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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein drahtloses Zugangsnetz,
welches ATM in einer Festnetzinfrastruktur verwendet, und insbesondere
das Verwenden der Kopffelder einer ATM-Zelle auf eine wirksame Art
und Weise vom Gesichtspunkt der Datenübertragung in Verbindung mit
dem drahtlosen Verbindungssegment.
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Der
asynchrone Übertragungsmodus
(ATM für
engl. Asynchronous Transfer Mode) wird stark als ein Kandidat für das schnelle
Datenübertragungssystem
der Zukunft z.B. in diensteintegrierenden Breitbanddigitalnetzen
(B-ISDN für
engl. Broadband Integrated Services Digital Network) und in der
gegenseitigen Kommunikation von Informationsübertragungsgeräten im Allgemeinen
angeboten. Das Netz besteht aus Knoten und Endgeräten und
den Verbindungen dazwischen. Im ATM-Netz werden Informationen in
digitaler Form als Zellen transportiert, welche jeweils eine so
genannte Nutzlast von 48 Bytes und einen Kopfteil von 5 Bytes enthalten.
Um die Menge der Kopfinformationen so klein als möglich zu
halten, sind in den Köpfen
keine vollständigen
Informationen über
die Leitwegsteuerung zwischen dem Sende- und dem Empfangsgerät, sondern
nur Informationen über
den virtuellen Pfad und den virtuellen Kanal, auf welchen die betreffenden
Daten transportiert werden, enthalten. Die Knoten des Netzes enthalten
die erforderlichen Leitweginformationen, gemäß welchen die entsprechenden
Kennungen des virtuellen Pfads beziehungsweise des virtuellen Kanals
als Adressen zum nächsten
Knoten interpretiert werden.
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Die
Verwendung des Zellkopfs ist in den Spezifikationen des ATM-Konzepts
genau spezifiziert. Der Kopf umfasst eine Kennung des virtuellen Pfads
(VPI für
engl. Virtual Path Identifier) von 8 bis 12 Bits, eine Kennung des
virtuellen Kanals (VCI für engl.
Virtual Channel Identifier) von 16 Bits, eine generische Flusssteuerung
(GFC für
engl. Generic Flow Control) von 0 bis 4 Bits, 3 Bits, um die Art
der Nutzlast auszudrücken,
ein Bit, um die Prioritätsklasse
der Zelle auszudrücken,
und 8 Bits, welche einen Fehlerkorrekturcode, der gemäß dem Rest
des Zellkopfs berechnet wird.
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Herkömmlicherweise
wurden ATM-Verbindungen als feste drahtgebundene oder Glasfaserverbindungen
angesehen. Es ist jedoch zu erkennen, dass bei den Datenübertragungslösungen der
Zukunft die Endgeräte
mit derselben Mobilität
und Unabhängigkeit
von den festen Verbindungen versehen werden müssen, über welche die Mobiltelefone
von Zellularnetzen bereits jetzt verfügen. Aufgrund seiner Funktionalität und flexiblen
Veränderlichkeit
ist das drahtlose Zugangsnetz der zellularen Art auch in der Zukunft
eine nahe liegende Architektur. Ein typisches Zellularnetz umfasst
mehrere Basisfunkstationen (BTS für engl. Base Transceiver Stations),
die für
gewöhnlich über die
Basisstationssteuerung (BSC für engl.
Base Station Controller) mit der Mobilvermittlungseinrichtung (MSC
für engl.
Mobile Switching Center) verbunden sind. Ein großräumiges Zellularnetz weist zahlreiche
Mobilvermittlungseinrichtungen und ihre untergeordneten Basisfunkstationen
und Basisstationssteuerungen auf. Der Versorgungsbereich oder, mit
anderen Worten, der geografische Bereich jeder Basisstation, in
dem die Endgeräte
eine Funkverbindung mit der Basisstation haben können, wird eine Zelle genannt.
