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ALLGEMEINEER
STAND DER TECHNIK
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I. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Netzwerke und Telekommunikationen,
und insbesondere auf die Kommunikation von Daten.
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II. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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Drahtlose
Kommunikationssysteme verwenden eine Anzahl von geografisch verteilten
zellularen Kommunikationsstandorten oder Basisstationen. Jede Basisstation
unterstützt
das Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen zu und von stationären oder
festen drahtlosen Kommunikationseinrichtungen oder Einheiten. Jede
Basisstation handhabt Kommunikationen innerhalb einer bestimmten Region,
die allgemein als Zelle/Sektor bezeichnet wird. Der allgemeine Deckungsbereich
eines drahtlosen Kommunikationssystems wird als die Vereinigung
der Zellen für
die aufgestellten Basisstationen definiert. Hier können die
Deckungsbereiche für
aneinander angrenzende oder nahe beieinander liegende Zellenstandorte
einander überlappen,
um eine möglichst
zusammenhängende
Kommunikationsdeckung innerhalb der äußeren Grenzen des Systems zu
gewährleisten.
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Im
aktiven Zustand empfängt
eine drahtlose Einheit Signale von mindestens einer Basisstation über eine
Vorwärtsverbindung
oder Downlink und sendet Signale zu mindestens einer Basisstation über eine
Rückwärtsverbindung
oder Uplink. Es gibt viele verschiedene System zum Definieren von
Verbindungen oder Kanälen
für ein
zellulares Kommunikationssystem, einschließlich beispielsweise TDMA (Time-Division
Multiple Access – zeitaufteilender Mehrfachzugriff), FDMA
(Frequency-Division Multiple Access – frequenzaufteilender Mehrfachzugriff) und
CDMA (Code-Division
Multiple Access – codeaufteilender
Mehrfachzugriff). In CDMA-Kommunikationen unterscheiden sich unterschiedliche
drahtlose Kanäle
durch unterschiedliche Kanalbelegungscodes oder -sequenzen, die
zur Verkodung unterschiedlicher Informationsströme dienen, die dann zur gleichzeitigen Übertragung
mit einer oder mehreren unterschiedlichen Trägerfrequenzen moduliert werden
können.
Ein Empfänger
kann einen bestimmten Strom aus einem empfangenen Signal wiederherstellen,
indem er zum Dekodieren des empfangenen Signals einen entsprechenden
Code oder eine entsprechende Sequenz benutzt.
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Bei
Sprachanwendungen verwenden konventionelle zellulare Kommunikationssysteme
dedizierte Verbindungen zwischen einer drahtlosen Einheit und einer
Basisstation. Sprachkommunikationen sind von Natur her verzögerungsintolerant.
Folglich senden und empfangen drahtlose Einheiten in drahtlosen
zellularen Kommunikationssystemen Signale über eine oder mehrere dedizierte
Verbindungen. Hier ist für
jede aktive drahtlose Einheit allgemein die Zuweisung einer dedizierten
Verbindung auf der Downlink sowie einer dedizierten Verbindung auf
der Uplink erforderlich.
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Mit
der Explosion des Internets und des steigenden Bedarfs an Daten
bereitet das Ressourcenmanagement in zellularen Kommunikationssystemen ein
zunehmend größeres Problem.
Drahtlose Kommunikationssysteme der nächsten Generation werden fähig sein
müssen,
hochschnelle Paketdatendienste anzubieten, um Internetzugriff und
Multimedienkommunikation zu unterstützen. Im Gegensatz zu Sprachkommunikationen
sind Datenkommunikationen jedoch relativ verzögerungstolerant und von Natur
her potentiell diskontinuierlich. Datenkommunikationen als solche
benötigen
nicht unbedingt dedizierte Verbindungen auf der Downlink und der
Uplink, sondern ermöglichen
die gemeinsame Nutzung eines oder mehrerer Kanäle durch eine Anzahl von drahtlosen
Einheiten. Bei dieser Auslegung kämpft jede der drahtlosen Einheiten
auf der Uplink um verfügbare
Ressourcen. Ressourcen, die auf der Uplink gemanagt werden müssen, beinhalten
die empfangene Leistung an der Basisstation und die durch jeden
Benutzer für
andere Benutzer verursachten Störungen
im gleichen Sektor oder der gleichen Zelle sowie in anderen Sektoren
oder Zellen, zum Beispiel. Das Gegenteil gilt für die Ressourcen, die auf der Downlink
zu managen sind, einschließlich
fester Sendeleistungs-Budgets.
