EP1486084A1 - Informationsübertragung in einem funkkommunikationssystem auf internetprotokollbasis - Google Patents

Informationsübertragung in einem funkkommunikationssystem auf internetprotokollbasis

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EP1486084A1
EP1486084A1 EP03712025A EP03712025A EP1486084A1 EP 1486084 A1 EP1486084 A1 EP 1486084A1 EP 03712025 A EP03712025 A EP 03712025A EP 03712025 A EP03712025 A EP 03712025A EP 1486084 A1 EP1486084 A1 EP 1486084A1
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EP
European Patent Office
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channel
base station
information
radio
connection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03712025A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Enric Mitjana
Maximilian Riegel
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP03712025A priority Critical patent/EP1486084A1/de
Priority to EP11010200.1A priority patent/EP2490394A3/de
Publication of EP1486084A1 publication Critical patent/EP1486084A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting information in a communication system with at least two communicating devices according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a communication system according to the preamble of claim 10.
  • the radio communication systems are of great importance due to the mobility of the participants.
  • information for example voice, image information, video information, SMS [Short Message Service] or other data
  • information is transmitted with the aid of electromagnetic waves via a radio interface between the sending and receiving station (base station or subscriber station).
  • the electromagnetic waves are emitted at carrier frequencies that lie in the frequency band provided for the respective system. Frequencies at 900, 1800 and 1900 MHz are used for the introduced GSM mobile radio system (Global System for Mobile Communication).
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • the access of stations to the common radio resources of the transmission medium is regulated in these radio communication systems by multiple access methods (Multiple Access, MA).
  • each transmit and receive frequency band is divided into time slots, with one or more cyclically repeated time slots being allocated to the stations.
  • the radio resource time is separated station-specifically by TDMA.
  • FDMA frequency domain multiple access methods
  • the entire frequency range is divided into narrow-band areas, with one or more narrow-band frequency bands assigned to the stations.
  • FDMA frequency domain multiple access methods
  • the radio resource frequency is separated on a station-specific basis.
  • CDMA code area multiple access methods
  • the spreading code which consists of many individual so-called chips, encodes the power / information to be transmitted in a station-specific manner, as a result of which the power to be transmitted is randomly spread over a large frequency range due to the code.
  • the spreading codes used by different stations within a cell / base station are mutually orthogonal or essentially orthogonal, as a result of which a receiver recognizes the signal power intended for it and suppresses other signals.
  • CDMA the radio resource power is separated by spreading codes on a station-specific basis.
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access methods
  • the data are transmitted in broadband, the frequency band being divided into equidistant, orthogonal subcarriers, so that the simultaneous phase shift of the subcarriers spans a two-dimensional data flow in the time-frequency range.
  • OFDM separates the radio resource frequency using station-specific orthogonal subcarriers.
  • the combined data symbols transmitted on the orthogonal subcarriers during a time unit are referred to as OFDM symbols.
  • the multiple access methods can be combined. Many radio communication systems use a combination of the TDMA and FDMA methods, with each narrowband frequency band being divided into time slots.
  • the TDD mode is characterized in particular by the fact that a common frequency band for both signal transmission in uplink 2716
  • Downlink is used as the FDD mode bertragungscardien for the two Ü each uses a different frequency band.
  • information can be transmitted channel-switched (CS circuit switched) or packet switched (PS packet switched).
  • CS circuit switched channel-switched
  • PS packet switched packet switched
  • connection between the at least two communicating devices for information transmission takes place at least via a radio communication interface of a radio communication system with a plurality of base stations networked with one another via a base station network.
  • the connection is carried out using channels divided into hierarchical protocol layers. These layers are described, for example, in the ISO / OSI reference model, which was created for the extensive standardization of communication systems.
  • a mobile terminal as a communicating device on one side of the radio interface and a base station connected to a core network via the base station network.
  • BTS Base Transceiver Station
  • Node B in the UMTS system
  • AP Access Point
  • Modern mobile communication systems such as GPRS (General Packet Radio Service) or UMTS are based on proprietary protocols to ensure high mobility to be able to ask. This leads to disadvantages in particular in hybrid communication systems, which are composed of communication systems that are in themselves functioning properly.
  • the proprietary radio communication protocols are not IP-transparent (Internet Protocol). Because of the different types of protocols, an end-to-end connection based on the Internet protocol is therefore not possible.
