DE60006315T2

DE60006315T2 - Geringe Verzögerung der Reaktivierung von Rückverbindungen bei Paketdatendiensten mit hoher Geschwindigkeit in CDMA Systemen

Info

Publication number: DE60006315T2
Application number: DE60006315T
Authority: DE
Inventors: Sarath Eatontown Kumar; Sanjiv Clarksburg Nanda; Harvey Township of Morris Rubin; Stanley Parsippany Vitebsky
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2020-06-07
Also published as: KR20060101362A; EP1063863A3; CN1277498A; BR0003310A; EP1063863A2; KR20010007339A; KR100704131B1; KR100686912B1; US6757270B1; JP2001036942A; DE60006315D1; EP1063863B1; JP4758536B2; AU3944100A; CA2311270A1

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Telekommunikationen und insbesondere drahtlose Kommunikationssysteme nach einem CDMA-Standard (code division multiple access) wie beispielsweise dem CDMA 2000-Standard der IS-95-Gruppe von CDMA-Funkstandards.
Stand der Technik
1 zeigt ein Blockschaltbild eines herkömmlichen CDMA-Funkkommunikationssystems 100. Es wird angenommen, daß das Kommunikationssystem 100 dem CDMA 2000-Standard in der IS-95-Gruppe von CDMA-Funkstandards entspricht, obwohl die vorliegende Erfindung nicht unbedingt darauf begrenzt ist. Das Kommunikationssystem 100 umfaßt eine Anpassungsfunktion (IWF – interworking function) 102, die mit einer Funkverbindungsprotokoll-Funktion (RLP – radio link protocol) 104 verbunden ist, die wiederum mit einer Rahmenwähl-/Verteilungsfunktion (FSD – frame selection/distribution) 106 verbunden ist, die wiederum über Back-End-Einrichtungen 108 (z.B. T1-Leitungen) mit einer oder mehreren Basisstationen 110 verbunden ist. Je nach der spezifischen Implementierung können die IWF-Funktion 102, RLP-Funktion 104 und FSD-Funktion 106 physikalisch getrennte Funktionen sein, müssen es aber nicht sein.
Jede Basisstation 110 ist in der Lage, gleichzeitig drahtlose Kommunikationen mit einer oder mehreren Mobileinheiten 112 zu unterstützen. Die FSD-Funktion 106 führt eine Abwärtsstrecken-Rahmenverteilungsfunktion durch, bei der Benutzernachrichten entsprechende Datenrahmen an die verschiedenen Basisstationen verteilt werden. Zusätzlich führt die FSD-Funktion 106 eine Aufwärtsstrecken-Rahmenwählfunktion durch, bei der von den verschiedenen Basisstationen empfangene Rahmen zur Weiterleitung zur RLP-Funktion 104 verarbeitet werden. In der Abwärtsrichtung segmentiert die RLP-Funktion 104 von der IWF-Funktion 102 empfangene Benutzernachrichten in Datenrahmen zur Verteilung durch die FSD-Funktion 106. In der Aufwärtsrichtung setzt die RLP-Funktion 104 wieder von der FSD-Funktion 106 empfangene Datenpakete in Benutzernachrichten zur Weiterleitung zur IWF-Funktion 102 zusammen. Die IWF-Funktion 102 implementiert ein höheres Punkt-zu-Punkt-Protokoll (PPP) zur Durchführung gewisser zentraler Funktionen für das Kommunikationssystem 100, um Operationen an den verschiedenen Basisstationen 110 zu koordinieren und zu steuern. Auch fungiert die IWF-Funktion 102 als die Schnittstelle zwischen dem Kommunikationssystem 100 und anderen (nicht gezeigten) Kommunikationssystemen zur Bereitstellung einer vollständigen Reihe von Telekommunikationsdiensten für die Mobileinheiten einschließlich von Sprachkommunikation mit einer abgesetzten Endeinheit und/oder Datenkommunikationen mit einem Computerserver oder sonstigen Knoten eines Computernetzes.
So wie er in dieser Beschreibung benutzt wird, bezeichnet der Begriff "Mobileinheit" und seine Synonyme "Mobilteilnehmer", "Mobilgerät" und "Benutzer" immer jeden Endknoten, der über Funkübertragungen mit einer oder mehreren Basisstationen eines drahtlosen Kommunikationssystems kommuniziert, ganz gleich ob dieser Endknoten tatsächlich mobil oder ortsfest ist. Auch ist der Begriff "Basisstation", sowie. er in dieser Beschreibung benutzt wird, synonym mit den Begriffen "Verbindungszweig" (bzw. abgekürzt "Zweig") und "Zellenstandort" (bzw. abgekürzt "Zelle").
Der CDMA 2000-Standard unterstützt verschiedene Betriebsarten von Datenkommunikationen. Bei relativ niedrigen Raten der Datennachrichtenübermittlung kann ein Grundkanal (FCH – fundamental channel) sowohl Zeichengabe als auch Datennachrichtenübermittlung bewerkstelligen. Zeichengabe bezieht sich auf die Kommunikation zwischen einem Mobilfunkgerät und einer Basisstation, die vom Mobilfunkgerät und der Basisstation zur Steuerung der Kommunikationsstrecke zwischen ihnen benutzt wird, während Nachrichtenübermittlung sich auf die die Basisstation zu und von den Endknoten dieser Kommunikationen durchlaufenden Informationen bezieht, wobei das Mobilfunkgerät einer dieser Endknoten ist. Bei hochratiger Datennachrichtenübermittlung kann ein Zusatzkanal (SCH – supplemental channel) für die Datennachrichtenübermittlung benutzt werden, während der Grundkanal die Zeichengabe zwischen dem Mobilfunkgerät und der Basisstation handhabt. Als Alternative kann, wenn ein SCH für die Datennachrichtenübermittlung benutzt wird, die Zeichengabe zwischen dem Mobilfunkgerät und der Basisstation von einem als fest geschalteter Organisationskanal (DCCH – dedicated control channel) bezeichneten besonderen Kommunikationskanal gehandhabt werden, der zur Übertragung weniger Leistung als ein FCH benötigt, der für die Handhabung von niederratiger Datennachrichtenübermittlung zusätzlich zu der Zeichengabe ausgelegt ist.
2 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Teiles des Kommunikationssystems 100 der 1 für eine Mobileinheit 112, die in sanfter Weiterschaltung mit drei Basisstationen 110 betrieben wird. Sanfte Weiterschaltung bezieht sich auf eine Lage, in der eine Mobileinheit gleichzeitig mit zwei oder mehr Basisstationen kommuniziert, von denen jede als Verbindungszweig dieser Kommunikationen bezeichnet wird. Die Kommunikationen der sanften Weiterschaltung zwischen der Mobileinheit 112 und den drei Basisstationen 110 wird von der Rahmenwähl-/Verteilungsfunktion 106 unterstützt.
Während einer normalen Sprachkommunikation überträgt die Mobileinheit 112 Sprachmeldungen unter Verwendung eines Aufwärtsstrecken-Grundkanals. Jede der drei Basisstationen 110 in sanfter Weiterschaltung mit der Mobileinheit 112 empfängt den Aufwärtsstrecken-FCH, sammelt die Sprachmeldungen in Aufwärtsstrecken-Pakete und überträgt die Aufwärtsstreckenpakete über die Back-End-Einrichtung 108 zur FSD-Funktion 106. Die FSD-Funktion 106 empfängt die Aufwärtsstreckenpakete von allen drei Basisstationen, identifiziert Mengen von entsprechenden Aufwärtsstreckenpaketen (wobei ein Aufwärtsstreckenpaket von jeder Basisstation denselben, von der Mobileinheit empfangenen Sprachmeldungen entspricht) und wählt aus jeder Menge entsprechender Aufwärtsstreckenpakete ein Aufwärtsstreckenpaket zur Übertragung zum Rest des drahtlosen Systems zur schließlichen Übertragung zum fernen Ende der Verbindung aus (z.B. einer Verbindung mit einem normalen PSTN-Teilnehmer oder möglicherweise einer anderen Mobileinheit im Kommunikationssystem 100).
Zur gleichen Zeit empfängt die FSD-Funktion 106 Sprachmeldungen enthaltende Abwärtsstreckenpakete vom fernen Ende der Verbindung, die für die Mobileinheit 112 bestimmt sind. Die FSD-Funktion 106 verteilt Kopien jedes Abwärtsstreckenpakets an alle gegenwärtig in sanfter Weiterschaltung mit der Mobileinheit befindliche Basisstationen. Jede Basisstation überträgt die Abwärtsstreckenpakete zur Mobileinheit 112 unter Verwendung eines unterschiedlichen Abwärtsstrecken-Grundkanals. Die Mobileinheit 112 empfängt alle drei Abwärtsstrecken-FCH und kombiniert entsprechende Sprachmitteilungen von allen drei Abwärtsstrecken-FCH, um den Ton für die die Mobileinheit 112 benutzende Person zu erzeugen.
Die Zeitgabe der Verteilung der Kopien der Abwärtsstreckenpakete von der FSD-Funktion 106 zu den drei Basisstationen ist kritisch, da die Mobileinheit 112 jede Menge entsprechender Sprachmitteilungen von allen drei Abwärtsstreckensignalen innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer empfangen muß, um alle entsprechenden Sprachmitteilungen miteinander kombinieren zu können. Auf ähnliche Weise muß die FSD-Funktion 106 alle entsprechenden Aufwärtsstreckenpakete von den verschiedenen Basisstationen innerhalb einer relativ kurzen Zeitdauer empfangen, um die Auswahl von Paketen zur Weiterverarbeitung zu koordinieren.
Um diese Zeitgabeerfordernisse auf der Abwärtsstrecke und der Aufwärtsstrecke zu erfüllen, werden jedesmal, wenn ein neuer Verbindungszweig an einer Basisstation zugefügt wird (d.h. jedesmal, wenn eine neue Basisstation Kommunikationen mit einer bestimmten Mobileinheit in sanfter Weiterschaltung beginnt), besondere Synchronisierungsverfahren zwischen der Basisstation und der FSD-Funktion 106 durchgeführt, z.B. um richtige Synchronisation der Abwärtsstreckenübertragungen dieser Basisstation mit den Abwärtsstrecken-Übertragungen von den anderen Basisstationen sicherzustellen, die gegenwärtig an der sanften Weiterschaltung mit dem Mobilgerät teilnehmen. Zu diesen Synchronisationsverfahren gehören besondere Zweiweg-Kommunikationen zwischen der Basisstation und der FSD-Funktion über das Backend.
Obwohl ein Grundkanal zusätzlich zur Sprachnachrichtenübermittlung einen bescheidenen Betrag an Datennachrichtenübertragung unterstützen kann, unterstützt der CDMA 2000-Standard auch hochratige Datennachrichtenübermittlung über Zusatzkanäle. Gemäß dem CDMA 2000-Standard werden Zusatzkanäle nur für die Dauer jedes Datenpakets hergestellt und unterhalten, da Datennachrichtenübermittlung im Gegensatz zu der Dauerhaftigkeit von Sprachnachrichtenübermittlung typischerweise bündelmäßig (d.h. diskontinuierlich) stattfindet. Während eines Bündels von Datennachrichtenübermittlung über einen zugewiesenen SCH wird die Mobileinheit als in einem aktiven Zustand befindlich bezeichnet. Zwischen Bündeln von Datennachrichtenübermittlung, wenn kein SCH gegenwärtig zugewiesen ist, aber wenn ein FCH (oder DCCH) zugewiesen ist, wird die Mobileinheit als in einem Steuerungs-Haltezustand (control hold state) befindlich bezeichnet. Wenn keine festgeschalteten Luftschnittstellenkanäle zugewiesen sind, wird die Mobileinheit als in einem Wartezustand (suspended state) befindlich bezeichnet.
Analog zu der Verwendung eines Grundkanals für Sprach- und/oder niederratige Datennachrichtenübermittlung werden hochratige Aufwärtsstrecken-Datenmitteilungen durch die Mobileinheit 112 unter Verwendung eines Aufwärtsstrecken-Zusatzkanals übertragen. Jede gegenwärtig in sanfter Weiterschaltung mit der Mobileinheit betriebene Basisstation empfängt den Aufwärtsstrecken-SCH und erzeugt Aufwärtsstreckenpakete von Datenmitteilungen zur Übertragung zur FSD-Funktion 106 über das Back-End. Die FSD-Funktion 106 empfängt die Aufwärtsstreckenpakete von allen Basisstationen und wählt entsprechende Aufwärtsstreckenpakete zur Übertragung zum fernen Ende der Verbindung aus (das im Falle der Datennachrichtenübermittlung ein Computerserver sein kann).
Auf ähnliche Weise empfängt die FSD-Funktion 106 Abwärtsstreckenpakete von Datenmitteilungen, die für die Mobileinheit 112 bestimmt sind, und koordiniert die Verteilung dieser Abwärtsstreckenpakete über das Back-End zu den entsprechenden Basisstationen zur koordinierten Übertragung zu der Mobileinheit über zugewiesene Abwärtsstrecken-Zusatzkanäle. Zusätzlich zur Synchronisationsverarbeitung zwischen jeder Basisstation und der FSD-Funktion 106, die erforderlich ist, um den Zeitgabeerfordernissen zum Empfang von Mitteilungen am Mobilgerät zu genügen, müssen die Basisstationen bei Datenkommunikationen ihre Operationen koordinieren, um sicherzustellen, daß sie alle ihr Abwärtsstrecken-SCH mit derselben Datenrate zur Mobileinheit übertragen. Das erfordert, daß die Basisstationen jedes Mal, wenn ein neues Paket von Abwärtsstreckendaten zur Mobileinheit zu übertragen ist, das die Zuweisung neuer SCH erforderte, miteinander über das Back-End kommunizieren.
Die Reaktivierungszeit ist eine Zeit, die erforderlich ist, um den Zustand einer Mobileinheit entweder aus dem Wartezustand oder dem Steuerungs-Haltezustand zum aktiven Zustand zu ändern, indem ein hochratiger Luftschnittstellenkanal zugewiesen wird. Im Wartezustand ist der Mobileinheit kein festgeschalteter Luftschnittstellenkanal zugewiesen. Im Steuerungs-Haltezustand ist der Mobileinheit nur ein festgeschalteter Leistungsregelungs- und Zeichengabekanal zugewiesen. Bei IS-95-CDMA-Systemen des Standes der Technik enthält die Reaktivierungszeit die Zeit, die dazu erforderlich ist, der Mobileinheit einen neuen Kanal zuzuweisen, und die Zeit, die zur Synchronisierung jeder Basisstation mit der Rahmenwähl-/Verteilungsfunktion erforderlich ist. Wenn der neue Kanal ein für die Datenübertragung zu einer in sanfter Weiterschaltung befindlichen Mobileinheit zu benutzende Zusatzkanal ist, enthält die Reaktivierungszeit auch die Zeit, die erforderlich ist, damit die verschiedenen Basisstationen ihre Abwärtsstrecken-Übertragungsdatenraten koordinieren. Allgemein gilt folgendes: je länger die Reaktivierungszeit, desto niedriger der Datendurchsatz des drahtlosen Systems. Es ist daher wünschenswert, die Reaktivierungszeit so niedrig wie realisierbar zu halten.
Die auch als Back-End bezeichnete Back-End-Architektur für IS-95-CDMA-Funksysteme des Standes der Technik beruht auf der Bereitstellung von Sprachdienst in einer drahtlosen Umgebung, die eine sanfte Weiterschaltung (SHO – soft handoff) auf Abwärts- sowie Aufwärtsstrecken unterstützt. Der Sprachdienst wird unter Verwendung einer Vocoder-Funktion implementiert, die beispielsweise an dem zentralen Ort der Mobilvermittlungsstelle (MSC – mobile switching center) bereitgestellt wird, und diese Ressourcen müssen mit Verbindungsaufbau und -abbau zugewiesen bzw. freigegeben werden. Das sprachorientierte Back-End des Standes der Technik wird auch zur Bereitstellung von leitungsvermittelten Datendiensten benutzt und ist auch auf Paketdatendienst angewandt worden. Die Grundlage für die Verwendung des bestehenden sprachorientierten Back-Endes für Paketdatendienst ist die Einsparung von Entwicklungskosten und Zeit, da ein Großteil der bestehenden Struktur und Operation wiederverwendet werden kann. Der Nachteil besteht jedoch darin, dem Paketdienst aufgrund der vielen Aufbau-, Abbau- und Synchronisationsoperationen, die zum Paketdienst durchgeführt werden und während des Paketdatendienstes lange Reaktivierungszeiten ergeben, längere Verzögerungen als notwendig aufzuzwingen.
Probleme bei der Verwendung bestehender Back-End-Architekturen für einen Paketdatendienst Bei Verwendung bestehender leitungsorientierter Verfahren für Back-End-Transport zur Unterstützung von Paketdaten anstelle der Sprach- und leitungsorientierten Datenanwendungen, für deren Bearbeitung sie ausgelegt sind, werden die folgenden Probleme angetroffen.