Um jedoch Verwechslungen zu vermeiden, bezieht sich das Wort Zelle
in dieser Patentanmeldung nur auf die Einheit der zu transportierenden
Daten gemäß den Spezifikationen
des ATM-Systems, deren Länge
53 Bytes beträgt.
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Der
Teil des Datenübertragungsnetzes,
in dem eine drahtlose Verbindung für den Datentransport unerlässlich ist,
wird drahtloses Zugangssystem (WAS für engl. Wireless Access System)
oder Funkzugangssystem, wenn Funkverbindungen verwendet werden,
genannt. Wenn ein zellulares Funknetz mit dem ATM-Netz mit drahtgebundener
Verbindung verbunden wird, umfasst das Funkzugangssystem, das allgemein
spezifiziert ist, die Datenübertragungssegmente
vom Endgerät
bis zu dem Punkt, von dem der Transport ohne jegliche Änderungen
an den allgemeinen ATM-Spezifikationen weitergeleitet wird. Das drahtlose
Zugangssystem umfasst im Allgemeinen z.B. Endgeräte, Basisstationen und eine
Basisstationssteuerung, wobei die Letztere eine drahtgebundene Verbindung
mit dem allgemeinen ATM-Netz aufweist. Aufgrund der Mobilität der Endgeräte und des
Charakters der zu übertragenden
Daten ist es notwendig, innerhalb des Funkzugangssystems zusätzliche
Informationen zu übertragen,
welche in den Zellspezifikationen des ATM-Systems nicht gesondert
spezifiziert sind. Die zusätzlichen
Informationen sind z.B. mit der Makrodiversität oder, mit anderen Worten,
dem gleichzeitigen Leiten der Verbindung entlang mehrerer paralleler
Pfade, mit der Weiterschaltfunktion zum Wechseln der Basisstation
und, im Falle einer Telefonverbindung, mit dem Verdichten von Sprachdaten
verbunden. Das Problem ist, wie diese Daten innerhalb des Funkzugangssystems
auf die wirksamste Art und Weise ohne unnötige Verzögerungen und Vergeudung von
Betriebsmitteln transportiert werden. Außerdem erfordern die Makrodiversität und die
Weiterschaltfunktionen irgendeine Art von Synchronisierung zwischen
den Zellen, die über verschiedene
Basisstationen übertragen
werden, da das ATM-System an sich keinerlei Mechanismen zum Korrigieren
von Fehlern aufweist, die aus Zellverlusten oder aus Änderungen
in ihrer gegenseitigen Reihenfolge entstehen. Fehler auf der Zellebene haben
die Auswirkung, dass die Datenstruktur, die auf irgendeiner höheren Schicht
festgelegt ist und mehrere Zellen (PDU, Protokolldateneinheit nach engl.
Protocol Data Unit) umfasst, als inkorrekt gemeldet und abgelehnt
wird, woraufhin vielleicht sehr viele korrekte Zellen wieder übertragen
werden müssen.
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Aus
der Patentschrift
EP 366 342 (AT & T) ist eine Prozedur
bekannt, gemäß der die
Daten in einem über
Funk verbundenen Zellularnetz als Zellen transportiert werden, und
im Kopfteil jeder Zelle sind ein unveränderlicher Teil, der unabhängig von
den Änderungen
in der Leitwegsteuerung unverändert bleibt,
und ein veränderlicher
Teil, dessen Inhalte in Verbindung mit der Basisstationsweiterschaltung oder
irgendwelchen anderen Änderungen
der Leitwegsteuerung geändert
werden, vorhanden. In der Schrift wird erklärt, dass die Anordnung die
Basisstationsweiterschaltung leichter machen kann, aber die Entlastung
ist nur auf die Leitwegdefinition ausgerichtet. Eine gleiche Art
von Prozedur wird in der Patentanmeldung
EP 577 959 (Roke Manor Research Ltd.)
dargelegt, wobei sie insbesondere auf das ATM-Netz ausgerichtet
ist. Hierbei ist der unveränderliche
Teil des Zellkopfs das so genannte VCI-Feld (Kennung des virtuellen Kanals),
und der veränderliche
Teil ist das so genannte VPI-Feld (Kennung des virtuellen Pfads).