  • a radio connection via the radio interface from a base station to a mobile terminal can be held in a specific radio channel (e.g. frequency), although a better quality of the radio connection could be ensured in another available radio channel (e.g. with a different frequency).
  • a specific radio channel e.g. frequency
  • another available radio channel e.g. with a different frequency
  • the present invention is therefore based on the object of demonstrating a method and a communication system of the type mentioned at the outset by which the communication can be improved.
  • the quality of the radio connection should be taken into account as far as possible.
  • At least one channel for the radio connection between a communicating device and at least one base station is given channel-specific information to a higher hierarchical channel, which is an Internet protocol-based channel for the overall connection between the at least two communicating devices.
  • the channel-specific information includes, in particular, layer-specific information which, for example, according to the ISO / OSI model, is not intended to be passed on and / or processed to higher layers, but is only used for information in the same and / or possibly lower layers.
  • the invention therefore means a certain break with the strict system architecture of the protocol layers.
  • the information to be passed on to hierarchically higher channels or layers relates primarily to information from layer 1 and / or layer 2 according to the ISO / OSI model.
  • the hierarchically higher channel or channels to which the information from hierarchically subordinate channels are transmitted according to the invention relate in particular to layer 4 or higher layers according to the ISO / OSI model.
  • the hierarchically higher layer can act proactively, so that overall there is a quick and effective possibility for the communication system to maintain or establish the best connection, if for example, there are signs of a loss in quality with regard to the radio connection.
  • bit transmission channel-specific information about the physical radio connection between a communicating device and at least one base station and on a hierarchically higher, Internet protocol-based channel are given. This means that layer 1 information is transmitted to higher layers.
  • channel-specific information is given to the hierarchically higher, Internet protocol-based channel from a data link layer channel for securing the radio connection between a communicating device and at least one base station.
  • layer 2 information is transmitted to higher layers.
  • the data link layer can, for example, fall into the sub-layers Medium Access Control (MAC), Radio Link Control (RLC), Packet Data Convergence Protocol (PDCP) and Broadcast / Multicast Control (BMC).
  • MAC Medium Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • BMC Broadcast / Multicast Control
  • the information given to hierarchically higher channels can in principle include and contain all suitable information.
  • parameter information relating to the radio connection between the communicating device and the base station can be transmitted to higher layers.
  • information about the quality of service (QoS Quality of Service) of the radio connection can be affected.
  • the parameter information can in particular contain measurement results - for example from measurements of the radio channel quality.
  • the information can also relate to calculations from information relating to the radio connection between the communicating device and the base station. In particular, calculations that are carried out on layer 1 and / or for layer 1 are addressed here.
  • the information can advantageously relate to control information relating to the radio connection between the communicating device and the base station.
  • information from the RLC layer can be transmitted.
  • an Internet protocol-based channel is used for the connection between the at least two communicating devices in accordance with the SCTP protocol.
  • SCTP Stream Control Transmission Protocol
  • This SCTP Stream Control Transmission Protocol
  • Stream Control Transmission Protocol relates to a recently developed technology for the transport of signaling messages via IP-based wired networks.
  • a use in connection with radio communication networks was not previously planned. Surprisingly, it has now been shown that this protocol can be used advantageously for radio communication networks.
  • SCTP In contrast to other Internet protocol communications such as TCP / IP, SCTP enables, in addition to the pair of IP addresses active in the physical connection, one or more additional IP address pairs, via which other physical connections could be activated immediately. In the event of a malfunction or an interruption in communication, a significantly faster change to an alternative physical connection can therefore be carried out.
  • IP addresses can be about what the Be ⁇ may drop a connection made to be allocated.
  • the various radio communication systems can be used additively or alternatively.
  • the various access networks can relate, for example, to a UMTS system, a GSM system and / or a WLAN system (Wireless LAN - Local Area Network).
  • the WLAN system can be specified according to the HIPERLAN / 2 standard, according to the IEEE 802.1lla standard or according to the HiSWAN-A standard.
  • a change with respect to at least one multiple access medium and / or a handover is initiated on the basis of the higher hierarchical information.
  • the frequency, the time slot and / or the code used can be changed based on the information transmitted.
  • all known types of handover can be initiated, for example the variants known as so-called hard (break-before-make) or soft (make-before-break) handovers.