1. Wenn eine Mobilverbindung zuerst aufgebaut wird, wird von der Funksystemsoftware eine Rahmenwähl-/Verteilungsfunktion zur Bedienung der Verbindung gewählt, und zwischen der FSD-Funktion und der die Verbindung bedienenden Basisstation wird ein Initialisierungs- und Synchronisationsverfahren abgewickelt. Zum Synchronisationsverfahren gehört das Austauschen von leeren Paketen (ohne Informationen) zwischen der FSD-Funktion und der (Primär-)Zelle für eine Anzahl von 20-Millisekunden-Intervallen, bis Synchronisation erreicht ist. Zwischen der Primärzelle und der FSD-Funktion müssen u.U. Takteinstellungsnachrichten ausgetauscht werden, ehe Synchronisation erreicht werden kann. Wenn diese Verfahren auf eine Paketdatenverbindung angewandt werden, fügen sie eine unnötige Verzögerung hinzu. Paketdatenverbindungen sind im allgemeinen toleranter für Übertragdungsverzögerungen als sprach- oder leitungsvermittelte Datenverbindungen. Wenn das leitungsorientierte Initialisierungsverfahren auf eine Paketdatenverbindung angewandt wird, wird zu der Zeit, die ansonsten erforderlich wäre, den Teilnehmer aus einem Wartezustand, bei dem dem Teilnehmer keine Luftschnittstellenkanäle zugewiesen sind, in einen aktiven Zustand, bei dem mindestens ein Luftschnittstellenkanal zugewiesen ist, zu bringen und der Mobilteilnehmer beginnen kann, Teilnehmermitteilungen zur FSD-Funktion zu senden, eine zusätzliche Verzögerung hinzugefügt.
2. Wenn einer Verbindung Sekundärzweige hinzugefügt werden, müssen Wechselwirkungen zwischen den Sekundärzellen und der FSD-Funktion stattfinden, ehe Teilnehmermitteilungen von einem Sekundärzweig zur FSD-Funktion übertragen werden können. Diese leitungsorientierten Verfahren auf dem Back-End fügen daher Verzögerung hinzu, wenn einer Verbindung Zweige hinzugefügt werden.
3. Übertragungen der FSD-Funktion zur Zelle sind mit den 20-Millisekunden-Grenzen der Luftschnittstellenübertragungen synchronisiert. Unter anderem vermeidet diese Anordnung Konflikt und Verzögerung an den Zellen und spart an Speicherraum, der sonst zum Puffern von Teilnehmermitteilungen vor ihrer Übertragung über die Luftschnittstelle benötigt würde. Teilnehmermitteilungen kommen ungefähr zu der Zeit, zu der sie über die Luftschnittstelle übertragen werden müssen, an der Zelle an. Eine solche Synchronisation ist für Sprachverbindungen erforderlich, ist aber möglicherweise nicht für Datenverbindungen erforderlich, es sei denn, die Abwärtsstrecke der Datenverbindung weist mehrere Verbindungszweige auf, und dann ist Synchronisation erforderlich, da alle Zweige eine gegebene Teilnehmermitteilung zu genau demselben Zeitaugenblick über die Luftschnittstelle übertragen müssen. Auch wird wie bei allen leitungsorientierten Verfahren, wenn sie zum Transportieren von Paketdaten mit diskontinuierlichen Ankunftsstatistiken benutzt werden, Back-End-Bandbreite verschwendet.
4. Das gegenwärtig in Standards (z.B. Interim Standard IS-707) definierte Funkverbindungsprotokoll führt die Funktion der Sicherstellung eines zuverlässigen Austauschs von Teilnehmermitteilungen zwischen dem Netz und der Mobileinheit durch. Es besitzt Vorkehrungen zur Wiederholung von fehlerhaft empfangenen Daten oder vom Empfänger verpaßten Daten und auch zum Verwerfen von doppelt empfangenen Nachrichten. Der Stand der Technik für dieses Protokoll ist, daß das netzbasierende Ende der RLP-Funktion seine Übertragung von Informationen zur Basisstation mit der Rate und dem Format koordiniert, die zur Übertragung von Teilnehmernachrichten über die Luft benutzt werden. Bei leitungsvermittelten Daten funktioniert diese Anordnung gut, da die Rate und das Format bei Verbindungsherstellung bestimmt werden und sich während der Verbindung nicht ändern. Für einen hochratigen paketorientierten Datendienst wird jedoch die knappe Ressource Luftschnittstelle nur dann zugewiesen, wenn es Daten mit dem Mobilteilnehmer auszutauschen gibt. Die Luftschnittstellenkanäle werden nach Bedarf den verschiedenen Paketdatenteilnehmern zugeordnet und entzogen. Der Stand der Technik verlangt daher, daß die netzbasierende RLP-Funktion ihre Übertragung von Daten mit den Basisstationen koordiniert, bevor sie Daten zu den Basisstationen sendet. Diese Koordination bedeutet, daß zwischen der Zeit, wenn Teilnehmerdaten an der RLP-Funktion ankommen, und der Zeit, wenn die Daten zur Übertragung über die Luft zum Teilnehmer zu den Basisstationen gesendet werden, Verzögerung hinzukommt. Weiterhin wird beim Stand der Technik, wenn ein Paketdatenteilnehmer für eine relativ lange Zeitdauer (einem von jedem in der Größenordnung von 30 Sekunden festgelegten Parameter) inaktiv ist, die RLP-Funktionalität sich vom Mobilteilnehmer abschalten. Wenn daher wieder Daten mit dem Mobilteilnehmer ausgetauscht werden müssen, tritt eine zusätzliche Zeitverzögerung zur Neuinitialisierung der Mobileinheit mit der RLP-Funktion auf.

