DE69926563T2

DE69926563T2 - Verfahren zur Kommunikation zwischen einer mobile Station und einer Basisstation in einer mobile Kommunikationsanordnung

Info

Publication number: DE69926563T2
Application number: DE69926563T
Authority: DE
Inventors: Tae In Hwang
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: ES2247744T3; DE69926563D1; EP0948149A3; US20040109434A1; US7907554B2; US6614778B1; KR19990079191A; EP0948149A2; ATE301890T1; KR100290862B1; US20100074232A1; EP0948149B1; PT948149E; DK0948149T3; US7907553B2; US20100074184A1; US7616592B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem und insbesondere auf ein Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem der IMT-2000-Kommunikationsnetzbasis, das für die effektive Übertragung verschiedener Multimediainformationen innerhalb einer gegebenen Kanalkapazität geeignet ist.
Hintergrund der Erfindung
Im Allgemeinen gibt es im Mobilkommunikationssystem bei der Signalübertragung zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation bidirektionale Übertragung und unidirektionale Übertragung. Bei der bidirektionalen Übertragung werden mehrere Vorwärtszeitschlitze und Rückwärtszeitschlitze abwechselnd einem zwischen der Mobilstation und der Basisstation aufgebauten Kommunikationskanal für die Übertragung der Daten in zur gleichen Zeit zugewiesenen Zeitschlitzeinheiten zugewiesen. Der Zeitschlitz bedeutet ein Zeitintervall der Informationsübertragung auf dem Kommunikationskanal. In der vorliegenden Erfindung wird der Zeitschlitz für die Verwendung bei der Informationsübertragung von der Basisstation zur Mobilstation als Abwärtsstreckenschlitz bezeichnet, während der Zeitschlitz für die Verwendung bei der Informationsübertragung von der Mobilstation zur Basisstation als ein Aufwärtsstreckenschlitz bezeichnet wird.
1 veranschaulicht eine Architektur der Abwärtsstreckenschlitze und der Aufwärtsstreckenschlitze einer bidirektionalen Kommunikation in einem Mobilkommunikationssystem des Standes der Technik.
In 1 werden die Datenrahmen in im Voraus zugewiesenen Zeitschlitzen S1–S4 in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung übertragen. Das heißt, die Datenrahmen werden zwischen der Mobilstation und der Basisstation übertragen, indem sich die Abwärtsstreckenschlitze S1 und S3 und die Aufwärtsstre ckenschlitze S2 und S4 kontinuierlich abwechseln. Das heißt, die bei der Basisstation oder der Mobilstation erzeugten Datenrahmen werden übertragen, indem die zugewiesenen Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze wiederholt abgewechselt werden. Dieser Typ der Signalübertragung ist unter der Annahme entwickelt worden, dass das Mobil-Kommunikationsnetz für eine Sprachdatenübertragung dient, bei der ein Verhältnis der Datenübertragung zwischen einer Sendeseite und einer Empfangsseite 1:1 ist. Aus diesem Grund wird ein Trend beibehalten, bei dem die Abwärtsstreckenschlitze und die Aufwärtsstreckenschlitze einfach in einem gleichen Verhältnis den meisten der aktuellen Mobilkommunikationsvorrichtungen zugewiesen werden. In einem Mobilkommunikationsdienst der IMT-2000-Kommunikationsnetzbasis werden jedoch nicht nur Sprachdienste, sondern außerdem verschiedene Multimediadienste, wie z.B. Internetdienste und Bildrundfunkdienst, bereitgestellt. Beim Internet- oder Bilddienst wird ein asymmetrisches Übertragungssystem verwendet, bei dem eine Datenmenge, die in den Abwärtsstreckenschlitzen übertragen wird, relativ größer als eine Datenmenge ist, die in den Aufwärtsstreckenschlitzen übertragen wird, was zur kontinuierlichen Verwendung von Schlitzen in einer Richtung der Abwärts- oder Aufwärtsstreckenschlitze führt, während die Schlitze der anderen Richtung in einem Fall fast nicht verwendet werden, in dem der Multimediadienst unter Verwendung eines Kommunikationsnetzes gegeben wird, in dem die Abwärtsstreckenschlitze und die Aufwärtsstreckenschlitze gleich zugewiesen sind. In einem derartigen Fall gibt es ein Problem, dass eine Kapazität eines gegebenen Kanals nicht effektiv verwendet wird. Folglich wird, um einem derartigen asymmetrischen Übertragungssystem zu entsprechen, ein TDD-System (Zeitduplex-System) vorgeschlagen, in dem die Abwärtsstreckenschlitze und die Aufwärtsstreckenschlitze in jeweils einer verschiedenen Anzahl zugewiesen werden. Das heißt, die Anzahl der Abwärtsstreckenschlitze und die Anzahl der Aufwärtsstreckenschlitze werden mit den Datenmengen verändert.
