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Die
Erfindung betrifft die Technologie zum Rundsenden einer Menge allgemeiner
Informationen an mehrere Funkempfänger, derart, dass die zur
Verfügung
stehenden Funkbetriebsmittel effektiv verwendet werden. Die Erfindung
betrifft insbesondere die Anwendung dieser Technologie in einem
Zellenfunknetz.
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In
Zellennetzen ist das Konzept des Zellenrundfunks allgemein bekannt.
Es bedeutet, dass die Basisstation einer Zelle Informationen sendet,
die von allen Mobilstationen innerhalb der Reichweite der Basisstation
oder wenigstens von einer bedeutenden Anzahl von ihnen empfangen
werden sollen. In einer Zelle eines typischen Zellenfunknetzes des Standes
der Technik wird ein so genannter gemeinsamer Steuerkanal oder ein
BCCH (Rundfunksteuerkanal) festgelegt, der von allen Mobilstationen
in der Zelle empfangen werden kann. Obwohl die Bezeichnung BCCH
ein reservierter Name eines Kanals in einem bestimmten Zellenfunknetz
der zweiten Generation ist (das GSM; Globales System für mobile
Kommunikationen), wird sie hier als allgemeine Bezeichnung eines
gemeinsamen Steuerkanals verwendet, ohne den Umfang der Erläuterung
auf ein bestimmtes System zu beschränken. Der BCCH wird verwendet,
um Informationen z. B. über
die Identität
der Nachbarzellen und ihre BCCH-Frequenzen zu befördern, so
dass eine Mobilstation den Leistungspegel, den sie auf diesen Frequenzen
empfängt, überwachen
kann. Ein bedeutender Anstieg des BCCH-Leistungspegels einer Nachbarzelle zeigt
an, dass sich die Mobilstation zu einer Position bewegt, an der
bei der benachbarten Basisstation eine Gesprächsübergabe oder eine Zellenneuauswahl
ausgeführt
wird.
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Zum
Zeitpunkt der Einreichung dieses Patents wird die dritte Generation
von Zellenfunknetzen spezifiziert. Es ist bereits abzusehen, dass
der Umfang von Informationen, der auf einem BCCH oder dergleichen übertragen
werden sollte, in den Systemen der dritten Generation schließlich größer sein wird
als in den vorhandenen Systemen der zweiten Generation. An einem
bestimmten Ort kann es z. B. eine Überlappung von Zellen eines
Makrozellen-RAN (Funkzugriffnetz) und eines Nanozellen-RAN geben, wodurch
die Mobilstation nicht nur über
die Identitäten
der benachbarten Zellen informiert werden sollte, sondern außerdem über ihre
Charakteristiken (höchste
mögliche
Rate der übertragenen
Anwenderdaten, verfügbare
Modulationsverfahren usw.), so dass die Mobilstation bestimmen könnte, welche
der benachbarten und/oder überlappenden
Zellen der bestmögliche
Kandidat für
eine Gesprächsübergabe oder
eine Zellenneuauswahl wäre.
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Eine
natürliche
Lösung
zur Behandlung der anwachsenden Informationsmenge, die rundgesendet
werden soll, besteht darin, die Kapazität des BCCH zu vergrößern, indem
ihm z. B. eine größere Bandbreite
oder eine größere Sendeleistung
gegeben wird, wobei im letzteren Fall die angewendete Kanalcodierung
verringert werden kann. Da Funkbetriebsmittel (Zeit, Frequenz, Leistung)
in einer Zelle jedoch knapp sind, verringert deswegen die Zuweisung
einer größeren Kapazität an einen
gemeinsamen Kanal die Kapazität,
die für
dedizierte Kanäle zur
Verfügung
steht. Außerdem
kann der Umfang der Informationen, die rundgesendet werden sollen,
von Zelle zu Zelle schwanken, da nicht überall im Netz zahlreiche benachbarte
oder überlappende
Zellen vorhanden sind, deren Charakteristiken übertragen werden sollten. Wenn
ein sehr großer
Teil der verfügbaren
Kapazität
an den BCCH gegeben wird, kann es vorkommen, dass in vielen Zellen
ein bedeutender Teil dieser Kapazität ungenügend genutzt wird, während gleichzeitig
einige Anforderungen zum Verbindungsaufbau zurückgewiesen werden müssen, da die
gesamte Kapazität,
die für
dedizierte Kanäle
zur Verfügung
steht, belegt ist. Selbst in Gebieten, in denen tatsächlich eine
Menge BCCH-Informationen übertragen
werden müssen,
sollte eine gewisse BCCH-Kapazität
für zukünftige Erweiterungen
reserviert sein, und diese Kapazität würde überall, zumindest während der
anfänglichen
Dienstdauer des Systems ungenügend
genutzt werden.
