DE69621815T2

DE69621815T2 - Feedback für paketkanal

Info

Publication number: DE69621815T2
Application number: DE69621815T
Authority: DE
Inventors: Lars Billstoem; John Diachina
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB; Ericsson Inc
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB; Ericsson Inc
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2016-10-19
Also published as: AU713942B2; JP3436762B2; EP0856236B1; CA2234711A1; CA2234711C; WO1997015165A3; DE69621815D1; NZ321257A; US5910949A; EP0856236A2; MX9802981A; CN1204448A; WO1997015165A2; JPH11513858A; BR9611082A; AU7452596A; CN1104177C

Description

Hintergrund

Die Erfindung des Anmelders bezieht sich auf elektrische Telekommunikation und genauer noch auf drahtlose Kommunikationssysteme, wie etwa zellulare und Satellitenfunksysteme, für verschiedene Operationsmodi (analog, der digital, Dual-Modus etc.) und Zugriffstechniken wie etwa Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex (frequency division multiple access, FDMA), Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (time division multiple access, TDMA), Code- Multiplex mit Mehrfachzugriff (code division multiple access, CDMA) und Hybrid-FDMA/TDMA/CDMA. Genauer noch bezieht sich diese Erfindung auf Schlitzformate für Übertragungen zwischen einem Kommunikationssystem und einer Mobilstation auf einem Paketdatenkanal.
In Nordamerika werden gegenwärtig digitale Kommunikation und Mehrfachzugriffstechniken wie etwa TDMA durch ein digitales zellulares Funktelefonsystem vorgesehen, das der digitale fortgeschrittene Mobiltelefondienst (digital advanced mobile phone system, D-AMPS) genannt wird, einige dessen Charakteristika im Interimstandard TIA/EIA/IS-54 "Dual-Modus Mobilstation-Basisstation-Kompatibilitätsstandard" ("Dual- Mode Mobile Station-Base Station Compability Standard"), herausgegeben durch die Telecommunications Industry Association and Electronic Industries Association (TIA/EIA), der hierin durch Bezugnahme ausdrücklich einbezogen wird, spezifiziert werden. Wegen einer großen vorhandenen Verbraucherbasis an Ausrüstung, die nur im Analogbereich mit Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex (FDMA) arbeitet, ist TIA/EIA/IS-54 ein Dual-Modus-(Analog- und Digital)-Standard, der für analoge Kompatibilität zusammen mit digitaler Kommunikationsfähigkeit sorgt. Zum Beispiel sieht der Standard TIA/EIA/IS-54 sowohl FDMA-Analogsprachkanäle (analog voice channels, AVC) als auch TDMA-Digitalverkehrskanäle (digital traffic channels, DTC) vor. Die AVCs und DTCs werden durch frequenzmodulierende Funkträgersignale implementiert, die Frequenzen nahe 800 Megahertz (MHz) haben, so dass jeder Funkkanal eine Spektralbreite von 30 Kilohertz (kHz) hat.
In einem TDMA-Zellularfunktelefonsystem ist jeder Funkkanal in einer Reihe von Zeitschlitzen unterteilt, jeder von denen einer Häufung von Information aus einer Datenquelle enthält, z. B. einen digital kodierten Teil einer Sprachkonversation. Die Zeitschlitze werden in aufeinanderfolgende TDMA-Rahmen mit einer vorbestimmten Dauer gruppiert. Die Anzahl von Zeitschlitzen in jedem TDMA-Rahmen bezieht sich auf die Anzahl von unterschiedlichen Benutzern, die sich gleichzeitig den Funkkanal teilen können. Wenn jeder Schlitz in einem TDMA-Rahmen einem unterschiedlichen Benutzer zugeordnet wird, ist die Dauer eines TDMA-Rahmens der minimale Zeitbetrag zwischen aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen, die dem gleichen Benutzer zugewiesen werden.
Die dem gleichen Benutzer zugewiesenen aufeinanderfolgenden Zeitschlitze, die gewöhnlich nicht fortlaufende Zeitschlitze im Funkträger sind, bilden den digitalen Verkehrskanal des Benutzers, der als ein dem Benutzer zugewiesener logischer Kanal betrachtet werden kann. Wie nachstehend detaillierter beschrieben wird, können digitale Steuerkanäle (digital control channels, DCCs) auch für kommunizierende Steuersignale vorgesehen werden, und ein derartiger DCC ist ein logischer Kanal, der durch eine Folge von gewöhnlich nicht-aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen im Funkträger gebildet wird.
In nur einer von vielen möglichen Ausführungsformen eines TDMA-Systems, wie oben beschrieben, sah der Standard TIA/EIA/IS-54 vor, dass jeder TDMA-Rahmen aus sechs aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen besteht und eine Dauer von 40 Millisekunden (ms) hat. Somit kann jeder Funkkanal von drei bis sechs DTCs übertragen (z. B. drei bis sechs Telefongespräche), abhängig von den Quellraten der Sprachcodierer/Decodierer (coder/decoder, codecs), die verwendet werden, um die Gespräche digital zu kodieren. Derartige Sprach-Codecs arbeiten entweder auf Vollrate oder Halbrate. Ein Vollraten-DTC erfordert zweimal so viele Zeitschlitze in einer gegebenen Zeitdauer wie ein Halbraten- DTC, und in TIA/EIA/IS-54 verwendet jeder Vollraten-DTC zwei Schlitze von jedem TDMA-Rahmen, d. h. den ersten und vierten, zweiten und fünften oder dritten und sechsten von sechs Schlitzen eines TDMA-Rahmens. Jeder Halbraten-DTC verwendet einen Zeitschlitz von jedem TDMA-Rahmen. Während jedes DTC- Zeitschlitzes werden 324 Bits übertragen, von denen sich der größere Teil, 260 Bits, aus der Sprachausgabe des Codecs ergibt, einschließlich Bits wegen Fehlerkorrekturkodierung der Sprachausgabe, und die testlichen Bits werden zu Schutzzeiten und Overhead-Signalgebung für Zwecke wie etwa Synchronisation verwendet.
Es kann gesehen werden, dass das TDMA-Zellularsystem in einem Puffer-und-Häufungs- (buffer-and-burst), oder Diskontinuierlich-Übertragungs-(discontinuous-transmission) - Modus arbeitet: jede mobile Station sendet (und empfängt) nur während ihren zugewiesenen Zeitschlitzen. Bei Vollrate z. B. kann eine Mobilstation während Schlitz 1 senden, während Schlitz 2 empfangen, während Schlitz 3 ruhen, während Schlitz 4 senden, während Schlitz 5 empfangen und während Schlitz 6 ruhen, und danach den Zyklus während nachfolgender TDMA- Rahmen wiederholen. Deshalb kann die Mobilstation, die batteriegespeist sein kann, abgeschaltet werden, oder ruhen, um während der Zeitschlitze, wenn sie weder sendet noch empfängt, Energie zu sparen.
Zusätzlich zu Sprach- oder Verkehrskanälen können zellulare Funkkommunikationssysteme ebenfalls Ausruf-/Zugriffs- (paging/access) oder Steuerkanäle zum Übertragen von Rufeinrichtungsnachrichten zwischen Basisstationen und Mobilstationen vorsehen. Gemäß TIA/EIA/IS-54 z. B. gibt es einundzwanzig dedizierte analoge Steuerkanäle (analog control channels, ACCs), die vorbestimmte feste Frequenzen für Übertragung und Empfang, angeordnet nahe 800 MHz, haben. Da diese ACCs immer auf den gleichen Frequenzen gefunden werden, können sie durch die Mobilstationen leicht lokalisiert und überwacht werden.
Wenn zum Beispiel in einem Ruhezustand (d. h. eingeschaltet, aber nicht einen Ruf vornehmend oder empfangend), stimmt eine Mobilstation in einem TIA/EIA/IS-54-System auf den stärksten Steuerkanal ab und überwacht ihn danach regelmäßig (im allgemeinen der Steuerkanal der Zelle, in der sich die Mobilstation in diesem Moment befindet) und kann einen Ruf durch die entsprechende Basisstation empfangen oder veranlassen. Wenn sie sich zwischen Zellen während des Ruhezustands bewegt, wird die Mobilstation schließlich Funkverbindung auf dem Steuerkanal der "alten" Zelle "verlieren" und auf den Steuerkanal der "neuen" Zelle abstimmen. Sowohl das anfängliche Abstimmen als auch das nachfolgende Wieder-Abstimmen auf Steuerkanäle wird automatisch durch Abtasten aller verfügbaren Steuerkanäle auf ihren bekannten Frequenzen, um den "besten" Steuerkanal zu finden, erreicht. Wenn ein Steuerkanal mit guter Empfangsqualität gefunden ist, verbleibt die Mobilstation auf diesen Kanal abgestimmt, bis sich die Qualität wieder verschlechtert. Auf diese Weise bleiben Mobilstationen mit dem System "in Berührung".
Während des Ruhezustands, muss eine Mobilstation den Steuerkanal für Ausrufnachrichten, die an sie gerichtet sind, überwachen. Wenn zum Beispiel ein Teilnehmer mit einem gewöhnlichen Telefon (terrestrisch) einen Mobilteilnehmer ruft, wird der Ruf vom öffentlichen vermittelten Telefonnetz (public switched telephone network, PSTN) an eine mobile Vermittlungsstelle (mobile switching center, MSC) gerichtet, die die gewählte Nummer analysiert. Wenn die gewählte Nummer gültig ist, ersucht die MSC einige oder alle von einer Anzahl von Funkbasisstationen, die gerufene Mobilstation durch Übertragen von Ausrufnachrichten, die die Mobil- Identifikationsnummer (mobile identification number, MIN) der gerufenen Mobilstation enthalten, über ihre jeweiligen Steuerkanäle auszurufen. Jede ruhende Mobilstation, die eine Ausrufnachricht empfängt, vergleicht die empfangene MIN mit ihrer eigenen gespeicherten MIN. Die Mobilstation, die die passende MIN gespeichert hat, überträgt eine Ausrufantwort über den bestimmten Steuerkanal an die Basisstation, die die Ausrufantwort an die MSC weiterleitet.
Nach Empfangen der Ausrufantwort wählt die MSC einen AVC oder einen DTC, der für die Basisstation, die die Ausrufantwort empfangen hat, verfügbar ist, schaltet einen entsprechenden Funk-Sender/Empfänger in dieser Basisstation ein und veranlasst diese Basisstation, eine Nachricht über den Steuerkanal an die gerufene Mobilstation zu senden, die die gerufene Mobilstation anweist, auf den ausgewählten Sprach- oder Verkehrskanal abzustimmen. Es wird eine Durchgangsverbindung für den Ruf eingerichtet, sobald die Mobilstation auf den gewählten AVC oder DTC abgestimmt hat.
Das Leistungsverhalten des Systems mit ACCs, das durch TIA/EIA/IS-54 spezifiziert wird, wurde in einem System mit digitalen Steuerkanälen (DCCs) verbessert, das in TIA/EIA/IS- 136, welches das durch Bezugnahme ausdrücklich einbezogen wird, spezifiziert wird. Ein Beispiel eines derartigen Systems mit DCCs mit neuen Formaten und Prozessen wird in dem US-Patent Nr. 5,404,355 mit dem Titel "Digital Control Channel" beschrieben, welches am 5. Oktober 1992 eingereicht wurde und welches durch Bezugnahme in diese Anmeldung einbezogen wird. Bei Verwendung derartiger DCCs kann jeder TIA/EIA/IS-54-Funkkanal nur DTCs, nur DCCs oder eine Mischung von sowohl DTCs als auch DCCs übertragen. Im Rahmen des TIA/EIA/IS-136 kann jede Funkträgerfrequenz bis zu drei Vollraten-DTCs/DCCs oder sechs Halbraten-DTCs/DCCs oder eine beliebige dazwischen liegende Kombination haben, z. B. einen Vollraten- und vier Halbraten-DTCs/DCCs.
Im allgemeinen jedoch muss die Übertragungsrate des DCC nicht mit der Halbrate und Vollrate, die in TIA/EIA/IS-54 spezifiziert werden, übereinstimmen und die Länge der DCC- Schlitze kann nicht einheitlich sein und kann mit der Länge der DTC-Schlitze nicht übereinstimmen. Der DCC kann in einem TIA/EIA/IS-54-Funkkanal definiert sein und kann z. B. aus jedem n-ten Schlitz im Strom von aufeinanderfolgenden TDMA- Schlitzen bestehen. In diesem Fall kann die Länge von jedem DCC-Schlitz gleich oder ungleich 6,67 ms sein, was die Länge eines DTC-Schlitzes gemäß TIA/EIA/IS-54 ist. Alternativ (und ohne Begrenzung auf andere mögliche Alternativen) können diese DCC-Schlitze auf andere Weise definiert werden, wie einem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
