WO2005022840A1 - Verfahren zur adaption der datenbearbeitungs-priorität von mehreren logischen übertragungskanälen, zugehöriges kommunikationsendgerät sowie funknetzwerk - Google Patents

Verfahren zur adaption der datenbearbeitungs-priorität von mehreren logischen übertragungskanälen, zugehöriges kommunikationsendgerät sowie funknetzwerk Download PDF

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WO2005022840A1
WO2005022840A1 PCT/EP2004/051468 EP2004051468W WO2005022840A1 WO 2005022840 A1 WO2005022840 A1 WO 2005022840A1 EP 2004051468 W EP2004051468 W EP 2004051468W WO 2005022840 A1 WO2005022840 A1 WO 2005022840A1
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WO
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priority
buffer
data
radio
threshold
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PCT/EP2004/051468
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Maik Bienas
Hyung-Nam Choi
Holger Schmidt
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04L47/625—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders
    • H04L47/6255—Queue scheduling characterised by scheduling criteria for service slots or service orders queue load conditions, e.g. longest queue first

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting the data processing priority of at least one logical transmission channel which, together with at least one further logical transmission channel in a communication terminal and / or a network component of a communication system, to at least one assigned transport channel for sending or receiving data is mapped together, the data of the respective logical transmission channel being stored in at least one buffer memory prior to the mapping.
  • communication terminals and / or network units of communication systems are often designed analogously to the so-called OSI (Open Systems Interconnection) reference model with regard to their transmission architecture.
  • OSI Open Systems Interconnection
  • a plurality of logical transmission channels are mapped, in particular multiplexed, onto at least one common transport channel for sending or receiving. Since, for example, the amount of data to be processed on the logical transmission channels can differ from one another, a buffer memory can be provided for the respective logical transmission channel to be multiplexed, in which the data to be transported are buffered.
  • MAC-d Entities are transmitted to a common MAC receiving unit ("MAC-c ").
  • MAC-c MAC receiving unit
  • the invention has for its object to show a way how the data processing priorities of several logical transmission channels, which are mapped in a communication terminal and / or a network component of a communication system to at least one common transport channel for sending or receiving, in particular multiplexed. lext, can be adapted and adapted in a simple and flexible way to changing circumstances or user requests.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that multi-level buffer thresholds are additionally specified specifically for the respective buffer memory, when the priority for data processing of the content of this buffer memory is increased or decreased by a predeterminable priority level.
  • Multi-level buffer thresholds for the respective buffer memory make it possible to subsequently change the processing priority of the respective logical transmission channel specifically, i.e. individually, to control, to adjust or to change.
  • the temporal importance of the data to be transmitted and / or the current one to be transmitted can be
  • Amount of data on this logical transmission channel are taken into account.
  • the invention also relates to a communication terminal, in particular a radio communication device, with means for carrying out the method according to the invention.
  • a communication terminal in particular a radio communication device
  • the invention also relates to a network component, in particular a base station and an associated radio network control unit, of a radio communication system, which is designed to carry out the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of an example of a radio cell of a radio communication system according to the UMTS standard with a large number of radio communication devices in this radio cell, which communicate with the base station of this radio cell and a radio network control unit connected to it according to the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the transmission protocol structure of a radio communication device according to FIG. 1, which exchanges data or messages with the transmission protocol structure of the base station there and its associated radio network control unit via an air interface in the UMTS radio communication system,
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of an uplink transmission scenario when data is being sent by a radio communication device to the base station in its current location radio cell, with several logical transmission channels on at least one assigned transport channel for sending the 200312190
  • FIG. 4 in a schematic representation as a further detail of the layer concept of the protocol structure according to FIG. 2 and FIG. 3 the mapping of the data of the several logical transmission channels from FIG. 3 to assigned physical channels of the air interface of the transmitting radio communication device according to FIG. 1,
  • a buffer memory with multi-level buffer thresholds is provided in the respective logical transmission channel, by means of which the data processing priority of the respective buffer memory can be increased or decreased according to the method according to the invention,
  • FIG. 6 shows a schematic representation of an advantageous evaluation logic for the data quantity threshold values of the buffer memory in the respective logical transmission channel according to FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the definition or definition of data quantity threshold values for one of the buffer memories according to FIG. 5 according to a first exemplary embodiment of the method according to the invention, 200312190
  • FIG. 8 shows a schematic illustration of the temporal course of the buffer memory of one of the two logical transmission channels according to FIG. 5 when a threshold value is determined according to a further exemplary embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 9 shows a schematic representation of the configuration of signaling data based on the transmission protocol structure from FIG. 2 in a radio communication device and / or at least one radio network component,
  • FIG. 10 shows a schematic representation of the configuration of user data based on the transmission protocol structure from FIG. 2 in a radio communication device and / or radio network component, and
  • FIG. 11 shows a schematic representation of the configuration of permitted transport format combinations with which, for example, data of the two transport channels according to FIG. 3 are mapped onto a common physical channel.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an individual radio cell CE1 of a UMTS radio communication system CS, which is spanned by a base station BS1 in terms of radio technology.
  • This radio cell CE1 is representative of a large number of further, analog radio cells of the radio communication system CS, which have been omitted in the exemplary embodiment for the sake of clarity.
  • a number of radio communication devices UE1 with UE5 as communication terminals are located within the radio cell CE1 of FIG.
  • the radio communication device UE1 is currently communicating via its air interface LSI with the base station BS1 in the forward direction ("uplink") and in the reverse direction (“downlink").
  • the base station BS1 is connected via a data line L1 to a higher-level radio network control unit RNC1, in particular a so-called "radio network controller".
  • This higher-level radio network control unit RNC1 monitors the allocation of radio resources in the radio cell CE1, ie it controls or controls the data traffic between the base station BS1 and the respective radio communication device in their radio cell.
  • the base station BS1 is representative of a large number of further base stations of the radio communication system CS, which are not shown in FIG. 1 for the sake of clarity and which have and cover corresponding radio cells.
  • message / data signals are transmitted in its current location radio cell such as CEl via at least one predefined air interface such as LSI, preferably using a multiple access transmission method.
  • LSI predefined air interface
  • FDD mode Frequency Division Duplex
  • uplink signal transmission from the respective radio communication device to the base station in its current location radio cell
  • downlink signal transmission from the respective base station to the respective receiving radio communication device in its radio cell
  • CDMA method Code Division Multiple Access
  • the respective air interface such as In the UMTS standard, LSI is divided into three protocol layers, which in the
  • FIG. 2 is shown schematically.
  • the bottom layer is a so-called physical layer PL ("Physical Layer").
  • PL Physical Layer
  • a so-called data link layer lies above this first layer, which is composed of several components or data link units MAC ("Medium Access Control", RLC ("Radio Link Control"), BMC ("Broadcast Multicast Control") and PDCP ("Packet Data Convergence Protocol").
  • MAC Medium Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • BMC Broadcast Multicast Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Above this second layer sits the top layer, a so-called network layer, which is formed from at least one control unit RRC ("Radio Resource Control").
  • RRC Radio Resource Control
  • This architecture lies in the respective radio communication device such as UE1 as also in the UMTS radio network, referred to as the UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) network, which, for the sake of simplicity, here in the exemplary embodiment only consists of the base station BS1 and the radio network control unit RNC1. Other network components are shown in the figure 1 has been omitted for the sake of clarity.
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • Points are provided with unique names in the UMTS standard for better understanding of the transmission architecture, e.g. Logical transmission channels LK, transport channels TK, radio bearer (radio carrier) RB, signaling radio bearer (signaling radio carrier) SRB.
  • the protocol architecture shown in FIG. 2 for the exchange of messages and / or data between the radio communication device UE1 and the base station BS1 with its associated radio network control unit RNC1 is not only divided horizontally into the layers and units already mentioned, but also vertically into one Control level (C-tarpaulin) CP and a user level (U-tarpaulin) UP.
  • the respective control level CP is composed of the physical layer PL, the MAC (Medium Access Control) layer, the RLC (Radio Link Control), and the RRC (Radio Resource Control).
  • the respective user level UP U-Plane
  • MAC Medium Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • BMC Broadcast Multicast Control
  • control data are transmitted via the so-called C-tarpaulin, which are used to set up, maintain and clear a communication data connection via the air interface, e.g. LSI are needed here.
  • the actual user data is transported via the so-called U-tarpaulin.
  • This protocol architecture and the functions of the individual protocol layers are specified in detail in the specification 3GPP TS 25.301: "Radio Interface Protocol Architecture".
  • the physical layer PL When sending messages or data, for example starting from the radio communication device UE1, the physical layer PL has the task of ensuring the secure transmission of the data coming from the MAC layer via the air interface LSI. The data are mapped to the physical transmission channels PK of the air interface LSI available in each case. The physical layer PL offers its services to the MAC layer MAC via transport 200312190
  • the essential functions of the physical layer PL include, in particular, channel coding, modulation and CDMA code spreading for the data to be transmitted. Accordingly, the physical layer PL on the receiver side, as here e.g. in the base station BS1 through the CDMA code despreading, the demodulation and the decoding of the received data and then forwards this via the transport channels TK to the MAC layer MAC for further processing.
  • the physical layer PL is located in the respective base station, as here e.g. BSl, while the higher-level protocol layers of the higher-level radio network control unit, as here e.g. RNC1 are assigned.
  • the MAC layer MAC offers its services to the RLC layer RLC via logical channels LK, which characterize what type of data the transported data is.
  • the task of the MAC layer MAC in the respective transmitter is to map the data which are present on a logical channel LK above the MAC layer MAC to the transport channels TK of the physical layer PL.
  • the physical layer PL offers the transmission channels TK different transmission rates.
  • the MAC layer MAC in the transmitter therefore has the function, in particular, of selecting a suitable transport format for each configured transport channel TK as a function of the current transmission rate, the data priority of the logical channels LK which are mapped onto this transport channel TK, and the transmission power.
  • the MAC layer MAC distributes the data received on the transport channels TK to the logical transmission channels LK.
  • the MAC layer MAC in particular has three logical units: a MAC-d unit treats the user and control data via the dedicated logical channels DTCH 200312190
  • a MAC-c / SH (MAC control / shared) unit treats the user and control data of logical transmission channels LK that are linked to the common transport channels TK, e.g. R ⁇ CH (Random Access Channel) in the uplink or FACH (Forward Access Channel) in the downlink.
  • a MAC-b (MAC broadcast) unit only treats system-cell-relevant system information that is broadcast via the logical transmission channel BCCH (Broadcast Control Channel) on the transport channel BCH (Broadcast Channel) to all radio communication devices (User Equipment) of the respective radio cell are transmitted.
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • BCH Broadcast Channel
  • the term “dedicated channel” is understood to mean that information is only specifically transmitted from the base station to a specific radio communication device via this channel. In contrast, information is sent from the base station to all radio communication devices in their radio cell via a "common channel”.
  • the RLC layer RLC offers its services in the case of RRC, ie radio resource control, via the signaling radio bearer SRB.
  • RRC Radio Resource Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • BMC Broadcast Multicast Control
  • the signaling radio bearers SRB and radio bearers RB characterize how the RLC layer RLC has to deal with the data packets.
  • the transmission mode for each configured signaling radio bearer SRB or radio bearer RB is determined, for example, by the RRC layer. Transmission modes can be in particular: TM (Transparent Mode), UM (Unacknowledged Mode) or AM (Acknowledged Mode).
  • the RLC layer is modeled in such a way that there is an independent RLC entity per Radio Bearer RB or Signaling Radio Bearer SRB. Furthermore, the RLC protocol in the transmitter has the task of dividing or combining the useful and signaling data from Radio Bearers RBs or Signaling Radio Bearers SRBs into packets. In the case of the transfer 200312190
  • the respective RLC entity stores the copies of the data packets attached to a Radio Bearer RB or Signaling Radio Bearer SRB in an RLC send buffer until they are successfully transmitted by layers that are subordinate to the RLC layer Air interface like here, for example LSI have been transported.
  • the RLC layer RLC transfers the data packets of the MAC layer MAC that have arisen after the division or assembly for further transport to the physical layer PL and its physical channels PK.
  • the RRC units in the radio communication device exchange, as here e.g. UEl and in the higher-level radio network control unit, e.g. here RNC1, which is assigned to the base station as here BS1 in the current location radio cell of the radio communication device UE1, sends out corresponding RRC messages via the signaling radio bearers SRBs.
  • RNC Radio Resource Control
  • the PDCP protocol is only responsible for the transmission or reception of data from the packet-switched domain (PS domain). Its main function is in particular the compression or decompression of IP (Internet Protocol) header information.
  • the so-called BMC (Broadcast Multicast Control) protocol is used on the network side in order to use the respective air interface, e.g. LSI so-called cell broadcast messages, i.e. To transmit information to all radio communication devices in the respective radio cell.
