WO1998059465A1 - Verfahren zur datenübertragung auf einem gemeinsamen medium - Google Patents

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WO1998059465A1
WO1998059465A1 PCT/DE1998/001195 DE9801195W WO9859465A1 WO 1998059465 A1 WO1998059465 A1 WO 1998059465A1 DE 9801195 W DE9801195 W DE 9801195W WO 9859465 A1 WO9859465 A1 WO 9859465A1
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downlink
signaling
uplink
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PCT/DE1998/001195
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Markus Radimirsch
Martin Bornemann
Günter Seidel
Jens Bretschneider
Andreas KRÄMLING
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Robert Bosch Gmbh
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    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Definitions

  • the invention relates to a method for data transmission on a common medium between a control center or a plurality of participants, which is controlled by sending data packets from the control center to the participants (downlink) and from the participants to the control center (uplink), with more variable signaling periods Length in addition to useful signal data phases downlink and uplink signaling data phases are provided, with whose signaling data the data transmission in the uplink and downlink by transmission of transmission requests and allocation of transmission time and, if necessary. Further information is organized and signaling data for subsequent data phases are contained in a downlink signaling data phase, which begin only after an intermediate data phase, the intermediate data phase having been organized with an earlier downlink signaling data phase.
  • Such a method is known, for example, from the conference contribution by D. Petras in the IEEE ireless Communications Systems Symposium, pages 79 to 84 (1995).
  • the data packets transmitted in asynchronous transfer mode (ATM) are sent with a protocol that dynamically defines time slots for data transmission (Dynamic Slot Assignment (DSA)).
  • DSA Dynamic Slot Assignment
  • the transmission in a downlink signaling period is organized by a previous downlink signaling burst, where the signaling period is concluded with a useful signal phase that has been organized by a previous downlink signaling burst.
  • the known protocols which are suitable for controlling the data transmission by a control center, provide that the signaling data phases are sent out in fixed time positions within a signaling period.
  • the known methods are designed to achieve high processing dynamics, the problem underlying the present invention is to increase the processing dynamics in a method of the type mentioned at the outset and to ensure greater flexibility.
  • a method of the type mentioned at the outset is characterized in that the signaling data phases are flexibly positioned within a signaling period and defined by at least one previous downlink signaling data phase and that a useful signal data phase is inserted between an uplink signaling data phase and a downlink signaling data phase becomes.
  • the method according to the invention permits greater flexibility and dynamics for different operating states of the communication.
  • the invention provides that a useful signal data phase is inserted between an uplink signaling data phase and a downlink signaling data phase.
  • the method according to the invention can be used in the next downlink signaling data phase can already be reacted to the uplink signaling data phase.
  • the inserted useful signal data phase is as short as possible for high dynamics, for the processing of the uplink signaling data for the creation of the
  • Downlink signaling data is however formed as long as necessary.
  • the length of the data transmission in the uplink or downlink during the useful signal data phases can preferably be determined as required using the downlink signaling data phases. For example, it is possible to adapt to strongly asymmetrical communication phases in which, for a certain time, transmission is practically only in the uplink or practically only in the downlink.
  • a signaling period has an uplink signaling data phase and more than one downlink signaling data phase.
  • a timely organization of large amounts of useful signal transmission can take place, the need for uplink signaling being relatively low.
  • An example of this is a distribution service via which "Video on Demand" is sent individually to the participants.
  • the signaling data can be sent out in separate time slots, but can also be transmitted together with the user data (using the "piggyback method").
  • the method according to the invention is preferably used for the transmission of ATM data signals in radio communication.
  • PON passive optical networks
  • Figure 1 is a schematic representation of a communication network in which the data transmission according to the invention can take place
  • Figure 2 is a schematic representation of signaling periods in conventional data transmission methods in time division duplex operation
  • Figure 3 shows a first embodiment of a data transmission according to the invention
  • Figure 4 is a schematic representation of a second embodiment for a data transmission according to the invention.
  • FIG. 5 shows an example of the division into
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of another division between uplink and downlink transmission in the exemplary embodiment according to FIG. 4
  • FIG. 7 shows a further variation of the uplink and downlink transmission in the exemplary embodiment according to FIG. 4
  • FIG. 8 shows a third exemplary embodiment of a data transmission according to the invention
  • FIG. 9 shows a schematic illustration for an exemplary division into uplink and residential link transmission for the exemplary embodiment according to FIG. 8
  • FIG. 1 schematically shows a broadband network in which ATM cells can be transmitted as data signals.