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Aus
dem US-Patent Nr. 4.850.033 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Übertragungskanal
jeder Basisstation als ein Simplex-Nachrichtenübertragungskanal zugewiesen
ist, in dem eine Basisstation an die Mobilstationen Informationen überträgt, die den
Aufbau der Steuerkanäle
beschreiben. Diese Informationen enthalten Referenzen auf Nachrichtenübertragungskanäle benachbarter
Basisstationen sowie Referenzen auf einen oder mehrere Steuerkanäle, die
dieser Basisstation zugewiesen sind. Die Nachrichtenübertragungskanäle sind
deswegen auf einer höheren
Ebene in der Hierarchie der Referenzen als die Steuerkanäle. Ein
Zugriff durch verschiedene Arten der Teilnehmergruppen und verschiedene
Dienste kann vorgesehen werden, indem eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Referenzen
gesendet wird.
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Aus
der finnischen Patentanmeldung Nr. FI 980014 ist ein Verfahren bekannt,
bei dem die ansonsten ungenutzte Kapazität eines Funkrufkanals verwendet
wird, um Informationen zu übertragen,
die logisch zu anderen Kanälen
gehören.
Da die Mobilstationen den Funkrufkanal abhören müssen, unabhängig davon, ob Funkrufnachrichten
vorhanden sind oder nicht, können
die Perioden, in denen ihre Empfänger
eingeschaltet sind, auf diese Weise besser ausgenutzt werden, anstatt
lediglich einen leeren Funkrufkanal abzuhören.
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EP 0 796 025 offenbart ein
Verfahren, bei dem Basisstationen Superrahmen an Mobilstationen übertragen,
um die Mobilstationen über
das Vorhandensein von Funkrufsignalen zu informieren. Der Superrahmen
enthält
zwei Abschnitte. Der erste Abschnitt weist mehrere Funkrufanzeigebereiche
auf, wovon jeder einer von mehreren Gruppen entspricht. Wenn ein
Funkruf in Bezug auf eine Mobilstation erfolgt, informieren die
Funkrufanzeigebereiche die Mobilstationen darüber, zu welcher Gruppe die
Mobilstation gehört,
die der Funkruf betrifft. Der zweite Abschnitt enthält die Identifikationseinstellbereiche, die
Identifikationsinformationen in Bezug auf die Mobilstation enthalten,
die der Funkruf betrifft. Das Verfahren ermöglicht der Mobilstation Energie
zu sparen, indem eine Empfängerschaltung
intermittierend betrieben wird.
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren und ein System
zu präsentieren,
die die Übertragung
eines veränderlichen
Umfangs von gemeinsamen Steuerdaten in einer Zelle ermöglichen. Es
ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, dass in einem Verfahren
und in einem System gemäß der Erfindung
zukünftige
Erweiterungen der gemeinsamen Steuerungsanordnung möglich sind,
ohne dafür
ursprünglich
eine bedeutende Kapazität
zu reservieren.
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Die
Aufgaben der Erfindung werden erreicht durch Unterteilen der gemeinsamen
Steuerinformationen in Teile, die separat gesendet werden, und durch
Angeben, wo die unterschiedlichen Teile in dem Zeit- und Frequenz-Koordinatensystem
der Zelle zu finden sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass es die folgenden Schritte umfasst:
zu einem ersten Zeitpunkt
Angeben des Orts des Teils von Steuerinformationen auf dem zweiten
Kanal auf dem ersten Kanal und
zu einem zweiten Zeitpunkt,
der später
als der erste Zeitpunkt ist, Senden des Teils von Steuerinformationen
auf dem zweiten Kanal.
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Die
allgemeine erfindungsgemäße Idee
zum Unterteilen der Steuerkanalinformationen in Teile, die separat
zur Verfügung
stehen, kann durch zwei alternative Lösungen oder durch eine Hybrid-Lösung, die Merkmale
von den beiden Alternativen enthält,
realisiert werden. Die erste alternative Lösung besteht darin, eine Gruppe
von unterschiedlichen Typen der Informationseinheiten zu definieren,
die beispielsweise als Protokolldateneinheiten oder PDUs bezeichnet werden,
und einen Sendeplan aufzustellen, der die PDU-Typen mit bestimmten
Rahmen der Steuerkanalinformationen in Bezug bringt. Der wichtigste PDU-Typ
tritt am häufigsten
auf, vorzugsweise in jedem Rahmen, der Steuerkanalinformationen
enthält, und
die anderen PDU-Typen werden entsprechend dem PDU-Typ in jedem zweiten
Rahmen, jedem dritten Rahmen oder allgemein in jedem N-ten Rahmen auftreten,
wobei N eine ganze Zahl ist. Der Zeitplan des Auftretens verschiedener
PDU-Typen und der Typ der Informationen, die in jedem PDU-Typ enthalten
sind, werden zu den Mobilstationen übertragen, damit sie entscheiden
können,
welche PDU-Typen sie
empfangen müssen.