  • this protocol architecture of FIG. 2 is considered both in the respective radio communication device and in the base station and involved in radio communication 200312190
  • scheduling is expediently carried out, i.e. creates a flowchart in order to always be able to select a suitable transport format for each configured transport channel TK from a set of defined transport format combinations, depending on the current transmission rate, the data priority of the logical channels LK that relate to the respective transport channel TK are mapped, and the transmission power. Details on this are described in particular in the specifications 3GPP TS 25.321: “Medium Access Control (MAC) Protocol Specification" and 3GPP TS 25.133: “Requirements for Support of Radio Resource Management (FDD)".
  • MAC Medium Access Control
  • FDD Radio Resource Management
  • the radio communication device UE1 in the radio cell CE1 uses two packet services in the uplink, each with a data rate of 64 Kbps, such as simultaneously for internet browsing and streaming of data. Due to the current traffic situation in the radio cell CE1 and the requested quality of service QoS (Quality of Service), the radio communication device UE1 is allocated by the RRC layer in the higher-level radio network control unit RNC1, which is assigned to the base station BS1, to dedicated radio resources. In detail, the RRC layer RRC in the higher-level radio network control unit RNC1 for the downlink
  • Protocols of the bottom two layers are largely guaranteed. Further details regarding function and us 200312190
  • the RRC layer can be found in particular in the specification 3GPP TS 25.331: "Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification”.
  • RRC Radio Resource Control
  • the configuration specified by the higher-level radio network control unit RNC1 is then signaled to the RRC layer RRC in the radio communication device UE1.
  • FIG. 3 shows a configuration example of an uplink transmission scenario in a schematic representation.
  • Two radio bearers RB1, RB2 are specified in the U-tarpaulin, via which the user data of the respective parcel service are transmitted.
  • Each radio bearer RB1, RB2 is mapped in the RLC layer to an RLC entity RLC and to a logical traffic channel DTCH1, DTCH2.
  • DTCH1, DTCH2 a logical traffic channel
  • four signaling radio bearers SRB1 with SRB4 of 3.4 Kbps data rate each are specified due to the different types of control messages, each in the RLC layer on an RLC entity RLC and on a logical control channel DCCH1 are depicted with DCCH4.
  • Two transport channels DCH1 and DCH2 are configured in the MAC layer MAC.
  • the two logical traffic channels DTCH1, DTCH2 are mapped onto the transport channel DCH1 together in the U-tarpaulin, in particular multiplexed.
  • the four logical control channels DCCH1 with DCCH4 are mapped onto the transport channel DCH2 in the C-tarpaulin, in particular multiplexed.
  • the two transport channels DCH1 and DCH2 are channel-coded in the physical layer PL and multiplexed on a radio time frame CCTrCH (Coded Composite Transport Channel) with a length of 10 milliseconds.
  • CCTrCH Coded Composite Transport Channel
  • the data to be sent on the radio time frame CCTrCH after spreading and modulation via the dedicated physical data channel DPDCH, ie a physical channel PK with a spreading factor SF 16, are sent to the UTRAN network via the air interface LSI.
  • the physical layer PL in the base station BS1 can also correctly decode the data on the physical channel DPDCH (Dedicated Physical Data Channel) after decoding the control information on the physical channel DPCCH (see FIG. 4).
  • DPDCH Dedicated Physical Data Channel
  • a plurality of logical transmission channels in a communication terminal, in particular a radio communication device, and / or in a network component of a communication system are thus mapped, in particular multiplexed, onto at least one common transport channel for sending or receiving data.
  • the logical transmission channels themselves are initially assigned specific data processing priorities, that is to say rigidly.
  • the logical transmission channels for processing the data packets in the send buffers of the respective RLC entities RLC are assigned different priorities from 1 to 8.
  • the value 1 represents the highest priority and the value 8 the lowest priority.
  • the data packets from the logical transmission channels LK which have a higher priority are preferred.
  • the respective occupancy of the send buffer ("buffer occupancy") in the respective RLC is used as a further criterion for the processing rank - Entity considered. If, in the case of the same priority of, for example, two logical transmission channels, such as DTCH1, DTCH2 from FIG. 3, which are multiplexed onto the same transport channel DCH1, the buffer fill level of the logical transmission channel DTCH1 is higher than that of the logical transmission channel DTCH2, then the data of the logical one Transmission channel DTCHl with higher priority 200312190
  • the send buffer of the respective RLC entity is additionally shown schematically in FIG.
  • the transmit buffers BO1, B02 and the signaling radio bearers SRBL with SRB4, the transmit buffers SB1 with SB4 are specifically assigned to the RLC entities of the two radio bearers RB1, RB2.
  • the data processing priorities for the logical transmission channels of the signaling radio bearers SRBL with SRB4 from FIG. 3 are listed, by way of example, in the table from FIG. 9, in addition to further configuration parameters.
  • FIG. 10 contains configuration parameters and the priorities of their logical transmission channels as an example for the radio bearers RB1, RB2 from FIG. 3.
  • priority 2 is assigned to the logical transmission channel DTCH1 of the first radio bearer RB1 and priority 4 to the transmission channel DTCH2 of the radio bearer RB2.
  • DTCH2 data DA2 * increases.
  • Data DA1 * also arrive in the buffer memory BO1. If the buffer content of the buffer memory B02 reaches the maximum permissible value, the "worst case", i.e. in the worst case, all data packets in the buffer are deleted after reaching a maximum dwell time, which is specified by the RRC parameter Timer_Discard.
  • Transport format set (TFS) configured.
  • TTI Transmission Time Interval
  • 16 CRC Cyclic Redundancy Check
  • Both transport blocks are then jointly coded together by a turbo encoder with the code rate 1/3 in order to protect them from transmission errors which could be caused by the radio transmission channel.
  • transport format set (TFS) for the transport channel DCH2 on which the logical transmission channels DCCH1 with DCCH4 and the signaling radio bearer SRBL with SRB4 are multiplexed.
  • TTI 20 ms of the transport channel DCH1, its data on two successive radio time frames over the air 200312190
  • TFCS Transport Format Combination Set
  • the maximum number of possible transport format combinations TFC results from the product of the number of transport formats configured for each transport channel.
  • the control of this transport format combination set TFCS especially with regard to its size, i.e. the UTRAN network preferably determines the number and type of permitted combinations of transport formats of different transport channels.
  • the permitted number of transport format combinations TFC in a transport format combination set TFCS can be less than the theoretically possible maximum value.
  • the transport format combination TFC8 used on the radio time frame CCTrCH is signaled on the physical channel DPCCH as control information. This example is in the Fi 200312190
  • the MAC layer MAC makes the selection of the transport format combinations TFC to be used within the permitted transport format combination set TFCS, taking into account the currently existing transmission properties and the currently required transmission rate.
  • the first priority level is formed by processing the data packets in the transmit buffers of the RLC entities depending on the priorities specified by the radio resource controller.
  • the second priority level is the selection of a permissible transport format combination TFC.
  • the choice of a transport format combination TFC influences how much data of a specific transport channel, e.g. DCHl processed, i.e. are transmitted to the partner instance via the physical layer PL.
  • the first priority level is dealt with in particular.
  • the priority of a logical transmission channel (logical channels) when multiplexing onto a transport channel (transport channel) of the MAC (Medium Access Control) layer MAC is considered by the RRC entity in the higher-level radio network control unit (radio Network controller) RNCl specified.
  • This priority controls the processing of the data of the logical transmission channel in the RLC (Radio Link Control) buffer memory.
  • the logical transmission channel with the highest priority is processed preferentially.
  • the priority of a logical transmission channel depends on the type or class of data to be transmitted, ie whether it is voice data (conversational class), streaming data (streaming class), interactive data (interactive class) or background data (background class) is. Further details can be found in "H. Holma, A. Toskala: WCDMA for UMTS - Radio Access For Third Generation Mobile 200312190
  • QoS Quality of Service
  • the processing of the data of a logical transmission channel is prioritized by the described assignment of a priority depending on the data class by the relevant higher-level radio network control unit, e.g. RNC1 is initially static, i.e. rigidly specified.
  • RNC1 Radio Network Control unit
  • a possible reconfiguration of the priorities can currently only be carried out by the radio network control unit via corresponding RRC signaling between the radio communication device and the radio network control unit, i.e. on relatively slower
  • the respective RLC buffer memory which contains data of a logical transmission channel
  • the priority of which, in relative terms, does not represent the absolute maximum can reach its maximum capacity, which in the worst case could lead to the deletion of all the data packets located in the buffer.
  • this rigid allocation principle of a fixedly specified priority to the respective multiplexed logical transmission channel to change the priority of this logical channel as a function of the temporal importance of data to be transmitted. The user would therefore have no possibility, depending on his current requirements for a particular service, to have a direct influence on the determination of the priority of the respective logical transmission channel.
  • Prioritization would, for example, significantly reduce the time it takes to transfer a file if several different types of application are active at the same time. This would be particularly interesting if, for example, the 200312190
  • the priority with which the data of this logical transmission channel is multiplexed onto the common transport channel can be related to the temporal importance of the data currently to be transmitted and / or to the amount of data currently to be transmitted can be flexibly adjusted.
  • a data processing priority for the data in the buffer memory can be reassigned and dynamically controlled in a targeted manner.
  • Data DA1 * to be sent are transmitted on the first logical transmission channel DTCH1 and are buffered in the buffer memory BO1 before the multiplexer MUX.
  • data DA2 * to be sent at the same time are routed to the multiplexer MUX on the second logical transmission channel DTCH2 and are stored in the buffer memory B02 upstream of the multiplexer MUX.
  • DTCHl has.
  • two subtypes of threshold values Ai and Mi are defined for the buffer memory B02.
  • Ai of threshold values serves to logically increase the data processing priority P2i of the buffer memory B02.
  • the second group of buffer threshold values Mi results in a logical lowering of the data processing priority P2i.
  • the priority P2i is increased or decreased by 1 each time the buffer threshold value Ai, Mi introduced in each case is reached.
  • one buffer threshold Ai for increasing the data processing priority P2i is associated with one buffer threshold Mi for lowering the data processing priority P2i, forming a threshold pair Ai, Mi.
  • the priority P2i is expediently increased by the same priority level x as the priority P2i is lowered when the associated priority-reducing buffer threshold Mi is reached.
  • the two groups of threshold values Ai, Mi are preferably related to one another in such a way that the priority-increasing buffer threshold values Ai are fundamentally greater than the associated priority-lowering buffer threshold values Mi corresponding to them.
  • the following therefore applies: Ai> Mi with i l to n.
  • the maximum number of priority-increasing threshold values Ai is preferably determined by the difference between the initial priority of the logical transmission channel to be multiplexed and the number 1.
  • the maximum total number of threshold values Ai + Mi defined for the buffer memory B02 is thus twice as large as the starting priority reduced by 1 and originally assigned by the buffer memory B02 P2i. According to this definition of multi-level buffer threshold values, the introduction of threshold values can only be considered if 200312190
  • the start priority of the respective buffer memory has a value greater than 1. Because the highest logical priority is assigned to the threshold value 1. Since a priority-increasing threshold value Ai is associated with a priority-reducing threshold value Mi, an increase or decrease in the content of the memory buffer can advantageously be detected. In this case, falling below a priority-lowering threshold value Mi leads to a logical reduction in priority P2i, while exceeding a priority-increasing threshold value Ai results in a logical increase in priority P2i.
  • this priority-increasing threshold AI is triggered.
  • the buffer store BOl is still processed primarily before the buffer store BOl.
  • the third, priority-reducing buffer threshold M3>M2> Ml is reached, the associated priority-increasing buffer threshold A3>A2> AI is activated. Simultaneously with reaching the second, priority-increasing buffer threshold value A2> AI, this buffer threshold value A2 is deactivated again and the highest, third priority-reducing buffer threshold value M3 is activated.
  • the buffer threshold value M3 is also exceeded, thereby activating the largest priority-increasing buffer threshold value A3.
  • the fill level in the buffer memory B02 reaches the threshold A3.
  • the buffer memory B02 is thus now assigned a higher priority than the buffer memory BO1 of the first logical transmission channel DTCH1, so that the content of the buffer memory B02 is now processed faster than the content of the buffer memory BO1. If the fill level of the buffer memory B02 reaches the largest, priority-increasing threshold value A3>A2> AI, this threshold value is deactivated again and the associated priority 200312190
  • threshold value M3> M2> Ml activated so that if this threshold value M3 is undershot, priority P2i can logically be reduced again by priority level x.
  • two adjacent threshold pairs Ai, Mi and Ai + 1, Mi + 1 are nested with one another, i.e. they are intertwined.
  • A2> AI> M2> Ml applies.
  • FIG. 6 illustrates for a single threshold pair Ai, Mi their mutual activation and deactivation using a flow chart in order to be able to detect an increase or decrease in the buffer fill level.