  • the transmission network consists of three network nodes 134, which are connected via network lines 136.
  • a network node 134 is connected to a connection 137 of a stationary unit 133 via a network connection line 135.
  • the stationary unit 133 will carry out the transmission and reception traffic with the mobile units 130, 131, 132 and thus act as a center.
  • the signals (downlink) transmitted from the stationary unit 133 to the subscribers 130, 131, 132 can also originate from the network nodes 134.
  • the transmission protocol provides that, for example, a data transmitter and data receiver are identified in the header of a signal packet (ATM cell).
  • the use of the method according to the invention is not limited to the fact that a stationary unit 133 serves as a control center. It is also possible to select one of the mobile subscribers 130, 131, 132 and to carry out the control functions to be carried out by the central station by the selected subscriber, it being possible for transmission of useful signal data to take place directly between subscribers.
  • FIG. 2 shows a conventional data transmission method in which signaling periods 1 follow one another.
  • the signaling periods each consist of a downlink period 9 and an uplink period 10.
  • a downlink signal data phase is first sent out, the announcement signals 6 for subsequent useful data time slots 3 in the downlink period 9 includes. Furthermore, an allocation 7 of useful data time slots 4 and signaling data slots 5 is carried out to participants 130, 131, 32 for uplink operation 10. Acknowledgments 8 for signals received in the previous uplink period 10 from useful data time slots 4 and signaling data time slots 5 are also sent out .
  • the conventional rigid scheme is abandoned and, for example, downlink signaling data phases 30 and 31 are transmitted in distributed form in the downlink period 9, which phases can be transmitted at different positions within the downlink period 9. This positioning is freely selectable.
  • the allocations for the uplink useful data time slots 4 and uplink signaling data time slots 5 are sent out in the first downlink signaling data phase 30.
  • the announcements 6 for the next downlink period 9 and the receipts 8 for the previous uplink period 10 are created with the second downlink signaling data phase 31.
  • FIGS. 4 to 7 show data phases 40 to 46, on the basis of which the flexible division of a signaling period 1 is explained.
  • a signaling data phase 40 in the downlink is followed by a useful signal data phase 41, which, however, is not yet controlled by the signaling data phase 40, but is determined by a previous downlink signaling data phase.
  • a useful signal data phase 41 begins the signaling period 1 with a useful signal data phase 42, which is followed by an uplink signaling data phase 43, a further useful signal data phase 44, before a new downlink signaling data phase 45 follows, which corresponds functionally to the downlink signaling data phase 40.
  • the useful signal data phase 46 concluding the signaling period 1 corresponds functionally to the described useful signal data phase 41.
  • the downlink signaling data phase 40 allocations 7 of transmission time / transmission type are sent to the mobile subscribers 130, 131, 132, receipts for the data received in the previous uplink 10 and other management information.
  • the position and the length of the data phases 42 to 46 are thus determined.
  • the mobile subscribers 130, 131, 132 send management data to the central office 133. These include, for example Capacity requirements for the uplink, log-in, communication and transmission requests, etc.
  • the subsequent useful signal data phase 44 essentially serves to bridge the processing time for the uplink signaling data in the control center 133, so that all uplink signaling data contained in the Uplink signaling data phase 43 have been sent out, can also be taken into account for the subsequent downlink signaling data phase 45.
  • FIG. 5 shows an example that the occupancy of the useful signal data phases 41, 42, 44 and 46 is possible both for the uplink operation 10 and for the downlink operation 9 and that a division within the useful signal data phases 41, 42, 44, 46 can take place.
  • a downlink phase 9 lasts from the beginning of the downlink signaling data phase 40 over the entire useful signal data phase 41 to the beginning of the useful signal data phase 42.
  • the subsequent uplink period 10 extends over the rest of the useful signal data phase 42, the uplink signaling data phase 43 and part of the useful signal data phase 44.
  • the rest of the useful signal data phase 44 and the data phases 45, 46 are again occupied for the downlink operation.
  • FIG. 6 shows a completely different division of the same signal data phases 40 to 46, in which the downlink operation 9 is limited exclusively to the downlink signaling data phases 40, 45, while all the useful signal data phases 41, 42, 44, 46 and of course the uplink signaling data phase 43 for the uplink operation 10 can be used.
  • FIG. 7 shows that the reverse extreme example, in which only the uplink signaling data phase 43 in the uplink mode 10 and the other data phases 40 to 42 and 44 to 46 in the downlink mode 9 are operated.
