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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein drahtloses Endgerät, das unterstützt wird
von einem drahtlosen Übertragungsmedium
und wird verwendet zum Empfangen gewünschter Kommunikationsdienste. Die
vorliegende Erfindung betrifft auch ein Knotengerät, das eine
Kommunikationssteuerung ausführt,
die notwendig ist zum Bereitstellen von Kommunikationsdiensten.
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US 5,371,734 definiert ein
Medien-Zugangs-Steuerungs-MAC-Protokoll
für ein
propritäres drahtloses
Ortsbereichsnetzwerk WLAN, das die Vorteile von sowohl TDMA-(Time
Division Multiple Access bzw. Zeitmultiplexzugriff) und PRMA (Packet Reservation
Multiple Access bzw. Paketreservierungsmultiplexzugriff) annimmt,
unter Verwendung einer Anpassung der Intervalle und der Dauern der Übertragungsgelegenheiten
in dem Rahmenzyklus, um Leistungsverbrauch zu sparen. Das System
führt eine
adaptive Kanal- und Bandbreitenallokation aus, basierend auf anhängiger Verkehrslast
und Übertragungswarteschlangen.
Eine zusätzliche
Steuerfunktion verhandelt, welche Station am Besten geeignet ist,
als Hub zu agieren, der die Kommunikationszyklen errichtet.
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Die
IEEE-Spezifikationen IEEE Std 802.11 – 1997, Teil 11, definiert
die MAC- und PHY-Schichten, unter Verwendung eines CSMA/CA-(Trägererfassungsmultiplexzugriff/Kollisionsvermeidung)-Schemas für ein WLAN.
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Die
ETSI-Spezifikationen TR 101 173 V1.1.1 definieren Breitbandfunkzugriffsnetzwerke
und verschiedene MAC-Protokolle,
unter Verwendung von nicht-verteilten oder verteilten, wie zum Beispiel
CSMA/CD-(Kollisionsdetektions)-Steuertechniken.
Die Anzahl der Zugriffskanäle
wird dynamisch angepasst abhängig
von Verkehrsbedingungen und eine Planung basiert auf einer fairen
Bandbreitenallokation und Netzwerk-Überlastungsvermeidung.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Kürzlich gab
es eine beträchtliche
Aktivität
in der Kostenverringerung von Informationsendgeräten, wie zum Beispiels Personalcomputern,
da die Leistungsfähigkeit
derselben verbessert wurde. In vielen Büros verwenden viele Leute Informationsendgeräte, so dass
viele Arbeiten effizient ausgeführt
werden.
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In
vielen Büros,
die ausgestattet sind mit vielen Informationsendgeräten, wird
ein LAN (lokales Netzwerk) eingeführt, um Information zusammen
zu verwalten und periphere Geräte
zusammen zu benutzen. Ferner wird ein drahtloses LAN in der Praxis eingerichtet,
um häufige Änderungen
und Flexibilität einer
Anordnung zu erreichen.
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1 zeigt
ein Beispiel eines Kommunikationssystems, das aus einem Zugangsnetzwerk
entsprechend einem drahtlosen LAN aufgebaut ist, und einem Kernnetzwerk,
das damit verbunden ist. Ein Zugangsnetzwerk 130 und Kernnetzwerk 150 sind miteinander
verbunden über
eine Kommunikationsverbindung 170.
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Das
Zugangsnetzwerk 130 enthält eine Anzahl N von Basisstationsgeräten 131-1-131-M,
ein Basisstationssteuergerät 133,
ein drahtloses Endgerät 134 und
ein Personalcomputer (PC) 135. Die Basisstationsgeräte 131-1-131-M sind
verbunden mit dem Basisstationssteuergerät 133 über bestimmte Kommunikationsverbindungen 132.
Das drahtlose Endgerät 134 befindet
sich in einer der drahtlosen Zonen, entsprechend gebildet durch
die Basisstationsgeräte 131-1-131-M. Der
Personalcomputer 135 ist verbunden mit dem drahtlosen Endgerät 134.
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Das
Basisstationssteuergerät 133 besteht aus
einer Basisstationsschnittstellen-(hier im Folgenden einfach bezeichnet
als BSI)-Einheit 136, einer Kernnetzwerkschnittstellen-(hier
im Folgenden einfach bezeichnet als CNI)-Einheit 137, einem
Controller 138, verbunden mit den Steuerendgeräten der BSI-Einheit 136 und
der CNI-Einheit 137. Die BSI-Einheit 136 ist verbunden
mit Enden der Kommunikationsverbindungen 132. Die CNI-Einheit 137 ist
verbunden zwischen der BSI-Einheit 136 und
einem Ende der Kommunikationsverbindung 170.
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Das
drahtlose Endgerät 134 besteht
aus einer Endgerätschnittstelleneinheit 139,
einer Antenne 140, und einer drahtlosen Schnittstelleneinheit 141 und
einem Controller 142. Die Endgerätschnittstelleneinheit 139 ist
verbunden mit dem Personalcomputer 135. Die drahtlose Schnittstelleneinheit 141 ist verbunden
zwischen einem Leistungsversorgungsendgerät der Antenne 140 und
der Endgerätschnittstelleneinheit 139.
Der Controller 142 ist verbunden mit Steuerendgeräten der
Endgerätschnittstelleneinheit 139 und
der drahtlosen Schnittstelleneinheit 141.
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Das
Kernnetzwerk 150 bestehet aus einem Knotengerät 151,
einer oder einer Vielzahl von Knotengeräten 153-1-153-N, einem Heimortsregister (hier
im Folgenden einfach bezeichnet als HLR) 154 und einem
Default-Weiterleiter bzw. Standardweiterleiter (hier im Folgenden
einfach als DF bezeichnet) 155. Das Knotengerät 151 ist
verbunden mit dem anderen Ende der Kommunikationsverbindung 170.
Die Knotengeräte 153-1-153-N werden
bereitgestellt in einem ringförmigen Übertragungsnetzwerk 152.
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Ein
Personalcomputer 156 ist verbunden mit dem Knotengerät 153-N.
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Das
Knotengerät 151 besteht
aus einer Zugangsnetzwerkschnittstellen-(hier im Folgenden bezeichnet
als ANI)-Einheit 157, einer Übertragungsnetzwerkschnittstellen-(hier
im Folgenden bezeichnet als TNI-)-Einheit 158, und einem
Controller 159. Die ANI-Schnittstelle 157 ist
verbunden mit dem anderen Ende der Kommunikationsverbindung 170.
Die TNI-Schnittstelle 158 ist
verbunden mit einem vorhergehenden Übertragungsabschnitt des Übertragungsnetzwerks 152 und
einem folgenden Übertragungsabschnitt
desselben. Der Controller 159 ist verbunden mit den Steuerendgeräten der
ANI-Einheit 157 und der TNI-Einheit 158.
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Jede
der Strukturen der Knotengeräte 153-1-153-N ist
die gleiche, wie die des Knotengeräts 151.
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In
der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass das drahtlose Endgerät 134 eine drahtlose
LAN-Schnittstellenkarte
ist, angebracht an einem PCMCIA-Schlitz
bzw. Port des Personalcomputers 135 aus Gründen der
Einfachheit.
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Die
Endgerätschnittstelleneinheit 139 des drahtlosen
Endgeräts 134 empfängt eine
Anrufanforderung, die ausgegeben wird von dem Personalcomputer 135,
und sendet sie an den Controller 142. Der Controller 142 bestimmt,
bei Schritt (1) von 2, ob die Anrufanforderung eine
reguläre
Anforderung ist, was Identifizierungsinformation hinsichtlich des
Personalcomputers 135 enthält, der die Anrufsanforderung
ausgibt, sowie eine Telefonnummer eines Zugangspunkts, auf den zuzugreifen
ist, eine Adresse eines gewünschten
Orts, und so weiter.
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Wenn
die Antwort bei Schritt (1) JA ist, sendet der Controller 142 die
Information, die in der Anrufanforderung enthalten ist, an die drahtlose
Schnittstelleneinheit 141, so dass die drahtlose Schnittstelleneinheit 141 initiiert
wird (Schritt (2)).
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Bei
Schritt (3) interagiert der Controller 142 und die drahtlose
Schnittstelleneinheit 141 mit einem der Basisstationsgeräte 131-1-131-M,
was eine drahtlose Zone bildet, in der sich das interessierende drahtlose
Endgerät 134 befindet,
um einen Kanal einzurichten. Es wird nun angenommen, dass das Basisstationsgerät 131-1 involviert
ist in dem interessierenden drahtlosen Endgerät 134.
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Das
Basisstationsgerät 131-1 führt eine
Kanaleinrichtung unter der Steuerung des Basisstationssteuergeräts 131 aus,
das damit verbunden ist über
die entsprechende Kommunikationsverbindung 132. Das Basisstationssteuergerät 133 interagiert
mit dem Knotengerät 151,
das dem Basisstationssteuergerät 133 gegenüberliegt, über die
Kommunikationsverbindung 170 gemäß der Sequenz der Kanaleinrichtung.
Dabei wird eine Anrufseinrichtung, die aus der Anrufsanforderung
hervorgeht, parallel ausgeführt
bei Schritt (1) der 3. Die obige Kanaleinrichtung
wird ausgeführt,
um einen logischen Kanal zu bilden, der zu bereitstellen ist für eine Übertragung
eines Kommunikationssignals in einem drahtlosen Abschnitt, was später beschrieben
wird.
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In
dem Ablauf des oben erwähnten
Kanaleinrichtens und Anrufseinrichtens nimmt der Controller 138,
bereitgestellt in dem Basisstationssteuergerät 133, über die
BSI-Einheit 136 und die CNI-Einheit 137, den Unterschied
in der Signalbildung zwischen dem drahtlosen Übertragungskanal auf, der durch das
Basisstationsgerät 131-1 und
die Kommunikationsverbindung 170 gebildet wird.
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In
dem drahtlosen Endgerät 134 bestätigt der Controller 142,
dass ein drahtloser Kanal zugeordnet wurde zu seiner eigenen Station,
wenn die Kanaleinrichtung bestimmungsgemäß ausgeführt wird. Dann bildet der Controller 142 einen
Pfad zwischen der Antenne 140 und dem Personalcomputer 135 über die drahtlose
Schnittstelleneinheit 141 und die Endgerätschnittstelleneinheit 139 bei
Schritt (4), wie in 2 gezeigt.
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In
dem obigen Zustand wird ein Zweiweg-Kommunikationspfad gebildet
in dem Übertragungsabschnitt
(hier im Folgenden einfach bezeichnet als drahtloser Abschnitt),
der sich auf das Basisstationssteuergerät 133 erstreckt über die
drahtlose Schnittstelleneinheit 141, den drahtlosen Übertragungspfad,
das Basisstationsgerät 131-1 und
die Kommunikationsverbindung 132.