  • the priority Pi of the respective buffer memory is logically reduced by the priority level x.
  • the priority-increasing threshold Ai is reactivated and the priority-decreasing threshold Mi is deactivated again.
  • the cycle then follows again, if necessary, with the query whether the priority-increasing threshold value Ai has been triggered. This flowchart applies to each threshold pair Ai, Mi.
  • the dimensioning of the threshold values Ai, Mi can in particular be carried out by the radio resource controller RRC of the respective higher-level radio network control unit (radio
  • RNC Network controllers
  • RRC Network controllers
  • the threshold values can be freely set by the respective RLC entity in the RNC or in the radio communication device UE1. This setting can e.g. depending on the application. It may be expedient if necessary to preset preset selection ranges for the threshold value pairs Ai, Mi to the user of a radio communication device, such as To offer UEl as part of an application. The user can then independently set the buffer thresholds Ai, Mi as required. In addition or independently of this, it may also be expedient for at least one network unit such as e.g. RNC1 the threshold values Ai, Mi are set.
  • RNC1 the threshold values Ai, Mi are set.
  • This introduction of multi-level buffer thresholds for the buffer memories of the logical transmission channels enables a greater and more flexible freedom of choice when prioritizing the logical transmission channels compared to a purely static definition of the priorities.
  • the number of threshold values used and their configuration relative to one another changes the buffer fill levels of the buffer memories and thus also the priority of the logical transmission channels connected to them. This enables the temporal importance of data to be sent to be taken into account and allows weighting with regard to the amount of data to be transmitted.
  • the configuration of the threshold values for the users of the respective communication terminal e.g. a radio communication device in a simple manner without changing existing hardware components.
  • the number of threshold values Ai, Mi to be assigned depends on the start or start priority of the respective buffer memory. This is ended by the RRC in the respective radio communication 200312190
  • radio communication device in particular radio communication device or specified in the RRC of the network component involved.
  • value ranges for the buffer thresholds of the respective buffer memory can be specified, within which the threshold values can be freely set.
  • Such a specification of value ranges in a UMTS radio communication system is carried out, for example, by the higher-level radio network control unit involved, such as RNCl carried out, which transmits these value ranges for the buffer thresholds to the respective radio communication device.
  • the buffer thresholds can be set explicitly in the respective radio communication device in that a specific application on the radio communication device is prioritized by the user, i.e. is considered more important than other applications.
  • the selection ranges AB, MB for the selection of permissible threshold values ASW, MSW can be specified by a corresponding RRC signaling between the RRC instance in the UTRAN, ie in the RNCl and the RRC instance in the respective radio communication device such as UE1.
  • the radio bearer 200312190 the radio bearer 200312190
  • FIG. 8 shows the time course of the RLC buffer level for the buffer memory B02 of the second logical transmission channel DTCH2, the value ranges AB, MB signaled by the RRC for the optimal selection of the threshold value pair ASW, MSW and the maximum permissible fill level MBS for the buffer -Fill level BS.
  • the RRC buffer memory B02 is "worst case", i.e. at worst, completely deleted.
  • the priority-increasing buffer threshold value ASW is set greater than the priority-lowering buffer threshold value MSW. It is within the scope of decision of the respective radio communication device, e.g. UE1 of Figure 1 from the offered threshold value ranges AB, MB to select a corresponding selection for the priority-increasing threshold value ASW and the priority-reducing threshold value MSW.
  • the selection area AB is above the selection area MB.
  • the data DA1 * of the radio bearer RB1 are preferably processed before the data DA2 * of the radio bearer RB2.
  • the buffer memory of the radio bearer RB2 continuously fills up with data packets to be transmitted, but these are not processed due to the lower priority P2i of the logical transmission channel DTCH2 compared to the higher priority Pli of the logical transmission channel DTCH1.
  • the priority-lowering threshold value MSW when the priority-lowering threshold value MSW is triggered, the associated priority-increasing threshold value ASW is activated.
  • multi-level buffer thresholds allow a very flexible adaptation of the priority of the logical transmission channels.
  • the method according to the invention is now used to re-evaluate and reset the priority, which controls the processing of the data in the respective buffer memory.

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Abstract

Zur Adaption der Datenabarbeitungs-Priorität (P2i) von mindestens einem logischen Übertragungskanal (DTCH2), der zusammen mit mindestens einem weiteren logischen Übertragungskanal (DTCHI) in einem Kommunikationsendgerät (UE1) und/oder einer Netzwerkkomponente eines Kommunikationssystems (CS) auf mindestens einen zugeordneten Transportkanal (DCH1) zum Versenden oder Empfangen von Daten (DA1, DA2) abgebildet wird, werden die Daten (DA2) des jeweiligen logischen Übertragungskanals (DTCH2) in mindestens einem Pufferspeicher (B02) abgelegt. Für den jeweiligen Pufferspeicher (B02) werden zusätzlich mehrstufige Pufferschwellen (Ai, Mi) spezifisch festgelegt, bei deren Erreichen die Priorität (P2i) für die Datenabarbeitung des Inhalts dieses Pufferspeichers (B02) um eine vorgebbare Prioritätsstufe (x) erhöht oder erniedrigt wird.

Description

200312190
Beschreibung
Verfahren zur Adaption der Datenbearbeitungs-Priorität von mehreren logischen Übertragungskanälen, zugehöriges Kommuni- kationsendgerät sowie Funknetzwerk
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption der Datena- barbeitungs-Priorität von mindestens einem logischen Übertragungskanal, der zusammen mit mindestens einem weiteren logi- sehen Übertragungskanal in einem Kommunikationsendgerät und/oder einer Netzwerkkomponente eines KommunikationsSystems auf mindestens einen zugeordneten Transportkanal zum Versenden oder Empfangen von Daten gemeinsam abgebildet wird, wobei die Daten des jeweiligen logischen Übertragungskanals in min- destens einem Pufferspeicher vor dem Abbilden abgelegt werden.
Zum Nachrichten- bzw. Datenaustausch sind Kommunikationsendgeräte und/oder Netzwerkeinheiten von Kommunikationssystemen oftmals analog zum sogenannten OSI (Open Systems Interσonnec- tion) -Referenzmodell hinsichtlich ihrer Übertragungsarchitektur konzipiert. Dabei werden im jeweiligen Kommunikationsendgerät und/oder in der jeweiligen Netzwerkkomponente mehrere logische Übertragungskanäle auf mindestens einen gemeinsamen Transportkanal zum Versenden oder Empfangen abgebildet, insbesondere gemultiplext . Da beispielsweise die zu verarbeitende Datenmenge auf den logischen Übertragungskanälen voneinander verschieden sein kann, kann ein Pufferspeicher für den jeweilig zu multiplexenden, logischen Übertragungskanal vor- gesehen sein, in dem die zu transportierenden Daten zwischengespeichert werden. Beispielsweise wird in der WO 01/63857 AI ein derartiger Pufferspeicher in der Übertragungsschichten- Architektur eines UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) -FunkkommunikationsSystems dazu benutzt, bei Über- schreiten einer fest eingestellten, fixen Datenmengen- Obergrenze bzw. oberen Pufferschwelle neu ankommende Datensegmente zu verwerfen, die von dedizierten Einheiten ("Medium 200312190
Access Control-Dedicated (MAC-d) Entities") an eine gemeinsame MAC-Empfangseinheit ("MAC-c") übertragen werden. Durch das Festlegen einer einzigen, starren Datenmengen- Obergrenze wird lediglich ein unerwünschter Überlauf des Speicherpuffers vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie die Datenabarbeitungs-Prioritäten von mehreren logischen Übertragungskanälen, die in einem Kommunikationsendge- rät und/oder einer Netzwerkkomponente eines Kommunikations- Systems auf mindestens einen gemeinsamen Transportkanal zum Versenden oder Empfangen abgebildet, insbesondere gemultip- lext, werden, in einfacher und flexibler Weise an sich verändernde Gegebenheiten oder Benutzerwünsche angepasst bzw. a- daptiert werden können. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass für den jeweiligen Pufferspeicher zusätzlich mehrstufige Pufferschwellen spezifisch festgelegt werden, bei deren Erreichen die Priorität für die Datenabarbeitung des Inhalts dieses Pufferspeichers um eine vorgebbare Prioritätsstufe erhöht o- der erniedrigt wird.
Durch mehrstufige Pufferschwellen für den jeweiligen Pufferspeicher wird es ermöglicht, die Abarbeitungs-Priorität des jeweiligen logischen Übertragungskanals nachträglich spezifisch, d.h. individuell, zu steuern bzw. einzustellen oder zu verändern. Auf diese Weise kann beim Abbilden, insbesondere Multiplexen, des jeweiligen logischen Übertragungskanals auf den zugeordneten Transportkanal die zeitliche Wichtigkeit der zu übertragenden Daten und/oder die aktuell zu übertragende
Datenmenge auf diesem logischen Übertragungskanal berücksichtigt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Kommunikationsendgerät, ins- besondere Funkkommunikationsgerät, mit Mitteln zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. 200312190
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf eine Netzwerkkomponente, insbesondere auf eine Basisstation und eine zugeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheit, eines Funkkommunikationssystems, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens ausgebildet ist.
Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Darstellung beispielhaft eine Funkzelle eines Funkkommunikationssystems nach dem UMTS-Standard mit einer Vielzahl von Funkkommunikationsgeräten in dieser Funkzelle, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit der Basisstation die- ser Funkzelle sowie einer daran angeschlossenen Funknetzwerk-Kontrolleinheit kommunizieren,
Figur 2 in schematischer Darstellung die Übertragungsprotokoll-Struktur eines Funkkommunikationsgeräts nach Figur 1, das mit der Übertragungsprotokoll-Struktur der dortigen Basisstation und deren zugehöriger Funknetzwerk-Kontrolleinheit über eine Luftschnittstelle im UMTS-FunkkommunikationsSystem Daten bzw. Nachrichten austauscht,
Figur 3 in schematischer Darstellung ein Uplink- Übertragungsszenario beim Versenden von Daten durch ein Funkkommunikationsgerät an die Basisstation in seiner momentanen Aufenthaltsfunkzelle, wobei meh- rere logische Übertragungskanäle auf mindestens einen zugeordnten Transportkanal zum Versenden der 200312190
Daten entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gemeinsam abgebildet werden,
Figur 4 in schematischer Darstellung als weitere Einzelheit des Schichtenkonzepts der Protokollstruktur nach Figur 2 sowie 3 die Abbildung der Daten der mehreren logischen Übertragungskanäle von Figur 3 auf zugeordnete physikalische Kanäle der Luftschnittstelle des sendenden Funkkommunikationsgeräts nach Figur 1,
Figur 5 in schematischer Darstellung zwei logische Übertragungskanäle, die auf einen zugeordneten Transportkanal bei der Übertragung von Daten aus der RLC- Schicht zur physikalischen Schicht gemäß der Übertragungsprotokoll- Architektur von Figur 2 für das sendende Funkkommunikationsgerät nach Figur 1 gemeinsam abgebildet, insbesondere gemultiplext werden, wobei nach einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens jeweils ein Pufferspeicher mit mehrstufigen Pufferschwellen in dem jeweiligen logischen Übertragungskanal vorgesehen ist, durch die die Datenabarbeitungs-Priorität des jeweiligen Pufferspeichers nach dem erfindungsgemä- ßen Verfahren erhöht oder erniedrigt werden kann,
Figur 6 in schematischer Darstellung eine vorteilhafte Auswertelogik für die Datenmengen-Schwellwerte des Pufferspeichers in dem jeweiligen logischen Über- tragungskanal nach Figur 5,
Figur 7 in schematischer Darstellung die Definition bzw. Festlegung von Datenmengen-Schwellwerten für einen der Pufferspeicher nach Figur 5 nach einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, 200312190
Figur 8 in schematischer Darstellung den zeitlichen Verlauf des Pufferspeichers einer der beiden logischen Ü- bertragungskanäle nach Figur 5 bei einer Schwellenwertfestlegung nach einem weiteren Ausführungsbei- spiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 9 in schematischer Darstellung die Konfiguration von Signalisierungsdaten basierend auf der Übertragungsprotokoll- Sruktur von Figur 2 in einem Funk- kommunikationsgerät und/oder mindestens einer Funknetzwerkkomponente,
Figur 10 in schematischer Darstellung die Konfiguration von Nutzdaten basierend auf der Übertragungs-Protokoll- Struktur von Figur 2 in einem Funkkommunikationsgerät und/oder Funknetzwerkkomponente, und
Figur 11 in schematischer Darstellung die Konfiguration erlaubter Transportformat-Kombinationen, mit der z.B Daten der beiden Transportkanäle nach Figur 3 auf einen gemeinsamen physikalischen Kanal abgebildet werden .
