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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen die Technologie des Erhaltens
der Funktionsfähigkeit
der Kommunikationsverbindungen zwischen Basisstationen und Endgeräten eines
Mobilfunksystems. Insbesondere betrifft die Erfindung die Aufgabe
des Aufrechterhaltens bestimmter Synchronisationseinstellungen während des
Vorgangs des Rücksetzens
einer Kommunikationsverbindung.
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Die
Spezifikationen von Mobilfunksystemen definieren bestimmte Protokollstapel,
die aus Protokollschichten bestehen, welche die Kommunikationsvorrichtungen
einsetzen müssen.
Bestimmte Protokollschichten dienen als gleichrangige Einheiten
zueinander in einem Paar von Vorrichtungen, die eine Kommunikationsverbindung
zwischen sich aufweisen. Die Spezifikationen definieren ebenfalls
bestimmte Vorgänge
zum Einrichten, Aufrechterhalten und Abbauen der Kommunikationsverbindungen
zwischen solchen gleichrangigen Einheiten.
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Als
ein Beispiel werden die Spezifikationen der UMTS (Universal Mobile
Telecommunications System) und insbesondere der RLC (Radio Link
Control)-Schichten einer MS (Mobile Station) und einem RNC (Radio
Network Controller) betrachtet, welche gleichbedeutende Einheiten
zueinander sind. Für den
Betrieb im Quittiermodus wurde, in einer veröffentlichten technischen Spezifikation,
bekannt als ETSI TS 125 322 V3.1.2 (2000-01), wobei ETSI von European
Telecommunications Standards Institute kommt, ein RESET-Vorgang
für die
RLC-Schicht definiert. Der RESET-Vorgang wird benutzt, um gleichrangige
RLC-Einheiten in
dem RNC und der MS in einer Situation zurückzusetzen, wo ein Protokollfehler durch
eine der gleichbedeutenden RLC-Einheiten entdeckt wurde. Die Aufgabe
des RESET-Vorgangs ist, alle entsprechenden Protokollparameter in
beiden gleichrangigen Einheiten zurückzusetzen, um die Fehlersituation
zu lösen
und um die Datenaussendung durch Benutzung derselben Netzbetriebsmittel
und der ursprünglichen
RLC-Parameter fortzuführen.
Zur selben Zeit, wenn die Protokollparameter zurückgesetzt sind, muss die RLC-Schicht den Wert der
HFN (Hyper Frame Number) um Eins erhöhen, um zu verhindern, dass
die RLC-Schicht dieselbe Verschlüsselungsmaske
zu bald wiederbenutzt.
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Der
bekannte RESET-Vorgang stützt
sich auf dem Austausch von bestimmten PDUs (Protocol Data Units)
zwischen den gleichbedeutenden RLC-Einheiten und arbeitet gut, wenn
sich die PDUs zwischen dem RNC und der MS ohne Probleme bewegen.
Allerdings versagt der bekannte RESET-Vorgang in einer Situation,
wo mindestens eine PDU aufgrund eines Kommunikationsfehlers verloren
geht. 1 stellt eine Situation dar, wo die kommunizierenden
Einheiten als Sender und Empfänger
benannt wurden gemäß der Bewegungsrichtung
der ersten auf den RESET-Vorgang bezogenen PDU. In Schritt 101 bemerkt
der Sender einen Protokollfehler auf der RLC-Schicht, was bedeutet,
dass ein RESET-Vorgang eingeleitet werden muss. Es soll angenommen werden,
dass die momentane HFN (Hyper Frame Number) zum Zeitpunkt der Entdeckung
des Protokollfehlers M ist. Der Sender leitet in Schritt 102 den RESET-Vorgang
durch Senden einer bestimmten RESET PDU an den Empfänger ein.
Die RESET PDU wird als 103 benannt. Zur selben Zeit stellt
der Sender einen Zeitschalter ein, der als der Timer RST bekannt
ist. Die Zeit zwischen dem Einstellen und dem Ablaufen des Zeitschalters
wird in 1 als eine Linie schwarzer Punkte
gezeigt. In Schritt 104 empfängt der Empfänger die
RESET PDU und erkennt dadurch die Notwendigkeit des Rücksetzens
des Betriebsablaufs der RLC-Ebene. In Schritt 105 setzt
er alle Protokollparameter zurück
und erhöht
den momentanen Wert der HFN um Eins auf M + 1. Nach dem Abschließen dieser
Aufgaben sendet der Empfänger
in Schritt 106 eine Quittierung 107, bekannt als
die RESET ACK PDU. Der Zweck der Quittierung 107 ist, den
Sender darüber
zu informieren, dass das Rücksetzen
der RLC-Schicht im Empfänger
abgeschlossen wurde. Es sei vermerkt, dass die Benennungen „Sender" und „Empfänger" sich weiterhin auf die
Aussenderichtung der ersten PDU 103 bezieht.
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In
Schritt 108 geht die Quittierung 107 verloren
oder wird aufgrund eines Kommunikationsfehlers beschädigt. Sie
hat niemals den Sender erreicht, daher erkennt er nicht, dass die
Quittierung 107 überhaupt
gesendet wurde. In Schritt 109 läuft der Timer RST ab, was den
Sender veranlasst, eine neue RESET PDU 110 zu senden und
den Timer RST nochmals einzustellen; die Punkte, die leicht nach
links verschoben sind, stellen den neuen Zeitablauf des Timer RST
dar. Der momentane HFN-Wert am Sender ist immer noch M.
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In
Schritt 111 empfängt
der Empfänger
die letzte RESET PDU 110. Er hat keine Mittel um zu wissen,
dass die Quittierung 107 verloren ging, was bedeutet, dass
nach Empfangen der zweiten RESET PDU 110 der Empfänger nochmals
alle Protokollparameter in Schritt 112 zurücksetzt
und nochmals den momentan Wert der HFN um Eins erhöht, diesmal auf
M + 2. Nach dem Abschließen
dieser Aufgaben sendet der Empfänger
in Schritt 113 eine Quittierung 114. Diesmal geht
die Quittierung zum Sender durch, der sie als Schritt 115 empfängt und
alle Protokollparameter für
seinen Teil in Schritt 116 zurücksetzt und den momentanen
Wert der HFN um Eins auf M + 1 erhöht. Die Folge davon, dass ein
RESET ACK PDU 107 ohne eine Fehlerprotokollierung verloren
ging ist, dass nach Schritt 116 die HFN-Werte im Sender
und dem Sendegerät
unterschiedlich sind, mit anderen Worten, die Synchronisation zwischen
dem Sender und dem Empfänger
ging verloren. Dies wiederum verursacht, dass das Entschlüsseln in
der weiteren RLC-Verbindung derart fehlschlägt, dass die einzige Möglichkeit
ist, den entsprechenden Funküberträger abzulösen und
einen neuen einzurichten, was Verzögerung und unnötige Signalübertragungsbelastung verursacht.