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment for a division of the signaling period, which is similar to the exemplary embodiment according to FIG. 3.
  • a downlink signaling data phase 50 is again shown, followed by a useful signal data phase 51, which is derived from an earlier downlink signaling phase. data phase is determined.
  • the signaling period 1 then follows, which is partially controlled by the downlink signaling data phase 50 and begins with a useful signal data phase 52.
  • the first downlink signaling data phase 50 only determines the signal data phase 52, 53 and 54.
  • a useful signal data phase 56 is switched on, which processes the uplink signaling data from the uplink signaling data phase 55 for enables the creation of the downlink signaling data in the downlink signaling data phase 57.
  • the downlink signaling data phase 57 corresponds functionally to the first downlink signaling data phase 50 and the final useful signal data phase 58 corresponds to the previously described useful signal data phase 51.
  • FIG. 9 again shows that the division of the signal data phases 50 to 58 into downlink mode 9 and uplink mode 10 with respect to the useful signal data phases 51, 52, 54, 56, 58 is arbitrary and can also be changed during a useful signal data phase 54, 56. It only has to be ensured that a downlink operation 9 is actually set for the downlink signaling data phases 50, 53, 57 and that an uplink operation 10 applies to the uplink signaling data phase 55.
  • FIG. 9 shows that the signaling period 1 is essentially composed of two signaling periods 1 according to FIG. 7, an uplink signaling data phase being eliminated and two useful signal data phases having been combined.
  • This summary, reducing the uplink signaling data phase is used to adapt to asymmetrical control traffic, as is appropriate, for example, in the case of distribution services for video on demand. is.
  • the method according to the invention is particularly suitable for a time-division duplex method in which "sending" and “receiving” take place in a nested manner at time-determined phases.
  • the illustrated exemplary embodiments show that the signaling period 1, which can have a variable length, is no longer strictly defined.
  • a signaling period 1 always contains downlink signaling and uplink signaling, wherein an uplink signaling phase can belong to several downlink signaling phases and vice versa. It is thus clear that the division of the useful signal phases 41, 42 and 51, 52 made in FIGS. 7, 8, 9 can be modified so that, for example, the useful signal data phases 42, 52 can also become very short or be omitted.

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Abstract

Ein Verfahren zur Datenübertragung auf einem gemeinsamen Medium mit einer Zentrale (133) und einer Vielzahl von Teilnehmern (130, 131, 132), die durch Übersendung von Datenpaketen von der Zentrale (133) zu den Teilnehmern (130, 131, 132) (Downlink) und von den Teilnehmern (130, 131, 32) zur Zentrale (133) (Uplink) gesteuert wird, wobei in Signalisierungsperioden (1) variabler Länge neben Nutzsignaldatenphasen (3, 4; 41, 42, 44, 46; 51, 52, 54, 56, 58) Downlink- und Uplink-Signalisierungsdatenphasen (2, 5; 30, 31; 40, 43, 45; 50, 53, 55, 57) vorgesehen sind, mit deren Signalisierungsdaten die Datenübertragung im Uplink (10) und Downlink (9) durch Übermittlung von Sendewünschen und Zuteilung von Sendezeit und ggfs. weiteren Informationen organisiert werden und in einer Downlink-Signalisierungsdatenphase (9) Signalisierungsdaten für nachfolgende Datenphasen (42 bis 46; 52 bis 58) enthalten sind, die erst nach einer zwischenliegende Datenphase (41; 51) beginnen, wobei die zwischenliegenden Datenphase mit einer früheren Downlink-Signalisierungsdatenphase organisiert worden ist, wird bezüglich seiner Flexibilität und Dynamik dadurch verbessert, daß die Signalisierungsdatenphasen (30, 31, 5; 40, 43, 45; 50, 53, 55, 57) innerhalb einer Signalisierungsperiode (1) flexibel positioniert und durch wenigstens eine vorhergehende Downlink-Signalisierungsdatenphase festgelegt werden und daß zwischen einer Uplink-Signalisierungsdatenphase (43, 55) und einer Downlink-Signalisierungsdatenphase (45, 57) eine Nutzsignaldatenphase (44, 56) eingeschaltet wird.

