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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Kommunikationssystem
und im Besonderen ein Zustandssynchronisierungsverfahren zwischen
einer Basisstation und einer Mobilstation mit einem verringerten
Signalisierungs-Overhead während
eines Paketdatendienstes in einer MAC-(Medium Access Control) Unterschicht
eines CDMA-(Code Division Multiple Access) Mobilkommunikationssystems.
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Mobile
Kommunikationssysteme stellen einen leitungsvermittelten Dienst
sowie einen Paketdatendienst bereit. In dem Paketdatendienst werden häufig Signalisierungsnachrichten
erzeugt und mit dem leitungsvermittelten Dienst verglichen. Paketdaten
weisen eine Burst-Eigenschaft auf, das heißt, sie werden diskontinuierlich
erzeugt. Aus diesem Grund werden ein zugewiesener Verkehrskanal
und ein zugewiesener Steuerkanal sämtlichen Benutzern während einer
Dienstzeitdauer unter Berücksichtigung der
folgenden Faktoren diskontinuierlich zugewiesen: einer Funkressourcenkapazität des mobilen Kommunikationssystems;
der Fähigkeit
einer Basisstation, alle Benutzer zu bedienen; und des Stromverbrauchs
einer Mobilstation.
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Stattdessen
werden die zugewiesenen Kanäle
bei dem Auftreten von Verkehr zugewiesen. Wenn nach dem Senden von
Paketdaten eine vorgegebene Zeitdauer verstreicht, werden die zugewiesenen
Kanäle
beendet, so dass andere Benutzer diese Ressourcen verwenden können. Das
heißt,
die Kanäle
werden dynamisch zugewiesen. In einem System, welches den Paketdatendienst
bereitstellt, unterliegen die Basisstation und die Mobilstation
Zustandsänderungen
in Abhängigkeit
davon, ob Daten erzeugt werden, und aus diesem Grund ist das Auftreten
von Signalisierungsnachrichten zwischen der Basisstation und der
Mobilstation ziemlich üblich. Folglich
ist es wichtig, die Synchronisierung zwischen der Basisstation und
der Mobilstation aufrechtzuerhalten.
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In
einem herkömmlichen
CDMA-Mobilkommunikationssystem wird der leitungsvermittelte Dienst
hauptsächlich
bereitgestellt, um die Basisstation mit der Mobilstation zu synchronisieren.
Die meisten der in dem herkömmlichen
System verwendeten Signalisierungsnachrichten dienen zum Ausführen des
Verbindungsaufbaus, des Handover sowie des Verbindungsabbaus und
sie werden von einer Schicht drei erzeugt. Beim Senden einer Signalisierungsnachricht
von der Basisstation zu der Mobilstation wird ein Befehl über eine
Abwärtsverbindung gesendet
und die Mobilstation, die den Befehl empfängt, sendet eine Antwort an
die Basisstation. Die Basisstation sendet wiederum eine Bestätigungsnachricht,
um die Mobilstation darüber
zu informieren, dass der Befehl normal verarbeitet wurde. Währenddessen
wird, wenn eine Signalisierungsnachricht von der Mobilstation zu
der Basisstation gesendet wird, eine Anforderung über eine
Aufwärtsverbindung
gesendet, und die Basisstation, die die Anforderung empfängt, sendet
eine Antwort an die Mobilstation.
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Das
Ab- und Aufwärtssenden
von Signalisierungsnachrichten zwischen der Basisstation und der Mobilstation
wird als Signalisierungs-Overhead des Kommunikationssystems definiert.