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Während Datenkommunikationen
relativ verzögerungstolerant
und von Natur her potentiell diskontinuierlich sein können, besteht
ein in der nächsten
Generation von drahtlosen Kommunikationssystemen zu erwartendes
Problem im Versagen des Übertragens
von Datenblöcken
oder Datenpaketen. Insbesondere könnte zum Beispiel das Übertragen von
einem oder mehreren Datenpaketen aus einer Anzahl von Datenpaketen
durch eine Basisstation zu einer gekennzeichneten drahtlosen Einheit
versagen. Bei einem solchen Versagen könnte die Basisstation eine
beliebige Anzahl von Neuübertragungstechniken
wie zum Beispiel HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request – Hybride
automatische Neuübertragungsanforderung)
verwenden, um das/die Datenpakete zuzustellen, die zuvor nicht zufriedenstellend von
der drahtlosen Einheit empfangen wurden. Obwohl die Basisstation
versucht, das Übertragen
von zuvor erfolglos gesendeten Paketen zu wiederholen, können jedoch
anschließend
andere Datenpakete an die drahtlose Einheit übertragen werden.
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Bei
HSDPA-Systemen (High Speed Downlink Packet Access) verwendet jede
drahtlose Einheit einen Timer, der von der Basisstation eingestellt
wird. Die Paketdaten werden der Reihe nach von der Basisstation
an die drahtlose Einheit geschickt. Nach erfolgreichem Empfang liefert
die drahtlose Einheit die Paketdaten aus ihrem Puffer zur Verarbeitung
in der gleichen Reihenfolge. Wenn die drahtlose Einheit während des
Empfangs bestimmt, dass eine Lücke
in der Reihenfolge der empfangenen Datenpakete eingetreten ist,
startet die drahtlose Einheit einen Timer für das/die fehlende(n) Datenpaket(e).
Der Timer stellt ein Zeitfenster bereit, in dem die drahtlose Einheit
durch Übertragungs- und/oder Neuübertragungstechniken
auf den erfolgreichen Empfang jedes als fehlend erkannten Datenpakets
wartet. Wenn die Neuübertragungstechnik
nicht fähig
ist, das/die fehlende(n) Datenpaket(e) vor dem Ablauf des Zeitfensters
an die drahtlose Einheit auszuliefern, nimmt die drahtlose Einheit
an, dass das/die Pakete verloren gegangen sind.
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Datenpakete
können
aus verschiedenen Gründen
verloren gehen. In einem Szenario könnte die Basisstation bestimmen,
dass die maximale Anzahl der Neuübertragungsversuche
für ein
Datenpaket überschritten
wurden und weitere Neuübertragungen
nicht erlaubt sind. Zweitens könnte
die Basisstation beschließen,
die Übertragung
oder Neuübertragung
von Datenpaketen von sich aus abzubrechen. Drittens könnte die
Basisstation bestimmen, dass ihre Ressourcen für einen oder mehrere Kunden
mit höherer
Priorität
oder für
Daten mit höherer Priorität benötigt werden,
und somit die Übertragung und/oder
Neuübertragung
des „fehlenden" Datenpakets beenden.
Viertens könnte
die drahtlose Einheit das übertragene
Datenpaket mit einem Fehler empfangen. Hier würde die drahtlose Einheit ein
NACK senden (wie eine negative Bestätigung, um den Empfang eines
Datenpakets mit Fehlern anzuzeigen), während die Basisstation stattdessen
aus Versehen ein ACK empfangen würde
(wie eine positive Bestätigung,
um den zufriedenstellenden Empfang des Datenpakets anzuzeigen) und
somit würde
keine Neuübertragung
in der Basisstation stattfinden.