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Aus
dem Artikel „LAN
Emulation on an ATM Network" von
Hong Linh Truong, IEEE Communications Magazine, Mai 1995, ist ein
Kurzadressierungsverfahren bekannt, gemäß dem ein Adressraum von nur
12 Bits in der Emulation eines lokalen Datennetzes verwendet werden
kann. In der Schrift wird vorgeschlagen, dass die Anzahl von 4.096
potenziellen Adressen von Bits für
die Anforderungen eines kleinen lokalen Datennetzes ausreicht, derart
dass das VPI-Feld der ATM-Zelle in seiner langen Form als eine Adresse
verwendet werden kann. Die Kurzadressierungsdaten allein sind zum
Transportieren der zuvor genannten zusätzlichen Daten jedoch nicht
genug. Es wurde vorgeschlagen, dass zum Transportieren der zusätzlichen
Daten der Nutzlastteil der ATM-Zellen verwendet werden würde, aber
da dadurch der Anteil der zu übertragenden
tatsächlichen Daten
verringert wird, leidet der Wirkungsgrad des Verfahrens darunter.
Es wurde auch vorgeschlagen, dass in der Funkverbindung zwei verschiedene
Kanäle
zum Transportieren der zusätzlichen
Daten beziehungsweise der zu übertragenden
tatsächlichen Daten
verwendet werden würden.
Dies vergeudet auch die Betriebsmittel des Systems, und außerdem ist
es nicht möglich,
die Daten, die speziell an eine bestimmte ATM-Zelle adressiert sind,
genau zu übertragen.
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Aus
dem Artikel „BAHAMA:
A Boradband Ad-Hoc Wireless ATM Local-Area Network" von K. Y. Eng et
al., Proc. ICC 95, 18. bis 22. Juni 1995, Seattle, ist eine Prozedur
bekannt, wobei das GFC-Feld, das im Kopfteil der ATM-Zellen enthalten
ist, zum Realisieren der Reihenfolgenummerierung, die auf eine Zelle
zutrifft, verwendet wird. Die Absicht ist, das Synchronisieren und
Vereinigen der Zellströme,
die entlang zweier paralleler Kanäle zu einem bestimmten Vereinigungspunkt
kommen, zu unterstützen.
Die Nummerierung der Zellen ist insbesondere auf eine eindeutige
Identifizierung der Zellen ausgerichtet, derart dass die Zellen
durch das Vereinigen von Zellströmen
nicht verdoppelt werden oder verloren gehen und ihre Reihenfolge
unverändert
bleibt. Die Nummerierung allein ist zum Transportieren aller notwendigen
zusätzlichen
Daten jedoch nicht genug, und durch die vier Bits des GFC-Feldes
kann ohnehin nur eine sehr begrenzte Menge von Informationen transportiert
werden.
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Ein
Dokument EP-A-679 042 (Roke Manor Research Limited) offenbart bekanntlich
eine Anordnung, wobei die Funktionen des VPI- und des VCI-Feldes
für die
Erfordernisse einer Verbindung mit Makrodiversität vertauscht wurden. Normalerweise
definiert eine VPI ein „Rohr", in dem mehrere
VCIs vorhanden sind, aber in diesem Dokument bildet die VCI eine „Schirmkennung" innerhalb der festen
Teile des Funkzugangsnetzes, unter der die VPIs die Teilpfade zu
und von den verschiedenen Basisstationen identifizieren.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen,
in dem die Datenübertragung
innerhalb des Funkzugangssystems in Verbindung mit dem ATM-Netz
wirksam ausgeführt wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zum Verbesserern der Verwendung der Basisstationsweiterschaltungs-
und Makrodiversitätsoperationen
in dieser Art von Funkzugangssystem bereitzustellen. Eine weitere
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät zum Realisieren dieser Art
von Verfahren bereitzustellen.
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Die
Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch Verwenden einer
Kurzadressierung innerhalb des Funkzugangssystems und durch Anordnen
der zusätzlichen Informationen
in Bezug auf die Verbindung und die Zelle im VCI-Feld der ATM-Zellen erreicht.