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Die 1A und 1B illustrieren
jeweils herkömmliche
Vorgänge
zum Senden von Signalisierungsnachrichten, wenn eine Basisstation
(BS) eine Mobilstation (MS) über
ein Auftreten eines Ereignisses informiert und wenn die Mobilstation
(MS) die Basisstation (BS) über
ein Auftreten eines Ereignisses informiert. Diese Vorgänge zum
Senden von Signalisierungsnachrichten werden zum Verarbeiten von
Signalisierungsnachrichten der Schicht 3 verwendet, die
während
dem Verbindungsaufbau, dem Handover und dem Verbindungsabbau erzeugt
werden. Da jedoch bei den vorstehenden Vorgängen die Signalisierungsnachrichten
nacheinander gesendet und empfangen werden, werden viele Funkressourcen verwendet
und der Signalisierungs-Overhead wird erhöht, und demzufolge dauert es
ziemlich lange, um die Synchronisierung zwischen der Basisstation
und der Mobilstation aufrechtzuerhalten. Folglich werden die Leistung
und die Effizienz des Systems verringert.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zum Verringern
des Signalisierungs-Overheads bereitzustellen, um die Synchronisierung
zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation aufrechtzuerhalten.
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Die
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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Es
ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Minimieren
von Signalisierungs-Overhead bereitzustellen, um die Synchronisierung
zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation in einer MAC-Unterschicht
eines mobilen Kommunikationssystems aufrechtzuerhalten, das einen
Paketdatendienst hat, der häufigen
Zustandsänderungen
unterliegt.
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Es
ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Verringern eines unnötigen
Verbrauchs von Funkressourcen sowie einer Synchronisierungszeit
durch variables Durchführen einer
Synchronisierung zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation
in Übereinstimmung
mit den Dienstbedingungen oder den vorgegebenen Systembedingungen
bereitzustellen.
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In Übereinstimmung
mit einer bevorzugten Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein Zustandssynchronisierungsverfahren
zum Senden von Paketdaten zwischen einer Basisstation und einer
Mobilstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereit. Das
Verfahren umfasst die folgenden Schritte: in einem aktiven Zustand
der Basisstation, Senden einer Zustandsprüfnachricht von der Basisstation
an die Mobilstation; Empfangen einer Antwortnachricht von der Mobilstation
in der Basisstation; und Analysieren der empfangenen Antwortnachricht,
um einen Zustand der Mobilstation zu bestimmen, Beenden eines entsprechenden
Kanals und Übergehen
der Basisstation in den Zustand der Mobilstation.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung hält,
falls die Mobilstation in einem aktiven Zustand ist, die Basisstation
den aktiven Zustand vor; und falls die Mobilstation in einem Steuerungs-Hold-Zustand
ist, beendet die Basisstation einen zugewiesenen Verkehrskanal zum Übergang
in den Steuerungs-Hold-Zustand; falls die Mobilstation in einem
Suspend-Zustand ist, beendet die Basisstation den zugewiesenen Verkehrskanal
zum Übergang
in den Steuerungs-Hold-Zustand und beendet anschließend einen
zugewiesenen Steuerkanal zum Übergang
in den Suspend-Zustand, und falls die Mobilstation nicht in einem
von dem aktiven Zustand, dem Steuerungs-Hold-Zustand und dem Suspend-Zustand
ist, beendet die Basisstation den zugewiesenen Verkehrskanal zum Übergang
in den Steuerungs-Hold-Zustand und beendet den zugewiesenen Steuerkanal
zum Übergang
in den Suspend-Zustand und beendet einen gemeinsamen Steuerkanal zum Übergang
in einen inaktiven Zustand.
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Die
vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Zustandssynchronisierungsverfahren
zum Senden von Paketdaten zwischen einer Basisstation und einer
Mobilstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem bereit. Das
Verfahren umfasst die Schritte des Sendens einer Zustandsprüfnachricht
von der Mobilstation an die Basisstation in einem aktiven Zustand;
des Empfangens einer Antwortnachricht von der Basisstation in der
Mobilstation und des Analysierens der empfangenen Antwortnachricht,
um einen Zustand der Basisstation zu bestimmen, des Beendens eines
entsprechenden Kanals und des Übergehens
der Mobilstation in den Zustand der Basisstation.