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Die
zweite Alternative besteht darin, einen Teil der gemeinsamen Steuerinformationen
auf einem anderen Kanal zu senden und in einem gemeinsamen Rahmen
des Steuerkanals anzugeben, wo unter den anderen Kanälen die
zusätzlichen
gemeinsamen Steuerinformationen gefunden werden können. Die
Informationseinheiten, die in einem gemeinsamen Rahmen des Steuerkanals
enthalten sind und den Ort von weiteren gemeinsamen Steuerinformationen
angeben, werden Zeiger genannt. Der durch einen Zeiger angegebene
Ort kann z. B. in einem Verkehrskanal liegen, der als ein Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal
konfiguriert ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gibt
der Zeiger nicht nur den Ort, sondern außerdem den Typ der Informationen
an, die in einem anderen Kanal enthalten sind, so dass die Mobilstationen
entscheiden können,
ob sie die zusätzlichen
Informationen empfangen müssen
oder nicht.
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Eine
Hybrid-Lösung
besteht darin, wie in der oben erläuterten zweiten Alternative
einen bestimmten PDU-Typ des gemeinsamen Steuerkanals als eine "Zeiger-PDU", die Zeiger enthält, zu definieren. Die
Zeiger-PDU wird dann regelmäßig in jedem M-ten
Rahmen des gemeinsamen Steuerkanals auftreten, wobei M eine ganze
Zahl ist, die in den Systemspezifikationen fest definiert ist oder
entweder durch die Basisstation, die die Steuerkanalinformationen
sendet, oder durch den Funknetz-Controller, der den Betrieb der
Basisstation steuert, dynamisch definiert ist.
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Die
neuartigen Merkmale, die für
die Erfindung als kennzeichnend betrachtet werden, sind im Einzelnen
in den beigefügten
Ansprüchen
dargestellt. Die eigentliche Erfindung, ihr Aufbau wie auch ihr
Verfahren des Betriebs, werden jedoch gemeinsam mit ihren zusätzlichen
Aufgaben und Vorteilen aus der folgenden Beschreibung spezieller
Ausführungsformen
am besten verstanden, wenn diese in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung
gelesen wird.
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1 veranschaulicht ein System
gemäß der ersten
alternativen Lösung
der Erfindung;
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2 veranschaulicht einen
beispielhaften Zeitplan der PDU-Typen in dem System von 1;
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3 veranschaulicht ein System
gemäß der zweiten
alternativen Lösung
der Erfindung;
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4 veranschaulicht die Inhalte
eines beispielhaften Zeigers, der in dem System von 3 verwendet wird;
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5 veranschaulicht ein System
gemäß der Hybrid-Lösung der
Erfindung;
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6a veranschaulicht eine
erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
und
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6b veranschaulicht eine
zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 sendet die Basisstation
(BS) 101 Steuerinformationen an mehrere Mobilstationen 102. Die
Inhalte der Steuerinformationen werden nicht durch die Erfindung
eingeschränkt,
es ist statt dessen natürlich
klar, dass eine Mobilstation für
den Betrieb in der Zelle der Basisstation 101 und für eine Gesprächsübergabe
oder eine Zellenneuauswahl an eine benachbarte und/oder überlappende
Zelle derartige Informationen benötigt. Typischerweise enthalten
Steuerinformationen Informationen, die eine Identifizierung des
gegenwärtigen
Netzes, des Ortsbereichs und der Zelle angeben; Informationen, die für Messungen
einer möglichen
Zelle für
Prozeduren der Gesprächsübergabe
oder der Zellenneuauswahl verwendet werden; Informationen, die den
Aufbau des gegenwärtigen
Steuerkanals beschreiben; Informationen, die den willkürlichen
Zugriff der Kanalbenutzung steuern; und Informationen, die verschiedene
Optionen definieren, die in der Zelle unterstützt werden. Im Folgenden werden
Steuerinformationen zur Einfachheit allgemein als BCCH-Daten bezeichnet.