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Das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist durch die Merkmale gekennzeichnet, die im kennzeichnenden
Teil des unabhängigen
Patentanspruchs, der an ein Verfahren gerichtet ist, dargelegt sind.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Vermittlungsanlage zum Übertragen
von Daten in einer Zellform zwischen einem Netzsystem mit drahtgebundener Verbindung
und einem wenigstens teilweise über Funk
verbundenen Funkzugangssystem in einem Telekommunikationssystem.
Die Vermittlungsanlage ist durch die Merkmale gekennzeichnet, die
im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs, der an eine
Vermittlungsanlage gerichtet ist, dargelegt sind.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Idee, dass ein Kurzadressierungsschema
innerhalb des Funkzugangssystems verwendet werden kann und zusätzliche
Informationen in Bezug auf die Verbindung und/oder die Zelle, die
zum Steuern der Operationen notwendig sind, die für das Funkzugangssegment
charakteristisch sind, dem Raum von 16 Bits hinzugefügt werden
können,
der demnach im Kopf jeder Zelle frei gelassen wird. Wenn die Zellen vom
Funkzugangssystem zum tatsächlichen ATM-Netz
weitergeleitet werden, werden ihre Köpfe gemäß der üblichen ATM-Adressierung geändert. Gleichzeitig
werden die Daten, die auf eine Zelle zutreffen, zum Synchronisieren
der Zellströme,
die entlang verschiedener Leitwege empfangen werden, und zum Sichern
der bestmöglichen
Verbindungsqualität
verwendet.
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Das
VCI-Feld wird gemäß der vorliegenden Erfindung
wenigstens bei der Informationsübertragung
zwischen den Basisstationen und der Basisstationssteuerung, die
Teile des Funkzugangssystems sind, verwendet. Über die Funkschnittstelle zwischen der
Basisstation und dem Endgerät
werden die zusätzlichen
Daten entweder auf dieselbe Art und Weise im VCI-Feld der ATM-Zellen
oder auf eine bestimmte Art und Weise, die für die betreffende Funkschnittstelle
charakteristisch ist, transportiert. Zum Beispiel können in
einem Funkzugangssystem, das einen zeitgestaffelten Vielfachzugriff
(TDMA für
engl. Time Division Multiplex Access) verwendet, die zusätzlichen
Daten für
einen Zeitschlitz spezifisch sein, wodurch ihre Position durch das
Protokoll des betreffenden Funkzugangssystems festgelegt wird.
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Mithilfe
der vorliegenden Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass der gesamte
Nutzlastteil der ATM-Zellen für
die zu übertragenden
tatsächlichen Daten
reserviert werden kann. Überdies
ist, da die zusätzlichen
Daten im Kopfteil der Zellen angeordnet sind, für welchen ein Korrekturcode
gemäß den ATM-Spezifikationen
berechnet wird, die Übertragung
der zusätzlichen
Daten sicherer als in dem Fall, in dem sie im Nutzlastteil der Zellen übertragen
werden. Außerdem
können
die zusätzlichen
Daten, da sie je Zelle festgelegt werden können, zum Identifizieren der
Zellen verwendet werden, was im ATM-System mit Ausnahme der AAL1-Ebenen-Nummerierung
von 0 bis 5 im Allgemeinen nicht möglich ist. In diesem Fall ist
die Basisstationssteuerung oder irgendein anderes Vermittlungsmittel,
dessen Aufgabe es ist, die Zellströme zu vereinigen, die aufgrund der
Makrodiversität
entlang zweier verschiedener Wege geleitet wurden, imstande, die
Zellen zu synchronisieren, derart dass keine Zellen verloren gehen oder
verdoppelt werden und dass die gegenseitige Reihenfolge der Zellen
nicht geändert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden unter Bezugnahme auf
die beispielhaften bevorzugten Ausführungsformen und beiliegenden Zeichnungen
ausführlicher
beschrieben, wobei
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1 ein
Telekommunikationssystem veranschaulicht, in dem das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann,
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2a veranschaulicht
eine Zellbezugsprozedur gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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2b veranschaulicht
eine andere Bezugsprozedur in der Ausführungsform von 2a, und
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3 veranschaulicht
das Telekommunikationssystem gemäß 1 ausführlicher.
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In
den Figuren werden die entsprechenden Elemente durch dieselben Bezugszeichen
und Symbole identifiziert.