  • a laptop can switch the connection from one base station to another if, for example, a person stands between the laptop and the initially active base station and the line (sight) connection has been interrupted or impaired.
  • a similar change can be made for handovers between different base stations of the same technical radio communication system. For example, if a radio connection deteriorates, the mobile station can set an IP
  • a handover between base stations belonging to different radio communication systems is also possible.
  • a base station can belong to the UMTS network and another base station can be part of a WLAN network.
  • a change can be initiated here, for example, because of the quality of the connection, because of the network-specific nature of the different network connections, such as different costs, and / or because of network-specific availability of special services.
  • the invention leads to an increase in performance with a simultaneous reduction in the signaling effort and thus to a reduction in interference.
  • knowledge that has been obtained in connection with the publicly funded projects BRAIN and MIND can be used. This applies in particular to the so-called IP 2 W interface (IP to Wireless Interface).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Kommunikationssystem mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen, wobei zur Informationsübertragung eine Verbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen zumindest über eine Funkkommunikations-Schnittstelle eines Funkkommunikations-systems mit einer Mehrzahl von über ein Basisstationsnetzwerk miteinander vernetzten Basis-stationen erfolgt und wobei die Verbindung anhand von in hierarchische Protokollschichten gegliederten Kanälen durchgeführt wird. Erfindungsgemäss werden zumindest aus einem Kanal für die Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation kanalspezifische Informationen an einen hierarchisch höheren Kanal gegeben, welcher ein Internetprotokoll-basierter Kanal für die Gesamtverbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen ist.

Description

Beschreibung
Informationsübertragung in einem Funkkom unikationssystem auf Internetprotokollbasis
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem KommunikationsSystem mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kommunikationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Kommunikationssysteme gewinnen zunehmend an Bedeutung im wirtschaftlichen, aber auch im privaten Bereich. Es sind starke Bestrebungen vorhanden, kabelgebundene Kommunikationssysteme mit Funkko munikationssystemen zu verknüpfen. Die entstehenden hybriden Kommunikationssysteme führen zu einer Erhöhung der Zahl der zur Verfügung stehenden Dienste, ermög- liehen aber auch eine größere Flexibilität auf Seiten der
Kommunikation. So werden Geräte entwickelt, die unterschiedliche Systeme nutzen können (Multi Homing) .
Den Funkkommunikationssystemen kommt dabei aufgrund der er- möglichten Mobilität der Teilnehmer eine große Bedeutung zu.
In Funkkommunikationssystemen werden Informationen (beispielsweise Sprache, Bildinformation, Videoinformation, SMS [Short Message Service] oder andere Daten) mit Hilfe von e- lektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen sendender und empfangender Station (Basisstation bzw. Teilnehmerstation) übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband lie- gen. Für das eingeführte GSM-Mobilfunksystem (Global System for Mobile Communication) werden Frequenzen bei 900, 1800 und 1900 MHz genutzt. Diese Systeme übermitteln im wesentlichen Sprache, Telefax und Kurzmitteilungen SMS (Short Message Ser- vice) als auch digitale Daten.
Für zukünftige Mobilfunksysteme mit CDMA- oder TD/CDMA-Über- tragungsverfahren, wie beispielsweise UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der dritten Ge- neration, sind Frequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MHz vorgesehen. Diese Systeme der dritten Generation werden entwickelt mit den Zielen weltweiter Funkabdeckung, einem großen Angebot an Diensten zur Datenübertragung und vor allem eine flexible Verwaltung der Kapazität der Funkschnittstelle, die bei Funk-Kommunikationssystemen die Schnittstelle mit den geringsten Ressourcen ist. Bei diesen Funk-Kommunikationssystemen soll es vor allem durch die flexible Verwaltung der Funkschnittstelle möglich sein, dass einer Teilnehmerstation bei Bedarf eine große Datenmenge mit hoher Datengeschwindig- keit senden und/oder empfangen kann.
Der Zugriff von Stationen auf die gemeinsamen Funkressourcen des Übertragungsmedium, wie zum Beispiel Zeit, Frequenz, Leistung oder Raum, wird bei diesen Funk-Kommunikationssystemen durch Vielfachzugriffsverfahren (Multiple Access, MA) geregelt.