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 mit 11 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Wie die gegebene Datenabarbeitungs-Priorität mindestens eines Übertragungskanals einer Gruppe von mehreren logischen Über- tragungskanälen, die in einem Kommunikationsendgerät und/oder einer Netzwerkkomponente eines KommunikationsSystems auf mindestens einen zugeordneten Transportkanal zum Versenden oder Empfangen von Daten gemeinsam abgebildet, insbesondere gemul- tiplext werden, individuell, d.h. spezifisch adaptiert bzw. verändert werden kann, wird beispielhaft anhand eines UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) - FunkkommunikationsSystems näher erläutert. Die dabei getrof 200312190
fenen Aussagen gelten in analoger Weise auch für andere Funkkommunikationssysteme, wie z.B. nach dem GPRS (General Packet Radio Service) -Standard arbeitend, und sind in entsprechender Weise auch auf andere KommunikationsSysteme wie z.B. Festnet- ze, LANs (Local Area Networks), WLANs (Wireless LANs) übertragbar .
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine einzelne Funkzelle CEl eines UMTS-FunkkommunikationsSystems CS, die von einer Basisstation BSl funktechnisch aufgespannt wird. Diese Funkzelle CEl steht stellvertretend für eine Vielzahl weiterer, analog ausgebildeter Funkzellen des Funkkommunikationssystems CS, die hier im Ausführungsbeispiel der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden sind. Innerhalb der Funkzelle CEl von Figur 1 halten sich mehrere Funkkommunikationsgeräte UEl mit UE5 als Kommunikationsendgeräte auf. Dabei kommuniziert aktuell das Funkkommunikationsgerät UEl über seine Luftschnittstelle LSI mit der Basisstation BSl in Hinrichtung ("Uplink") sowie in Rückrichtung ("Downlink") . Die Basisstation BSl ist über eine Datenleitung Ll mit einer ü- bergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1, insbesondere einem sogenannten "Radio Network Controller", verbunden. Diese übergeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1 überwacht die Zuordnung von Funkressourcen in der Funkzelle CEl, d.h. sie steuert bzw. kontrolliert den Datenverkehr zwischen der Basisstation BSl und dem jeweiligen Funkkommunikationsgerät in deren Funkzelle. Die Basisstation BSl steht stellvertretend für eine Vielzahl von weiteren, in der Figur 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Basisstationen des FunkkommunikationsSystems CS, die entsprechende Funkzellen aufweisen und abdecken. Zwischen der jeweiligen Basisstation wie z.B. BSl und einem etwaigen Funkkommunikationsgerät wie z.B. UEl, insbesondere Mobilfunktelefon, werden in dessen momentaner Aufenthalts-Funkzelle wie z.B. CEl Nachrichten- /Datensignale über mindestens eine vordefinierte Luftschnittstelle wie z.B. LSI vorzugsweise nach einem Vielfachzugriffs- Übertragungsverfahren übertragen. Beispielsweise wird im UMTS 200312190
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FDD-Modus (Frequency Division Duplex) eine getrennte Signalübertragung in Up- und Downlink-Richtung (Uplink = Signalübertragung vom jeweiligen Funkkommunikationsgerät zur Basisstation in dessen momentaner Aufenthaltsfunkzelle; Downlink = Signalübertragung von der jeweiligen BasisStation zum jeweilig empfangenden Funkkommunikationsgerät in deren Funkzelle) durch eine entsprechende separate Zuweisung von Frequenzen oder Frequenzbereichen erreicht. Mehrere Funkkommunikationsgeräte in derselben Funkzelle werden vorzugsweise über ortho- gonale Codes, insbesondere nach dem sogenannten CDMA- Verfahren (Code Division Multiple Access) , voneinander separiert bzw. getrennt.
Die jeweilige LuftSchnittstelle wie z.B. LSI ist im UMTS- Standard in drei Protokollschichten gegliedert, was in der
Figur 2 schematisch dargestellt ist. Die unterste Schicht ist eine sogenannte physikalische Schicht PL ("Physical Layer") . Über dieser ersten Schicht liegt als zweite Schicht eine sogenannte Datenverbindungsschicht, die sich aus mehreren Kom- ponenten bzw. Datenverbindungseinheiten MAC ("Medium Access Control", RLC ("Radio Link Control"), BMC ("Broadcast Multi- cast Control") und PDCP ("Packet Data Convergence Protocol") zusammensetzt. Über dieser zweiten Schicht sitzt als oberste Schicht eine sogenannte Netzwerkschicht, die aus mindestens einer Kontrolleinheit RRC ("Radio Resource Control") gebildet wird. Diese Architektur liegt sowohl im jeweiligen Funkkommunikationsgerät wie z.B. UEl als auch im UMTS-Funknetzwerk, bezeichnet als UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) - Netzwerk, vor, das sich hier im Ausführungsbeispiel der Ein- fachheit halber lediglich aus der Basisstation BSl sowie der Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1 zusammensetzt. Sonstige Netzwerkkomponenten sind in der Figur 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden.
Jede dieser Protokollschichten bietet der über ihr liegenden Schicht sowie der unter ihr liegenden Schicht ihre Dienste über definierte Dienstzugangspunkte an. Diese Dienstzugangs 200312190
punkte sind im UMTS-Standard zum besseren Verständnis der Ü- bertragungsarchitektur mit eindeutigen Namen versehen wie z.B. logische Übertragungskanäle LK, Transportkanäle TK, Radio Bearer (Radioträger) RB, Signalling Radio Bearer (signa- lisierender Radioträger) SRB. Die in der Figur 2 dargestellte Protokollarchitektur zum Nachrichten- und/oder Datenaustausch zwischen dem Funkkommunikationsgerät UEl und der BasisStation BSl mit deren zugeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1 ist dabei nicht nur horizontal in die schon erwähnten Schich- ten und Einheiten aufgeteilt, sondern auch vertikal in eine Kontroll-Ebene (C-Plane) CP und eine Nutzer-Ebene (U-Plane) UP. Die jeweilige Kontrollebene CP setzt sich von unten nach oben aufsteigend betrachtet aus der physikalischen Schicht PL, der MAC (Medium Access Control) -Schicht, dem RLC (Radio Link Control), und dem RRC (Radio Resource Control) zusammen. Die jeweilige Nutzer-Ebene UP (U-Plane) besteht aus der physikalischen Schicht PL, sowie den Schichten MAC (Medium Access Control) , RLC (Radio Link Control) , PDCP (Packet Data Convergence Protocol) und BMC (Broadcast Multicast Control) . Über die sogenannte C-Plane werden insbesondere Kontrolldaten übertragen, die zum Aufbau, zur Aufrechterhaltung und zum Abbau einer Nachrichten-Datenverbindung über die Luftschnittstelle wie z.B. hier LSI benötigt werden. Demgegenüber werden über die sogenannte U-Plane dazu die eigentlichen Nutzdaten transportiert. Diese Protokollarchitektur sowie die Funktionen der einzelnen Protokollschichten sind im Detail in der Spezifikation 3GPP TS 25.301: "Radio Interface Protocol Ar- σhitecture" angegeben.
Beim Versenden von Nachrichten bzw. Daten z.B. ausgehend vom Funkkommunikationsgerät UEl hat die physikalische Schicht PL die Aufgabe, die sichere Übertragung der von der MAC-Schicht kommenden Daten über die Luftschnittstelle LSI zu gewährleisten. Die Daten werden hierbei auf die jeweils zur Verfügung stehenden, physikalischen Übertragungskanäle PK der Luftschnittstelle LSI abgebildet. Die physikalische Schicht PL bietet dabei ihre Dienste der MAC-Schicht MAC über Transport 200312190
kanäle TK an, die festlegen, wie und mit welcher Charakteristik die Daten über die Luftschnittstelle LSI transportiert werden sollen. Die wesentlichen Funktionen der physikalischen Schicht PL beinhalten insbesondere eine Kanalkodierung, Modu- lation und CDMA-Codespreizung für die zu übertragenden Daten. Entsprechend führt die physikalische Schicht PL auf der Empfängerseite wie hier z.B. in der Basisstation BSl die CDMA- Codeentspreizung, die Demodulation und die Dekodierung der empfangenen Daten durch und gibt diese dann über die Trans- portkanäle TK an die MAC-Schicht MAC zur weiteren Verarbeitung weiter. Netzwerkseitig befindet sich dabei die physikalische Schicht PL in der jeweiligen Basisstation wie hier z.B. BSl, während die übergeordneten Protokollschichten der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit wie hier z.B. RNC1 zugeordnet sind.
Die MAC-Schicht MAC bietet ihre Dienste der RLC-Schicht RLC über logische Kanäle LK an, die charakterisieren, um welchen Datentyp es sich bei den transportierten Daten handelt . Die Aufgabe der MAC-Schicht MAC im jeweiligen Sender wie hier z.B. dem sendenden Funkkommunikationsgerät UEl ist, die Daten, die an einem logischen Kanal LK oberhalb der MAC-Schicht MAC anliegen, auf die Transportkanäle TK der physikalischen Schicht PL abzubilden. Die physikalische Schicht PL bietet den Transportkanälen TK hierzu unterschiedliche Übertragungsraten an. Die MAC-Schicht MAC im Sender hat deshalb insbesondere die Funktion, ein geeignetes Transportformat für jeden konfigurierten Transportkanal TK in Abhängigkeit von der momentanen Übertragungsrate, der Datenpriorität der logischen Kanäle LK, die auf diesen Transportkanal TK abgebildet werden, und der Sendeleistung auszuwählen. Im Empfänger wie hier z.B. in der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNCl verteilt die MAC-Schicht MAC die auf den Transportkanälen TK empfangenen Daten auf die logischen Übertragungskanäle LK. Die MAC-Schicht MAC weist dabei insbesondere drei logische Einheiten auf: eine MAC-d-Einheit behandelt die Nutz- und Kontrolldaten, die über die dedizierten logischen Kanäle DTCH 200312190
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(Dedicated Traffic Channel) und DCCH (Dedicated Control Channel) auf die dedizierten Transportkanäle DCH abgebildet werden. Eine MAC-c/SH (MAC-Control/Shared) -Einheit behandelt die Nutz- und Kontrolldaten von logischen Übertragungskanälen LK, die auf die gemeinsamen Transportkanäle TK, wie z.B. RÄCH (Random Access Channel) im Uplink oder FACH (Forward Access Channel) im Downlink, abgebildet werden. Eine MAC-b (MAC- Broadcast) -Einheit behandelt nur diejenigen funkzellenrele- vanten Systeminformationen, die über den logischen Übertra- gungskanal BCCH (Broadcast Control Channel) auf dem Transportkanal BCH (Broadcast Channel) per Broadcast zu allen Funkkommunikationsgeräten (User Equipment) in der jeweiligen Funkzelle übertragen werden. Im Rahmen der Erfindung wird dabei unter dem Begriff "dedizierter Kanal" verstanden, dass über diesen Kanal Informationen von der BasisStation nur spezifisch an ein bestimmtes Funkkommunikationsgerät übermittelt werden. Demgegenüber werden über einen "gemeinsamen Kanal" von der BasisStation Informationen an alle Funkkommunikationsgeräte in deren Funkzelle gesendet.
Die RLC-Schicht RLC bietet ihre Dienste im Fall von RRC, d.h. Radio Resource Control, über die Signalling Radio Bearer SRB an. Im Fall von PDCP (Packet Data Convergence Protocol) und BMC (Broadcast Multicast Control) erfolgt dies über die Radio Bearer RB. Die Signalling Radio Bearer SRB bzw. Radio Bearer RB charakterisieren, wie die RLC-Schicht RLC mit den Datenpaketen umzugehen hat. Hierzu wird beispielsweise von der RRC- Schicht der Übertragungsmodus für jeden konfigurierten Signalling Radio Bearer SRB bzw. Radio Bearer RB festgelegt. Übertragungsmodi können insbesondere sein: TM (Transparent Mode) , UM (Unacknowledged Mode) oder AM (Acknowledged Mode) . Die RLC-Schicht ist dabei so modelliert, dass es eine eigenständige RLC-Entität pro Radio Bearer RB bzw. Signalling Radio Bearer SRB gibt. Des Weiteren ist die Aufgabe des RLC- Protokolls im Sender, die Nutz- und Signalisierungsdaten von Radio Bearers RBs bzw. Signalling Radio Bearers SRBs in Pakete zu teilen oder zusammenzufügen. Im Fall der Übertragungs 200312190
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modi UM und AM speichert die jeweilige RLC-Entität die Kopien von den an einen Radio Bearer RB bzw. Signalling Radio Bearer SRB anliegenden Datenpakete solange in einem RLC-Sendepuffer, bis diese von Schichten, die der RLC-Schicht untergeordnet sind, erfolgreich über die Luftschnittstelle wie hier z.B. LSI transportiert worden sind. Die RLC-Schicht RLC übergibt die nach der Teilung oder dem Zusammenfügen entstandenen Datenpakete der MAC-Schicht MAC zum weiteren Transport an die physikalische Schicht PL und deren physikalische Kanäle PK.