Durch diese aufgeführten Probleme wird ersichtlich, daß die Anwendung der leitungsorientierten Back-End-Verfahren des Standes der Technik auf einen hochratigen Paketdatendienst (HSPD – high-speed packet data) wesentliche Verzögerungen im hochratigen Paketdatendienst verursacht. Es ist daher wünschenswert, eine Back-End-Architektur zu realisieren, die (a) für Paketdatendienst optimiert ist und (b) die Reaktivierungszeit von Teilnehmern aufgrund von Back-End-Verfahren minimiert.
Leistungsregelung
Gemäß dem CDMA 2000-Standard überwacht jede Basisstation 110 den Empfangsleistungspegel der von der Mobileinheit 112 empfangenen Aufwärtsstreckenkanalsignale. Jeder andere von jeder Basisstation zur Mobileinheit übertragene Abwärtsstrecken-FCH (bzw. Abwärtsstrecken-DCCH) enthält ein periodisch wiederholtes Leistungsregelungs-Bit (PC – power control), das anzeigt, ob diese Basisstation der Meinung ist, daß die Mobileinheit den Sendeleistungspegel ihrer Aufwärtsstreckenkanalsignale erhöhen oder senken sollte. Wenn die aktuellen PC-Bit in einem Abwärtsstrecken-FCH anzeigen, daß die Mobileinheit ihren Sendeleistungspegel senken sollte, senkt die Mobileinheit ihren Sendeleistungspegel, selbst wenn die aktuellen PC-Bit aller anderen Abwärtsstrecken-FCH von den anderen Zweigen der sanften Weiterschaltung anzeigen, daß die Mobileinheit ihren Leistungspegel erhöhen sollte. Nur dann, wenn die aktuellen PC-Bit in den Abwärtsstrecken-FCH aus allen Zweigen anzeigen, daß die Mobileinheit ihren Sendeleistungspegel erhöhen sollte, tut dies auch die Mobileinheit. Dieses Leistungsregelverfahren ermöglicht der Mobileinheit mit einem minimal annehmbaren Leistungspegel zu übertragen, um Kommunikation aufrechtzuerhalten, während sie die an der Mobileinheit verfügbare, möglicherweise begrenzte Leistung wirkungsvoll benutzt und dabei die Möglichkeit von Störung der von anderen Mobileinheiten übertragenen Aufwärtsstreckensignale an der Basisstation verringert.
3 zeigt eine in sanfter Weiterschaltung mit zwei Basisstationen 304 befindliche Mobileinheit 302 während herkömmlicher Aufwärtsstrecken-Datenübertragungen von der Mobileinheit. Nach den IS-95-Standards des Standes der Technik muß von den Abwärtsstrecken- und Aufwärtsstrecken eine symmetrische aktive Menge aufrechterhalten werden. Anders gesagt, muß die Menge von gegenwärtig an sanfter Weiterschaltung mit einer bestimmten Mobileinheit teilnehmenden Basisstationen in der Abwärtsstreckenrichtung mit der Menge an gegenwärtig in sanfter Weiterschaltung mit der gleichen Mobileinheit in der Aufwärtsstreckenrichtung teilnehmenden Basisstationen identisch sein.
Dieses Erfordernis wird durch die in 3 dargestellte Situation der sanften Weiterschaltung erfüllt. Insbesondere überträgt auf der Abwärtsstrecke jede Basisstation 304 gleichzeitig in der Abwärtsstreckenrichtung unter Verwendung von entweder einem festgeschalteten Abwärts-Organisationskanals (F-DCCH – forward dedicated control channel) oder einem Abwärts-Grundkanal (F-FCH – forward fundamental channel). Zur gleichen Zeit überträgt die Mobileinheit 302 in der Aufwärtsstreckenrichtung unter Verwendung eines Aufwärts-DCCH, eines Aufwärts-FCH und/oder eines Aufwärts-Zusatzkanals, und diese Aufwärtsstreckensignale werden gleichzeitig bei beiden Basisstationen empfangen und parallel verarbeitet. So ist die aktive Menge für die Abwärtsstrecke (d.h. Basisstationen A und B) mit der aktiven Menge für die Aufwärtsstrecke identisch. Während des aktiven Zustandes erzeugt jede Basisstation Leistungsregelbit, die einen Leistungsregelteilkanal bilden, der, je nachdem welcher Kanal vorhanden ist, entweder auf den entsprechenden F-DCCH oder den entsprechenden F-FCH gemultiplext (d.h. punktiert) wird.
In US-A-5 305 308 und WO-A-99/09 660 werden drahtlose Kommunikationssysteme mit einer Datenverteilungsfunktion in Kommunikation mit einer ersten Basisstation gelehrt. Die Datenverteilungsfunktion ist so konfiguriert, daß sie (a) Abwärtsstreckendaten empfängt und (b) die Abwärtsstreckendaten zur ersten Basisstation überträgt, und die erste Basisstation so konfiguriert, daß sie die Abwärtsstreckendaten über eine Luftschnittstelle überträgt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Ein Verfahren, ein Kommunikationssystem und eine Basisstation gemäß der Erfindung entsprechen den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Bei einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung ein drahtloses Kommunikationssystem mit einer mit einer ersten Basisstation in Verbindung stehenden Datenverteilungsfunktion. Die Datenverteilungsfunktion ist konfiguriert, (a) Abwärtsstreckendaten zu empfangen und (b) die Abwärtsstreckendaten nur zur ersten Basisstation zu übertragen, wobei paketorientierte Übertragungen benutzt werden. Die erste Basisstation ist konfiguriert, die Abwärtsstreckendaten über eine Luftschnittstelle zu übertragen, wobei eine Funktionalität zur Weiterübertragung der Abwärtsstreckendaten über die Luftschnittstelle nach Bedarf an einer Netzseite einer Kommunikationsverbindung zwischen der Datenverteilungsfunktion und der ersten Basisstation implementiert ist; und eine Funktionalität zum Steuern der Übertragung der Abwärtsstreckendaten über die Luftschnittstelle an der ersten Basisstation implementiert ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung eine Basisstation für ein drahtloses Kommunikationssystem, wobei die Basisstation konfiguriert ist, (a) Abwärtsstreckendaten zu empfangen; und (b) die Abwärtsstreckendaten über eine Luftschnittstelle zu übertragen, wobei eine Funktionalität zum Steuern der Übertragung der Abwärtsstreckendaten über die Luftschnittstelle an der ersten Basisstation implementiert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen CDMA-Funkkommunikationssystems;
2 ein Funktionsblockschaltbild eines Teils des Kommunikationssystems der 1 für eine in sanfter Weiterschaltung mit drei Basisstationen betriebene Mobileinheit;
3 eine in sanfter Weiterschaltung mit zwei Basisstationen befindliche Mobileinheit während herkömmlicher Übertragungen von Aufwärtsstreckendaten von der Mobileinheit;
4A–C Darstellungen der Protokollprofile für (A) eine Rahmenwähl-/Verteilungsfunktion, eine Funkverbindungsprotokollfunktion und eine Anpassungsfunktion, (B) eine Basisstation bzw. (C) eine Mobileinheit für ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
5A–B Darstellungen von Abwärtsstrecken-Datenübertragungsszenarios für Mobileinheiten in aktiven bzw. Wartezuständen;
6 eine Darstellung eines Abwärtsstrecken-Primärübertragungsszenarios;
7 eine Darstellung von Aufwärtsstrecken-Szenarios;
8 eine Darstellung eines Beispiels, wo die Abwärtsstrecke in Simplex (Einwegverbindung) arbeitet und die Aufwärtsstrecke in einer sanften Zweiweg-Weiterschaltung arbeitet; und
9 eine Darstellung eines Beispiels, wo die Abwärtsstrecke überhaupt nicht aktiv ist und die Aufwärtsstrecke in einer sanften Zweiweg-Weiterschaltung arbeitet.
Ausführliche Beschreibung
Bei Kommunikationssystemen der vorliegenden Erfindung wird ein drahtloser Paketdatenansatz implementiert, mit dem niedrige Reaktivierungszeiten erreicht werden, wenn auf einer Verbindung ein Zusatzkanal aufgebaut wird, um ein Bündel von Paketdaten zu senden. Nach diesem Ansatz wird, wenn eine Mobileinheit sonst im sanften Weiterschalten betrieben wird, ein Abwärts-Zusatzkanal (F-SCH – forward supplemental channel) nicht mit mehreren Zweige der sanften Weiterschaltung für Aufwärtsstreckenübertragungen aufgebaut, sondern ein einziger Zweig zur Durchführung der hochratigen Abwärtsstreckenübertragungen von Teilnehmerdaten im Simplex-Modus benutzt. Bei Aufwärtsstreckenübertragungen im sanften Weiterschalten werden die Teilnehmerdaten auf jedem von mehreren Zweigen durch einen Aufwärts-SCH (R-SCH) zu einer Rahmenwähl-/Verteilungsfunktion (FSD – frame selection/distribution) geführt. Durch diesen Ansatz wird eine einzige FSD-Funktion zur Bearbeitung sowohl der Zeichengabe als auch der SCH-Datenpakete definiert und auch paketorientierte Semantik für ihre Verbindung mit den Verbindungszweigen definiert. Nach diesem Ansatz werden die Leistungsregelungsinformationen, die zuvor nach Spezifikation durch CDMA-Funkstandards wie IS-95B/C auf einem Abwärtsstrecken-Zeichengabekanal (d.h. entweder einem F-FCH oder einem F-DCCH) geführt werden, statt dessen auf dem gemeinsamen Leistungsregelungskanal (PCCH – power control channel) geführt, der mit anderen Mobileinheiten geteilt wird.
Mit dem vorliegenden Ansatz werden die oben beschriebenen Probleme in bezug auf die Verwendung der sprachorientierten Back-End-Architekturen von IS-95-Funkkommunikationssystemen des Standes der Technik zur Unterstützung von Paketdatendienst angesprochen. Mit Kommunikationssystemen gemäß der vorliegenden Erfindung wird sanfte Weiterschaltung nur auf der Aufwärtsstrecke und nicht auf der Abwärtsstrecke unterstützt. Man beachte, daß eine sanftere Weiterschaltung (d.h. zwischen unterschiedlichen Sektoren desselben Zellenstandorts) auf der Abwärtsstrecke zulässig ist, da eine sanftere Weiterschaltung unabhängig an einzelnen Basisstationen implementiert wird. Bei Kommunikationssystemen der vorliegenden Erfindung wird ein verbindungsloses Back-End mit zentraler FSD- Funktion benutzt, wobei die herkömmliche RLP-Funktion in der Abwärtsrichtung in zwei Stücke geteilt und zwischen der FSD-Funktion und der Endgeräte-Anschlußsteuerungsfunktion (MAC – medium access control) in der Basisstation verteilt wird. Insbesondere wird die herkömmliche RLP-Weiterübertragungsfunktion an der FSD-Funktion bearbeitet, während die Rahmenbildung und Neusegmentierung auf der Bitübertragungsschicht, Fehlererkennung und -korrektur (CRC – cyclic redundancy check), Kanalcodierung, das Multiplexen von mehreren Strömen und jegliche Verschlüsselungsfunktionen sowie Zeitplanung und Bestimmung der Übertragungsrate alle an der MAC-Funktion der Basisstation bearbeitet werden.
4A–C zeigen Darstellungen der Protokollprofile für (A) eine FSD-Funktion, eine RLP-Funktion und eine IWF-Funktion, (B) eine Basisstation und (C) eine Mobileinheit für ein drahtloses Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Protokollprofil bietet eine Darstellung der Hierarchie von Funktionen, die bei einer bestimmten Systemkomponente implementiert sind. 4A–C zeigen folgende Protokolle:

❍ T1 stellt das Protokoll dar, das die Modulation/Demodulation, Codierung/Decodierung und Übertragung/Empfang von Signalen über die physikalische Verbindung (z.B. eine fest verdrahtete T1-Strecke) zwischen der FSD-Funktion und der Basisstation steuert.
❍ Phy stellt das Protokoll dar, das die Modulation/Demodulation, Codierung/Decodierung und Übertragung/Empfang von Signalen über die physikalische Verbindung (d.h. die Luftstrecke) zwischen der Basisstation und der Mobileinheit steuert.
❍ BHL stellt die Back-End-Verbindung dar, das Protokoll, das die Übertragung von Teilnehmerinformationen über die T1-Strecke direkt steuert.
❍ Auf ähnliche Weise stellen MAC und MLC die Endgeräte-Anschlußsteuerungsfunktion bzw. die MAC-Schichtsteuerung dar, die zusammen und direkt das Phy-Protokoll steuern. Insbesondere steuert die MAC-Funktion die Rahmenbildung und Neusegmentierung auf der Bitübertragungsschicht während die MLC die Zeitplanung und MAC-Nachrichtenübermittlung steuert.
❍ ROLPC stellt die Aufwärts-Leistungsregelungsfunktion im äußeren Regelkreis (reverse outer-loop power control) dar. Jede Basisstation erzeugt Dienstgütedaten (QoS – quality of service) auf Grundlage der Güte von von der Mobileinheit empfangenen Aufwärtsstreckensignalen. Die ROLPC-Funktion verarbeitet diese QoS-Daten, um einen Sollwert herzustellen, der den Basisstationen übermittelt und von ihnen benutzt wird, wenn sie die RILPC-Funktion (reverse inner-loop power control – Aufwärts-Leistungsregelung im inneren Regelkreis) zur Erzeugung der Leistungsregelungsbit zur Übertragung zur Mobileinheit durchführen.
❍ RLP stellt die Teilnehmernachrichtenweiterübertragungsfunktion auf der Abwärtsstrecke und der Aufwärtsstrecke dar, die gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch durch die FSD-Funktion implementiert wird. An der Mobileinheit stellt RLP die Teilnehmernachrichtenweiterübertragungsfunktion auf der Abwärtsstrecke und der Aufwärtsstrecke sowie alle anderen herkömmlichen RLP-Funktionen (z.B. Segmentierung und Wiederzusamdmensetzung von Teilnehmernach richten, was auch durch die RLP-Funktion bei der FSD-Funktion durchgeführt wird) dar.
❍ PPP stellt das Punkt-zu-Punkt-Protokoll dar, das das höchste Protokoll in der FSD-Funktion sowie der Mobileinheit ist. Bei der Mobileinheit enthält PPP die Teilnehmerschnittstelle des Diensteanbieters, die dem Teilnehmer das Senden und Empfangen von drahtlosen Übertragungen zu und von der Mobileinheit ermöglicht.