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Falls
die Basisstation in einem aktiven Zustand ist, hält die Mobilstation den aktiven
Zustand vor; falls die Basisstation in einem Steuerungs-Hold-Zustand
ist, beendet die Mobilstation einen zugewiesenen Verkehrskanal zum Übergang
in den Steuerungs-Hold-Zustand;
falls die Basisstation in einem Suspend-Zustand ist, beendet die
Mobilstation den zugewiesenen Verkehrskanal zum Übergang in den Steuerungs-Hold-Zustand
und beendet anschließend
einen zugewiesenen Steuerkanal zum Übergang in den Suspend-Zustand;
und falls die Basisstation nicht in einem von dem aktiven Zustand, dem
Steuerungs-Hold-Zustand und dem Suspend-Zustand ist, beendet die
Mobilstation den zugewiesenen Verkehrskanal zum Übergang in den Steuerungs-Hold-Zustand
und beendet den zugewiesenen Steuerkanal zum Übergang in den Suspend-Zustand
und beendet einen gemeinsamen Steuerkanal zum Übergang in einen Ruhezustand.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlicher,
wenn diese im Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen betrachtet wird,
wobei:
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1A einen
Vorgang zum Senden einer Signalisierungsnachricht entsprechend dem
Stand der Technik illustriert, wenn eine Basisstation eine Mobilstation über ein
Auftreten eines Ereignisses informiert;
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1B illustriert
einen Vorgang zum Senden einer Signalisierungsnachricht entsprechend
dem Stand der Technik, wenn eine Mobilstation eine Basisstation über ein
Auftreten eines Ereignisses informiert;
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2A illustriert
einen Vorgang zum Reinitialisieren eines Zustandszeitgebers, der
auf einen Forward Supplemental Channel in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann;
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2B illustriert
einen Vorgang zum Reinitialisieren eines Zustandszeitgebers, der
auf einen Reverse Supplemental Channel in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann;
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3 illustriert
einen Übergangsprozess
von einem aktiven Zustand in einen Steuerungs-Hold-Zustand unter
Verwendung eines Zustandszeitgebers in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Zustandssynchronisierungsvorgang illustriert,
der durch eine Basisstation durchgeführt wird, die über einen Zustandszeitgeber
sowie einen Überwachungszeitgeber
zum Senden von Paketdaten mit einer Mobilstation in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verfügt;
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Zustandssynchronisierungsvorgang illustriert,
der durch eine Basisstation ausgeführt wird, die einen Zustandsübergangsbefehl,
der ein Antwortanforderungsfeld enthält, zum Senden von Paketdaten
mit einer Mobilstation in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erzeugt;
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Zustandssynchronisierungsvorgang illustriert,
der durch eine Mobilstation zum Senden von Paketdaten mit einer
Basisstation ausgeführt
wird, die einen Zustandsübergangsbefehl,
der ein Antwortanforderungsfeld enthält, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erzeugt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die angehängten
Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche
spezifische Details dargelegt, um ein besseres Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu schaffen. Einer Person mit gewöhnlicher
Erfahrung auf dem Gebiet der Technik ist jedoch offensichtlich,
dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden
kann. In anderen Fällen
werden gut bekannte Konstruktionen und Funktionen nicht ausführlich beschrieben,
um die vorliegende Erfindung nicht unverständlich zu machen.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet einen Zustandszeitgeber oder einen Überwachungszeitgeber
zusätzlich
zu dem Senden von bekannten Signalisierungsnachrichten während eines Überwachungszeitraums;
das heißt,
wenn der Überwachungszeitgeber
den Takt gibt, um die Synchronisierung zwischen einer Basisstation
und einer Mobilstation aufrechtzuerhalten. Sowohl die Basisstation
als auch die Mobilstation können
mit diesen Zeitgebern ausgerüstet
sein oder es ist auch möglich,
dass lediglich eine von beiden mit diesen Zeitgebern ausgerüstet ist.