Für den Auf- und Abbau, die Umkonfiguration von physikalischen Kanälen PK, Transportkanälen TK, logischen Übertragungskanälen LK, Signalling Radio Bearer SRB und Radio Bearer RB, sowie das Aushandeln aller Parameter der unteren beiden Schicht-Protokolle der physikalischen Schicht sowie der darüber liegenden DatenverbindungsSchicht ist das sogenannte RRC-Protokoll (Radio Resource Control) verantwortlich. Hierzu tauschen sich die RRC-Einheiten im Funkkommunikationsgerät wie hier z.B. UEl und in der übergeordneten Funknetzwerk- Kontrolleinheit wie z.B. hier RNC1, die der Basisstation wie hier BSl in der momentanen Aufenthaltsfunkzelle des Funkkommunikationsgeräts UEl zugeordnet ist, über die Signalling Radio Bearers SRBs entsprechende RRC-Nachrichten aus . Das PDCP- Protokoll ist nur für die Übertragung bzw. Empfang von Daten des Packet-Switched Domain (PS-Domain) zuständig. Seine Hauptfunktion ist insbesondere die Komprimierung bzw. De- komprimierung von IP (Internet Protocol) -Header- Informationen. Das sogenannte BMC (Broadcast Multicast Control) -Protokoll wird auf der Netzwerkseite verwendet, um über die jeweilige Luftschnittstelle wie hier z.B. LSI sogenannte Cell-Broadcast-Nachrichten, d.h. Informationen an alle Funkkommunikationsgerate in der jeweiligen Funkzelle zu übertragen .
Zusammenfassend betrachtet wird also diese Protokollarchitektur von Figur 2 sowohl im jeweiligen Funkkommunikationsgerät als auch in der am Funkverkehr beteiligten Basisstation und 200312190
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deren zugeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit zum Absenden von Nachrichten bzw. Daten verwendet. Entsprechendes gilt für den Empfangsfall.
Zweckmäßigerweise wird ein sogenanntes Scheduling durchgeführt, d.h. ein Ablaufplan erstellt, um immer ein passendes Transportformat für jeden konfigurierten Transportkanal TK aus einer Menge von definierten Transportformat-Kombinationen auswählen zu können, und zwar in Abhängigkeit von der momen- tanen Übertragungsrate, der Datenpriorität der logischen Kanäle LK, die auf den jeweiligen Transportkanal TK abgebildet werden, und der Sendeleistung. Details hierzu sind insbesondere in den Spezifikationen 3GPP TS 25.321: "Medium Access Control (MAC) Protocol Specification" und 3GPP TS 25.133: "Requirements for Support of Radio Resource Management (FDD) " beschrieben. Dieses Scheduling-Verfahren wird beispielhaft anhand der Uplink-Datenübertragung des Funkkommunikationsgeräts UEl von Figur 1 über dedizierte Transportkanäle TK in der Funkübertragungstechnologie FDD näher erläutert. Dabei wird angenommen, dass das Funkkommunikationsgerät UEl in der Funkzelle CEl zwei Paketdienste im Uplink von jeweils 64 Kbps Datenrate parallel nutzt, wie z.B. gleichzeitig für Internet- Browsing und Streaming von Daten. Aufgrund der aktuellen Verkehrssituation in der Funkzelle CEl und der angefragten Dienstqualität QoS (Quality of Service) werden dem Funkkommunikationsgerät UEl von der RRC-Schicht in der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1, die der Basisstation BSl zugeordnet ist, dedizierte Funkressourcen allokiert. Im Detail werden von der RRC-Schicht RRC in der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1 für die Downlink-
Übertragung und Uplink-Übertragung die einzelnen Protokollschichten bzw. -einheiten derart konfiguriert, dass eine bestimmte Dienstqualität wie z.B. eine bestimmte garantierte bzw. maximale Datenrate und/oder eine bestimmte Übertragungs- Verzögerung während der Dauer der Funkverbindung durch die
Protokolle der untersten beiden Schichten weitgehend gewährleistet ist. Weitere Details hinsichtlich Funktion und Wir 200312190
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kungsweise der RRC-Schicht finden sich insbesondere in der Spezifikation 3GPP TS 25.331: "Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification" . Die von der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC1 spezifizierte Konfiguration wird dann der RRC-Schicht RRC im Funkkommunikationsgerät UEl signalisiert.
Figur 3 zeigt ein Konfigurationsbeispiel für ein Uplink- Übertragungsszenario in schematischer Darstellung. In der U- Plane sind zwei Radio Bearer RB1, RB2 spezifiert, über die die Nutzerdaten des jeweiligen Paketdienstes übertragen werden. Jeder Radio Bearer RB1, RB2 wird in der RLC-Schicht auf eine RLC-Entität RLC und auf einen logischen Verkehrskanal DTCHl, DTCH2 abgebildet. In der C-Plane sind aufgrund der un- terschiedlichen Arten von Kontroll-Nachrichten beispielsweise vier Signalling Radio Bearers SRB1 mit SRB4 von jeweils 3.4 Kbps Datenrate spezifiziert, die jeweils in der RLC-Schicht auf eine RLC-Entität RLC und auf einen logischen Kontrollkanal DCCH1 mit DCCH4 abgebildet sind. In der MAC-Schicht MAC sind zwei Transportkanäle DCHl und DCH2 konfiguriert. Dabei werden in der U-Plane die beiden logischen Verkehrskanäle DTCHl, DTCH2 auf den Transportkanal DCHl gemeinsam abgebildet, insbesondere gemultiplext . In entsprechender Weise werden in der C-Plane die vier logischen Kontrollkanäle DCCHl mit DCCH4 auf den Transportkanal DCH2 abgebildet, insbesondere gemultiplext. In der physikalischen Schicht PL werden die beiden Transportkanäle DCHl und DCH2 kanalkodiert und auf einem Funkzeitrahmen CCTrCH (Coded Composite Transport Channel) der Länge 10 Millisekunden gemultiplext. Basierend auf der Funkübertragungstechnologie FDD werden die zu sendenden Daten auf dem Funkzeitrahmen CCTrCH nach Spreizung und Modulation über den Dedicated Physical Data Channel DPDCH, d.h. einen physikalischen Kanal PK, mit einem Spreizungsfaktor SF = 16, über die Luftschnittstelle LSI zum UTRAN-Netzwerk gesendet. Parallel dazu werden spezifische Kontrollinformationen der physikalischen Schicht PL auf dem Dedicated Physical Control Channel DPCCH mit einem Spreizungsfaktor SF = 256 gesendet, 200312190
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damit die physikalische Schicht PL in der Basisstation BSl nach der Dekodierung der Kontrollinformationen auf dem physikalischen Kanal DPCCH auch die Daten auf dem physikalischen Kanal DPDCH (Dedicated Physical Data Channel) korrekt deko- dieren kann (siehe Figur 4) .
Allgemein betrachtet werden also mehrere logische Übertragungskanäle in einem Kommunikationsendgerät, insbesondere Funkkommunikationsgerät, und/oder in einer Netzwerkkomponente eines KommunikationsSystems auf mindestens einen gemeinsamen Transportkanal zum Versenden oder Empfangen von Daten abgebildet, insbesondere gemultiplext. Dabei sind den logischen Übertragungskanälen selbst zunächst bestimmte Datenabarbei- tungs-Prioritäten fix, d.h. starr zugeordnet. Hier im Ausfüh- rungsbeispiel sind den logischen Übertragungskanälen zur Abarbeitung der Datenpakete in den Sendepuffern der jeweiligen RLC-Entitäten RLC verschiedene Prioritäten von 1 bis 8 zugewiesen. Dabei stellt der Wert von 1 die höchste Priorität und der Wert von 8 die niedrigste Priorität dar. Die Ziffernfolge von 1 bis 8 kennzeichnet also ausgehend von der Ziffer 1 (= höchste Priorität) eine Abfolge von geringer werdenden Prioritätswerten. Auf Basis dieser Prioritäten mit den Werten 1 bis 8 werden die Datenpakete von den logischen Übertragungskanälen LK bevorzugt, die eine höhere Priorität aufweisen. Im Falle einer Pattsituation, d.h. beide oder mehrere logische Übertragungskanäle, die auf denselben, gemeinsamen Transportkanal gemultiplext werden, haben die gleiche Priorität, wird als weiteres Kriterium für den Abarbeitungsrang die jeweilige Belegung des Sendepuffers ("buffer occupancy") in der jewei- ligen RLC-Entität berücksichtigt. Falls im Fall gleicher Priorität von beispielsweise zwei logischen Übertragungskanälen wie z.B. DTCHl, DTCH2 von Figur 3, die auf denselben Transportkanal DCHl gemultiplext werden, der Pufferfüllstand des logischen Übertragungskanals DTCHl höher als der des logi- sehen Übertragungskanals DTCH2 ist, dann werden die Daten des logischen Übertragungskanals DTCHl mit höherer Priorität zu 200312190
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erst und erst danach die Daten des logischen Übertragungska- nals DTCH2 mit niedrigerer Priorität abgearbeitet.
In der Figur 3 ist der Sendepuffer der jeweiligen RLC-Entität zusätzlich schematisch mit eingezeichnet. Im Einzelnen sind den RLC-Entitäten der beiden Radio Bearer RBl, RB2 die Sendepuffer BOl, B02 sowie den Signalling Radio Bearers SRBl mit SRB4 die Sendepuffer SB1 mit SB4 spezifisch zugeordnet.
Die Datenabarbeitungs-Prioritäten für die logischen Übertragungskanäle der Signalling Radio Bearers SRBl mit SRB4 von Figur 3 sind beispielhaft in der Tabelle von Figur 9 neben weiteren Konfigurationsparametern aufgelistet.
Figur 10 enthält exemplarisch für die Radio Bearer RBl, RB2 von Figur 3 Konfigurationsparameter sowie die Prioritäten ihrer logischen Übertragungskanäle. Hier im Ausführungsbeispiel ist dem logischen Übertragungskanal DTCHl des ersten Radio Bearers RBl die Priorität 2 sowie dem Übertragungskanal DTCH2 des Radio Bearers RB2 die Priorität 4 zugeordnet. Dies bedeutet, dass dem logischen Übertragungskanal DTCHl des ersten Radio Bearers RBl eine höhere Priorität als dem logischen Ü- bertragungskanal DTCH2 des zweiten Radio Bearers RB2 zugewiesen ist. Werden also z.B., wie in der Tabelle von Figur 10 angegeben, zwei Radio Bearer wie z.B. RBl, RB2 auf denselben Transportkanal wie z.B DCHl gemultiplext, und haben deren logische Übertragungskanäle DTCHl, DTCH2 unterschiedliche Prioritäten Pli = 2 und P2i = 4, so wird der logische Übertragungskanal DTCHl mit der höheren Priorität Pli = 2 zuerst und dann erst der logische Übertragungskanal DTCH2 mit der geringeren Priorität P2i = 4 abgearbeitet. Gegebenenfalls kann der Sendepuffer B02 in der RLC-Entität des zweiten logischen Ü- bertragungskanals DTCH2 aufgrund seiner geringeren Priorität von P2i = 4 überhaupt nicht abgearbeitet werden.
Dies kann dazu führen, dass der RLC-Pufferstand des Pufferspeichers B02 ständig durch die über den Übertragungskanal 200312190
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DTCH2 hinzukommenden Daten DA2* ansteigt. Auch im Pufferspeicher BOl treffen Daten DAl* ein. Erreicht der Pufferinhalt des Pufferspeichers B02 den maximal zulässigen Wert, so werden im "worstcase", d.h. im ungünstigsten Fall, alle sich in dem Puffer befindenden Datenpakete nach Erreichen einer maximalen Verweildauer, die durch den RRC-Parameter Timer_Discard angegeben ist, gelöscht.
Für den Transportkanal DCHl. sind hier im Ausführungsbeispiel fünf Transportformate TF0 mit TF4 in einem sogenannten
Transportformatset (TFS) konfiguriert. Beispielsweise legt das Transportformat TF2 fest, dass pro Übertragungszeitlänge TTI (Transmission Time Interval) von 20 ms zwei Transportblöcke TB der Größe 340 Bits über den DCHl an die physikalische Schicht gesendet werden. Dort werden jedem Transportblock zur Fehlererkennung 16 CRC (Cyclic Redundancy Check) - Prüfsummenbits angehängt. Beide Transportblöcke werden daraufhin gemeinsam durch einen Turbocoder der Coderate 1/3 kanalkodiert, um sie vor Übertragungsfehlern, die durch den Funkübertragungskanal verursacht werden könnten, zu schützen. Für den Transportkanal DCH2, auf den die logischen Übertragungskanäle DCCHl mit DCCH4 der Signalling Radio Bearer SRBl mit SRB4 gemultiplext werden, sind hingegen nur zwei Transportformate TF0 und TFl in einem Transportformatset (TFS) konfiguriert. Beispielsweise legt das Transportformat TFl fest, dass pro Übertragungszeitlänge von TTI = 40 ms ein Transportblock der Größe 148 Bits über den Transportkanal DCH2 an die physikalische Schicht PL gesendet wird. Dort werden dem Transportblock zur Fehlererkennung 16 CRC- Prüfsummenbits angehängt. Der Transportblock wird daraufhin durch einen Faltungscoder der Coderate 1/3 kanalkodiert.
