in which several radio block types are offered with different bit rates for the ATM cells.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Funkblocktyp zur Datenübertragung verwendet wird, falls die Bitrate der Nutzdatenblöcke (NPLD) einer Verkehrsbeziehung größer oder gleich der Bitrate der ATM-Zellen ist.6. The method according to claim 5, in which a radio block type is used for data transmission if the bit rate of the user data blocks (N PLD ) of a traffic relationship is greater than or equal to the bit rate of the ATM cells.
7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Funkblocktyp mit der nächsthöheren zulässigen Bitrate zur Übertragung verwendet wird, falls die Bitrate der Nutzdatenblöcke (NPLD) einer Verkehrsbeziehung kleiner ist als die Bitrate der ATM-Zellen.7. The method according to claim 5, in which a radio block type with the next higher permissible bit rate is used for transmission if the bit rate of the user data blocks (N PLD ) of a traffic relationship is smaller than the bit rate of the ATM cells.
8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Nutzdatenblöcke (NPLD) nur teilweise mit Nutz- informationen der ATM-Zellen gefüllt werden, falls die Bitrate der Nutzdatenblöcke (NPLD) einer Verkehrsbeziehung größer ist als die Bitrate der ATM-Zellen.8. The method according to claim 5, wherein the user data blocks (N PLD ) are only partially filled with user information of the ATM cells if the bit rate of the user data blocks (N PLD ) of a traffic relationship is greater than the bit rate of the ATM cells.
9. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem mehrere Funkblöcke (AIP) zu einem Nutzkanal zusammengefaßt werden, falls die Bitrate des Nutzdatenblocks (NPLD) kleiner ist als die Bitrate der ATM- Zellen.9. The method according to claim 5, in which a plurality of radio blocks (AIP) are combined to form a user channel if the bit rate of the user data block (N PLD ) is lower than the bit rate of the ATM cells.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Zusammenfassung durch Multiplexen in einen Kanal erfolgt .10. The method according to claim 9, wherein the combination is carried out by multiplexing into one channel.
11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Zusammenfassung durch Belegung mehrerer Funkblöcke (AIP) in einem TDMA-System erfolgt. 11. The method according to claim 9, wherein the combination is carried out by occupying several radio blocks (AIP) in a TDMA system.
12. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Zusammenfassung durch mehrere parallele Kanäle gleicher Frequenz in einem CDMA-System erfolgt.12. The method according to claim 9, wherein the combination is carried out by several parallel channels of the same frequency in a CDMA system.
13. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Zusammenfassung durch mehrere parallele Kanäle unterschiedlicher Frequenz in einem FDMA-System erfolgt.13. The method according to claim 9, wherein the combination is carried out by several parallel channels of different frequencies in an FDMA system.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ATM-Zellen durch ein ISDN- oder Breitband- ISDN- Übertragungssystem übertragen werden.14. The method according to any one of the preceding claims, in which the ATM cells are transmitted by an ISDN or broadband ISDN transmission system.
15. Formatumsetzeinrichtung (FU) zur Formatumsetzung von ATM- Zellen mit Nutzinformationen in Funkblöcke (AIP) einer Funk- Schnittstelle eines digitalen Funknetzes mit über Funk angeschlossenen Teilnehmern, wobei innerhalb der Funkblöcke (AIP) Nutzdatenblöcke (NPLD) übertragen werden, und die Formatumsetzeinrichtung (FU) derartig ausgestaltet ist, - daß Organisationsblöcke (NHDR) in den Funkblöcken (AIP) mit einem festen Betrag an Bits für eine Adressierung und Organisation der Nutzdatenblöcke (NP D) vorgesehen sind, - daß die Funkblöcke (AIP) in ein hinreichend feines Subraster unterteilt sind, - daß in den Organisationsblöcken (NHDR) StartZeitpunkte der Nutzdatenblöcke (NPLD) innerhalb eines Funkblocks (AIP) festgelegt sind. 15. Format conversion device (FU) for the format conversion of ATM cells with useful information in radio blocks (AIP) of a radio interface of a digital radio network with subscribers connected via radio, with user data blocks (N PLD ) being transmitted within the radio blocks (AIP), and the format conversion device (FU) is designed such that - organization blocks (N HDR ) are provided in the radio blocks (AIP) with a fixed amount of bits for addressing and organizing the user data blocks (N PD ), - that the radio blocks (AIP) are sufficient sub-grid are divided, - that start times of the user data blocks (N PLD ) within a radio block (AIP) are defined in the organizational blocks (N HDR ).
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