Im vorliegenden Fall ist das Protokollprofil bei der Mobileinheit identisch mit dem Protokollprofil der Mobileinheit in IS-95-Systemen des Standes der Technik.
Bei Kommunikationssystemen der obigen Art leitet die FSD-Funktion die Abwärtsstreckenpakete zur primären Basisstation weiter, die sich in der aktiven Menge der entsprechenden Mobileinheit befindet. Die Abwärtsstrecken-RLP-Übertragungsfunktionalität ist verteilt zwischen der Basisstation (als BS/RLP bezeichnet) und der FSD-Funktion (als FS/RLP bezeichnet) implementiert. Die FS/RLP-Funktion teilt ankommende Abwärtsstreckendaten in Segmente der Größe RLP_unit_size ein und weist jedem der Segmente eine eindeutige RLP-Folgenummer zu. Dann leitet die FS/RLP-Funktion die Abwärtsstreckendaten zusammen mit dieser Folgenummerinformation zur BS/RLP-Funktion weiter. Rahmenbildung auf der Bitübertragungsschicht wird durch die BS/RLP-Funktion durchgeführt. Diese Rahmenbildung ist von der durch die MAC-Schicht der Basisstation zugewiesene Rate abhängig. Da es keine sanfte Weiterschaltung auf der Abwärtsstrecke gibt, müssen Ressourcen für ein Datenbündel nur bei einer Zelle zugeteilt werden. Dadurch wird der Aufwand und die Verzögerungen beim Aufbau von Zusatzkanälen in der sanften Weiterschaltung verringert.
Die im Abschnitt über den Stand der Technik beschriebenen Probleme werden im vorliegenden Ansatz wie folgt angesprochen:

1. FSD-Funktionsserver: Anstatt eine FSD-Funktion pro Verbindung herzustellen, was Aufbau- und Abbauoperationen erfordert, wird eine geringe Anzahl von FSD-Funktionsservern hergestellt. Die anfänglich für eine Verbindung ausgewählte FSD-Funktion wird nicht verlegt, selbst wenn eine primäre Übertragung (d.h. Ändern der Bezeichnung der Primärzelle von einer Basisstation zu einer anderen) eintritt.
2. Synchronisation auf der Abwärtsstrecke: Durch Übertragungen von einem einzigen Zweig auf der Abwärtsstrecke wird die Notwendigkeit des Synchronisierens von Übertragungen von mehreren Zellen vermieden. Dadurch wird die Notwendigkeit der Aufrechterhaltung von genauen Zeitgabebedingungen für Übertragungen zwischen der FSD-Funktion und den Basisstationen eliminiert, was im Stand der Technik erforderlich ist. Es werden sich aus der Herstellung von Abwärtsstreckensynchronisierung ergebende Verzögerungen vermieden.
3. Synchronisation auf der Aufwärtsstrecke: Nicht wie im Fall der Sprache, wo die Ankunftszeit für die Rahmenauswahl benutzt wird, werden RLP-Folgenummern für Paketdatenanwendungen benutzt. Da die Datenbenutzer mehr Jitter vertragen können, wird dadurch die Notwendigkeit der Synchronisierung auf der Aufwärtsstrecke eliminiert. Auch kann die Rahmenwählfunktion auf der Aufwärtsstrecke eliminiert werden, da die RLP-Funktion die gleichwertige Funktionalität der Rahmenwahl durch Abwerfen von Nachrichtenduplikaten bereitstellt.
4. Übertragungen der FSD-Funktion zur Basisstation müssen nicht synchronisiert sein, da es keine sanfte Weiterschaltung auf der Abwärtsstrecke gibt und auch da Datenbenutzer, nicht wie Sprachbenutzer, einen größeren Jitter vertragen können.
5. Die nicht gegenwärtig im aktiven Datenübertragungsmodus befindlichen Mobileinheiten werden im Wartezustand gehalten, und die RLP-Zustandsinformationen und Informationen über Mobileinheitsfähigkeit, Diensteoption und gegenwärtige aktive Menge für die Abwärts- und Aufwärtsstrecken werden aufrechterhalten. Es ist ein Warte-Zustand (Nachführung) genannter Unterzustand definiert, wobei die Mobilität des Teilnehmers verfolgt und die Informationen über die gegenwärtige aktive Menge aktualisiert werden. Damit werden die Aufbauverzögerungen minimiert, wenn der Teilnehmer wieder in den aktiven Zustand kommt. Durch diese Verfahren wird der RLP-Synchronisationsaufwand für häufig aktive Mobileinheiten minimiert.
6. Die Segmentierungsfunktionalität ist von der RLP-Funktion getrennt. Dadurch wird das in der leitungsorientierten Architektur des Standes der Technik auferlegte Erfordernis der FS/RLP-Synchronisierung und die entsprechenden Verzögerungen beim Aufbauen der Zusatzkanäle eliminiert.

Zur Unterstützung der obigen Architektur werden Kommunikationssysteme der obigen Art mit folgenden Elementen versehen:

(a) Flußsteuerung zwischen der Basisstation und der FSD-Funktion, um ein Überlaufen der Basisstationspuffer zu verhindern.
(b) An der Basisstation benutzte unterschiedliche Prioritätswarteschlangen zur (i) Zeichengabe (ii) Weiterübertragung alter RLP-Daten und (iii) Übertragung von neuen RLP-Daten.
(c) Mechanismen, die die Steuerung wirkungsvoll von einem Zweig zu einem anderen übertragen, sollte die Mobileinheit ein viel stärkeres Pilotsignal von einer Basisstation empfangen, die nicht gegenwärtig die Primärstation ist.
(d) Neue ROLPC-Mechanismen, da die ROLPC-Funktion des Standes der Technik auf einer Architektur beruht, die Synchronität über verschiedene Zweige aufrechterhält, so daß Nachrichten von mehreren Verbindungszweigen gleichzeitig an der FSD-Funktion ankommen. Bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird jeder empfangene Abwärtsstreckenrahmen von der Basisstation mit der aktuellen GPS-Zeit (global positioning system) gestempelt. Die Zeitstempel auf von mehreren Zweigen empfangenen Rahmen werden dann zur Entscheidung über Rahmenlöschungen und Aktualisierung des ROLPC-Sollwerts benutzt.
(e) Eine neue FSD-Paketfunktion, die für jede der Mobileinheiten, die sich entweder in einem aktiven oder einem Wartezustand befinden, einen Datensatz mit folgenden Informationen hält: ❍ Gerätekennungsnummer – eine Nummer, die das Mobilgerät eindeutig kennzeichnet; ❍ Adressen von RLP- und IWF-Funktionen; ❍ ROLPC-Zustand; ❍ Adressen der Verbindungszweige; und ❍ aktive Menge – Kennzeichnung von denjenigen Basisstationen, die gegenwärtig im sanften Weiterschaltungsbetrieb mit der Mobileinheit arbeiten.

Im folgenden wird die Architektur eines drahtlosen Kommunikationssystems beschrieben:

❍ Paketregistrierung: Bei Paketdatenregistrierung (z.B. wenn der Mobilteilnehmer die Mobileinheit einschaltet oder wenn die Mobileinheit in den Versorgungsbereich einer neuen Basisstation eintritt, während sie sich im Ruhezustand befindet) wählt die IWF-Funktion eine Kennungsnummer (reg_ID) aus, die in der IWF-Funktion einmalig ist. Zu der reg_ID gehören folgende Informationen über die Registrierung: die IWF-Funktion, der FS/RLP-Server, die letzte benutzte RLP-Folgenummer und die Fähigkeit der Mobileinheit (z.B. maximale Übertragungsrate usw.). Bei der IWF-Funktion wird die reg_ID auf eine FS/RLP-Instanz abgebildet. Eine "Instanz" einer Softwarefunktionalität ist eine bestimmte Kopie der Software, die auf einem Computer abläuft und zur Bereitstellung von Dienst konfiguriert ist. An der FSD-Funktionsinstanz wird die reg_ID auf die gegenwärtige aktive Menge, den gegenwärtigen Primärzweig, die Basisstationsadressen, die RLP-Funktion und die ROLPC-Instanz abgebildet. An den Basisstationen wird reg_ID auf die Adresse der FSD-Funktionsinstanz abgebildet.
❍ RLP-Funktion am FSD-Funktionsserver: Bei Erstaufbau der FSD-Funktion mit einer neuen reg_ID setzt diese eine Instanz der RLP-Funktion zum Bedienen der Verbindung auf. Die RLP-Funktion stellt eine Entsprechung der Rahmenwählfunktionalität für Datensegmente bereit.
❍ Rahmenwahl für an der Primärzelle behandelte Zeichengabe: Zeichengabenachrichten (z.B. Pilotstärkenmessungsnachrichten (PSMM – Pilot strength measurement message), Zusatzkanalanforderungsnachrichten (SCRM – supplemental channel request messages), außer negativen RLP-Bestätigungen (NAK – negative acknowledgment), die auf der Abwärtsstrecke auf allen Zweigen von der FSD-Funktion empfangen werden, werden zur Primärzelle zurückreflektiert, wie im Stand der Technik geschieht. RLP-NAK werden von der RLP-Funktion an der FSD-Funktion bearbeitet.
❍ Aktiver Zustand (mit DCCH): Zum Minimieren der Neuaktivierungsverzögerung kann die Mobileinheit aus dem Wartezustand austreten und mit minimalem Aufbau und Verzögerung auf einem fest zugeordneten Steuerkanal (DCCH – dedicated control channel) übertragen und selbst eine Zeit lang auf dem DCCH bleiben, wenn es keinen Datenverkehr gibt.

Funkverbindungsprotokoll
Die Funkverbindungsprotokoll-Funktion (RLP – radio link protocol) für den CDMA-Paketdatendienst genügt folgenden Bedingungen:

❍ RLP-Rahmenbildung, Folgenumerierung und Wiedergewinn sind nicht von den Rahmengrößen der Bitübertragungsschicht und den Datenraten auf der Luftschnittstelle abhängig.
❍ Die RLP-Funktion erfordert keine Initialisierung, wenn eine Mobileinheit aus dem Wartezustand reaktiviert wird. Die reg_ID wird während des Wartezustandes im Gedächtnis behalten, und die RLP-Funktion weiß nicht, ob die Mobileinheit aktiv oder im Wartezustand ist. Wenn die RLP-Funktion Abwärtsstreckendaten für die Mobileinheit empfängt, sendet sie Daten zum Primärzweig. Darüber hinaus ist die RLP-Funktion stets bereit, Pakete aus irgendeinem der aktiven Zweige zu empfangen.