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Eine
Veröffentlichung
des Stands der Technik
WO-A00/21220 ,
veröffentlicht
am 13. 04. 2000, beschreibt einen Vorschlag zum Benutzen eines bestimmten
Werts, der dem Sequenznummernspeicherplatzes von PDUs entnommen
wird, um anzuzeigen, dass die PDU eine zurückgesetzte PDU ist.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung
zum Rücksetzen
einer Kommunikationsverbindung mit guter Robustheit gegen das Verschwinden
von gesendeter Information in Bezug auf den Rücksetzvorgang bereitzustellen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird erfüllt
durch das Aufweisen einer Sequenznummer in mindestens zwei gesendeten
Informationen, welche Änderungen verursachen,
die wichtig für
die Synchronisation sind.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rücksetzen einer Kommunikationsverbindung
zwischen einer ersten Kommunikationsvorrichtung und einer zweiten
Kommunikationsvorrichtung in einem Mobilfunksystem, die Schritte
umfassend:
- – Erkennen der Notwendigkeit
des Rücksetzens der
Kommunikationsverbindung,
- – Senden,
von der ersten Kommunikationsvorrichtung zu der zweiten Kommunikationsvorrichtung, einer
ersten Information, die die Notwendigkeit des Rücksetzens der Kommunikationsverbindung anzeigt,
- – Ausführen eines
Rücksetzvorgangs
an der zweiten Kommunikationsvorrichtung, und
- – Senden,
von der zweiten Kommunikationsvorrichtung zu der ersten Kommunikationsvorrichtung,
einer zweiten Information, die die Fertigstellung des Rücksetzvorgangs
anzeigt;
das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass es den Schritt des Einfügens
einer Anzeige einer tatsächlichen
Anzahl von bestimmten Rücksetzabläufen, in
Verbindung mit einer bestimmten erkannten Notwendigkeit zum Rücksetzen
der Kommunikationsverbindung, in eine bestimmte Information, die zwischen
der ersten Kommunikationsvorrichtung und der zweiten Kommunikationsvorrichtung
gesendet wird, umfasst.
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Die
Erfindung trifft ebenso zu für
eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren mit einer anderen
kommunizierenden Vorrichtung in einem Mobilfunksystem über eine
Kommunikationsverbindung, wobei die Vorrichtung umfasst:
- – Mittel
zum Erkennen einer Notwendigkeit zum Rücksetzen der Kommunikationsverbindung,
- – Aussendemittel
zum Senden von ersten Informationen an die andere Kommunikationsvorrichtung,
die die Notwendigkeit des Rücksetzens
anzeigen, und von zweiten Informationen, die die Fertigstellung
des Rücksetzvorgangs
anzeigen,
- – Empfangsmittel
zum Empfangen von ersten Informationen von der anderen Kommunikationsvorrichtung,
die die Notwendigkeit des Rücksetzens
der Kommunikationsverbindung anzeigen, und von zweiten Informationen,
die die Fertigstellung des Rücksetzvorgangs
anzeigen, und
- – Rücksetzmittel
zum Ausführen
eines Rücksetzvorgangs
für die
Kommunikationsverbindung;
die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass sie Mittel zum Einfügen
einer Anzeige einer tatsächlichen
Anzahl von Rücksetzabläufen, in
Verbindung mit einer erkannten Notwendigkeit zum Rücksetzen der
Kommunikationsverbindung, in eine bestimmte Information, die zwischen
ihr und der anderen Kommunikationsverbindung gesendet wird, umfasst.
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Der
Synchronisationsfehler, der von einem versuchten Rücksetzvorgang
des Stands der Technik herrühren
kann, wird verursacht durch die Tatsache, dass der Empfänger der
Information, die das Einleiten des Rücksetzvorgangs fordert, kein
Mittel hat zu wissen, ob die Information eine Echte ist oder eine zurückgesandte
Kopie. Durch Einsetzen einer Sequenznummer in die erste Information
kann der Sender anzeigen, ob es sich um den ersten oder einen nachfolgenden
Versuch des Sendens der Information handelt.
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Der
Empfänger
der Information, die das Einleiten des Rücksetzvorgangs fordert, prüft die Sequenznummer
und vergleicht sie mit der empfangenen Sequenznummer in der unmittelbar
vorhergehenden, zugehörigen
empfangenen Information. Wenn die Sequenznummer anzeigt, dass die
letzte Version eine zurückgesandte
Kopie ist, ändert
der Empfänger
die Synchronisationseinstellungen nicht mehr, sondern sendet einfach
seine Quittierung.
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Eine
alternative Art des Betrachtens des Problems ist zu sagen, dass
der Empfänger
der Information, welche einen abgeschlossenen Rücksetzvorgang quittiert, am
anderen Ende der Kommunikationsverbindung kein Mittel hat zu wissen,
ob die Quittierung eine Echte ist oder eine zurückgesandte Kopie. Durch Einsetzen
einer Sequenznummer in die Quittierung kann die kommunizierende
Partei, die die Quittierung sendet, anzeigen, ob es sich um den
ersten oder einen nachfolgenden Versuch des Quittierens handelt.
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Gemäß der letzten
Vorgehensweise prüft
die Vorrichtung, die die Quittierung empfängt, d.h. die Vorrichtung,
die der ursprüngliche
Auslöser
des Rücksetzvorgangs
war, die Sequenznummer und vergleicht sie mit einigen vorangehend
gespeicherten Informationen, die die Synchronisationseinstellungen
vor dem zuletzt ausgelösten
Rücksetzvorgang
beschreiben. Wenn die Sequenznummer anzeigt, dass die Vorrichtung
am anderen Ende mehrfache Einleitungen zum Rücksetzen empfangen hat, ändert die
Vorrichtung, die die Quittierung empfangen hat, ihre Synchronisationseinstellungen
entsprechend.
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In
einer sehr einfachen Ausführungsform
der Erfindung braucht die Sequenznummer nicht länger zu sein als ein Bit. In
allen nachfolgenden Kopien einer Information, die das Einleiten
des Rücksetzvorgangs
fordert, ist der Wert des Sequenznummernbits derselbe wie in der
ursprünglichen.
Nur wenn ein Rücksetzvorgang
erfolgreich abgeschlossen wurde und sich eine Notwendigkeit für das Einleiten
eines weiteren ergibt, wird der Wert der Sequenznummer geändert. In
einer Quittierung zeigt die Sequenznummer die Anzahl von ausgeführten Änderungen
an den Synchronisationseinstellungen an.
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Die
neuartigen Merkmale, die als kennzeichnend für die Erfindung betrachtet
werden, werden insbesondere in den angefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung
selbst allerdings, sowohl ihr Aufbau als auch ihr Verfahren der
Arbeitweise, wird zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben und Vorteilen
am Besten von der folgenden Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen
verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
gelesen wird.