Description

Verfahren zur Datenübertragung auf einem gemeinsamen Medium
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datenübertragung auf einem gemeinsamen Medium zwischen einer Zentrale oder einer Vielzahl von Teilnehmern, die durch Übersendung von Datenpaketen von der Zentrale zu den Teilnehmern (Downlink) und von den Teilnehmern zur Zentrale (Uplink) gesteuert wird, wobei in Signalisierungsperioden variabler Länge neben Nutzsignaldaten- phasen Downlink- und Uplink-Signalisierungsdatenphasen vorgesehen sind, mit deren Signalisierungsdaten die Datenübertragung im Uplink und Downlink durch Übermittlung von Sendewünschen und Zuteilung von Sendezeit und ggfs . weiteren Informa- tionen organisiert werden und in einer Downlink-Signalisie- rungsdatenphase Signalisierungsdaten für nachfolgende Datenphasen enthalten sind, die erst nach einer zwischenliegenden Datenphase beginnen, wobei die zwischenliegende Datenphase mit einer früheren Downlink-Signalisierungsdatenphase organisiert worden ist.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise durch den Tagungsbeitrag von D. Petras in IEEE ireless Communications Systems Symposium, Seiten 79 bis 84 (1995) bekannt. Die im Asynchro- nous-Transfer-Mode (ATM) übermittelten Datenpakete werden dabei mit einem Protokoll übersandt, durch das dynamisch Zeitschlitze für die Datenübertragung festgelegt werden (Dynamic Slot Assignment (DSA)). Gemäß diesem Protokoll wird die Übertragung in einer Downlink-Signalisierungsperiode durch einen vorhergehenden Downlink-Signalisierungsburst organisiert, wo- bei die Signalisierungsperiode mit einer Nutzsignalphase abgeschlossen wird, die durch einen vorhergehenden Downlink-Signa- lisierungεburst organisiert worden ist.
Die bekannten Protokolle, die zur Steuerung der Datenübertragung durch eine Zentrale geeignet sind, sehen vor, daß die Signalisierungsdatenphasen in festgelegten zeitlichen Positionen innerhalb einer Signalisierungsperiode ausgesandt werden. Obwohl die bekannten Verfahren auf die Erzielung einer hohen Verarbeitungsdynamik angelegt sind, liegt der vorliegenden Erfindung die Problemstellung zugrunde, die Verarbeitungsdynamik bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art noch zu erhöhen und eine höhere Flexibilität zu gewährleisten.
Ausgehend von dieser Problemstellung ist erfindungsgemäß ein Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierungsdatenphasen innerhalb einer Signalisierungsperiode flexibel positioniert und durch wenigstens eine vorhergehende Downlink-Signalisierungsdatenphase festgelegt werden und daß zwischen einer Uplink-Signalisierungsdatenphase und einer Downlink-Signalisierungsdatenphase eine Nutzsignal- datenphase eingeschoben wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine höhere Flexibili- tat und Dynamik für verschiedene Betriebszustände der Kommunikation. Insbesondere ist es möglich, durch die flexible Anordnung, insbesondere der Downlink-Signalisierungsdatenphase, auch noch innerhalb einer Signalisierungsdatenphase kurzfristig auf neue Umstände, Verkehrsdichten usw. reagiert werden kann. Zur Erhöhung der Dynamik, also einer kurzfristigen Anpassung des Systems auf neue Umstände, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen einer Uplink-Signalisierungsdatenpha- se und einer Downlink-Siganlisierungsdatenphase eine Nutzsig- naldatenphase eingeschoben wird. Unter Berücksichtigung der notwendigen Verarbeitungszeit der Kapazitätsanforderungen durch die Uplink-Signalisierungsdatenphase kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in der nächsten Downlink-Signalisie- rungsdatenphase bereits auf die Uplink-Signalisierungsdaten- phase reagiert werden. Für eine möglichst schnelle Reaktion ist es vorteilhaft, daß die eingeschobene Nutzsignaldatenphase für eine hohe Dynamik so kurz wie möglich, für die Verarbei- tung der Uplink-Signalisierungsdaten für die Erstellung der
Downlink-Signalisierungsdaten jedoch so lang wie nötig ausgebildet wird.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Flexibilität der Position der Signalsierungsdatenphasen innerhalb einer Signalisierungsperiode ist es insbesondere möglich, die Downlink- Signalisierungsdatenphase auf unterschiedliche Zeiten innerhalb der Signalisierungsperiode zu verteilen.