Ein Synchronisierungsverfahren zwischen der Basisstation und der
Mobilstation unterscheidet sich entsprechend den Dienstbedingungen
(beispielsweise eine stabile Funkbedingung, wie zum Beispiel in
einem Innenraum, oder eine Bedingung einer sich langsam oder schnell
bewegenden Mobilstation). Bei der Verwendung von Signalisierungsnachrichten
können
in Übereinstimmung
mit den Dienstbedingungen lediglich eine Befehlsnachricht oder sowohl
die Befehlsnachricht als auch eine Antwortnachricht verwendet werden,
um den Signalisierungs-Overhead
zu verringern.
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Der
Zustandszeitgeber prüft
eine Übergangszeit
von einem aktuellen Zustand in den nächsten Zustand, und der Überwachungszeitgeber
prüft, ob
eine Zustandsinkonsistenz besteht. Aus diesem Grund ist bei der
Verwendung von zwei Zeitgebern ein Zustandsübergang ohne die Signalisierungs-Nachrichten
möglich
und eine Zustandsinkonsistenz kann leicht geprüft werden.
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Ein
Zustandssynchronisierungsverfahren, das die Zeitgeber verwendet,
wird in drei Typen unterteilt: einen verteilten Typ, in dem die
Basisstation und die Mobilstation jeweils den Zustandszeitgeber und
den Übergangszeitgeber
haben; einen durch die Basisstation ausgeführten Typ, bei dem die Basisstation
den Zustandszeitgeber und den Überwachungszeitgeber
hat und die Mobilstation lediglich den Überwachungszeitgeber hat sowie
einen durch die Mobilstation ausgeführten Typ, bei dem die Basisstation
lediglich den Überwachungszeitgeber
hat und die Mobilstation den Zustandszeitgeber und den Überwachungszeitgeber
hat.
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Der
verteilte Typ, der keine Signalisierungsnachrichten verwendet, erzeugt
keinen Signalisierungs-Overhead, wenn jedoch eine Störung in
entweder der Basisstation oder der Mobilstation vorliegt, kann eine
Zustandsinkonsistenz auftreten. Der durch die Basisstation ausgeführte Typ
oder der durch die Mobilstation ausgeführte Typ sollte die Signalisierungsnachricht
an die andere Mobilstation beziehungsweise Basisstation senden,
wenn ein Zustandsübergang
durch das Ablaufen des Zustandszeitgebers bewirkt wird, wodurch
viele Funkressourcen im Vergleich zu dem verteilten Typ verwendet werden.
Auf diese Weise wird ein Signalisierungs-Overhead erzeugt und die
Zustandssynchronisierungszeit verlängert.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung kann der Signalisierungs-Overhead
durch das Enthalten eines Antwortanforderungsfeldes in einer Befehlsnachricht
anders als bei einem herkömmlichen
Verfahren, bei dem eine Antwortnachricht bei Empfang einer Befehlsnachricht
gesendet wird, reduziert werden. Das heißt, falls eine Rahmenfehlerrate (FER – Frame
Error Rate) größer als
ein Schwellenwert ist, wird das Antwortanforderungsfeld eingerichtet
und eine Antwortanforderungsnachricht gesendet. Eine die Befehlsnachricht
empfangende Seite sendet anschließend eine Antwortnachricht.
Falls andere Funkbedingungen stabil sind, wird lediglich eine Befehlsnachricht
gesendet. Da die Rahmenfehlerrate FER groß ist, wenn sich die Mobilstation
schnell bewegt oder einen Ort passiert, an dem die Funkinterferenz
stark ist, wird bevorzugt, sowohl die Signalisierungsnachrichten
als auch die Zeitgeber für
eine zuverlässige
Zustandssynchronisierung zu verwenden. Da bei einem Paketdatendienst
unter stabilen Funkbedingungen die Möglichkeit des Erzeugens einer durch
einen Handover hervorgerufenen Zustandsinkonsistenz gering ist,
ist es möglich,
die Synchronisierung zwischen der Basisstation und der Mobilstation
durch die Verwendung des Zeitgebers aufrechtzuerhalten. Das heißt, wenn
der Überwachungszeitgeber
abläuft,
wird bestimmt, dass eine Zustandsinkonsistenz besteht und die Signalisierungsnachricht wird
verwendet, um die Synchronisierung aufrechtzuerhalten. Hierbei wird,
wenn die Rahmenfehlerrate FER größer als
ein Schwellenwert ist, eine Befehlsnachricht, die ein Antwortanforderungsfeld
enthält, das
eine Antwortnachricht-Sendeanforderung angibt, gesendet.