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1 stellt
einen bekannten Rücksetzvorgang
dar,
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2 stellt
einen Rücksetzvorgang
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dar,
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3 stellt
eine vorteilhafte Struktur einer Protokolldateneinheit dar, die
als Teil der Erfindung benutzt wird,
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4a stellt
die Arbeitsweise einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung dar,
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4b stellt
die Arbeitsweise einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung dar, die von derjenigen von 4a abgeändert ist,
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5 stellt
einen Rücksetzvorgang
gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung dar,
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6a stellt
die Arbeitsweise einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der anderen
Ausführungsform
der Erfindung dar,
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6b stellt
die Arbeitsweise einer Kommunikationsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung dar, die von derjenigen von 6a abgeändert ist,
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7 stellt
die Anwendung der Erfindung in einer Struktur von Protokollschichten
dar,
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8 stellt
eine Mobilfunkstation gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dar und
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9 stellt
eine Funknetzsteuereinrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung dar.
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1 wurde
oben beschrieben innerhalb der Beschreibung des Stands der Technik,
deshalb wird sich die folgende Erläuterung auf die 2 bis 9 konzentrieren.
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2 stellt
eine Situation dar, wo kommunizierenden Einheiten gemäß der Bewegungsrichtung der
ersten PDU in Bezug auf den RESET-Vorgang als der Sender und der
Empfänger
benannt wurden, in derselben Art wie in 1. In Schritt 201 bemerkt der
Sender einen Protokollfehler auf der RLC-Schicht, was bedeutet,
dass ein RESET-Vorgang eingeleitet werden muss. Es soll wieder angenommen
werden, dass die momentane HFN zum Zeitpunkt der Entdeckung des
Protokollfehlers M ist. Der Sender leitet den RESET-Vorgang durch
Senden, in Schritt 202, einer bestimmten RESET PDU an den
Empfänger
ein. Die RESET PDU wird 203 benannt. Zur selben Zeit stellt
der Sender den Zeitschalter Timer RST ein. Die Laufzeit des Zeitschalters
wird wieder in 2 als eine Linie schwarzer Punkte
gezeigt.
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Gemäß der Erfindung
enthält
die RESET PDU 203 eine Sequenznummer, die als die RSN oder Rücksetz-Sequenznummer bezeichnet
wird, deren Wert k ist für
die ausgesandte RESET PDU 203. In Verbindung mit dem Formulieren
und Senden der RESET PDU 203 in Schritt 202, speichert
der Sender den Wert k der RSN, der in der RESET PDU 203 enthalten
ist. In Schritt 204 empfängt der Empfänger die RESET
PDU und erkennt dadurch die Notwendigkeit des Rücksetzens des Betriebsablaufs
der RLC-Ebene. Er empfängt
und speichert ebenfalls den Wert k der RSN. In Schritt 205 setzt
der Empfänger
alle Protokollparameter zurück
und erhöht
den momentanen Wert der HFN um Eins auf M + 1. Nachdem diese Aufgaben
abgeschlossen sind, sendet der Empfänger in Schritt 206 eine
RESET ACK PDU 207.
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Wenn
die Quittierung den Sender ohne Probleme erreicht, ist der Vorgang
auf die übliche
Art abgeschlossen und von den neuartigen Merkmalen, die durch die
vorliegende Erfindung zugefügt
werden, wird kein wesentlicher Gebrauch gemacht. Allerdings wird
angenommen, dass in Schritt 208 die Quittierung 207 verloren
geht oder aufgrund eines Kommunikationsfehlers beschädigt wird.
Sie hat den Sender niemals in einer entschlüsselbaren Form erreicht, daher
erkennt der Sender nicht, dass die Quittierung 207 überhaupt
gesendet wurde. In Schritt 209 läuft der Zeitschalter Timer
RST ab, was den Sender veranlasst, eine neue RESET PDU 210 zu
senden. Der momentane HFN-Wert beim Sender ist immer noch M.
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Gemäß der Erfindung
bemerkt der Sender in Schritt 209, dass die neue RESET
PDU 210 tatsächlich
eine zurückgesandte
Kopie der vorangegangenen RESET PDU 203 ist, da keine Quittierung
in Bezug auf die vorangegangene RESET PDU vor dem Ablauf des Zeitschalters
Timer RST empfangen wurde. Deshalb liest der Sender den gespeicherten
Wert k der RSN, welcher in der vorangegangenen RESET PDU 203 eingebunden
war, und bindet sie als solche in die neue RESET PDU 210 ein.
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In
Schritt 211 empfängt
der Empfänger
die letztere RESET PDU 210. Nun überprüft der Empfänger den Wert der RSN in der
neuen RESET PDU 210 und vergleicht ihn mit dem vorangehend
gespeicherten Wert, der in der ersten RESET PDU 203 empfangen
wurde. Der Empfänger
bemerkt, dass diese zwei Werte gleich sind, woraus er ableiten kann,
dass die Quittierung 207 verloren ging. Dies bedeutet,
dass nach Empfangen der zweiten RESET PDU 210 der, Empfänger die
Protokollparameter nicht in Schritt 212 zurücksetzt
oder zumindest nicht mehr den momentanen Wert der HFN erhöht. Das
Rücksetzen
der Protokollparameter einmal mehr in Schritt 212 würde keinen
Schaden zufügen,
da auf dieselben ursprünglichen
RLC-Parameterwerte trotzdem zurückgegriffen
werden würde.
Nach Schritt 212 sendet der Empfänger in Schritt 213 eine
neue Quittierung 214.
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Diesmal
geht die Quittierung zum Sender durch, welcher sie in Schritt 215 empfängt und
alle Protokollparameter für
seinen Teil in Schritt 216 zurücksetzt und den momentanen
Wert der HFN um Eins auf M + 1 erhöht. Da der Empfänger den
Wert den Wert der HFN nicht mehr in Schritt 212 erhöht hat,
nachdem er herausgefunden hat, dass der Wert der RSN in der zweiten
RESET PDU 210k war, d.h. derselbe wie in der ersten RESET
PDU 203, führt eine verlorene
RESET ACK PDU 207 ohne Ablaufverfolgung nicht dazu, dass
die HFN-Werte in dem Sender und dem Sendegerät unterschiedlich sind, was
bedeutet, dass die HFN-Synchronisation
zwischen Sender und Empfänger
aufrecht erhalten wird.
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Der
Betriebsablauf der Sender- und Empfängervorrichtungen bleibt der
gleiche, selbst wenn auch die zweite RESET ACK PDU 214 verloren
ging oder beschädigt
wurde. In einem solchen Fall könnte
der Sender eine dritte RESET PDU aussenden, wo die Werte der RSN
immer noch die gleichen wären
wie in den ersten und zweiten RESET PDUs, derart, dass die Schritte 211, 212,
und 213 am Empfänger
wiederholt werden würden.
Um die Kommunikationsmittel nicht in einer Situation belegt zu halten,
wo Störungsbedingungen
oder andere mögliche
Fehlerquellen ernst genug sind, um die Fortsetzung der Kommunikation
unmöglich
zu machen, kann es vernünftig sein,
eine Grenze für
die maximale Anzahl von Versuchen des Rücksetzvorgangs durch den Sender
zu setzen.