Diese Bedingungen werden durch Aufteilen der RLP-Funktion in zwei Stücke in der Abwärtsrichtung erreicht. Die Weiterübertragungsfunktion wird an der FS/RLP-Funktion bearbeitet. Die Rahmenbildung der Bitübertragungsschicht, CRC, Kanalcodierung, Multiplexen von mehreren Strömen und möglicherweise Verschlüsselungsfunktionen sowie Zeitplanung und Bestimmung von Übertragungsrate werden an der RLP-Funktion der Basisstation bearbeitet.
Die Größe der RLP-Dateneinheit (RLP_unit_size) wird so gewählt, daß sie eine kleine Ganzzahl L von Oktetten (d.h. 8-Bit-Byte) ist. L = 1 ist wünschenswert, da eine größere Dateneinheitsgröße eine weniger wirkungsvolle Verpackung an der Luftschnittstelle ergeben kann, jedoch können zum Minimieren von Folgenummernaufwand L = 4 oder 8 Oktette gewählt werden. Jeder RLP-Dateneinheit wird eine 20-Bit-Folgenummer zugewiesen. Die vollständige Folgenummer wird auf der Back-End-Strecke oder bei Übertragung auf der Luftschnittstelle mit den höheren Datenraten benutzt. Bei niedrigen Datenraten auf der Luftschnittstelle werden, da die Folgenummern langsam fortschreiten, die unteren 16 Bit der Folgenummer benutzt. Wenn Zweideutigkeit besteht, werden Wiederholungen benutzt, um die vollständige Folgenummer zu führen.
Ein RLP-Segment umfaßt eine Anzahl von RLP-Dateneinheiten mit aufeinanderfolgenden Folgenummern. Das RLP-Segment wird durch die Folgenummer der ersten Dateneinheit und die Länge (in Anzahl von Dateneinheiten in einer Folge) gekennzeichnet.
RLP-Steuerrahmen kennzeichnen Bereiche von Folgenummern, die nicht bestätigt (NAK) (oder bestätigt (ACK)) werden (wenn die durch Standards definierte RLP-Funktion auch positive Bestätigung liefert). Wiederholte RLP-Datensegmente werden von der RLP-Funktion als Reaktion auf NAK erzeugt. Die RLP-Funktion weist einen Mechanismus zum Auffangen des Verlusts von nachlaufenden neuen Daten auf. Es wird eine Abfrage dazu benutzt, die BS/RLP-Funktion über die abschließende gesendete Folgenummer zu informieren, für die die BS/RLP-Funktion der FS/RLP-Funktion eine positive ACK liefern kann.
Neue Datensegmente und zu wiederholende Datensegmente werden durch die FS/RLP-Funktion zum Primärzweig auf der Back-End-Strecke weitergeleitet. Auf der Aufwärtsstrecke werden Datensegmente von mehreren Zweigen in der aktiven Menge an der FS/RLP-Funktion empfangen.
MAC: Neusegmentierung und Rahmenbildung auf der Bitübertragungsschicht
Die an der Basisstation implementierte MAC-Funktion (d.h. BS/RLP) unterhält getrennte Warteschlangen für wiederholte Daten (SAP 1) und neue Daten (SAP 0) und erteilt wiederholten Segmenten die Priorität. Die Basisstation kann in der Lage sein, zu überprüfen, ob bei ihr wiederholte Segmentduplikate zur Übertragung in SAP 1 in eine Warteschlange eingereiht sind. In diesem Fall würde die Basisstation die spätere Kopie verwerfen.
RLP-Datensegmente werden entweder auf dem SCH oder auf dem DCCH über die Luftschnittstelle übertragen, wobei der DCCH zum Senden von Zeichengabe oder kleinen Mengen von Teilnehmerdaten zur Mobileinheit benutzt werden kann. Es wird angenommen, daß RLP-Datensegmente nicht gleichzeitig auf dem SCH und dem DCCH gesendet werden. RLP-Steuerrahmen (d.h. NAK) und MAC-Nachrichten und Nachrichten der Bitübertragungsschicht (z.B. Pilotstärkenmessungsnachrichten (PSMM), erweiterte Weiterschaltungsrichtungsnachrichten (EHDM – extended handoff direction messages), Zusatzkanal-Zuweisungsnachrichten (SCAM – supplemental channel assignment messages) von der Basisstation, Zusatzkanalanforderungsnachrichten (SCRM – supplemental channel request messages) von der Mobileinheit) werden auf dem DCCH gehandhabt und niemals auf einem Rahmen der Bitübertragungsschicht mit Teilnehmerdaten gemultiplext. Auf dem DCCH gesendete Nachrichten können zur gleichen Zeit übertragen werden, wie RLP-Datensegmente auf dem SCH übertragen werden.
Für einen Betrieb über mehrere Luftschnittstellenraten erlaubt die Rahmenbildungsstruktur der Bitübertragungsschicht das Multiplexen neuer Daten (die stets in Reihenfolge auftreten) und mehrerer wiederholter RLP-Segmente. Bei neuen Daten wird die die erste RLP-Dateneinheit kennzeichnende Folgenummer benutzt, da der Rest der Daten in Reihenfolge auftritt. Bei Wiederholungen wird von einem Luftschnittstellen-Rahmenformat eine Folgenummer und ein 8-Bit-Längenanzeiger für jedes wiederholte Segment identifiziert. In dem dieses Format benutzenden Luftschnittstellenrahmen werden mehrere wiederholte Segmente und bis zu ein neues Datensegment aufgenommen.
Verschlüsselung sollte so stattfinden, daß die RLP-Reihung für die Zelle transparent ist. Zu den Möglichkeiten gehört die Verschlüsselung bei der Zelle oder Verschlüsselung oberhalb der RLP-Funktion. Verschlüsselung und Komprimierung oberhalb der RLP-Funktion kann an der IWF-Funktion durchgeführt werden.
Über den gesamten Rahmen der Bitübertragungsschicht wird eine 16-Bit-CRC berechnet.
Back-End-Verbindungsprotokoll
Das Back-End-Verbindungsprotokoll (BHL – back haul link) stellt Rahmenbildung von RLP-Segmenten zwischen der FS-RLP-Funktion und der Basisstation bereit. Zur Kennzeichnung der Segmente werden RLP-Folgenummern benutzt, und in einem BHL-Rahmen ist nur ein in Reihenfolge befindliches Segment enthalten. In Abhängigkeit von der maximalen Segmentgröße auf der BHL kann der Rahmen der Bitübertragungsschicht auf der Luftschnittstelle in mehrere BHL-Rahmen segmentiert sein.
Die einzigen in der Abwärtsrichtung erforderlichen Kopffelder sind die RLP-Segmentfolgenummer, Nachrichtenlänge und Adresse. Zusätzliche Kopffelder sind für die ROLPC-Funktion nur zur Verwendung in der Aufwärtsrichtung definiert, einschließlich von GPS-Zeit, wenn sie als Sekundärfolgenummer benutzt wird, ein Löschungsfeld und ein Rahmenratenfeld.
Das BHL-Protokoll stellt Flußsteuerung pro Mobileinheit und Wiedergewinnung in der Abwärtsrichtung bereit. Es ist ein Reihe von Flußsteuerungsoptionen möglich: von einem einfachen Mechanismus Empfänger bereit/Empfänger nicht bereit (RR/RNR – receiver ready/receiver not ready) zu einer vollständigen Leaky-Bucket-Flußsteuerung. Wenn das System Dienstgütegarantien (QoS – quality of service) bieten soll, sind Flußsteuerungen mit enger Toleranz erforderlich, aber da die RLP-Funktion keinen Gegendruck bieten kann, ist die Flußsteuerung an der Basisstation nur zum Vermeiden von Blockierung auf der Back-End-Strecke nützlich.
Da wiederholte Segmente eine höhere Priorität aufweisen, wird für Wiederholungen ein getrenntes Flußsteuerungsfenster bereitgestellt.
Es wird BHL-Wiedergewinnung mit einem Folgenummer-Zurückrollmechanismus (Go Back N) definiert. Damit wird Wiedergewinnung von Pufferüberläufen sowie ein Mechanismus zum Umschalten zu einem neuen Primärzweig bereitgestellt. Wenn die RLP-Funktion wieder synchronisiert, informiert sie die Basisstation, die Puffer zu löschen. Neue Daten im neuen Datenpuffer an der Basisstation können durch Verwendung des Rückrollens zu einer gemeinsamen Folgenummer gerettet werden.
Zum Minimieren von Verzögerungen für Neuaktivierung und Übertragung auf dem Primärzweig wird eine getrennte Adresse zur Zeichengabe auf dem BHL bereitgestellt. Zusätzlich bietet die BHL an der FSD-Funktion eine Basisstations-Weiterleitungsfunktion für:

❍ Rückübertragung von Zeichengabenachrichten auf der Abwärtsstrecke der Luftschnittstelle von Sekundärzweigen zum Primärzweig.
❍ Wegeleitung von Basisstation-Basisstation-Nachrichten für Burst-Zulassungssteuerung auf der Abwärtsstrecke.
❍ Wegeleitung von Basisstation-Basisstation-Nachrichten für die Verwaltung der aktiven Menge.
❍ Wegeleitung von primären Übertragungsnachrichten.