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Das
Basisstationssteuergerät 133 (Controller 138)
und die Knotenendgerät 151, 153-1-153-N (Controller 159 und 159-1-159-N),
das HLR 154 und der DF 155 agieren als Router,
der ein Routen bzw. Umleiten von Paketen ausführt, die zugeführt werden über die
Kommunikationsverbindung 170.
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In
dem drahtlosen Endgerät 134 kommuniziert
der Controller 142 mit dem Basisstationssteuergerät 133 durch
die folgenden Nachrichten, basierend auf TCP/IP, nachdem die Sequenz
des Kanaleinrichtens bestimmungsgemäß beendet ist. Dabei wird eine
Verbindung eingerichtet.
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Der
Controller 142 erzeugt eine Registrierungsanforderung,
die die Wählnummer
enthält,
sowie Identifizierungsinformation und eine Authentifizierungsnummer
des drahtlosen Endgeräts 134,
das hier von Interesse ist (Schritt (5), gezeigt in 2 und Schritt
(1), gezeigt in 5).
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In
dem Basisstationssteuergerät 133 bestätigt der
Controller 138 die Registrierungsanforderung und sendet
dann, als Paket, über
die Kommunikationsverbindung 170 eine Endgerätinformationsanforderung,
die in Verbindung steht mit einer Mobilstation und die Wählnummer
umfasst, sowie Identifizierungsinformation und Authentifizierungsnummer, enthalten
in der Registrierungsanforderung (Schritt (2), gezeigt in 3 und
Schritt (2), gezeigt in 5).
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Wenn
das HLR 154 versorgt wird mit der Endgerätinformationsanforderung
in dem oben erwähnten
Routing, erhält
es Endgerätinformation,
die vorher einer Datenbank zugeführt
wurde und in Verbindung steht mit der Wählnummer, die in der obigen Endgerätinformationsanforderung
enthalten ist. Die so erhaltene Endgerätinformation wird dann an den Übertragungspfad 152 als
ein Paket gesendet (Schritt (1) von 4 und Schritt
(3) von 5).
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In
dem Basisstationssteuergerät 133 interagiert,
wenn der Controller 138 versorgt wird mit der Endgerätinformation
in dem Routing, er mit dem Controller 142 des drahtlosen
Endgerät 134,
so dass Steuerinformation, betreffend die Endgerätinformation, transferiert
wird zwischen dem HLR 154 und dem Controller 142.
Dabei wird die Einrichtung eines Geheimen-Sprachschlüssels, der
zuzuführen
ist an den drahtlosen Übertragungspfad,
ausgeführt
zusätzlich zu
der Authentifizierung (Schritt (6) von 2, Schritt (3)
von 3 und Schritte (4) und (5) von 5).
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Ferner
erzeugt, wenn die Authentifizierung und ein Einrichten des Geheimen-Sprachschlüssels beendet
sind, der Controller 138 eine Registrierungsanforderung
einschließlich
der Identifizierungsinformation hinsichtlich des entsprechenden
drahtlosen Endgeräts,
und sendet diese an die Kommunikationsverbindung 170 als
ein Paket (Schritt (4) von 3 und Schritt
(6) von 5).
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Dem
HLR 154 wird die obige Registrierungsanforderung zugeführt. Dann
werden die Inhalte von einer bestimmten Information, die in der
Registrierungsanforderung enthalten ist, in der Datenbank registriert
(Schritt (2) von 3). Deshalb wird die Mobilstation
mit der eingerichteten Verbindung für Kommunikationsvorgänge identifiziert
(Schritt (3) von 3). Dann wird eine Registrierungsbestätigung, kennzeichnend
das Obige, gesendet an den Übertragungspfad 152 als
ein Paket (Schritt (4) von 4, und Schritt
(7) von 5).
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Die
obige Registrierungsbestätigung
wird übertragen
an das Basisstationssteuergerät 133 in dem
zuvor genannten Routing. Der Controller 138 des Basisstationssteuergeräts 133 gibt
die Registrierungsbestätigung
aus an das drahtlose Endgerät 134 über den
drahtlosen Abschnitt (Schritt (5) von 3 und Schritt
(8) von 5).
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In
dem drahtlosen Endgerät 134 erlangt
der Controller 142 die Registrierungsbestätigung über die
drahtlose Schnittstelleneinheit 141 und erkennt sie. Dann
bildet der Controller 142 zwischen dem Personalcomputer 135 und
dem drahtlosen Übertragungspfad
(Antenne 140) einen Pfad, der durch die Endgerätschnittstelleneinheit 139 und
die drahtlose Schnittstelleneinheit 141 (Schritt (7) von 2 geht. Ferner
liefert der Controller 142 eine Nachricht, kennzeichnend
das obere (hier im Folgenden bezeichnet als eine Verbindungseinrichtungsnachricht)
an den Personalcomputer 135 über die Endgerätschnittstelleneinheit 139 (Schritt
(8) von 2 und Schritt (9) von 5).
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Der
Personalcomputer 135 erkennt die Verbindungsbestätigungsnachricht
und kommuniziert mit dem drahtlosen Endgerät 134, während einem Senden
und Empfangen gewünschter Übertragungsinformation
in der Darstellung einer Folge von IP-Paketen.
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Wie
vorher beschrieben, werden die Hauptprozesse unter der Folge von
Prozessen, die ausgeführt
werden durch die Interaktion des drahtlosen Endgeräts 134,
des Basisstationsgeräts 131-1,
des Basisstationssteuergeräts 133,
des Knotengeräts 151 und
des HLR 154 als Verbindungsprozess bezeichnet werden, wie
in den 2 bis 4 gezeigt.
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In
dem Prozess der Übertragung
und des Empfangs von Übertragungsinformation,
der ausgeführt
wird, basierend auf TCP/IP, wie in 6 gezeigt,
werden die IP-Schicht und die TCP-Schicht nicht bei irgendeiner
von dem Basisstationsgerät 131-1,
dem Basisstationssteuergerät 133 und
dem Knotengerät 151 beendet.
Das bedeutet, dass das Basisstationsgerät 131-1, das Basisstationssteuergerät 133 und
das Knotengerät 151 nur
eine Verbindung darstellen, bei einer Schicht, niedriger als die IP-Schicht.
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In
dem oben erwähnten
Stand der Technik kann das drahtlose Endgerät 134 nicht verbindungsorientierte
Kommunikationsdienste empfangen, falls nicht der oben erwähnte Verbindungsprozess
ausgeführt
wird durch die Interaktion des Basisstationsgeräts 131-1, des Basisstationssteuergeräts 133,
des Knotengeräts 151 und
des HLR 154, und der drahtlose Kanal, der zugewiesen ist
in der Kanaleinrichtung, die ausgeführt wird durch den Basisstationscontroller 138 in
dem Verbindungsprozess, wird weiterhin gehalten.
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Jedoch
braucht das obige Schema ein größeres Ausmaß an Hardware,
was höhere
Kosten verursacht, da die Anzahl der drahtlosen Endgeräte, die gleichzeitig
verbindungsorientierte Kommunikationsdienste empfangen, sich erhöht. Selbst
wenn das Schema implementiert werden kann aus technischen Gesichtspunkten,
ist es nicht praktisch brauchbar, weil die drahtlosen Kanäle begrenzte
Ressourcen sind.
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Insbesondere
ist es sehr erwünscht,
in einem Fall, wo das Kernnetzwerk 150 dem Internet entspricht
oder Zugangspunkte einbezieht, die Zugang bereitstellen zu dem Internet,
Kommunikationsdienste bereitzustellen, wie solche eines verbindungslosen Netzwerks
ohne Zerstören
der Anordnung, in der drahtlose Endgeräte über die drahtlosen Kommunikationspfade
unterstützt
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein drahtloses Endgerät und ein
Knotengerät bereitzustellen,
die in der Lage sind, weniger teuere verbindungsorientierte Dienste
mit einer guten Übertragungsqualität bereitzustellen,
ohne die Hardware-Konfiguration
großartig
zu modifizieren.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein drahtloses Endgerät bereitgestellt gemäß dem anhängenden
unabhängigen
Anspruch 1, sowie ein Knotengerät
gemäß dem anhängenden
unabhängigen
Anspruch 5. Bevorzugte Ausführungsformen werden
in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
ersichtlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn
diese in Verbindung mit begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in
denen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Kommunikationssystems zeigt, das ein Zugangsnetzwerk
bzw. Zugriffsnetzwerk enthält,
entsprechend einem drahtlosen LAN, sowie ein Kernnetzwerk;
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2 ein
Flussdiagramm eines Betriebs eines drahtlosen Endgeräts zeigt,
das in 1 gezeigt ist;
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3 ein
Flussdiagramm eines Betriebs eines in 1 gezeigten
Basisstationssteuergeräts zeigt;
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4 ein
Flussdiagramm eines in 1 gezeigten HLRs zeigt;
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5 eine
Sequenz eines Betriebs des in 1 gezeigten
Kommunikationssystems zeigt;
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6 ein
Diagramm eines Protokoll-Stacks bzw.
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Protokollstapels
zeigt, der in dem Kommunikationssystem verwendet wird, das in 1 gezeigt ist;
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7 ein
Blockdiagramm eines Prinzips der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
Blockdiagramm eines anderen Prinzips der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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9 ein
Blockdiagramm von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10A und 10B Sequenzdiagramme eines
Betriebs einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen;
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11 ein
Flussdiagramm eines Betriebs eines drahtlosen Endgeräts in der
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 ein
Diagramm einer Beziehung zwischen Formaten von Paketen zeigt, die
verwendet werden in entsprechenden Übertragungsabschnitten;
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13 ein
Flussdiagramm eines Betriebs der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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14A, 14B, 14C und 14D Diagramme
von Protokoll-Stacks zeigen, die anwendbar sind auf Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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15A und 15B Sequenzdiagramme einer Übertragungsbestätigung zeigen,
die in einem drahtlosen Abschnitt ausgeführt wird;
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16 ein
Sequenzdiagramm eines Betriebs einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17 ein
Flussdiagramm eines drahtlosen Endgerät zeigt, das in der dritten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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18 ein
Flussdiagramm eines Basisstationssteuergeräts zeigt, das verwendet wird
in der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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7 zeigt
ein Prinzip der vorliegenden Erfindung. Ein in 7 gezeigtes
drahtloses Endgerät besteht
aus einem drahtlosen Schnittstellenteil 11 mit einer Schnittstelle
mit einem drahtlosen Übertragungspfad 10 bei
einer physikalischen Schicht bzw. Übertragungsschicht, einem verbindungsbildenden Teil 12 zugreifend
auf den drahtlosen Übertragungspfad über die
drahtlose Schnittstelleneinheit und bildend eine bestimmte Verbindung
auf dem drahtlosen Übertragungspfad;
und ein Übertragungs/Empfangs-Teil 13,
das Übertragungsinformation über die bestimmte
Verbindung überträgt und/oder
empfängt, wobei
die Verbindung gebildet ist durch das verbindungsbildende Teil.