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Die 2A und 2B illustrieren
Vorgänge
zum Reinitialisieren eines Zustandszeitgebers, die jeweils auf einen
Forward Supplemental Channel und auf einen Reverse Supplemental
Channel angewendet werden. Ein aktiver Zustandszeitgeber Taktiv wird durch das Senden von Paketdaten
reinitialisiert, wenn ein Steuerungs-Hold-Zustand in einen aktiven Zustand übergeht,
unter der Annahme, dass die Basisstation und die Mobilstation jeweils
den Zustandszeitgeber haben. Pfeile mit einer durchgezogenen Linie
bezeichnen eine Funkrahmen-Sendezeit der Basisstation und Pfeile
mit einer gepunkteten Linie bezeichnen eine Funkrahmen-Sendezeit
der Mobilstation. Da die Mobilstation die Synchronisierung mit von der
Basisstation gesendeten Informationen aufrechterhält, kommt
es zu einer geringfügigen
Verzögerung.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Funkrahmen-Sendezeit
der Mobilstation hinter der von der Basisstation auf einer Zeitbasis
zurückliegt. Aus
diesem Grund sind die Pfeile, die der Mobilstation entsprechen,
nicht mit denjenigen, die der Basisstation entsprechen, ausgerichtet.
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In
Bezug auf 2A empfängt, wenn die Basisstation
einen Verkehr zu der Funkrahmen-Sendezeit sendet, die Mobilstation
den Verkehr mit einer vorgegebenen Laufzeitverzögerung. Die Basisstation reinitialisiert
den aktiven Zustandszeitgeber Taktiv bei Abschluss
des Sendens von Daten zu der Mobilstation und die Mobilstation reinitialisiert
ebenfalls den aktiven Zustandszeitgeber Taktiv bei
Abschluss des Empfangens von Daten. In Bezug auf 2B empfängt, wenn
die Mobilstation einen Verkehr zu der Funkrahmen-Sendezeit sendet,
die Basisstation den Verkehr mit einer vorgegebenen Laufzeitverzögerung.
Die Mobilstation reinitialisiert den aktiven Zustandszeitgeber Taktiv bei Abschluss des Sendens von Daten
zu der Basisstation und die Basisstation reinitialisiert ebenfalls
den aktiven Zustandszeitgeber Taktiv bei
Abschluss des Empfangens von Daten.
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3 illustriert
einen Übergangsprozess
von einem aktiven Zustand in einen Steuerungs-Hold-Zustand unter
Verwendung eines Zustandzeitgebers. Ein Übergang von dem aktiven Zustand
in den Steuerungs-Hold-Zustand findet statt, wenn der aktive Zustandszeitgeber
Taktiv abläuft. Gleichermaßen findet ein Übergang
von dem Steuerungs-Hold-Zustand
in einen Suspend-Zustand statt, wenn ein Steuerungs-Hold-Zeitgeber
Thold in einem normalen Fall abläuft. Wenn
der aktive Zustandszeitgeber Taktiv ohne das
Senden eines Paketes für
eine vorgegebenen Zeitdauer in dem aktiven Zustand abläuft, wird
ein zugewiesener Verkehrskanal DICH [Dedicated Traffic Channel]
beendet, der aktive Zustand geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über und
der Steuerungs-Hold-Zustandszeitgeber
Thold wird betrieben. Der Steuerungs-Hold-Zustandszeitgeber
Thold wird verwendet, um eine Übergangszeit
in den Suspend-Zustand zu prüfen.
