DE60035782T2

DE60035782T2 - Verfahren und anordnung zur auswahl einer kanalkodierung und eines interleaving-verfahrens für bestimmte arten von paketdatenverbindungen

Info

Publication number: DE60035782T2
Application number: DE60035782T
Authority: DE
Inventors: Janne Parantainen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Conversant Wireless Licensing SARL
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: EP1190588A1; AU5225100A; EP1190588B1; US7447287B1; DE60035782D1; FI109072B; US20090046669A1; FI991382A; US20140153523A1; USRE44828E1; US7773708B2; WO2000078081A1; FI991382A0

Description

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen die Technologie des Anpassens gemäß den Erfordernissen der laufenden Verbindung unter Verwendung einer Funkschnittstelle der Kanalcodierung und sonstigen Signalverarbeitung, die mit der Funkschnittstelle in Zusammenhang verwendet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung die Auswahl eines Kanalcodierungs- und Verschachtelungsschemas, das mit einer Funkschnittstelle für Paketdatenübertragungen in Zusammenhang steht. Als ein Beispiel eines Kommunikationssystems, das solch eine Schnittstelle einsetzt, wird das allgemeine paketvermittelte Funkdienst- oder GPRS-System (General Packet Radio Service) betrachtet, welches zum Prioritätsdatum dieser Patentanmeldung unter Spezifikation ist (siehe zum Beispiel das Dokument WO-A-98/53576 ). Die Erfindung ist zum Beispiel ebenso gut auf das universelle Mobilfunk-Telekommunikationssystem oder UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) anwendbar, in welchem ein verbindungsloser Modus zur Paketdatenübertragung definiert wurde.
Die aktuelle Version des standardisierten GPRS-Systems enthält vier zueinander alternative Kanalcodierungsschemata, welche als CS-1, CS-2, CS-3 und CS-4 bekannt sind. Eine Fehlerkorrektur basiert auf Wiederholungssendungen, was bedeutet, dass das empfangende Gerät erfolgreich empfangene Pakete quittieren muss. Eine Wiederholungssendung von unquittierten Paketen wird versucht, bis der Empfang erfolgreich ist oder die Pakete infolge einer Zeitgrenze verworfen werden müssen. Die Entscheidung darüber, welches Kanalcodierungsschema in jeder Kommunikationsverbindung verwendet werden sollte, obliegt der Paketsteuereinheit oder PDU (Packet Control Unit), welche normalerweise ein Teil des Basisstationssubsystems oder BSS ist; genauer gesagt, läuft eine PDU normalerweise an der Basisstationssteuerung oder BSC (Base Station Controller), an der Basissendeempfangsstation oder BTS (Base Transceiver Station, kurz auch Basisstation oder BS genannt) oder auch an einem versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten oder SGSN (Serving GPRS Support Node). Das Kanalcodierungsschema einer bestimmten Kommunikationsverbindung kann nach Bedarf dynamisch geändert werden. Zum Beispiel kann es in einer Verbindung, in welcher häufige Wiederholungssendungen von erfolglos empfangenden Paketen festgestellt werden, erstrebenswert sein, ein stärkeres Kanalcodierungsschema einzuführen. Ein Vermehren des Kanalcodierungsaufwands verringert den Durchsatz von tatsächlichen Daten je Paket, so dass es, wenn die Verbindungsqualität ansonsten gut ist, vorteilhaft ist, das den Kanalcodierungsaufwand ziemlich gering zu halten. Alle genannten GPRS-Kanalcodierungsschemata stehen mit einer Verschachtelung über eine Funkverbindungssteuerungs- oder RLC-Blockperiode (Radio Link Control) in Zusammenhang, welche gleich der Dauer von vier aufeinander folgenden Übertragungsrahmen ist.
Das Problem der GPRS-Funkschnittstelle, sowie vieler anderer Funkschnittstellen für Paketdatenübertragungen ist im Kontext der vorliegenden Erfindung betrachtet, dass sie für die Übertragung von Daten optimiert sind, was konkret die Nichtechtzeitübertragung von Dateien und Nachrichten bedeutet. Dies ist an sich verständlich, da die paketvermittelten Funkübertragungssysteme als logische Erweiterungen von drahtgebundenen Netzen zur paketvermittelten Kommunikation zwischen Computern angesehen wurden. Verzögerungskritische Anwendungen, wie beispielsweise die Echtzeitübertragung von Sprache und Video, hatten jedoch ihre eigenen leitungsvermittelten Übertragungssysteme. In letzter Zeit sind Anwendungen aufgekommen, welche die Paktdatennetze zur Echtzeitübertragung von Sprache und sogar Bildern verwenden. Ein Beispiel ist die Technology von Internetanrufen, wobei ein Audio- und/oder Videotelefonanruf durch das Internet durchgeführt wird.