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Folglich
könnte
bei HSDPA-Systemen die Basisstation bestimmen, dass das oder die
fehlenden Datenpakete an irgendeinem Punkt der Übertragung und/oder Neuübertragung
verloren gegangen sind. Im Gegensatz dazu würde die drahtlose Einheit jedoch
erst nach Ablauf des Timers bestimmen, dass das oder die Datenpakete
verloren sind. Folglich muss die drahtlose Einheit warten, bis der
Timer abgelaufen ist, bevor sie die empfangenen Datenpakete verarbeitet
und/oder versucht, das/die verlorenen Pakete mittels verschiedener
anderer Techniken wiederherzustellen. Diese Verzögerung oder Wartezeit bis zum
Ablaufen des Timers wird manchmal als Aufhaltperiode bezeichnet.
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Die
Länge der
Aufhaltperiode kann relativ beträchtlich
sein. Die Basisstation könnte
zum Beispiel bestimmen, dass das fehlende Paket verloren ist, indem
sie innerhalb einer signifikant kürzeren als der am Timer eingestellten
Zeit die Neuübertragung der
Pakete abbricht oder bestimmt, dass Kunden mit höherer Priorität oder Daten
mit höherer
Priorität
abzufertigen sind. Es wird darauf hingewiesen, dass der Timer anfänglich konservativ
eingestellt wird, damit die drahtlose Einheit eine vorherbestimmte
Anzahl von Neuübertragungsversuchen
für fehlende
Datenpakete handhaben kann. Aufgrund der Zufälligkeit der Abwicklungszeit
jeder Übertragung
kann die zum Abwickeln einer bestimmten Anzahl von Neuübertragungsversuchen
benötigte
Zeit unterschiedlich sein. Deshalb wird der Timer konservativ eingestellt,
damit gültige Übertragungen
nicht vorzeitig beendet werden.
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Aus
dem Vorhergesagten ergibt sich, dass ein Verfahren zur Unterstützung effizienter
hochschneller Datenkommunikationen gefunden werden muss, welches
unnötige
Verzögerungen
vermeidet oder auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus besteht ein Bedarf
für ein
Verfahren zur größtmöglichen Reduzierung
der Aufhaltperiode in drahtlosen Einheiten.
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Larson
et al (US-Patent Nr. 6 424 625) beschreibt ein automatisches Neuübertragungsanforderungssystem
zur Minimierung der Bandbreite, die von einem Empfänger und
einem Sender in einem drahtlosen Netzwerk benutzt wird. Hardy (US-Patent Nr.
5 781 598) beschreibt ein System und ein Verfahren zum asynchronen
Senden von Daten von einem erzeugenden an ein empfangendes System über erste
und zweite Kanäle.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In
den unabhängigen
Ansprüchen
sind ein erfindungsgemäßes Verfahren
und eine erfindungsgemäße Vorrichtung
angegeben, auf die der Leser nun verwiesen wird. Bevorzugte Merkmale
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren für Datenkommunikationen bereit,
welches die Aufhaltperiode in Netzwerken und Telekommunikationen
auf ein Minimum reduziert. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zum Übertragen
einer Steuernachricht von einem Sender, wie zum Beispiel einer Basisstation,
bereit, durch die einem Empfänger,
wie zum Beispiel einer drahtlosen Einheit, mitgeteilt wird, dass
fehlende Daten verloren gegangen sind. Des Weiteren kann die Steuernachricht
angeben, dass der Sender die Übertragung und/oder
Neuübertragung
verloren gegangener Daten abgebrochen hat. zum Zwecke der vorliegenden Erfindung
kann eine Steuernachricht ein Signal sein, das die Daten identifiziert,
die als für
den Sender verloren bestimmt wurden. Die Steuernachricht kann ein Feld
zum Identifizieren des verloren gegangenen Pakets aufweisen. Des
weiteren kann die Steuernachricht eine Steuerpaketdateneinheit (PDU)
mit einem Dummy- oder Null-Nutzsignal aufweisen.