Der Begriff „Zustandszeitgeber", der in Bezug auf
die anderen Zeichnungen mit Ausnahme von 3 beschrieben
wird, bezeichnet den aktiven Zustandszeitgeber Taktiv.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das den Zustandssynchronisierungsvorgang illustriert,
der durch die Basisstation ausgeführt wird, die über einen
Zustandszeitgeber und einen Überwachungszeitgeber für das Senden
von Paketdaten mit der Mobilstation verfügt.
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Die
Basisstation betreibt einen Überwachungszeitgeber
TÜberwachung in
dem aktiven Zustand. Der Überwachungszeitgeber
TÜberwachung überwacht, ob
eine Zustandsinkonsistenz zwischen der Basisstation und der Mobilstation
besteht. Wenn dies der Fall ist, behebt die Basisstation die Zustandsinkonsistenz.
Wenn der Zustand synchron ist, wandelt die Basisstation eine LAC
SDU (Link Access Control Service Data Unit), die von einer oberen
Schicht absteigt, in eine MAC PDU (Medium Access Control Protocol
Data Unit) um und sendet die MAC PDU an eine untere Schicht. In
der Zwischenzeit wandelt die Basisstation die MAC PDU, die von der
unteren Schicht aufsteigt, in die LAC SDU um und sendet die LAC
SDU an die obere Schicht. Die ausführliche Beschreibung dieses
Vorgangs wird nun in Bezug auf 4 gegeben.
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Die
Basisstation betreibt den Zustandszeitgeber Taktiv sowie
den Überwachungszeitgeber
TÜberwachung in
dem aktiven Zustand und geht in den Datenaustauschunterzustand über (im
Folgenden als Exchange_Data-Zustand bezeichnet), der Daten austauschen
kann (Schritte A1 bis A3). Wenn die LAC SDU oder die MAC PDU von
der oberen Schicht beziehungsweise der unteren Schicht empfangen werden
(Schritt A4 oder A10), unterbricht die Basisstation das Betreiben
des Zustandszeitgebers Taktiv und wandelt
die empfangene LAC SDU in die MAC PDU und die MAC PDU in die LAC
SDU um (Schritte A5, A6, A11 und A12). Die Basisstation sendet die umgewandelten
Daten an die obere oder an die untere Schicht, betreibt den Zustandszeitgeber
Taktiv wieder und kehrt in den Exchange_Data-Zustand
zurück
(Schritte A7 bis A9 und A13 bis A15).
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Wenn
der Zustandszeitgeber Taktiv in dem Exchange_Data-Zustand
abläuft,
beendet die Basisstation einen zugewiesenen Verkehrskanal DICH, hält den Überwachungszeitge ber
TÜberwachung an
und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte A16 bis A19).
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Wenn
ein Überwachungszeitgebersignal
in dem Exchange_Data-Zustand empfangen wird, sendet die Basisstation
eine Zustandsprüfnachricht
an die Mobilstation (Schritte A20 und A21). Die Mobilstation, die
die Zustandsprüfnachricht
empfängt,
sendet eine Antwortnachricht, um die Basisstation über ihren aktuellen
Zustand zu informieren. Wenn anhand der Antwortnachricht festgestellt
wird, dass die Mobilstation den aktiven Zustand vorhält, kehrt
die Basisstation in den Exchange_Data-Zustand zurück (Schritte A22
und A27). Wenn die Mobilstation nicht in dem aktiven Zustand ist,
prüft die
Basisstation, ob die Mobilstation in dem Steuerungs-Hold-Zustand
ist (Schritte A22 und A23). Wenn dies der Fall ist, beendet die
Basisstation den zugewiesenen Verkehrskanal DICH, hält den Überwachungszeitgeber
TÜberwachung an
und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte A23
bis A26).