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Zum
Befördern
von BCCH-Daten von der Basisstation zu den Mobilstationen wurde
ein Steuerinformationskanal 103 festgelegt, der bestimmte vorgegebene
Abschnitte in dem Zeit- und Frequenz-Koordinatensystem der Zelle
belegt. Wenn die CDMA-Technologie (Code-Mehrfachzugriff) oder eine
andere Spreizspektrum-Technologie im Zellenfunksystem verwendet
wird, muss außerdem
der Spreizcode, der zum Spreizen der Steuerinformationen verwendet
wird, als eine Koordinate verwendet werden, die die für den Steuerinformationskanal
reservierten Funkbetriebsmittel definiert. Der Steuerinformationskanal
wird kurz BCCH genannt, wobei klar sein sollte, dass Bezeichnungen
wie BCCH, die in dieser Patentanmeldung verwendet werden, die nicht Anwendbarkeit
der Erfindung auf spezielle Zellenfunksysteme einschränken.
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BCCH-Daten
sind in untereinander unabhängigen
Einheiten angeordnet, die als Protokolldateneinheiten oder PDUs 104 bezeichnet
werden. Die Übertragung
ist andererseits so organisiert, dass sie in Übertragungsrahmen erfolgt,
deren zeitliche Dauer konstant ist. Gemäß der ersten alternativen Lösung der
Erfindung gibt es mehrere PDU-Typen, die als PDU-Typ 1,
PDU-Typ 2 usw.
bekannt sind, und das Auftreten der PDUs, die einen bestimmten PDU-Typ repräsentieren,
folgt einem bestimmten Zeitplan in Bezug auf die Übertragungsrahmen. 2 ist ein beispielhafter
Zeitplan für
PDU-Typen 1, 2, 3 und 4. Die
Rahmennummern im oberen Teil von 2 sind proportional,
so dass in einer bestimmten vorgegebenen Gesamtrahmenstruktur wie
ein Superrahmen oder Hyperrahmen ein bestimmter Rahmen 1,
ein Rahmen 2 usw. bis zu einem Rahmen 9 definiert
werden kann, wobei der Nummerierungszyklus beim Rahmen 1 erneut
begonnen wird, bis alle Rahmen in der Rahmenstruktur nummeriert
wurden. Aus 2 kann erkannt
werden, dass die PDUs des Typs 1 in jedem Rahmen auftreten,
PDUs des Typs 2, beginnend beim Rahmen 1, in jedem
dritten Rahmen auftreten, PDUs des Typs 3 lediglich in
ungeradzahligen Rahmen auftreten und PDUs des Typs 4 lediglich
in Rahmen 2 und 6 auftreten.
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Damit
das Verfahren flexibel an verschiedene Umfänge der BCCH-Daten angepasst
werden kann, ist der Zeitplan des Auftretens von verschiedenen PDU-Typen
nicht fest spezifiziert, sondern kann sich von Zelle zu Zelle ändern. Die
Informationen darüber,
welche Typen von PDUs und in welchen Rahmen gesendet werden, werden
von der Basisstation an Mobilstationen unter Verwendung einer bestimmten
PDU übertragen,
die als Kanalkonfigurations-PDU bekannt ist.
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Alternativ
kann jede PDU ein Informationselement enthalten, das die Periode
des Auftretens dieses PDU-Typs in Rahmen (wann der PDU-Typ periodisch
auftritt) oder die proportionalen Rahmennummern, in denen dieser
PDU-Typ auftritt, angibt.
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In
jenen Rahmen, in denen verschiedene PDU-Typen auftreten, werden
sie am vorteilhaftesten in der Reihenfolge der fallenden Rahmentypnummer gesendet,
z. B. im Rahmen 1 von 2 werden
die PDUs in der Reihenfolge zuerst Typ 1, als Zweites Typ 2 und
als Drittes Typ 3 gesendet. Der Grund für die Anordnung der PDUs in
einer wohlbekannten Sendereihenfolge besteht darin, dass den Mobilstationen
die Möglichkeit
zur Entscheidung gegeben wird, welche PDUs sie empfangen möchten. Da
der Empfänger,
der in einer Mobilstation eingeschaltet wurde, Energie verbraucht
und die Batterie der Mobilstation leert, ist es deshalb vorteilhaft,
wenn der Empfänger
einer Mobilstation immer dann ausgeschaltet ist, wenn nichts Wichtiges
empfangen werden kann.