In zellularen Telefonsystemen ist ein Luftverbindungsprotokoll erforderlich, um einer Mobilstation zu ermöglichen, mit den Basisstationen und einer MSC zu kommunizieren. Das Kommunikationsverbindungsprotokoll wird verwendet, um zellulare Telefonrufe zu veranlassen und zu empfangen. Wie im US-Patent Nr. 5,610,917 mit dem Titel "Layer 2 Protocol for the Random Access Channel and the Access Response Channel" beschrieben, welches am 07. Juni 1995 eingereicht wurde, wird das Kommunikationsverbindungsprotokoll allgemein innerhalb der Kommunikationsindustrie als ein Schicht-2-Protokoll (Layer 2 Protocol) bezeichnet und seine Funktionalität umfasst das Abgrenzen oder Einrahmen (framing) von Schicht-3-Nachrichten (Layer 3 messages). Diese Schicht-3-Nachrichten können zwischen kommunizierenden Schicht-3-Partner-Instanzen (Layer 3 peer entities), die sich innerhalb von Mobilstationen und zellularen Vermittlungssystemen befinden, gesendet werden. Die physikalische Schicht (Schicht 1) definiert die Parameter des physikalischen Kommunikationskanals, z. B. Hochfrequenzabstände, Modulationscharakteristika etc. Schicht 2 bestimmt die Techniken, die für die richtige Übertragung von Information innerhalb der Begrenzungen des physikalischen Kanals notwendig sind, z. B. Fehlerkorrektur und -erfassung etc. Schicht 3 definiert die Prozeduren zum Empfang und Verarbeiten von Information, die über den physikalischen Kanal übertragen wird.
Kommunikationen zwischen Mobilstationen und dem zellularen Vermittlungssystem (die Basisstationen und die MSC) können allgemein in Bezug auf Fig. 1 und 2 beschrieben werden. Fig. 1 stellt schematisch Vielzahlen von Schicht-3-Nachrichten 11, Schicht-2-Rahmen 13 und Schicht-1-Kanalhäufungen oder Zeitschlitzen 15 dar. In Fig. 1 kann jede Gruppe von Kanalhäufungen entsprechend jeder Schicht-3-Nachricht einen logischen Kanal bilden, und wie oben beschrieben würden die Kanalhäufungen für eine gegebene Schicht-3-Nachricht gewöhnlich nicht aufeinanderfolgende Schlitze auf einem TIA/EIA/126-Träger sein. Andererseits könnten die Kanalhäufungen aufeinanderfolgend sein; sobald ein Zeitschlitz endet, könnte der nächste Zeitschlitz beginnen.
Jede Schicht-1-Kanalhäufung 15 enthält einen vollständigen Schicht-2-Rahmen ebenso wie andere Information wie etwa z. B. Fehlerkorrekturinformation und andere Overhead-Information, die für eine Schicht-1-Operation verwendet wird. Jeder Schicht-2-Rahmen enthält mindestens einen Teil einer Schicht- 3-Nachricht ebenso wie Overhead-Information, die für eine Schicht-2-Operation verwendet wird. Obwohl in Fig. 1 nicht angezeigt, würde jede Schicht-3-Nachricht verschiedene Informationselemente, die als die Ladung der Nachricht betrachtet werden können, einen Kopfteil (header portion) zum Identifizieren des jeweiligen Nachrichtentyps und möglicherweise Füllzeichen (padding) umfassen.
Jede Schicht-1-Häufung und jeder Schicht-2-Rahmen wird in eine Vielzahl von verschiedenen Feldern eingeteilt. Insbesondere enthält ein längenbegrenztes DATEN-Feld in jedem Schicht-2-Rahmen die Schicht-3-Nachricht 11. Da Schicht-3- Nachrichten variable Längen in Abhängigkeit von der Informationsmenge, die in der Schicht-3-Nachricht enthalten ist, haben, kann eine Vielzahl von Schicht-2-Rahmen zur Übertragung einer einzelnen Schicht-3-Nachricht erforderlich sein. Im Ergebnis kann auch eine Vielzahl von Schicht-1- Kanalhäufungen erforderlich sein, um die gesamte Schicht-3- Nachricht zu übertragen, da es eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen Kanalhäufungen und Schicht-2-Rahmen gibt.
Wie oben bemerkt, wenn mehr als eine Kanalhäufung zum Senden einer Schicht-3-Nachricht erforderlich ist, sind die verschiedenen Häufungen gewöhnlich nicht aufeinanderfolgende Häufungen im Funkkanal. Des weiteren sind die verschiedenen Häufungen gewöhnlich nicht einmal aufeinanderfolgende Häufungen, die für den bestimmten logischen Kanal, der zum Übertragen der Schicht-3-Nachricht verwendet wird, bestimmt sind. Da Zeit erforderlich ist, um jede empfangene Häufung zu empfangen, zu verarbeiten und darauf zu reagieren, werden die Häufungen, die zur Übertragung einer Schicht-3-Nachricht erforderlich sind, gewöhnlich in einem gestaffelten Format gesendet, wie schematisch in Fig. 2(a) dargestellt, und wie oben in Verbindung mit dem Standard TIA/EIA/IS-136 beschrieben.
Fig. 2(a) zeigt ein allgemeines Beispiel eines Vorwärtsverbindungs-(oder Abwärtsverbindungs-)-DCC (forward (or downlink) DCC), der konfiguriert ist als eine Folge von Zeitschlitzen 1, 2, ..., N, ..., die in den aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen 1, 2, ..., die auf einer Trägerfrequenz gesendet werden, enthalten sind. Diese DCC- Schlitze können auf einem Funkkanal wie etwa dem, der durch TIA/EIA/IS-136 spezifiziert wird, definiert werden und können, wie z. B. in Fig. 2(a) zu sehen ist, aus jedem n-ten Schlitz in einer Serie von aufeinanderfolgenden Schlitzen bestehen. Jeder DCC-Schlitz hat eine Dauer, die 6,67 ms sein kann oder nicht, was die Länge eines DTC-Schlitzes gemäß dem Standard TIA/EIA/IS-136 ist.
Wie in Fig. 2(a) gezeigt, können die DCC-Schlitze in Überrahmen (superframes, SF) gegliedert sein, und jeder Überrahmen umfasst eine Anzahl von logischen Kanälen, die verschiedene Arten von Information übertragen. Ein oder mehr DCC-Schlitze können jedem logischen Kanal im Überrahmen zugewiesen werden. Der beispielhafte Abwärtsverbindungs- Überrahmen in Fig. 2(a) umfasst drei logische Kanäle: einen Rundrufsteuerkanal (broadcast control channel, BCCH) einschließlich sechs aufeinanderfolgender Schlitze für Overhead-Nachrichten; einen Ausrufkanal (paging channel, PCH) einschließlich eines Schlitzes für Ausrufnachrichten; und einen Zugriffsantwortkanal (access response channel, ARCH) einschließlich eines Schlitzes für Kanalzuweisung und andere Nachrichten. Die restlichen Zeitschlitze im beispielhaften Überrahmen von Fig. 2 können anderen logischen Kanälen zugeordnet werden, wie etwa zusätzlichen Ausrufkanälen PCH oder anderen Kanälen. Da die Anzahl von Mobilstationen gewöhnlich viel größer als die Anzahl von Schlitzen im Überrahmen ist, wird jeder Ausrufschlitz zum Ausrufen verschiedener Mobilstationen verwendet, die einige einzigartige Charakteristika teilen, z. B. die letzte Stelle der MIN.
Fig. 2(b) stellt ein bevorzugtes Informationsformat für die Schlitze eines Vorwärts-DCC dar. Fig. 2(b) zeigt die Anzahl von Bits in jedem Feld über diesem Feld an. Die Bits, die in der SYNC-Information gesendet werden, werden auf eine konventionelle Weise verwendet, um zu helfen, den genauen Empfang der CSFP- und DATA-Felder sicherzustellen. Die SYNC- Information überträgt ein vorbestimmtes Bitmuster, das durch die Basisstationen verwendet wird, um den Beginn des Schlitzes zu finden. Die SCF-Information wird verwendet, um einen Kanal mit wahlfreiem Zugriff (random access channel, RACH) zu steuern, der durch das Mobiltelefon verwendet wird, um Zugriff zum System anzufordern. Die CSFP-Information übermittelt einen kodierten Überrahmen-Phasenwert, der den Mobilstationen ermöglicht, den Beginn von jedem Überrahmen zu finden. Dies ist nur ein Beispiel für das Informationsformat in den Schlitzen des Vorwärts-DCC.
Zum Zweck eines effizienten Ruhemodusbetriebs (sleep mode operation) und schneller Zellenauswahl kann der BCCH in eine Anzahl von Teilkanälen (sub-channels) eingeteilt werden. US- Patent Nr. 5,404,355 legt eine BCCH-Struktur offen, die der Mobilstation erlaubt, eine minimale Informationsmenge zu lesen, wenn sie eingeschaltet wird (wenn sie auf einen DCC einrastet), bevor sie auf das System zugreifen kann (platzieren oder empfangen eines Rufes). Nachdem sie eingeschaltet ist, muss eine ruhende Mobilstation regelmäßig nur ihre zugewiesenen PCH-Schlitze überwachen (gewöhnlich einen in jedem Überrahmen); das Mobiltelefon kann während anderer Schlitze ruhen. Das Verhältnis der Zeit eines Mobiltelefons, die zum Lesen von Ausrufnachrichten verbracht wird, und seiner Ruhezeit ist steuerbar und stellt einen Kompromiss zwischen Rufaufbauverzögerung und Energieverbrauchsdauer dar.
Da jeder TDMA-Zeitschlitz eine bestimmte feste informationstragende Kapazität hat, überträgt jede Häufung typischerweise nur einen Teil einer Schicht-3-Nachricht, wie oben bemerkt. In der Aufwärtsrichtung versucht eine Vielzahl von Mobilstationen mit dem System auf einer Konkurrenzbasis zu kommunizieren, während eine Vielzahl von Mobilstationen auf Schicht-3-Nachrichten hört, die vom System in der Abwärtsrichtung gesendet werden. In bekannten Systemen muss jedwede gegebene Schicht-3-Nachricht unter Verwendung von so vielen TDMA-Kanalhäufungen wie erforderlich übertragen werden, um die ganze Schicht-3-Nachricht zu senden.
Digitale Steuer- und Verkehrskanäle sind aus diesen und anderen Gründen wünschenswert, beschrieben in US-Patent Nr. 5,603,081 mit dem Titel "A Method for Communicating in a Wireless Communication System", welches am 1. November 1993 eingereicht wurde und welches in diese Anmeldung durch Bezugnahme einbezogen wird. Zum Beispiel unterstützen sie längere Ruheperioden für die mobilen Einheiten, was zu längerem Batterieleben führt.
Digitale Verkehrskanäle und digitale Steuerkanäle haben eine erweiterte Funktionalität zum Optimieren der Systemkapazität und Unterstützen hierarchischer Zellstrukturen, d. h. Strukturen aus Makrozellen, Mikrozellen, Picozellen etc. Der Begriff "Makrozelle" bezeichnet allgemein eine Zelle mit einer Größe, die mit den Größen von Zellen in einem konventionellen zellularen Telefonsystem vergleichbar ist (z. B. ein Radius von mindestens ungefähr 1 Kilometer), und die Begriffe "Mikrozelle" und "Picozelle" bezeichnen allgemein stufenweise kleinere Zellen. Zum Beispiel kann eine Mikrozelle einen öffentlichen Innenraum- oder Außenraumbereich abdecken, z. B. ein Kongresszentrum oder eine belebte Straße, und eine Picozelle kann einen Bürokorridor oder eine Etage eines hohen Gebäudes abdecken. Aus Sicht von Funkabdeckung können Makrozellen, Mikrozellen und Picozellen voneinander verschieden sein oder können einander überlappen, um unterschiedliche Verkehrsmuster oder Funkumgebungen zu behandeln.
Fig. 3 ist ein beispielhaftes hierarchisches oder mehrfachgeschichtetes zellulares System. Eine Regenschirm-Makrozelle 10, dargestellt durch eine sechsseitige Form, bildet eine überliegende zellulare Struktur. Jede Regenschirm-Zelle kann eine unterliegende Mikrozellenstruktur enthalten. Die Regenschirm-Zelle 10 umfasst Mikrozelle 20, dargestellt durch den Bereich, der innerhalb der gepunkteten Linie enthalten ist, und Mikrozelle 30, dargestellt durch den Bereich, der innerhalb der gestrichelten Linie enthalten ist, was Bereichen entlang von städtischen Straßen entspricht, und Picozellen 40, 50 und 60, die einzelne Etagen eines Gebäudes abdecken. Die Kreuzung der zwei städtischen Straßen, die durch die Mikrozellen 20 und 30 abgedeckt wird, kann ein Bereich dichter Verkehrskonzentration sein und kann somit einen heißen Punkt darstellen.