Anschließend werden die kodierten Daten beider Transportkanäle DCHl, DCH2 in Abhängigkeit ihrer jeweiligen TTI gemeinsam auf einen Funkzeitrahmen CCTrCH gemultiplext. Aufgrund der
TTI = 20 ms des Transportkanals DCHl werden dessen Daten auf zwei aufeinanderfolgenden Funkzeitrahmen über die Luft 200312190
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Schnittstelle LSI zum UTRAN-Netz erk übertragen. Demgegenüber werden die Daten des zweiten Transportkanals DCH2 aufgrund der TTI = 40 ms (Millisekunden) auf vier aufeinanderfolgende Funkzeitrahmen über die Luftschnittstelle LSI zum UTRAN- Netzwerk übertragen. Die zulässige Kombination von Transportformaten der Transportkanäle DCCH1 und DCH2 auf dem Funkzeitrahmen CCTrCH ist durch das Transportformat-Kombinationsset (TFCS = Transport Format Combination Set) spezifiziert. Allgemein ergibt sich die maximale Anzahl der möglichen Trans- portformat-Kombinationen TFC aus dem Produkt der für jeden Transportkanal konfigurierten Anzahl von Transportformaten. Die Kontrolle dieses Transportformat-Kombinationssets TFCS insbesondere hinsichtlich dessen Größe, d.h. die Festlegung der Anzahl und der Art der erlaubten Kombinationen von Trans- portformaten verschiedener Transportkanäle, wird vorzugsweise durch das UTRAN-Netzwerk durchgeführt. In der Praxis kann die erlaubte Anzahl von Transportformat-Kombinationen TFC in einem Transportformat-Kombinationsset TFCS kleiner als der theoretisch mögliche Maximalwert sein. Im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel ist die erlaubte Größe des TFCS = 10 (= 5 TF des Transportkanals DCHl x 2 TF des Transportkanals DCH2) auch die tatsächlich maximale Anzahl.
In der Tabelle von Figur 11 sind diese zehn erlaubten Trans- portformat-Kombinationen im Einzelnen aufgeführt. Die Notation der Transportformat-Kombinationen ist (TFi von DCHl, TFj von DCH2) mit i = 0...4 und j = 0,1. Beispielsweise gibt die Kombination TFC8 = (TF3, TFl) an, dass auf dem Funkzeitrahmen CCTrCH die jeweiligen Anteile der kodierten Daten von drei Transportblöcken (TBl, TB2, TB3) vom ersten Transportkanal DCHl (= TF3) und von einem Transportblock (TBl) des zweiten Transportkanals DCH2 (= TFl) übertragen werden. Damit die physikalische Schicht in der Basisstation BSl die Daten auf dem physikalischen Kanal DPDCH korrekt dekodieren kann, wird auf dem physikalischen Kanal DPCCH als Kontrollinformation die auf dem Funkzeitrahmen CCTrCH verwendete Transportformat- Kombination TFC8 signalisiert. Dieses Beispiel ist in der Fi 200312190
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gur 4 veranschaulicht. Die Auswahl der zu verwendenden Transportformat-Kombinationen TFC innerhalb des erlaubten Transportformat-Kombinationssets TFCS trifft dabei die MAC-Schicht MAC unter Berücksichtigung der aktuell existierenden Übertra- gungseigenschaften und der momentan benötigten Übertragungsrate.
Innerhalb der untersten beiden Schichten der UMTS- Protokollarchitektur existieren somit zwei Prioritätsebenen. Die erste Prioritätsebene wird durch die Abarbeitung der Datenpakete in den Sendepuffern der RLC-Entitäten in Abhängigkeit der durch den Radio Resource Controller vorgegebenen Prioritäten gebildet. Die zweite Prioritätsebene stellt die Auswahl einer zulässigen Transportformat-Kombination TFC dar. Durch die Wahl einer Transportformat-Kombination TFC wird be- einflusst, wieviele Daten eines bestimmten Transportkanals wie z.B. DCHl abgearbeitet, d.h. über die physikalische Schicht PL an deren Partnerinstanz übertragen werden.
Im Rahmen der Erfindung wird insbesondere auf die erste Prioritätsebene eingegangen. In dieser ersten Prioritätsebene wird zusammenfassend betrachtet die Priorität eines logischen Übertragungskanals (Logical Channels) beim Multiplexen auf einen Transportkanal (Transport Channel) der MAC (Medium Ac- cess Control) -Schicht MAC durch die RRC-Entität in der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit (Radio Network Controller) RNCl vorgegeben. Diese Priorität steuert die Abarbeitung der Daten des logischen Übertragungskanals im RLC (Radio Link Control) -Pufferspeicher . Generell wird der logische Ü- bertragungskanal mit der höchsten Priorität bevorzugt abgearbeitet. Die Priorität eines logischen Übertragungskanals hängt von der Art bzw. Klasse der zu übertragenden Daten ab, d.h. ob es sich dabei um Sprachdaten (Conversational Class), Streamingdaten (Streaming Class) , interaktive Daten (Interac- tive Class) oder Hintergrunddaten (Background Class) handelt. Nähere Angaben hierzu finden sich in "H. Holma, A. Toskala: WCDMA for UMTS - Radio Access For Third Generation Mobile 200312190
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Communications, John Wiley & Sons, New York; ISBN 0-47172- 051-8; 2000". Jede dieser Datenarten stellt unterschiedliche Anforderungen unter anderem an die zulässige Übertragungsverzögerung, die Bitfehlerrate und die Datenrate. Die Gesamtheit dieser, die Performance beschreibenden Parameter wird als
Quality of Service (QoS) Parameter bezeichnet. Die Priorisie- rung der Abarbeitung der Daten eines logischen Übertragungskanals ist durch die beschriebene, von der Datenklasse abhängende Zuweisung einer Priorität durch die jeweils zuständige übergeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheit wie z.B. RNC1 prinzipiell zunächst statisch, d.h. starr vorgegeben. Eine mögliche Umkonfiguration der Prioritäten kann derzeit nur von der Funknetzwerk-Kontrolleinheit über entsprechende RRC- Signalisierungen zwischen Funkkommunikationsgerät und Funk- netz-Kontrolleinheit erfolgen, d.h. auf relativ langsamer
Zeitbasis. Infolge dieser statischen Prioritätsvergabe kann der jeweilige RLC-Pufferspeicher, der Daten eines logischen Übertragungskanals enthält, dessen Priorität relativ betrachtet nicht das absolute Maximum darstellt, seine maximale Ka- pazität erreichen, was schlimmstenfalls zur Löschung aller der sich im Puffer befindenden Datenpakete führen könnte. Weiterhin wäre es bei diesem starren Zuordnungsprinzip einer fest vorgegebenen Priorität zu dem jeweilig gemultiplexten logischen Übertragungskanal nicht möglich, die Priorität die- ses logischen Kanals in Abhängigkeit der zeitlichen Wichtigkeit von zu übertragenden Daten zu verändern. Der Nutzer hätte somit keine Möglichkeit in Abhängigkeit seiner aktuellen Anforderungen an einen bestimmten Dienst, unmittelbaren Ein- fluss auf die Festlegung der Priorität des jeweiligen logi- sehen Übertragungskanals zu nehmen. Er könnte insbesondere nicht vorgeben, welche logischen Übertragungskanäle und damit welche Datenarten für ihn aktuell besonders wichtig sind und somit zu priorisieren bzw. bevorzugt abzuarbeiten sind. Durch eine Priorisierung würde sich z.B. die Zeit für das Übertra- gen einer Datei aber bedeutend reduzieren lassen, sofern mehrere verschiedene Anwendungsarten gleichzeitig aktiv sind. Dies wäre insbesondere interessant, wenn beispielsweise der 200312190
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aktuelle Dateitransfer ("Background Class") für den Benutzer besonders wichtig ist, so dass die Abarbeitung dieses Dienstes besonders schnell erfolgen soll.
Wünschenswert ist es deshalb insbesondere, die ursprünglich vorgegebene Priorität eines logischen Übertragungskanals im Nachhinein dynamisch bzw. flexibel zu verändern bzw. anzupassen. Durch diese nachträgliche Adaption der Priorität des jeweiligen logischen Übertragungskanals lassen sich in vorteil- hafter Weise Wünsche des jeweiligen Benutzers eines Kommunikationsendgeräts hinsichtlich der Abarbeitungsgeschwindigkeit bei einer Datenübertragung berücksichtigen. Zur nachträglichen Adaption der ursprünglich vorgegebenen Datenabarbei- tungs-Priorität eines logischen Übertragungskanals, der auf mindestens einen gemeinsamen Transportkanal zum Versenden o- der Empfangen von Daten gemultiplext wird, wobei die Daten in mindestens einem Pufferspeicher vor dem Multiplexen abgelegt werden, werden für den jeweiligen Pufferspeicher zusätzlich mehrstufige Pufferschwellen zusätzlich festgelegt, bei deren Erreichen oder Überschreiten die Priorität für die Datenabarbeitung des Inhalts dieses Pufferspeichers erhöht oder erniedrigt wird. Durch die Verwendung dieser mehrstufigen Pufferschwellen in dem jeweiligen Pufferspeicher des jeweiligen logischen Übertragungskanals kann die Priorität, mit der die Daten dieses logischen Übertragungskanals auf den gemeinsamen Transportkanal gemultiplext werden, an die zeitliche Wichtigkeit der aktuell zu übertragenden Daten und/oder an die aktuell zu übertragende Datenmenge flexibel angepasst werden. Mit den mehrstufigen Pufferschwellen für den jeweiligen Puffer- Speicher des jeweiligen logischen Übertragungskanals lässt sich eine Datenabarbeitungspriorität für die Daten im Pufferspeicher neu vergeben und in gezielter Weise dynamisch steuern.
Figur 5 zeigt im Detail beispielhaft die beiden logischen Ü- bertragungskanäle DTCHl und DTCH2 von Figur 3, die auf denselben Transportkanal TK (= DCHl) mit Hilfe eines Multiple 200312190
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xers MUX in der MAC-Schicht MAC gemeinsam gemultiplext, d.h. allgemein ausgedrückt abgebildet, werden. Auf dem ersten logischen Übertragungskanal DTCHl werden zu versendende Daten DAl* übertragen, die in dem Pufferspeicher BOl vor dem Multi- plexer MUX zwischengespeichert werden. Dabei ist diesem Pufferspeicher BOl und damit diesem ersten logischen Übertragungskanal DTCHl eine statische Datenabarbeitungs-Priorität Pli = 2 zugeordnet. In entsprechender Weise werden gleichzeitig zu versendende Daten DA2* auf dem zweiten logischen Über- tragungskanal DTCH2 zum Multiplexer MUX geführt und dabei vor dem Multiplexer MUX in dem Pufferspeicher B02 abgelegt . Diesem Pufferspeicher B02 und damit dem zweiten logischen Übertragungskanal ist dabei eine statische Datenabarbeitungs- Priorität P2i = 4 zugeordnet. Die Daten DAl des Pufferspei- chers BOl werden somit mit einer höheren Priorität als die
Daten DA2 des Pufferspeichers B02 abgearbeitet und dem Multiplexer MUX zugeführt.
Zur Adaption der Priorität des jeweiligen logischen Übertra- gungskanals DTCHl bzw. DTCH2 werden dessen Pufferspeicher BOl bzw. B02 nunmehr mehrstufige Pufferschwellen zugewiesen, durch die eine nachträgliche Adaption und gezielte Veränderung der ursprünglich statischen Priorität Pli bzw. P2i ermöglicht wird. Diese zusätzliche Vergabe von mehrstufigen Pufferschwellen für den jeweiligen Pufferspeicher wird beispielhaft anhand des Pufferspeichers B02 in der Figur 7 erläutert. Dabei wird hier im Ausführungsbeispiel die ursprüngliche Priorität Pli = 2 des Pufferspeichers BOl des ersten logischen Übertragungskanals DTCHl unverändert, d.h. konstant gelassen.