Das TDD-System besitzt jedoch in praktischen Anwendungen viele Probleme. Die größten Probleme sind, dass der Direktzugriff und die Einrastung der Synchronisation schwierig sind, weil Perioden der Mobilstation und der Basisstation, die regelmäßige Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze besitzen, nicht im Voraus bekannt sind, wenn die Mobilstation versucht, eine anfängliche Kommunikation zu beginnen. Um derartige Probleme zu lösen, wird, wie in 2 gezeigt ist, ein verbessertes TDD-System vorgeschlagen, das sowohl eine statische Periode (TDD1), in der Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze im regelmäßigen Wechsel zugewiesen sind, als auch eine dynamische Periode (TDD2), in der Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze entsprechend der zu übertragenden Datenmenge unregelmäßig zugewiesen sind, verwendet. Im verbesserten TDD-System können die Probleme des Direktzugriffs und der Einrastung der Synchronisation zwischen der Mobilstation und der Basisstation unter Verwendung der statischen Periode (TDD1) leicht gelöst werden. Weil eine Kommunikation ausgeführt werden kann, indem in der dynamischen Periode (TDD2) eine Anzahl Abwärtsstreckenschlitze und eine Anzahl Aufwärtsstreckenschlitze, die mit einer Datenmenge verändert werden, vorgesehen werden, kann eine gegebene Kanalkapazität effektiv verwendet werden.
Folglich ist die statische Periode (TDD1), in der die Abwärtsstreckenschlitze und die Aufwärtsstreckenschlitze abwechselnd zugewiesen werden, vorgesehen, um die Probleme beim Direktzugriff und der Synchronisation zu lösen. Es gibt jedoch keine Vorschläge für Standards oder Techniken, die einen Wirkungsgrad der gegebenen Kanalkapazität in Fällen verbessern, in denen zahlreiche Teilnehmer fast auf einmal Anrufe oder Anrufweiterschaltungen im Zentrum einer Großstadt, wo viele Büros konzentriert sind, oder in einem Geschäftsviertel, wo sich viele Menschen versammeln, erfordern. Deshalb gibt es keine geeignete Art, das Problem zu lösen, wenn eine Anzahl von Anrufen oder Anrufweiterschaltungen, die gleichzeitig erforderlich ist, die gegebene Kanalkapazität übersteigt. Demzufolge wird eine Technik benötigt, die einen Wirkungsgrad einer gegebenen Kanalquelle in einem Fall maximieren kann, in dem es eine übermäßige Anzahl von Anruf- oder Anrufweiterschaltungs-Anforderungen im INT-2000-Kommunikationsnetz gibt, in dem der Multimediadienst bereitgestellt ist.
US 5.602.836 beschreibt ein Verfahren, das innerhalb eines TDMA/TDD-Systems verwendet wird, in dem eine Rahmenzeit oder Frequenzschlitze, um Informationen zu übertragen, einer ersten Menge von Benutzern zugewiesen werden. Eine zweite Menge aktiver Benutzer, denen in einem gegebenen Rahmen kein Schlitz zugewiesen ist, wird identifiziert. Wenigstens einer der Benutzer in der zweiten Menge, der in einem nachfolgenden Rahmen aktiv bleibt, wird beim Erhalten eines zugewiesenen Schlitzes im nachfolgenden Rahmen mit einer Priorität versehen. Die speziellen aktiven Benutzern in dem gegebenen Rahmen zugewiesenen Schlitze werden um wenigstens einen Schlitzabschnitt verscho ben, falls denselben Benutzern Schlitze im nachfolgenden Rahmen zugewiesen werden. Die Prioritätszuweisung und die Schlitzverschiebung sind durch das kreisförmige Verschachteln der ersten Menge der Benutzer mit der zweiten Menge der Benutzer implementiert, die aktiv bleiben, denen aber in einem gegebenen Rahmen keine Schlitze zugewiesen worden sind. Es wird zwischen den Typen der Übertragungsdaten nicht unterschieden.
DE 195 43 845 A1 offenbart ein Verfahren, um in einem TDMA-System die Funkkapazität dynamisch zuzuweisen. Irgendeine Grundanzahl von Zeitschlitzen ist für den Paketfunkdienst reserviert, während der Rest für den leitungsvermittelten Dienst reserviert ist. Wenn die Verkehrsanforderung eines Paketfunkdienstes zunimmt, werden die Informationen hinsichtlich dessen mittels einer Anforderung von einer Mobilstation oder durch Verkehrsmessung bei der Basis-Sender/Empfänger-Station erhalten. Diese Informationen werden als ein Kriterium beim Zuweisen von weiteren Zeitschlitzen zum Paketfunkdienst verwendet.
EP 0687 078 A2 bezieht sich auf ein System, um Paketdaten in Funk-TDMA-Systemen zu übertragen. Die Anzahl der Zeitschlitze in einem Rahmen verändert sich entsprechend dem Übertragungsbedarf, wobei jeder logische Kanal, der aus den entsprechenden Zeitschlitzen in aufeinanderfolgenden Rahmen besteht, von den anderen logischen Kanälen unabhängig ist. Innerhalb eines Rahmens werden für die Übertragung der Daten keine unterschiedlichen Perioden verwendet.