Fig. 4. stellt ein Blockdiagramm eines beispielhaften zellularen Mobilfunktelefonsystems dar, das eine beispielhafte Basisstation 110 und Mobilstation 120 umfasst. Die Basisstation umfasst eine Steuer- und Verarbeitungseinheit 130, die mit der MSC 140 verbunden ist, welche wiederum mit dem PSTN (nicht gezeigt) verbunden ist. Allgemeine Aspekte derartiger zellularer Funktelefonsysteme sind in der Technik bekannt, wie durch die oben angeführten US-Patentanmeldungen und durch US-Patent Nr. 5,175,867 an Wejke et al. mit dem Titel "Neighbor-Assisted Handoff in a Cellular Communication System" und US-Patentanmeldung Nr. 07/967,027 mit dem Titel "Multimode Signal Processing", die am 27. Oktober 1992 eingereicht wurde, beschrieben.
Die Basisstation 110 behandelt eine Vielzahl von Sprachkanälen durch einen Sprachkanal-Sender/Empfänger 150, der durch die Steuer- und Verarbeitungseinheit 130 gesteuert wird. Ebenfalls umfasst jede Basisstation einen Steuerkanal- Sender/Empfänger 160, der in der Lage sein kann, mehr als einen Steuerkanal zu behandeln. Der Steuerkanal- Sender/Empfänger 160 wird durch die Steuer- und Verarbeitungseinheit 130 gesteuert. Der Steuerkanal- Sender/Empfänger 160 sendet Steuerinformation über den Steuerkanal der Basisstation oder Zelle an Mobiltelefone, die auf diesen Steuerkanal gerastet sind, herum. Es wird verstanden, dass die Sender/Empfänger 150 und 160 als eine einzelne Vorrichtung, wie der Sprach- und Steuer- Sender/Empfänger 170, zur Verwendung mit DCCs und DTCs, die die gleiche Funkträgerfrequenz teilen, implementiert sein können.
Die Mobilstation 120 empfängt die Information, die auf einem Steuerkanal herumgesendet wird, in ihrem Sprach- und Steuerkanal-Sender/Empfänger 170. Danach bewertet die Verarbeitungseinheit 180 die empfangene Steuerkanalinformation, die die Charakteristika von Zellen umfasst, die Kandidaten für die Mobilstation sind, um darauf einzurasten, und bestimmt, auf welche Zelle das Mobiltelefon einrasten sollte. Vorteilhafterweise umfasst die empfangene Steuerkanalinformation nicht nur absolute Information die Zelle betreffend, mit der sie verbunden ist, sondern enthält ebenfalls relative Information andere Zellen betreffend, die der Zelle benachbart sind, mit der der Steuerkanal verbunden ist, wie in US-Patent Nr. 5,353,332 an Raith et al. mit dem Titel "Method and Apparatus for Communication Control in a Radiotelephone System" beschrieben, das durch Bezugnahme in diese Anmeldung einbezogen wird.
Um die "Sprechzeit" des Benutzers, d. h. die Batterielebensdauer der Mobilstation, zu erhöhen, legt US- Patent Nr. 5,404,355 einen digitalen Vorwärtssteuerkanal (Basisstation an Mobilstation) offen, der die Typen von Nachrichten, die für gegenwärtige analoge Vorwärtssteuerkanäle (forward control channels, FOCCs) spezifiziert sind, übertragen kann, aber in einem Format, welches einer ruhenden Mobilstationen ermöglicht, Overhead- Nachrichten zu lesen, wenn sie auf den FOCC einrastet und danach nur, wenn sich die Information geändert hat; das Mobiltelefon ruht zu allen anderen Zeiten. In einem derartigen System werden einige Typen von Nachrichten durch die Basisstationen häufiger als anderen Typen herumgesendet, und Mobilstationen müssen nicht jede Nachrichtenrundsendung lesen.
Die Systeme, die durch die Standards TIA/EIA/TS-54 und TIA/EIA/IS-136 spezifiziert werden, sind leitungsvermittelte Technologie, was ein Typ von "verbindungsorientierter" Kommunikation ist, der eine physikalische Rufverbindung aufbaut und diese Verbindung für solange aufrechterhält, wie die kommunizierenden Endsysteme Daten auszutauschen haben. Die Direktverbindung einer Leitungsvermittlung dient als eine offene Pipeline, die den Endsystemen erlaubt, die Leitung für alles zu verwenden, was sie für angemessen erachten. Während leitungsvermittelte Datenkommunikation für Applikationen mit konstanter Bandbreite gut geeignet sein kann, ist sie für Applikationen mit niedriger Bandbreite und mit "Häufungen" relativ ineffizient.
Paketvermittelte Technologie, die verbindungsorientiert (z. B. X.25) oder "verbindungslos" (z. B. das Internetprotokoll "IP") sein kann, erfordert keinen Aufbau und Abbau einer physikalischen Verbindung, was in deutlichem Gegensatz zur leitungsvermittelten Technologie steht. Dies reduziert die Datenlatenzzeit und erhöht die Effizienz eines Kanals beim Behandeln von relativ kurzen, häufingsartigen oder interaktiven Transaktionen. Ein verbindungsloses paketvermitteltes Netz verteilt die Leitfunktionen auf mehrere Leitstellen, wodurch mögliche Verkehrsengstellen vermieden werden, die bei Verwendung eines zentralen Vermittlungsnetzknotens auftreten könnten. Daten werden mit der entsprechenden Endsystem-Adressierung "paketiert" und dann in unabhängigen Einheiten entlang des Datenpfads übertragen. Zwischensysteme, manchmal "Router" genannt, die zwischen den kommunizierenden Endsystemen stationiert sind, treffen Entscheidungen über die geeignetste Route, die auf einer Pro-Paket-Basis zu nehmen ist. Leitentscheidungen basieren auf einer Anzahl von Charakteristika, einschließlich: kostenoptimierter Verbindung oder Kostenmetrik; Kapazität der Verbindung; Anzahl von Paketen, die auf Übertragung warten; Sicherheitsanforderungen an die Verbindung; und Betriebszustand des Zwischensystems (Knoten).
Paketübertragung entlang einer Route, die Pfadmetrik in Betracht zieht, bietet im Gegensatz zum Aufbau einer Einzelleitung Applikations- und Kommunikationsflexibilität. Es ist auch wie sich die meisten standardmäßigen lokalen Netze (local area networks, LANs) und Weitverkehrsnetze (wide area networks, WANs) in der Unternehmensumgebung entwickelt haben. Paketvermittlung ist für Datenkommunikationen geeignet, weil viele der verwendeten Applikationen und Vorrichtungen, wie etwa Tastaturendgeräte, interaktiv sind und Daten in Häufungen übertragen. An Stelle eines Kanals, der ruht, während ein Benutzer weitere Daten in das Endgerät eingibt oder eine Pause macht, um über ein Problem nachzudenken, verschachtelt Paketvermittlung vielfache Übertragungen von verschiedenen Endgeräten auf dem Kanal.
Paketdaten sehen mehr Netzrobustheit vor wegen Pfadunabhängigkeit und der Fähigkeit des Routers, im Fall eines Netzknotenfehlers alternative Pfade auszuwählen. Paketvermittlung erlaubt deshalb effizientere Verwendung der Netzleitungen. Pakettechnologie bietet die Option der Abrechnung für den Endbenutzer basierend auf der Menge von übermittelten Daten an Stelle von Verbindungszeit. Wenn die Applikation des Endbenutzers gestaltet wurde, effiziente Verwendung der Luftverbindung vorzunehmen, dann wird die Anzahl der übertragenen Paketen minimal sein. Wenn der Verkehr eines jeden einzelnen Benutzers auf einem Minimum gehalten wird, dann hat der Diensteanbieter die Netzkapazität effektiv erhöht.
Paketnetze sind gewöhnlich gestaltet und basieren auf industrieweiten Datenstandards wie etwa dem Modell offene Systemschnittstelle (open system interface, OSI) oder dem TCPJIP-Protokoll-Stack. Diese Standards wurden, ob formal oder de facto, seit vielen Jahren entwickelt und die Applikationen, die diese Protokolle verwenden, sind leicht verfügbar. Das Hauptziel von standard-basierten Netzen ist es, Verbundfähigkeit mit anderen Netzen zu erreichen. Das Internet ist das deutlichste Beispiel von heute für die Verfolgung dieses Ziels durch ein standard-basiertes Netz.
Paketnetze, wie das Internet oder Unternehmens-LAN, sind Bestandteile von heutigen geschäftlichen und Kommunikationsumgebungen. Während mobiles Rechnen diese Umgebungen durchdringt, sind drahtlose Diensteanbieter wie jene, die TIA/EIA/IS-136 verwenden, am besten positioniert, um Zugriff zu diesen Netzen vorzusehen. Dessen ungeachtet basieren die Datendienste, die vorgesehen sind durch oder vorgeschlagen werden für zellulare Systeme, im allgemeinen auf dem leitungsvermittelten Betriebsmodus unter Verwendung eines dedizierten Funkkanals für jeden aktiven mobilen Benutzer.
Fig. 5 zeigt eine repräsentative Architektur, die zum Kommunizieren über eine Luftverbindung verwendet wird, die die Protokolle umfasst, die Anschlussfähigkeit zwischen einem mobilen Endsystem, einer mobilen Datenbasisstation (mobile data base station, MDBS) und einem mobilen Datenzwischensystem (mobile data intermediate system, MD-IS) vorsehen. Eine beispielhafte Beschreibung der Elemente in Fig. 5 und eine empfohlene Herangehensweise für jedes Element, wenn alternative RF-Technologien betrachtet werden, folgt.
Das Internetprotokoll/Verbindungslose Netzprotokoll (Internet Protocol/Connectionless Network Protocol, IP/CLNP) sind Netzprotokolle, die verbindungslos sind und überall in der traditionellen Datennetzgemeinschaft breit unterstützt werden. Diese Protokolle sind von der physikalischen Schicht unabhängig und werden vorzugsweise nicht geändert, wenn sich die RF-Technologien ändern.
Das Sicherheits-Verwaltungs-Protokoll (Security Management Protocol, SMP) sieht Sicherheitsdienste über die Luftverbindungsschnittstelle vor. Die ausgestatteten Dienste umfassen Datenverbindungsschutz, M-Es-Authentifizierung, Schlüsselverwaltung, Zugriffssteuerung und Algorithmus- Aufrüstbarkeit/Ersatz. Das SMP sollte unverändert bleiben, wenn alternative RF-Technologien implementiert werden.
Das Funkressourcen-Verwaltungs-Protokoll (Radio Resource Management Protocol, RRMP) sieht Verwaltung und Steuerung über die Verwendung der RF-Ressourcen durch die mobile Einheit vor. Das RRMP und seine zugehörigen Prozeduren sind für die AMPS-RF-Infrastruktur spezifisch und erfordern eine Änderung basierend auf der implementierten RF-Technologie.
Das Mobilnetz-Registrierungs-Protokoll (Mobile Network Registration Protocol, MNRP) wird im Tandem mit einem Mobilnetz-Standort-Protokoll (Mobile Network Location Protocol, MNLP) verwendet, um richtige Registrierung und Authentifizierung des mobilen Endsystems zu erlauben. Das MNRP sollte unverändert sein, wenn alternative RF- Technologien verwendet werden.
Das Mobildaten-Verbindungs-Protokoll (Mobile Data Link Protocol, MDLP) sieht effizienten Datentransfer zwischen dem MD-IS und dem M-Es vor. Das MDLP unterstützt effiziente Bewegung des Mobilsystems, Energieerhaltung des Mobilsystems, Teilen der Ressourcen des RF-Kanals, und effizienten Wiederanlauf im Fehlerfall. Das MDLP sollte unverändert bleiben, wenn alternative RF-Technologien verwendet werden.
Das Medium-Zugriffssteuerungs-Protokoll (Medium Access Control, MAC) und zugehörige Prozeduren steuern die Verfahrensweise der Verwendung von M-ESs, um gemeinsamen Zugriff zum RF-Kanal zu verwalten. Dieses Protokoll und seine Funktionalität müssen durch alternative RF-Technologien bereitgestellt werden.