Bei Zeitbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (TDMA) wird jedes Sende- und Empfangsfrequenzband in Zeitschlitze unterteilt, wobei ein oder mehrere zyklisch wiederholte Zeitschlitze den Stationen zugeteilt werden. Durch TDMA wird die Funkressource Zeit stationsspezifisch separiert.
Bei Frequenzbereichs-Vielfachzugriffsverfahren (FDMA) wird der gesamte Frequenzbereich in schmalbandige Bereiche unterteilt, wobei ein oder mehrere schmalbandige Frequenzbänder den Stationen zugeteilt werden. Durch FDMA wird die Funkressource Frequenz stationsspezifisch separiert.
Bei Codebereichs-Vielfachzugriffsverfahren (CDMA) wird durch einen Spreizcode, der aus vielen einzelnen sogenannten Chips besteht, die zu übertragende Leistung/Information stationsspezifisch codiert, wodurch die zu übertragende Leistung codebedingt zufällig über einen großen Frequenzbereich gespreizt wird. Die von unterschiedlichen Stationen benutzen Spreizcodes innerhalb einer Zelle/Basisstation sind jeweils gegenseitig orthogonal oder im wesentlichen orthogonal, wodurch ein Empfänger die ihm zugedachte Signalleistung erkennt und andere Signale unterdrückt. Durch CDMA wird die Funkressource Leistung durch Spreizcodes stationsspezifisch sepa- riert.
Bei orthogonalen Frequenz-Vielfachzugriffsverfahren (OFDM) werden die Daten breitbandig übermittelt, wobei das Frequenzband in äquidistante, orthogonale Unterträger eingeteilt wird, so dass die simultane Phasenverschiebung der Unterträger einen zwei-di ensionalen Datenfluss im Zeit-Frequenz Bereich aufspannt. Durch OFDM wird die Funkressource Frequenz mittels orthogonalen Unterträgern stationsspezifisch separiert. Die während einer Zeiteinheit auf den orthogonalen Un- terträgern übermittelten zusaitimengefassten Datensymbole werden als OFDM Symbole bezeichnet.
Die Vielfachzugriffsverfahren können kombiniert werden. So benutzen viele Funkkommunikationssysteme eine Kombination der TDMA und FDMA Verfahren, wobei jedes schmalbandige Frequenzband in Zeitschlitze unterteilt ist.
Für das erwähnte UMTS-Mobilfunksystem wird zwischen einem sogenannten FDD-Modus (Frequency Division Duplex) und einem TDD-Modus (Time Division Duplex) unterschieden. Der TDD-Modus zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein gemeinsames Frequenzband sowohl für die Signalübertragung in Aufwärts- 2716
4 richtung (UL - Uplink) als auch in Abwärtsrichtung (DL -
Downlink) genutzt wird, während der FDD-Modus für die beiden Übertragungsrichtungen jeweils ein unterschiedliches Frequenzband nutzt.
In Funkkommunikations erbindungen der zweiten und/oder dritten Generation können Informationen kanalvermittelt (CS Circuit Switched) oder paketvermittelt (PS Packet Switched) ü- bertragen werden.
Die Verbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen zur Informationsübertragung erfolgt zumindest über eine Funkkommunikations-Schnittstelle eines Funkkommunikationssystems mit einer Mehrzahl von über ein Basis- stationsnetzwerk miteinander vernetzten Basisstationen. Dabei wird die Verbindung anhand von in hierarchische Protokollschichten gegliederten Kanälen durchgeführt. Diese Schichten sind beispielsweise im ISO/OSI-Referenzmodell beschrieben, welches für eine weitgehende Standardisierung von Kommunika- tionssystemen geschaffen wurde.
In der Regel steht auf der einen Seite der Funkschnittstelle ein mobiles Endgerät als kommunizierende Einrichtung und auf der anderen Seite eine über das Basisstationsnetzwerk an ein Kernnefz (Core Net) angebundene Basisstation. Diese besitzen eine einheitliche Funktion, können aber je nach technischem System unterschiedliche Bezeichnungen aufweisen wie BTS (Base Transceiver Station) im GSM-System, Node B im UMTS-System o- der AP (Access Point) im HIPERLAN/2-System.