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In
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird eine Steuernachricht von einer Basisstation übertragen,
die der drahtlosen Einheit mitteilt, dass ein oder mehrere fehlende
Datenpakete verloren gegangen sind. Die Steuernachricht identifiziert
das/die verloren gegangenen Datenpakete. Nach Empfang der Steuernachricht
kann ein innerhalb der drahtlosen Einheit für identifizierte fehlende Pakete
gestarteter Timer gestoppt oder zurückgesetzt werden. Die drahtlose
Einheit kann daraufhin die empfangenen Datenpakete in ihrem Puffer
so behandeln, als ob diese Datenpakete empfangen worden wären, und die
restlichen Datenpakete, die folgerichtig empfangen wurden, wie normal
verarbeiten. Wenn der Timer zurückgestellt
ist, kann die drahtlose Einheit mit der Verarbeitung der Datenpakete,
die sie empfangen und in ihrem Puffer gespeichert hat, beginnen und/oder
mit Hilfe anderer Verfahren versuchen, die verloren gegangenen Pakete
wiederherzustellen.
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In
einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform
weist eine Kommunikationseinrichtung einen Puffer zum Speichern
der empfangenen Datenpakete auf. Die Kommunikationseinrichtung weist ferner
eine Verarbeitungseinheit zum Übertragen
von gespeicherten Datenpaketen aus dem Puffer nach Ablauf eines
Timers für
fehlende Datenpakete auf. Die Verarbeitungseinheit kann auch bestimmen,
ob ein oder mehrere Datenpakete fehlen. In Reaktion auf eine Steuernachricht
vor dem Ablaufen des Timers kann die Verarbeitungseinheit das/die
gespeicherter Datenpakete aus dem Puffer übertragen und das/die in der
Steuernachricht identifizierten Datenpakete als verloren betrachten.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird beim Durchlesen der folgenden Beschreibung
der nicht-einschränkenden
Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
verständlicher, in
denen
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1 eine
erfindungsgemäße Ausführungsform
veranschaulicht.
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2 eine
weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
veranschaulicht; und
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3(a) und 3(b) weitere
erfindungsgemäße Ausführungsformen
veranschaulichen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen der Sofortanwendung
nicht maßstabsgerechte,
sondern lediglich schematische Darstellungen sind, und somit nicht
dem Zweck dienen, spezifische Abmessungen der Erfindung anzugeben,
die von einem Fachmann durch Prüfen
der vorliegenden Offenbarung bestimmt werden können.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Datenkommunikationsverfahren bereit,
welches eine Aufhaltperiode in Netzwerken und Telekommunikationen auf
Minimum reduziert. Eine Aufhaltperiode entspricht einer Verzögerung,
die durch das Warten bis zum Ablaufen eines Timers im Empfänger entsteht. Der
Timer im Empfänger
kann von einem Sender eingestellt werden und richtet funktionell
ein Fenster ein, in dem vom Empfänger
als fehlend erkannte Daten nach Ablaufen eines Timers als verloren
betrachtet werden. Die vorliegende Erfindung reduziert Aufhaltperioden
durch den Einsatz einer Steuernachricht auf ein Minimum. Zum Zwecke
der vorliegenden Erfindung kann eine Steuernachricht ein Signal
sein, das die fehlenden Daten als vom Sender verloren und/oder abgebrochen
identifiziert.
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In 1 ist
ein Ablaufdiagramm dargestellt, das eine erfindungsgemäße Ausführungsform
veranschaulicht.
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Insbesondere
ist ein Verfahren (10) zum Minimieren von Aufhaltperioden
in der Kommunikation von Daten veranschaulicht, die in Form von
Paketen durch, zum Beispiel, ein Netzwerk konfiguriert sind. Zum
Zwecke der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck „Daten" auf Datenpakete,
Datenbits, Symbole und/oder einen Informationsstrom, der Pakete,
Bits und/oder Symbole enthält.
Ferner wird darauf hingewiesen, dass sich der Ausdruck „Netzwerk" auf verdrahtete
und drahtlose Kommunikationssysteme beziehen kann.