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In 1 ist
ein Telekommunikationssystem veranschaulicht, das eine Basisstationssteuerung BSC,
drei Basisstationen BTS1, BTS2 und BTS3 und ein Endgerät MT umfasst.
Die Basisstationen weisen eine drahtgebundene Verbindung mit der
Basisstationssteuerung auf, welche ihrerseits eine drahtgebundene
Verbindung mit dem allgemeinen ATM-Netz aufweist. Das Endgerät weist
eine Funkverbindung mit wenigstens einer Basisstation auf. Im Falle
von 1 wird eine Makrodiversität angewendet, derart dass das
Endgerät
MT eine Verbindung mit zwei Basisstationen BTS2 und BTS3 aufweist,
welche die Daten an die Basisstationssteuerung BSC weiter übertragen,
welche als ein Vereinigungspunkt dient. Demnach ist es vorteilhaft,
die ATM-Zellen, die entlang verschiedener Pfade zu transportieren
sind, zu nummerieren, derart dass im Vereinigungspunkt beurteilt
werden kann, welche Zellen einander entsprechen. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ordnet das Endgerät
einige Kennungen, bei welchen es sich zum Beispiel um eine zyklisch wiederholte
Reihenfolgenummer, die auf eine Zelle zutrifft, und seine eigene
MTI (Kennung des Mobilendgeräts
nach engl. Mobile Terminal Identifier) handelt, in den Daten an,
die über
die Funkschnittstelle zu übertragen
sind. Die Daten, die über
die Funkschnittstelle zu übertragen
sind, können
bereits in der Form von ATM-Zellen sein oder sie können irgendeinem
der Funkübertragungsprotokolle,
die auf dem Fachgebiet bekannt sind, entsprechen. Im letzteren Fall
werden die ATM-Zellen nicht gebildet, bis sie in den Basisstationen
BTS2 und BTS3 sind, wodurch das Kurzadressierungsschema angewendet
wird und die Reihenfolgenummer, die auf eine Zelle zutrifft, und
die Kennung des Mobilendgeräts
MIT, die über die
Funkschnittstelle empfangen wird, durch die Basisstationen im verfügbaren VCI-Feld
der Zellen angeordnet werden.
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Außerdem messen
die Basisstationen die Qualität
der ankommenden Zellen, was hierin insbesondere die Korrektheit
der Daten bedeutet. Infolge der verschiedenen Übertragungsumstände enthalten die
Daten, die durch verschiedene Basisstationen empfangen werden, eine
unterschiedliche Menge von Fehlern. Die Basisstationen BTS2 und
BTS3 ordnen vorzugsweise einen Qualitätsfaktor, der die Qualität der ankommenden
Daten anzeigt, im VCI-Feld jener
Zellen an, die zur Basisstationssteuerung BSC weitergeleitet werden,
die den Qualitätsindikator
in den Zellen, die über
verschiedene Leitwege empfangen werden, vergleichen und die beste
der Zellen wählen
kann.
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Beim
Nummerieren der Zellen ist es jedoch oft nicht praktisch, jede Zelle
gesondert zu nummerieren. In diesem Fall kann ein Verfahren verwendet werden,
das in 2a und 2b beschrieben
wird. Der Zellstrom 30 wird in Gruppen aufgeteilt, von
welchen die Gruppen 31, 32, 33 und 34 in 2a und 2b dargestellt
sind, wobei jede Gruppe vier Zellen aufweist. Die Erfindung verlangt
nicht wirklich, dass die Gruppen eine gleiche Anzahl von Zellen
aufweisen sollen oder dass die Gruppen in Reihenfolge sein sollen,
im Gegenteil, die Größe der Gruppen kann
variieren, und sie können
im Zellstrom auf verschiedene Arten und Weisen verschachtelt sein.
Die Erfindung ist jedoch in der Form, die in 2a und 2b veranschaulicht,
am besten zu verstehen.
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Die
erste Zelle der Gruppen 31 bis 34 (in den Figuren
die Zelle rechts) ist die so genannte Zählerzelle, wobei ihr VCI-Feld
(in den Figuren nicht gesondert dargestellt) eine fortlaufende Reihenfolgenummer
enthält.