Modulation und Kodierungsschemata werden auf der physikalischen Schicht verwendet. Diese Schemata sind für die eingesetzte RF-Technologie spezifisch und sollten deshalb durch Schemata ersetzt werden, die für die alternative RF- Technologie geeignet sind. Die Übernahme von alternativen RF- Technologien kann mit einem minimalen Betrag an Änderung für die CDPD-Systemarchitektur implementiert werden. Die notwendigen Änderungen sind auf das Funkressourcen- Verwaltungsprotokoll, das MAC und physikalische Schichten begrenzt; alle anderen Netzdienste und Unterstützungsdienste bleiben unverändert.
Einige Ausnahmen für Datendienste für zellulare Systeme, basierend auf den dem leitungsvermittelten Betriebsmodus, werden in den folgenden Dokumenten beschrieben, die Paketdatenkonzepte umfassen.
US-Patent Nr. 4,887,265 und "Packet Switching in Digital Cellular Systems", Proc. 38th Vehicular Technology Conf., pp. 414-418 (Juni 1988) beschreiben ein zellulares System, das gemeinsame Paketdaten-Funkkanäle vorsieht, wobei jeder mehrere Datenrufe aufnehmen kann. Eine Mobilstation, die Paketdatendienst anfordert, wird einem bestimmten Paketdatenkanal zugeordnet, der im wesentlichen gleichmäßige zellulare Signalgebung verwendet. Das System kann Paketzugriffspunkte (Packet Access Points, PAPS) zum Verbinden mit Paketdatennetzen umfassen. Jeder Paketdaten- Funkkanal ist mit einem bestimmten PAP verbunden und somit zu multiplexenden Datenrufen, die mit diesem PAP verbunden sind, fähig. Übergaben werden durch das System auf eine Weise veranlasst, die der Übergabe, die im gleichen System für Sprachrufe verwendet wird, stark ähnlich ist. Ein neuer Typ von Übergabe wird für jene Situationen hinzugefügt, wenn die Kapazität eines Paketkanals unzureichend ist.
Diese Dokumente sind daten-ruforientiert und basieren auf Verwendung einer system-veranlassten Übergabe auf eine ähnlichen Weise wie für reguläre Sprachrufe. Das Anwenden dieser Prinzipien zum Bereitstellen von Paketendatendiensten mit allgemeinem Zweck in einem TDMA-Zellularsystem würde zu Spektraleffizienz und Leistungsnachteilen führen.
US-Patent Nr. 4,916,691 beschreibt eine neue Paketenmodus- Zellularfunksystem-Architektur und ein neues Verfahren zum Leiten von (Sprache und/oder Daten)-Paketen an eine Mobilstation. Basisstationen, öffentliche Vermittlungsstellen über Kanalbündelschnittstelleneinheiten und eine zellulare Steuereinheit sind über ein WAN miteinander verbunden. Die Leitprozedur basiert auf durch eine Mobilstation veranlassten Übergaben und auf Hinzufügen zum Nachrichtenvorsatz (header) von einem jeden Paket, das von einer Mobilstation (während eines Rufes) gesendet wird, einer Kennung der Basisstation, welche das Paket durchläuft. Im Fall einer verlängerten Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Benutzerinformationspaketen von einer Mobilstation kann die Mobilstation zusätzliche Steuerpakete zum Zweck des Übermittelns von Zellenstandortinformation senden.
Die zellulare Steuereinheit wird hauptsächlich bei Rufeinrichtung einbezogen, wenn sie dem Ruf eine Rufsteuernummer zuweist. Sie benachrichtigt dann die Mobilstation über die Rufsteuernummer und die Kanalbündelschnittstelleneinheit über die Rufsteuernummer und die Kennung der anfänglichen Basisstation. Während eines Rufes werden Pakete dann direkt zwischen der Kanalbündelschnittstelleneinheit und der gegenwärtig bedienenden Basisstation geleitet.
Das System, das in US-Patent Nr. 4,916,691 beschrieben wird, ist nicht direkt auf die spezifischen Probleme des Bereitstellens von Paketdatendiensten in TDMA- Zellularsystemen bezogen.
"Packet Radio in GSM", European Telecommunications Standards Institute (ETSI) T Doc SMG 4 58/93 (Feb. 12, 1993) und "A General Packet Radio Service Proposed for GSM", vorgestellt während eines Seminars mit dem Titel "GSM in a Future Competitive Environment", Helsinki, Finnland (13. Okt. 1993) umreißen ein mögliches Paketzugriffsprotokoll für Sprache und Daten in GSM. Diese Dokumente beziehen sich direkt auf TDMA- Zellularsysteme, d. h. GSM, und obwohl sie eine mögliche Organisation eines optimierten gemeinsamen Paketdatenkanals umreißen, befassen sie sich nicht mit den Aspekten des Integrierens von Paketdatenkanälen in eine Gesamtsystemlösung.
"Packet Data over GSM Network", T Doc SMG 1 238/93, ETSI (28. Sept. 1993) beschreibt ein Konzept des Bereitstellens von Paketdatendiensten in GSM basierend zuerst auf Verwendung von regulärer GSM-Signalgebung und Authentifizierung, um einen virtuellen Kanal zwischen einer Paketmobilstation und einem "Agenten", der Zugriff zu Paketdatendiensten abwickelt, einzurichten. Mit regulärer Signalgebung, modifiziert für schnelle Kanaleinrichtung und -freigabe, werden reguläre Verkehrskanäle danach zur Paketübertragung verwendet. Dieses Dokument bezieht sich direkt auf TDMA-Zellularsysteme, da aber das Konzept auf Verwendung einer "schnell schaltenden" Version von vorhandenen GSM-Verkehrskanälen basiert, hat es im Sinne von Spektraleffizienz und Paketübertragungsverzögerungen (besonders für kurze Nachrichten) Nachteile verglichen mit einem Konzept, das auf optimierten gemeinsamen Paketdatenkanälen basiert.
Die zellulare digitale Paketdaten-(CDPD)-Systemspezifikation, Freigabe 1.0 (Juli 1993) (Cellular Digital Packet Data (CDPD) System Specification, Release 1.0 (July 1993)) beschreibt ein Konzept zum Bereitstellen von Paketdatendiensten, das verfügbare Funkkanäle in gegenwärtigen fortgeschrittenen Mobiltelefondienst-(Advanced Mobile Phone System, AMPS) - Systemen verwendet, d. h. dem nordamerikanischen analogen zellularen System. CDPD ist eine umfassende offene Spezifikationen, die durch eine Gruppe von US- Zellularbetreibern unterstützt wird. Elemente, die abgedeckt werden, umfassen externe Schnittstellen, Luftverbindungsschnittstellen, Dienste, Netzarchitektur, Netzverwaltung und Administration.
Das spezifizierte CDPD-System basiert in einem großen Ausmaß auf einer Infrastruktur, die von der existierenden AMPS- Infrastruktur unabhängig ist. Gemeinsamkeiten mit AMPS- Systemen beschränken sich auf Verwendung des gleichen Typs von Hochfrequenzkanälen und der gleichen Basisstationsstandorte (die Basisstation, die durch CDPD verwendet wird, kann neu und CDPD-spezifisch sein) und Einsatz einer Signalgebungsschnittstelle zum Koordinieren von Kanalzuweisungen zwischen den zwei Systemen.
Das Leiten eines Pakets zu einer Mobilstation basiert zuerst auf Leiten des Pakets zu einem Heimat-Netzknoten (Heimat- Mobildatenzwischensystem, home Mobile Data Intermediate System, MD-IS), der mit einem Heimat-Standortregister (home location register, HLR) basierend auf der Adresse der Mobilstation ausgerüstet ist; danach, wenn notwendig, Leiten des Pakets zu einem besuchten bedienenden MD-IS basierend auf HLR-Information; und schließlich Übertragen des Pakets von dem bedienenden MD-IS über die gegenwärtige Basisstation basierend auf dem Berichten ihrer Ortsangabe durch die Mobilstation an ihr bedienendes MD-IS.
Obwohl die CDPD-Systemspezifikation nicht direkt auf die spezifischen Probleme des Bereitstellens von Paketdatendiensten in TDMA-Zellularsystemen, die durch diese Anmeldung angesprochen werden, bezogen sind, können die Netzaspekte und Konzepte, die in der CDPD-Systemspezifikation beschrieben werden, als eine Basis für die Netzaspekte verwendet werden, die für ein Luftschnittstellenprotokoll gemäß dieser Erfindung benötigt werden.
Das CDPD-Netz ist ausgelegt, eine Erweiterung von vorhandenen Datenkommunikationsnetzen und dem AMPS-Zellularnetz zu sein. Vorhandene verbindungslose Netzprotokolle können verwendet werden, um auf das CDPD-Netz zuzugreifen. Da das Netz immer als sich entwickelnd betrachtet wird, verwendet es einen offenen Netzentwurf, der das Hinzufügen von neuen Netzschichtprotokollen erlaubt, wenn angebracht. Die CDPD- Netzdienste und Protokolle sind auf die Netzschicht des OSI- Modells und darunter begrenzt. Dies erlaubt Protokolle oberer Schichten und Applikationsentwicklung ohne Ändern des unterliegenden CDPD-Netzes.
Aus der Sicht eines Mobilteilnehmers ist das CDPD-Netz eine drahtlose mobile Erweiterung von traditionellen Netzen, sowohl Daten als auch Sprache. Durch Verwenden von Netzdiensten eines CDPD-Diensteanbieters kann der Teilnehmer nahtlos auf Datenapplikationen zugreifen, von denen sich viele innerhalb von traditionellen Datennetzen befinden können. Das CDPD-System kann als zwei zusammenhängende Dienstemengen angesehen werden: CDPD- Netzunterstützungsdienste und CDPD-Netzdienste.
CDPD-Netzunterstützungsdienste erfüllen Aufgaben, die zum Verwalten und Administrieren des CDPD-Netzes erforderlich sind. Diese Dienste sind: Abrechnungs-Server; Netzverwaltungssystem; Nachrichtenübertragungs-Server; und Authentifizierungs-Server. Diese Dienste werden bestimmt, um Interoperabilität zwischen Diensteanbietern zu erlauben. Während sich das CDPD-Netz technisch über seine ursprüngliche AMPS-Infrastruktur hinaus entwickelt, wird vorweggenommen, dass die Unterstützungsdienste unverändert bleiben sollen. Die Funktionen von Netzunterstützungsdiensten sind für jegliches Mobilnetz notwendig und sind von der Hochfrequenz- (RF)-Technologie unabhängig.
CDPD-Netzdienste sind Datenübertragungsdienste, die Teilnehmern ermöglichen, mit Datenapplikationen zu kommunizieren. Außerdem können eines oder beide Enden der Datenkommunikationen mobil sein.
Im Artikel "Aggressive Packet Reservation Multiple Access Using Signatures" von Guo et al. International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC' 94), Vol 4, 18. September 1994, Amsterdam (NL), pages 1247-1253, wird ein Mehrfachzugriffsschema für Paketreservierung unter Verwendung von Signaturen offengelegt. Das offengelegte Schema vergibt Paketreservierungspriorität an Sprachbenutzer, um Kollisionen zwischen Sprachpaketen und Datenpaketen aufzulösen. Jeder Pakettyp wird mit einer Signatur versehen, und Zeitschlitzen in einem Rahmen wird ein Klassifikationstyp gegeben, von denen einer einem Schlitz ermöglicht, nur für Sprachbenutzer verwendet zu werden. Um auf einen reservierten Schlitz zuzugreifen, sendet ein Sprachbenutzer seine Signatur an die Basisstation und die Basisstation weist dann einen im Konflikt stehenden Datenbenutzer an, seine Paketübertragung zu stoppen.
Um es zusammenzufassen, es gibt eine Notwendigkeit für ein System, das Paketdatendienste mit allgemeinem Zweck in D- AMPS-Zellularsystemen bereitstellt, basierend auf Bereitstellen von gemeinsam genutzten Paketdatenkanälen, die für Paketdaten optimiert sind. Diese Anmeldung richtet sich auf Systeme und Verfahren, die die zusammengefassten Vorteile eines verbindungsorientierten Netzes wie dem, das durch den Standard TIA/EIA/IS-136 spezifiziert wird, und eines verbindungslosen Paketdatennetzes vorsehen. Außerdem richtet sich die vorliegende Erfindung auf Zugreifen auf das CDPD- Netz z. B. durch vorhandene verbindungslose Netzprotokolle mit geringer Komplexität und hohem Durchsatz.