Der drahtlose Übertragungspfad wird
gebildet als physikalischer Kanal, auf den ein CSMA-System angewandt
wird, wobei das CSMA-System eine bestimmte Übertragungsqualität sicherstellt
hinsichtlich einer Gesamtheit der Anzahl der Verbindungen, die gleichzeitig
bildbar sind, sowie die Menge der Übertragungsinformation. Das
verbindungsbildende Teil bildet die bestimmte Verbindung auf dem
drahtlosen Übertragungspfad,
wenn er initiiert wird.
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Es
ist zu bemerken, dass der physikalische Kanal gemeinsam verwendet
wird über
die Verbindung, die gebildet wird, basierend auf CSMA, wenn das
drahtlose Endgerät
einen Betrieb aufnimmt. Daher kann das Übertragungs/Empfangs-Teil Information übertragen
und/oder empfangen über
die bestimmte Verbindung, die gebildet wird durch das verbindungsbildende
Teil 12 gemäß einer
verbindungslosen Kommunikationssequenz.
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Das
drahtlose Endgerät
kann konfiguriert werden, so dass das verbindungsbildende Teil 12 Ressourcen
hält von
einer einzelnen oder einer Vielzahl von höheren Schichten, einschließlich einer
Datenverbindungsschicht gemäß der physikalischen Schicht
des drahtlosen Übertragungspfads 10 zu
der Zeit eines Bildens der bestimmten Verbindung. Mit der obigen
Struktur können
die Ressourcen, die notwendig zur Übertragung oder Empfang der Übertragungsinformation
sind, durch das Übertragungs/Empfangs-Teil 13 gesichert
werden im voraus einer Übertragung
und eines Empfangs. Es ist so möglich,
eine hohe Übertragungseffizienz
selbst in einem Fall zu erhalten, wo verfügbare Ressourcen begrenzt sind,
nur so viele von ihnen, wie benötigt werden,
um zugeordnet zu werden zu allen drahtlosen Endgeräten, die
gleichzeitig Information über
individuelle Verbindungen übertragen
oder empfangen.
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Das
drahtlose Endgerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Übertragungsinformationsüberwachungsteil 21 enthält zum Überwachen, für jede Verbindung,
der Menge der Übertragungsinformation,
die gehandhabt wird von dem Übertragungs/Empfangs-Teil
oder einer sich erhöhenden Rate
der Menge der Übertragungsinformation.
Das verbindungsbildende Teil 12 ändert, hinsichtlich der bestimmten
Verbindung, die im voraus gebildet wird, eine Übertragungskapazität auf einen
Wert, der eine vorbestimmte Übertragungsqualität sicherstellt,
gemäß der Menge
der Übertragungsinformation
oder der sich erhöhenden
Rate, die überwacht
wird durch das Übertragungsinformationsüberwachungsteil, und
alternativ eine andere Verbindung substituiert mit einer anderen Übertragungskapazität, die größer ist als
die der bestimmten Verbindung. Daher kann die Übertragungskapazität der Verbindung,
die gebildet wird auf dem gemeinsam verwendeten physikalischen Kanal,
erhöht
werden oder verringert werden gemäß der Menge der Übertragungsinformation
oder der sich erhöhenden
Rate. Alternativ kann die Verbindung ersetzt werden durch eine andere
Verbindung, die adäquat
ist für
die Menge der Übertragungsinformation
oder die sich erhöhende
Rate der Verbindung, die zu ersetzen ist. Deshalb ist es möglich, flexibel mit
einer Erhöhung
oder Verringerung in der Menge an Übertragungsinformation fertig
zu werden, und eine Übertragungsqualität aufrecht
zu erhalten.
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Das
drahtlose Endgerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Mensch-Maschine-Schnittstellenteil 31 enthält, das
bereitgestellt wird, basierend auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle,
eine Eingabe, die anfordert, die Übertragungskapazität der bestimmten
Verbindung zu ändern,
die gebildet wird durch das verbindungsbildende Teil im voraus oder
zum Substituieren einer anderen Verbindung für die bestimmte Verbindung.
Wenn die oben erwähnte
Eingabe durch das Mensch-Maschine-Schnittstellenteil bereitgestellt wird,
wird die Übertragungskapazität der bestimmten
Verbindung, die gebildet wird im voraus, verändert auf einen Wert, der eine
bestimmte Übertragungsqualität sicherstellt, oder
die bestimmte Verbindung wird ersetzt durch die andere Verbindung
mit einer Übertragungskapazität größer als
die von der bestimmten Verbindung. Deshalb kann der Bediener eine
Erhöhung
oder Verringerung in der Übertragungskapazität der Verbindung steuern,
die in dem gemeinsam benutzten physikalischen Kanal gebildet wird.
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Das
drahtlose Endgerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Physikalischen-Kanal-Überwachungsteil 41 enthält, das
eines oder beides von einem Grad einer Überlastung in einem physikalischen
Kanal und einer Häufigkeit
eines Auftretens einer Kollision in dem physikalischen Kanal, der CDMA
verwendet, überwacht.
Das verbindungsbildende Teil 12 ersetzt die bestimmte Verbindung durch
eine andere Verbindung, was eine bestimmte Übertragungskapazität sicherstellt,
basierend auf dem einen oder beiden von dem Grad der Überlastung
in dem physikalischen Kanal und der Häufigkeit eines Auftretens einer
Kollision in dem physikalischen Kanal. Es ist deshalb möglich, die
Verbindung, die in dem gemeinsam benutzten physikalischen Kanal
gebildet wird, zu ersetzen durch eine andere adäquate Verbindung, basierend
auf dem Grad einer Überlastung,
die physikalisch auftritt in der obigen Verbindung oder der Häufigkeit
eines Auftretens einer Kollision, die darin auftritt. Als Ergebnis
ist es möglich,
die Übertragungsqualität verlässlich aufrecht
zu erhalten, verglichen mit einem Fall, wo ein Faktor, der einen
Bedarf für
eine Ersatzverbindung hervorruft, bestimmt wird unter einer Kommunikationssteuerung
für die
Datenverbindungsschicht bzw. Sicherungsschicht oder einer höheren Schicht.
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8 zeigt
ein Blockdiagramm eines anderen Prinzips der vorliegenden Erfindung.
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Ein
in 8 gezeigtes Knotengerät besteht aus: einem drahtlosen
Schnittstellenteil 51 mit, bei einer physikalischen Schicht,
einer Schnittstelle mit drahtlosen Übertragungspfaden 10 über die
drahtlose Endgeräte 50-1 bis 50-n unterstützt werden;
einem verbindungsbildenden Teil 52, das gemäß einer verbindungslosen
Kommunikationssequenz individuelle Verbindungen bildet, die jeweils
drahtlosen Endgeräten
entsprechen, über
das drahtlose Schnittstellenteil; und einen Übertragungs/Empfangs-Teil 53, das
gewünschte Übertragungsinformation überträgt und/oder
empfängt über die
individuellen Verbindungen, die gebildet werden durch das verbindungsbildende
Teil. Der physikalische Kanal, der den drahtlosen Übertragungspfad 10 bildet,
wird gemeinsam benutzt durch die drahtlosen Endgeräte 50-1-50-n über die
Verbindungen, die individuelle gebildet werden, basierend auf CSMA,
wenn die drahtlosen Endgeräte 50-1-50-n einen
Betrieb aufnehmen. Daher überträgt das Übertragungs/Empfangs-Teil 53 oder
empfängt es,
Information über
die individuellen Verbindungen zu irgendeiner Zeit.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Übertragungsinformationsüberwachungsteil 61 enthält, das
für jede
Verbindung die Menge einer Übertragungsinformation überwacht,
die empfangen wird von dem Übertragungs/Empfangs-Teil
oder eine sich erhöhende
Rate der Menge der empfangenen Übertragungsinformation.
Das verbindungsbildende Teil ändert
für jede
der individuellen Verbindungen, die im voraus gebildet werden, eine Übertragungskapazität auf einen
Wert, was eine vorbestimmte Übertragungsqualität sicherstellt,
gemäß der Menge
der Übertragungsinformation
oder der sich erhöhenden
Rate, die überwacht wird
durch das Übertragungsinformationsüberwachungsteil,
und substituiert alternativ eine andere Verbindung mit einer anderen Übertragungskapazität, die größer ist
als die von einer der individuellen Verbindungen. Daher ist es möglich, ein
Auftreten einer exzessiven Überlastung
in dem physikalischen Kanal und ein häufiges Auftreten einer Kollision
darin verlässlich
zu vermeiden.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Übertragungsinformationsüberwachungsteil 71 enthält, das
für jede
der individuellen Verbindungen die Menge an Übertragungsinformation überwacht,
die übertragen
wird oder zu übertragen
ist durch das Übertragungs/Empfangsteil
oder eine sich erhöhende
Rate der Menge der Übertragungsinformation.
Das verbindungsbildende Teil ändert
für jede
der individuellen Verbindungen, die im voraus gebildet werden, eine Übertragungskapazität, auf einem
Wert, der eine vorbestimmte Übertragungsqualität sicherstellt,
gemäß der Menge
an Übertragungsinformation
oder der sich erhöhenden Rate,
die überwacht
wird durch das Übertragungsinformationsüberwachungsteil,
und substituiert alternativ eine andere Verbindung mit einer anderen Übertragungskapazität, die größer ist
als die eine der individuellen Verbindungen. Deshalb ist es möglich, mit einer
Erhöhung
oder einer Verringerung in der Menge einer Übertragungsinformation flexibel
fertig zu werden, und verlässlich
die Übertragungsqualität, selbst in
einem Fall aufrecht zu erhalten, wo volle Duplexverbindungen gebildet
werden zwischen dem Knotengerät
und den drahtlosen Endgeräten 50-1-50-n.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Mensch-Maschine-Schnittstellenteil 81 enthält, das
basierend auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Eingabe bereitstellt,
die anfordert, die Übertragungskapazität von einer
der individuellen Verbindungen zu ändern, die im voraus gebildet
werden durch das verbindungsbildende Teil oder zum Substituieren
einer anderen Verbindung für
eine der individuellen Verbindungen. Wenn die oben erwähnte Eingabe
bereitgestellt wird durch das Mensch-Maschine-Schnittstellenteil, wird die Übertragungskapazität von einer
der individuellen Verbindungen, die im voraus gebildet werden, geändert auf
einen Wert, der eine bestimmte Übertragungsqualität sicherstellt,
oder die eine der individuellen Verbindungen wird ersetzt durch
die andere Verbindung mit einer Übertragungskapazität, die größer ist,
als die von der einen der individuellen Verbindungen. Deshalb kann
der Bediener eine Erhöhung oder
Verringerung in der Übertragungskapazität der Verbindung
steuern, die in dem gemeinsam benutzten physikalischen Kanal gebildet
wird. Es ist deshalb möglich,
die Flexibilität
von verschiedenen Wartungsarbeiten und eine Bedienung zu verbessern,
und zu einem hohen Grad eine vollständige Verlässlichkeit aufrecht zu erhalten.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass die Übertragungsinformationsüberwachungsteile 61, 71 hinsichtlich
einem oder beiden von einer Übertragungsinformation,
die übertragen
wird oder zu übertragen
ist durch das Übertragungs/Empfangs-Teil
und von einer dabei empfangenen Übertragungsinformation,
die Menge der Übertragungsinformation
auf einer Übertragungseinheitsbasis überwacht
oder eine sich erhöhende
Rate der Menge der Übertragungsinformation.