Der Zyklus des Zählers,
das heißt
der Wert, nach dem die Reihenfolgenummer wieder zum Anfang zurückkehrt,
hängt von
der Anzahl von Bits ab, die zu diesem Zweck verwendet werden. In
der Ausführungsform
gemäß den Figuren
werden vier Bits zum Ausdrücken
der Reihenfolgenummer verwendet, wobei die Zählerwerte von 1 bis 15 variieren, einschließlich der
Grenzwerte. In den anderen Zellen der Gruppen sind die Zählerbits
null, oder sie können dieselben
wie jene in der ersten Zelle der Gruppe sein. In den Figuren zeigt
die Zahl in jeder Zelle den Wert der Zählerbits der betreffenden Zelle
an. Durch Einstellen dieser auf null in anderen als der ersten Zelle
der Gruppe kann die erste Zelle der Gruppe leichter erkannt werden.
Ein bestimmter Wert der Zählerbits
wird so verstanden, dass er sich auf die ganze Zellgruppe bezieht.
Innerhalb der Gruppe ist es noch möglich, sich durch Anzeigen,
welche Zelle vom Beginn der Gruppe betroffen ist, gesondert auf eine
bestimmte Zelle zu beziehen. Die Zellen selbst enthalten keine Informationen über ihre
jeweiligen Reihenfolgenummern, derart dass auf die Zellnummer n
der Gruppe nur Bezug genommen werden kann, wenn keine Zelle der
ersten n – 1
Zellen verloren ging und wenn sich die Position der Zelle, auf die Bezug
genommen wird, in der Gruppe nicht geändert hat. Diese beiden Erfordernisse
sind Charakteristiken, die auch im ATM-System verlangt werden, derart
dass sie keine unzumutbaren zusätzlichen
Anforderungen an die Zuverlässigkeit
des Systems stellen.
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In 2a wird
die schattierte Zelle durch das Qualitätsmerkmal „Zähler = 2, dritte Zelle" identifiziert. In 2b wird
durch das Qualitätsmerkmal „Zähler = 2" auf die ganze Zellgruppe
Bezug genommen. Da die Gruppe mehrere Zellen aufweist, dauert die
Rückkehr
des Zählers
zurück
zum Beginn (vergleiche Gruppe 31 und 34) viel
länger,
als wenn jede Zelle gesondert mit einer Reihenfolgenummer von 0 bis
15 nummeriert wäre.
Durch das Nummerieren je Gruppe wird die Verwechslungsgefahr verringert,
die andernfalls aus der Tatsache, dass der Zyklus des Zählers ziemlich
kurz ist und es z.B. in einem bestimmten Puffer mehrere hundert
von Zellen gleichzeitig geben kann, entstehen würde.
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Zusätzlich zu
oder anstelle der regelmäßigen Reihenfolgenummerierung
sind auch andere Identifizierungsprozeduren anwendbar. Eine Möglichkeit
ist, zwischen allen Geräten
der Datenübertragung
im Voraus eine nicht wiederkehrende Zahlenfolge, z.B. die Dezimalen
von Pi, zu erzeugen und zu vereinbaren. Das Sendegerät gibt der
Reihe nach Zahlen der nicht wiederkehrenden Zahlenfolge als Kennungen
der bestimmten Zellen des Zellstroms an. Dann weiß das Empfangsgerät, dass,
wenn zum Beispiel ein bestimmter Punkt der Zahlenfolge die Zahlen „-3-8-2" enthält, den
ankommenden Zellen 3 und 8 in der Reihenfolge die Zelle 2 folgen
muss. Da die Wahrscheinlichkeit, dass zwei bestimmte Nummern in
einer nicht wiederkehrenden Zahlenfolge hintereinander auftreten,
etwa 1/100 ist, wird mit einer Kennung von einer Figur ein wirksamer
Zählerzyklus
von hundert Zellen erreicht.
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Im
Folgenden wird die Anwendung der Erfindung auf ein Datenübertragungssystem
unter Bezugnahme auf die detaillierte Veranschaulichung von 3 erklärt. Die
Beschreibung konzentriert sich insbesondere auf die Funktionsweise
des Basisstationstreibers BSC, der als ein Vereinigungspunkt fungiert.