Zusammenfassung

Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung stellt ein Kommunikationssystem Paketkanal-Rückmeldungsinformation für mobile Stationen, die mit dem System kommunizieren, bereit.
Es ist ein Ziel einer Ausführungsform dieser Erfindung, maximale Effizienz des Paketdatenkanals durch Bereitstellen von Mitteln zum Unterbrechen von Übertragungen derart vorzusehen, um Übertragungen von anderen Mobilstationen, die entweder versuchen, auf das System zuzugreifen oder bereits auf das System zugegriffen haben und im Prozess des Sendens von Paketdateninformation sind, zu berücksichtigen. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Paketkanal- Rückmeldungsinformation mehrere Flags: Besetzt- Reserviert/Ruhend (Busy-Reserved/Idle, BRI); Empfangen/Nicht Empfangen (Received, Not Received, R/N); Teilecho (Partial Echo, PE); und Teilecho-Kennzeichner (Partial Echo Qualifier, PEQ). Der PEQ erlaubt dem Kommunikationssystem, die Übertragung von einer Mobilstation zu unterbrechen, um Übertragungen von einer anderen Mobilstation zu berücksichtigen. Durch Einstellen des PEQ auf verschiedene Werte kann das Kommunikationssystem Besitz der RACH- Teilkanäle dynamisch zuweisen und dadurch Mobilstationen anzeigen, ob ihr Teilkanal-Besitz zeitweilig unterbrochen wurde und einer anderen Mobilstation rückübertragen wurde oder nicht.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung besteht ein Vollraten-Paketdatenkanal aus drei Teilkanälen, die derart vergeben wurden, um sowohl einer Mobilstation als auch einer Basisstation in Verbindung mit den einem Zufallzugriffsereignis auf dem RACH ausreichende Verarbeitungszeit bereitzustellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung des Anmelders werden durch Lesen dieser Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden, in denen:
Fig. 1 schematisch Vielzahlen von Schicht-3-Nachrichten, Schicht-2-Rahmen und Schicht-1-Kanalhäufungen oder Zeitschlitzen darstellt;
Fig. 2(a) einen Vorwärts-DCC zeigt, der als eine Aufeinanderfolge von Zeitschlitzen konfiguriert ist, die in die fortlaufenden Zeitschlitze, die auf einer Trägerfrequenz gesendet werden, eingeschlossen sind;
Fig. 2(b) ein Beispiel eines IS-136-DCCH-Feldschlitzformats zeigt;
Fig. 3 ein beispielhaftes hierarchisches oder vielschichtiges zellulares System darstellt;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines beispielhaften zellularen mobilen Funktelefonsystems ist, das eine beispielhafte Basisstation und Mobilstation umfasst;
Fig. 5 eine Protokollarchitektur zum Kommunizieren über eine Luftverbindung zeigt;
Fig. 6 logische Kanäle in D-AMPS darstellt;
Fig. 7 ein Beispiel einer möglichen Abbildungssequenz darstellt;
Fig. 8 ein Beispiel eines Schlitzformats für BMI -> MS auf PDCH darstellt;
Fig. 9 eine Reihe von Teilzuständen darstellt, die mit einer Mobilstation verbunden sind, die einen Zugriffsversuch auf Schicht 2 verarbeitet.
Fig. 10 die PRACH-Teilkanäle darstellt, die in einem Vollraten-PDCH verwendet werden;
Fig. 11 ein Beispiel eines Dialogs zwischen einer Mobilstation und einem Kommunikationssystem darstellt;
Fig. 12 eine Kommunikation einer Mobilstation auf einem Vollraten-PDCH darstellt;
Fig. 13 drei Mobilstationen darstellt, die auf einem Vollraten-PDCH kommunizieren;
Fig. 14 eine Mobilstation darstellt, die auf einem Dreifachraten-PDCH kommuniziert; und
Fig. 15 die DCCH-Teilkanäle für Vollraten-DCCH gemäß IS-136 darstellt.

Detaillierte Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schlitzformate für Übertragungen zwischen einem Kommunikationssystem und einer Mobilstation auf einem Paketdatenkanal. Um beim Verstehen der vorliegenden Erfindung behilflich zu sein, wird die Struktur der D-AMPS-Menge von logische Kanälen in Fig. 6 dargestellt. Wie dargestellt, hat der digitale Steuerkanal (digital control channel, DCCH) einen Rückwärtszugriffskanal (reverse access channel, RACH) in der Rückrichtung und einen Rundrufsteuerkanal (broadcast control channel, BCCH), einen SPACH-Kanal (Ausrufkanal, Kurznachrichtendienst, Zugriffsantwortkanal), eine gemeinsame Kanalrückmeldung (shared channel feedback, SCF) und einen reservierten Kanal (reserved channel, RSVD) in der Vorwärtsrichtung. Der Paketdatenkanal (packet data channel, PDCH) hat einen Paketkanal mit wahlfreiem Zugriff (packet random access channel, PRACH) in der Rückrichtung und einen Paketrundrufsteuerkanal (packet broadcast control channel, PBCCH), einen PSPACH-Kanal (Paketausrufkanal PPCH und einen Paketzugriffantwortkanal PARCH), eine Paketkanalrückmeldung (packet channel feedback, PCF) und einen reservierten Kanal in der Vorwärtsrichtung.
Fig. 7 zeigt ein dediziertes PDCH-Beispiel, wie eine Schicht- 3-Nachricht in mehrere Schicht-2-Rahmen abgebildet wird, ein Beispiel einer Abbildung eines Schicht-2-Rahmens auf einen Zeitschlitz und ein Beispiel einer Abbildung eines Zeitschlitzes auf einen PDCH-Kanal. Die Länge der FPDCH- Zeitschlitze und der PRACH-Häufungen ist fixiert. Es gibt drei mögliche Formen von PRACH-Häufungen (normal, verkürzt und unterstützend), die unterschiedliche feste Längen haben. FPDCH-Schlitze auf einem Vollraten-PDCH werden angenommen, auf der physikalischen Schicht in Fig. 8 zu sein. In der vorliegenden Erfindung ist die TDMA-Rahmenstruktur die gleiche wie für IS-136-DCCH und DTC. Im Interesse eines maximalen Durchsatzes wird, wenn ein Mehrfachraten-Kanal (Doppelraten-PDCH und Dreifachraten-PDCH) verwendet wird, ein zusätzliches FDPCH-Schlitzformat spezifiziert.
Fig. 8 stellt das zusätzliche Schlitzformat dar, welches durch diese Erfindung vorgesehen wird. Fig. 8 stellt ein Schlitzformat für Übertragungen zwischen dem Kommunikationssystem und einer Mobilstation auf einem Paketdatenkanal dar. In dieser Ausführungsform wird das Schlitzformat in sieben Felder unterteilt; ein Synchronisationsfeld (SYNC) zum Vorsehen von Synchronisationsinformation an die Mobilstation, ein Paketkanalrückmeldungsfeld (PCF), ein erstes Daten-(DATA) - Feld, ein codiertes Überrahmenphasen(coded superframe phase)/Paketkanalrückmeldungs-(CSFP/PCF)-Feld, ein zweites Datenfeld, ein zweites Paketkanalrückmeldungs-(PCF)-Feld und ein reserviertes (RSVD) Feld.
Das Paketkanalfeld wird verwendet, um Zugriffe auf dem PRACH zu steuern und besteht aus mehreren Flags: Besetzt/Reserviert/Ruhend (BRI); Empfangen/Nicht Empfangen (R/N); Teilecho (PE), wie in IS-136 beschrieben. In dieser Erfindung enthält jedoch das Paketkanalrückmeldungsfeld auch ein Teilecho-Kennzeichner-(PEQ)-Flag. Das BRI-Flag wird verwendet um anzuzeigen, ob der PRACH-Kanal besetzt, reserviert oder ruhend ist. Das Flag kann insgesamt sechs Bits an Länge haben und wird mit den anderen PCF-Flags verschachtelt. Das R/N-Flag wird verwendet, um den Status empfangen/nicht empfangen von einzelnen Bits, die auf dem PRACH an die Basisstation gesendet werden, zu übermitteln. Das Teilecho-Flag wird verwendet um anzuzeigen, welche Mobilstation, die einen konkurrenzbasierten Zugriff versucht, ihre anfängliche Häufung durch das Kommunikationssystem richtig empfangen hatte. Zu diesem Zweck kann das Kommunikationssystem PE gleich den sieben Bits mit unterster Bedeutung der Identität der Mobilstation setzen, die als Teil des Zugriffsversuchs der Mobilstation gesendet werden. Das Teilecho-Flag wird auch verwendet, um eine Antwort von einer Mobilstation einzuholen oder abzufragen, während sie im Prozess des Empfangens einer automatischen Rückübertragungsanforderungs-Modusübertragung (automatic retransmission request mode transmission) ist. Zu diesem Zweck kann das Kommunikationssystem PE gleich dem PE setzen, das der Mobilstation im ersten Schlitz zugewiesen wird (PE assigned, PEA), der an die Mobilstation innerhalb des Kontexts einer gegebenen automatischen Rückübertragungsanforderungs-(ARQ)-Modusübertragung gesendet wird. Das Teilecho-Flag wird auch verwendet um anzuzeigen, wann eine Mobilstation, die einen Zugriff versucht, der auf nicht-ARQ bezogener Reservierung basiert, ihre Nachrichtenübertragung beginnen sollte. Zu diesem Zweck setzt das Kommunikationssystem PE gleich den 7 Bits mit unterster Bedeutung der Identität der Mobilstation, die durch das Kommunikationssystem beim Senden einer Nachricht an die Mobilstation verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das CSFP/PCF- Feld verwendet, um Information bezüglich der Überrahmenphase (sodass die Mobilstationen den Beginn des Überrahmens finden können) zu übermitteln und die Teilecho- Kennzeichnerinformation vorzusehen. In einer Ausführungsform enthält das CSFP/PCF-Feld 12-Bits (D0-D11). Das PEQ-Flag wird durch das Kommunikationssystem verwendet, um die Teilkanäle des PRACH derart dynamisch zuzuweisen, um ein effizientes Mittel zum Unterbrechen der Übertragung einer ersten Mobilstation bereitzustellen und dadurch Übertragung von anderen Mobilstationen zu berücksichtigen, die entweder versuchen, auf das System zuzugreifen, oder bereits Zugriff auf das System haben und im Prozess des Sendens von Paketdateninformation sind. Das PEQ-Flag kann zwei Bits innerhalb des 12-Bit-CSFP/PCF-Felds zugewiesen werden. Zum Beispiel kann das PEQ-Flag Bits D6 und D5 zugewiesen werden, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Codierregeln für das PEQ-Flag werden nun beschrieben und in Tabelle 1 dargestellt. Wenn die Bits D6 und D5 auf null gesetzt werden, ist keine Verwaltungsaktivität des Teilkanals definiert und das PE-Flag ist nicht verbunden. Wenn Bits D6 und D5 auf null bzw. eins gesetzt sind, wird der Teilkanalbesitz nach der ersten Häufung eines Zugriffsversuchs unterbrochen und dem Besitzer eines vorangehenden Teilkanals rückübertragen. In diesem Fall ist das PE-Flag mit dem R/N-Flag verbunden. Wenn die Bits D6 und D5 auf eins bzw. null gesetzt sind, wird der Teilkanalbesitz nach der zweiten oder einer späteren Häufung eines Zugriffsversuchs unterbrochen und einer Mobilstation mit einem passenden PE rückübertragen. In diesem Fall ist das PE- Flag mit dem BRI-Flag verbunden. Wenn schließlich beide Bits D6 und D5 auf eins gesetzt sind, wird der Teilkanalbesitz nach der ersten oder einer späteren Häufung eines Zugriffsversuchs nicht unterbrochen und verbleibt deshalb dem gegenwärtigen Teilkanalbesitzer zugewiesen. In diesem Fall ist das PE-Flag sowohl mit dem R/N-Flag als auch dem BRI-Flag verbunden. Es wird durch einen Durchschnittsfachmann erkannt, dass andere Bit-Paare verwendet werden können und dass diese Erfindung nicht auf das oben beschriebene Bit-Paar (D6 und D5) begrenzt ist. Tabelle 1 - PEQ-Codiererregeln
Die PCF-Flags werden in den FPDCH-Zeitschlitzen übertragen und dienen dem Anzeigen des Empfangsstatus des Kommunikationssystems von Häufungen, die zuvor auf dem RDCCH übertragen wurden. Die PCF-Flags werden auch verwendet, um den Verfügbarkeitsstatus, d. h. besetzt/reserviert/ruhend, von ihren entsprechenden PRACH-Häufungen anzuzeigen. Eine Mobilstation mit einem schwebenden Zugriff liest die PCF- Flags um zu bestimmen, wann sie den Zugriffsversuch beginnt.
Wann immer Schicht 3 in einer Mobilstation ein PRACH- Anforderungsgrundelement an Schicht 2 sendet oder ein ARQ- Statusrahmen durch das Kommunikationssystem während einer ARQ-Modustransaktion angefordert wird, initiiert die Mobilstation einen Zugriffsversuch auf dem PRACH. Die Folge von Teilzuständen, die mit dem Verarbeiten eines Zugriffsversuchs einer Mobilstation auf Schicht 2 verbunden sind, werden in Fig. 9 gezeigt.
Eine Mobilstation wird als im Ruhezustand zu sein betrachtet, wann immer sie nicht im Prozess des Vornehmens eines Zugriffsversuchs auf dem PRACH ist. Aus dem Ruhezustand kann eine Mobilstation entweder einen reservierten Zugriff oder einen zufälligen Zugriff beginnen. Eine Mobilstation tritt in den Zustand "Starte wahlfreien Zugriff" ein, wenn eine beliebige der folgenden Bedingungen eintritt: die Mobilstation entscheidet, einen nichtangeforderten Systemzugriff vorzunehmen; die Mobilstation wird aufgefordert, einen angeforderten Systemzugriff als ein Ergebnis des erfolgreichen Empfangens einer vollständigen FPDCH-Nachricht mit SRM = 0 vorzunehmen; die Mobilstation wird aufgefordert, einen angeforderten Systemzugriff als ein Ergebnis einer ARQ-Modustransaktion vorzunehmen, wo die Mobilstation einen ARQ-Rahmen mit PI = 1 und ARM = 0 empfängt; oder die Mobilstation wird aufgefordert, einen angeforderten Systemzugriff als ein Ergebnis des Empfangens eines R/N = Nicht Empfangen nach Senden der ersten Häufung eines reservierungsbasierten Zugriffsversuchs vorzunehmen.
Eine Mobilstation tritt in den Zustand "Starte reservierten Zugriff" ein, wenn eine beliebige der folgenden Bedingungen auftritt: 100 ms nachdem eine Mobilstation erfolgreich den letzten L2-Rahmen einer PSPACH-Nachricht empfängt, wo SRM = 1 in allen L2-Rahmen, die beim Senden der PSPACH-Nachricht verwendet werden, und wo die empfangene PSPACH-Nachricht eine Antwort der Mobilstation auf dem PRACH anfordert; oder unmittelbar nachdem eine Mobilstation erfolgreich einen ARQ- Modus-BEGIN-Rahmen oder einen ARQ-Modus-CONTINUE-Rahmen mit PI = 1 und ARM = 1 empfängt.
Eine Mobilstation tritt in den Zustand "Mehr Häufungen" ein, wenn es nach erfolgreichem Übertragen der ersten Häufung ihres Zugriffsversuchs noch eine oder mehr zusätzliche Häufungen gibt, die Übertragung erfordern. Eine Mobilstation verbleibt im Zustand "Mehr Häufungen" bis sie alle Häufungen ihres Zugriffsversuchs übertragen hat, aber noch auf PCF- Rückmeldung für mindestens ihre letzte gesendete Häufung wartet. Die Mobilstation kann jedoch PCF-Rückmeldung für mehr als ihre letzte übertragene Häufung wegen dynamischer PRACH- Teilkanalzuweisung erwarten. Wenn dynamische RPDCH- Teilkanalzuweisungen während eines Zugriffsversuchs vorgenommen werden, dann kann dies zu Häufungen führen, die im Kommunikationssystem außer der Reihe empfangen werden. Die letzte übertragene Häufung ist deshalb nicht notwendigerweise die Häufung, die den letzten Schicht-2-Rahmen enthält, der anfänglich als ein Ergebnis von Schicht 2, die Schicht-3- Information innerhalb eines PRACH-Anforderungsgrundelements empfängt, formatiert wird.
Die folgenden Prozeduren werden beim Vornehmen von konkurrenz- oder reservierungsbasierten Zugriffsversuchen auf dem PRACH verwendet. Diese Prozeduren unterliegen den Parametern für wahlfreien Zugriff, die in einer Zugriffparameternachricht enthalten sind, die auf dem F-PBCCH gesendet wird, und sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2 - Zufallzugriffsparameter