US 5.719.859 beschreibt ein TDMA-Funksystem für die Kommunikation zwischen einer Basisstation und Mobilstationen. Die Verteilung der Zeitschlitze kann anhand der Übertragungsrate, der Fehlerrate oder der Anweisungen der Bedienungsperson usw. geändert werden. Es wird beschrieben, eine Rahmenstruktur zu verwenden, die eine unsymmetrische Anzahl von Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstreckenschlitzen besitzt. Es wird jedoch nicht offenbart, verschiedene Perioden innerhalb eines Rahmens zu verwenden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demzufolge ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem TDMA- oder TDD-Kommunikationssystem gerichtet, das im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme beseitigt, die auf die Einschränkungen und Nachteile des Standes der Technik zurückzuführen sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem TDMA- oder TDD-Kommunikationssystem des IMT-2000-Kommunikationsnetzes, das verschiedene Kommunikationsdienste bereitstellen kann, zu schaffen, das eine effektive Kommunikation zwischen den Mobilstationen und einer Basisstation erlaubt, wenn zahlreiche Mobilstationen fast auf einmal Kommunikationsdienste erfordern.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem TDMA- oder TDD-Kommunikationssystem des IMT-2000-Kommunikationsnetzes, das verschiedene Kommunikationsdienste bereitstellen kann, zu schaffen, das eine Datenrahmenstruktur bereitstellen kann, die die leichte Bestimmung eines Übertragungssystems abhängig von den Eigenschaften und der Menge der zu übertragenden Daten erlaubt, wenn zahlreiche Mobilstationen fast auf einmal Kommunikationsdienste erfordern.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, wobei sie teilweise aus der Beschreibung offensichtlich werden oder durch die Praxis der Erfindung gelernt werden können. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur verwirklicht und erreicht, die sowohl in der geschriebenen Beschreibung und ihren Ansprüchen als auch der beigefügten Zeichnung dargelegt ist.
Um diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie er dargestellt und umfassend beschrieben ist, enthält das Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem TDMA- oder TDD-Mobilkommunikationssystem der IMT-2000-Kommunikationsnetzbasis, das für die effektive Übertragung verschiedener Multimediainformationen innerhalb einer gegebenen Kanalkapazität geeignet ist, die folgenden Schritte: (1) Bestimmen des Vorliegens einer Anforderung zur Übertragung von Daten von der Mobilstation; Vorsehen eines Datenrahmens, der eine statische Periode, die wenigstens einen oder mehrere Abwärtsstreckenschlitze und wenigstens einen oder mehrere Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr regelmäßig und abwechselnd zugewiesen sind, besitzt, und eine dynamische Periode, die Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr beide in Abhängigkeit von den Eigenschaften und der Menge von zu übertragenden Teilnehmerdaten unregelmäßig zugewiesen sind, besitzt, aufweist, worin die statische Periode und die dynamische Periode jeweils eine Konkurrenzperiode, eine Reservierungsperiode und eine Zuweisungsperiode umfassen; wobei die Perioden wahlweise und jeweils in dem statischen Abschnitt und in dem dynamischen Abschnitt des Datenrahmens enthalten sind; (2) Bestimmen eines Übertragungstyps in Abhängigkeit von den zu übertragenden Daten aus den drei unterschiedlichen Übertragungstypen, gemäß denen eine Kommunikation ausgeführt wird, wobei die Übertragungstypen eine Konkurrenzübertragung mit der Konkurrenzperiode, um Prioritäten der zu übertragenden Teilnehmerdaten sowohl während der statischen Periode als auch während der dynamischen Periode zu bestimmen, eine Reservierungsübertragung mit der Reservierungsperiode, um eine Reservierung von Zeitschlitzen für die Verwendung bei der Übertragung der Teilnehmerdaten vorzunehmen; und eine Zuweisungsübertragung mit der Zuweisungsperiode, um Zeitschlitze in Übereinstimmung mit einer Menge der Teilnehmerdaten zuzuweisen, sind; und (3) Bereitstellen des Datenrahmens in Übereinstimmung mit dem bestimmten Typ und Übertragen des Datenrahmens an die Basisstation.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Struktur eines Datenrahmens in einem TDMA- oder TDD-Kommunikationssystem für die Verwendung bei der Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem geschaffen, wobei der Datenrahmen eine statische Periode, die wenigstens einen oder mehrere Abwärtsstreckenschlitze und wenigstens einen oder mehrere Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr beide regelmäßig und abwechselnd zugewiesen sind, besitzt, und eine dynamische Periode, die Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr beide unregelmäßig zugewiesen sind, besitzt, aufweist, worin die Struktur eine Konkurrenzperiode, um eine Priorität von von der Mobilstation oder von der Basisstation zu übertragenden Daten sowohl während der statischen Periode als auch während der dynamischen Periode zu bestimmen; eine Reservierungsperiode, um eine Reservierung eines Schlitzes für die Verwendung bei der Übertragung der Daten vorzunehmen; und eine Zuweisungsperiode, um Zeitschlitze in Übereinstimmung mit einer Datenmenge zuzuwei sen, wobei die Konkurrenzperiode, die Reservierungsperiode und die Zuweisungsperiode wahlweise in der statischen Periode und in der dynamischen Periode des Datenrahmens vorgesehen sind, umfasst.