Wenn man versucht, die bekannte GPRS-Funkschnittstelle oder die bekannte auf Verbindungslosigkeit basierte UMTS-Funkschnittstelle zu verwenden, um einen Telefonanruf oder eine Echtzeitvideoübertragung durchzuführen, steht man normalerweise vor einer verhältnismäßig großen Anzahl von Widerholungssendungen oder einer Wahl einer starken Kanalcodierung. Erstere steht im Widerspruch zur Anforderung von Echtzeit und Letztere verringert den Durchsatz von tatsächlichen Daten auf ein unannehmbares Niveau für die Übertragung von Sprache oder Bildern mit einer angemessenen Qualität. Die verhältnismäßig kurze Verschachtelungslänge verschlimmert die Situation noch mehr, da sie die Leistungsfähigkeit der Funkschnittstelle gegen diskontinuierliche Übertragungsfehler schwächt.
Eine offenkundige Lösung zur Verbesserung der Anwendbarkeit von Paketdatenfunkschnittstellen auf die Übertragung von Echtzeitaudio und/oder -video wäre es, wenigstens einen spezifischen Trägertyp für sie bestimmen. Beispiele für eine Kanalcodierung und Verschachtelung, die zur Übertragung von Echtzeitaudio und/oder -video optimiert sind, sind auf dem Gebiet der digitalen Mobiltelefonie reichlich vorhanden, so dass ein Fachmann keine Schwierigkeiten beim Bestimmen von geeigneten Charakteristiken für einen „Sprachträger" oder dergleichen z.B. in Zusammenhang mit GPRS hätte. Es ist jedoch nicht klar, wie und wann entschieden werden sollte, solch einen Träger einer bestimmten Verbindung zuzuweisen, die aufgebaut werden soll.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum Wählen eines Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas für eine Paketdatenübertragungsverbindung basierend auf den Anforderungen dieser Verbindung vorzustellen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, dass sie auf verschiedene Arten von gegenwärtigen und zukünftigen Verbindungsarten flexible anwendbar ist.
Die Aufgaben der Erfindung werden durch Definieren der Anforderungen einer Kommunikationsverbindung in Form eines Dienstgüteprofils und durch Zuordnen der Dienstgüteprofile zu gewissen vorher bestimmten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemata erreicht.
Es ist kennzeichnend für das Verfahren gemäß der Erfindung, dass es die folgenden Schritte umfasst:

– Übertragen einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät, wobei die Anfragenachricht einen bestimmten Satz von Dienstgüteparametern angibt, die mit einer bestimmten ersten Kommunikationsverbindung in Zusammenhang stehen,
– Zuordnen des Satzes von Dienstgüteparametern zu einem bestimmten ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema als Teil der Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemazuweisung, die durch das Entscheidungsfällungsgerät erfolgt, und
– Übertragen des ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas an die Basisstation und das Endgerät, damit sie das erste Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema in der ersten Kommunikationsverbindung anwenden.

Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung, welche als kennzeichnende Merkmale umfasst:

– innerhalb eines Endgeräts und einer Basisstation Mittel zum Übertragen einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät und Mittel zum Angeben innerhalb der Anfragenachricht eines bestimmten Satzes von Dienstgüteparametern, die mit einer bestimmten ersten Kommunikationsverbindung in Zusammenhang stehen,
– innerhalb des Entscheidungsfällungsgeräts Mittel zum Zuordnen des Satzes von Dienstgüteparametern zu einem bestimmten ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema als Teil der Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemazuweisung und
– Mittel zum Übertragen des ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas an die Basisstation und das Endgerät, damit sie das erste Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema in der ersten Kommunikationsverbindung anwenden.

Das Konzept der Dienstgüte oder QoS (Quality of Service) wurde vorher eingeführt, um verschiedene Arten von Dienstanforderungen oder Trägereigenschaften in Form einer Anzahl von Parametern zu beschreiben. Typische QoS-Parameter umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, mittlere Verzögerung, maximale Verzögerung, Dienstdringlichkeit, Trägerklasse, mittlere Bitrate, maximale Bitrate, minimale Bitrate und so weiter. Ein bekannter Schritt des Aufbauens einer neuen Kommunikationsverbindung oder des Aktualisierens der Charakteristiken einer bestehenden Kommunikationsverbindung zwischen einer Mobilstation und einem Telekommunikationsnetz ist eine Verhandlung von QoS-Parametern, wobei der Initiator oder das Gerät, das um den Aufbau oder die Änderung einer Verbindung anfragt, einen bestimmten Satz von anzuwendenden QoS-Parameterwerten vorschlägt. Der Responder oder ein anderes Gerät, das an der Kommunikation teilnimmt, kann entweder durch Annehmen der vorgeschlagenen QoS-Parameterwerte oder durch Ankündigen des „bestmöglichen" Satzes von Werten, welche er im Moment anbieten kann, antworten, wodurch es dem Initiator obliegt, entweder mit dem Verbindungsaufbau/änderungsprozess fortzufahren oder ihn zu beenden.