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In
Schritt 217 wird die Kommunikation der RLC-Ebene zwischen
dem Sender und dem Empfänger
weitergeführt.
In Schritt 218 stellt der Sender wieder fest, dass dort
ein Protokollfehler auf der RLC-Schicht aufgetreten ist, was bedeutet,
dass wieder ein RESET-Vorgang eingeleitet werden muss. Es kann angenommen
werden, dass die momentane HFN nun T ist. Der Sender leitet wieder
den RESET-Vorgang durch Senden, in Schritt 219, einer bestimmten
RESET PDU an den Empfänger
ein. Die RESET PDU wird 220 benannt. Da die neueste RESET
PDU 220 keine zurückgesandte
Kopie einer anderen RESET PDU ist, ist nun der RSN-Wert, der darin
enthalten ist, etwas anderes als k, wie etwa k + 1 (obwohl die RSN
als die Sequenznummer benannt ist, ist es nicht wesentlich, dass
es eine bestimmte, gut definierte Beziehung zwischen den Sequenznummerwerten
der RESET PDUs 203 und 220 gibt; es ist ausreichend,
dass die zwei unterschiedlich sind). Im Zusammenhang mit dem Formulieren
und Senden der neuen RESET PDU 220 in Schritt 219 speichert
der Sender den in der RESET PDU 220 enthaltenen Wert k
+ 1. Von dem Empfang 221 der RESET PDU 220 am
Empfänger
folgt der Betriebsablauf den vorangehend beschriebenen Schritten.
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Wäre es der
Empfänger
gewesen und nicht der Sender, welcher den neuen Protokollfehler
auf der RLC-Schicht in Schritt 218 bemerkt hat, wäre der Betriebsablauf
andernfalls derselbe wie oben beschrieben, aber selbst die einzige
Anforderung, dass der Wert der Sequenznummer in der neuesten RESET
PDU unterschiedlich ist von dem in der vorangegangenen RESET PDU 203,
kann nun gelockert werden. Es gibt kein Risiko der Verwechslung,
da Empfang und Speichern einer Sequenznummer, die von einer empfangenen
RESET PDU in einer bestimmten Vorrichtung gelesen wird, unterschiedlich
ist von dem Speichern einer Sequenznummer, die in einer durch diese
Vorrichtung ausgesandten RESET PDU enthalten ist. Allerdings kann
ebenfalls ein bestimmter Vorteil erzielt werden, indem eine Sequenznummer eindeutig
mit einem bestimmten einzelnen Rücksetzvorgang
verbunden wird, ungeachtet von dessen Auslöser; zum Beispiel wenn eine
Sequenznummer benutzt wird, die länger ist als ein Bit, die jedes
mal während
einer Verbindung der RLC-Ebene um Eins erhöht wird, wenn ein Rücksetzvorgang
unternommen werden muss, kann der Wert der Sequenznummer als Anzeiger
der beobachteten statistischen Qualität der Kommunikationsverbindung
benutzt werden.
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3 stellt
eine PDU-Struktur dar, die vorteilhafterweise beim Aufbauen der
RESET PDUs in dem oben erklärten
Vorgang benutzt werden kann. Die PDU 301 ist N Achtbitzeichen
lang und umfasst ein D/C-Feld 302, ein PDU-Typenfeld 303,
ein R-Feld 304 und ein PAD-Feld 305. Aus diesen
dient das D/C-Feld 302 zum Anzeigen, ob die PDU Daten-
oder Steuerinformation umfasst, das PDU-Typenfeld 303 enthält einen
Identifikator, der die fragliche PDU-Type anzeigt, das R-Feld 304 enthält Reservierte
Bits und das PAD-Feld ist ein Füllfeld,
dessen Zweck es ist, die Länge
der PDU 301 mit allgemeinen PDU-Definitionen abzustimmen,
die in den Spezifikationen des fraglichen Mobilfunksystems angegeben
sind.
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Die
Mindestlänge
der Sequenznummer k ist ein Bit, damit das einfache Prüfen, ob
das fragliche Bit 0 oder 1 gesetzt ist, ausreichend ist um auszusagen,
ob eine bestimmte empfangene PDU ein echtes Original ist oder eine
zurückgesandte
Kopie. Besonders wenn die Sequenznummer nur ein Bit ist, aber tatsächlich ebenfalls
ungeachtet der Länge
der Sequenznummer, muss das Erhöhen
der Sequenznummer um Eins, wenn ein neuer Rücksetzvorgang begonnen wird,
als ein zyklischer Betriebsablauf verstanden werden, wobei das Zufügen von
Eins zu dem größtmöglichen
Sequenznummernwert den kleinstmöglichen
Sequenznummernwert als Ergebnis ergibt.
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Die
Sequenznummer kann im Grunde genommen an beliebiger Stelle innerhalb
des R-Feldes oder des PAD-Feldes 304 eingesetzt werden.
Besonders wenn nur ein Bit als Sequenznummer benutzt wird, ist es
vernünftig,
eines der reservierten Bits des Feldes 304 zu spezifizieren.
In 3 wird angenommen, dass eines der Bits im R-Feld
als das RSN- oder Rücksetz-Sequenznummern-Bit 306 benannt wird.
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4a stellt
das obenbeschriebene Verfahren in Form eines Flussdiagramms dar,
welchem der Betriebsablauf einer Kommunikationsvorrichtung folgen
kann. In Schritt 401 wird das Einrichten einer Kommunikationsverbindung
der RLC-Ebene eingeleitet und als Teil der Einrichtungsvorgänge wird
ein Anfangswert für
die RSN in Schritt 402 gespeichert. Schritt 403 bezieht
sich auf das Kommunizieren durch normalerweise die eingerichteten
Kommunikationsverbindungen der RLC-Ebene. Die Schritte 404 und 405 legen
eine Steuerschleife fest, welche die Vorrichtung benutzt, um den
Zustand der Kommunikationsverbindung zu überwachen. Wenn ein Protokollfehler
in Schritt 404 bemerkt wird, wird die fragliche Vorrichtung
der Sender in der Notation der oben beschriebenen Beispiele. In
Schritt 406 erhöht
sie den Wert der RSN um Eins und in Schritt 407 stellt
sie den Zeitschalter Timer-RST ein. In Schritt 408 sendet sie
eine RESET PDU, die den erhöhten
RSN-Wert enthält,
an die andere Vorrichtung aus, welche sich nun in der Rolle des
Empfängers
befindet.
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Nach
dem Aussenden der RESET PDU beginnt die Sendervorrichtung in der
Schleife, die aus den Schritten 409 und 410 besteht,
umzulaufen, wo sie laufend überprüft, ob eine
Quittierung empfangen wurde und ob der Zeitschalter abgelaufen ist.