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhaft und erklärend sind, wobei sie vorgesehen sind, um eine weitere Erklärung der Erfindung, wie sie beansprucht ist, bereitzustellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die beigefügte Zeichnung, die enthalten ist, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu schaffen, und die in diese Beschreibung aufgenommen ist und einen Teil dieser Beschreibung bildet, veranschaulicht Ausführungsformen der Erfindung, wobei sie zusammen mit der Beschreibung dazu dient, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
In der Zeichnung veranschaulichen
1 und 2 jeweils Architekturen der Abwärtsstreckenschlitze und der Aufwärtsstreckenschlitze für die Verwendung bei einer bidirektionalen Kommunikation in einem Mobilkommunikationssystem des Standes der Technik;
veranschaulicht
3 eine Architektur der Abwärtsstreckenschlitze und der Aufwärtsstreckenschlitze, die jeder eine Konkurrenzperiode, eine Reservierungsperiode und eine Zuweisungsperiode in einem Datenrahmen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzen;
4 eine Architektur des durch einen Aufwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen Datenrahmens;
5 eine Architektur des durch einen Aufwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen Steuerrahmens;
6 eine Architektur des durch einen Abwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen Datenrahmens; und
7 einen Ablaufplan, der eine Kommunikationsprozedur zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nun wird ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind. 3 veranschaulicht eine Architektur der Abwärtsstreckenschlitze und der Aufwärtsstreckenschlitze, die jeder eine Konkurrenzperiode, eine Reservierungsperiode und eine Zuweisungsperiode in einem Datenrahmen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzen.
In 3 enthält der Datenrahmen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine statische Periode (TDD1) und eine dynamische Periode (TDD2), die jede eine Konkurrenzperiode 10 und 40, um die Prioritäten der Teilnehmerdaten zu bestimmen, eine Reservierungsperiode 20 und 50, um eine Reservierung für die Zeitschlitze für die Verwendung bei Übertragung der Teilnehmerdaten vorzunehmen, und eine Zuweisungsperiode 30 und 60, um eine Speicherperiode entsprechend einer Menge der Teilnehmerdaten zuzuweisen, besitzen. Sowohl in der Konkurrenzperiode 10, in der Reservierungsperiode 20 als auch in der Zuweisungsperiode 30 in der statischen Periode (TDD1) gibt es mehrere Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze, die darin in einem regelmäßigen Wechsel zugewiesen sind, um die Eigenschaften der zu übertragenen Daten darzustellen, während es sowohl in der Konkurrenzperiode 40, in der Reservierungsperiode 50 als auch in der Zuweisungsperiode 60 in der dynamischen Periode (TDD2) mehrere Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze gibt, die darin entsprechend der Art und der Menge der zu übertragenen Daten unregelmäßig zugewiesen sind. Hier kann sich eine Anzahl der Schlitze, die sowohl der statischen Periode TDD1 als auch der dynamischen Periode TDD2 in einem Datenrahmen zugewiesen sind, unter der Steuerung einer MAC-Schicht (Schicht für die Medienzugangssteuerung) im Kommunikationssystem verändern. Die Konkurrenzperiode 10 und 40, die Reservierungsperiode 20 und 50 und die Zuweisungsperiode 30 und 60 können wahlweise in der statischen Periode (TDD1) und in der dynamischen Periode (TDD2) vorgesehen sein, wie es notwendig ist. Falls der Konkurrenzperiode 10 und 40, der Reservierungsperiode 20 und 50 und der Zuweisungsperiode 30 und 60 Prioritäten gegeben sind, gehören die Prioritäten der Reservierungsperiode, der Zuweisungsperiode und der Konkurrenzperiode. In dem Kanal für die Übertragung des vorangehenden Datenrahmens, gibt es den PSCH (Paketsignalkanal), den PDCH (Paketdatenkanal) und den PCCH (Paketsteuerkanal), die der Reservierungsperiode, der Zuweisungsperiode und der Konkurrenzperiode wahlweise bereitgestellt werden können. Der PSCH ist ein Kanal für die Sendung/den Empfang einer Meldenachricht bei der Übertragung von Paketdaten, der PDCH ist ein Kanal für die direkte Sendung/den direkten Empfang der zu übertragenen Paketdaten. Der PDCH wird außerdem verwendet, um die Zeitschlitze für die Übertragung der Pakete und für die Übertragung der mit der Anforderung in Beziehung stehenden Daten anzufordern. Der PCCH ist ein Kanal für die Verwendung bei der Sendung/beim Empfang der Steuerdaten, um die Paketdaten bei der Sendung/dem Empfang der Paketdaten zu identifizieren, wobei er außerdem beim Zuweisen von Zeitschlitzen für die Übertragung der Paketdaten oder für die Übertragung der mit der Zuweisung in Beziehung stehenden Daten verwendet wird.