Moderne mobile KommunikationsSysteme wie beispielsweise GPRS (General Packet Radio Service) oder UMTS basieren auf proprietären Protokollen, um eine hohe Mobilität zur Verfügung stellen zu können. Dies führt insbesondere in hybriden Kommunikationssystemen, welche aus an sich eigenständig funktionstüchtigen Kommunikationssystemen zusammengesetzt sind, zu Nachteilen. Die proprietären Funkkommunikations-Protokolle sind nicht IP-transparent (Internet Protocol) . Wegen der verschiedenartigen Protokolle ist daher eine auf Internetprotokoll basierende End-zu-End-Verbindung nicht möglich.
Auch bei Verwendung eines Internetprotokoll-basierten Kanals für die Gesamtverbindung zwischen zwei kommunizierenden Einrichtungen eines Kommunikationssystems, welche über eine Funkkommunikations-Schnittstelle miteinander kommunizieren, bestehen Nachteile aufgrund der Protokollstrukturen.
So wird möglicherweise eine Funkverbindung über die Funk- Schnittstelle von einer Basisstation zu einem mobilen Endgerät in einem bestimmten Funkkanal (z.B. Frequenz) gehalten, obwohl in einem anderen verfügbaren Funkkanal (z.B. mit anderer Frequenz) eine bessere Qualität der Funkverbindung ge- währleistet werden könnte. Hinzu kommt die Problematik der möglicherweise großen zeitlichen Invarianz der Funkverbindung.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Kommunikationssystem der eingangs genannten Art aufzuzeigen, durch welche die Kommunikation verbessert werden kann. Hierbei sollte möglichst die Qualität der Funkverbindung Berücksichtigung finden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren durch den im Anspruch 1 beschriebenen Gegenstand gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Erfindungsgemäß werden zumindest aus einem Kanal für die Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation kanalspezifische Informationen an einen hierarchischen höheren Kanal gegeben, welcher ein Internetprotokoll-basxerter Kanal für die Gesamtverbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Ein- richtungen ist.
Die kanalspezifischen Informationen umfassen dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere schichtspezifische Informationen, welche beispielsweise nach dem ISO/OSI-Modell nicht zur Weitergabe und/oder Verarbeitung an höhere Schichten vorgesehen sind, sondern nur zur Information in derselben und/oder gegebenenfalls tieferen Schichten dienen. Die Erfindung bedeutet daher einen gewissen Bruch mit der strengen Systemarchitektur der Protokollschichten. Die an hierarchisch höhere Kanäle bzw. Schichten weiterzugebenden Informationen betreffen hierbei in erster Linie Informationen der Schicht 1 und/oder Schicht 2 nach ISO/OSI-Modell. Der oder die hierarchisch höheren Kanäle, an die erfindungsgemäß die Informationen aus hierarchisch untergeordneten Kanälen übermittelt wer- den, betreffen insbesondere die Schicht 4 oder höhere Schichten nach ISO/OSI-Modell.
Dadurch, dass die kanalspezifischen Informationen an einen oder mehrere hierarchisch höhere Kanäle abgegeben werden, kann in der hierarchisch höher gelegenen Schicht proaktiv gehandelt werden, so dass sich insgesamt eine schnelle und wirkungsvolle Möglichkeit für das Kommunikationssystem ergibt, die beste Verbindung zu halten bzw. aufzubauen, wenn beispielsweise Anzeichen für eine Einbuße an Qualität hinsichtlich der Funkverbindung vorliegen.
In Ausgestaltung der Erfindung werden aus einer bitüber- tragungskanalspezifischen Information über die physikalische Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation und an hierarchisch höheren, Internetprotokoll-basierten Kanal gegeben. Dies bedeutet, dass Schicht 1-Informationen an höhere Schichten über- tragen werden.
Eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit besteht darin, dass aus einem Sicherungsschichtkanal für die Sicherung der Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation kanalspezifische Informationen an den hierarchisch höheren, Internetprotokoll-basierten Kanal gegeben werden. Bei dieser Maßnahme werden Schicht 2- Informationen an höhere Schichten übertragen. Dabei kann die Sicherungsschicht beispielsweise in die Unterschichten Medium Access Control (MAC) , Radio Link Control (RLC) , Packet Data Convergence Protocol (PDCP) und Broadcast/Multicast Control (BMC) zerfallen.