-
Selbst
in einem Fall, wo nur das Übertragungsinformationsüberwachungsteil 61, 71 Prozesse
handhabt, die in Verbindung stehen mit der Datenverbindungsschicht
oder einer höheren Schicht,
ist es möglich,
ein Auftreten einer exzessiven Überlastung
in dem physikalischen Kanal und ein häufiges Auftreten einer Kollision
darin zu vermeiden.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Physikalisches-Kanalüberwachungsteil 91 enthält, das
eines oder beides eines Grads einer Überlastung in dem physikalischen
Kanal und einer Häufigkeit
eines Auftretens einer Kollision in dem physikalischen Kanal, der
CSMA verwendet, überwacht.
Das verbindungsbildende Teil 52 ersetzt eine der individuellen
Verbindungen durch eine andere Verbindung, was eine bestimmte Übertragungskapazität, basierend
auf der einen oder beiden von dem Grad der Überlastung in dem physikalischen
Kanal und der Häufigkeit
eines Auftretens einer Kollision in dem physikalischen Kanal sicherstellt. Die
Verbindungen, die auf dem physikalischen Kanal gebildet werden,
werden ersetzt durch andere adäquate
Verbindungen, gemäß dem Grad
der Überlastung,
die auf dem physikalischen Kanal auftritt, und der Häufigkeit
des Auftretens einer Kollision. Es ist daher möglich, die Übertragungsqualität verlässlich aufrecht
zu erhalten, verglichen zu einem Fall, wo ein Faktor, der einen
Bedarf zum Substituieren einer Verbindung hervorruft, bestimmt wird
durch eine Kommunikationssteuerung, die in einer höheren Schicht involviert
ist, die nicht die Datenverbindungsschicht ist.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass es ferner ein Speicherteil 101 enthält, das eine
Menge an Übertragungsinformation
speichert, die einer Portnummer zugeordnet ist, die hinzugefügt wird
an die Übertragungsinformation,
die übertragen oder
empfangen wird bei einer Transportschicht oder einer höheren Schicht
und einem oder beiden von einer Übertragungsquelle
der Übertragungsinformation und
einer Bestimmung derselben entspricht; sowie ein Portnummerüberwachungsteil 102,
das die Portnummer erfasst, die hinzugefügt wird an die Übertragungsinformation,
die übertragen
oder empfangen wird. Das verbindungsbildende Teil ändert, basierend auf
der Menge der Übertragungsinformation,
die in dem Speicherteil gespeichert ist, und hinsichtlich der Portnummer,
die durch das Portnummerüberwachungsteil
erfasst wird, eine Übertragungskapazität von einer
der individuellen Verbindungen, die im voraus gebildet werden, auf
einen Wert, der eine vorbestimmte Übertragungsqualität sicherstellt,
gemäß der Menge
der Übertragungsinformation
oder der sich erhöhenden
Rate, die überwacht
wird durch das Übertragungsinformationsüberwachungsteil,
und substituiert alternativ eine andere Verbindung mit einer anderen Übertragungskapazität, die größer ist als
die von der einen der individuellen Verbindungen. Im Allgemeinen
kennzeichnet die Portnummer ein Anwendungssystem, das einer Übertragungsquelle einer Übertragungsinformation
und/oder eines Ziels entspricht. Durch Erlangen der Portnummer,
die hinzugefügt
ist zu der Übertragungsinformation,
ist es möglich,
eine Erhöhung
oder Verringerung in der Menge an Übertragungsinformation sofort
zu detektieren, und die Übertragungsqualität verlässlicher aufrecht
zu erhalten.
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Das
Knotengerät
kann derart konfiguriert sein, dass, hinsichtlich der individuellen
Verbindungen, die im voraus gebildet werden, das verbindungsbildende
Teil mit den drahtlosen Endgeräten
kommuniziert über
das drahtlose Schnittstellenteil und drahtlose Übertragungspfade, so dass Steuerinformation, die
notwendig ist zum Ändern
der Übertragungskapazitäten oder
Substituieren anderer Verbindungen für die individuellen Verbindungen,
dazwischen transferiert wird, wodurch das verbindungsbildende Teil
hauptsächlich
die Übertragungskapazitäten ändert oder
andere Verbindungen für
die individuellen Verbindungen substituiert. Verglichen mit einem
Fall, wo die drahtlosen Endgeräte 50-1-50-n unabhängig die Übertragungskapazitäten ändern oder
Verbindungen für
die existierenden Verbindungen substituieren, ist es möglich, die
Ressourcen im Zusammenhang mit der Änderung der Übertragungskapazitäten oder
die Substitution der Verbindungen integral bzw. gemeinsam zu verwalten,
und die Kommunikationssteuerung auszuführen, basierend auf dem gemeinsamen
Standard.
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9 zeigt
ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, in der Teile mit den gleichen Funktionen und Konfigurationen,
wie die in 1 gezeigten, gegeben sind mit den
gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung derselben wird hier
weggelassen.
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Die
in 9 gezeigte Konfiguration unterscheidet sich dadurch
von der in 1 gezeigten, dass eine drahtlose
Schnittstelleneinheit 111 und ein Controller 112 substituiert
werden für
die drahtlose Schnittstelleneinheit 141 und den Controller 142 des drahtlosen
Endgeräts 134 entsprechend,
und dass Basisstationsgeräte 113-1-113-M substituiert
werden für
die Basisstationsgeräte 131-1-131-M.
Ferner wird ein Controller 138A substituiert für den Controller 138 des
Basisstationssteuergeräts 133.
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Die
in 9 gezeigte Konfiguration entspricht den in 7 und 8 gezeigten
Konfigurationen wie folgt. Die drahtlose Schnittstelleneinheit 111 entspricht
dem drahtlosen Schnittstellenteil 11. Der Controller 112 entspricht
dem verbindungsbildenden Teil 12, dem Übertragungsinformationsüberwachungsteil 21,
dem Mensch-Maschine-Schnittstellenteil 31,
und dem Physikalischen-Kanal-Überwachungsteil 41.
Der Controller 112 und die Endgerätschnittstelleneinheit 139 entsprechen
dem Übertragungs/Empfangsteil 13.
Das drahtlose Endgerät 134 entspricht
einem der drahtlosen Endgeräte 50-1-50-n.
Die Basisstationsgeräte 113-1-113-M,
die Kommunikationsverbindungen 132, und die BSI 136 entsprechen
dem drahtlosen Schnittstellenteil 51. Der Controller 138A entspricht
dem verbindungsbildenden Teil 52, den Übertragungsinformationsüberwachungsteilen 61 und 71,
dem Mensch-Maschine-Schnittstellenteil 81, dem Physikalischen-Kanal-Überwachungsteil 91,
dem Speicherteil 101 und dem Portnummerüberwachungsteil 102.
Die CNI 137 entspricht dem Übertragungs/Empfangsteil 53.
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Die 10A und 10B zeigen
einen Betrieb der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 11 zeigt
ein Flussdiagramm eines Betriebs des drahtlosen Endgeräts gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Beschreibung wird nun gegeben mit
Bezug auf die 9, 10A, 10B und 11 des
Betriebs der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Verschiedene
Nachrichten und Übertragungsinformation,
die später
beschrieben werden, werden übertragen,
unter Verwendung eines von einem Drahtlosen-Paketformat, einem weitergegebenen
Paketformat, und einem verdrahteten Paketformat. Diese Darstellungen
haben voneinander unterschiedliche Formate, wie in 12 gezeigt.
Insbesondere wird das Drahtlose-Paketformat verwendet für eine Übertragung
zwischen dem drahtlosen Endgerät 134 und
den Basisstationsendgeräten 113-1-113-M.
Das Weitergegebene-Paketformat wird verwendet für eine Übertragung zwischen den Basisstationsgeräten 113-1-113-M und
dem Basisstationssteuergerät 133 (Kommunikationsverbindungen 132).
Das Verdrahtete-Paketformat
wird verwendet zur Übertragung
zwischen dem Basisstationssteuergerät 133 und dem Knotengerät 151 (Kommunikationsverbindung 170 (das
Obige gilt für Übertragungspfad 152)).
Ein Paketzusammenbau- und Auseinanderbauprozess ist nicht direkt
im Zusammenhang stehend mit der vorliegenden Erfindung, und eine
Beschreibung desselben wird weggelassen.
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Drahtlose
Endgeräte,
sich in drahtlosen Zonen entsprechend befinden können, die durch die Basisstationsgeräte 113-1-113-M gebildet
werden, werden Bezugszeichen 134-1-134-n in der
folgenden Beschreibung aus Gründen
der Bequemlichkeit zugeordnet, obwohl diese Bezugszeichen nicht
in 9 gezeigt sind.
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Ein
drahtloser Übertragungspfad
(hier im Folgenden als gemeinsam benutzter Kanal bezeichnet) wird
gebildet durch Anwenden, auf die Abschnitte zwischen den drahtlosen
Endgeräten 134-1-134-n und
den Basisstationsgeräten 113-1-113-M,
eines Multiplexzugriffsverfahrens und eines Modulationsverfahrens,
das in der Lage ist, eine gewünschte Bit-Rate
sicherzustellen und eine Übertragungskapazität zu realisieren,
die die effektive Übertragungsverzögerungszeit
auf einen Wert bringt, der gut genug ist, um toleriert zu werden
mit Bezug auf die maximale Anzahl nmax der
drahtlosen Endgerät 134-1-134-n und
hinsichtlich der Menge an Übertragungsinformation
(die Anzahl der Pakete), die übertragen
und empfangen werden kann durch die drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n in
der arbeitsreichsten Situation. Es wird angenommen, dass die Anzahl
der gemeinsam verwendeten Kanäle
gleich 1 ist in der folgenden Beschreibung, aus Gründen der
Einfachheit.
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Es
wird auch angenommen, dass das Multiplexzugangsverfahren, angewendet
auf die physikalische Schicht unter den Multiplexzugriffsverfahren, CDMA
(Code-Multiplex-Zugriff) einer direkten Sequenz eines Spreiztyps
ist. Es wird ferner angenommen, dass CSMA/CA (Carrier Sense Multiple
Acces/Collision Avoidance bzw. Trägererfassungsmultiplexzugriff/Kollisionsvermeidung) angewandt
wird auf die Datenverbindungsschicht, wobei CSMA/CA den drahtlosen
Endgeräten 134-1-134-n ermöglicht, Signale
asynchron zu übertragen
und eine Fähigkeit eines
Bildens einer Verbindung, basierend auf einem Datengrammschema aufzuweisen.