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3 veranschaulicht
einen Teil des Speicherbereichs MEM des Basisstationstreibers BSC,
der zum Vereinigen und Synchronisieren der Zellströme verwendet
wird, die von den Endgeräten MT1
und MT2 über
verschiedene Basisstationen BTS1, BTS2 und BTS3 ankommen, und die
Logik LOG1 zum Steuern der Zellschreibens, sowie die Logik LOG2
zum Steuern des Auslesens davon. Die Figur veranschaulicht schematisch
auch mehrere zu übertragende
Zellen C1 bis C10, wobei der Klarheit halber nur jene Felder davon
dargestellt sind, die für die
Erfindung von Bedeutung sind. Die Felder jeder Zelle C1 bis C10
sind von links nach rechts die Kennung des Mobilendgeräts, die
Zellkennung beziehungsweise ein Wert, der die Qualität der ankommenden
Zelle anzeigt, wobei der Letzte der Zelle nicht hinzugefügt wird,
bis sie in der Basisstation BTS ist, welche die Korrektheit der
ankommenden Zelle misst. Wie bereits erwähnt, werden die Zellen nicht unbedingt
zwischen den Endgeräten
MT1 und MT2 und den Basisstationen BTS1 bis BTS3 an sich gemäß den Spezifikationen
des ATM-Systems übertragen,
sondern sie können
gemäß dem Übertragungsprotokoll,
das auf die Funkschnittstelle anwendbar ist, z.B. geteilt, vereinigt
und/oder verschachtelt werden.
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In 3 empfing
die Basisstation BTS1 die Zellen C1, C2 und C3 vom Endgerät MT1, das
durch die Zahl 1 im Feld der Kennung des Mobilendgeräts veranschaulicht
ist. Die Zellen sind die erste, die zweite und die dritte Zelle
der vorliegenden Zählfolge, aber
infolge eines Fehlers, der durch das Übertragen der zweiten Zelle
auftrat, und infolge der Wiederholungssendung haben die zweite Zelle
C3 und die dritte Zelle C2 den Platz im Zellstrom getauscht. Die Qualitätsklasse
der ersten Zelle C1 und der zweiten Zelle C3 ist 2, und die Qualitätsklasse
der dritten Zelle C2 ist 1. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass die
Zellqualität
oder, mit anderen Worten, ihre Korrektheit, umso besser ist, je
größer der
Wert ist, der ihre Qualitätsklasse
anzeigt. Zelle C4 und C6, welche durch das erste Endgerät MT1 gesendet
wurden, und Zelle C5, welche durch das zweite Endgerät MT2 gesendet
wurde, wurden über
die zweite Basisstation BTS2 empfangen. Zelle C7, welche durch das
zweite Endgerät
MT2 gesendet wurde, wurde über
die dritte Basisstation BTS3 empfangen.
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In
der Basisstationssteuerung BSC leitet die Logik LOG die Zellen an
die Speicherbereiche MEM1 und MEM2 weiter, die für die Verwendung der Endgeräte MT1 und
MT2 dynamisch reserviert sind. In der Ausführungsform von 3 wurden
die Speicherbereiche in Reihen und Spalten weiter aufgeteilt, derart dass
jede Reihe einer bestimmten Reihenfolgenummer entspricht und jede
Spalte einer bestimmten Qualitätsklasse
entspricht. Demnach werden Zelle C1 zur zweiten Spalte der ersten
Reihe im Speicherbereich MEM1, der zur Verwendung des Endgeräts MT1 reserviert
ist, Zelle C2 zur ersten Spalte der dritten Reihe in demselben Bereich
und Zelle C3 zur zweiten Spalte der zweiten Reihe weitergeleitet. Dementsprechend
wird Zelle C4 zur vierten Spalte der zweiten Reihe weitergeleitet,
und Zelle C6 wird zur dritten Spalte der dritten Reihe weitergeleitet.