BCCH-Parameternamen Bereich der Parameter

Max Busy/Reserved 0,1
Max Retries 0-7
Max Repetitions 0-3
Max Stop Counter 0,1
Wie oben dargelegt, kann eine Mobilstation versuchen, einen Zugriff entweder auf einer Konkurrenz- oder Reservierungsbasis vorzunehmen. Ein Zugriff wird nur versucht, nachdem eine Mobilstation die Zugriffsparameternachricht auf dem F-PBCCH gelesen hat. Für jeden gegebenen Zugriff ist einer Mobilstation ein Maximum von Max Retries + 1 Zugriffsversuchen erlaubt, bevor der Zugriff als fehlgeschlagen erklärt wird. Ein gegebener Zugriffsversuch wird als fehlgeschlagen betrachtet, wenn die Mobilstation nicht BRI als ruhend nach einem Versuch (Max Busy/Reserved = 0) oder 10 Versuchen (Max Busy/Reserved = 1) decodiert oder die Mobilstation keine PE-Übereinstimmung zusammen mit R/N = Empfangen nach Senden der ersten Häufung eines konkurrenzbasierten Zugriffsversuchs findet. Ein Zugriffsversuch wird außerdem als fehlgeschlagen betrachtet, wenn die Mobilstation eine beliebige gegebene Häufung nach mehr als Max Repetitions wiederholter Übertragung dieser Häufung nicht erfolgreich sendet, oder die Mobilstation eine Summe von Max Stop Counter + 1 aufeinanderfolgender Ereignisse einer beliebigen der PCF-Bedingungen, die dazu führen, dass Stop_ctr erhöht wird, erfasst.
Nach Fehlschlagen ihres anfänglichen Zugriffsversuchs verfährt eine Mobilstation auf die folgende Weise. Wenn Max Retries = 0, betrachtet die Mobilstation den Zugriff als fehlgeschlagen. Wenn Max Retries = 1, wendet die Mobilstation eine gleichmäßig verteilte erste Zufallsverzögerung mit einer Granularität von 1 TDMA-Block an, bevor sie ihren nächsten Zugriffsversuch vornimmt. Wenn Max Retries > 1, wendet die Mobilstation eine gleichmäßig verteilte zweite Zufallsverzögerung mit einer Granularität von 1 TDMA-Block an, bevor sie ihren zweiten Zugriffsversuch vornimmt. Wenn Max Retries > 1, wendet die Mobilstation eine gleichmäßig verteilte dritte Zufallsverzögerung mit einer Granularität von 1 TDMA-Block an, bevor sie ihren dritten oder späteren Zugriffsversuch vornimmt.
Wenn eine Mobilstation einen Zufallzugriff vornimmt, um eine Ausrufantwort als ein Ergebnis des Empfangens eines Dreifach- Ausrufrahmens oder eines variablen Ausrufrahmens mit einer passenden MSID zu senden, wendet die Mobilstation zuerst eine gleichmäßig verteilte Zugriffsverzögerung, die von der PDCH- Kanalrate (z. B. Vollraten-PDCH) abhängig ist, mit einer Granularität von 1 TDMA-Block an, bevor sie nach BRI = Ruhend sucht.
Wenn eine Mobilstation einen Zufallzugriff aus einem beliebigen anderen Grund versucht und das Kommunikationssystem irgendeine Form von Zugriffsüberlaststeuerung ermöglicht hat, wendet die Mobilstation zuerst eine gleichmäßig verteilte Zufallsverzögerung mit einer Granularität von 1 TDMA-Block an, bevor sie nach BRI = Ruhend sucht. Eine Mobilstation sucht dann nach BRI = Ruhend in allen FPDCH-Schlitzen ihres gegenwärtigen PDCH, die sie gemäß ihrer Bandbreitenpräferenz zu lesen entscheidet. Nach Fehlschlagen, BRI = Ruhend während eines beliebigen gegebenen Zugriffsversuchs zu lesen, bestimmt eine Mobilstation, ob sie ihren gegenwärtigen Zugriffsversuch basierend auf Max Busy/Reserved fortsetzt oder nicht. Wenn die Mobilstation ihren gegenwärtigen Zugriffsversuch fortsetzt, wendet sie eine gleichmäßig verteilte Zufallverzögerung mit einer Granularität von 1 TDMA-Block an, bevor sie erneut nach BRI = Ruhend sucht.
Nach Finden eines FPDCH-Schlitzes mit BRI = Ruhend sendet eine Mobilstation die erste Häufung ihres Zugriffsversuchs unter Verwendung des entsprechenden PRACH-Teilkanals. Die Mobilstation liest danach die PCF entsprechend ihrer ersten übertragenen Häufung und antwortet auf den empfangenen PE- Wert auf die folgende Weise. Wenn eine PE-Übereinstimmung nicht eintritt, betrachtet die Mobilstation den Zugriffsversuch als fehlgeschlagen, erhöht einen Wiederholungszähler und bestimmt danach basierend auf Max Retries, ob sie einen anderen Zugriffsversuch vornimmt oder nicht. Wenn eine PE-Übereinstimmung eintritt und es keine Häufungen mehr gibt, die zu senden sind, verfährt die Mobilstation gemäß Tabelle 3. Wenn eine PE-Übereinstimmung eintritt und es mehr Häufungen gibt, die zu senden sind, verfährt die Mobilstation gemäß Tabelle 4. Tabelle 3 - Zufallzugriff - Keine Häufungen mehr Tabelle 4 - Zufallzugriff - Mehr Häufungen
Wenn ein reservierungsbasierter Zugriff angefordert wird, ist der spezifische FPDCH-Schlitz, der durch das Kommunikationssystem zum Senden von CPE- und BRI-Information gewählt wird, vollständig unabhängig davon, welchen PRACH- Teilkanal die Mobilstation zuvor verwendet haben kann. Eine Mobilstation im Zustand "Starte reservierten Zugriff" als ein Ergebnis des Empfangens eines ARQ-Modus-BEGIN- oder ARQ- Modus-CONTINUE-Rahmens mit PI = 1, ARM = 1 soll beginnend mit dem FPDCH-Schlitz, in dem sie den ARQ-Rahmen empfangen hat, beginnen, nach den FPDCH-Schlitzen von allen PRACH- Teilkanälen in der Bemühung, eine PE-Übereinstimmung zu finden, zu suchen. Eine Mobilstation in diesem Zustand als ein Ergebnis des Antwortens auf SRM = 1 soll unverzüglich beginnen, nach den FPDCH-Schlitzen von allen PRACH- Teilkanälen in der Bemühung, eine PE-Übereinstimmung zu finden, zu suchen.
In jedem Fall soll die Mobilstation danach wie folgt verfahren. Wenn die Mobilstation keine PE-Übereinstimmung zusammen mit BRI = Reserviert innerhalb von 8 TDMA-Blöcken findet, wenn sie versucht, einen ARQ-STATUS-Rahmen auf einer Reservierungsbasis zu senden, tritt die Mobilstation in den Zustand "Starte wahlfreien Zugriff" ein und ruft die Prozedur "Starte wahlfreien Zugriff" auf. Wenn die Mobilstation keine PE-Übereinstimmung zusammen mit BRI = Reserviert innerhalb von 32 TDMA-Blöcken findet, wenn sie versucht, das Senden einer Schicht-3-Nachricht auf einer Reservierungsbasis zu starten, tritt die Mobilstation in den Zustand "Starte wahlfreien Zugriff" ein und ruft die Prozedur "Starte wahlfreien Zugriff" auf. Wenn die Mobilstation eine PE- Übereinstimmung zusammen mit BRI = Reserviert innerhalb des erwarteten Zeitrahmens findet, sendet die Mobilstation die erste Häufung ihres Zugriffsversuchs (wenn sie einen Zugriffsversuch beginnt) oder die nächste Häufung ihres Zugriffsversuchs (wenn sie einen unterbrochenen Zugriffsversuch wieder aufnimmt) unter Verwendung des nächsten Auftretens des PRACH-Teilkanals entsprechend dem FPDCH-Schlitz, in dem die PE-Übereinstimmung und BRI = Reserviert erfasst wurden.
Die Mobilstation liest danach die PCF entsprechend ihrer ersten übertragenen Häufung. Wenn es keine Häufungen mehr zu senden gibt, verfährt die Mobilstation entsprechend Tabelle 5 basierend auf der spezifischen PCF-Information. Wenn es mehr Häufungen zu senden gibt, verfährt die Mobilstation gemäß Tabelle 6 basierend auf der spezifischen PCF-Information. Tabelle 5 - Reservierter Zugriff - Keine Häufungen mehr Tabelle 6 - Reservierter Zugriff - Mehr Häufungen
Nach Senden der ersten Häufung ihres Zugriffsversuchs und Antworten auf ihre zugehörigen PCF gemäß Tabelle 4 oder Tabelle 6, und mehr Häufungen, die gesendet werden müssen, tritt die Mobilstation in einen Modus "Mehr Häufungen" ein. In der Prozedur "Mehr Häufungen" beginnt eine Mobilstation das Untersuchen der FPDCH-Schlitze für alle PRACH-Teilkanäle auf dem PDCH, auf denen sie arbeiten kann. Die Mobilstation beginnt das Untersuchen der PCF von diesen zusätzlichen FPDCH-Schlitzen unmittelbar nach Lesen des FPDCH-Schlitzes, der die PCF entsprechend ihrer ersten gesendeten Häufung enthält. Die Mobilstation antwortet auf die PCF-Information, die sie in diesen zusätzlichen FPDCH-Schlitzen gelesen hat, auf die folgende Weise. Nach Lesen eines FPDCH-Schlitzes für einen gegenwärtig zugehörigen PRACH-Teilkanal, der PCF- Information für eine zuvor gesendete Häufung überträgt, antwortet eine Mobilstation, wie in Tabelle 7 angezeigt, basierend auf der spezifischen PCF-Information. Nach Lesen eines FPDCH-Schlitzes für einen gegenwärtig nicht zugewiesenen PRACH-Teilkanal antwortet eine Mobilstation wie in Tabelle 8 angezeigt, basierend auf der spezifischen PCF- Information. Eine Mobilstation, die eine oder mehr Häufungen hat, die Übertragung erfordern, und die gegenwärtig keine zugewiesenen PRACH-Teilkanäle hat, betrachtet ihren gegenwärtigen Zugriffsversuch als fehlgeschlagen, wenn sie nicht eine Zuweisung eines PRACH-Teilkanals innerhalb von 32 TDMA-Blöcken der PCF-Untersuchung empfängt. Tabelle 7 - Mehr Häufungen - PCF für zugewiesenen Teilkanal Tabelle 8 - Mehr Häufungen - PCF für nicht zugewiesenen Teilkanal
Nach Senden oder erneutem Senden der letzten Häufung ihres Zugriffsversuchs wartet eine Mobilstation auf PCF-Rückmeldung für ihre ausstehenden Häufungsübertragungen auf allen PRACH- Teilkanälen, die sie gegenwärtig als ihr zugewiesen betrachtet. Nach Empfangen von PCF-Rückmeldung auf beliebigen ihr zugewiesenen Teilkanälen antwortet die Mobilstation gemäß Tabelle 9. Tabelle 9 - Nach letzter Häufung - PCF für zugewiesenen Teilkanal
Wenn eine Mobilstation entscheidet, die letzte Häufung ihres gegenwärtigen Zugriffsversuchs erneut zu senden, beginnt die Mobilstation unverzüglich nach ihrer erwarteten PARCH-Antwort zu suchen, beginnend mit dem nächsten FPDCH-Schlitz, d. h. dem FPDCH-Schlitz, der dem FPDCH-Schlitz folgt, von dem sie PCF- Information las, die zu ihrer Entscheidung führte, die letzte Häufung erneut zu senden. Wenn die Mobilstation ihre erwartete PARCH-Antwort empfängt, bevor sie ihre letzte Häufung erfolgreich erneut sendet, betrachtet die Mobilstation den Zugriffsversuch als erfolgreich abgeschlossen. Eine Mobilstation, die ihren Zugriffsversuch als fehlgeschlagen betrachtet (nach Versuchen, die letzte Häufung erneut zu senden), stoppt unmittelbar das Suchen nach ihrer erwarteten PARCH-Antwort.
In einem Vollraten-PDCH werden die PRACH-Häufungen und die FPDCH-Schlitze multiplext, um drei verschiedene Zugriffspfade zu schaffen, wie in Fig. 10. dargestellt. Angenommen, dass Pfad 1 (P1) im FPDCH anzeigt, dass die nächste P1-Häufung im PRACH verfügbar ist, d. h. ruhend, und für einen Zugriffsversuch ausgewählt wird, sendet eine Mobilstation die erste Häufung ihres Zugriffs zu dieser Zeit (nach Empfangen des vollständigen P1-Schlitzes im FPDCH). Die Mobilstation beginnt danach das Lesen der PCF-Flags im nächsten P1-FPDCH- Schlitz nach Abschließen der Übertragung ihrer Zugriffshäufung um zu bestimmen, ob das Kommunikationssystem die Anfangshäufung der Mobilstation empfangen hat oder nicht.
Fig. 11 stellt die Beziehung zwischen FPDCH-PCF-Flags und PRACH-Häufungen dar, worin eine Mobilstation einen konkurrenzbasierten Zugriff vornimmt und insgesamt zwei Häufungen überträgt. Die Pfeile zeigen die Reihenfolge oder Ereignisse, die mit dem Zugriffsversuch verbunden sind. Den Pfeilen von links nach rechts auf PRACH-Teilkanal P1 folgend, zeigt der BRI-Teil des PCF-Flags somit zuerst die Verfügbarkeit der nächsten P1-Häufung im PRACH an. Wenn eine Häufung in der PRACH-Häufung übertragen wird, dann liest die Mobilstation den R/N-Teil der PCF-Flags im nächsten P1-FPDCH- Schlitz um zu bestimmen, ob das Kommunikationssystem die übertragene Häufung der Mobilstation erfolgreich empfangen hat. Für die erste Häufung eines Zufallzugriffs liest die Mobilstation auch den PE-Teil der PCF-Flags um zu bestimmen, ob der bestimmte Zugriff der Mobilstation eingefangen wurde oder nicht. Das Kommunikationssystem setzt den Wert des PE- Flags, um den eingefangenen Zugriff der Mobilstation widerzuspiegeln, zum Beispiel kann der Wert des PE-Flags gesetzt werden, um die Bits mit unterster Bedeutung der Identifikation der Mobilstation widerzuspiegeln. Wenn die Mobilstation basierend auf dem PE-Flag bestimmt, dass ihr Zugriff eingefangen wurde und das R/N-Flag anzeigt, dass die Häufung empfangen wurde, fährt die Mobilstation fort, jegliche zusätzlichen Häufungen zu senden, die sie anhängig hat, beginnend mit der nächsten P1-Häufung im PRACH.
Wie oben dargelegt, sehen die PCF-Flags Information für eine Mobilstation vor, betrachtend, wann der Mobilstation erlaubt ist zu übertragen, wenn die Mobilstation aufgefordert wird zu übertragen, den Kommunikationsstatus einer zuvor übertragenen Häufung und eine Teilecho-Verbindung. Da der PDCH-Kanal ein Mehrfach-Raten-Kanal (Vollrate, Doppelrate und Dreifachrate) sein kann, können viele Mobilstationen auf dem Kanal unter Verwendung verschiedener Raten arbeiten. Der PCF-Betrieb ist für alle Mobilübertragungsraten der gleiche. Somit wird der Mehrfach-Raten-PDCH nicht in eine zweckbestimmte Bandbreite für Übertragungen mit Vollrate, Doppelrate und Dreifachrate unterteilt.