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Die
Kapazität,
die für
den BCCH reserviert ist, begrenzt die Anzahl der PDUs, die in jedem Übertragungsrahmen
gesendet werden kann. Es liegt in der Verantwortlichkeit der Basisstation
oder des Funknetz-Controllers, der ihren Betrieb steuert, die PDUs
in der verfügbaren
Kapazität
anzuordnen, so dass schließlich
alle BCCH-Daten gesendet werden. Typischerweise wird in einem Bereich,
in dem ein großer
Umfang von BCCH-Daten gesendet werden muss, die Basisstation oder
der Funknetz-Controller die Anzahl der Rahmen zwischen aufeinander
folgenden Übertragungen
der PDUs eines bestimmten Typs vergrößern, so dass die effektive
Bitrate, die für die Übertragung
der Informationen zur Verfügung steht,
die in PDUs dieses Typs befördert
werden, kleiner ist als in Bereichen, in denen der Umfang der zu sendenden
BCCH-Daten klein ist.
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3 veranschaulicht ein System
gemäß der zweiten
alternativen Lösung
der Erfindung. Die Basisstation 301 sendet wieder Steuerinformationen an
mehrere Mobilstationen 302, für die ein Steuerinformationskanal 303 festgelegt
wurde, es wurden jedoch außerdem
weitere Kanäle
festgelegt, die als Punkt-zu-Mehrpunkt- (PTM-) Verkehrskanäle zwischen
der Basisstation und den Mobilstationen bezeichnet werden. Eine
Basisstation oder ein Funknetz-Controller kann bei Bedarf einen
bestimmten Kanal oder eine Anzahl von Kanälen als Punkt-zu-Mehrpunkt-Verkehrskanäle festlegen,
indem eine entsprechende Kanalkonfigurationsnachricht an die Mobilstationen
gesendet wird. Wenn keine derartige Spezifikation erfolgt, steht
die entsprechende Kapazität
für dedizierte
(Punkt-zu-Punkt-) Verkehrskanäle
zur Verfügung.
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In 3 gibt es einen bestimmten
minimalen Umfang der BCCH-Daten, der in entsprechenden PDUs 305 auf
dem BCCH gesendet wird. Der Umfang und der Inhalt dieses minimalen
Umfangs von BCCH-Daten hängt
von dem Zellenfunksystem ab, auf das die Erfindung angewendet wird,
es wird jedoch erwartet, dass wenigstens Informationen, die eine
Identifikation des vorhandenen Netzes, des Ortsbereichs und der
Zelle angeben, und Informationen, die für die Messung möglicher
Zellen für
Prozeduren der Gesprächsübergabe
und der Zellenneuauswahl verwendet werden, in dieser Kategorie enthalten
sind. Der Rest der PDUs auf dem BCCH sind so genannte Zeiger-PDUs 306,
die keine tatsächlichen
BCCH-Daten enthalten, sondern lediglich Angaben darüber, was
die entsprechenden tatsächlichen BCCH-Daten
enthalten und wo die tatsächlichen
BCCH-Daten in der Kanalkonfiguration der Zelle zu finden sind. 4 ist eine schematische
Darstellung einer beispielhaften Zeiger-PDU 400. Sie enthält Felder,
deren Länge
in Bits und/oder Oktetten (Gruppe aus 8 aufeinander folgenden Bits)
festgelegt ist.
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Das
erste Feld 401 ist das Nachrichtenidentifizierer-Feld,
das Längen
von 1 bis 2 Oktetten besitzt und die PDU als Zeiger-PDU identifiziert.
Seine Struktur entspricht der Struktur von Nachrichtenidentifizierern,
die für
so genannte Schicht 3-Nachrichten festgelegt sind, die sich in einem
wohlbekannten OSI-Modell (OSI, offen strukturierte Schnittstelle)
auf die Protokollschicht beziehen, in welche die PDUs gehören. Das
zweite Feld 402 ist das Informationsidentifizierer-Feld,
das identifiziert, welche Informationen an dem Punkt zur Verfügung steht,
auf den die Zeiger-PDU zeigt. Ein allgemein vereinbartes Codierungsschema
wird benötigt,
um standardisierte Informationsidentifizierer-Strings für verschiedene
Arten der Informationen zu schaffen. Die vorgeschlagene Länge des
Felds 402 beträgt
2 Oktette.
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Die
dritten und vierten Felder 403 und 404 identifizieren
den Ort, auf den die Zeiger-PDU zeigt. Das Feld 403 ist
eine Trägernummer
mit der Länge eines
Oktetts und das Feld 404 ist ein Kanalidentifizierer mit
der Länge
eines Oktetts. Sie identifizieren den Träger (in einem Mehrfrequenz-System)
oder den Spreizcode (in einem Einzelfrequenz-System mit Spreizspektrum)
und den Kanal, in dem sich die tatsächlichen BCCH-Daten befinden.