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Die
Basisstationsgeräte 113-1-113-M stellen eine
Schnittstelle zwischen dem gemeinsam verwendeten Kanal und den Kommunikationsverbindungen 132 dar.
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Die
drahtlosen Schnittstelleneinheit 111-1-111-n (nicht
gezeigt) und die Controller 112-1-112-n der drahtlosen
Endgeräte 134-1-134-n stellen
Schnittstellen dar zwischen den Kommunikationsverbindungen 132 und
den Endgerätschnittstelleneinheit 139-1-139-n.
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Der
Controller 112 des drahtlosen Endgeräts 134 führt einen
vorbestimmten Initialisierungsprozess aus, wenn das drahtlose Endgerät 134 angebracht
wird an den PCMCIA-Schlitz
des Personalcomputers 135 und eine Versorgung von Antriebselektrizität an den
Personalcomputer 135 wird gestartet (Schritt (1) von 10A und Schritt (1) der 11).
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Ferner
aktiviert, nach einem Beenden des Initialisierungsprozesses, der
Controller 112 die drahtlose Schnittstelleneinheit 111 ohne
Bestätigen
der zuvor genannten Anrufsanforderung, die von dem Personalcomputer 135 zugeführt wird
(Schritt (2) von 11). Dabei wird ein Pfad gebildet
zwischen der Antenne 140 und dem Personalcomputer 135 über die
drahtlose Schnittstelleneinheit 111 und die Endgerätschnittstelleneinheit 139 (Schritt
(3) von 11).
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Der
Controller 112 und die drahtlose Schnittstelleneinheit 111 interagieren
im dem Basisstationsgerät,
wobei die Zone gebildet wird, in der das drahtlose Endgerät 134,
das von Interesse ist, sich befindet, und führen den folgenden Prozess
aus. Es wird angenommen, dass das obige Basisstationsgerät eines
ist, das gekennzeichnet ist durch das Bezugszeichen 113-1.
Der gemeinsam verwendete Kanal wird anstatt dessen anstatt des Steuerkanals
verwendet, der zur Zeit eines normalen Anrufens und einer Anrufbestätigung zu
verwenden ist. Die vorbestimmte Steuerinformation wird gesendet
und empfangen von dem Basisstationsgerät 113-1 über den
gemeinsam verwendeten Kanal, falls keine Steuerinformation, kennzeichnend "sollte verschieben
auf einen anderen drahtlosen Kanal" zugeführt wird von dem Basisstationsgerät 113-1 über den
gemeinsam verwendeten Kanal. Deshalb wird das Folgende ausgeführt über den
gemeinsam verwendeten Kanal: Übertragung
der Registrierungsanforderung an das Basisstationsgerät 113-1, Übertragung
und Empfang der Authentifizierung und Geheim-Sprachschlüssel, und Empfang
der Empfangsbestätigung
in der gleichen Sequenz, wie die, die in dem zuvor genannten Stand der
Technik verwendet wird (Schritte (4)-(6) von 11).
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Es
wird angenommen, dass die Strukturen und Formate der Registrierungsanforderung,
Steuerinformation und Registrierungsbestätigung die gleichen sind, wie
die, die in dem Stand der Technik verwendet werden, aus Gründen der
Einfachheit.
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Das
Basisstationsgerät 113-1 führt eine
Kanaleinrichtung unter der Steuerung des Basisstationssteuergeräts 130 aus,
das verbunden ist über
die Kommunikationsverbindung 132.
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Jedoch
allokiert der Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 keinen
drahtlosen Kanal, der für
eine Übertragung
eines Sprachsignals zu präsentieren
ist, für
den Anruf, der erzeugt wir in Ansprechen auf die Anrufsanforderung
in dem Prozess einer Kanaleinrichtung, aber allokiert solch einen
drahtlosen Kanal durch Interagieren mit dem Knotengerät 151,
das dem Basisstationssteuergerät 133 gegenüber liegt über die
Kommunikationsverbindung 170, wie in dem Fall des Stands
der Technik.
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Ferner
ist der Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 in
dem Prozess eines Kanaleinrichtens und Anrufeinrichtens, über die
BSI 136 und CNI 137, die Schnittstelle zwischen
der Kommunikationsverbindung 170 und die Verbindung, die
gebildet wird, basierend auf CSMA/CR zwischen dem drahtlosen Endgerät 134 und
dem Basisstationsendgerät 113-1 über den
gemeinsam verwendeten Kanal.
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Die
Funktionen und Interaktionen des Basisstationssteuergeräts 133,
und die Knotengeräte 151, 153-1-153-N,
HLR 154 und DF 155, verbunden mit dem Basisstationssteuergerät 133 über die
Kommunikationsverbindung 170, sind die gleichen, wie die, die
im Stand der Technik verwendet werden (Schritte (2) und (4) von 3,
Schritte (1)-(4) von 4, und Schritte (2), (3), (6)
und (7) von 5).
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Die
Registrierungsbestätigung,
die ausgesendet wird an den Übertragungspfad 152 von
dem HLR 154, wird transportiert an das Basisstationssteuergerät 133,
wie in dem Fall des Stands der Technik.
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Der
Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 gibt
die Registrierungsbestätigung
an das drahtlose Endgerät 134 über die
Verbindung, die gebildet wird auf dem gemeinsam verwendeten Kanal,
basierend auf CSMA/CA.
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In
dem drahtlosen Endgerät 134 erfasst
der Controller 112 die Registrierungsbestätigung über die
drahtlose Schnittstelleneinheit 111 und erkennt diese.
Dann bildet der Controller 112 einen Pfad zwischen dem Personalcomputer 135 und
der Verbindung (Antenne 140) auf dem gemeinsam verwendeten
Kanal über
die Endgerätschnittstelleneinheit 139 und
die drahtlose Schnittstelleneinheit 111 (Schritt (7) von 11).
Dann sendet der Controller 112 die Verbindungseinrichtungsnachricht
an den Personalcomputer 135 über die Endgerätschnittstelleneinheit 139 (Schritt
(8) von 11).
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Der
Personalcomputer 135 erkennt die Verbindungseinrichtungsnachricht,
die an diesen so gesendet wird, und startet, mit dem drahtlosen
Endgerät 134 zu
kommunizieren, während
einem Senden und Empfangen gewünschter Übertragungsinformation
in der Darstellung einer Folge von IP-Paketen.
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Wie
oben beschrieben, bilden, gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n spontan
die Verbindungen auf dem gemeinsam benutzten Kanal, bei Initialisierung,
und Interagieren mit den Basisstationsgeräten 113-1-113-M,
dem Basisstationssteuergerät 133,
dem Knotengerät 151,
und dem HLR 154 über
die Verbindungen. Dabei wird der Prozess (Schritte (4)-(8) von 11),
der äquivalent
ist zu dem Verbindungsprozess, der im Stand der Technik ausgeführt wird,
ausgeführt.
Daher werden die Kommunikationspfade reserviert als Verbindungen
auf dem gemeinsam verwendeten Kanal. In den drahtlosen Abschnitten
der Kommunikationspfade kann auf den gemeinsam verwendeten Kanal
zugegriffen werden, basierend auf CSMA/CA, wenn die drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n Übertragungsinformation (Pakete)
senden.
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Daher
können
die drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n verbindungsorientierte
Kommunikationsdienste mit einer gewünschten Übertragungsqualität empfangen,
ohne individuell fortzufahren dedizierte drahtlose Kanäle zu erfassen.
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Die
drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n werden
dem gemeinsam verwendeten Kanal als bekannte Information mitgeteilt.
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Alternativ
können
die Basisstationsgeräte 113-1-113-M informiert
werden über
den gemeinsam verwendeten Kanal, auf solch eine Art und Weise, dass
das Basisstationssteuergerät 133 das
Signal ausstrahlt, das kennzeichnend ist für den gemeinsam verwendeten
Kanal. Die drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n identifizieren
den gemeinsam verwendeten Kanal durch Bezugnehmen auf das ausgestrahlte
Signal.
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In
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der gemeinsam verwendete Kanal ein
einzelner physikalischer Kanal mit einer Übertragungskapazität, die die
Anzahl der drahtlosen Endgeräte
abdeckt, die gleichzeitig zu versorgen sind mit den verbindungsorientierten
Kommunikationsdiensten und der maximalen Menge an Übertragungsinformation,
die durch jedes drahtlose Endgerät übertragen
und empfangen wird.
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Jedoch
kann der gemeinsam verwendete Kanal als eine Gruppe von gemeinsam
verwendeten Kanälen
gegeben sein, wobei jeder bestimmte Übertragungskapazitäten aufweist.
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Ferner
kann der gemeinsam verwendete Kanal, der verwendet wird zum separaten
Bilden der Verbindungen durch die drahtlosen Endgeräte 134-1-134-n,
unter Verwendung des gemeinsam verwendeten Kanals, adaptiv zugewiesen
werden durch das Basisstationssteuergerät 133 gemäß der vorbestimmten
Kanaleinrichtungssequenz.
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13 zeigt
ein Flussdiagramm eines Betriebs des Basisstationssteuergeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Beschreibung wird gegeben mit Bezug auf
die 1, 2, 9, 10 und 13 eines
Betriebs der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
dadurch, dass der Controller 112 des drahtlosen Endgeräts 134 und
der Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 die
folgende Prozesse in dem Verbindungsprozess ausführen.
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In
dem Basisstationssteuergerät 133 wird dem
Controller 138A die Registrierungsbestätigung von dem HLR 154 in
dem Verbindungsprozess zugeführt
(Schritt (3) von 10A), und dann sendet er die
Registrierungsbestätigung
an das drahtlose Endgerät 134 über den
drahtlosen Abschnitt (Schritt (4) von 10A,
Schritt (1) von 13 und Schritt (5) von 3).
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Jedoch
erlangt und reserviert in dem Prozess eines Weiterleitens der Registrierungsbestätigung der
Controller 138A mit Bezug auf die Kommunikationsverbindung,
die einzurichten ist zwischen dem Basisstationssteuergerät 133 und
dem drahtlosen Endgerätdrahtlosen
Endgerät 134,
einen eindeutigen DLCI (Datenverbindungsverbindungsidentifizierer
bzw. Data Link Connection Identifier), der logisch die obige Verbindung
von einem Kommunikationstreiber kennzeichnet, der eine Kommunikationssteuerung
ausführt,
die die Datenverbindungsschicht involviert (Schritt (a) von 13.
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Aus
Gründen
der Einfachheit wird angenommen, dass der DLCI einen Dienstzugangspunktidentifizierer
(SAPI) enthält,
der das Basisstationsgerät 113-1 kennzeichnet
(Basisstationssteuergerät 133) entsprechend
einem Zugangspunkt, auf den zuzugreifen ist durch das drahtlose
Endgerät 134.
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Ferner
fügt der
Controller 138A den DLCI an die Registrierungsbestätigung an,
die an das drahtlose Endgerät 134 zu
senden ist (Schritt (b) von 13).