Fig. 12-14 sehen mehrere grafische Darstellungen der Funktionalität des PEQ-Flags vor. Es wird einen Durchschnittsfachmann offensichtlich sein, dass diese Darstellungen Beispiele dieser Erfindung sind und dass diese Erfindung nicht auf genau diese Darstellungen begrenzt ist. In Fig. 12-14 wird eine PEQ-Markierung verwendet, um die Verbindung oder Nicht-Verbindung des PE-Flags mit BRI- und/oder R/N-Flag, wie durch das PEQ-Flag bestimmt, darzustellen. Im folgenden werden die Besetzt-Bedingungen definiert als 1) Besetzt nach wahlfreiem Zugriff; und 2) "Fortgesetzt Besetzt". Im Fall von Besetzt nach wahlfreiem Zugriff, wo die erste Häufung mit wahlfreiem Zugriff erfolgreich empfangen wurde, zeigt das Kommunikationssystem an, dass das BRI-Flag auf Besetzt gesetzt wird, das R/N-Flag auf empfangen gesetzt wird und das PEQ-Flag zeigt PE verbunden mit sowohl R/N als auch BRI an. Außerdem ist der nächste Aufwärtsverbindungs-Schlitz auf dem selben Zugriffspfad für die Mobilstation reserviert, um die zweite Häufung zu senden. In der Bedingung Fortgesetzt Besetzt wird das BRI-Flag auf Besetzt mit PE-Verbindung (PEQ = NO INT) gesetzt, um einer Mobilstation zu ermöglichen, zusätzliche Häufungen auf dem selben Zugriffspfad zu senden, auf dem sie gerade eine Besetzt-Anzeige für die erste Häufung ihres Zugriffsversuchs empfangen hat. Eine Bedingung Fortgesetzt Besetzt kann auch als ein Ergebnis einer erfolgreichen Übertragung einer Zwischenhäufung auftreten, wo das BRI auf Besetzt und R/N = Empfangen gesetzt wird. PE-Verbindung ist in diesem Fall nicht erforderlich, da die Bedingung fortgesetzt besetzt unbedingt auf die Mobilstation verweist, die die Besetzt-Anzeige an der ersten Stelle empfangen hat, nach einem wahlfreiem Zugriff auf diesem Schlitz.
Fig. 12 stellt ein Beispiel von Kommunikationen einer Mobilstation auf einem Vollraten-PDCH dar. Zur Abwärtsverbindungszeit n erfasst die Mobilstation MS1 eine Ruhebedingung, worin das BRI-Flag auf ruhend gesetzt wird. Zur Abwärtsverbindungszeit n+1 setzt die Basisstation den Kanal auf ruhend und es sind keine Mobilstationen im Prozess des Erwerbens des Kanals. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+1 sendet die Mobilstation MS1 ihrer erste Häufung D1&sub1;. Zur Abwärtsverbindungszeit n+2 setzt die Basisstation den Kanal auf ruhend. Zur Abwärtsverbindungszeit n+3 bestimmt die Basisstation, die die erste Häufung D1&sub1; richtig empfangen hat, durch einen Längenindikator innerhalb der Häufung, dass die vollständige Datenübertragung vier Häufungen umfasst. Im Ergebnis setzt die Basisstation das BRI-Flag auf besetzt und das R/N-Flag auf empfangen. Des weiteren setzt die Basisstation das PEQ-Flag auf 1, 1, sodass das PE mit den Flags R/N und BRI verbunden ist. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+4 wird die Bedingung fortgesetzt besetzt durch die Mobilstation MS1 erfasst. Die Mobilstation MS1 beginnt danach das Untersuchen der FPDCH-Schlitze für alle RPDCH-Teilkanäle, in denen die Mobilstation arbeiten kann und sendet ihre restlichen Häufungen D1&sub2;, D1&sub3; und D1&sub4; in Schlitzen mit BRI = besetzt. Zur Abwärtsverbindungszeit n+4 und n+5 zeigt die Basisstation an, dass der Kanal besetzt ist. Zur Abwärtsverbindungszeit n+6 zeigt die Basisstation an, dass die Häufung D1&sub2; empfangen wurde. Es wird keine PE-Verbindung benötigt, da der Schlitz für die Mobilstation MS1 reserviert war. Zur Abwärtsverbindungszeit n+7 zeigt die Basisstation an, dass die Häufung D1&sub3; empfangen wurde und wiederum wird keine PE-Verbindung benötigt, da der Schlitz für die Mobilstation MS1 reserviert war. Schließlich zeigt die Basisstation zur Abwärtsverbindungszeit n+8 an, dass die Häufung D1&sub4; empfangen wurde und wiederum wird keine PE- Verbindung benötigt, da der Schlitz für die Mobilstation MS1 reserviert war. Somit wurden alle vier Häufungen von der Basisstation erfolgreich empfangen.
Fig. 13 stellt ein Beispiel von drei Mobilstationen dar, die auf einem Vollraten-PDCH kommunizieren. Zur Abwärtsverbindungszeit n sendet die Basisstation eine erste Häufung D3 an eine dritte Mobilstation MS3. Außerdem erfasst eine erste Mobilstation MS1 eine Ruhebedingung, während zur Abwärtsverbindungszeit n+1 eine zweite Mobilstation MS2 die Ruhebedingung erfasst. Des weiteren sendet die Basisstation zur Abwärtsverbindungszeit n+1 eine zweite Häufung D3&sub2; an die dritte Mobilstation MS3. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+1 sendet die erste Mobilstation MS1 ihre erste Häufung D1&sub1; an die Basisstation. Zur Abwärtsverbindungszeit n+2 sendet die Basisstation eine dritte Häufung an die dritte Mobilstation MS3 und setzt den Kanal auf ruhend. Zur Abwärtsverbindungszeit n+3 sendet die Basisstation eine vierte Häufung an die dritte Mobilstation MS1. Außerdem bestimmt die Basisstation, die die erste Häufung von MS1 richtig empfangen hat, durch einen Längenindikator innerhalb der Häufung, dass die vollständige Übertragung vier Häufungen umfasst. Im Ergebnis antwortet die Basisstation durch Setzen des BRI-Flags auf besetzt und des Empfangen/Nicht Empfangen- Flags auf empfangen. Außerdem setzt die Basisstation das PEQ- Flag auf 1, 1, was anzeigt, dass PE-Verbindung sowohl mit dem BRI- als auch mit dem R/N-Flag da ist. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+2 sendet die zweite Mobilstation MS2 ihre erste Häufung D2&sub1;. Zur Abwärtsverbindungszeit n+4 sendet die Basisstation eine fünfte Häufung an die dritte Mobilstation MS3. Außerdem setzt die Basisstation die zweite Mobilstation MS2 auf Halt durch Setzen des R/N-Flags auf empfangen, das PE-Flag wird auf PE-zugewiesen der zweiten Mobilstation gesetzt und das BRI-Flag wird auf besetzt gesetzt. Außerdem wird das PEQ-Flag auf 0,1 gesetzt, was anzeigt, dass das PE mit dem R/N-Flag verbunden ist. Diese PCF-Einstellung zeigt auch an, dass die erste Mobilstation MS1 senden sollte. Zu den Aufwärtsverbindungszeiten n+4, n+5 und n+6 wird die Bedingung fortgesetzt besetzt durch die erste Mobilstation erfasst. Im Ergebnis sendet die Mobilstation ihre restlichen Häufungen D1&sub2;, D1&sub3; und D1&sub4; auf Schlitzen, die das BRI-Flag auf besetzt gesetzt haben. Zur Abwärtsverbindungszeit n+5 zeigt die Basisstation BRI = besetzt für die letzte Häufung D1&sub4; von MS1 an. Zur Abwärtsverbindungszeit n+6 zeigt die Basisstation durch Setzen des R/N-Flags auf nicht empfangen an, dass Häufung D1&sub2; nicht empfangen wurde. Es wird keine PE-Verbindung benötigt, da der Schlitz für die erste Mobilstation reserviert war. Außerdem reserviert die Basisstation einen Schlitz durch Setzen des BRI-Flags auf Reservieren für eine dritte Mobilstation MS3, um eine Vorwärtsverbindungs-Übertragung von Häufungen D3&sub1;, D3&sub2;, ... D3&sub5; zu bestätigen. Zur Abwärtsverbindungszeit n+7 zeigt die Basisstation durch Setzen des R/N-Flags auf empfangen an, dass die Häufung D1&sub3; empfangen wurde. Außerdem reserviert die Basisstation einen Schlitz durch Setzen des BRI-Flags auf reserviert für die zweite Mobilstation MS2, um ihre nächste Häufung zu senden. Zur Abwärtsverbindungszeit n+8 zeigt die Basisstation durch Setzen des R/N-Flags auf empfangen an, dass die Häufung D1&sub4; empfangen wurde. Außerdem wird die fortgesetzte Übertragung von der zweiten Mobilstation unterbrochen durch Setzen des BRI-Flags auf reserviert und des PE auf das PEA der ersten Mobilstation, um der ersten Mobilstation zu ermöglichen, die nicht empfangene Häufung D1&sub2;, die zuvor nicht empfangen wurde, erneut zu übertragen. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+7 sendet die dritte Mobilstation MS3 eine Häufung als ein Ergebnis einer reservierten Zugriffsanforderung während Abwärtsverbindungszeit n+6. Zur Abwärtsverbindungszeit n+9 veranlasst die Basisstation die fortgesetzte Übertragung von der zweiten Mobilstation MS2 durch Setzen des BRI-Flags auf Reservieren, des PEQ-Flags auf 1,0, um anzuzeigen, dass das PE mit dem BRI-Flag verbunden ist und das PE wird auf das PEA der zweiten Mobilstation gesetzt. Die Basisstation zeigt ebenfalls den richtigen Empfang der Häufungen, die durch die dritte Mobilstation MS3 übertragen wurden, durch Setzen des R/N-Flags auf empfangen an. Es ist keine PE-Übereinstimmung erforderlich, da dies ein reservierter und kein zufälliger Zugriff war. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+8 sendet die zweite Mobilstation MS2 ihre zweite Häufung D2&sub2;. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+9 sendet die erste Mobilstation ihre zweite Häufung D1&sub2; erneut. Schließlich sendet zur Aufwärtsverbindungszeit n+10 die zweite Mobilstation ihre dritte Häufung D2&sub3;.
Fig. 14 stellt ein Beispiel einer Mobilstation dar, die auf einem Dreifachraten-PDCH kommuniziert. In diesem Beispiel gewährt die Basisstation Zugriff auf den Kanal durch Setzen des Kanalstatus auf BRI = reserviert. Zur Abwärtsverbindungszeit n erfasst die Mobilstation MS1 eine Ruhebedingung. Zur Abwärtsverbindungszeit n+1 setzt die Basisstation den Kanal auf ruhend. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+1 sendet die Mobilstation MS1 ihre erste Häufung D1&sub1;. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+3 für Schlitz 1 bestimmt die Basisstation, die die erste Häufung richtig empfangen hat, über einen Längenindikator innerhalb der Häufung, dass die vollständige Übertragungseinheit vier Häufungen umfasst. In Reaktion setzt die Basisstation das BRI-Flag auf besetzt und das R/N-Flag auf empfangen. Außerdem wird das PEQ-Flag auf 1, 1 gesetzt, was anzeigt, dass das PE sowohl mit BRI als auch mit R/N verbunden ist. In Zeitschlitzen 2 und 3 setzt die Basisstation den Kanal auf BRI = reserviert und den PEQ auf 1,0, was anzeigt, dass das PE mit dem BRI-Flag verbunden ist. Zur Aufwärtsverbindungszeit n+4 sendet die Mobilstation MS1 ihre restlichen Häufungen D1&sub2;, D1&sub3; und D1&sub4; in den Schlitzen mit BRI auf reserviert gesetzt und PE gleich PEA. Zur Abwärtsverbindungszeit n+6 in Schlitzen 1-3 zeigt die Basisstation durch Setzen des R/N-Flags auf R an, die D1&sub2;, D1&sub3; und D1&sub4; wurden empfangen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Paketkanal mit wahlfreiem Zugriff (PRACH) in Teilkanäle unterteilt. Jeder Teilkanal fügt zwischen Kommunikationen Verzögerung hinzu, was somit ausreichende Verarbeitungszeit sowohl in der Mobilstation als auch in der Basisstation in Verbindung mit einem Zufallzugriffsereignis ermöglicht. Im Ergebnis ist in umso mehr Teilkanäle der PRACH unterteilt ist die Verzögerung umso länger. Für Paketdaten ist es sehr wichtig, dass die Übertragungen sehr schnell geschehen. Im Ergebnis wurde der PDCH bestimmt, aus drei PRACH-Teilkanälen zu bestehen, im Gegensatz zu sechs Teilkanälen in einem DCCH gemäß IS-136.
Die PCF-Flags werden in FDCCH-Zeitschlitzen übertragen und dienen dazu, den Empfangsstatus von Häufungen, die zuvor auf dem RDCCH gesendet wurden, anzuzeigen. Die PCF-Flags werden auch verwendet, um den Verfügbarkeitsstatus (d. h. Besetzt/- Reserviert/Ruhend) ihrer entsprechenden RDCCH-Häufungen anzuzeigen. Eine Mobilstation mit einem schwebenden Zugriff liest PCF-Flags um zu bestimmen, wann ihren Zugriffsversuch zu beginnen.
Wenn es einen Vollraten-PDCH gibt, dann werden seine RDCCH- Häufungen und FDCCH-Schlitze derart multiplext, um 3 verschiedene Zugriffspfade zu schaffen, wie in Fig. 10 gezeigt. Angenommen, dass Pfad 1 (P1) im FDCCH anzeigt, dass die nächste P1-Häufung im RDCCH verfügbar ist (d. h. ruhend) und für einen Zugriffsversuch gewählt wird, soll eine Mobilstation beginnen, die erste Häufung ihres Zugriffs zu dieser Zeit (24,8 ms) nach Empfangen des vollständigen P1- Schlitzes im FDCCH zu senden. Die Mobilstation soll danach die PCF-Flags im nächsten P1-FDCCH-Schlitz (21,8 ms) nach Abschließen der Übertragung ihrer Zugriffshäufung lesen, um den BMI-Empfangsstatus ihrer anfänglichen Zugriffshäufung zu bestimmen. Im Gegensatz zu Fig. 10 stellt Fig. 15 die Teilkanäle dar, die durch einen Vollraten-DCCH gemäß IS-136 verwendet werden. Wie aus einem Vergleich von Fig. 10 und 15 offensichtlich ist, dauert es in IS-136 zweimal so lange, um die drei Häufungen, die durch die Pfeile dargestellt werden, zu übertragen. Ähnliche Vorteile werden auch für Doppel- und Dreifachraten-PDCH erreicht.
Es sollte bemerkt werden, dass die PCF-Information, die in jedwedem gegebenen FDCCH-Schlitz übertragen wird, vollständig unabhängig von der darin übertragenen Schicht-3-Information ist, da die PCF-Flags Bandbreite belegen, die vollständig von der getrennt ist, die für PBCCH-, PPCH- oder PARCH-Zwecke zugewiesen wird.
Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen FDCCH-PCF-Flags und RDCCH-Häufungen. Die Pfeile zeigen die Reihenfolge von Ereignissen, die mit einem Zugriffsversuch verbunden sind. Den Pfeilen von links nach rechts im PRACH-Teilkanal P1 folgend zeigt der BRI-Teil der PCF-Flags somit zuerst die Verfügbarkeit der nächsten P1-Häufung im RDCCH an. Wenn eine Häufung in dieser RDCCH-Häufung übertragen wird, dann liest die Mobilstation den R/N-Teil der SCF-Flags im nächsten P1- FDCCH-Schlitz, um den BMI-Empfangsstatus ihrer übertragenen Häufung zu bestimmen. Für den Fall der ersten Häufung eines Zufallzugriffs liest die Mobilstation auch den PE-Teil der PCF-Flags um zu bestimmen, ob ihr spezieller Zugriff eingefangen wurde oder nicht. Das BMI setzt den PE-Wert, um den eingefangenen Zugriff der Mobilstation widerzuspiegeln. Wenn die Mobilstation bestimmt, dass ihr Zugriff eingefangen wurde, basierend auf PE und darauf, dass das R/N-Flag empfangen anzeigt, fährt sie fort, jegliche zusätzlichen schwebenden Häufungen zu senden, beginnend in der nächsten P1-Häufung im RDCCH.
Es wird durch einen Durchschnittsfachmann erkannt, dass die vorliegende Erfindung in anderen spezifischen Formen verkörpert werden kann, ohne von deren wesentlichen Charakter abzuweichen. Die gegenwärtig offengelegten Ausführungsformen werden deshalb in jeder Beziehung als darstellend und nicht als restriktiv betrachtet. Der Bereich der Erfindung wird vielmehr durch die hinzugefügten Ansprüche als durch die vorangehende Beschreibung angezeigt und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Bereichs von deren Entsprechungen kommen, werden als darin einzubeziehen angezeigt.