Durch die erfindungsgemäß flexible Aufteilung der Signalisierungsperioden kann vorzugsweise durch die Downlink-Signalisie- rungsdatenphasen die Länge der Datenübertragung im Uplink oder Downlink während der Nutzsignaldatenphasen nach Bedarf festgelegt werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Anpassung an stark asymmetrische Kommunikationsphasen vorzunehmen, in denen für eine gewisse Zeit praktisch nur im Uplink oder praktisch nur im Downlink gesendet wird.
Insbesondere für stark unsymmetrische Anforderungen kann es sinnvoll sein, wenn eine Signalisierungsperiode eine Uplink- Signalisierungsdatenphase und mehr als eine Downlink-Signali- sierungsdatenphase aufweist. Auf diese Weise kann eine zeitnahe Organisation großer über Nutzsignalübertragungsmengen stattfinden, wobei der Bedarf an Uplink-Signalisierungen rela- tiv gering ist. Ein Beispiel hierfür ist ein Verteildienst , über den "Video on Demand" individuell zu den Teilnehmern gesendet wird.
Erfindungsgemäß können die Signalisierungsdaten in eigenen Zeitschlitzen ausgesandt werden, aber auch zusammen mit den Nutzdaten (im "Huckepack-Verfahren " ) übertragen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt für die Übersendung von ATM-Datensignalen im Funkverkehr anzuwenden. Eine vorteilhafte Anwendung ergibt sich aber auch bei passiven optischen Netzen (PON).
Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Kommunikations- netzes, in dem die erfindungsgemäße Datenübertragung stattfinden kann
Figur 2 eine schematische Darstellung von Signalisierungs- Perioden in herkömmlichen Datenübertragungsverfahren im Zeitduplexbetrieb
Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Datenübertragung
Figur 4 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Datenübertragung
Figur 5 eine beispielhafte Darstellung für die Aufteilung in
Uplink- und Downlink-Übertragung in dem Ausführungs- beispiel gemäß Figur 4
Figur 6 eine schematische Darstellung einer anderen Auftei- lung zwischen Uplink- und Downlink-Übertragung in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4
Figur 7 eine weitere Variation der Uplink- und Downlink- Übertragung in dem Aus führungsbeispiel gemäß Figur 4
Figur 8 ein drittes Aus führungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Datenübertragung Figur 9 eine schematische Darstellung für eine beispielhafte Aufteilung in Uplink- und Dwohnlink-Übertragung für das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8
Figur 1 zeigt schematisch ein Breitbandnetz, in dem ATM-Zellen als Datensignale übertragbar sind. Das Übertragungsnetz besteht aus drei Netzknoten 134, die über Netzleitungen 136 verbunden sind. Über eine Netzanschlußleitung 135 ist ein Netzknoten 134 mit einem Anschluß 137 einer stationären Einheit 133 verbunden.
Dargestellt sind ferner drei mobile Teilnehmer 130, 131 und 132. In der Regel wird die stationäre Einheit 133 den Sende- und Empfangsverkehr mit den mobilen Einheiten 130, 131, 132 durchführen und somit als Zentrale wirken. Die von der stationären Einheit 133 auf die Teilnehmer 130, 131, 132 übersandten Signale (Downlink) können dabei auch von den Netzknoten 134 stammen. Das Übertragungsprotokoll sieht hierfür vor, daß beispielsweise in im Kopffeld eines Signalpakets (ATM-Zelle) ein Datensender und Datenempfänger identifiziert wird.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht darauf beschränkt, daß eine stationäre Einheit 133 als Zentrale dient. Es ist auch möglich, einen der mobilen Teilnehmer 130, 131, 132 auszuwählen und die von der Zentrale auszuführenden Steuerungsfunktionen durch den ausgewählten Teilnehmer auszuführen, wobei eine Übertragung von Nutzsignaldaten unmittelbar zwischen Teilnehmern stattfinden kann.
Figur 2 zeigt ein herkömmliches Datenübertragungsverfahren, bei dem sich Signalisierungsperioden 1 aneinander anschließen. Die Signalisierungsperioden bestehen jeweils aus einer Down- link-Periode 9 und einer Uplink-Periode 10.