Das Empfangen der Quittierung verursacht einen Übergang von Schritt 409 zu
Schritt 411, wo die RLC-Parameter zurückgesetzt werden. Danach erhöht die Vorrichtung
die momentane HFN-Nummer um Eins in Schritt 412 und nimmt
die normale Kommunikation in Schritt 403 wieder auf. Wenn
der Zeitschalter den Ablauf erreicht, bevor eine Quittierung empfangen
wurde, erfolgt ein Übergang
von Schritt 410 zu Schritt 413, wo die Vorrichtung
prüft,
ob sie die maximal erlaubte Anzahl von Rücksetzversuchen erreicht hat. Wenn
nicht, kehrt sie zu Schritt 407 zurück, wo der Zeitschalter erneut
eingestellt wird; es wird vermerkt, dass der Wert der RSN nicht
erhöht
wird. Ein positiver Befund in Schritt 413 verursacht, dass
die Vorrichtung weitere Rücksetzversuche
abbricht und einen RLC-Fehler in Schritt 414 angibt. Der
Schritt 406 des Erhöhens
des RSN-Wertes könnte
sich auch an anderen Stellen außerhalb
der Schleife, die aus den Schritten 407, 408, 409, 410 und 413 besteht,
befinden; er könnte
zum Beispiel zwischen den Schritten 409 und 411,
zwischen 411 und 412 oder zwischen den Schritten 412 und 403 sein.
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Ein
positiver Befund in Schritt 405, d.h. des Empfangs einer
RESET PDU, bedeutet, dass die Vorrichtung die Empfangsvorrichtung
wird in der oben benutzten Notation. In Schritt 420 prüft sie den RSN-Wert,
der in der empfangenen RESET PDU enthalten ist, und vergleicht ihn
mit dem RSN-Wert, den sie vorangehend gespeichert hat, entweder
in der Einrichtphase der RLC-Verbindung oder in Verbindung mit dem
letzten Rücksetzvorgang.
In einem normalen Fall sind die zwei RSN-Werte nicht gleich, was bedeutet,
dass die empfangene RESET PDU ein echtes Original ist und nicht
eine zurückgesandte
Kopie. In einem solchen Fall speichert die Vorrichtung die neu empfangene
RSN in Schritt 421, setzt die RLC-Parameter in Schritt 422 zurück und erhöht den Wert
der momentanen HFN in Schritt 423, vor dem Senden einer
RESET ACK PDU in Schritt 424. Wenn herausgefunden wird,
dass die zwei RSN-Werte
in Schritt 420 gleich sind, werden die Schritte 421, 422 und 423 ausgelassen.
Nachdem die Quittierung in Schritt 424 gesendet wurde,
kehrt die Vorrichtung zu dem normalen Kommunikationszustand in Schritt 403 zurück. Es sollte
vermerkt werden, dass dies nicht bedeutet, dass die normale Kommunikation
sofort weiterläuft:
es kann passieren, dass die in Schritt 424 gesandte Quittierung verloren
geht oder beschädigt
wird, in welchem Fall ein neuer Übergang
von Schritt 405 zu Schritt 420 stattfindet, sobald
die Vorrichtung eine zurückgesandte
Kopie der vorangegangenen RESET PDU empfängt.
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Eine
leicht abgeänderte
Version der Ausführungsform
der oben beschriebenen Erfindung ist eine solche, wo eine RSN überhaupt
nicht definiert ist, aber wo die momentane HFN oder eine Ableitung
davon für
den selben Zweck benutzt wird wie die RSN in der oben beschriebenen
Ausführungsform. 4b stellt
diese alternative Ausführungsform
dar. Wann immer der Sender eine RESET PDU in Schritt 408' sendet, ungeachtet
dessen ob es eine echte ursprüngliche
RESET PDU ist oder eine zurückgesandte
Kopie, sie wird in den momentanen HFN-Wert einbezogen. Wenn der
Empfänger
eine solche RESET PDU empfängt,
prüft er
in Schritt 420',
ob der darin enthaltene HFN-Wert derselbe ist wie der momentane
HFN-Wert des Empfängers. Wenn
die zwei HFN-Werte gleich sind, weiß der Empfänger, dass dies das erste Mal
ist, dass er diese bestimmte RESET PDU empfängt, in welchem Fall der Empfänger die
Schritte 422 zum Rücksetzen
der Parameter und 423 zum Erhöhen der HFN durchführt. Wenn
allerdings der HFN-Wert, der in der empfangenen RESET PDU enthalten
ist, kleiner ist als der momentane HFN-Wert des Empfängers, weiß der Empfänger, dass
er bereits einen Schritt zum Erhöhen
der HFN in Verbindung mit dem Rücksetzvorgang,
beabsichtigt durch die letzte empfangene RESET PDU, durchgeführt hat,
d.h. die letzte empfangene RESET PDU ist eine zurückgesandte
Kopie. In einem solchen Fall erhöht
der Empfänger
seinen momentanen HFN-Wert nicht mehr, sondern geht direkt in den
Quittierungsschritt 424. Das Benutzen der HFN anstatt einer (möglicherweise
sehr kurzen) Sequenznummer hat den Nachteil, dass die HFN eine relativ
große
Anzahl von Bits von der RESET PDU belegt.
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In
noch einer anderen leicht abgeänderten Version
der oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst
die erste durch den Sender gesandte RESET PDU 203 überhaupt
keine RSN, und alle nachfolgend zurückgesandten Kopien, wie die
RESET PDU 210, enthalten aber einen RSN-Wert. Wenn eine
empfangende Vorrichtung einen RSN-Wert in einer empfangenen RESET
PDU findet, weiß sie,
dass es eine zurückgesandte
Kopie ist und macht demzufolge keine Änderungen in dem momentanen HFN-Wert.
Diese Ausführungsform
der Erfindung hat den Nachteil, dass in einem Fall, wo die echte
ursprüngliche
RESET PDU verloren ging oder beschädigt wurde, der Empfänger nicht
wissen kann, ob die zurückgesandte
Kopie, die er empfangen hat, sich auf irgendeine verlorene oder
beschädigte
RESET PDU bezieht oder auf irgendeine andere, relative neue, erfolgreich
empfangene, echte ursprüngliche RESET
PDU.
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Vorangehend
wurde angenommen, dass es der Sender ist, welcher eine Sequenznummer
oder andere Informationen in seine Sendungen aufnimmt, derart, dass
die Vorrichtung am anderen Ende ableiten kann, ob eine bestimmte
empfangene PDU eine echte Ursprüngliche
ist oder eine zurückgesandte Kopie.
Allerdings kann grundsätzlich
dasselbe Prinzip des Benutzens einer Sequenznummer oder entsprechender
Information zum Verhindern von Synchronisationsfehlern in der Praxis
auch reduziert werden durch Verpflichten des Empfängers, eine
solche anzeigende Information in seine Quittierungssendungen aufzunehmen.