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Zu
Beginn wird ein Timer für
ein oder mehrere übertragene
Datenpakete, die am Empfänger
als verloren erkannt werden, vom Netzwerk (20) an den Empfänger gesendet.
Der Sender der Datenpakete, wie eine Basisstation zum Beispiel,
kann den Timer einstellen. Der Timer kann zudem im Empfänger, wie einer
drahtlosen Einheit, residieren, um jedes erneut übertragene Datenpaket zu empfangen.
Die Einstellung des Timers kann verschiedene Bedingungen und/oder
Aspekte in Betracht ziehen, einschließlich der Ressourcen der Basisstation,
der Systemverzögerung
sowie der Dämpfungsmuster
der Luftschnittstelle zum Beispiel. Der Timer kann ferner so eingestellt
werden, dass die drahtlose Einheit die Möglichkeit hat, eine festgelegte
Anzahl von Neuübertragungsversuchen
für Datenpakete
zu handhaben, die von der drahtlosen Einheit als fehlend betrachtet
werden, so dass sichergestellt ist, dass gültige Übertragungen nicht vorzeitig
beendet werden.
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Danach
beginnt die Basisstation mit der Übertragung jedes Datenpakets
(30). Dieser Übertragungsschritt
kann einen Neuübertragungsschritt
beinhalten, für
den Fall, dass das Datenpaket in der anfänglichen Übertragung nicht zufriedenstellend
empfangen wurde. In diesem Szenario wird das Datenpaket in der anfänglichen Übertragung
nicht korrekt von der drahtlosen Einheit empfangen. Folglich sendet die
drahtlose Einheit ein NACK an die Basisstation zurück – im Gegensatz
zu einem ACK, falls das Datenpaket korrekt empfangen wurde. In Reaktion
auf das NACK kann die Basisstation eine aus einer Anzahl von Neuübertragungstechniken
einschließlich HARQ
zum Beispiel, benutzen, um das Datenpaket erneut über die
Kommunikationsverbindung, wie eine physische Schicht, zu übertragen.
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Im
weiteren Verlauf enthält
das Verfahren einen Schritt um zu bestimmen, ob das übertragene Datenpaket
empfangen (40) wurde. Hier wird jedes empfangene Datenpaket
in einem Puffer (50) empfangen. Diese Datenpakete können mittels
der anfänglichen Übertragungs-
oder Neuübertragungsschritte,
wie oben erklärt,
empfangen werden.
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Die
zu übertragenden
Datenpakete können jedoch
eine designierte Reihenfolge aufweisen. Der Puffer ist so konfiguriert,
dass er jedes Datenpaket nach dem Empfang speichert, entsprechend
der designierten Reihenfolge der Pakete als solcher. Es ist jedoch
möglich,
dass die drahtlose Einheit die Pakete nicht in der designierten
Reihenfolge empfängt,
wofür verschiedene
Gründe,
wie Dämpfungsmuster
in der Luftschnittstelle, verfügbare
Basisstations-Ressourcen, Übertragungsverzögerungen,
andere Basisstationsverzögerungen
sowie Fehler in der Übertragung
zum Beispiel, verantwortlich sein können. Folglich beinhaltet das
Verfahren einen schritt zum Bestimmen, ob das/die Datenpakete fehlen
(60). Wenn das/die Datenpakete nicht fehlen, kehrt eine Feedback-Schleife zu dem Schritt
zurück,
bei dem bestimmt wird, ob das übertragene
Datenpaket empfangen wurde (40).
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Da
es möglich
ist, dass die Datenpakete nicht folgerichtig empfangen werden, weist
der Puffer jedem Datenpaket einen Speicherort zu. Insbesondere hält der Puffer
einen zugewiesenen Speicherort für
ein Datenpaket frei, das verspätet
ankommt. Ein Datenpaket wird als verspätet betrachtet, wenn es mit
Bezug auf die anderen empfangenen Datenpakete nicht folgerichtig empfangen
wird. Während
der Puffer auf ein verspätetes
Datenpaket wartet, wird der Timer, der anfänglich von der übertragenden
Basisstation eingestellt wurde, in einem anschließenden Schritt
(70) gestartet und beginnt rückwärts zu zählen. Falls der Timer vor der
Ankunft des verspäteten
Datenpakets abläuft,
kann die drahtlose Einheit bestimmen, dass das Datenpaket verloren
ist. Diese Warteperiode bis zum Ablauf des Timers – allgemein mit
Aufhaltperiode bezeichnet – kann
für bestimmte Datenanwendungen,
die zum Beispiel durch HSDPA-Systeme unterstützt werden, ein Engpass sein.