In der Downlink-Periode 9 wird zunächst eine Downlink-Signal i- sierungsdatenphase ausgesandt, die Ankündigungssignale 6 für anschließende Nutzdatenzeitschlitze 3 in der Downlink-Periode 9 umfaßt. Ferner erfolgt eine Zuteilung 7 von Nutzdatenzeit- schlitzen 4 und Signalisierungsdatenschlitzen 5 an Teilnehmer 130, 131, 32 für den Uplink-Betrieb 10. Ausgesandt werden ferner Quittungen 8 für in der vorhergehenden Uplink-Periode 10 empfangene Signale aus Nutzdatenzeitschlitzen 4 und Signali- sierungsdatenzeitschlitzen 5.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 wird das herkömmliche starre Schema verlassen und beispielsweise in der Downlink- Periode 9 Downlink-Signalisierungsdatenphasen 30 und 31 in verteilter Form ausgesandt, die innerhalb der Downlink-Periode 9 an unterschiedlichen Positionen ausgesandt werden können. Diese Positionierung ist frei wählbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden in der ersten Downlink-Signalisie- rungsdatenphase 30 die Zuteilungen für die Uplink-Nutzdaten- zeitschlitze 4 und Uplink-Signalisierungsdatenzeitεchlitze 5 ausgesandt. Mit der zweiten Downlink-Signalisierungsdatenphase 31 werden die Ankündigungen 6 für die nächste Downlink-Periode 9 und die Quittungen 8 für die vorhergehende Uplink-Periode 10 erstellt.
Aufgrund des zeitlichen Abstandes zwischen der Uplink-Signali- sierungsdatenphase 5 und der zweiten Downlink-Signalisierungs- datenphase 31 sind alle Informationen aus der vorhergehenden Uplink-Ξignalisierungsdatenphase 5, nämlich Kommunikationsund Sendeanforderungen verarbeitet und werden für die nachfolgenden Zuteilungen berücksichtigt.
In den Figuren 4 bis 7 sind Datenphasen 40 bis 46 dargestellt, anhand derer die flexible Aufteilung einer Signalisierungsperiode 1 erläutert wird.
An eine Signalisierungsdatenphase 40 im Downlink schließt sich eine Nutzsignaldatenphase 41 an, die allerdings noch nicht von der Signalisierungsdatenphase 40 gesteuert ist, sondern durch eine vorhergehende Downlink-Signalisierungsdatenphase determiniert ist. Im Anschluß an die Nutzsignaldatenphase 41 beginnt die Signalisierungsperiode 1 mit einer Nutzsignaldatenphase 42, der eine Uplink-Signalisierungsdatenphase 43, eine weitere Nutzsignaldatenphase 44 anschließt, bevor eine neue Downlink- Signalisierungsdatenphase 45 folgt, die funktionsmäßig der Downlink-Signalisierungsdatenphase 40 entspricht. Die die Signalisierungsperiode 1 abschließende Nutzsignaldatenphase 46 entspricht funktionsmäßig der beschriebenen Nutzsignaldatenphase 41.
In der Downlink-Signalisierungsdatenphase 40 werden Zuteilungen 7 von Sendezeit/Sendeart an die mobilen Teilnehmer 130, 131, 132, Quittungen für die im vorherigen Uplink 10 empfangenen Daten sowie andere Verwaltungsinformationen ausgesandt. Damit wird die Position und die Länge der Datenphasen 42 bis 46 bestimmt. In der Uplink-Signalisierungsdatenphase 43 senden die mobilen Teilnehmer 130, 131, 132 Verwaltungsdaten an die Zentrale 133. Hierzu zählen z.B. Kapazitätsanforderungen für den Uplink, Einbuchung, Kommunikations- und Sendeanforderungen usw.. Die anschließende Nutzsignaldatenphase 44 dient im we- sentlichen dazu, die Verarbeitungszeit für die Uplink-Signali- sierungsdaten in der Zentrale 133 zu überbrücken, damit alle Uplink-Signalisierungsdaten, die in der Uplink-Signalisie- rungsdatenphase 43 ausgesandt worden sind, auch für die nachfolgende Downlink-Signalisierungsdatenphase 45 berücksichtigt werden können.
Obwohl nunmehr neue Downlink-Signalisierungsdaten in der Downlink-Signalisierungsdatenphase 45 ausgesandt worden sind, findet die Nutzsignaldatenübertragung in der Nutzsignaldaten- phase 46 noch aufgrund der Steuerung aus der Downlink-Signali- sierungsdatenphase 40 statt, damit die ausgesandten Downlink- Signalisierungsdaten aus der Downlink-Signalisierungsdatenpha- se 45 in der Zentrale 133 und den Teilnehmern 130, 131, 132 ohne Einfluß auf den Datenübertragungsverkehr verarbeitet wer- den können. Figur 5 zeigt an einem Beispiel, daß die Belegung der Nutzsig- naldatenphasen 41, 42, 44 und 46 sowohl für den Uplink-Betrieb 10 als auch für den Downlink-Betrieb 9 möglich ist und daß auch eine Aufteilung innerhalb der Nutzsignaldatenphasen 41, 42, 44, 46 stattfinden kann.