Gemäß der Erfindung wird die bekannte QoS-Verhandlungsprozedur so verwendet und erweitert, dass eine bestimmte Entsprechung zwischen einem Satz von QoS-Parameterwerten und einem vorbestimmten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema besteht. Das Gerät, welches um den Aufbau einer neuen Kommunikationsverbindung oder eine Änderung in einer bestehenden Kommunikationsverbindung anfragt, wählt den Satz von QoS-Parameterwerten aus, die im QoS-Verhandlungsprozess vorgeschlagen werden sollen, so dass sie die Echtzeit/Nichtechtzeitbeschaffenheit der gewünschten Verbindung, sowie andere Merkmale berücksichtigen, welche die Wahl eines optimalen Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas beeinflussen können. Zum Beispiel kann es bestimmte bekannte QoS-Parameterwertkombinationen geben, welche Sprachverkehr, interaktives Video oder Nichtechtzeitdaten angeben. Die ausgewählten QoS-Parameterwertkombinationen werden an das Gerät übertragen, welches über die angewendeten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemata entscheidet. Eine bestimmte Zuordnung wurde für dieses Gerät bestimmt, so dass basierend auf den übertragenen Parameterwerten das Gerät imstande ist, das optimale Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema für jede Verbindung zu wählen.
Die neuartigen Merkmale, welche als kennzeichnend für die Erfindung angesehen werden, werden in den abhängigen Ansprüchen im Einzelnen dargelegt. Die Erfindung selbst ist jedoch sowohl hinsichtlich ihres Aufbaus als auch ihres Betriebsverfahrens zusammen mitzusätzlichen Aufgaben und Vorteilen davon durch die folgende Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen am besten zu verstehen.
1 veranschaulicht eine Anordnung gemäß der Erfindung auf Netzebene,
2 veranschaulicht einen ersten Aspekt eines Verfahrens gemäß der Erfindung,
3 veranschaulicht einen zweiten Aspekt eines Verfahrens gemäß der Erfindung, und
4 stellt eine Mobilstation gemäß der Erfindung schematisch dar.
1 veranschaulicht eine Anordnung bestehend aus einer Mobilstation oder MS 101, einer Basisstation oder BS 102, einer Paketsteuereinheit oder PCU 103, die mit einer Basisstationssteuerung oder BSC 104 gekoppelt ist, ein GPRS-Netz 105, sowie einer Anzahl von Verbindungen von den Geräten zu anderen Teilen des Telekommunikationssystems. Es gibt eine Funkschnittstelle zwischen der MS 101 und der BS 102, eine drahtgebundene Verbindung und/oder z.B. eine Richtfunkstrecke zwischen der BS 102 und der BSC 104, sowie eine drahtgebundene oder Glasfaserverbindung zwischen der PCU 103 und dem GPRS-Netz 105. Unter GPRS-Netz ist eine weit verbreitete Anordnung von miteinander verbundenen Computern zu verstehen, die eine Anzahl von versorgenden GPRS-Unterstützungsknoten (SGSNs) und Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (GGSNs) umfasst, welche gemäß den bekannten GPRS-Spezifikationen funktionieren. Die Hardware aller Teile, die in 1 dargestellt sind, ist an sich bekannt. Die Anordnung von 1 ist als eine beispielhafte Hardwaresammlung dargestellt, die zur Implementierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Es ist zu erwähnen, dass die Erfindung keineswegs durch die Terminologie eingeschränkt wird, die in Zusammenhang mit 1 verwendet wird; zum Beispiel wird im digitalen UMTS-Zellularnetz (Universal Mobile Telecommunication System) der dritten Generation das Konzept von Funkanschlussnetzen oder RANs (Radio Access Networks) eingeführt, wobei eine Funknetzsteuerung oder RNC Funktionen ausführt, die im Wesentlichen jenen der BSC 104 ähneln, und die Mobilstation als die Benutzereinrichtung oder UE (User Equipment) bekannt ist.