In Abhängigkeit von der Implementierung können die Back-End-Einrichtungen der vorliegenden Erfindung Luftverbindungen zwischen der FSD-Funktion und den Basisstationen anstatt von physikalischen Kabeln wie beispielsweise T1-Leitungen entsprechen.
Aufwärts-Leistungsregelung im äußeren Regelkreis
Takterfordernisse auf dem Back-End werden durch Implementierung eines Algorithmus der Aufwärts-Leistungsregelung im äußeren Regelkreis (ROLPC – reverse outer loop power control) an der FSD-Funktion vereinfacht. Die ROLPC-Funktion ist von Rahmenrate und Rahmenfehleranzeigen von allen Basisstationen in der aktiven Menge abhängig. Die Rahmenrate wird aus den von jedem Zweig empfangenen guten Rahmen bestimmt (die durch Verwendung der GPS-Zeit als sekundäre Folgenummer korreliert werden). Die Primärzelle weiß immer, wenn ein Burst auf einer Abwärtsstrecke aktiv ist. Es wird ein fehlerhafter Luftschnittstellenrahmen (d.h. eine Löschung) erklärt, wenn der FSD-Funktion von der Primärzelle eine Löschung gemeldet wird und für diese GPS-Zeit von keinem anderen Zweig ein guter Rahmen vorliegt.
Ein Leistungsregelungs-Steuerverfahren im äußeren Regelkreis für diskontinuierliche Paketdaten könnte für einen Datenfluß in einer mehrere Sekunden dauernden Transaktion gut funktionieren. Bei dem gegenwärtigen Ansatz wird die ROLPC-Funktion so betätigt, daß der Sollwert während des aktiven Zustandes für die Dauer eines Flusses im Gedächtnis behalten wird. Der Sollwert läuft ab, wenn während einer Zeitüberwachungsdauer, deren Wert beispielsweise auf mehrere Sekunden eingestellt ist, keine Daten auf der Abwärtsstrecke empfangen werden.
Normale Datenflußoperationen auf dem Back-End
Zellen-Aufwärtsstrecke: Wenn der Luftschnittstellenrahmen richtig empfangen wird, formatiert die Basisstation einen oder mehrere BHL-Rahmen und sendet sie zur FSD-Funktion. Der Kopfteil enthält Rahmenrate, die RLP-Segmentfolgenummer und die GPS-Zeit als sekundäre Folgenummer. Wenn der Luftschnittstellenrahmen in mehrere BHL-Segmente segmentiert ist, wird dieselbe GPS-Sekundärfolgenummer für jedes Segment benutzt. Im BHL-Kopfteil kann ein Bit "mehr" benutzt werden, um das Vorhandensein eines zusätzlichen Segments anzuzeigen. Wenn der Luftschnittstellenrahmen fehlerhaft an einer Primärzelle empfangen wird, wird ein BHL-Rahmen zur FSD-Funktion übertragen, bei dem der Kopfteil Löschung anzeigt und die GPS-Zeit als die sekundäre Folgenummer enthält.
FSD-Funktion auf der Abwärtsstrecke: Alle nichtfehlerhaft empfangenen Segmente werden zur RLP-Funktion weitergeleitet. Die RLP-Funktion verwirft alle empfangenen Oktettduplikate. Rahmenrate, Löschung und die sekundäre Folgenummer (GPS-Zeit) werden zur ROLPC-Funktion weitergeleitet.
FSD-Funktion Abwärtsstrecke: Die FDS-Funktion leitet RLP-Segmente nur zur primären Basisstation weiter und unterliegt der Flußsteuerung. Wenn die Basisstation des aktuellen Primärzweiges Wiedergewinnung mit einer Rückroll-Folgenummer anfordert, werden die mit der Rückroll-Folgenummer beginnenden Daten wieder weitergeleitet.
Zellen-Abwärtsstrecke: Neuen Daten entsprechende RLP-Segmente und wiederholte Daten, die von der FSD-Funktion empfangen werden, werden zu den Datenpuffern für neue Daten bzw. wiederholte Daten übertragen. Den empfangenen Segmenten zugeordnete RLP-Folgenummern werden im Gedächtnis behalten. Zur Übertragung auf der Luftschnittstelle sind ein oder mehrere Segmente zusammen mit Segmentfolgenummern im Rahmen der Bitübertragungsschicht enthalten.
Betriebsszenarien - Neuaktivierung, sanfte Weiterschaltung und Primärübertragung
5A–B zeigen Darstellungen von Datenübertragungsszenarien auf der Abwärtsstrecke für Mobileinheiten in aktiven bzw. Wartezuständen, wobei in den Figuren die Zeit von oben nach unten abläuft. Im aktiven Zustand der 5A werden Daten von der FS/RLP-Funktion nur zur primären Basisstation weitergeleitet, und die Datenübertragung kann ohne Verzögerung auf dem DCCH beginnen. Nach Zuweisung eines Zusatzkanals und Absenden einer schnellen Zusatzkanal-Zuweisungsnachricht (SCAM – supplemental channel assignment message) (d.h. zur Übertragung der Nachricht über die Schnittstelle sind weniger als 20 msec erforderlich) zum Informieren der Mobileinheit über die SCH-Zuweisung kann die primäre Basisstation mit der Übertragung von Teilnehmerdaten auf dem Zusatzkanal beginnen. Im Wartezustand (Nachführung) der 5B wird angenommen, daß die FSD-Funktion den Primärzweig kennt, auf dem sie neue Daten weiterleitet. Von der primären Basisstation wird ein entsprechender DOCH bzw. SCH zugewiesen und die Kanalzuweisung (unter Verwendung einer entsprechenden CAM- oder SCAM-Nachricht) zur Mobileinheit gesendet, ehe sie mit der Übertragung von Daten auf diesem zugewiesenen Kanal beginnt. Neuaktivierungsverzögerung auf dem Netz ist die an der primären Basisstation aufgewandte Zeit zur Zuweisung eines Kanals und zum Aussenden der Nachricht gefolgt von Daten auf dem fest zugewiesenen Kanal. Die Neuaktivierungsverzögerung kann weniger als 30 ms betragen.
Wenn sich die Aufwärtsstrecke in der sanften Weiterschaltung befindet, fährt die Verarbeitung mit dem unten in der 5B dargestellten Szenario fort. Insbesondere überträgt die Mobileinheit eine Pilotstärkenmessungsnachricht (PSMM – pilot strength measurement message), die den Primärzweig zur Übertragung einer Paketdatenweiterschaltungsanforderungsnachricht (PDHOREQ – packet data handoff request) zur neuen Basisstation veranlaßt, die zu der aktiven Menge der Aufwärtsstrecke hinzugefügt wird (d.h. der neuen sekundären Basisstation). In der 5B bedeuten die gestrichelten Pfeile, daß bei einigen Ausführungsformen die Nachrichten in Wirklichkeit über die FSD-Funktion übertragen werden. Bei anderen Ausführungsformen können die Basisstationen in der Lage sein, direkt miteinander zu kommunizieren, ohne über eine zentrale FSD-Funktion gehen zu müssen. Als Antwort überträgt die neue sekundäre Basisstation eine Paketdatenweiterschaltungsbestätigungsnachricht (PDHOACK – packet data handoff acknowledgment) zur primären Basisstation, die dann eine erweiterte Weiterschaltungsrichtungsnachricht (EHDM – extended handoff direction message) zur Mobileinheit zurücküberträgt. Um die Neuaktivierungsverzögerung zu minimieren, kann die Datenübertragung auf der Abwärtsstrecke beginnen, ehe der neue Sekundärzweig auf der Aufwärtsstrecke hinzugefügt wird. Um eine ausreichend hohe Wahrscheinlichkeit eines Empfangs der PSMM an der primären Basisstation zu erreichen, muß die Mobileinheit u.U. hohe Leistung benutzen und/oder die Übertragung der PSMM wiederholen.
6 zeigt eine Darstellung eines primären Übertragungsszenarios auf der Abwärtsstrecke. Primäre Übertragung beginnt, wenn die Mobileinheit eine PSMM-Nachricht benutzt, um dem Primärzweig zu melden, daß ein anderer (d.h. ein sekundärer) Zweig mit einiger Reserve das stärkste Pilotsignal aufweist. Der alte Primärzweig sendet eine Nachricht Flußsteuerung EIN zur FSD-Funktion (um die FS/RLP-Funktion daran zu hindern, neue Daten während der Primär-Übertragungsoperation zum Primärzweig zu senden) und sendet eine Primärübertragungsnachricht (PD_PRIM_XFER) zum neuen Primärzweig. Die Nachricht PD_PRIM_XFER enthält die reg_ID und die aktuelle aktive Menge auf der Aufwärtsstrecke für die Mobileinheit. Der neue Primärzweig sendet dann Nachrichten, die die FS/RLP-Funktion über seinen Zustand als der neue Primärzweig informiert (FS_NEW_PRIMARY) und weist die FS/RLP-Funktion an, die Flußsteuerung AUS-zuschalten (so daß alle neuen Daten nunmehr von der FS/RLP-Funktion zum neuen Primärzweig gesendet werden). Zusätzlich sendet der alte Primärzweig eine CAM-Nachricht zur Mobileinheit, um die Mobileinheit anzuweisen, ihre Operationen in den Wartezustand (Nachführung) umzulegen und dabei den gemeinsamen Abwärts-Steuerkanal (F-CCCH – forward common control channel) nach Übertragungen vom neuen Primärzweig abzuhören. Die Mobileinheit bleibt dann im Wartezustand (Nachführung), bis von der FS/RLP-Funktion neue Daten zum neuen Primärzweig weitergeleitet werden; zu dieser Zeit weist der neue Primärzweig einen entsprechenden Kanal zu, informiert die Mobileinheit über eine schnelle CAM/SCAM-Nachricht über die Kanalzuweisung und beginnt mit der Datenübertragung auf diesem zugewiesenen Kanal.
Wenn auf der Abwärtsstrecke ein Burst abläuft, wenn der alte Primärzweig die PSMM-Nachricht von der Mobileinheit empfängt, kann der alte Primärzweig mit dem Burst fortfahren, bis er endet, oder den Burst beenden und ihn am neuen Primärzweig neu beginnen lassen. Dies wird wie folgt erreicht. Der alte Primärzweig enthält die RLP-Segmentfolgennummer am Kopf der neuen Datenwarteschlange (d.h. die Rückroll-Folgenummer) in der zur FS/RLP-Funktion gesendeten Nachricht PD_PRIM_XFER. Es wird angenommen, daß in der Wiederholungswarteschlange übriggelassene Daten sowie alle Daten in der neuen Datenwarteschlange an dem alten Primärzweig verworfen werden. Die Wiederholungswarteschlange müßte klein sein, da Wiederholungen Priorität haben. Der alte Primärzweig informiert die Mobileinheit darüber, daß der aktuelle Burst beendet worden ist, und weist die Mobileinheit an, sich in den Wartezustand (Nachführung) umzuschalten und dabei den gemeinsamen Abwärts-Steuerkanal (F-CCCH – forward common control channel) nach dem neuen Primärzweig abzuhören. Der neue Primärzweig sendet eine Nachricht neuer Primärzweig (FS_NEW_PRIMARY) zur FSD-Funktion, die seine Adresse und die Rückroll-Folgenummer anzeigt und schaltet Flußsteuerung AUS. Die FSD-Funktion sendet alle neuen Daten beginnend von der Rückroll-Folgenummer zum neuen Primärzweig. Wenn der neue Primärzweig den Rückstand entdeckt, führt er eine schnelle CAM oder schnelle SCAM durch, um den Burst zur Mobileinheit wieder zu beginnen.
Primärzweigübertragung bedeutet die Bearbeitung einer geringen Anzahl von Nachrichten an der Basisstation und auf dem Back-End. Die Verzögerungen müßten weniger als 20 ms betragen. Zusätzlich werden neue Daten zum neuen Primärzweig weitergeleitet. Das erste Kilobyte Daten kann in weniger als 10 ms ankommen. Die Primärzweigumschaltungsverzögerung nach Empfang der PSMM kann im Bereich von 30–50 ms erreicht werden.
7 zeigt eine Darstellung von Szenarien auf der Aufwärtsstrecke. Eine Mobileinheit im Wartezustand (Nachführung) greift auf den Direktzugriffskanal (RACH – random access channel) auf dem Primärzweig zu. Der Primärzweig bewirkt eine sofortige Kanalzuweisung (CAM channel assignment), so daß der Datenfluß auf dem DCCH beginnen kann und die Mobileinheit in den aktiven Zustand umschalten kann. Man beachte, daß die Datenübertragung nach Neuaktivierung vor dem Aufbau einer sanften Weiterschaltung eintreten kann. Die Neuaktivierungsverzögerung nach Empfang der Nachricht auf dem RACH beträgt weniger als 30 ms einschließlich von Rahmentaktverzögerungen auf der Luftschnittstelle.
Wenn die Mobileinheit auf Grundlage der anfänglichen Direktzugriffsanforderung oder später im aktiven Zustand zusätzliche Zweige im sanften Weiterschalten auf der Aufwärtsstrecke aufweisen muß, tritt ein Szenario der Weiterschaltungsanforderung/-gewährung zwischen Basisstationen ein. Zum Zufügen eines Zweiges sendet der Primärzweig eine proprietäre PDHOREQ-Nachricht zum neuen Sekundärzweig, mit folgendem: der reg_ID, der FSD-Funktionsadresse, dem ROLPC-Sollwert, dem Pseudozufallscode (PN – pseudo noise), der Mobileinheit und bei laufendem Burst die Endzeit des Bursts und die Burstrate. Die neue sekundäre Basisstation kann sich dann angliedern, indem sie einfach den empfangenen Aufwärtsstreckenrahmen auf die BHL sendet. Von der sekundären Basisstation wird die Weiterschaltungsanforderung durch Aufbau eines RILPC-Stroms (reverse-link inner loop power control – Aufwärts-Leistungsregelung im inneren Regelkreis) für die Mobileinheit bestätigt und die Information in der PDHOACK-Nachricht zum Primärzweig geliefert, der dann diese Information in der EHDM-Nachricht (extended handoff direction message) für die Mobileinheit bereitstellt. In der PDHOACK-Nachricht kann die sekundäre Basisstation den Abschluß eines laufenden Bursts erfordern. Initialisierung auf der BHL zwischen der sekundären Basisstation und der FSD-Funktion wird nur benötigt, um zukünftige Aktualisierungen des ROLPC-Sollwerts zu erhalten, und es besteht daher kein kritisches Zeitgabeerfordernis. Wenn ein Zweig von der Verbindung abfällt (wenn er dazu vom Primärzweig angewiesen wird), hört er einfach auf, Aufwärtsrahmen zur FSD-Funktion zu senden. Es wird eine einfache Abschalteprozedur der FSD-Funktion benutzt, die nicht zeitkritisch ist.
Abschließend ist in der 7 ein Szenario zur Burstannahme dargestellt. Das Anforderungs-/Gewährungsszenario auf dem Back-End wird von den Basisstationen in der aktiven Menge bearbeitet. Zu dem Burstanforderungs-/-gewährungsverfahren gehört die Verarbeitung von vier Nachrichten an den Basisstationen und der Transport von drei Nachrichten auf dem Back-End. Die Gesamt-Burstgewährungsverzögerung nach Empfang der SCRM bis zur Übertragung der SCAM kann auf weniger als 50 ms verringert werden.
Leistungsregelung
In IS-95-Standards des Standes der Technik wird angenommen, daß die aktiven Mengen (d.h. die Basisstationen, die gegenwärtig mit einer bestimmten Mobileinheit kommunizieren) für sowohl Abwärts- als auch Aufwärtsstrecken die gleichen sind. Das heißt, Verkehrs- und Organisationskanäle sind symmetrisch aufgebaut. Das bedeutet, daß ein fest zugeordneter Verkehrskanal auf der Aufwärtsstrecke einen zugehörigen fest zugeordneten Leistungsregelungskanal auf der Abwärtsstrecke aufweist, um den Sendeleistungspegel der Mobileinheit zu regeln.
Im CDMA 2000-Standard des Stands der Technik wird die Sendeleistung auf der Aufwärtsstrecke durch den Leistungsregelungs-Unterkanal der Aufwärtsstrecke, sofern vorhanden, geregelt. Während des aktiven Zustands wird der Leistungsregelungsunterkanal entweder auf dem fest zugeordneten Abwärts-Organisationskanal (F-DCCH – forward dedicated control channel) oder auf dem Abwärts-Grundkanal (F-FCH – forward fundamental channel) gemultiplext (d.h. punktiert). Das erfordert die Aufrechterhaltung einer symmetrischen aktiven Menge durch die Abwärtsstrecke und die Aufwärtsstrecke wie in 3 dargestellt. Wenn sich anders gesagt, die Aufwärtsstrecke in der sanften Weiterschaltung befindet, dann muß sich die Abwärtsstrecke ebenfalls in der sanften Weiterschaltung befinden, selbst wenn es sonst nicht erforderlich ist.
Die Gegenwart von hochratigen Datenbenutzern stellt einmalige Anforderungen an die Systemauslegung aufgrund der asymmetrischen Beschaffenheit des Verkehrs. Um eine wirkungsvolle Funktionsweise von Paketdiensten zu erhalten, ist es wünschenswert, eine asymmetrische Unterstützung für die aktiven Mengen auf der Abwärts- und Aufwärtsstrecke zu besitzen. Die IS-95-Standards des Stands der Technik liefern keine Leistungsregelungsunterstützung für diese Betriebsart.
Mit dem gegenwärtigen Ansatz wird die Frage der Leistungsregelungsrückmeldung adressiert, wenn die Abwärts- und Aufwärtsstrecken unterschiedliche aktive Mengen aufweisen. Beispielsweise kann sich die Abwärtsstrecke in einer Einwegverbindung (d.h. einem Simplexmodus) befinden oder überhaupt nicht verbunden sein, während sich die Aufwärtsstrecke in einer Zweiwegverbindung (sanfte Weiterschaltung) befinden kann.
Um eine nichtsymmetrische Funktionsweise der aktiven Menge zu bedienen, umfaßt der vorliegende Ansatz eine Entkopplung des Leistungsregelungsunterkanals von F-DCCH sowie F-FCH und Benutzung des gemeinsamen Leistungsregelungskanals (PCCH – common power control channel) statt dessen, um die Aufwärtsleistung zu regeln, wenn sich die Mobileinheit im aktiven Zustand befindet. Wie im CDMA 2000-Standard des Standes der Technik definiert, ist der gemeinsame Leistungsregelungskanal (F-PCCH) der Abwärtsstrecke eine auf einen einzigen physikalischen Kanal zeitgemultiplexte Menge von Leistungsregelungsunterkanälen. Unter dem CDMA 2000-Standard regelt jeder Leistungsregelungsunterkanal auf dem F-PCCH die Leistung des erweiterten Zugangskanals auf der Aufwärtsstrecke (R-EACH – reverse-link enhanced access channel) oder die Leistung des gemeinsamen Organisationskanals auf der Aufwärtsstrecke (R-CCCH – reverse-link common control channel) für ein unterschiedliches Mobilgerät, das von der den F-PCCH übertragenden Basisstation versorgt wird. Ein R-EACH wird von einer Mobileinheit entweder im ruhenden oder Wartezustand benutzt, um Zuweisung eines fest zugeordneten Verkehrskanals anzufordern. Ruhende und Warte-Zustände sind einander ähnlich, indem der Mobileinheit keine fest zugeordneten Luftschnittstellenkanäle zugewiesen sind. Im Wartezustand werden in der Basisstation einige Informationen über die Datensitzung des Mobilteilnehmers unterhalten, während im Ruhezustand keine unterhalten werden. Ein R-CCCH kann von einer Mobileinheit im Ruhezustand benutzt werden, um einen relativ kurzen Datenburst zu senden, ohne einen fest zugeordneten Verkehrskanal anfordern zu müssen und zugewiesen zu bekommen.