Die an hierarchisch höhere Kanäle gegebene Informationen kön- nen grundsätzlich alle geeigneten Informationen umfassen und beinhalten. Insbesondere können Parameterinformationen bezüglich der Funkverbindung zwischen kommunizierender Einrichtung und Basisstation an höhere Schichten übermittelt werden. Insbesondere können Informationen zur Dienstgüte (QoS Quality of Service) der Funkverbindung betroffen sein. Die Parameterinformationen können dabei insbesondere Messergebnisse - beispielsweise aus- Messungen der Funkkanalqualität - enthalten. Die Informationen können aber auch Berechnungen aus Informationen bezüglich der Funkverbindung zwischen kommunizierender Einrichtung und Basisstation betreffen. Hierbei sind insbesondere Berechnungen, die auf der Schicht 1 und/oder für die Schicht 1 erfolgen, angesprochen.
Vorteilhafterweise kann die Information Kontrollinformationen bezüglich der Funkverbindung zwischen kommunizierender Einrichtung und Basisstation betreffen. Insbesondere können da- bei Informationen aus der RLC-Schicht übermittelt werden.
In Weiterbildung der Erfindung wird ein Internetprotokoll- basierter Kanal für die Verbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen gemäß dem SCTP-Protokoll verwendet. Dieses SCTP (Stream Control Transmission Protocol) betrifft eine in jüngerer Zeit entwickelte Technologie zum Transport von Signalisierungsmeldungen über IP-basierte kabelgebundene Netze. Eine Nutzung im Zusammenhang mit Funkkommunikationsnetzen war bislang nicht vorgesehen. Überraschen- derweise hat sich nun aber gezeigt, dass sich dieses Protokoll für Funkkommunikationsnetze vorteilhaft einsetzen lässt.
Im Unterschied zu anderen Internetprotokollkommunikationen wie beispielsweise TCP/IP ermöglicht SCTP, zusätzlich zu dem in der physikalischen Verbindung aktiven Paar von IP-Adressen ein oder mehrere weitere IP-Adressen-Paare vorzuhalten, über welche andere physikalische Verbindungen sofort aktiviert werden könnten. Im Falle einer Störung oder einer Unterbrechung der Kommunikation ist daher ein wesentlich schnellerer Wechsel auf eine alternative physikalische Verbindung durchführbar.
So können beispielsweise in einem mobilen Endgerät, welches beispielsweise über die Funkschnittstelle und das an diese angeschlossene Kernnetz mit einem Internet-Server verbunden ist, einige IP-Adressen allokiert sein, über welche im Be¬ darfsfall eine Verbindung hergestellt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung können verschiedene Zugangsnetzwerke mit einer Funkkommunikations-Schnittstelle eingesetzt werden. Dabei können die verschiedenen Funkkommunikationssysteme additiv oder alternativ zum Einsatz kommen. Die verschiedenen Zugangsnetzwerke können beispielsweise ein UMTS-System, ein GSM-System und/oder ein WLAN-System (Wireless LAN - Local A- rea Network) betreffen. Insbesondere kann das WLAN-System nach dem HIPERLAN/2-Standard, nach dem IEEE 802. lla-Standard oder nach dem HiSWAN-A-Standard spezifiziert sein.
In Weiterbildung der Erfindung wird aufgrund der an hierar- chisch höhere Informationen ein Wechsel hinsichtlich mindestens eines Vielfachzugriffsmediums und/oder ein Handover initiiert. So kann aufgrund der übermittelten Informationen beispielsweise ein Wechsel der Frequenz, des Zeitschlitzes und/oder des verwendeten Codes erfolgen. Für den Fall des Handovers können alle bekannten Arten von Handover initiiert werden, beispielsweise die als sogenannte Hard (break-before- make) oder Soft (make-before-break) Handover bekannten Varianten.
Beim erfindungsgemäßen Kommunikationssystem zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens sind Mittel zur Übertragung von kanalspezifischen Informationen für die Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation von einem Kanal an einen hi-erarchisch höheren Kanal, welcher ein Internetprotokoll-basierter Kanal für die Gesamtverbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen ist, vorgesehen.