Vom Stand der Technik ist bekannt, dass eine MS zum Erzeugen von Anfragen um einen Aufbau von neuen Trägern über die Funkschnittstelle und in manchen Fällen zum Neudefinieren der Charakteristiken von bestehenden Trägern imstande ist. Es ist vom Stand der Technik ebenso bekannt, dass solch eine Anfrage in entsprechenden Feldern eine Auswahl von QoS-Parameterwerten umfassen kann, welche die MS für den neuen oder neu definierten Träger haben möchte. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die MS 101 so ausgelegt, dass sie die QoS-Parameterwerte, die sie in einer Anfrage der erwähnten Art sendet, auf eine bestimmte Art und Weise auswählt: wenn die MS 101 weiß, dass der neue oder neu definierte Träger für eine bestimmte Art von Übertragung verwendet wird, z.B. für Sprachverkehr, interaktives Video oder Nichtechtzeitdaten, wählt sie einen vorher bestimmten Satz von QoS-Parameterwerten aus, welche das Gerät, dem das Zuweisen von Trägern und/oder Auswählen von Kanalcodierungs- und Verschachtelungsschemata obliegt, als eine Angabe der erwarteten Verwendung des Trägers, der aufgebaut oder neu definiert werden soll, erkennen kann.
Die MS 101 ist ferner zur Endpunktsignalisierung imstande, was bedeutet, dass sie durch die Signalisierungskanäle, die im System definiert sind, bidirektional mit den anderen Netzgeräten kommunizieren kann. Natürlich ist die MS 101 auch so ausgelegt, dass sie die Träger verwendet, die ihr mit der QoS zugewiesen wurde, welche mit der Zuweisung einherging, solange die Zuweisungen die MS-eigenen Kommunikationsfähigkeiten nicht übersteigen. Diese sind allesamt bekannte Funktionen vom Stand der Technik.
Die BS 102 spielt für gewöhnlich eine beschränkte Rolle bei einem Trägeraufbau oder einer Trägerneudefinition: sie implementiert einfach die Trägeraufbau- und Trägerneudefinitionsbefehle, die sie von der BSC 104 und/oder der PCU 103 empfängt. In einigen Systemen kann die BS 102 jedoch imstande sein, um einen Trägeraufbau oder eine Trägerneudefinition von sich aus anzufragen. In solchen Systemen bedeutet die Anwendung der Erfindung, dass, wenn die BS eine Anfrage um einen Trägeraufbau oder eine Trägerneudefinition erzeugt, sie die QoS-Parameterwerte, die sie in der Anfrage sendet, so auswählt, dass das Gerät, dem das Zuweisen von Trägern und/oder Auswählen von Kanalcodierungs- und Verschachtelungsschemata obliegt, sie als eine Angabe der erwarteten Verwendung des Trägers, der aufgebaut oder neu definiert werden soll, erkennen kann. Die BS 102 ist auch imstande, als ein Endpunkt und als eine Verbindung bei einer Signalisierung zu dienen.
In der vorliegenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die PCU 103 das Gerät ist, dem die Abwicklung der Anfragen um einen Trägeraufbau und eine Trägerneudefinition und die Entscheidungsfällung bezüglich der Zuweisung von Trägern über die Funkschnittstelle, sowie der Charakteristiken der Träger obliegt. Die tatsächliche QoS-Verhandlung, in welcher das QoS-Profil vereinbart wird, erfolgt normalerweise zwischen einer Mobilstation und einem SGSN. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die PCU zur QoS-Zuordnung imstande, was bedeutet, dass eine eindeutige Entsprechung zwischen bestimmten Auswahlen von QoS-Parameterwerten und bestimmten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemata besteht. Wenn die PCU 103 eine Anfrage um einen Trägeraufbau oder eine Trägerneudefinition empfängt, nimmt sie die QoS-Parameterwerte, die in der Anfrage enthalten sind, ordnet sie einem bestimmten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema zu und nimmt diese in die Trägerzuweisung auf, angenommen, dass im System genügend Kapazität verfügbar ist, damit die Zuweisung überhaupt erst vorgenommen werden kann.