Das Feld 405 enthält
die Zeitinformationen, die für
die Angabe verwendet werden, wann die jeweiligen BCCH-Daten an dem
festgelegten Ort zur Verfügung
stehen. Die vorgeschlagene Länge
dieses Felds beträgt
2 Oktette und es sind mehrere alternative Zeitcodierungsschemen
möglich.
Die Zeitinformationen können
z. B. eine Rahmennummer in einem Superrahmen oder Hyperrahmen sein,
die den ersten Rahmen in einer größeren Gruppe von Rahmen, in
dem die BCCH-Daten zur Verfügung
stehen, zusammen mit einem Periodencode angeben, der die Anzahl
der Rahmen zwischen dem aufeinander folgenden Auftreten von Daten
in dem Superrahmen oder Hyperrahmen angeben. Der Periodencode kann
natürlich
nur dann angewendet werden, wenn die jeweiligen BCCH-Daten periodisch
auftreten. Eine weitere Möglichkeit
zum Angeben eines bestimmten Rahmens in den Zeitinformationen besteht
darin, die Anzahl der Rahmen zwischen dem gegenwärtigen Rahmen und dem ersten
folgenden Rahmen, der die jeweiligen BCCH-Daten enthält, möglicherweise
wieder in Kombination mit einem Periodencode anzugeben. Weitere
Alternativen zur Verwendung des Zeitinformation-Felds werden durch
einen Fachmann leicht angegeben.
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Das
letzte Feld in 4 ist
das Aktualisiert-Feld 406 mit der vorgeschlagenen Länge von
einem Oktett. Sein Inhalt sagt entweder aus, ob es bei den betrachteten
BCCH-Daten seit der letzten Rundsendung eine Änderung gegeben hat (Hinzufügung, Löschung oder
Aktualisierung von Informationen) oder gibt eine Versionsnummer
der aufeinander folgenden Aktualisierungen in absteigender Reihenfolge
an. Der Grund für
die Verwendung eines derartigen Felds in der Zeiger-PDU besteht
darin, dem empfangenden Ende die Möglichkeit zur Entscheidung
zu geben, ob es die jeweiligen BCCH-Daten empfangen muss oder nicht.
Wenn das Aktualisiert-Feld
angibt, dass die Informationen seit dem letzten Empfangen des Empfängers nicht
geändert wurde,
besteht keine Notwendigkeit, den Empfänger einzuschalten, um die
gleichen Informationen nochmals zu empfangen.
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Die
in 4 veranschaulichte
Zusammensetzung einer Zeiger-PDU ist natürlich lediglich beispielhaft.
Weitere Felder, die sie enthalten könnte, sind z. B. ein Längenanzeiger,
der die Gesamtlänge der
Zeiger-PDU (falls diese nicht konstant ist) angibt, sowie weitere
Felder, die für
Schicht 3-Nachrichten typisch
sind. Die Längen
der oben vorgeschlagenen Felder sind möglicherweise etwas zu pessimistisch; von
der Technologie der Schicht 3-Nachrichtengebung sind mehrere effektive
Codierungsschemen zum Verringern der Länge einzelner Felder bekannt. Für das Aktualisiert-Feld könnte z.
B. ein Bit ausreichend sein, wobei sein Wert angeben würde, ob
die Informationen während
einer bestimmten vergangenen Zeit aktualisiert wurden oder nicht.
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Nachdem
eine Mobilstation die Zeiger-PDUs empfangen hat, analysiert sie,
welche BCCH-Daten empfangen werden müssen und stimmt ihren Empfänger zum
richtigen Zeitpunkt für
den Empfang der BCCH-Daten auf den richtigen Kanal ab. Alternativ kann
die Mobilstation ihren Benutzer über
die Notwendigkeit zum Herunterladen bestimmter Informationen, die
als BCCH-Daten befördert
werden, informieren und um die Erlaubnis zum Empfangen der BCCH-Daten
bitten. Diese Alternative ist besonders nützlich, wenn der Umfang der
herunterzuladenden Daten groß ist
und ihr Herunterladen bedeutende Kosten verursachen würde.
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Die
Flexibilität
der zweiten alternativen Lösung
der Erfindung, die oben unter Bezugnahme auf die 3 und 4 erläutert wurde,
ist leicht zu erkennen. Die Basisstation oder der Funknetz-Controller kann
bei Bedarf eine Kapazität
von einem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal für die Zwecke der Beförderung
von BCCH-Daten zuweisen und die Zuweisungen immer dann löschen, wenn
der Umfang der BCCH-Daten unter einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert
fällt.