4 veranschaulicht eine Architektur des durch einen Aufwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen Datenrahmens.
In 4 enthält der durch einen Aufwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragene Datenrahmen einen FI-Parameter (Rahmenindikator-Parameter) 71, um die Inhalte eines Datenrahmens darzustellen, einen Prioritätsparameter 72, um eine Priorität bei der Datenrahmenverarbeitung darzustellen, einen prd-Parameter (Periodenparameter) 73, um eine Periodizität oder Nichtperiodizität beim Anfordern der Zeitschlitze darzustellen, einen COR-Parameter (Inhalt-der-Anforderung-Parameter) 74, um die Informationen bezüglich einer Anzahl erforderlicher Schlitze oder einer Periodizität der Schlitzanforderung beim Anfordern der Schlitze darzustellen. Die verschiedenen Parameter 71–74, die im Datenrahmen 70 enthalten sind, können entfernt werden, oder es können andere Parameter ergänzt werden, wie es notwendig ist. Wie in 4 gezeigt ist, sind die durch den Aufwärtsstreckenschlitz übertragenen Datenrahmen in Oktett-Einheiten mit jeweils 8 Bits zugewiesen. Von einem dem FI-Parameter 71 zugewiesenen Bit stellt das eine Bit dar, dass der Datenrahmen reine Paketdaten umfasst, falls es "0" ist, während es darstellt, dass der Datenrahmen eine Anforderung für Paketdaten und einen Zeitschlitz ist, falls es "1" ist. Von zwei Bits, die dem Prioritätsparameter 72 zugewiesen sind, stellen die zwei Bits einen Datenrahmen eines Anfangsübertragungspakets dar, falls sie "00" sind, sie stellen einen Datenrahmen eines Wiederholungsübertragungs-Pakets dar, falls sie "01" sind, und sie stellen einen Datenrahmen eines kontinuierlichen Pakets dar, falls sie "10" sind. Von einem dem prd-Parameter 73 zugewiesenen Bit stellt das eine Bit dar, dass die Zeitschlitzanforderung periodisch ist, falls es "0" ist, während es darstellt, dass die Zeitschlitzanforderung nicht periodisch ist, falls es "1" ist. Eine Anzahl von Bits, die dem COR-Parameter 74 zugewiesen sind, die Informationen darstellen, die mit einer Anzahl erforderlicher Schlitze oder einer Periodizität der Schlitzanforderung beim Anfordern der Schlitze in Beziehung stehen, kann verändert werden.
5 veranschaulicht eine Architektur des durch einen Aufwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen Steuerrahmens.
In 5 gibt es einen Parameter (die Quittung des empfangenen Paketdatenrahmens) 80, der die Bestätigung des Empfangs von bis zu acht Paketdatenrahmen darstellt, die dem durch den Aufwärtsstreckenschlitz übertragenen Steuerrahmen zugewiesen sind. Falls ein dem Parameter zugewiesenes Bit "0" ist, stellt es dar, das eine Bestätigung des Empfangs gegeben wird, falls es "1" ist, stellt es dar, das eine Bestätigung des Empfangs nicht gegeben wird. Falls der Parameter z.B. "0100 1001" ist, stellt er dar, dass ein zweiter, ein fünfter und ein letzter Paketdatenrahmen nicht richtig empfangen worden sind.
6 veranschaulicht eine Architektur des durch einen Abwärtsstreckenschlitz gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen Datenrahmens.
In 6 besitzt der durch einen Abwärtsstreckenschlitz übertragene Datenrahmen 90 eine Gesamtmenge von 8 Bits, die ihm zugewiesen sind, wobei er eine Steuerrahmenperiode 91 und einen Datenrahmenperiode 92 enthält. Der Steuerrahmenperiode 91 sind 2 Bits zugewiesen, um wahlweise darzustellen, dass ein Rahmen in dem Abwärtsstreckenschlitz ein Paketdatenrahmen, ein Paketsteuerrahmen oder ein gemischter Rahmen aus dem Paketdatenrahmen und dem Paketsteuerrahmen ist. Falls die Steuerrahmenperiode 91 durch "00" dargestellt ist, gibt sie an, dass der Rahmen im Abwärtsstreckenschlitz der Paketdatenrahmen ist, falls sie durch "01" dargestellt ist, gibt sie an, dass der Paketrahmen im Abwärtsstreckenschlitz der Paketsteuerrahmen ist, und falls sie durch "10" dargestellt ist, gibt sie an, dass der Paketrahmen im Abwärtsstreckenschlitz der gemischte Rahmen aus dem Paketdatenrahmen und dem Paketsteuerrahmen ist.