Nachfolgend wird eine alternative Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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5 stellt
eine Situation dar, wo die kommunizierenden Einheiten als der Sender
und der Empfänger,
gemäß der Bewegungsrichtung
der ersten PDU in Bezug auf den RESET-Vorgang, benannt wurden, in derselben
Art wie in den 1 und 2. Es wird
angenommen, dass als ein Teil eines Verbindungs-Einrichtungsprozesses
ein Anfangswert k für eine
Sequenznummer gespeichert wurde, die als RSN bekannt ist. In Schritt 501 bemerkt
der Sender einen Protokollfehler auf der RLC-Schicht, was bedeutet,
dass ein RESET-Vorgang eingeleitet werden muss. Es wird wieder angenommen,
dass die momentane HFN zum Zeitpunkt der Entdeckung des Protokollfehlers
M ist. Der Sender leitet den RESET-Vorgang durch Senden, in Schritt 502,
einer bestimmten RESET PDU an den Empfänger ein. Die RESET PDU wird
als 503 benannt. Zur selben Zeit stellt der Sender den
Zeitschalter Timer RST ein. Die Laufzeit wird wieder in 5 als
eine Linie von schwarzen Punkten dargestellt.
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Gemäß dieser
alternativen Ausführungsform der
Erfindung enthält
die RESET PDU 503 keine Sequenznummer, sondern ist nur
eine RESET PDU, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. In
Schritt 504 empfängt
der Empfänger
die RESET PDU 503 und erkennt dadurch die Notwendigkeit
zum Rücksetzen
des Betriebsablaufs der RLC-Ebene. Er empfängt keine Sequenznummern, aber
er hat vorher den Anfangswert k der RSN gespeichert. In Schritt 505 setzt
der Empfänger
alle Protokollparameter zurück
und erhöht
den momentanen Wert der HFN um Eins auf M + 1. Gemäß dieser
alternativen Ausführungsform
der Erfindung erhöht
der Empfänger
ebenfalls seinen gespeicherten Wert der RSN um Eins auf k + 1.
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Nach
dem Abschließen
dieser Aufgaben sendet der Empfänger
in Schritt 506 eine RESET ACK PDU 507 aus, welche
sich nun von der vorher benutzten RESET ACK PDU des Stands der Technik dadurch
unterscheidet, dass sie den Wert k + 1 der RSN enthält, welche
der Empfänger
in Schritt 505 erhalten hat. Es wird wieder angenommen,
dass in Schritt 508 die Quittierung 507 verloren
geht oder beschädigt
wird aufgrund eines Kommunikationsfehlers. Sie erreichte niemals
den Sender in einer entschlüsselbaren
Form, daher erkennt der Sender nicht, dass die Quittierung 507 überhaupt
gesendet wurde. In Schritt 509 läuft der Zeitschalter Timer
RST ab, was den Sender veranlasst, eine neue RESET PDU 510 zu
senden. Der momentane HFN-Wert am Sender ist noch M und der momentane
RSN-Wert am Sender ist noch k.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung kann der Sender in Schritt 509 bemerken,
dass die neue RESET PDU 510 tatsächlich eine zurückgesandte
Kopie der vorangegangenen RESET PDU 503 ist, da keine Quittierung
bezüglich
der vorangegangenen RESET PDU 503 vor dem Ablauf des Timer
RST empfangen wurde. Allerdings hat ein solcher Befund wenig Bedeutung,
da die neue RESET PDU 510 wieder nur eine als solche aus
dem Stand der Technik bekannte RESET PDU ist, ohne jeden Bezug auf
den Wert der RSN.
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In
Schritt 511 empfängt
der Empfänger
die letztere RESET PDU 510. Der Empfänger verfügt über keine Mittel, um zu wissen,
ob die letztere RESET PDU eine zurückgesandte Kopie der vorher empfangenen
RESET PDU 503 ist, daher führt er genau denselben Protokollparameter-Rücksetzschritt 512 aus,
zusammen mit dem Erhöhen
der momentanen Werte der HFN und k.
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Nach
Schritt 512 sendet der Empfänger in Schritt 513 eine
neue RESET ACK PDU 514 an den Sender und nimmt wieder in
diese PDU den letzten gespeicherten Wert der RSN auf, welcher nun
k + 2 ist. Diesmal geht die Quittierung zum Sender durch, welcher
sie in Schritt 515 empfängt.
Der setzt alle Parameter für
seinen Teil in Schritt 516 zurück. Durch Vergleichen des empfangenen
RSN-Werts mit seinem eigenen gespeicherten Wert bemerkt er, dass eine
Differenz von Zwei vorliegt, was den Sender veranlasst, sowohl den
momentanen Wert der HFN um Zwei auf M + 2 zu erhöhen, als auch den gespeicherten
RSN-Wert auf k + 2. Eine RESET ACK PDU 507 ging wieder
ohne Ablaufverfolgung verloren, aber da die erfolgreiche RESET ACK
PDU 514 einen aktualisierten Wert der RSN enthielt, wurden
die HFN-Werte im Sender und dem Sendegerät schließlich dieselben, was bedeutet,
dass die HFN-Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger aufrecht erhalten
wird. Wenn die erste RESET ACK PDU 507 ohne Problem durchgekommen
wäre, würde der
darin enthaltene RSN-Wert k + 1 den Sender veranlasst haben, sowohl
den momentanen Wert der HFN um Eins auf M + 1, als auch den gespeicherten RSN-Wert
auf k + 1 zu erhöhen.
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Ebenfalls
in der Ausführungsform
von 5 bleibt der Betriebsablauf der Sender- und Empfängervorrichtungen
gleich, selbst wenn die zweite RESET ACK PDU 514 verloren
ging oder beschädigt wurde.
In einem solchen Fall könnte
der Sender eine dritte RESET PDU aussenden, welche immer noch dasselbe
bekannte, unnummerierte Format aufweisen würde wie die ersten und zweiten
RESET PDUs, derart, dass die Schritte 511, 512 und 513 am
Empfänger
wiederholt werden würden.
Wenn eine dritte RESET ACK PDU schließlich durchkäme, würde sie den
RSN-Wert k + 3 enthalten, was den Sender veranlassen würde, seine
momentanen HFN- und gespeicherten RSN-Werte um Drei zu erhöhen.
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Beim
nächsten
Auftreten eines Protokollfehlers wäre der gespeicherte Wert der
RSN zunächst immer
noch der gleiche in beiden Kommunikationsvorrichtungen, daher könnte der
oben beschriebene Vorgang wiederholt werden.
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6a stellt
ein Verfahren gemäß der oben beschriebenen
alternativen Vorgehensweise in Form eines Flussdiagramms dar, welchem
der Betriebsablauf einer Kommunikationsvorrichtung folgen kann.
In Schritt 601 wird das Einrichten einer Kommunikationsverbindung
der RLC-Ebene eingeleitet, und als Teil der Einleitungsvorgänge wird
ein Anfangswert für die
RSN in Schritt 602 gespeichert. Schritt 603 entspricht
dem normalen Kommunizieren durch die eingerichtete Kommunikationsverbindung
der RLC-Ebene. Die Schritte 604 und 605 bilden
eine Steuerschleife, welche die Vorrichtung benutzt, um den Zustand
der Kommunikationsverbindung zu überwachen.