Obwohl ein Verkehrskanal des Punkt-zu-Mehrpunkt-Typs oben als bevorzugtes
Medium zum Senden der eigentlichen BCCH-Daten beschrieben wurde,
kann eine Zeiger-PDU grundsätzlich
auf jeden Ort in dem Kanalzuweisungsschema einer Zelle oder sogar
auf einen Ort in verschiedenen Mengen von Kommunikationsbetriebsmitteln,
die den Mobilstationen zur Verfügung
stehen, zeigen. Wenn die Mobilstation in dem oben erwähnten Fall
vor dem Herunterladen bestimmter Informationen, die als BCCH-Daten
befördert
werden, den Benutzer nach einer Erlaubnis fragt, könnte z.
B. sogar ein dedizierter Verkehrskanal verwendet werden. Nachdem
die Mobilstation die Erlaubnis vom Benutzer erhalten hat, wird sie
eine Kanalanforderung an die Basisstation senden und in einer speziellen
Nachricht angeben, dass sie bestimmte Informationen, die als BCCH-Daten
befördert
werden, empfangen möchte. Unter
Verwendung eines dedizierten Verkehrskanals wird eine Verbindung
hergestellt und die angeforderten Informationen werden an die Mobilstation,
die sie angefordert hat, gesendet.
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Eine
sehr wichtige Verallgemeinerung der Erfindung ist die Möglichkeit,
dass die Zeiger-PDUs auf etwas anderes zeigen als auf das Kanalzuweisungsschema
der Zelle. In einem System, in dem in geeigneter Weise ausgerüstete Mobilstationen
Zugriff auf ein paketvermitteltes Datenübertragungsnetz haben, kann
die Zeiger-PDU auf eine bestimmte Netzadresse, wie etwa eine Internet-Adresse,
zeigen. Eine Mobilstation, die die Zeiger-PDU empfängt und
die Informationen, die in der Zeiger-PDU identifiziert sind, empfangen
möchte,
wird dann an die angegebene Adresse ein Paket senden, das eine Anforderung
zum Herunterladen der Informationen enthält. Der Netzserver, der für die Betriebsmittel
hinter dieser Adresse verantwortlich ist, wird dann die angeforderten
Daten in Paketform an die Mobilstation senden. Dabei kann die Mobilstation wiederum
ihren Benutzer um eine Erlaubnis bitten, bevor sie das Paket mit
der Anforderung sendet.
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Eine
weitere wichtige Anwendung der Zeiger-PDU-Lösung ist die Planung der Übertragungen, um
die Belastung der Steuerinformationskanäle zwischen Stoßzeiten
und ruhigeren Zeiten auszugleichen. Es ist allgemein bekannt, dass
während
der sehr frühen
Stunden am Morgen die momentane Notwendigkeit sowohl für gesendete
Steuerinformationen als auch für
reservierte dedizierte Kanäle
in den Zellen eines Zellenfunksystems sehr klein ist, da die meisten
Benutzer schlafen und ihre Mobilstationen ortsfest und unbenutzt,
wenn nicht sogar vollkommen ausgeschaltet sind. Während dieser
Zeiten sind genug freie Kapazitäten
im Netz vorhanden, so dass die Übertragung
selbst von großen
Mengen von Informationen, die als BCCH-Daten befördert werden, möglich ist.
Während
der aktiven Tageszeit kann ein System gemäß dieser besonderen Ausführungsform
der Erfindung Zeiger-PDUs senden, die angeben, dass große Blöcke von
Informationen in der nächsten Nacht
oder zu einem anderen zukünftigen
Zeitpunkt zum Herunterladen zur Verfügung stehen. Wenn das Wesen
der Informationen derart ist, dass die Mobilstationen sie nicht
sofort benötigen,
können
sie den angekündigten
zukünftigen Übertragungszeitpunkt der
Informationen lediglich speichern und etwa bis 03.00 Uhr warten,
bevor sie die Informationen von einem Ort irgendwo in einem Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal, auf den die
Zeiger-PDUs zeigen, herunterladen. Andererseits könnten dieselben
Informationen tagsüber
Benutzern angeboten werden, die sie sofort benötigen, wobei diese Benutzer
die sofortige Übertragung
auf einem dedizierten Verkehrskanal anfordern müssen und wahrscheinlich mehr
bezahlen, da ihre Anforderung sowie deren Erfüllung die Funkbetriebsmittel
dieser Zelle verbrauchen.
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Das
Herunterladen der vorgesehenen Informationen von einem zuvor festgelegten Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal
zu einem zuvor festgelegten Zeitpunkt erfordert natürlich, dass
die Mobilstation an dem zuvor festgelegten Zeitpunkt eingeschaltet
ist. Es könnte
nützlich
sein, die Benutzerschnittstelle (UI) der Mobilstation so einzurichten, dass
sie den Benutzer über
das vorgesehene Herunterladen informiert, wenn ein Versuch unternommen wird,
die Mobilstation vor dem angegebenen Zeitpunkt abzuschalten.