7 veranschaulicht einen Ablaufplan, der eine Kommunikationsprozedur zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 7 bestimmt jede Mobilstation in vorgegebenen Intervallen (ST1), ob es eine Anforderung für die Datenübertragung von dem Teilnehmer gibt. Wenn es im Ergebnis der Bestimmung die Datenübertragungsanforderung von dem Teilnehmer gibt, bestimmt die Mobilstation, ob die zu übertragenden Teilnehmerdaten eine Reservierungsübertragung sind, (ST2). Wenn es im Ergebnis der Bestimmung (ST2) die Reservierungsübertragung ist, werden die Reservierungseigenschaften bestimmt (ST3). Die Reservierungseigenschaften sind eine Periode und eine Größe eines reservierten Schlitzes. Wenn es im Ergebnis der Bestimmung (ST2) jedoch nicht die Reservierungsübertragung ist, wird bestimmt (ST4), dass die zu übertragenden Daten eine Größe besitzen, die durch einen Zeitschlitz übertragen werden kann. Falls das unmöglich ist, wird eine Anzahl von Zeitschlitzen, die für Übertragung der gesamten Daten erforderlich ist, bestimmt (ST5). Folglich bildet nach dem Bestimmen, dass die Daten in einer Reservierungsübertragung, einer Zuweisungsübertragung oder einer Konkurrenzübertragung zu übertragen sind, die Mobilstation entsprechend einem bestimmten Übertragungstyp einen Datenrahmen und überträgt die Daten zur Basisstation (ST6 und ST7). Dann bestimmt die Mobilstation, ob es eine Antwort von der Basisstation gibt, die die übertragenen Daten empfangen hat, (ST8). In diesem Fall bestimmt die Basisstation, ob es einen während jeder Konkurrenzperiode von der Mobilstation empfangenen Datenrahmen gibt (ST9). Wenn es im Ergebnis der Bestimmung im Bestimmungsschritt (ST9) keinen von der Mobilstation empfangenen Datenrahmen gibt, bleibt die Basisstation während der nächsten Konkurrenzperiode in Bereitschaft (ST10). Wenn es jedoch im Ergebnis der Bestimmung im Bestimmungsschritt (ST9) einen von der Mobilstation empfangenen Datenrahmen gibt, untersucht die Basisstation die Eigenschaften des empfangenen Datenrahmens. Das heißt, es wird bestimmt, ob der empfangene Datenrahmen in einer Reservierungsübertragung übertragen wird (ST11). Wenn es eine Übertragung in der Reservierungsübertragung ist, wird die Reservierungsübertragung begonnen (ST12), wobei, falls nicht, bestimmt wird (ST13), ob der empfangene Datenrahmen in einer Zuweisungsübertragung übertragen wird. Falls es im Ergebnis des Bestimmungsschrittes (ST13) die Zuweisungsübertragung ist, werden die verbleibenden Daten durch einen zugewiesenen Schlitz übertragen, wobei ein Ruhezustand wiederhergestellt wird. Falls es im Ergebnis des Bestimmungsschritts (ST13) nicht die Zuweisungsübertragung ist, wird der Ruhezustand direkt wiederhergestellt.
Wie erklärt worden ist, erlaubt das Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem der IMT-2000-Kommunikationsnetzbasis, das verschiedene Multimediadienste bereitstellt, in denen Sprachsignale und Bildsignale gemischt sind, eine effektive Übertragung der Daten entsprechend einem entsprechend den Dienstoptionen für die Mobilstation bestimmten Übertragungstyp. Deshalb kann ein Kommunikationsdienst geschaffen werden, in dem eine gegebene Kanalkapazität selbst in einem Fall maximiert werden kann, in dem die Teilnehmer der Mobilstationen innerhalb eines bestimmten Bereichs im Wesentlichen gleichzeitig die Datenübertragung anfordern.
Es wird für die Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein, das verschiedene Modifikationen und Variationen am Verfahren der Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Es ist folglich beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung einschließt, vorausgesetzt, sie fallen in den Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente.