Es kann auch vorkommen, dass die QoS-Parameterwerte, die in der Anfrage enthalten sind, angeben, dass ein Trägertyp in diesem Moment nicht zuweisbar ist, aber ein bestimmter anderer Trägertyp zugewiesen werden könnte. In solch einem Fall ist es vorteilhaft, wenn die PCU eine vorläufige Zuweisung für einen Träger, der dem angefragten Typ so ähnlich als möglich ist, machen und dem Gerät, das um den Trägeraufbau oder die Trägerneudefinition anfragt, mit dieser Zuweisung antworten kann. Es obliegt dann dem Gerät, das die Anfrage gestellt hat, entweder die Zuweisung anzunehmen, selbst wenn sie nicht ganz dieselbe ist wie jene, um die angefragt wurde, oder die Zuweisung abzulehnen und die Situation so zu belassen, wie sie ist. Um dies zu erreichen, muss die MS zum Beispiel eine bestimmte „Umkehrzuordnungs"-Funktion enthalten, mit welcher sie eine bestimmte Trägerzuweisung mit einer bestimmten Wahl einer Kanalcodierung und/oder Verschachtelung nehmen und sie als eine Angabe des zugewiesenen Trägertyps interpretieren kann. Die endgültige Entscheidung darüber, ob die Zuweisung angenommen werden soll oder nicht, kann auch dem Benutzer der MS überlassen werden: wenn der Benutzer um den Aufbau einer Videoverbindung angefragt hatte und nichts Besseres als eine normale Telefonverbindung verfügbar ist, kann die MS den Benutzer fragen, ob er mit einer normalen Telefonverbindung zufrieden ist oder ob die Versuche zur Herstellung einer Verbindung gänzlich beendet werden sollten.
2 veranschaulicht den Ereignisfluss in einem Aufwärtsträgeraufbau- oder -neudefinitionsprozess gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform. Bei Schritt 201 erkennt die MS die Notwendigkeit für einen Aufbau eines neuen Trägers oder für eine Neudefinition der Charakteristiken eines bestehenden. Bei Schritt 201 erkennt den Typ des Trägers, welcher benötigt wird: als beispielhafte Trägertypen wurden zuvor Sprachverkehr, interaktives Video oder Nichtechtzeitdaten angegeben. Bei Schritt 202 ordnet die MS den Trägertyp einem bestimmten vordefinierten Satz von QoS-Parameterwerten zu. Die MS sendet eine Anfrage um einen neuen Träger (oder um eine Neudefinition eines bestehenden Trägers) 203 auf eine im Wesentlichen an sich bekannte Art und Weise; die Auswahl von QoS-Parameterwerten in der Anfrage bedeutet jetzt jedoch den Typ des angefragten Trägers anstelle der oder zusätzlich zu den gewöhnlichen Trägercharakteristiken, auf welche sich die QoS-Parameterwerte des Standes der Technik normalerweise beziehen.
Die Anfrage 203 wird über die BS an die BSC weitergeleitet, wo festgestellt wird, dass sie Paketdatendienste betrifft, weshalb sie an die PCU weitergeleitet wird. Nach dem Empfang der Anfrage prüft die PCU bei Schritt 204 die Zuweisungssituation der Betriebsmittel, die für Paketdatendienste verfügbar sind. Es kann vorkommen, dass ein zu großer Teil der Betriebsmittel bereits zugewiesen ist oder irgendeine andere Regel die Zuweisung gänzlich verhindert, in welchem Fall die PCU der MS einfach mit einer Ablehnungsnachricht 205 antwortet und der Prozess beendet wird. In einem hoffentlich typischeren Fall geht die PCU dazu über, den Satz von QoS-Parametern in der Anfrage einem bestimmten Trägertyp zuzuordnen, was insbesondere eine Auswahl einer Kanalcodierung und Verschachtelung bedeutet.
Der Schritt des Verhandelns eines QoS-Profils ist in 2 nicht dargestellt. Er bezieht normalerweise den SGSN ein, welcher ein Partner der MS in der QoS-Verhandlung ist. Der SGSN kann die PCU oder ein anderes Netzelement über die Möglichkeit des Zulassens eines bestimmten zu verwendenden QoS-Profils angesichts der Kapazität und der gegenwärtigen Verkehrsbelastungssituation einer bestimmten BS und/oder BSC befragen. Wenn solch eine Anfrage gestellt wird und die PCU ihr Genehmigung gibt, führt der SGSN die Verhandlung auf eine bekannte Art und Weise zu Ende, woraufhin es der PCU obliegt, das ausgehandelte QoS-Profil zu seiner Zuordnung zu einem bestimmten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema zu verwenden.
Angesichts des aktuellen Satzes von verfügbaren Kanalcodierungsalternativen im GPRS wäre es vorteilhaft, wenn zusätzliche optimierte Kanalcodierungsschemata wenigstens für Sprache und möglicherweise auch für Echtzeitvideo entwickelt werden würden. Die Erfindung beschränkt die tatsächliche Auswahl von Kanalcodierungsverfahren nicht, sondern es ist bekannt, dass es vorteilhaft ist, Widerholungssendungen in einem Sprachträger zu vermeiden und über veränderliche Kanalcodierungsstärken für verschiedene Teile eines Übertragungsbursts zu verfügen. Außerdem ist es bekannt, dass es vorteilhaft ist, über eine verhältnismäßig lange Verschachtelungslänge für Sprache oder Echtzeitvideo zu verfügen: zum Beispiel die Dauer von acht oder zehn Übertragungsrahmen.