Zelle C5 und C7 werden zu den Plätzen
im Speicherbereich MEM2 weitergeleitet, die durch ihre Reihenfolgebeziehungsweise
Qualitätsnummern
angezeigt werden und zur Verwendung des Endgeräts MT2 reserviert sind. Die
Weiterleitung der Zellen C8 bis C10 wird gemäß ihrer Qualitätsklasse
bestimmt, die durch den Empfang zu definieren ist.
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Die
Basisstationssteuerung BSC vereinigt die weiterzusendenden Zellströme derart,
dass die Logik LOG2 in der Reihe, welche jeder Reihenfolgenummer
entspricht, hintereinander den Wert ausliest, welcher der besten
Qualitätsklasse
entspricht. Zum Beispiel im Falle von 3 werden
die Zellen C1, C4 und C6 aus dem Speicher MEM in den Zellstrom ausgelesen,
um die Daten, die durch das Endgerät MT1 gesendet wurden, weiterzusenden.
In einer anderen möglichen
Ausführungsform,
welche nicht verlangt, dass so eine große Speicherkapazität für jedes
Endgerät
reserviert, ist nur eine Spalte je Endgerät im Speicher der Basisstationssteuerung
vorhanden, in dessen bestimmter Reihe die ankommende Zelle, welche
der Reihenfolgenummer der Reihe entspricht, nur in dem Fall gespeichert
wird, dass die betreffende Reihe noch leer ist oder die Qualitätsklasse der
neuen Zelle besser als die der bereits in der Reihe gespeicherten
Zelle ist. Also wird im letzteren Fall die Zelle mit einer besseren
Qualität
vorzugsweise gegenüber
der früheren
Zelle gespeichert, wodurch die frühere Zelle gelöscht wird.
Die Vier-Schritt-Qualitätsklassifizierung,
die in 3 veranschaulicht ist, ist nur als ein Beispiel
gemeint, und für
einen Fachmann ist klar, dass auch andere Qualitätsklassifizierungen, die auf
dem Fachgebiet bekannt sind, verwendet werden können. Dementsprechend können anstelle
der Reihenfolgenummerierung der Ausführungsform von 3 auch
andere Reihenfolgenummerierungssysteme darauf angewendet werden.
Für die
Basisstationsweiterschaltung sind keine besonderen Maßnahmen
erforderlich, da die verschiedenen Basisstationen jederzeit selbst
Daten übertragen können, die
zellenweise mit den Daten zu vereinigen sind, die durch die anderen
Basisstationen zu übertragen
werden.
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Die
Realisierung der Operation gemäß 3 erfordert
keine bedeutenden Änderungen
an den ATM-Vermittlungsanlagen,
die auf dem Fachgebiet bekannt sind und in Verbindung mit den Basisstationssteuerungen
arbeiten. Die Realisierung der Logik selbst für die Verwaltung der Zellleitwegsteuerung
entweder als Hardware- oder Softwareimplementierung ist dem Fachmann
bekannt. Durch die zuvor beschriebene Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei das Vereinigen und Synchronisieren von Zellströmen basierend
auf den Daten je Zelle besteuert wird, die im Kopffeld der ATM-Zellen
angeordnet sind, werden eine gute Zuverlässigkeit und Makrodiversitätsfunktionen
erreicht. Der Nutzlastteil der Zellen kann zum Transportieren der
zu übertragenden
tatsächlichen
Daten verwendet werden, wodurch das System wirksamer funktioniert
und einen guten Gebrauch von den verfügbaren Betriebsmitteln macht.
Obwohl zuvor nur auf die Realisierung der vorliegenden Erfindung
in ATM-Systemen
Bezug genommen wurde, ist sie auch auf andere Netzsysteme anwendbar,
bei welchen die Datenübertragung,
welche auf eine Zelle oder einen Rahmen zutrifft, innerhalb eines
begrenzten Sektors insbesondere für die interne Datenübertragung
des Sektors notwendig ist, wobei die Daten in dem Teil des Zell-
oder Rahmenkopffeldes oder der Zell- oder Rahmenkopffelder angeordnet
werden, der infolge des Kurzadressierungsschemas, das innerhalb
des Sektors angewendet wird, frei gelassen wird.