Claims

Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem TDMA- oder TDD-Mobilkommunikationssystem, das die folgenden Schritte umfasst: (1) Bestimmen des Vorliegens einer Anforderung zur Übertragung von Daten von der Mobilstation; Vorsehen eines Datenrahmens, der eine statische Periode (TDD1), die wenigstens einen oder mehrere Abwärtsstreckenschlitze und wenigstens einen oder mehrere Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr regelmäßig und abwechselnd zugewiesen sind, besitzt, und eine dynamische Periode (TDD2), die Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr beide in Abhängigkeit von den Eigenschaften und der Menge von zu übertragenden Teilnehmerdaten unregelmäßig zugewiesen sind, besitzt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Periode (TDD1) und die dynamische Periode (TDD2) jeweils eine Konkurrenzperiode (10, 40), eine Reservierungsperiode (20, 50) und eine Zuweisungsperiode (30, 60) umfassen; wobei die Perioden (10, 20, 30; 40, 50, 60) wahlweise und jeweils in dem statischen Abschnitt (TDD1) und in dem dynamischen Abschnitt (TDD2) des Datenrahmens enthalten sind; (2) Bestimmen eines Übertragungstyps in Abhängigkeit von den zu übertragenden Daten aus den drei unterschiedlichen Übertragungstypen, gemäß denen eine Kommunikation ausgeführt wird, wobei die Übertragungstypen eine Konkurrenzübertragung mit der Konkurrenzperiode (10, 40), um Prioritäten der zu übertragenden Teilnehmerdaten sowohl während der statischen Periode (TDD1) als auch während der dynamischen Periode (TDD2) zu bestimmen, eine Reservierungsübertragung mit der Reservierungsperiode (20, 50), um eine Reservierung von Zeitschlitzen für die Verwendung bei der Übertragung der Teilnehmerdaten vorzunehmen; und eine Zuweisungsübertragung mit der Zuweisungsperiode (30, 60), um Zeitschlitze in Übereinstimmung mit einer Menge der Teilnehmerdaten zuzuweisen, sind; und (3) Bereitstellen des Datenrahmens in Übereinstimmung mit dem bestimmten Typ und Übertragen des Datenrahmens an die Basisstation.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Konkurrenzperiode (10, 40), die Reservierungsperiode (20, 50) und die Zuweisungsperiode (30, 60) wahlweise einen Paketsignalkanal (PSCH) zum Senden und Empfangen einer Paketdaten-Meldenachricht, einen Paketdatenkanal (PDCH) zum direkten Senden und direkten Empfangen von zu übertragenden Paketdaten sowie einen Paketsteuerkanal (PCCH) zum Identifizieren der Paketdaten beim Senden und beim Empfangen der Paketdaten verwenden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Konkurrenzperiode (10, 40), die Reservierungsperiode (20, 50) und die Zuweisungsperiode (30, 40) Prioritäten haben, wobei die Prioritäten die folgende Reihenfolge besitzen: Reservierungsperiode (20, 50), Zuweisungsperiode (30, 60) und Konkurrenzperiode (10, 40).
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die folgenden Schritte umfasst: die Basisstation empfängt die von der Mobilstation übertragenen Daten; und die Daten werden an die Empfängerseite in Übereinstimmung mit dem bestimmten Übertragungstyp übertragen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die folgenden Schritte umfasst: (1) periodisches Bestimmen des Vorliegens einer Anforderung für die Übertragung von Daten von einer Mobilstation; (2) Bestimmen, ob eine Konkurrenzübertragung, eine Reservierungsübertragung oder eine Zuweisungsübertragung in Übereinstimmung mit Dienstoptionen für die Mobilstation angefordert wird und ob die Anforderung für die Übertragung von Daten von einer Mobilstation vorliegt; (3) Vorsehen eines Übertragungsrahmens gemäß dem Übertragungstyp und Übertragen der Übertragungsdaten an die Basisstation.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Übertragungstyp die folgenden Schritte umfasst: (6-1) Bestimmen, dass die Übertragung eine Reservierungsübertragung ist, (6-2) Bestimmen einer Reservierungseigenschaft, falls der Übertragungstyp die Reservierungsübertragung ist, als Ergebnis der Bestimmung im Schritt (2), (6-3) Bestimmen von zu übertragenden Daten, die eine Größe besitzen, die unter Verwendung eines Schlitzes übertragen werden kann, falls der Übertragungstyp nicht die Reservierungsübertragung ist, als Ergebnis der Bestimmung im Schritt (2), und (6-4) Bestimmen einer Anzahl von Schlitzen, die für die Übertragung der Menge von Daten erforderlich sind, falls die Menge der zu übertragenden Daten größer als eine Schlitz-Datenmenge ist, als Ergebnis der Bestimmung in Schritt (6-3).