Wenn ein Kommunikationsfehler in Schritt 604 bemerkt wird,
wird die fragliche Vorrichtung der Sender in der Notation der oben
beschriebenen Beispiele. In Schritt 606 stellt sie den
Timer RST ein. In Schritt 607 sendet sie eine RESET PDU
an die andere Vorrichtung, welche nun in der Rolle des Empfängers ist.
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Nach
dem Aussenden der RESET PDU beginnt die Sendervorrichtung in der
Schleife, die aus den Schritten 608 und 609 besteht,
umzulaufen, wobei sie ständig überprüft, ob eine
Quittierung empfangen wurde und ob der Zeitschalter abgelaufen ist. Das
Empfangen der Quittierung verursacht einen Übergang von Schritt 608 zu
Schritt 610, wo die RLC-Parameter zurückgesetzt werden. Danach berechnet
die Vorrichtung in Schritt 611 die Differenz zwischen dem
RSN-Wert, den sie in der RESET ACK PDU empfangen hat, und dem RSN-Wert,
den sie selbst vorher gespeichert hat. In Schritt 612 erhöht sie die
HFN um den Betrag der berechneten Differenz und in Schritt 613 erhöht sie den
lokalen RSN-Wert ebenfalls um den Betrag der berechneten Differenz
und speichert den so aktualisierten RSN-Wert. Danach nimmt sie wieder
die normale Kommunikation in Schritt 603 auf. Wenn der
Zeitschalter den Ablauf erreicht, bevor eine Quittierung empfangen
wird, folgt ein Übergang
von Schritt 609 zu Schritt 614, wo die Vorrichtung überprüft, ob sie die
maximal erlaubte Anzahl von Rücksetzversuchen erreicht
hat. Wenn nicht, kehrt sie zu Schritt 606 zurück, wo der
Zeitschalter wieder eingestellt wird. Ein positiver Befund in Schritt 614 veranlasst
die Vorrichtung weitere Rücksetzversuche
abzubrechen und einen RLC-Fehler in Schritt 615 anzugeben.
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Ein
positiver Befund in Schritt 605, d.h. der Empfang einer
RESET PDU, bedeutet, dass die Vorrichtung die Empfangsvorrichtung
in der oben benutzten Notation wird. In Schritt 420 erhöht sie den
lokal gespeicherten RSN-Wert
um Eins, bevor sie ihn erneut speichert. Danach setzt die Vorrichtung
die RLC-Parameter in Schritt 621 zurück und erhöht den Wert der momentanen
HFN in Schritt 622 noch vor dem Senden einer RESET ACK
PDU in Schritt 623. Sie nimmt den kürzlich aktualisierten RSN-Wert
in die in Schritt 623 gesandte RESET ACK PDU auf. Es sollte
nochmals bemerkt werden, dass dies nicht bedeutet, dass die normale
Kommunikation sofort weiterläuft:
es kann passieren, dass die in Schritt 623 gesandte Quittierung
verloren geht oder beschädigt wird,
in welchem Fall ein neuer Übergang
von Schritt 605 zu Schritt 620 auftritt, so bald
die Vorrichtung eine zurückgesandte
Kopie der vorherigen RESET PDU empfängt.
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Eine
abgeänderte
Ausführungsform
des zuletzt beschriebenen Verfahrens kann ebenfalls vorgestellt
werden, wobei wiederum die RSN gänzlich weggelassen
wird und die sequentielle Handhabung der von dem Rücksetzen
betroffenen PDUs wird nur auf der Basis der HFN-Werte durchgeführt. 6b stellt
eine solche abgeänderte
Ausführungsform
dar. Der Unterschied zwischen den Verfahren der 6a und 6b ist
zunächst,
dass es keinen RSN-Einleitungsschritt (Schritt 602 in 6a)
in 6b gibt. Es gibt ebenfalls im empfängerseitigen
Betriebsablauf keinen die RSN erhöhenden Schritt(Schritt 620 in 6a)
in 6b. Schritt 623' unterscheidet sich von Schritt 623 dadurch,
dass es nicht der aktualisierte RSN-Wert (welcher nun nicht einmal
existiert) ist, sondern der aktualisierte HFN-Wert, welcher in der RESET
ACK PDU enthalten ist. Im senderseitigen Betriebsablauf fehlen die
von der RSN betroffenen Schritte 611 und 613 von 6a und
der erhöhende Betriebsablauf
von Schritt 612 in 6a wird
vereinfacht auf den einfachen Ersatzbetriebsablauf 612' in 6b,
wo der Sender seinen eigenen momentanen HFN-Wert ersetzt durch den in der RESET
ACK PDU empfangenen Wert.
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Vorangegangen
wurde bemerkt, dass der HFN-Wert in Bits sehr viel länger ist
als ein RSN-Wert, besonders wenn ein einzelnes Bit als die RSN benutzt
wird. Allerdings können
die Ausführungsformen
der Erfindung, von denen vorgestellt wird, dass sie einen ganzen
HFN-Wert in einer RESET PDU oder einer RESET ACK PDU aufweisen, bemerkenswert
vereinfacht werden, wenn in Betracht gezogen wird, dass der mögliche Verlust
oder die Beschädigung
von PDUs in jeder Richtung nur eine sehr kleine Abweichung zwischen
angenommenen und korrekten HFN-Werten verursachen kann. Es ist möglich anstatt
eines ganzen HFN-Werts eine Ableitung davon in eine RESET PDU oder
eine RESET ACK PDU aufzunehmen, zum Beispiel das Bit mit dem niedrigsten
Stellenwert oder zwei Bits mit den niedrigsten Stellenwerten des
HFN-Werts. Zwei Bits sind genug, um Abweichungen von bis zu vier
HFN anzuzeigen, was mehr als ausreichend ist für die meisten angewandten Fälle. Selbst
die Benutzung des Bits mit dem niedrigsten Stellenwert der HFN allein
(d.h. durch Angeben, dass das RSN-Bit, das oben in den auf RSN basierenden
Ausführungsformen
beschrieben wird, immer gleich dem Bit mit dem niedrigsten Stellenwert
des momentanen HFN-Wert ist) ist ausreichend, um das in 1 beschriebene Problem
zu lösen.
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Die
auf RSN und HFN basierenden Ausführungsformen
können
natürlich
auf mehrere Arten kombiniert werden, und dies gilt auch für die den Sender
verpflichtenden und den Empfänger
verpflichtenden Ausführungsformen,
wobei „den
Sender verpflichtend" diejenigen
Ausführungsformen
bezeichnet, in denen der Sender einen bestimmten Wert in Bezug auf
die sequentielle Handhabung von durch Rücksetzen betroffenen PDUs in
eine PDU einfügen
muss und wobei „den
Empfänger
verpflichtend" entsprechend
diejenigen Ausführungsformen bezeichnet,
in denen der Empfänger
einen solchen Wert einfügen
muss. Kombinieren der Ausführungsformen
bedeutet, dass zum Beispiel der Sender den RSN-Wert in alle ausgesandten
RESET PDUs einfügt,
und um zu bestätigen,
dass die HFN-Synchronisation
tatsächlich
beibehalten ist, fügt
der Empfänger den
momentanen HFN-Wert oder eine Ableitung davon in alle ausgesandten
RESET ACK PDUs ein.