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Wenn
die Mobilstation nicht in dem Steuerungs-Hold-Zustand ist, prüft die Basisstation,
ob die Mobilstation in einem Suspend-Zustand ist (Schritte A23 und
A28). Wenn dies der Fall ist, beendet die Basisstation den zugewiesenen
Verkehrskanal DICH, hält
den Überwachungszeitgeber
TÜberwachung an
und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte A28 bis A31).
Die Basisstation beendet anschließend einen zugewiesenen Steuerkanal
(beispielsweise einen zugewiesenen MAC-Kanal DMCH [Dedicated MAC
Channel]) und geht in den Suspend-Zustand über (Schritte A32 und A33).
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Wenn
die Mobilstation nicht in dem Suspend-Zustand ist, beendet die Basisstation
den zugewiesenen Verkehrskanal DICH, hält den Überwachungszeitgeber TÜberwachung an
und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte A34 bis A36). Die
Basisstation beendet anschließend
den zugewiesenen MAC-Kanal DMCH, geht in den Suspend-Zustand über, beendet
einen gemeinsamen MAC-Kanal CMCH [Common MAC Channel] und geht in
einen Ruhezustand über
(Schritte A37 bis A40).
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Auf
diese Weise stellt die vorliegende Erfindung Verfahren zum periodischen
Prüfen
auf Zustandsinkonsistenz durch Verwenden des Überwachungszeitgebers TÜberwachung und
zum schnellen Beenden eines entsprechenden Kanals bereit, wodurch Funkressourcen
effektiv genutzt werden.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Zustandssynchronisierungsvorgang illustriert,
der durch die Basisstation ausgeführt wird, die einen Zustandsübergangsbefehl
erzeugt, der ein Antwortanforderungsfeld zum Senden von Paketdaten
mit der Mobilstation enthält.
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Die
Basisstation hat den Zustandszeitgeber Taktiv und
der Zustandsübergangsbefehl
wird erzeugt, wenn der Zustandszeitgeber Takte abläuft.
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Die
Basisstation betreibt den Zustandszeitgeber Taktiv in
dem aktiven Zustand und geht in den Exchange_Data-Zustand über, der
Daten austauschen kann (Schritte B1 bis B3). Die Basisstation empfängt die
LAC-SDU oder die MAC PDU von der oberen Schicht beziehungsweise
der unteren Schicht (Schritt B4 oder B10). Die Basisstation unterbricht das
Betreiben des Zustandszeitgebers Taktiv und
wandelt die empfangene LAC SDU in die MAC PDU und die MAC PDU in
die LAC SDU um (Schritte B5, B6, B11 und B12). Die Basisstation
sendet die umgewandelten Daten an die untere Schicht beziehungsweise an
die obere Schicht, betreibt den Zustandszeitgeber Taktiv wieder
und kehrt in den Exchange_Data-Zustand zurück (Schritte B7 bis B9 und
B13 bis B15).
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Wenn
der Zustandszeitgeber Taktiv in dem Exchange_Data-Zustand
abläuft,
vergleicht die Basisstation die Rahmenfehlerrate (FER) mit einem Schwellenwert
FERt (Schritte B16 und B17). Wenn die Rahmenfehlerrate FER größer als
der Schwellenwert FERt ist, sendet die Basisstation einen Zustandsübergangsbefehl
mit dem eingerichteten Antwortanforderungsfeld an die Mobilstation
und wartet auf eine Antwort von der Mobilstation (Schritte B21 und
B22). Die Basisstation empfängt
eine Antwort von der Mobilstation, sendet eine Bestätigungsnachricht
an die Mobilstation, beendet den zugewiesenen Verkehrskanal DICH
und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte B23, B24, B19 und
B20). Wenn die Rahmenfehlerrate FER nicht größer als der Schwellenwert ist,
sendet die Basisstation den Zustandsübergangsbefehl mit dem neu eingerichteten
Antwortanforderungsfeld an die Mobilstation, beendet den zugewiesenen
Verkehrskanal DICH und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte
B17 bis B20). Bei Empfang von Daten von der oberen Schicht oder
der unteren Schicht in einem Antwort-Standby-Zustand (Schritte B25 und B26)
unterbricht die Basisstation das Betreiben des Zustandszeitgebers
Taktiv (Schritte B11 und B5), um die empfangenen
Daten umzuwandeln.