Z.B. wird vom Benutzer nun eine schnelle Abarbeitung der im Pufferspeicher B02 abgelegten Daten DA2* gewünscht, obwohl er ursprünglich eine niedrigere Priorität P2i = 4 als der Puf- ferspeicher Pli = 2 des ersten logischen Übertragungskanals
DTCHl hat . Dazu werden für den Pufferspeicher B02 zwei Subar- ten von Schwellwerten Ai und Mi definiert. Die erste Gruppe 200312190
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Ai von Schwellwerten dient der logischen Erhöhung der Datenabarbeitungs-Priorität P2i des Pufferspeichers B02. Die zweite Gruppe von Puffer-Schwellwerten Mi bewirkt eine logische Erniedrigung der Datenabarbeitungs-Priorität P2i. Vorteilhaft- erweise wird die Priorität P2i bei Erreichen des jeweilig eingeführten Puffer-Schwellwertes Ai, Mi jeweils um 1 erhöht oder reduziert. Insbesondere ist je einer Pufferschwelle Ai zum Erhöhen der Datenabarbeitungs-Priorität P2i je eine Pufferschwelle Mi zum Erniedrigen der Datenabarbeitungs- Priorität P2i unter Bildung eines Schwellenwertpaares Ai, Mi zugeordnet. Dabei wird zweckmäßigerweise die Priorität P2i bei Erreichen der prioritätserhöhenden Pufferschwelle Ai um dieselbe Prioritätsstufe x erhöht, wie die Priorität P2i bei Erreichen der zugehörigen prioritätserniedrigenden Puffer- schwelle Mi erniedrigt wird. Die beiden Gruppen von Schwellwerten Ai, Mi stehen vorzugsweise derart zueinander in Relation, dass die prioritätserhöhenden Pufferschwellwerte Ai grundsätzlich größer als die mit ihnen korrespondierenden, assozierten prioritätserniedrigenden Pufferschwellwerte Mi sind. Es gilt also: Ai > Mi mit i=l bis n.
Die maximale Anzahl der prioritätserhöhenden Schwellenwerte Ai wird vorzugsweise durch die Differenz zwischen der Anfangspriorität des jeweilig zu multiplexenden, logischen Ü- bertragungskanals und der Ziffer 1 festgelegt. Hier im Ausführungsbeispiel der Figuren 5, 7 hat der Pufferspeicher B02 und damit der logische Übertragungskanal DTCH2 die Anfangspriorität bzw. Startpriorität P2i = 4. Damit können maximal drei prioritätserhöhende Schwellwerte AI mit A3 definiert werden. In entsprechender Weise ergibt sich die maximale Anzahl der prioritätserniedrigenden Schwellenwerte Mi mit i = 1 bis 3. Die maximale Gesamtanzahl der für den Pufferspeicher B02 definierten Schwellwerte Ai + Mi ist somit doppelt so groß wie die um 1 reduzierte und durch den Pufferspeicher B02 ursprünglich zugewiesene Startpriorität P2i. Nach dieser Definition von mehrstufigen Pufferschwellwerten kommt eine Einführung von Schwellwerten somit nur dann in Betracht, wenn 200312190
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die Startpriorität des jeweiligen Pufferspeichers einen Wert von größer 1 aufweist. Denn dem Schwellwert 1 ist die höchste logische Priorität zugeordnet. Da jeweils ein prioritätserhö- hender Schwellwert Ai mit einem prioritätserniedrigenden Schwellwert Mi assoziiert wird, kann in vorteilhafter Weise eine Zunahme oder Abnahme des Inhalts des Speicherpuffers de- tektiert werden. Dabei führt ein Unterschreiten eines prioritätserniedrigenden Schwellwertes Mi zu einer logischen Reduzierung der Priorität P2i, während ein Überschreiten eines prioritätserhöhenden Schwellwertes Ai eine logische Erhöhung der Priorität P2i nach sich zieht.
Hier im Ausführungsbeispiel von Figur 7 hat der Pufferspeicher B02 die Anfangspriorität P2i = 4. Bevor Daten DA2* in den Pufferspeicher B02 einlaufen, ist er zunächst leer. Mit dem Eintreffen von Daten DA2* wird der niedrigste, priori- tätserniedrigende Pufferschwellwert Ml überschritten und dadurch der damit assoziierte, korrespondierende prioritätser- höhende Pufferschwellwert AI freigeschaltet, d.h. er wird derart aktiviert, dass er bei Überschreiten der Datenmenge im Pufferspeicher B02 ausgelöst werden kann. Da der Pufferspeicher B02 zunächst eine Startpriorität P2i = 4 hat und damit einen niedrigeren Rang als der Pufferspeicher BOl mit der höheren Priorität Pli = 2, füllt sich der Pufferspeicher B02 mit Daten DA2* an. Erreicht sein Inhalt den Pufferschwellwert AI, so wird dieser prioritätserhöhende Schwellwert AI ausgelöst. Dadurch wird die Priorität P2i um eine Prioritätsstufe x = 1 logisch erhöht. Mit anderen Worten heißt das, dass dem Pufferspeicher B02 jetzt eine Priorität P2i = 3 zugewiesen wird. Gleichzeitig wird mit Erreichen des niedrigsten prioritätserhöhenden Schwellwertes AI dieser Schwellwert AI wieder deaktiviert und gleichzeitig der nächsthöhere, prioritätser- niedrigende Schwellwert M2 aktiviert. Würde jetzt die Prioritätserhöhung auf P2i = 3 bereits ausreichen, schneller als der Pufferspeicher BOl abgearbeitet zu werden, so könnte es zu einer Unterschreitung dieses zweiten, prioritätserniedrigenden Schwellwertes M2 kommen. Dies ist hier im Ausführungs 200312190
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beispiel allerdings nicht der Fall, weil die Priorität P2i = 3 des Pufferspeichers B02 noch immer niedriger als die Priorität Pli = 2 des ersten Pufferspeichers BOl ist. Damit kommt es zu einem weiteren Ansteigen der Datenmenge im Pufferspei- eher B02. Da mit Erreichen des Pufferstandes des zweiten prioritätserniedrigenden Schwellwertes M2 auch der mit diesem assoziierte prioritatserhöhende Schwellwert A2 > M2 aktiviert wird, wird bei Erreichen dieses prioritätserhöhenden Schwellwertes A2 eine weitere Prioritätserhöhung um die Wertig- keitssstufe 1 durchgeführt. Es ergibt sich somit für den Pufferspeicher B02 eine Priorität P2i = 2. Der Pufferspeicher B02 weist auf diese Weise dieselbe Priorität P2i = Pli wie der erste Pufferspeicher BOl auf. Da allerdings der Füllstand an Daten DAl* im Pufferspeicher BOl größer als der Füllstand im Pufferspeicher B02 ist, wird der Pufferspeicher BOl nach wie vor vorrangig vor dem Pufferspeicher BOl abgearbeitet. Mit Erreichen der dritten, prioritätserniedrigenden Pufferschwelle M3 > M2 > Ml wird der zugehörige prioritatserhöhende Pufferschwellwert A3 > A2 > AI aktiviert. Gleichzeitig mit dem Erreichen des zweiten, prioritätserhöhenden Pufferschwellwerts A2 > AI wird dieser Pufferschwellwert A2 wieder deaktiviert und der höchste, dritte prioritatserniedrigende Pufferschwellwert M3 freigeschaltet. Da die Datenmenge im Pufferspeicher B02 allerdings weiter anwächst, wird auch der Pufferschwellwert M3 überschritten und damit der größte, prioritatserhöhende Pufferschwellwert A3 aktiviert. Schließlich erreicht der Füllstand im Pufferspeicher B02 den Schwellwert A3. Daraufhin wird die Priorität P2i nochmals um eine Prioritätsstufe x = 1 logisch erhöht, d.h. der Pufferspeicher B02 weist dann die Priorität P2i = 1 auf. Damit ist nun dem Pufferspeicher B02 eine höhere Priorität als dem Pufferspeicher BOl des ersten logischen Übertragungskanals DTCHl zugeordnet, so dass der Inhalt des Pufferspeichers B02 jetzt schneller als der Inhalt des Pufferspeichers BOl abgearbeitet wird. Er- reicht der Füllstand des Pufferspeichers B02 den größten, prioritätserhöhenden Schwellwert A3 > A2 > AI, so wird dieser Schwellwert wieder deaktiviert und der zugehörige prioritäts 200312190
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erniedrigende Schwellwert M3 > M2 > Ml aktiviert, so dass bei einem Unterschreiten dieses Schwellwerts M3 die Priorität P2i logisch um die Prioritätsstufe x wieder reduziert werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen je zwei be- nachbarte Schwellenwertpaare Ai, Mi sowie Ai+1, Mi+1 verschachtelt zueinander, d.h. sie sind ineinander verschränkt. Im Einzelnen gilt dabei A2 > AI > M2 > Ml .
Figur 6 veranschaulicht für ein einzelnes Schwellwertpaar Ai, Mi deren wechselseitige Aktivierung und Deaktivierung anhand eines Flussdiagrammes, um eine Zunahme oder Abnahme des Puffer-Füllstandes detektieren zu können. Zunächst wird überprüft, ob der prioritätserniedrigende Schwellwert Mi ausgelöst worden ist. Falls dies der Fall ist, wird der zugehörige prioritatserhöhende Schwellwert Ai aktiviert und der prioritätserniedrigende Schwellwert Mi deaktiviert. Falls der prioritatserhöhende Schwellwert Ai ausgelöst worden ist, wird die Priorität Pi des jeweiligen Pufferspeichers logisch um die Prioritätsstufe x erhöht. Gleichzeitig wird wieder die zuge- hörige prioritätserniedrigende Pufferschwelle Mi aktiviert und der prioritatserhöhende Schwellwert Ai deaktiviert. Danach wird überprüft, ob der prioritätserniedrigende Schwellwert Mi womöglich ausgelöst worden ist. Falls dies der Fall ist, wird die Priorität Pi des jeweiligen Pufferspeichers lo- gisch um die Prioritätsstufe x reduziert. Gleichzeitig wird der prioritatserhöhende Schwellwert Ai wieder aktiviert und der prioritätserniedrigende Schwellwert Mi wieder deaktiviert. Dann folgt der Zyklus ggf. von neuem mit der Abfrage, ob der prioritatserhöhende Schwellwert Ai ausgelöst worden ist. Dieses Flussdiagramm gilt dabei für jedes Schwellenwertpaar Ai, Mi.
Die Dimensionierung der Schwellwerte Ai, Mi kann insbesondere durch den Radio Resource Controller RRC der jeweilig betei- ligten, übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit (Radio
Network Controller) wie z.B. RNC1 erfolgen, indem der RRC für jedes assoziierte Schwellwertpaar Ai, Mi einen bestimmten 200312190
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Wertebereich vorgibt. Innerhalb dieses Wertebereichs können die Schwellwerte durch die jeweilige RLC-Entität im RNC oder im Funkkommunikationsgerät UEl frei eingestellt werden. Diese Einstellung kann z.B. in Abhängigkeit der Anwendung erfolgen. Zweckmäßig kann es gegebenenfalls sein, voreingestellte Auswahlbereiche für die Schwellenwertpaare Ai, Mi dem Benutzer eines Funkkommunikationsgerätes wie z.B. UEl im Rahmen einer Applikation anzubieten. Der Benutzer kann dann selbständig die Pufferschwellen Ai, Mi je nach Bedarf festlegen. Zusätz- lieh oder unabhängig hiervon kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, dass durch mindestens eine Netzwerkeinheit wie z.B. RNC1 die Schwellenwerte Ai, Mi festgelegt werden.
Durch diese Einführung von mehrstufigen Pufferschwellen für die Pufferspeicher der logischen Ubertragungskanäle wird eine größere und flexiblere Entscheidungsfreiheit bei der Priori- sierung der logischen Ubertragungskanäle gegenüber einer rein statischen Festlegung der Prioritäten ermöglicht. Die Anzahl der verwendeten Schwellwerte und deren Konfiguration relativ zueinander verändert die Puffer-Füllstände der Pufferspeicher und damit auch die Priorität der jeweilig mit ihnen verbundenen logischen Übertragungskanäle. Dies ermöglicht die Berücksichtigung der zeitlichen Wichtigkeit von zu sendenden Daten sowie lässt eine Gewichtung hinsichtlich der zu übertragenden Datenmenge zu. Dabei ist die Konfiguration der Schwellwerte für die Benutzer des jeweiligen Kommunikationsendgeräts wie z.B. eines Funkkommunikationsgeräts in einfacher Weise ohne Veränderung von bereits bestehenden Hardwarekomponenten möglich.
Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, für die Erhöhung oder Reduzierung der Priorität des jeweiligen Pufferspeichers eine Prioritätsstufe x > 1 zuzulassen. Weiterhin richtet sich die Anzahl der zu vergebenden Schwellwerte Ai, Mi nach der Anfangs- bzw. Startpriorität des jeweiligen Pufferspeichers. Diese wird durch den RRC im jeweiligen Funkkommunikationsend 200312190
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gerät, insbesondere Funkkommunikationsgerät oder im RRC der jeweilig beteiligten Netzwerkkomponente vorgegeben.