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Der
Controller 138A reserviert einen Prozess eines expliziten
Mitteilens des oben erwähnten
Kommunikationssteuertreibers über
eine Freigabe, solange ein Ereignis, durch das die kontinuierliche
Verbindung mit dem drahtlosen Endgerät 134 freigegeben werden
sollte, nicht stattfindet.
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Der
Controller 112 des drahtlosen Endgeräts 134 erkennt die
oben erwähnte
Registrierungsbestätigung
und bildet dann einen Pfad auf die gleiche Art und Weise, wie ausgeführt im Stand
der Technik (Schritt (7), gezeigt in 2).
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Ferner
extrahiert der Controller 112 den DLCI, der in der Registrierungsbestätigung enthalten
ist, und behält
ihn. Dabei kann die kontinuierliche Verbindung aufrechterhalten
werden bei der Datenverbindungsschicht zusätzlich zu der physikalischen Schicht.
Der Controller 112 sendet die Verbindungseinrichtungsnachricht
aus, die das Obige kennzeichnet und adressiert ist an den Personalcomputer 135 (Schritt
(8) von 2).
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Das
bedeutet, dass der DLCK, der eine Ressource der Datenverbindungsschicht
ist, reserviert wird zwischen dem drahtlosen Endgerät 134 und dem
Basisstationsgerät 113-1 zusätzlich zu
den Ressourcen der physikalischen Schicht. Deshalb kann der drahtlose Übertragungspfad
(Verbindung), der darzustellen ist für die kontinuierliche Verbindung, gebildet
werden.
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Deshalb
ist es möglich,
gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, eine hohe Übertragungseffizienz zu erreichen
und eine Übertragungsverzögerungszeit
verglichen mit einem Fall zu verringern, wo, selbst wenn eine kontinuierliche
Verbindung erreicht wird, bei nur der physikalischen Schicht, der
DLCI adäquat
durch den Kommunikationstreiber zur Zeit der Übertragung und Empfang der
Information allokiert werden muss.
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In
der obigen Beschreibung wird nur der DLCI reserviert als Ressource
der Datenverbindungsschicht, zusammen mit den Ressourcen der physikalischen
Schicht. Jedoch können
beliebige Ressourcen reserviert werden, falls die Ressourcen adaptiv
sind zu den Protokollen, die angewandt werden auf die Datenverbindungsschicht
oder eine höhere
Schicht.
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Wie
in 14A gezeigt wird, gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die Datenverbindungsschicht L2 in dem
drahtlosen Abschnitt beendet durch das Basisstationssteuergerät 133.
Alternativ kann, wie in 14B gezeigt,
wenn die Datenverbindungsschicht L2 beendet wird durch das Knotengerät 151,
das dem Basisstationssteuergerät 133 gegenüberliegt über die
Kommunikationsverbindung 170, der zuvor erwähnte Prozess,
der ausgeführt
wird durch den Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133,
ausgeführt
werden durch den Controller 159 des Knotengeräts 151.
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Die
zuvor erwähnte
Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsformen der Erfindung
bezieht sich nicht auf ein Ausführen
einer Übertragungsbestätigung in
dem drahtlosen Abschnitt. Jedoch kann, wie durch dicke durchgezogene
Linien in den 15A und 15B gekennzeichnet,
ACK, das bedeutet eine Bestätigung
der Übertragung,
adäquat
gesendet werden an die Übertragungsquelle auf
Einfach- oder Mehrfach-Paketbasis in irgendeiner Schicht, die gleich
ist zu oder höher
als die Datenverbindungsschicht in einem oder beiden von dem Uplink
bzw. Aufwärtsstrecke
und Downlink bzw.
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Abwärtsstrecke
zwischen dem drahtlosen Endgerät 134 und
dem Basisstationssteuergerät 133.
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16 zeigt
ein Sequenzdiagramm eines Betriebs einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 17 zeigt
ein Flussdiagramm eines Betriebs des drahtlosen Endgeräts, das
verwendet wird in der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. 18 zeigt ein Flussdiagramm eines
Betriebs des Basisstationssteuergeräts, das verwendet wird in der
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Eine
Beschreibung wird mit Bezug auf die Zeichnungen 9 und 16 bis 18
der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben.
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Die
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
dadurch, dass der Controller 112 des drahtlosen Endgeräts 134 die
folgende Sequenz in dem Prozess ausführt, in dem der Personalcomputer 135 eine Übertragungsinformation
an irgendeines der Endgeräte
sendet, die dem Personalcomputer 135 gegenüberstehen, über den
zuvor erwähnten drahtlosen
Abschnitt (hier, aus Gründen
der Einfachheit wird angenommen, dass das gegenüberliegende Endgerät der Personalcomputer 156 ist,
der unterstützt
wird durch das Kernnetzwerk 150 über das Knotengerät 153-N).
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Der
Controller 112 erlangt Übertragungsinformation,
die durch den Personalcomputer 135 gegeben wird, in der
Reihenfolge von Zeitfolgen (es wird angenommen, dass solch eine Übertragungsinformation
auf Paketbasis aufgrund der Einfachheit gegeben wird), und speichert
sie in einem Übertragungspuffer
(nicht gezeigt).
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Ferner
sendet der Controller 112 sequentiell so erhaltene Pakete
an den drahtlosen Übertragungspfad
aus (Verbindung, die reserviert ist auf dem gemeinsam verwendeten
Kanal), basierend auf CSMA/CA.
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Ferner überwacht
der Controller 112 die Menge an Übertragungsinformation (die
Anzahl der Pakete), die noch in dem Übertragungspuffer bleibt und
noch nicht der drahtlosen Schnittstelleneinheit 111 übergeben
wurde. Dann bestimmt der Controller 112, ob die Menge an Übertragungsinformation
einen gegebenen Schwellenwert überschreitet,
der bestimmt ist als die obere Grenze, was eine gewünschte Übertragungsqualität erreicht
und eine gewünschte Übertragungseffizienz
innerhalb der Übertragungskapazität des gemeinsam
verwendeten Kanals (Schritt (1) von 17).
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Wenn
die Antwort der obigen Bestimmung negativ ist, fährt der Controller 112 fort,
die Verbindung zu erhalten, die reserviert ist auf dem gemeinsam
verwendeten Kanal und sendet sequenziell hintereinanderfolgende
Pakete an die Verbindung.
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Im
Gegensatz dazu sendet, falls die Antwort der Bestimmung positiv
ist, der Controller 112 ein Steuerpaket (hier im Folgenden
als Verbindungssubstitutsanforderung bezeichnet) an den drahtlosen
Abschnitt als ein Prozess, der involviert ist in der Datenverbindungsschicht
(Schritt (1) von 16 und Schritt (2) von 17).
Die Verbindungssubstitutsanforderung ist eine Anforderung für eine Reservierung einer
Substitutsverbindung mit einer größeren Übertragungskapazität, als die
von der schon gehaltenen Verbindung.
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Wenn
der Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 die
Verbindungssubstitutsanforderung bestätigt (Schritt (2) von 16),
versucht der Controller 138A, die Substitutsverbindung
auf dem gemeinsam verwendeten Kanal zu reservieren innerhalb des
Rests der Übertragungskapazität des gemeinsam
verwendeten Kanals, basierend auf einem Kommunikationsvorgang, der
angewandt wird auf die Datenverbindungsschicht, wie zum Beispiel
eine LLC (logische Verbindungssteuerung bzw. Logical Link Control)
oder ein SCOP (dienstspezifisches verbindungsorientiertes Protokoll
bzw. Service specific Connection Oriented Protocol) (Schritt (3)
von 16 und Schritt (1) von 18).
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Falls
es dem Controller 138A nicht gelingt, die Substitutsverbindung
zu reservieren, erfasst der Controller 138A einen dedizierten
Kanal, der unterschiedlich ist von dem gemeinsam verwendeten Kanal
und im Freilauf ist zu dieser Zeit (Schritt (2) von 18).
Dann versucht der Controller 138A, eine Substitutsverbindung
auf dem dedizierten Kanal zu bilden und zu reservieren (Schritt
(3) von 18).
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In
dem Prozess eines Reservierens der Substitutsverbindung sind die
Betriebe, die ausgeführt werden
durch Interaktion der Teile des Basisstationssteuergeräts 133 und
des drahtlosen Endgeräts 134 im
Grunde dieselben, wie die, die ausgeführt werden im Stand der Technik,
nachdem ein Anruf initiiert wird in dem drahtlosen Endgerät 133.
Ferner können
verschiedene bekannte Kommunikationsvorgänge und Steuerung angewandt
werden. Daher wird eine detaillierte Beschreibung der interaktionsbasierten
Betriebe hier weggelassen.
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Wenn
die Bildung und Reservierung der Substitutsverbindung beendet ist,
sendet der Controller 138A eine Substitutsverbindungsidentifizierungsinformation
(umfassend einen Identifizierer, der kennzeichnend ist für den gemeinsam
benutzten Kanal oder den dedizierten Kanal und den zuvor erwähnten DLCI)
an das drahtlose Endgerät 134 (Schritt
(4) von 16 und (4) von 18).
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Der
Controller 112 erlangt einen neuen DLCI, falls nötig, und
reserviert so die Substitutsverbindung (Schritt (4) von 17)
und sendet danach die Übertragungsinformation,
die in dem Übertragungspuffer zu
der Zeit gespeichert ist an die Substitutsverbindung (Schritt (6)
von 16 und Schritt (5) von 18).
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Das
bedeutet, dass, falls sich die Menge an Übertragungsinformation, die
an den drahtlosen Abschnitt gesendet wird durch das drahtlose Endgerät 134,
erhöht
auf ein Grad, bei dem die gewünschte Übertragungsgeschwindigkeit
und Qualität
nicht erhalten werden kann, das drahtlose Endgerät 134 das Basisstationssteuergerät 133 auffordert,
eine Substitutsverbindung zu allokieren und fährt fort, die Übertragungsinformation
zu senden, nachdem die Substitutsverbindung reserviert ist.
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Deshalb
ist es möglich,
eine Überlastung
des gemeinsam verwendeten Kanals, bevor sie stattfindet, zu vermeiden,
und flexibel die Übertragungskapazität des drahtlosen
Abschnitts zu ändern,
basierend auf einer Erhöhung
in zu übertragender
Information.
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In
dem obigen Beispiel der dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird bestimmt, basierend auf nur der Menge an zu übertragender
Information an den drahtlosen Übertragungspfad,
ob die Substitutsverbindung reserviert werden sollte.
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Alternativ
ist es auch möglich,
ein Auftreten einer Situation zu erkennen, in der die Substitutsverbindung
reserviert werden sollte durch Überprüfen der
Häufigkeit
von einem Auftreten einer Kollision und dem Grad an Überlastung,
aufgrund von Asynchronübertragungen
durch die drahtlosen Endgeräte.