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Nun
wird die Hybrid-Lösung
der Erfindung unter Bezugnahme auf 5 kurz
betrachtet. Bei dieser Lösung
werden Zeiger-PDUs 501 verwendet, um die Mobilstationen
wie in der oben erläuterten zweiten
Lösung über den
Ort eines echten Blocks der BCCH-Daten zu informieren. Die Zeiger-PDUs
treten jedoch nur als Vertreter eines PDU-Typs auf, der wie in der
oben ersten erläuterten
Lösung
seinen eigenen Übertragungsplan
besitzt. BCCH-Daten
können
nach einer Angabe ihrer Wichtigkeit und Dringlichkeit in eine verhältnismäßig große Anzahl
von Gruppen klassifiziert werden. Die dringlichsten und wichtigsten BCCH-Daten
werden dann in jedem Übertragungsrahmen
gesendet, einige weniger dringliche Daten werden vielleicht nicht
häufiger
als in jedem dritten Übertragungsrahmen
gesendet und die am wenigsten dringlichen BCCH-Daten werden irgendwo
anders in der Kanalstruktur gesendet, wie durch Zeiger-PDUs auf
dem eigentlichen Steuerkanal angegeben wird.
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Die 6a und 6b veranschaulichen den Betrieb einer
Basisstation (BS) und einer Mobilstation (MS) gemäß der Erfindung.
Die geraden Pfeile geben den Übergang
von einem Funktionsschritt zum anderen in jeder Vorrichtung an und
die gekrümmten Pfeile
geben die gegenseitigen Beziehungen zwischen Sende- und Empfangsfunktionen
an. In 6a durchläuft die
Basisstation regelmäßig oder gemäß der Notwendigkeit
des Sendens von BCCH-Daten auf dem zweiten Kanal die Schritte 601, 602 und 603.
Nachdem die Mobilstation im Schritt 604 eine Angabe über eine
ankommende Sendung von BCCH-Daten auf dem zweiten Kanal empfangen hat,
bereitet sie sich auf den Empfang vor und empfängt die BCCH-Daten anschließend im
Schritt 605. In der 6b gibt
es den Unterschied, dass die Mobilstation im Schritt 606 um
die Übertragung
der BCCH-Daten bitten muss (Anforderung wurde im Schritt 607 empfangen),
bevor die Basisstation sendet.
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Wenn
die Mobilstation so ausgerüstet
ist, dass sie den Benutzer davor warnt, die Mobilstation abzuschalten,
bevor eine bereits angegebene Übertragung
von BCCH-Daten stattfindet, befindet sich der Warnschritt in den 6a und 6b irgendwo nach dem Schritt 604 und
vor dem Schritt 605.
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Die
Erfindung schränkt
das Wesen der Informationen, die direkt auf dem BCCH oder in einem Ort,
auf den durch eine Zeiger-PDU auf dem BCCH gezeigt wird, gesendet
wird, nicht ein. Typische Beispiele solcher Informationen, die ein
Volumen besitzen, das das Konzept des "erweiterten BCCH" der Erfindung rechtfertigt, sind Software-Aktualisierungen
an Mobilstationen und Informationen des Dienstleistungsgebers. Letztere
können
sowohl Informationen über
die Dienstleistungsgeber, deren Dienste verfügbar sind, und die Beschreibung
der Dienste selbst enthalten.
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Die
Erfindung ist sehr gut geeignet für ein Zellenfunksystem, bei
dem infolge ständig
fortschreitender Entwicklungsarbeiten ständig Erweiterungen der angebotenen
Dienste und Funktionen ausgeführt werden.
Eine im "Grundmodus" betriebene Mobilstation
muss lediglich die auf dem BCCH verwendete Taktgebung und die Befehle
zum Decodieren einer Zeiger-PDU kennen, damit sie in der Lage ist,
jene Dienste und Funktionen zu nutzen, die zu dem Zeitpunkt spezifiziert
waren, als die Mobilstation die Räume ihres Herstellers und/oder
Programmierers verließ.
Alle Informationen, die nur für
intelligentere und erst kürzlich
hergestellte Mobilstationen gültig
sind, erscheinen der im Grundmodus betriebenen Mobilstation als
nicht identifizierte PDUs oder nicht identifizierte Informationselemente,
wodurch sie diese ignoriert und lediglich jene Dienste und Funktionen
verwendet, die sie identifiziert und versteht.