Claims

1. Verfahren zum Übertragen von Information über einen Paketdatenkanal in einem Kommunikationssystem, das die Schritte umfasst:

Gestatten einer ersten Kommunikationsvorrichtung, derart auf den Paketdatenkanal zuzugreifen, dass die erste Kommunikationsvorrichtung Information auf dem Paketdatenkanal überträgt;

Unterbrechen der Übertragung von der ersten Kommunikationsvorrichtung für eine Unterbrechungsdauer als Reaktion auf eine Steuernachricht vom Kommunikationssystem;

Gestatten einer zweiten Kommunikationsvorrichtung, derart auf den Paketdatenkanal zuzugreifen, dass die zweite Kommunikationsvorrichtung Information während der Unterbrechungsdauer überträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Steuernachricht in Paketkanal-Rückmeldungsinformation enthalten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Nachricht in einem Teilecho-Kennzeichnerfeld innerhalb der Paketkanal- Rückmeldungsinformation enthalten ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Kommunikationssystem ein mobiles Kommunikationssystem ist und die erste und zweite Kommunikationsvorrichtung mobile Endgeräte sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Paketdatenkanal ein Vollraten-Paketdatenkanal ist, der in eine Vielzahl von Teilkanälen unterteilt ist, wobei jeder Teilkanal eine entsprechende Verzögerungsdauer bewirkt, um zwischen Informationsübertragungen aufzutreten.

6. Verfahren nach Anspruch 5, worin der Vollraten- Paketdatenkanal in drei Teilkanäle unterteilt ist.