Wenn die PCU die Zuweisung für den angeforderten Träger durchgeführt und über die Kanalcodierungs- und Verschachtelungsschemata entschieden hat, signalisiert sie die Zuweisung an die BS und die MS, wie bei 207 veranschaulicht. Zu diesem Zeitpunkt hat das Gerät, das um den Trägeraufbau oder die Trägerneudefinition anfragte, noch die Möglichkeit, die Zuweisung abzulehnen, was hauptsächlich die Fälle betrifft, in welchen die PCU nicht in der Lage ist, die Zuweisung in ihrer angefragten Form zu gewähren, sondern stattdessen eine alternative Zuwesung anbietet. Wenn die MS die Zuweisung annimmt, führt sie bei Schritt 208 mehr oder weniger gleichzeitig mit einer ähnlichen Operation 209 in der BS eine Trägerkonfiguration durch, woraufhin die Kommunikation durch Verwenden des neu zugewiesenen oder neu definierten Träger fortgesetzt wird.
Ein Informieren der BS über das abzuwendende Kanalcodierungs/Verschachtelungsschema kann zum Beispiel unter Verwendung eines bestimmten Bitfelds in einem Funkverbindungssteuerungs/Medienzugangssteuerungs- oder RLC/MAC-Kopf (Radio Link Control/Medium Access Control) erfolgen, um einen Wert anzugeben, welchen die BS eindeutig in ein bestimmtes Kanalcodierungs/Verschachtelungsschema übersetzen kann. Die Verwendung eines bestimmten Kanalcodierungs/Verschachtelungsschemas kann auch in der BS gemäß einem bestimmten Datenfluss (TBF, temporärer Blockfluss) bei einem bestimmten Benutzer gespeichert werden.
3 ist das Abwärtsträgergegenstück zu 2. Bei Schritt 301 empfängt die PCU vom Netz eine Anfrage bezüglich einer Kommunikationsverbindung mit einer bestimmten Mobilstation, derart dass ein neuer Träger aufzubauen ist oder ein bestehender Träger neu definiert werden muss. Schritt 302 entspricht Schritt 204 in 2 und kann dazu führen, dass die Anfrage bei Schritt 303 angelehnt wird. Wenn die nicht der Fall ist, sollte die PCU bei Schritt 304 wieder das korrekte Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema für den angefragten Träger ermitteln. Wenn die Anfrage einen vordefinierten Satz von QoS-Parameterwerten enthielt, ähnelt Schritt 304 stark dem Schritt 206 in 2. Es ist auch möglich, dass die Anfrage auf irgendeine andere Weise angibt, dass sie eine Kommunikationsverbindung von der Art betrifft, welche z.B. Sprachverkehr, interaktives Video oder Nichtechtzeitdaten ist. In diesem Fall sollte die Zuordnungsfunktion in der PCU flexibel genug sein, um solche anderen Arten von Angaben zu erkennen, wenn sie von der Netzseite kommen.
Nach erfolgter Zuweisung mit der zugehörigen Auswahl eines Kanalcodierungs- und Verschachtelungsschemas signalisiert die PCU die Zuweisung bei Schritt 305 durch einen Melderuf durch die ES (oder eine Anzahl von Basisstationen ES) an die MS. Der Begriff Melderuf kann durch Signalisierung ersetzt werden, wenn die MS bereits aktiv mit der PCU kommuniziert, so dass ihr Aufenthaltsort in einer bestimmten Zelle bekannt und sie in einem aktiven Zustand ist. Die MS empfängt den Melderuf und die Zuweisung bei Schritt 306 und prüft, ob der beabsichtigte neue Träger innerhalb ihrer Fähigkeiten liegt. Bei Schritt 307 signalisiert sie entweder ihre Quittung oder Ablehnung (negative Quittung) durch die BS an die PCU und, wenn die Quittung positiv war, kann die Kommunikation mit dem neuen Träger nach einer Aktualisierung der Trägerkonfiguration in der MS 308 und der BS 309 beginnen.