So dauert gemäß Figur 5 eine Downlink-Phase 9 vom Beginn der Downlink-Signalisierungsdatenphase 40 über die gesamte Nutzsignaldatenphase 41 bis in den Beginn der Nutzsignaldatenphase 42 hinein. Die sich anschließende Uplink-Periode 10 erstreckt sich über den Rest der Nutzsignaldatenphase 42, die Uplink- Signalisierungsdatenphase 43 und einen Teil der Nutzsignaldatenphase 44. Der Rest der Nutzsignaldatenphase 44 und die Datenphasen 45, 46 sind wieder für den Downlink-Betrieb belegt.
Figur 6 zeigt eine ganz andere Aufteilung derselben Signaldatenphasen 40 bis 46, bei der sich der Downlink-Betrieb 9 ausschließlich auf die Downlink-Signalisierungsdatenphasen 40, 45 beschränkt, während alle Nutzsignaldatenphasen 41, 42, 44, 46 und naturgemäß die Uplink-Signalisierungsdatenphase 43 für den Uplink-Betrieb 10 ausgenutzt werden.
Figur 7 zeigt, daß umgekehrte extreme Beispiel, in dem ausschließlich die Uplink-Signalisierungsdatenphase 43 im Uplink- Betrieb 10 und die übrigen Datenphasen 40 bis 42 und 44 bis 46 im Downlink-Betrieb 9 betrieben werden.
Hieraus wird deutlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren in vorzüglicher Weise extrem asymmetrischen Datenübertragungszu- stände zu genügen, bei denen Nutzsignaldaten praktisch nur im Downlink 9 bzw. im Uplink 10 übertragen werden.
Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Aufteilung der Signalisierungsperiode, die dem Ausführungsbeispiel gemäß Fi- gur 3 ähnelt. Dargestellt ist wiederum eine Downlink-Signali- sierungsdatenphase 50, der sich eine Nutzsignaldatenphase 51 anschließt, die von einer früheren Downlink-Signalisierungs- datenphase determiniert ist. Es schließt sich dann die Signalisierungsperiode 1 an, die teilweise von der Downlink-Signa- lisierungsdatenphase 50 gesteuert ist und mit einer Nutzsignaldatenphase 52 beginnt. Hieran schließt sich eine zweite Downlink-Signaliεierungsdatenphase 53 an, die die nachfolgenden Datensignalphasen 55, 56, 57, 58, 50 steuert. Demzufolge determiniert die erste Downlink-Signalisierungsdatenphase 50 lediglich die Signaldatenphase 52, 53 und 54. Zwischen einer Uplink-Signalisierungsdatenphase 55 und einer weiteren Downlink-Signalisierungsdatenphase 57 ist eine Nutzsignaldatenphase 56 eingeschaltet, die die Verarbeitung der Uplink- Signalisierungsdaten aus der Uplink-Signalisierungsdatenphase 55 für die Erstellung der Downlink-Signalisierungsdaten in der Downlink-Signalisierungsdatenphase 57 ermöglicht. Im übrigen entspricht die Downlink-Signaliεierungsdatenphase 57 funktionsmäßig der ersten Downlink-Signalisierungsdatenphase 50 und die abschließende Nutzsignaldatenphase 58 der vorbeschriebenen Nutzsignaldatenphase 51.
Figur 9 verdeutlicht wieder, daß die Aufteilung der Signaldatenphasen 50 bis 58 auf Downlink-Betrieb 9 und Uplink-Betrieb 10 bezüglich der Nutzsignaldatenphasen 51, 52, 54, 56, 58 beliebig ist und auch während einer Nutzsignaldatenphase 54, 56 geändert werden kann. Es muß lediglich sichergestellt werden, daß für die Downlink-Signalisierungsdatenphasen 50, 53, 57 auch tatsächlich ein Downlink-Betrieb 9 eingestellt ist und daß für die Uplink-Signalisierungsdatenphase 55 ein Uplink- Betrieb 10 gilt.