Auf diese Weise führt die Einführung von mehrstufigen Puffer- schwellen für den Pufferspreicher des jeweiligen logischen Übertragungskanals zur Adaptionsmöglichkeit der Priorität dieses logischen Übertragungskanals an die zeitliche Wichtigkeit der zu übertragenden Daten und/oder an die aktuell zu übertragende Datenmenge. Dabei können insbesondere Wertebe- reiche für die Pufferschwellen des jeweiligen Pufferspeichers vorgegeben werden, innerhalb welcher die Schwellwerte frei eingestellt werden können. Eine solche Vorgabe von Wertebereichen wird bei einem UMTS-Funkkommunikationssystem beispielsweise durch die jeweils beteiligte übergeordnete Funk- netzwerkkontrolleinheit wie z.B. RNCl durchgeführt, die diese Wertebereiche für die Pufferschwellen an das jeweilige Funkkommunikationsgerät übermittelt.
In besonders einfacher Weise können die Pufferschwellen im- plizit im jeweiligen Funkkommunikationsgerät dadurch eingestellt werden, dass eine bestimmte Anwendung auf dem Funkkommunikationsgerät durch den Benutzer priorisiert, d.h. als wichtiger als andere Anwendungen eingestuft wird.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gibt der Radio Resource Controller RRC in der übergeordneten Funknetzwerk- Kontrolleinheit wie z.B. RNCl für das nach Figur 3 betrachtete Uplink-ÜbertragungsSzenario für lediglich zwei zulässige Schwellwerte ASW, MSW, deren Wertebereiche AB, MB sowie die Prioritätsstufe x=l der MAC-Schicht im jeweiligen Funkkommunikationsgerät wie z.B. UEl vor. Dies wird anhand des Diagramms von Figur 8 näher erläutert . Die Vorgabe der Auswählbereiche AB, MB für die Auswahl zulässiger Schwellwerte ASW, MSW kann dabei durch eine entsprechende RRC-Signalisierung zwischen der RRC-Instanz im UTRAN, d.h. im RNCl und der RRC- Instanz im jeweiligen Funkkommunikationsgerät wie z.B. UEl erfolgen. In diesem Ausführungsbeispiel ist dem Radio Bearer 200312190
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RBl und damit dem logischen Ubertragungskanal DTCHl unverändert der Prioritätswert Pli = 2 zugewiesen. Für die Priorität des Radio Bearers RB2 und damit dem logischen Ubertragungskanal DTCH2 wird nun zur Vereinfachung der Prioritätswert P2i = 3 angenommen. Figur 8 zeigt dann den zeitlichen Verlauf des RLC-Pufferstandes für den Pufferspeicher B02 des zweiten logischen Übertragungskanals DTCH2, die durch die RRC signalisierten Wertebereiche AB, MB für die optimale Auswahl des Schwellenwertepaars ASW, MSW und den maximal zulässigen Füll- stand MBS für den Puffer-Füllstand BS . Bei Erreichen des maximalen Pufferfüllstandes MBS und der maximalen Verweildauer wird der RRC-Pufferspeicher B02 im "worst case", d.h. schlimmstenfalls vollständig gelöscht. Der prioritatserhöhende Pufferschwellwert ASW wird hinsichtlich des Pufferfüll- Standes BS größer als der prioritätserniedrigende Pufferschwellwert MSW eingestellt. Dabei liegt es innerhalb des Entscheidungsspielraumes des jeweiligen Funkkommunikationsgerätes wie z.B. UEl von Figur 1 aus den angebotenen Schwellwertbereichen AB, MB eine entsprechende Auswahl für den prio- ritätserhöhenden Schwellwert ASW sowie den prioritätserniedrigenden Schwellwert MSW auszuwählen. Der Auswahlbereich AB liegt dabei oberhalb des Auswahlbereichs MB.
Werden nun auf den beiden logischen Übertragungskanälen DTCHl, DTCH2 kontinuierlich Daten gleichzeitig übertragen, so werden die Daten DAl* des Radio Bearers RBl bevorzugt vor den Daten DA2* des Radio Bearers RB2 abgearbeitet. Infolgedessen füllt sich der Pufferspeicher des Radio Bearers RB2 fortlaufend mit zu übertragenden Datenpaketen an, die aber aufgrund der niedrigeren Priorität P2i des logischen Ubertragungska- nals DTCH2 gegenüber der höheren Priorität Pli des logischen Ubertragungskanals DTCHl nicht abgearbeitet werden. Gemäß dem AbarbeitungsSchema von Figur 6 wird beim Auslösen des prioritätserniedrigenden Schwellwertes MSW der damit assoziierte, prioritatserhöhende Schwellwert ASW aktiviert. Bei Auslösen dieses prioritätserhöhenden Schwellwertes ASW wird die Priorität P2i des Speicherpuffers B02 um die Prioritätsstufe x = 200312190
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1 erhöht. Diese Erhöhung der Priorität P2i des Pufferspeichers B02 führt dazu, dass beide Pufferspeicher BOl, B02 nun dieselbe Priorität aufweisen. Aufgrund dessen wird jetzt, abhängig vom Puffer-Füllstand des Pufferspeichers BOl des Radio Bearers RBl auch der Pufferspeicher B02 des Radio Bearers RB2 abgearbeitet. Dies resultiert in einem sinkenden Puffer- Füllstand BS des Pufferspeichers B02 des Radio Bearers RB2. Sobald der Puffer-Füllstand BS des Pufferspeichers B02 wieder unter den Wert des prioritätserniedrigenden Schwellwertes MSW fällt, wird gemäß Figur 6 die Priorität des Pufferspeichers 2 wieder um die Prioritätsstufe x = 1 reduziert. Dadurch beginnt der Puffer-Füllstand BS im Pufferspeicher B02 wieder zu steigen.
Durch diese mehrstufigen Pufferschwellen kann eine sehr flexible Anpassung der Priorität der logischen Übertragungskanäle erreicht werden. Dabei kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Erreichen des maximal zulässigen Pufferfüllstandes MBS > ASW > MSW und somit eine vollständige Löschung des Speicherpuffers B02 verhindert werden.
Neben den oben erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung liegt eine Vielzahl weiterer AusführungsVarianten im Rahmen der Erfindung, welche hier nicht weiter beschrieben werden, aber anhand der erläuterten Ausführungsbeispiele einfach in die Praxis umgesetzt werden können.
Insgesamt betrachtet wird durch Einführung mindestens einer minimalen und maximalen Schwelle und damit mindestens zweier Pufferschwellen für den jeweiligen Pufferspeicher eines logischen Übertragungskanals die Möglichkeit bereitgestellt, die zeitliche Wichtigkeit und/oder die gewünschte Priorität der Daten beim Abbilden dieses logischen Kanals auf einen Transportkanal zu berücksichtigen. Bisher erfolgte dabei die Ver- gäbe der Prioritäten ausschließlich anhand der vereinbarten
Quality of Service für den entsprechenden Dienst bzw. der Art der auf den logischen Übertragungskanal übertragenen Daten. 200312190
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In Abhängigkeit vom Datenmengen- Füllstand des jeweiligen Pufferspeichers und den definierten Pufferschwellen wird jetzt hingegen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Neubewertung und Neueinstellung der Priorität vorgenommen, die die Abarbeitung der Daten im jeweiligen Pufferspeicher steuert. Dies führt insbesondere zu einer Verbesserung der MAC- Multiplexing/Scheduling-Funktion bei der Datenübertragung im Uplink und Downlink für ein Funkkommunikationsgerät in einem UMTS-Funkkommunikationssystem.
Im Rahmen der Erfindung wird insbesondere Bezug auf folgende Abkürzungen bzw. Akronyme sowie Definitionen genommen, die in den einschlägigen Spezifikationen zum UMTS-Standard angegeben sind:
3GPP Third Generation Partnership Project
AM Acknowledged Mode
BCCH Broadcast Control Channel
BCH Broadcast Channel
BLER Block Error Rate, Blockfehlerrate
BMC Broadcast Multicast Control
BO Buffer Occupancy
BS Basisstation
CCTrCH Coded Composite Transport Channel
CDMA Code Division Multiple Access
CRC Cyclic Redundancy Check
DCCH Dedicated Control Channel
DCH Dedicated Channel
DPCCH Dedicated Physical Control Channel
DPDCH Dedicated Physical Data Channel
DTCH Dedicated Traffic Channel
FACH Forward Access Channel
FCS Funkkommunikationssystem
FDD Frequency Division Duplex
HMI Human Machine Interface
IP Internet Protocol kbps kilo bits per second 200312190
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MAC Medium Access Control
Mbps Mega bits per second
PDCP Packet Data Convergence Protocol
PS Packet-Switched
QoS Quality of Service
RÄCH Random Access Channel
RB Radio Bearer
RLC Radio Link Control
RNC Radio Network Controller
RRC Radio Resource Control
SF Spreading Factor
SIB System Information Block
SRB Signalling Radio Bearer
TF Transportformat
TFC Transportformat-Kombination
TFCS Transport Format Combination Set
TFS Transport Format Set
TM Transparent Mode
TTI Transmission Time Interval
UE User Equipment, Teilnehmergerät
UM Unacknowledged Mode
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

Claims

20031219032Patentansprüche
1. Verfahren zur Adaption der Datenabarbeitungs-Priorität (P2i) von mindestens einem logischen Ubertragungskanal (DTCH2) , der zusammen mit mindestens einem weiteren logischen Ubertragungskanal (DTCHl) in einem Kommunikationsendgerät (UEl) und/oder einer Netzwerkkomponente (BSl, RNCl) eines KommunikationsSystems (CS) auf mindestens einen zugeordneten Transportkanal (DCHl) zum Versenden oder Empfangen von Daten (DAl, DA2) gemeinsam abgebildet wird, wobei die Daten (DA2) des jeweiligen logischen Übertragungskanals (DTCH2) in mindestens einem Pufferspeicher (B02) vor dem Abbilden abgelegt werden, dadurch ge ennzeic net, dass für den jeweiligen Pufferspeicher (B02) zusätzlich mehrstufige Pufferschwellen (Ai, Mi) spezifisch festgelegt werden, bei deren Erreichen die Priorität (P2i) für die Datenabarbeitung des Inhalts dieses Pufferspeichers (B02) um eine vorgebbare Prioritätsstufe (x) erhöht oder erniedrigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je einer Pufferschwelle (Ai) zum Erhöhen der Datenabarbeitungs-Priorität (P2i) je eine Pufferschwelle (Mi) zum Er- niedrigen der Datenabarbeitungs-Priorität (P2i) unter Bildung eines Schwellenwertpaares (Ai, Mi) zugeordnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge ennzeichnet, dass bei Erreichen der prioritätserhöhenden Pufferschwelle
(Ai) des jeweiligen Schwellenwertpaares (Ai, Mi) die Priorität (P2i) um dieselbe Prioritätsstufe (x) erhöht wird, wie die Priorität (P2i) bei Erreichen der zugehörigen prioritätserniedrigenden Pufferschwelle (Mi) erniedrigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, 200312190
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dass der Schwellenwert der jeweiligen, prioritätserhöhenden Pufferschwelle (Ai) größer als der Schwellenwert der zugeordneten, prioritätserniedrigenden Pufferschwelle (Mi) gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 mit 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Anzahl der Schwellenwertpaare (Ai, Mi) durch die Differenz zwischen der Anfangspriorität des jewei- lig zu multiplexenden, logischen Ubertragungskanals (DTCH2) und der Ziffer 1 festgelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 mit 5, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei aufeinanderfolgende Schwellenwertpaare (AI, Ml; A2, M2) voneinander separiert oder ineinander verschachtelt festgelegt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrittweite (x) für die Prioritätserhöhung oder Prioritätserniedrigung zwischen 1 und der Differenz aus der Anfangspriorität des jeweilig zu multiplexenden, logischen Übertragungskanals (DTCH2) und der Ziffer 1 gewählt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichn t, dass die Schwellenwerte der Pufferschwellen (Ai, Mi) und die Prioritätsstufe (x) vom Benutzer oder von einer Applikation eines Funkkommunikationsgeräts, und/oder von mindestens einer Netzwerkeinheit (RNCl) eines Funkkommunikationssystems (CS) vorgegeben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Auswahlbereich (AB, MB) vorgegeben wird, innerhalb dem die jeweilige Pufferschwelle (Ai, Mi) zum Erhöhen 200312190
34
der Priorität (P2i) oder zum Erniedrigen der Priorität (P2i) für den Benutzer auswählbar ist.
10. Kommunikationsendgerät, insbesondere Funkkommunikations- gerät (UEl) , mit Mitteln zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche .
11. Netzwerkkomponente, insbesondere auf eine Basisstation (BSl) und eine zugeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheit (RNCl) , eines Funkkommunikationssystems (CS) , die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 mit 9 ausgebildet ist.
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