Ein Hauptvorteil der Erfindung ist, dass bestehende Informationsstrukturen (d.h. die QoS-Parameterwerte) verwendet werden, um der PCU oder einem anderen Gerät, das die Entscheidungen bezüglich Trägerzuweisung und Auswahl einer Kanalcodierung und Verschachtelung fällt, einen angefragten Trägertyp zu signalisieren. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es vorteilhaft wäre, wenigstens ein zusätzliches Kanalcodierungsschema und möglicherweise auch eine zusätzliche Verschachtelungslänge in Systemen, wie dem GPRS, zu definieren, in welchen die bestehenden Kanalcodierungsschemata und Verschachtelungslängen vom Optimum für die Übertragung von Sprache oder Echtzeitvideo weit entfernt sind. Dies würde offensichtlich die Erstellung von einigen neuen Definitionen in den Informationsstrukturen erfordern, welche die PCU oder ein entsprechendes Gerät verwendet, um die ausgewählten kanalcodierungs- und Verschachtelungsschemata an die Basisstationen BS und die Mobilstationen MS zu signalisieren. Wenn nur eine zusätzliche Verschachtelungslänge definiert wird, genügt es, ein zusätzliches Bit in einer Signalisierungsstruktur, wie dem bekannten erweiterten PCU-Datenrahmenkopf, zu definieren: ein erster Wert des zusätzlichen Bits bedeutet die bekannte Verschachtelungslänge eines RLC-Blocks, und ein zweiter Wert des zusätzlichen Bits bedeutet die neue zusätzlich definierte Verschachtelungslänge, welche z.B. zwei RLC-Blöcke sein kann, was acht Übertragungsbursts entspricht. Wenn ein oder mehrere zusätzliche Kanalcodierungsschemata definiert werden, müssen andere zusätzliche Bits z.B. zu dem erweiterten PCU-Datenrahmenkopf definiert werden.
4 stellt eine Mobilstation 401 schematisch dar, welche verwendet werden kann, um das Verfahren gemäß der Erfindung zu implementieren. Die Hardware der Mobilstationen umfasst einen Funksendempfangsblock 402, einen Decodier/Demultiplexblock 403, einen Codier/Multiplexblock 404, einen Steuerblock 405 und einen Benutzerdatenteil 406. Der Decodier/Demultiplexblock 403 ist so ausgelegt, dass er empfangene Signalisierungsinformationen von empfangenen Benutzerdaten trennt und Erstere in den Steuerbock 405 leitet; ähnlich ist der Codier/Multiplexblock 404 so ausgelegt, dass er Signalisierungsinformationen aus dem Steuerblock 405 nimmt und sie zur Übertragung mit Benutzerdaten, die vom Benutzerdatenteil 406 kommen, multiplext. Alle anderen Blöcke laufen unter der Kontrolle des Steuerblocks. Die Steuerverbindungen sind mit dünneren Linien als die Verbindungen der Benutzerdaten und Signalisierungsinformationen dargestellt. Um zu bewirken, dass die Mobilstation gemäß der Erfindung funktioniert, werden die Funktionen des Zuordnens von Benutzerdatenanforderungen zu QoS-Parameterwerten, möglicherweise die Umkehrzuordnung von ausgehandelten QoS-Parameterwerten zu Trägertypen und die Abwicklung von Trägerzuweisungsanfragen in Form von Anweisungen, die durch einen Prozessor ausgeführt werden können, programmiert, damit der Steuerblock 405 gemäß den Anweisungen agieren kann.

Claims

Verfahren zum Wählen eines Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas, das in einer Kommunikationsverbindung über eine Funkschnittstelle zwischen einem Endgerät (101) und einer Basisstation (102) eines zellularen Paketfunksystems angewendet werden soll, wobei ein bestimmtes Entscheidungsfällungsgerät (103) Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemata an Kommunikationsverbindungen zuweist, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Übertragen (203) einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät, wobei die Anfragenachricht einen bestimmten Satz von Dienstgüteparametern angibt, die mit einer bestimmten ersten Kommunikationsverbindung in Zusammenhang stehen, – Zuordnen (206, 304) des Satzes von Dienstgüteparametern zu einem bestimmten ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema als Teil der Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemazuweisung, die durch das Entscheidungsfällungsgerät erfolgt, und – Übertragen (207, 305) des ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas an die Basisstation und das Endgerät, damit sie das erste Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema in der ersten Kommunikationsverbindung anwenden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass: – der Schritt des Übertragens (203) einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät die folgenden, sich zueinander alternativen Teilschritte umfasst: a1) Angeben innerhalb des Satzes von Dienstgüteparametern einer hohen Dienstdringlichkeitsstufe, einer kurzen mittleren Verzögerung und einer kurzen maximalen Verzögerung, wenn die Anfragenachricht eine bestimmte Kommunikationsverbindung zum Senden von Echtzeitsprache und/oder Echtzeitvideobildern betrifft, oder a2) Angeben innerhalb des Satzes von Dienstgüteparametern einer niedrigen Dienstdringlichkeitsstufe, einer langen mittleren Verzögerung und einer langen maximalen Verzögerung, wenn die Anfragenachricht eine bestimmte Kommunikationsverbindung zum