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Es
ist jedoch möglich,
dass die Basisstation während
dieser Aufhaltperiode bereits bestimmt hat, dass das fehlende Datenpaket
verloren ist, was jedoch der drahtlosen Einheit nicht bekannt ist.
Das fehlende Datenpaket kann aufgrund eines von der Basisstation
erzeugten Fehlers verloren gegangen sein, nachdem die maximale Anzahl
der Neuübertragungsversuche
für das
Datenpaket überschritten wurde.
Das fehlende Datenpaket kann auch verloren gegangen sein, weil die
Basisstation beschlossen hat, die Übertragung oder Neuübertragung
des Datenpakets abzubrechen. Oder die Basisstation kann bestimmen,
dass ihre Ressourcen für
einen Kunden mit höherer
Priorität
oder Daten mit höherer
Priorität benötigt werden,
und kann daher gezwungen werden, die Übertragung und/oder Neuübertragung
des „fehlenden" Datenpakets zu beenden. Überdies
kann es sein, dass die drahtlose Einheit das übertragene Datenpaket mit einem
Fehler empfängt
und ein NACK an die Basisstation zurückschickt. Hier empfängt die
Basisstation stattdessen aus Versehen ein ACK (wie eine positive
Bestätigung).
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Für den Fall,
dass die Basisstation bestimmt hat, dass das fehlende Datenpaket
verloren ist, beinhaltet der Schritt des Übertragens eine Steuernachricht
an die drahtlose Einheit (80). Die Steuernachricht teilt
der drahtlosen Einheit mit, dass die Basisstation die Übertragung
und/oder Neuübertragung des
Datenpakets abgebrochen hat. Als Ergebnis des Empfangs der Steuernachricht
braucht die drahtlose Einheit nicht auf den Ablauf des Timers zu
warten und kann somit die Kommunikation von Daten beschleunigen.
In Reaktion auf den Empfang der Steuernachricht kann die drahtlose
Einheit die in ihrem Puffer gespeicherten empfangenen Datenpakete
zur Verarbeitung übertragen
und/oder versuchen, das verloren gegangene Paket mittels verschiedener
anderer Techniken wiederherzustellen. Zu diesen Techniken kann zum
Beispiel der Einsatz der RLC-Schicht (Radio
Link Control – Funkverbindungssteuerung) gehören.
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Die
Steuernachricht identifiziert der drahtlosen Einheit gegenüber ein
Datenpaket als nicht länger übertragen
und/oder erneut übertragen – das heißt den Abbruch
der Übertragung.
Die Information kann mittels verschiedener unterschiedlicher Konfigurationen,
wie im Folgenden ausgeführt,
zwischen der Basisstation und der drahtlosen Einheit übermittelt
werden. Zum Beispiel kann die Steuernachricht ein Feld zur Identifizierung
des fehlenden Datenpakets und/oder eine Kopfzeilenkomponente einschließlich einer
ASN (Acknowledge Sequence Number – Bestätigungsfolgenummer) zur Identifizierung des
von der Basisstation abgebrochenen Datenpakets enthalten.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die Steuernachricht lediglich ein
Signal sein kann, das über
einen getrennten Kanal geschickt wird. In diesem Szenario kann ein
Datenkanal zur Übertragung
und/oder Neuübertragung
der Datenpakete verwendet werden. Der in diesem Beispiel für die Übertragung
der Steuernachricht an die drahtlose Einheit verwendete Kanal ist
ein anderer als der Datenkanal.