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In
der obigen Beschreibung wird nur die Menge an Übertragungsinformation, die
zu senden ist an den drahtlosen Übertragungspfad,
verglichen mit dem Schwellenwert, um zu bestimmen, ob die Substitutsverbindung
reserviert werden sollte. Alternativ ist es auch möglich, eine
andere Information zu verwenden, wie zum Beispiel die sich erhöhende Rate
der Quantität
der Übertragungsinformation
oder den Informationstyp (kann zugeführt werden durch den Personalcomputer 135).
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Ferner
wird in der oben erwähnten
Beschreibung die Substitutsverbindung reserviert, wenn die Menge
an Information sich erhöht,
die von dem drahtlosen Endgerät 134 zu
senden ist. Falls die Menge an Information weniger wird, als der
Schwellenwert, wird die Substitutsverbindung freigegeben, und es
wird versucht, eine Verbindung auf dem gemeinsam verwendeten Kanal
zu bilden durch das Umgekehrte des Vorgangs, der ausgeführt wird,
basierend auf der zuvor genannten Interaktion. Der Umkehrvorgang
entspricht dem zuvor erwähnten
Vorgang, der ausgeführt
wird in Ansprechen auf den ausgehenden Anruf im Stand der Technik.
Deshalb wird eine Beschreibung des Umkehrvorgangs hier weggelassen.
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In
der oben erwähnten
Beschreibung der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erkennt der Controller 112 des
drahtlosen Endgeräts 134 den
Zustand, in dem die Substitutsverbindung reserviert werden sollte
durch die zuvor erwähnte
Art und Weise.
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Alternativ
kann eine Information, die den obigen Status kennzeichnet, basiert
werden auf der Absicht des Betreibers, die zugeführt wird von dem Personalcomputer 135 über die
Endgerätschnittstelle 139 oder
eine nicht-gezeigte
Operations- bzw. Betriebseinheit.
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Ferner
kann die Information, die den obigen Zustand kennzeichnet, zugeführt werden
durch den Betreiber bzw. Bediener, als eine gewünschte Übertragungskapazität, die für eine Übertragung
oder Empfang von nachfolgender Information zu reservieren ist.
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In
der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungssubstitutsanforderung
eine Anforderung für
eine Reservierung einer Substitutsverbindung mit einer größeren Übertragungskapazität, wie vorher
beschrieben wurde, und enthält
nicht irgendeine Information, die die Übertragungskapazität der Substitutsverbindung
kennzeichnet.
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Jedoch
kann der Controller 112 an die Verbindungssubstitutsanforderung
die Menge an Information hinzufügen,
die zu übertragen
ist durch das drahtlose Endgerät 134 und
Information, die eine Übertragungskapazität kennzeichnet,
die adaptiv ist zu der Menge an Übertragungsinformation.
Der Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 wird als
Referenz bezeichnet, die bei einer Reservierung der Substitutsverbindung
vorgelegt wird.
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Eine
Beschreibung wird mit Bezug auf die 9 und 15A bis 18 einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben. Die vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der
Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 den
folgenden Prozess ausführt.
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Der
Controller 138a speichert Übertragungsinformation (Pakete),
die empfangen werden von dem drahtlosen Endgerät 134 über den
drahtlosen Abschnitt in einem Empfangspuffer, und dann liest er die
gespeicherte Übertragungsinformation
in einer First-In-First-Out-Art bzw. zeitgerechten Art.
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Der
Controller 138A überwacht
die Menge der Übertragungsinformation,
die in dem Empfangspuffer gespeichert wird und noch nicht daraus
gelesen ist, und erkennt, ob die Menge an Information die vorbestimmte
obere Grenze überschreitet
(Schritt (a) von 18). Falls die Antwort der obigen
Bestimmung NEIN ist, führt
der Controller 138A keinen bestimmten Prozess aus.
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Im
Gegensatz dazu reserviert, falls die Antwort der Bestimmung JA ist,
wie durch gestrichelte Linien in 18 gekennzeichnet,
der Controller 138A die Substitutsverbindung auf dem gemeinsam
verwendeten Kanal oder dem dedizierten Kanal, wie in dem Fall, wo
die Verbindungssubstitutsanforderung zugeführt wird durch das drahtlose
Endgerät 134 in der
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ((a) und (b) von 16, und
Schritte (1)-(4) von 18).
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In
dem drahtlosen Endgerät 134,
wie durch die gestrichelte Linie in 17 gezeigt,
wird, falls der Controller 112 versorgt wird mit der Substitutsverbindungsidentifizierungungsinformation,
die die Substitutsverbindung kennzeichnet, die in dem Basisstationssteuergerät 133 reserviert
wird, selbst wenn die Menge an Übertragungsinformation, die
in dem Übertragungspuffer
gespeichert wird, weniger ist als der Schwellenwert ((c) von 16,
und Schritt (3) von 17), der durch die Identifizierungsinformation
gekennzeichnete physikalische Kanal ausgewählt, wie in dem Fall der dritten
Ausführungsform
((d) von 16) und Schritt (3) von 17).
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Ferner
reserviert der Controller 112 die Substitutsverbindung
auf dem obigen physikalischen Kanal (Schritt (4) von 17)
und sendet nachfolgende Übertragungsinformation
an die Substitutsverbindung ((e) von 16 und
Schritt (5) von 17).
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Gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Substitutsverbindung zwischen
dem Basisstationssteuergerät 133 und dem
drahtlosen Endgerät 134 gebildet
unter der Kommunikationssteuerung (Kanalsteuerung), die primär ausgeführt wird
durch das Basisstationsendgerät 133.
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Daher,
verglichen mit der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, den Rest der Prozessfähigkeit
des Basisstationssteuergeräts 133 effektiv
zu verwenden und so eine hohe Übertragungsqualität sicherzustellen,
sowie eine hohe Qualität
des Dienstes, selbst für
Perioden mit starkem Verkehr auf dem gemeinsam verwendeten Kanal.
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Eine
Beschreibung wird nun mit Bezug auf die 9 und 16 bis 18 einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben, die dadurch gekennzeichnet ist,
dass der Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 den
folgenden Prozess ausführt.
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Der
Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 speichert,
in dem Übertragungspuff
er Übertragungsinformation,
die zugeführt
wird von dem Kernnetzwerk 150 über die CNI 137 oder
wird erzeugt durch den Controller 138A und die ist an den drahtlosen
Abschnitt zu senden, und dieser liest die Übertragungsinformation auf
eine Zuerst-In-Zuerst-Aus-Art bzw. zeitgerecht aus.
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Der
Controller 138A überwacht
die Menge an Übertragungsinformation,
die in dem Übertragungspuffer
gespeichert wird, und noch nicht an den drahtlosen Abschnitt gesendet
wurde, und bestimmt, ob die Menge der Übertragungsinformation die
vorbestimmte obere Grenze überschreitet
(Schritt (b) von 18). Falls die Antwort der obigen
Bestimmung NEIN ist, führt
der Controller 138A keinen bestimmten Prozess aus.
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Im
Gegensatz dazu reserviert, falls die Antwort der Bestimmung JA ist,
wie gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie in 18,
der Controller 138A die Substitutsverbindung auf dem gemeinsam verwendeten
Kanal oder dem dedizierten Kanal, wie in dem Fall, wo die Verbindungssubstitutsanforderung
angewandt wird bzw. zugeführt
wird durch das drahtlose Endgerät 134 in
der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ((a) und (b) von 16, und
Schritte (1)-(4) von 18).
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Der
Controller 112 des drahtlosen Endgeräts 134 reserviert
die Substitutsverbindung, wie in dem Fall der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ((c) von 16 und
Schritte (3) und (4) von 17) und
sendet nachfolgende Übertragungsinformation
an die obige Substitutsverbindung ((e) von 16 und
Schritt (5) von 17).
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Gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung interagiert, falls die Menge an Übertragungsinformation,
die an den drahtlosen Abschnitt von dem Basisstationssteuergerät 133 zu senden
ist, die obere Grenze überschreitet,
das Basisstationssteuergerät 133 mit
dem drahtlosen Endgerät 134 und
reserviert sofort die Substitutsverbindung.
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Daher
ist es möglich,
eine Überlastung
des gemeinsam verwendeten Kanals zu verhindern, bevor sie stattfindet, und
daher eine hohe Qualität
der Übertragung
und eine hohe Qualität
des Dienstes zu realisieren.
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In
der obigen Beschreibung der fünften
Ausführungsform
der vorliegen Erfindung wird automatisch in dem Basisstationssteuergerät 133 bestimmt, ob
die Menge an Übertragungsinformation
in dem Empfangspuffer oder Übertragungspuffer
die gegebenen obere Grenze überschreitet.
Dann wird die Substitutsverbindung gebildet, basierend auf dem Ergebnis
der obigen Bestimmung.
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Die
Zeit, wenn die Substitutsverbindung reserviert werden sollte, kann
direkt eingegeben werden in den Controller 138A durch eine
Betriebseinheit oder ein Informationsendgerät, das nicht gezeigt ist. Dabei
kann versucht werden, die Effizienz und Flexibilität zu verbessern,
hinsichtlich Arbeiten, die eine Wartung und einen Betrieb involvieren.
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In
den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird die Substitutsverbindung reserviert, wenn
die Menge an Datenübertragungsinformation, die
in dem Empfangs- oder Übertragungspuffer
gespeichert wird, die obere Grenze überschreitet. Alternativ kann
ein ähnlicher
Ansatz ausgeführt
werden, beispielsweise, wenn die sich erhöhende Rate der Menge an Übertragungsinformation
eine bestimmten Schwellenwert überschreitet.
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Die
obere Grenze, die in den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann beispielsweise im
Zusammenhang stehen mit der Anzahl der zu empfangenden oder sendenden Pakete
als Übertragungsinformation
oder der Gesamtheit der Mengen an Übertragungsinformation, die
in den jeweiligen Paketen enthalten ist.
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In
den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird, falls die Menge an Übertragungsinformation,
die in dem Übertragungs-
oder Empfangspuffer gespeichert ist, weniger wird als die obere Grenze,
kein spezieller Prozess ausgeführt.
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Falls
eine Nicht-Sprache- oder Stimmebedingung fortfährt für eine bestimmte Zeitperiode, nachdem
die Verschiebung auf die Substitutsverbindung beendet ist, wie gekennzeichnet
durch Schraffierung unter Verwendung einer eingepunkteten verketteten
Linie in 16, können jedoch bestimmte Nachrichten
(eine Substitutsverbindungsfreigabeanforderung und eine Substitutsverbindungsfreigabebestätigung in 16)
transferiert werden zwischen dem Basisstationssteuergerät 133 und
dem drahtlosen Endgerät 134.
Deshalb verschiebt sich die Verbindung von der Substitutsverbindung
auf die Verbindung auf dem gemeinsam verwendeten Kanal.
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Das
drahtlose Endgerät 134 oder
das Knotengerät 151,
sowie das Basisstationssteuergerät 133 können die
Nicht-Sprach-Bedingung
detektieren, die Substitutsverbindung freigeben und auf die Verbindung
auf dem gemeinsam verwendeten Kanal schieben.