Im CDMA 2000-Standard des Stands der Technik ist dem F-PCCH nicht erlaubt, die Leistung des fest zugeordneten Organisationskanals auf der Aufwärtsstrecke (R-DCCH) oder die Leistung des Verkehrskanals auf der Aufwärtsstrecke (R-FCH oder R-SCH) zu regeln. Beim vorliegenden Ansatz wird die Beschränkung beseitigt, so daß der F-PCCH die Sendeleistung auf der Aufwärtsstrecke regeln kann, während sich eine Mobileinheit im aktiven Zustand befindet. Dieser Ansatz bietet Leistungsregelung an der Mobileinheit, wenn die Abwärtsstrecke und die Aufwärtsstrecke unterschiedlich aktive Mengen aufweisen.
8 zeigt eine Darstellung eines Beispiels, wo die Abwärtsstrecke sich im Simplexmodus (Einwegverbindung) und die Aufwärtsstrecke sich in einer sanften Zweiweg-Weiterschaltung befindet. Auf der Abwärtsstrecke ist bei der Basisstation A ein F-FCH oder eine F-DCCH aktiv. Auf der Aufwärtsstrecke befindet sich die Mobileinheit in sanfter Weiterschaltung mit Basisstationen A und B. Die Sendeleistung der Mobileinheit wird von beiden Basisstationen über die gemeinsamen Leistungsregelungskanäle F-PCCHa bzw. F-PCCHb geregelt. Auf dem F-FCH oder auf dem F-DCCH, der von der Basisstation A übertragen wird, ist kein Leistungsregelungsunterkanal punktiert. Als Alternative könnte der Leistungsregelungsunterkanal von der Basisstation A auf dem F-FCH oder F-DCCH punktiert sein, während die Basisstation B ihren Leistungsregelungsunterkanal über F-PCCHb überträgt. Als weitere Erweiterung des Beispiels der 8 kann bei der Basisstation A ein Zusatzkanal (F-SCH) zusätzlich zu entweder dem F-DCCH oder dem F-FCH auf der Abwärtsstrecke aktiv sein. Jedenfalls besteht bei diesem Ansatz keine Notwendigkeit, F-DCCH oder F-FCH von beiden Basisstationen aufzubauen, um Leistungsregelung bereitzustellen.
9 zeigt eine Darstellung eines Beispiels, wo die Abwärtsstrecke überhaupt nicht aktiv ist und sich die Aufwärtsstrecke in sanfter Zweiweg-Weiterschaltung befindet. Auf der Abwärtsstrecke ist kein F-FCH oder F- DCCH oder F-SCH aktiv. Auf der Aufwärtsstrecke befindet sich die Mobileinheit in sanfter Weiterschaltung mit beiden Basisstationen A und B unter Verwendung eines R-DCCH, R-FCH und/oder R-SCH. Die Sendeleistung der Mobileinheit wird von beiden Basisstationen über F-PCCHa bzw. F-PCCHb geregelt.
Im wesentlichen wird durch die hier beschriebenen Verfahren beinahe die gesamte Verzögerung auf der Back-End-Schnittstelle zwischen einer Basisstation und einer FSD/RLP-Funktion beseitigt, wenn ein Paketdatenteilnehmer aus einem Zustand reaktiviert wird, wo der Teilnehmer einige Zeit lang inaktiv gewesen ist und ein hochratiger Luftschnittstellenkanal für die Verwendung vom Teilnehmer neu aufgebaut werden muß. Im Stand der Technik werden leitungsorientierte Verfahren und Prozeduren auf der Back-End-Schnittstelle benutzt, bei denen es bei der Aktivierung oder Reaktivierung von Teilnehmern viele Wechselwirkungen zwischen der Basisstation und der FSD/RLP-Funktion gibt.
Bei CDMA-Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung ist die netzbasierende RLP-Funktion in zwei Teile eingeteilt: in einen, der an einer zentralen Stelle im Netz ablaufen kann und einen, der in der Basisstation abläuft (als Alternative können beide Teile in der Basisstation ablaufen.) Der an zentraler Stelle befindliche Teil (d.h. der Teil, der entfernt von der Basisstation ablaufen kann) führt die Funktionen der Wiederholungssteuerung durch. Der in der Basisstation befindliche Teil führt die Funktion des Sendens der Teilnehmernachrichten über den Luftweg durch. Zu diesen Funktionen gehören die der Rahmenbildung auf der Bitübertragungsschicht und Neusegmentierung, Fehlererkennung und Korrektur von Luftschnittstellennachrichten, Kanalcodierung, Multiplexen von mehreren Strömen, Verschlüsselung, Bestimmung der Übertragungsraten über den Luftweg und Zeitplanung von Übertragung über den Luftweg. Durch diese Trennung können die Teilnehmernachrichten mit der besten Gelegenheit zur Bereitstellung guter Kommunikationen mit der Mobileinheit sofort zur Basisstation weitergeleitet werden. Es ist keine zeitsynchrone Koordination zwischen der Basisstation und dem (möglicherweise) entfernten Teil der RLP-Funktion erforderlich, und der Menge von Daten, die für eine gegebene Verbindung zu einem gegebenen Zeitpunkt zur Basisstation gesendet werden können, sind keine Luftschnittstellenbegrenzungen auferlegt.
Der an zentraler Stelle befindliche Teil der netzbasierenden RLP-Funktion sendet Teilnehmerdaten vom Netz zu einem einzigen Verbindungszweig, nämlich demjenigen mit dem besten Signal zum Mobilteilnehmer. Dieser Verbindungszweig bestimmt, wie und wann die Teilnehmernachrichten zur Mobileinheit über die Luftschnittstelle zu übertragen sind.
Die Bestimmung darüber, welche Basisstation das beste Signal zum Mobilteilnehmer aufweist, wird von der Basisstation durchgeführt, und die Kenntnis dieser "primären" Basisstation wird an den zentral gelegenen Teil der netzbasierenden RLP-Funktion weitergegeben. Man kann dieses Konzept als "primäre Übertragung für hochratige Paketdatendienste" bezeichnen.
In der primären Basisstation werden zwei Warteschlangen zur Bearbeitung von Teilnehmernachrichten aufrechterhalten, die über den Luftweg zum Mobilteilnehmer gesendet werden müssen. Eine als die Warteschlange für "neue Daten" bezeichnete Warteschlange hält neue Teilnehmernachrichten, nämlich Nachrichten, die nicht schon zum Teilnehmer gesendet worden sind. Die andere, die "Wiederholungs"-Warteschlange genannte Warteschlange hält Teilnehmernachrichten, die schon zur Mobileinheit übertragen, aber nicht empfangen worden sind oder die fehlerhaft von der Mobileinheit empfangen worden sind. Die Priorität für Übertragung über den Luftweg wird den Teilnehmernachrichten in der Wiederholungswarteschlange erteilt.
Eine Übertragung über den Luftweg kann mehrere Teilnehmernachrichtensegmente aus der Wiederholungswarteschlange zuzüglich einem Nachrichtensegment aus der Warteschlange für neue Daten enthalten. Durch diese Fähigkeit wird die Luftschnittstellenkapazität optimal genutzt. Die Nachrichten aus der Wiederholungswarteschlange werden zuerst in den Luftschnittstellenrahmen verpackt und weisen eine RLP-Folgenummer zuzüglich einer Länge (in Einheiten von einer Schritteinheit der RLP-Folgenummer zugeteilten Byte) auf. Das Teilnehmernachrichtensegment aus der Warteschlange für neue Daten enthält eine RLP-Folgenummer und wird zum Ende des Luftschnittstellenrahmens fortgesetzt.
Wenn eine Primärzweigübertragung eintritt, benutzt der gegenwärtige Primärzweig Flußsteuerung auf dem Back-End, um den entfernten Teil der RLP-Funktion daran zu hindern, Daten zu einem Verbindungszweig zu senden, der dabei ist, seinen Zustand von Primärzweig zu sekundärem Verbindungszweig zu ändern. Der gegenwärtige Primärzweig gibt an den neuen Primärzweig die RLP-Folgenummer weiter, die alle noch in der Warteschlange für neue Daten verbleibenden neuen Teilnehmerdaten darstellt. Wenn die Primärzweig-Übertragungsoperation abgeschlossen ist, informiert der neue primäre Verbindungszweig den entfernten Teil der RLP-Funktion über seine Adresse und entfernt die Back-End-Flußsteuerung. Bei diesem Vorgang informiert der neue Primärzweig auch die entfernte RLP-Funktion über die Folgenummer, mit der das Senden von neuen Teilnehmernachrichten zu beginnen ist. Im Effekt sendet daher die entfernte RLP-Funktion die Teilnehmerdaten, die von dem alten Primärzweig noch nicht übertragen worden sind, zum neuen Primärzweig. Mit dieser Fähigkeit wird vermieden, daß der alte Primärzweig seine nichtgesendeten Daten zum neuen Primärzweig sendet, wodurch Transportzeit und Nutzung gespart wird. (Ein derartiger Zelle-Zelle-Transport wäre erforderlich, wenn beide Teile der netzbasierenden RLP-Funktion in der Basisstation abliefen. Entweder wäre die Primärzweigübertragungsfähigkeit nicht Teil der Implementierung und die Lösung müßte allgemein erfordern, daß Zelle-Zelle-Teilnehmerdatentransport stattfände, oder die Primärzweigübertragungsfähigkeit wäre in die Implementierung eingebaut, aber zusätzliche Wechselwirkungen zwischen Zellen und eine Rahmenwähl/Verteilungsfunktion wäre erforderlich, damit das System funktioniert.)
Sowohl Zeichengabe als auch Teilnehmernachrichtenübertragung über die Luftschnittstelle in der Abwärtsrichtung (zur Mobileinheit) werden im Simplexmodus von einem einzigen Verbindungszweig aus durchgeführt. Als Alternative finden Zeichengabe und Teilnehmernachrichtenübertragung in der Aufwärtsrichtung (zur Basisstation und FSD-Funktion) allgemein unter Verwendung von mehreren Verbindungszweigen in sanfter Weiterschaltung statt. Der in einem Abwärtsstreckenkanal punktierte Leistungsregelungsunterkanal zum Regeln der Aufwärts-Sendeleistung der Mobileinheit muß wie oben beschrieben von den fest zugeordneten Abwärts-Luftschnittstellenkanälen entkoppelt sein.
Die FSD-Funktion zusammen mit dem entfernten Teil der netzbasierenden RLP-Funktion bilden eine Serveranwendung, die der hochratigen Paketdatenverbindung bei dem ersten Aufbau der Verbindung zugewiesen wird. Diese Serverinstanz wird nicht geändert, ungeachtet dessen, ob der Mobilteilnehmer lange Zeiten lang inaktiv bleibt oder ob Primärzweigübertragung eintritt. Dieser Server ist stets bereit, Daten vom Netz zur Verteilung zum Primärzweig zur Übertragung zum Mobilteilnehmer anzunehmen und ist stets bereit, Teilnehmernachrichten aus irgendeinem der Zweige der sanften Weiterschaltung zu empfangen, die Teil der Verbindung sind. Nach erster Initialisierung ist keine Zeit zur Initialisierung der Mobileinheit erforderlich, selbst wenn der Teilnehmer nach einer langen Ruhezeitdauer neu aktiviert wird.
Teilnehmernachrichten auf der Aufwärtsstrecke von der Mobileinheit können am FSD/RLP-Server (bzw. der FSD/RLP-Funktion) aus mehreren Zweigen zu Zeiten ankommen, die sich weit voneinander unterscheiden. Jede richtig an einem beliebigen Zweig empfangene Teilnehmernachricht wird von der FSD-Funktion angenommen, da die RLP-Funktion Nachrichtenduplikate verwirft.
In den von den Verbindungszweigen gesendeten Teilnehmernachrichten auf der Aufwärtsstrecke ist sowohl eine RLP-Folgenummer als auch ein Teil des Wertes der GPS-Zeit eingebettet. Die RLP-Folgenummer wird von der RLP-Funktion zum Erkennen von fehlenden Nachrichten oder Nachrichtenduplikaten benutzt. Die GPS-Zeit wird von der FSD-Funktion dazu benutzt, ein oder mehrere Back-End-Nutzpakete mit der Übertragungszeit der Informationen über die Luftschnittstelle zuzuordnen. Der maximale Umfang der Back-End-Paketübertragungen unterscheidet sich im allgemeinen von der Anzahl von Teilnehmerinformationselementen (d.h. Byte), die in einen 20-msek-Luftschnittstellenrahmen passen können. Daher kann ein Luftschnittstellenrahmen von Teilnehmerdaten bei seiner Übertragung zur FSD/RLP-Funktion mehr als ein Paket auf der Back-End-Einrichtung belegen. Die Luftschnittstellen-Rahmenrate und Güteanzeiger werden bei der FSD-Funktion zur Berechnung eines Sollwerts, des sogenannten ROLPC-Werts benutzt, der zu allen Verbindungszweigen zurückgesandt wird, so daß sie die durch die Mobileinheit übertragene Leistung regeln können.
Zur richtigen Berechnung des ROLPC-Sollwerts muß die Berechnung bestimmen, wann alle Zweige denselben Luftschnittstellenrahmen fehlerhaft empfangen. Bei leitungsvermittelten Diensten sind Informationen auf dem verkehrtragenden Luftschnittstellenkanal immer vorhanden, aber bei einem hochratigen Paketdatendienst sind die Teilnehmernachrichtenübertragungen diskontinuierlich. Der primäre Verbindungszweig weiß immer, wann ein Zusatzkanal zugewiesen ist und kann daher einen Back-End-Rahmen mit einem Löschungsanzeiger erzeugen (d.h. ein Luftschnittstellenrahmen war erwartet, wurde aber nicht empfangen oder fehlerhaft empfangen), zusätzlich eines GPS-Zeitstempels. Wenn kein anderer Zweig eine korrekte Luftschnittstellennachricht mit der gleichen GPS-Zeit über das Back-End abgibt, benutzt die ROLPC-Berechnungsfunktion an der FSD-Funktion eine Löschung für die Berechnung.
Das auf dem Back-End zwischen der Basisstation und der FSD/RLP-Funktion benutzte Protokoll weist getrennte Adressen für Teilnehmernachrichtenübertragung und für Basisstation-Basisstation-Kommunikationen und für die Übermittlung von Mobileinheitenzeichengabe auf. Wenn die FSD-Funktion ein Back-End-Paket mit der für die Zeichengabekommunikationen der Mobileinheit benutzten Adresse empfängt, wird die Nachricht zur primären Basisstation weitergeleitet. (Die primäre Basisstation ist für die Auslegung und die Antwort auf die Zeichengabenachrichten von der Mobileinheit verantwortlich. Diese Nachrichten werden von allen Zweigen über die Luftschnittstelle empfangen, müssen aber zum Primärzweig zurückübertragen werden, falls der Empfang der Luftschnittstellenübertragung von der Mobileinheit am Primärzweig fehlerhaft ist.) Wenn die FSD-Funktion ein Back-End-Paket mit der für Basisstation-Basisstation-Kommunikation benutzten Adresse empfängt, leitet sie die Nachricht zu dem oder den im Nachrichtenhauptteil angegebenen Verbindungszweig bzw. -zweigen weiter. Wenn die FSD-Funktion eine Back-End-Nachricht mit der Adresse von Teilnehmernachrichtenübertragung empfängt, leitet sie die Nachricht zu ihrer zugehörigen RLP-Funktion weiter.
Wenn der Mobileinheit ein Luftschnittstellenkanal für die Zeichengabe zugewiesen ist (d.h. entweder ein F-FCH oder ein F-DCCH), bewirken zum Primärzweig von der FSD/RLP-Funktion weitergeleitete Daten das Senden einer Steuerungsnachricht zur Mobileinheit mit dem Codepunkt des F-SCH, der die Teilnehmernachricht führen soll. Da keine Koordination mit dem Primärzweig notwendig ist, ehe die FSD/RLP-Funktion die Teilnehmernachricht sendet, wird die Reaktivierungszeit für diese Abwärts-Übertragung minimiert. Wenn kein Teilnehmernachrichtenaustausch im Gang sind, informiert die Mobileinheit weiterhin den Primärzweig über ihre Pilotstärkenmessung, sollte eine andere Basisstation zu der mit dem stärksten Signal am Standort der Mobileinheit werden. Gegebenenfalls tritt eine Primärzweigübertragung ein und die Reaktivierungszeit zum Senden von neuen Daten zum Mobilteilnehmer ist wiederum minimiert.
Wenn der Mobilteilnehmer Daten in der Aufwärtsrichtung zu senden hat und der Teilnehmer gegenwärtig einen Zeichengabe-Luftschnittstellenkanal auf der Aufwärtsstrecke zu den Verbindungszweigen zugewiesen ist, kann der Teilnehmer entweder sofort mit dem Senden der Daten unter Verwendung des R-FCH oder R-DCCH beginnen (je nachdem, welcher zugewiesen ist), oder er kann eine Zeichengabenachricht senden, die die Zuweisung eines Luftschnittstellenkanals mit höherer Rate anfordert. Die Mobileinheit kann weiterhin den Zeichengabekanal zur Übertragung von Teilnehmerdaten benutzen, bis sie die Zuweisung des höherratigen Luftschnittstellenkanals empfängt. Durch diesen Mechanismus wird die Reaktivierungsverzögerung für Austausche auf der Aufwärtsstrecke minimiert, wenn die Mobileinheit einen zugewiesenen Zeichengabe-Luftschnittstellenkanal aufweist.
Wenn die Mobileinheit nicht auf irgendeinem Luftschnittstellenkanal aktiv ist und der Primärzweig Teilnehmernachrichten von der FSD/RLP-Funktion empfängt, benutzt der Primärzweig einen Luftschnittstellenkanal zur gemeinsamen Zeichengabe auf der Abwärtsstrecke zur Zuweisung eines F-SCH zur Mobileinheit. Dem folgen Übertragungen zum Mobilteilnehmer. Da es keine Verhandlungswechselwirkungen zwischen dem Primärzweig und der FSD/RLP-Funktion und keine. Verhandlungswechselwirkungen unter den Verbindungszweigen gibt (Übertragungen in der Abwärtsrichtung sind simplex, nur vom Primärzweig), ist die Reaktivierungszeit minimiert.
Wenn die Mobileinheit nicht auf irgendeinem Luftschnittstellenkanal aktive ist und der Mobilteilnehmer Daten zum Netz zu senden hat, sendet er eine Zeichengabenachricht über einen gemeinsamen Zeichengabekanal auf der Aufwärtsstrecke mit der Anforderung einer Zuweisung von Aufwärts-Luftschnittstellenkanälen für seine Datenübertragung. Sobald diese zugewiesen sind, kann die Mobileinheit wie oben besprochen mit ihrer Datenübertragung beginnen. Es ist keine Synchronisierung mit der FSD-Funktion durchzuführen, und es sind keine Initialisierungen erforderlich. Back-End-Kommunikationen fügen daher der Teilnehmerreaktivierungszeit keine Verzögerung hinzu.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit drahtlosen IS-95-CDMA-Systemen beschrieben worden ist, versteht sich, daß die vorliegende Erfindung in drahtlosen CDMA-Systemen implementiert werden könnte, die anderen Standards als der Gruppe von IS-95-Standards entsprechen, z.B. der Gruppe von ETSI-Standards (European Telecommunication Standard Institute). Auf ähnliche Weise kann die vorliegende Erfindung in anderen drahtlosen Systemen als CDMA-Systemen wie beispielsweise FDMA- (frequency division multiple access) oder TDMA- (time division multiple access) Systemen.
Weiterhin versteht sich, daß verschiedene Änderungen der Einzelheiten, Materialien und Anordnungen der Teile, die zur Erläuterung der Beschaffenheit der vorliegenden Erfindung beschrieben und dargestellt worden sind, vom Fachmann durchgeführt werden können, ohne daß dadurch der durch die folgenden Ansprüche definierte Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.