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7 stellt
eine vorgeschlagene Anordnung eines Datenprotokollstapels dar, die
in einer paketvermittelten Kommunikationsverbindung angewandt werden
sollte, wo ein Ende eine Mobilstation (MS) ist und die Kommunikation über ein
GPRS-Netzwerk (General Packet Radio Service) durch ein Radio Access
Network (RAN), ein Serving GPRS Support Node (SGSN) und ein Gateway
GPRS Support Node (GGSN) stattfindet. Die Protokollschichten, wo
die gleichrangigen Einheiten in der MS und dem RAN sind, sind die
physikalische Schicht 701, welche zum Beispiel die bekannte
physikalische Schicht des UMTS ist, die Schicht 702 der
Media Access Control (MAC) und die Schicht 703 der Radio
Link Control, welche manchmal als nur ein Teil der MAC-Schicht 702 betrachtet
wird – daher
die gestrichelte Linie zwischen ihnen. Es werden ebenfalls die bekannten
Protokollschichten gezeigt, wobei die gleichrangigen Einheiten in
dem RAN und dem SGSN, der MS und dem SGSN, dem SGSN und dem GGSN
oder der MS und dem GGSN sind. Allerdings werden in 7 nur Protokolle
von Daten oder Benutzerebenen gezeigt; eine vollständige Darstellung
von Protokollen würde die
Blöcke
der Layer 3 Mobility Management (L3MM) und Short Message
Services (SMS) parallel angeordnet zu dem SubNetwork Dependent Control
Protocol (SNDCP) aufweisen. Außerdem
gibt es die bekannten Einheiten Session Management (SM) und Radio
Resource Management (RR), welche nicht in 7 gezeigt
werden. Eine Anwendungsschicht in der MS wird mit einer gleichrangigen
Einheit kommunizieren, die sich zum Beispiel in einer anderen MS oder
einigen anderen Endgeräten
befindet.
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Von
den Protokollschichten von 7 betrifft die
Erfindung die RLC-Schichten 703 in der MS und dem RAN.
Das Übernehmen
der Funktionsweisen einer Protokollschicht in eine Kommunikationsvorrichtung
ist als solches bekannt und bedarf normalerweise der Form einer
Programmierung der erforderlichen Betriebsabläufe der Protokollschicht in
maschinenlesbare Anweisungen, welche durch einen Mikroprozessor
ausgeführt
werden können.
Es liegt innerhalb der Fähigkeiten
eines Fachmanns, eine solche Programmierung auszuführen, um
die oben beschriebenen Verfahren in Verbindung mit den 2, 4a, 4b, 5, 6a und 6b zu übernehmen.
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8 stellt
schematisch bestimmte Teile einer MS gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung dar. Eine Antenne 801 ist über einen
Duplexblock 802 mit einem Empfängerblock 803 und
einem Sendegerätblock 804 gekoppelt.
Der Abfluss von Nutzdaten von dem Empfängerblock 803 und
die Quelle von Nutzdaten zu dem Sendegerätblock 804 ist ein Basisbandblock 805,
der wiederum an einen Benutzerschnittstellenblock 806 zum
Kommunizieren mit einem Menschen oder elektronischen Benutzer gekoppelt
ist. Ein Steuerblock 807 empfängt Steuerungsinformation von
dem Empfängerblock 803 und sendet
Steuerungsinformation durch den Sendegerätblock 804 aus. Außerdem steuert
der Steuerungsblock 807 den Betriebsablauf der Blöcke 803, 804 und 805.
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Gemäß der Erfindung
umfasst der Steuerungsblock 807 einen Vergleichsblock 810,
welcher an einen Parameterspeicher 811 gekoppelt ist, um HFN-Werte
und RSN-Werte zu speichern, falls erforderlich, und an einen Entnahmeblock 812 für empfangene
Parameter, welcher empfangene RSN- und/oder HFN-Werte oder Ableitungen
davon von empfangenen PDUs liest. Eine RLC-Fehleranzeigeeinheit 813 ist
zum Anzeigen eines RLC-Fehlers vorgesehen, falls erforderlich, und
eine Zusammenstelleinheit 814 für PDUs ist zum Zusammenstellen
der RESET PDUs und RESET ACK PDUs nach Bedarf vorgesehen. Der Handhabungsblock 815 für Parameter
führt die
notwendigen Berechnungen und Erhöhungen
der Parameterwerte aus, bevor diese zurück in den Parameterspeicher 811 gespeichert
werden.
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9 definiert
eine funktionale Struktur eines typischen RNC eines Mobilfunknetzwerks,
genauer gesagt eines UMTS-Funknetzwerks, das WCDMA benutzt. Die
Erfindung darf natürlich
nicht als darauf begrenzt betrachtet werden. Die Erfindung kann
ebenfalls in anderen Arten von Mobilfunknetzwerken benutzt werden.
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Der
RNC von 9 umfasst eine SFU (Switching
Fabric Unit) 901 mit der mehrere Steuerprozessoren verbunden
werden können.
Zuverlässigkeit wird
normalerweise erhöht
durch das Vorsehen von Redundanz auf Hardwareebene in Form von parallel angeordneten,
zusätzlich
vorhandenen Einheiten. MXUs (Multiplexing Units) 902 können benutzt
werden zwischen einer Anzahl von Prozessoreinheiten und der SFU 901,
um die niedrigen Bitraten von den Prozessoreinheiten in die hohen
Bitraten der SFU-Eingabebausteine
abzubilden. Die NIUs (Network Interface Units) 903 erledigen
die Verbindung der physikalischen Schicht zu unterschiedlichen Schnittstellen
(z.B. Iub-Schnittstelle
in Richtung Knoten B:s, Iur-Schnittstelle in Richtung anderer RNCs, Iu-Schnittstelle
in Richtung anderer Kernnetzknoten). Die OMU (Operations and Maintenance
Unit) 904 enthält
die RNC-Anordnung und Fehlerinformation und kann von einem externen
Betriebs- und Wartungszentrum
aufgerufen werden. Die SUs (Signalling Units) 905 übernehmen
alle in dem RNC erforderlichen Protokolle der Steuerungs- und Benutzerebene.
Daher kann die Erfindung im RNC in die Signalisierungseinheiten übernommen
werden, indem darin die die PDU und Parameter verwaltenden Einheiten 810 bis 815 in
einer zu der oben in Verbindung mit 8 beschriebenen,
analogen Art vorgesehen werden.
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Die
Verwendung einer für
ein bestimmtes Mobilfunksystem spezifischen Terminologie in dieser Patentanmeldung
sollte nicht dahingehend ausgelegt werden, dass Einschränkungen
für die
Anwendbarkeit der Erfindung in anderen Mobilfunksystemen auferlegt
werden. Die in den abhängigen
Ansprüchen beschriebenen
Merkmale sind frei kombinierbar sofern nicht ausdrücklich anders
angegeben.