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Unter
bestimmten Umständen
kann es sein, dass die Basisstation unfähig ist zu bestimmen, dass das fehlende
Datenpaket verloren ist, obwohl das Datenpaket fehlt. Hier, anstatt
auf die Steuernachricht zu warten, wartet die drahtlose Einheit
auf den Ablauf der Aufhaltperiode. Danach überträgt die drahtlose Einheit die
in ihrem Puffer zur anschließenden
Verarbeitung gespeicherten empfangenen Datenpakete und/oder versucht,
das verloren gegangene Paket mittels verschiedener anderer Techniken, wie
zum Beispiel durch den Einsatz der RLC-Schicht, wiederherzustellen.
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In 2 ist
eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform
veranschaulicht. Hier ist ein drahtloses Kommunikationssystem mit
einem ersten Sendeempfänger 110 und
einem zweiten Sendeempfänger 150 veranschaulicht.
Der Einfachheit halber ist der erste Sendeempfänger 110 eine Basisstation
und der zweite Sendeempfänger 150 eine
drahtlose Einheit.
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Die
Basisstation 110 weist eine Verarbeitungseinheit 120 auf,
eingehende Daten zu Paketen formt. Die resultierenden Datenpakete
werden anschließend
einem Puffer 130 zugeführt.
Der Puffer 130 speichert die Datenpakete in einer von der
Verarbeitungseinheit 120 bestimmten Reihenfolge zur anschließenden Übertragung
mittels einer Antennenstruktur 140. Die Übertragung
der Datenpakete kann auch von der Verarbeitungseinheit 120 geplant
werden. Die Verarbeitungseinheit 120 richtet auch ein Zesitfenster
ein, in dem die drahtlose Einheit 150 auf jedes von der
Basisstation 110 übertragene
fehlende Datenpaket warten kann. Das Zeitfenster wird ebenfalls über die
Antennenstruktur 140 übertragen.
Des Weiteren erzeugt die Verarbeitungseinheit 120 eine Steuernachricht,
die über
die Antennenstruktur 140 übertragen wird, wenn die Basisstation 110 beschließt, die Übertragung
und/oder Neuübertragung eines
oder mehrerer Datenpakete abzubrechen. Die Steuernachricht, wie
erzeugt, kann Information über die
Identität
des fehlenden Datenpakets enthalten, das abgebrochen werden soll.
Diese Identifikationsinformation kann durch eine von der Verarbeitungseinheit 120 erzeugte
ASN realisiert werden.
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Die
drahtlose Einheit 150 weist eine Antennenstruktur 190 zum
Empfang des Zeitfensters von der Basisstation 110 auf.
Das Zeitfenster wird anschließend
einem Timer 160 zugeführt. Überdies werden
die Datenpakete, so wie sie von der Basisstation 110 übertragen
werden, ebenfalls durch die Antennenstruktur 190 empfangen.
Jedes Datenpaket wird in einem Puffer 170 gemäß der Reihenfolge empfangen,
die von der Verarbeitungseinheit 120 von Basisstation 110 bestimmt
wird. Auf den Datenpaketen gefundene Kopfzeilen können die
Reihenfolge bestimmen, in der die empfangenen Pakete im Puffer 170 gespeichert
werden.
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Die
drahtlose Einheit weist auch eine Verarbeitungseinheit 180 auf.
Wenn das Zeitfenster im Timer 160 abgelaufen ist, überträgt die Verarbeitungseinheit 180 die
folgerichtig gespeicherten Pakete aus dem Puffer 170 zur
anschließenden
Verarbeitung. Zudem bestimmt die Verarbeitungseinheit 180,
ob mindestens ein Datenpaket im Puffer 170 fehlt und wartet
entweder auf den Ablauf des Timers oder den Empfang einer Steuernachricht,
in der das fehlende Paket als abgebrochen identifiziert wird. Wenn
die Steuernachricht vor dem Ablauf des Timers empfangen wird, überträgt Verarbeitungseinheit 180 gespeicherte
Pakete aus dem Puffer 170 zur anschließenden Verarbeitung und/oder
versucht die Wiederherstellung des verloren gegangenen Pakets mittels
verschiedener anderer Techniken, wie zum Beispiel durch Einsatz
der RLC-Schicht. Dadurch dass durch die Steuernachricht die anschließende Verarbeitung beschleunigt
wird und/oder eine Wiederherstellung versucht werden kann, unterstützt das
drahtlose Kommunikationssystem 100 die Datenkommunikation
mit höhereren
Geschwindigkeiten, weil potentielle Aufhaltperioden auf ein Minimum
reduziert werden.