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6 ist
ein Ablaufdiagramm, das einen Zustandssynchronisierungsvorgang illustriert,
der durch die Mobilstation zum Senden von Paketdaten mit der Basisstation
ausgeführt
wird, die den Zustandsübergangsbefehl
erzeugt, der das Antwortanforderungsfeld enthält.
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Bei
Empfang des Zustandsübergangsbefehls
von der Basisstation in dem aktiven Zustand prüft die Mobilstation, ob das
Antwortanforderungsfeld eingerichtet wurde (Schritte C1 bis C3).
Wenn das Antwortanforderungsfeld nicht eingerichtet wurde, beendet
die Mobilstation den zugewiesenen Verkehrskanal DICH und geht in
den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte
C7 und C8). Wenn das Antwortanforderungsfeld eingerichtet wurde, sendet
die Mobilstation eine Antwort an die Basisstation und wartet auf
eine Bestätigungsnachricht (Schritte
C4 und C5). Bei Empfang der Bestätigungsnachricht
von der Basisstation beendet die Mobilstation den zugewiesenen Verkehrskanal
DICH und geht in den Steuerungs-Hold-Zustand über (Schritte C6 bis C8).
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Bei
den in den 5 und 6 dargestellten Zustandssynchronisierungsvorgängen, die
die Signalisierungsnachrichten verwenden, ist es möglich, in Übereinstimmung
mit den Funkbedingungen zu bestimmen, ob eine Antwort unter Verwendung
einer einfachen Befehlsnachricht oder einer Befehlsnachricht, die
ein Antwortanforderungsfeld enthält,
angefordert wird. Somit erhöht
sich die Nutzungseffizienz der Funkbedingungen. Das heißt, dass
unter einer stabilen Funkbedingung das Antwortanforderungsfeld nicht
eingerichtet wird, um die Antwort- und Bestätigungsschritte (C4 bis C6
in 6) wegzulassen, wodurch demzufolge das Beenden
eines entsprechenden Kanals und der Zustandsübergang schnell durchgeführt werden.
Demgegenüber
wird unter einer Funkbedingung mit einer hohen Rahmenfehlerrate
FER das Antwortanforderungsfeld eingerichtet, um die Zuverlässigkeit
des Systems zu erhöhen.
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Wie
vorangehend beschrieben, ist in einer MAC-Unterschicht eines mobilen
Kommunikationssystems, das einen Paketdatendienst bereitstellt,
der häufigen
Zustandsänderungen
unterliegt, das Antwortanforderungsfeld in dem von der Basisstation
erzeugten Zustandsübergangsbefehl
enthalten. Die Antwort- und Bestätigungsschritte
können
in Abhängigkeit
davon weggelassen werden, ob das Antwortanforderungsfeld eingerichtet
ist oder nicht. Folglich wird der Signalisierungs-Overhead minimiert
und die Zustandssynchronisierung zwischen der Basisstation und der
Mobilstation wird aufrechterhalten.
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Unter
Verwendung des Überwachungszeitgebers
kann ebenfalls schnell auf Zustandsinkonsistenz geprüft werden,
wodurch folglich die Nutzungseffizienz der Funkressourcen weiter
erhöht
wird.
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Nachdem
die Erfindung in Bezug auf eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform
davon dargestellt und beschrieben wurde, ist es für eine Person mit
gewöhnlicher
Erfahrung auf dem Gebiet der Technik offensichtlich, dass verschiedene Änderungen
an der Form und im Detail daran vorgenommen werden können, ohne
von dem Umfang der durch die angehängten Patentansprüche definierten
Erfindung abzuweichen.