Senden von Nichtechtzeitdaten betrifft; und – der Schritt des Zuordnens (206, 304) des Satzes von Dienstgüteparametern zu einem bestimmten ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema die folgenden, sich zueinander alternativen Schritte umfasst: b1) Zuordnen eines Satzes von Dienstgüteparametern, die eine hohe Dienstdringlichkeitsstufe, eine kurze mittlere Verzögerung und eine kurze maximale Verzögerung angeben, zu einem Kanalcodierungsschema ohne Wiederholungssendungen und mit einer langen Verschachtelungslänge, oder b2) Zuordnen eines Satzes von Dienstgüteparametern, die eine niedrige Dienstdringlichkeitsstufe, eine lange mittlere Verzögerung und eine lange maximale Verzögerung angeben, zu einem Kanalcodierungsschema mit Wiederholungssendungen und einer kurzen Verschachtelungslänge.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b1) ferner das Merkmal des Zuordnens des Satzes von Dienstgüteparametern, die eine hohe Dienstdringlichkeitsstufe, eine kurze mittlere Verzögerung und eine kurze maximale Verzögerung angeben, zu einem Kanalcodierungsschema, welches für Sprache optimiert ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Übertragens einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät als eine Reaktion auf eine festgestellte Notwendigkeit (201) eines Aufbaus eines neuen Funkträgers zwischen dem Endgerät und der Basisstation ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Übertragens einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät als eine Reaktion auf eine festgestellte Notwendigkeit (201) einer Änderung der Charakteristiken eines bestehenden Funkträgers zwischen dem Endgerät und der Basisstation ausgeführt wird.
Anordnung zum Wählen eines Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas, das in einer Kommunikationsverbindung über eine Funkschnittstelle angewendet werden soll, umfassend: – ein Endgerät (101), eine Basisstation (102) und eine Funkschnittstelle zwischen ihnen, und – ein bestimmtes Entscheidungsfällungsgerät (103) zum Zuweisen von Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemata an Kommunikationsverbindungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – innerhalb des Endgeräts (101) und der Basisstation (102) Mittel zum Übertragen (203) einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät (103) und Mittel zum Angeben innerhalb der Anfragenachricht eines bestimmten Satzes von Dienstgüteparametern, die mit einer bestimmten ersten Kommunikationsverbindung in Zusammenhang stehen, – innerhalb des Entscheidungsfällungsgeräts (103) Mittel zum Zuordnen (206, 304) des Satzes von Dienstgüteparametern zu einem bestimmten ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema als Teil der Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemazuweisung und – Mittel zum Übertragen (207, 305) des ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas an die Basisstation und das Endgerät, damit sie das erste Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema in der ersten Kommunikationsverbindung anwenden.
Mobilstation, die so ausgelegt ist, dass sie beim Wählen eines Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas agiert, das in einer Kommunikationsverbindung über eine Funkschnittstelle angewendet werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – Mittel zum Übertragen (203) einer Anfragenachricht an das Entscheidungsfällungsgerät (103) und Mittel zum Angeben innerhalb der Anfragenachricht eines bestimmten Satzes von Dienstgüteparametern, die mit einer bestimmten ersten Kommunikationsverbindung in Zusammenhang stehen, – Mittel zum Empfangen vom Entscheidungsfällungsgerät (103) als Teil einer Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemazuweisung einer Übertragung eines ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas, das dem Satz von Dienstgüteparametern entspricht, und – Mittel zum Anwenden des ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas in der ersten Kommunikationsverbindung.
Entscheidungsfällungsgerät eines Telekommunikationssystems zum Wählen eines Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas, das in einer Kommunikationsverbindung über eine Funkschnittstelle angewendet werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: – Mittel zum Empfangen von Anfragenachrichten an das Entscheidungsfällungsgerät (103) von Endgeräten (101) und Basisstationen (102) und Mittel zum Abrufen von bestimmten Sätzen von Dienstgüteparametern, die mit bestimmten Kommunikationsverbindungen in Zusammenhang stehen, aus empfangenen Anfragenachrichten, – Mittel zum Zuordnen (206, 304) solch eines Satzes von Dienstgüteparametern zu einem bestimmten ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema als Teil der Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemazuweisung und – Mittel zum Übertragen (207, 305) des ersten Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschemas an die Basisstation und das Endgerät, damit sie das erste Kanalcodierungs- und/oder Verschachtelungsschema in der ersten Kommunikationsverbindung anwenden.