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Durch
den Einsatz der Steuernachricht im Kommunikationssystem 100 können verschiedene Merkmale
realisiert werden. Erstens sollte das Kommunikationssystem 100 eine
auf ein Minimum reduzierte Aufhaltperiode aufweisen. Der Grund hierfür ist, dass
Abbrüche
durch die Basisstation 110 der drahtlosen Einheit mitgeteilt
werden, und dass das abgebrochene Datenpaket an eine höhere Kommunikationsschicht,
wie die RLC-Schicht, weitergeleitet werden kann, um Aufhalten auf
ein Minimum zu reduzieren.
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Zweitens
sollte das Kommunikationssystem 100 seine Ressourcen rentabler
einsetzen. wenn die Steuernachricht eine PDU mit einem Dummy- oder Null-Nutzsignal aufweist,
sollte die Belastung des Systems 100 auf ein Minimum reduziert
werden, falls ein fehlendes Datenpaket abgebrochen wird. Dies liegt
an der geringfügigen
Größe der PDU.
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Drittens
kann die Basisstation 110 die Steuernachricht mittels der
PDU übertragen,
wenn für
andere drahtlose Einheiten und drahtlose Einheit 150, in
denen ein Datenpaket fehlt, keine Downlink-Übertragungen geplant sind.
Dies stimmt mit einem Niedriglast-Szenario überein, in dem eingehende Datenpakete
eventuell nicht ausreichen, um die im Puffer 170 der drahtlosen
Einheit 150 aufgehaltenen Datenblöcke auszuspülen – auch ein Szenario, wenn Aufhalt-Verbesserung
hohe Priorität
hat. Überdies
kann sich bei Einsatz einer PDU die Steuernachricht aufgrund von
Inbandsignalisierung relativ widerstandsfähig verhalten. Die Steuernachricht
sollte die Identifizierung eines abgebrochenen Datenpakets beschleunigen.
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In 3(a) ist ein erstes Format einer Steuernachricht 200 veranschaulicht.
Die Steuernachricht 200 weist eine Kopfzeile 210 und
ein Nutzsignal 240 auf. Die Kopfzeile 210 beinhaltet
eine anfängliche Kopfzeile 220 mit
einer Übertragungssequenznummer
(TSN) zur Identifizierung des Nutzsignals 240 innerhalb
von Sequenz 5 der Datenpakete, die übertragen werden. Ferner beinhaltet
Kopfzeile 210 eine sekundäre Kopfzeile 230 mit
einer ASN zur Identifizierung eines Datenpakets, das von der Basisstation
abgebrochen wurde.
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In 3(b) ist ein zweites Format einer Steuernachricht 300 veranschaulicht.
Hier weist die Steuernachricht 300 eine Kopfzeile 320,
eine Reihe von 10 Feldern 330 und 340 sowie eine
Steuer-PDU 350 mit einem Dummy- oder Null-Nutzsignal auf.
Die Kopfzeile 320 kann eine ASN zur Identifizierung eines
Datenpakets beinhalten, das von der Basisstation abgebrochen wurde.
Folglich können
für die
Steuernachricht 300 weniger Kopfzeilen – wenn überhaupt – als für die Steuernachricht 200 erforderlich sein.
Wenn die Felder 330 und/oder 340 jedoch ein abgebrochenes
Datenpaket identifizieren, kann seine Kopfzeile 320 für eine anderen
Funktion benutzt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuernachricht 300 einfach
ein Signal aufweisen kann, das in einem anderen Format als dem eines
Pakets konfiguriert ist. In dieser Hinsicht kann die Steuernachricht 300 über einen
anderen Kanal übertragen werden
als über
den Datenkanal, der für
die Übertragung
und den Empfang der Datenpakete eingesetzt wird.