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Eine
Beschreibung wird mit Bezug auf 9 einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben, die sich von der fünften Ausführungsform
derselben dadurch unterscheidet, dass die Referenz zum Bestimmen,
ob die Substitutsverbindung reserviert werden sollte, basiert auf
weder einer Übertragungsinformation,
die an den drahtlosen Übertragungspfad
zu senden ist, noch auf der Menge der Übertragungsinformation, die
empfangen wird über
den drahtlosen Übertragungspfad.
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Gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Entscheidung durchgeführt, hinsichtlich
ob die Substitutsverbindung reserviert werden sollte, basierend
auf ob die Häufigkeit
des Auftretens einer Kollision oder der Grad der Überlastung
aufgrund von asynchronen Übertragungen
durch die drahtlosen Endgeräte
die jeweilige tolerierbare Grenze überschreitet.
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Gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Substitutsverbindung reserviert,
basierend auf der Häufigkeit
eines Auftretens einer Kollision oder dem Grad an Überlastung
aufgrund von asynchronen Übertragungen durch
die drahtlosen Endgeräte.
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Deshalb
ist es möglich,
sofort und definitiv eine Verschlechterung der Übertragungsqualität zu eliminieren,
verglichen mit dem Fall, wo die Bestimmung ausgeführt wird
in dem Prozess der Kommunikationssteuerung bei der Datenverbindungsschicht oder
höher.
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Eine
Beschreibung wird mit Bezug auf 9 einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gegeben, die sich von der fünften Ausführungsform
derselben dadurch unterscheidet, dass die Situation, bei der die
Substitutsverbindung reserviert werden sollte, wie folgt bestimmt
wird.
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Der
Controller 138A des Basisstationssteuergeräts 133 beendet
die Transport-(TP)-Schicht. Ferner wird eine Portnummerumwandlungstabelle einschließlich dem
Folgenden in dem Hauptspeicher des Controllers 138A vorher
gespeichert: eine Portnummer, die in dem TCP-Header der Übertragungsinformation
enthalten ist, die in dem Empfangs- oder Übertragungspuffer gespeichert
ist und kennzeichnend ist für
einen Dienst, der der Übertragungsquelle oder
Ziel zu präsentieren
ist; und die Standardmenge an Information, die der obigen Portnummer
zugeordnet ist.
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Beispiele
der Darstellung eines Anwendungssystems, das den oben erwähnten Dienst
bereitstellt, sind TELNET (Terminal Connection bzw. Endgerätverbindung)
und ein FTP (File Transfer Protocol bzw. Dateitransferprotokoll).
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Der
Controller 138A erlangt die Portnummer, die in dem TCP-Header
der Übertragungsinformation enthalten
ist, die in einem von dem Empfangspuffer und dem Übertragungspuffer
oder beiden derselben gespeichert ist, und erlangt dann die Menge
einer Information entsprechend der Portnummer, die so erlangt wird
und gespeichert wird in der Portnummerumwandlungstabelle.
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Ferner überprüft der Controller 138A die Größenbeziehung
zwischen der obigen Menge und Information und der oberen Grenze
und bestimmt die Situation, in der die Substitutsverbindung reserviert werden
sollte. Die Situation, in der die Substitutsverbindung reserviert
werden sollte, wird im voraus bestimmt, wenn die Menge an Information
in dem Empfangs- oder Übertragungspuffer
sich sehr ändert.
Es ist daher möglich,
definitiv und stabil eine gute Übertragungsqualität aufrecht
zu erhalten, verglichen mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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In
den zuvor erwähnten
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung, wie in den 14C und 14D gezeigt, ist das Basisstationssteuergerät 133 der
Endpunkt der Datenverbindungsschicht L2 oder der Netzwerkschicht
(IP-Schicht), und
das Knotengerät 151 ist
der Endpunkt der Netzwerkschicht oder höher.
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Eine
Entscheidung hinsichtlich bei welchen Schichten das Basisstationssteuergerät 133 und
das Knotengerät 151 als
Endpunkte dienen sollten, kann jedoch willkürlich durchgeführt werden,
solange ein Prozess, der äquivalent
zu der schon erwähnten Kommunikationssteuerung
ist, ausgeführt
wird mit der gegebenen Interaktion dazwischen. In dieser Hinsicht
können
das Basisstationssteuergerät 133 und
die Knotengeräte 151 und 153-1-153-N angeordnet
werden in einer funktionsverteilten Konfigurierung.
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Die
Nachrichten, die gegenseitig in dem Prozess der Kommunikationssteuerung
mit der obigen Interaktion transferiert werden (die Verbindungssubstitutsanforderung,
die Substitutsverbindungsidentifizierungsinformation und so weiter,
wie in 16 gezeigt), können umgewandelt
werden als äquivalente Nachrichten
durch Anwenden eines Standardprotokolls, wie zum Beispiel dem Ressourcenreservierungsprotokoll
oder ähnlichem.
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In
einem Fall, wo die zuvor erwähnte
Verbindung adäquat
reserviert wird als eine Ressource der Datenverbindungsschicht und
freigegeben wird durch Anwendung des Ressourcenreservierungsprotokolls,
kann die Übertragungsqualität und Dienstqualität sehr stark
beibehalten werden, ohne eine besondere Kommunikationssteuerung,
basierend auf einer ungewöhnlichen
Sequenz, selbst wenn eine große
Gesamtzahl von Basisstationssteuergeräten und Knotengeräten dazwischengeschaltet
werden, zwischen die Übertragungsquelle
und das Ziel.
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In
den zuvor erwähnten
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wird die CMSA/CA-basierte Verbindung, die
gebildet wird zwischen dem drahtlosen Endgerät 134 und dem Basisstationssteuergerät 133,
gebildet auf einem einzelnen gemeinsamen Kanal, selbst in dem Fall,
wo irgendeine von dem Basisstationsgerät 134 und dem Basisstationsgerät 133 als
die Übertragungsquelle
agiert.
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Falls
eine gewünschte
Anzahl der Endgeräte gleichzeitig
kontinuierliche verbindungsbasierte Kommunikationsdienste empfangen
können
unter der Steuerung der Basisstationsgeräte 113-1-113-M, können jedoch
die Downlinks von den Basisstationen 113-1-113-M (das Basisstationssteuergerät 133)
zu den drahtlosen Kommunikationsgeräten gebildet werden auf einem
physikalischen Kanal, der unterschiedlich ist von den Uplinks von
den drahtlosen Endgeräten
zu den Basisstationsgeräten 113-1-113-M (das
Basisstationssteuergerät 133).
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Die
zuvor erwähnten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung verwenden CSMA/CA. Alternativ könnte, falls
der gemeinsam verwendete Kanal gemeinsam verwendet wird von einer
Vielzahl von drahtlosen Endgeräten,
die Kommunikationsdienste empfangen sollten, basierend auf einer
kontinuierlichen Verbindung, irgendeines der folgenden ersten bis
vierten Systeme angewandt werden.
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Das
erste System ist ein nicht-beständiges System.
Eine Übertragung
wird erlaubt, falls ein freier physikalischer Kanal verfügbar ist.
Falls kein freier physikalischer Kanal verfügbar ist, wird bestimmt, ob ein
freier physikalischer Kanal verfügbar
ist, wenn eine vorbestimmte Zeit abläuft. Deshalb kann die Zeit,
bei der eine Übertragung
erlaubt wird, unterschieden werden.
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Das
zweite System ist ein l-beständiges
System. Eine Übertragung
wird erlaubt, falls ein freier physikalischer Kanal verfügbar ist.
Falls nicht, ist die Übertragung
auf Standby bzw. Bereitschaft. Dann wird die Übertragung sofort ausgeführt, wenn
ein freier physikalischer Kanal verfügbar wird.
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Das
dritte System ist ein p-beständiges
System, das sich von dem l-beständigen
System dadurch unterscheidet, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass
eine Übertragung
ausgeführt
wird, gleich nachdem ein freier physikalischer Kanal verfügbar wird, auf
p voreingestellt wird.
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Das
vierte System ist CSMA/cD, das eine Kollision detektiert, die auftritt
auf dem physikalischen Kanal, und eine Übertragung, die im Gang ist, unterbricht,
wenn solch eine Kollision detektiert wird. Dann wird die Übertragung
wiederversucht, wenn eine Zufallsbereithaltezeit abläuft.
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In
den Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird die Erfindung angewandt auf Kommunikationssysteme,
die den drahtlosen Endgeräten
erlauben, die unterstützt
werden durch die drahtlosen Übertragungspfade,
auf das Internet zuzugreifen, basierend auf einer kontinuierlichen
Verbindung.
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Jedoch
kann das Netzwerk (das Kernnetzwerk 50), das gleichzeitig
auf eine Vielzahl von drahtlosen Endgeräten auf kontinuierlicher Verbindungsbasis
zugreift, irgendein Typ eines Netzwerks sein, wie zum Beispiel ein
LAN oder ein Intranet.
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Die
vorher gegebene Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung bezieht sich nicht speziell auf ein Modulationssystem
oder ein Multiplexzugriffsystem, angewandt auf die physikalische
Schicht auf dem gemeinsam verwendeten Kanal oder dedizierten Kanal.
Hinsichtlich des physikalischen Kanals, der gebildet wird durch
das Modulationssystem oder Multiplexzugriffsystem, kann ein einzelnes
Trägerwellensignal
verwendet werden, das moduliert wird gemäß der Übertragungsinformation und
als eine Burst-Welle
bzw. Impulswelle übertragen
werden.
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In
den Ausführungsformen
der Erfindung wird ein Funkfrequenz-(RF)-Signal verwendet als das
Trägerwellensignal
des physikalischen Kanals. Alternativ ist es möglich, ein Infrarotsignal oder
ein Ultraschallwellensignal zu verwenden.
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Die
Kommunikationssequenz, die auf eine Schicht angewandt wird, die
höher ist
als die Transportschicht, kann irgendeines sein, von einer Sequenz
oder Protokoll, die oder das übereinstimmt
mit Kommunikationsdiensten, basierend auf der kontinuierlichen Verbindungsbasis.
Beispielsweise kann das zuvor erwähnte FTP (File Transfer Protocol)
oder SMTP (Simple Mail Transfer Protocol bzw. einfaches Posttransferprotokoll)
verwendet werden.
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Das
drahtlose Endgerät 134 kann
das Basisstationssteuergerät 133 darüber informieren,
dass die Verschiebung auf die Substitutsverbindung beendet ist.
Jedoch kann als gepunktete Linie, die in 16 gezeigt
ist, eine Substitutsverbindungsverschiebungsnachricht, wie gekennzeichnet
durch eine gepunktete Linie in 16, verwendet
werden, falls von dem Basisstationssteuergerät 133 verlangt wird, die
Zeit definitiv zu bestimmen, zu der das drahtlose Endgerät 134 zu
der Substitutsverbindung geschoben wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht begrenzt auf die speziell offenbarten
Ausführungsformen,
und Variierungen und Modifizierungen können durchgeführt werden,
ohne den Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert,
zu verlassen.