Im übrigen läßt Figur 9 erkennen, daß sich die Signalisierungsperiode 1 im wesentlichen aus zwei Signalisierungsperioden 1 gemäß Figur 7 zusammensetzt, wobei eine Uplink-Signali- sierungsdatenphase entfallen und zwei Nutzsignalatenphasen zusammengefaßt worden sind. Diese Zusammenfassung unter Verrin- gerung der Uplink-Signalisierungsdatenphase dient der Anpassung an einen unsymmetrischen Steuerungsverkehr, wie er beispielsweise bei Verteilerdiensten für Video on Demand angemes- sen ist .
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich - wie auch in den Beispielen dargestellt worden ist - besonders für ein Zeitdu- plex-Verfahren, bei dem "Senden" und "Empfangen" zu zeitlich festgelegten Phasen verschachtelt stattfindet. Es ist jedoch auch möglich, die Grundsätze des erfindungsgemäßen Verfahrens für ein Frequenz-Duplex-Verfahren einzusetzen, bei dem "Senden" und "Empfangen" auf verschiedenen Frequenzen stattfindet.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele lassen erkennen, daß die Signalisierungsperiode 1, die eine variable Länge aufweisen kann, nicht mehr strikt festgelegt ist. Eine Signalisierungsperiode 1 enthält in jedem Fall eine Downlink-Signalisie- rung und eine Uplink-Signalisierung, wobei eine Uplink-Signa- lisierungsphase zu mehreren Downlink-Signalisierungsphasen und umgekehrt gehören kann. Somit wird deutlich, daß die in den Figuren 7, 8, 9 vorgenommene Aufteilung der Nutzsignalphasen 41, 42 bzw. 51, 52 modifiziert werden kann, so daß beiεpiels- weise die Nutzsignaldatenphasen 42, 52 auch sehr kurz werden oder entfallen können.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Datenübertragung auf einem gemeinsamen Medium mit einer Zentrale (133) und einer Vielzahl von Teilnehmern (130, 131, 132), die durch Übersendung von Datenpaketen von der Zentrale (133) zu den Teilnehmern (130, 131, 132) (Downlink) und von den Teilnehmern (130, 131, 32) zur Zentrale (133) (Uplink) gesteuert wird, wobei in Signalisierungsperioden (1) variabler Länge neben Nutzsignaldatenphasen (3, 4; 41, 42, 44, 46; 51, 52, 54, 56, 58) Downlink- und Uplink-Signalisierungsdatenphasen (2, 5; 30, 31; 40, 43, 45; 50, 53, 55, 57) vorgesehen sind, mit deren Signalisierungsdaten die Datenübertragung im Uplink (10) und Downlink (9) durch Übermittlung von Sendewünschen und Zuteilung von Sendezeit und ggfs . weiteren Informationen organisiert werden und in einer Down- link-Signalisierungsdatenphase (9) Signalisierungsdaten für nachfolgende Datenphasen (42 bis 46; 52 bis 58) enthalten sind, die erst nach einer zwischenliegenden Datenphase (41; 51) beginnen, wobei die zwischenliegenden Datenphase mit einer früheren Downlink-Signalisierungsda- tenphase organisiert worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierungsdatenphasen (30, 31, 5; 40, 43,
45; 50, 53, 55, 57) innerhalb einer Signalisierungsperiode (1) flexibel positioniert und durch wenigstens eine vorhergehende Downlink-Signalisierungs-datenphase festgelegt werden und daß zwischen einer Uplink-Signalisie- rungsdatenphase (43, 55) und einer Do nlink-Signalisie- rungsdatenphase (45, 57) eine Nutzsignaldatenphase (44, 56) eingeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischenliegende Datenphase (41, 51) durch eine Nutzsignaldatenphase gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschobenen Nutzsignaldatenphase (44, 56) möglichst kurz so ausgebilet wird, daß in ihr die Verarbeitung der Uplink-Signalisierungsdaten für die Erstellung der Downlink-Signalisierungsdaten abgeschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Datenübertragung im Uplink (10) oder Downlink (9) während einer Nutzsignaldatenphase (41, 42, 44, 46; 51, 52, 54, 56, 58) nach Be- darf festgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Signalisierungsperiode (1) eine Uplink-Signalisierungsdatenphase (55) und mehr als eine Downlink-Signalisierungsdatenphase (53, 57) vorgesehen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierungsdaten in eigenen Zeitschlitzen ausgesandt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierungsdaten zusammen mit Nutzsignaldaten übertragen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung Downlink (9) und Uplink (10) im Zeit-Duplex-Betrieb erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Übertragung von ATM-Datensignalen im Funkverkehr .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung auf einem passiven optischen Netz erfolgt.
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