Claims

Drahtloses Kommunikationsverfahren mit folgenden Schritten: (a) Empfangen von Abwärtsstreckendaten an einer Datenverteilungsfunktion (IWF) eines drahtlosen Kommunikationssystems; (b) Übertragen der Abwärtsstreckendaten von der Datenverteilungsfunktion zu einer ersten Basisstation (BS) des drahtlosen Kommunikationssystems und (c) Übertragen der Abwärtsstreckendaten von der ersten Basisstation über eine Luftschnittstelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwärtsstreckendaten von der Datenverteilungsfunktion nur zur ersten Basisstation übertragen werden, an der Datenverteilungsfunktion eine Funktionalität zum Steuern der Weiterübertragung von Abwärtsstreckendaten über die Luftschnittstelle implementiert ist und an der ersten Basisstation eine Funktionalität für die Segmentierung neuer Abwärtsstreckendaten zur Übertragung über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Drahtloses Kommunikationssystem mit einer mit einer ersten Basisstation (BS) in Verbindung stehenden Datenverteilungsfunktion (IWF), wobei die Datenverteilungsfunktion konfiguriert ist, (a) Abwärtsstreckendaten zu empfangen und (b) die Abwärtsstreckendaten zur ersten Basisstation zu übertragen und die erste Basisstation konfiguriert ist, die Abwärtsstreckendaten über eine Luftschnittstelle zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß das System so konfiguriert ist, daß die Abwärtsstreckendaten von der Datenverteilungsfunktion nur zur ersten Basisstation übertragen werden, an der Datenverteilungsfunktion eine Funktionalität zum Steuern der Weiterübertragung von Abwärtsstreckendaten über die Luftschnittstelle implementiert ist und an der ersten Basisstation eine Funktionalität zur Segmentierung neuer Abwärtsstreckendaten zur Übertragung über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Basisstation (BS) für ein drahtloses Kommunikationssystem, wobei die Basisstation konfiguriert ist, (a) Abwärtsstreckendaten zu empfangen und (b) die Abwärtsstreckendaten über eine Luftschnittstelle zu übertragen, (c) dadurch gekennzeichnet, daß sie so konfiguriert ist, daß an der Basisstation eine Funktionalität zur Segmentierung neuer Abwärtsstreckendaten zur Übertragung über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei an der ersten Basisstation eine Funktionalität zur Rahmenbildung auf der Bitübertragungsschicht, Fehlererkennung und Korrektur von Luftschnittstellenübertragungen, Kanalcodierung und Verschlüsselung für Abwärtsstreckendaten implementiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei die Basisstation die Abwärtsstreckendaten in einzeln adressierbaren Dateneinheiten empfängt.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei an der Basisstation eine Funktionalität zur Neusegmentierung von weiterübertragenen Abwärtsstreckendaten zur Übertragung über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei an der ersten Basisstation eine Funktionalität zum Multiplexen segmentierter neuer Abwärtsstreckendaten und neusegmentierter weiterübertragener Abwärtsstreckendaten zur Übertragung über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei an der ersten Basisstation eine Funktionalität zum Multiplexen mehrerer Ströme von Abwärtsstreckendaten zur Übertragung über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei an der ersten Basisstation eine Funktionalität für die Zeitplanung von Übertragungen über die Luftschnittstelle implementiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, System nach Anspruch 2 oder Basisstation nach Anspruch 3, wobei an der ersten Basisstation eine Funktionalität zur Bestimmung von Luftschnittstellen-Übertragungsraten zum Teilen von Bandbreite der Luftschnittstelle unter mehreren Datenströmen implementiert ist.