Ferner können im Kommunikationssystem weitere Mittel zur Durchführung der entsprechend abgewandelten, oben ausgeführten Verfahren vorhanden sein. Im Folgenden werden die Vorteile der Erfindung anhand dreier Beispiele näher erläutert:
Aufgrund der Erfindung kann sichergestellt werden, dass immer die beste Funkverbindung besteht. So ist es beispielsweise in einem Szenario, wo ein mobiles Endgerät in Sichtkontakt mit mehreren Basisstationen steht, möglich, zwischen verschiedenen Verbindungen zu. wechseln, und zwar unter Berücksichtigung der Qualität der einzelnen Verbindungen. Beispielsweise kann in einem Konferenzraum mit Abdeckung durch zwei Basisstationen ein Laptop die Verbindung von einer Basisstation zur anderen umschalten, wenn beispielsweise eine Person zwischen Laptop und der zunächst aktiven Basisstation steht und so die zunächst Verbindung (line of sight) unterbrochen oder beeinträchtigt worden ist.
Ein ähnlicher Wechsel kann für Handover zwischen verschiedenen Basisstationen desselben technischen Funkkommunikationssystems erfolgen. Wenn beispielsweise eine Funkver- bindung schlechter wird, kann die Mobilstation einen IP-
Adresswechsel initiieren, bevor die Verbindung vollständig zusammenbricht .
Auch ein Handover zwischen Basisstationen, welche zu ver- schiedenen Funkkommunikationssystemen gehören, ist möglich.
Beispielsweise kann eine Basisstation zum UMTS-Netzwerk gehören und eine andere Basisstation Teil eines WLAN-Netzes sein. Ein Wechsel kann hier initiiert werden beispielsweise wegen der Qualität der Verbindung, wegen netzspezifischer Eigen- schaffen der unterschiedlichen Netzwerkverbindungen wie zum Beispiel unterschiedliche Kosten und/oder wegen netzwerkindividueller Verfügbarkeiten von speziellen Diensten.
Die Erfindung führt zu einer Steigerung der Performance bei gleichzeitiger Reduktion des Signalisierungsaufwands und damit auch zu einer Verringerung der Interferenz. Grundsätzlich kann im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Übermittlung der kanalspezifischen Informationen an hierarchisch höhere Kanäle auf Erkenntnisse zurückgegriffen werden, die im Zusammenhang mit den öffentlich geförderten Projekten BRAIN und MIND gewonnen worden sind. Dies trifft insbesondere auf die sogenannte IP2W Schnittstelle (IP to Wireless Interface) zu.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von Informationen in einem Kommunikationssystem mit mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen, wobei zur Informationsübertragung eine Verbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen zumindest über eine Funkkommunikations-Schnittstelle eines Funkkommunikationssystems mit einer Mehrzahl von über ein Basisstationsnetzwerk miteinander vernetzten Basisstationen erfolgt, wobei die Verbindung anhand von in hierarchische Protokollschichten gegliederten Kanälen durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest aus einem Kanal für die Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation kanalspezifische Informationen an einen hierarchisch höheren Kanal gegeben werden, welcher ein Internetprotokoll-basierter Kanal für die Gesamt- Verbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Bitübertragungskanal spezifische In- formationen über die physikalische Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation an den hierarchisch höheren, Internetprotokoll-basierten Kanal gegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Sicherungsschichtkanal für die Sicherung der Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation kanalspezifische Informationen an den hierarchisch höhe- ren, Internetprotokoll-basierten Kanal gegeben werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Parameterinformationen bezüglich der Funkverbindung zwischen kommunizierender Einrichtung und Basisstation betreffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Berechnungen aus Informationen bezüglich der Funkverbindung zwischen kommunizierender Einrichtung und Basisstation betreffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Kontrollinformationen bezüglich der Funkverbindung zwischen kommunizierender Einrichtung und Basisstation betreffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Internetprotokoll-basierter Kanal für die Verbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen gemäß dem SCTP-Protokoll verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Zugangsnetzwerke mit einer Funkkommunikations-Schnittstelle eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der Informationen ein Wechsel hinsichtlich mindestens eines Vielfachzugriffs- mediums und/oder ein Handover initiiert wird. KommunikationsSystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfassend mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen und zumindest eine Mehr- zahl von über ein Basisstationsnetzwerk miteinander vernetzten Basisstationen, dadurch gekennzeic net, dass Mittel zur Übertragung von kanalspezifische Informationen für die Funkverbindung zwischen einer kommunizierenden Einrichtung und mindestens einer Basisstation von einem Kanal an einen hierarchisch höheren Kanal, welcher ein Internetprotokoll-basierter Kanal für die Gesamtverbindung zwischen den mindestens zwei kommunizierenden Einrichtungen ist, vorgesehen sind.
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