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Reservierungseigenschaft die Bedeutung einer Größe und einer Periode eines reservierten Schlitzes hat.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner den Schritt umfasst, bei dem die Mobilstation eine Antwortnachricht nach der Übertragung eines Datenrahmens an die Basisstation identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Übertragungstyp unter Verwendung einer Konkurrenzperiode (10, 40), um Prioritäten der Daten zu bestimmen, einer Reservierungsperiode (20, 50), um eine Reservierung von Zeitschlitzen für die Verwendung bei der Übertragung der Teilnehmerdaten vorzunehmen, und einer Zuweisungsperiode (30, 60), um eine Speicherperiode in Übereinstimmung mit der Menge der Teilnehmerdaten zuzuweisen, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt (3) die folgenden Schritte umfasst: Empfangen der übertragenen Daten, Bestimmen des Übertragungstyps als Reservierungsübertragung und Ausführen der Reservierungsübertragung unter Verwendung des Reservierungsschlitzes, falls der Übertragungstyp die Reservierungsübertragung ist, als Ergebnis der Bestimmung, Bestimmen des Übertragungstyps als Zuweisungsübertragung, falls der Übertragungstyp nicht die Reservierungsübertragung ist, als Ergebnis der Bestimmung und Ausführen der Zuweisungsübertragung unter Verwendung des Zuweisungsschlitzes, falls der Übertragungstyp die Zuweisungsübertragung ist, als Ergebnis der Bestimmung, und Ausführen der Konkurrenzübertragung unter Verwendung des Konkurrenzschlitzes, falls der Übertragungstyp nicht die Zuweisungsübertragung ist, als Ergebnis der Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Basisstation den Empfang eines Datenrahmens während jeder Konkurrenzperiode (10, 40) bestimmt, und War ten auf die nächste Konkurrenzperiode, falls der Datenrahmen nicht empfangen wird.
Struktur eines Datenrahmens in einem TDMA- oder TDD-Kommunikationssystem für die Verwendung bei der Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem, wobei der Datenrahmen eine statische Periode (TDD1), die wenigstens einen oder mehrere Abwärtsstreckenschlitze und wenigstens einen oder mehrere Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr beide regelmäßig und abwechselnd zugewiesen sind, besitzt, und eine dynamische Periode (TDD2), die Abwärtsstreckenschlitze und Aufwärtsstreckenschlitze, die ihr beide unregelmäßig zugewiesen sind, besitzt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur umfasst: eine Konkurrenzperiode (10, 40), um eine Priorität von von der Mobilstation oder von der Basisstation zu übertragenden Daten sowohl während der statischen Periode (TDD1) als auch während der dynamischen Periode (TDD2) zu bestimmen; eine Reservierungsperiode (20, 50), um eine Reservierung eines Schlitzes für die Verwendung bei der Übertragung der Daten vorzunehmen; und eine Zuweisungsperiode (30, 60), um Zeitschlitze in Übereinstimmung mit einer Datenmenge zuzuweisen, wobei die Konkurrenzperiode (10, 40), die Reservierungsperiode (20, 50) und die Zuweisungsperiode (30, 60) wahlweise in der statischen Periode (TDD1) und in der dynamischen Periode (TDD2) des Datenrahmens vorgesehen sind.
Struktur eines Datenrahmens nach Anspruch 12, bei der die Anzahl von Schlitzen in der Konkurrenzperiode (10, 40), in der Reservierungsperiode (20, 50) und in der Zuweisungsperiode (30, 60) in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Informationen und von der Menge der von der Basisstation oder von der Mobilstation zu übertragenden Daten geändert wird.
Struktur eines Datenrahmens nach Anspruch 12, bei der die Anzahl von Schlitzen in der Konkurrenzperiode (10, 40), in der Reservierungsperiode (20, 50) und in der Zuweisungsperiode (30, 60) in Abhängigkeit von einer Dienstoption für die Basisstation oder die Mobilstation geändert wird.
Struktur eines Datenrahmens nach Anspruch 12, bei der der Datenrah men dann, wenn er durch den Aufwärtsstreckenschlitz übertragen wird, umfasst: einen ersten Parameter (71), um einen Inhalt des Datenrahmens darzustellen, einen zweiten Parameter (72), um eine Verarbeitungspriorität des Datenrahmens darzustellen, einen dritten Parameter (73), um eine Periodizität oder Nichtperiodizität der Anforderung von Zeitschlitzen darzustellen, und einen vierten Parameter (74), um Informationen über eine Anzahl erforderlicher Schlitze oder Perioden von Schlitzanforderungen in der Anforderung der Zeitschlitze darzustellen.
Struktur eines Datenrahmens nach Anspruch 12, bei der der Datenrahmen dann, wenn er durch den Aufwärtsstreckenschlitz übertragen wird, umfasst: einen fünften Parameter, der den Rahmen als reine Paketdaten darstellt oder wahlweise die Paketdaten und eine Zeitschlitzanforderung darstellt; einen sechsten Parameter, um den Datenrahmen eines anfänglichen Übertragungspakets darzustellen, die Datenrahmen eines Wiederholungsübertragungspakets darzustellen oder wahlweise den ersten Datenrahmen von Datenrahmen aufeinander folgender Pakete darzustellen, und einen siebten Parameter, um wahlweise eine Periodizität oder eine Nichtperiodizität von Zeitschlitzanforderungen darzustellen.
Struktur eines Datenrahmens nach Anspruch 12, bei der der Datenrahmen dann, wenn er ein Steuerrahmen (80) ist, der durch den Aufwärtsstreckenschlitz übertragen wird, umfasst: einen Parameter, um eine Empfangsbestätigung des Datenrahmens darzustellen.