專利名稱：分組格式通信中的資源分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)所附權(quán)利要求1的前序部分的方法、根據(jù)所附權(quán)利要求10的前序部分的通信系統(tǒng)，和根據(jù)所附權(quán)利要求24的前序部分的網(wǎng)絡(luò)單元。
術(shù)語“無線通信系統(tǒng)”一般指任何通信系統(tǒng)，在移動站的用戶在此系統(tǒng)的操作范圍內(nèi)移動時，此通信系統(tǒng)使此移動站(MS)與此通信系統(tǒng)的固定部分之間的無線數(shù)據(jù)傳輸連接成為可能。一種典型的無線通信系統(tǒng)是公用陸地移動網(wǎng)絡(luò)PLMN。提交此申請時的無線通信系統(tǒng)的主要部分屬于所謂的第二代移動通信系統(tǒng)，將要提到的其一個示例是眾知的全球移動電信系統(tǒng)(GSM)。本發(fā)明特別適用于正在開發(fā)中的分組交換移動通信系統(tǒng)。在本說明書中，通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)系統(tǒng)將用作其標準化正在進行的這樣的移動通信系統(tǒng)的一個示例。顯然本發(fā)明也能應(yīng)用于采用分組交換通信的其他移動通信系統(tǒng)中。
通用分組無線電業(yè)務(wù)GPRS是GSM移動通信系統(tǒng)中正在開展的新業(yè)務(wù)。GPRS系統(tǒng)的操作環(huán)境包括組合到GPRS骨干網(wǎng)的一個或幾個子網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域。此子網(wǎng)絡(luò)包括幾個支持節(jié)點(SN)，諸如服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)。另外，此分組網(wǎng)絡(luò)包括分組控制單元PCU，此單元PCU以這樣一種方式(一般通過到基站收發(fā)信機的連接單元)連接到移動通信網(wǎng)絡(luò)，以使之通過基站收發(fā)信機(網(wǎng)孔)給移動站提供分組交換業(yè)務(wù)。在實際的系統(tǒng)中，分組控制單元最好位于基站收發(fā)信機、基站控制器或服務(wù)支持節(jié)點中。此移動通信網(wǎng)絡(luò)在支持節(jié)點和移動站之間提供分組交換信息的傳輸。不同的子網(wǎng)絡(luò)又通過GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(GGSN)連接到諸如公用交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PSDN)的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。因而，GPRS業(yè)務(wù)便于移動站與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間分組格式信息的傳輸，其中此移動通信網(wǎng)絡(luò)的某些部分構(gòu)成接入網(wǎng)。
為了利用GPRS業(yè)務(wù)，移動站首先在網(wǎng)絡(luò)(GPRS連接)中進行登錄，從而此移動站報告它已準備好分組數(shù)據(jù)傳輸。登錄為在移動站與支持節(jié)點SGSN之間進行邏輯鏈接；便于通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸短消息業(yè)務(wù)(SMS)；通過支持節(jié)點的尋呼業(yè)務(wù)；和將輸入分組數(shù)據(jù)通知移動站。與移動站的登錄一起，支持節(jié)點也執(zhí)行移動性管理(MM)和用戶識別。為了發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，啟動分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)，從而給此移動站分配在分組數(shù)據(jù)連接中使用的分組數(shù)據(jù)地址，其中在網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點中知道此移動站的地址。結(jié)果，在登錄時，建立至移動站、至支持節(jié)點以及至網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸連接，給此連接分配協(xié)議(例如，X.25或IP)、連接地址(例如，X.121地址)、服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接入點識別符(NSAPI)。該移動站利用啟動的PDP內(nèi)容請求來啟動分組數(shù)據(jù)連接，其中此移動站給出臨時邏輯鏈路識別(TLLI)、分組數(shù)據(jù)連接類型、地址、所要求的服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)接入點識別符并且有可能也給出接入點名稱(APN)。
服務(wù)質(zhì)量確定例如GPRS網(wǎng)絡(luò)中的傳輸期間處理分組(分組數(shù)據(jù)單元，PDU)的方式。例如，尤其在兩個或多個連接中同時具有分組要發(fā)送的情況中，確定的連接地址的服務(wù)質(zhì)量等級用于控制傳輸?shù)捻樞?、支持?jié)點中以及網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點中分組的緩沖(分組字符串)與拒絕。不同的服務(wù)質(zhì)量等級確定不同的延遲用于此連接的不同端點之間的分組傳送、不同的比特率，并且拒絕的分組數(shù)量在具有不同服務(wù)質(zhì)量的連接中能是不同的。在GPRS系統(tǒng)中，形成四個服務(wù)質(zhì)量等級來定義利用LLC層為連接提供的服務(wù)質(zhì)量。
可靠性確定在通信時在邏輯鏈接控制層LLC和無線電鏈路層RLL中是否使用確認(ARQ或無ARQ)。而且，可靠性用于定義在未確認的數(shù)據(jù)傳輸中是否使用保護模式以及GPRS骨干網(wǎng)在屬于此連接的分組的傳輸中是采用TCP還是采用UDP協(xié)議。
附

圖1表示移動站和GPRS支持節(jié)點中公知的LLC協(xié)議層101的操作。方框102表示在LLC層101與移動站(在圖1中未示出)之間所需要的公知的RLC/MAC(無線電鏈路控制/媒體接入控制)層的操作。以相應(yīng)的方式，方框103表示在LLC層101與分組控制單元PCU(在圖1中未示出)之間所需要的公知的BSSGP(基站子系統(tǒng)GPRS部分)層的功能。LLC層101與RLC/MAC層之間的接口稱為RR接口，而LLC層101與BSSGP層之間的接口稱為BSSGP接口。
在LLC層101之上，具有公知的GPRS移動性管理功能104、SNDCP功能105和短消息業(yè)務(wù)功能106，這些功能在所示的層結(jié)構(gòu)中屬于層3。這些功能塊之中的每一個功能塊具有至LLC層101的一個或幾個連接，以便耦合到其不同的部分。邏輯鏈路管理塊107具有至功能塊104的LLGMM控制連接(邏輯鏈路-GPRS移動性管理)。移動性管理數(shù)據(jù)通過此LLGMM連接在功能塊104與LLC層的第一LLE(邏輯鏈路實體)功能塊之間進行路由選擇。第二LLE功能塊109、第三功能塊LLE塊110、第四LLE功能塊111和第五LLE112功能塊通過相應(yīng)的連接耦合到功能塊105。這些功能塊根據(jù)這些功能塊處理的分組的服務(wù)質(zhì)量也稱為QoS1、QoS2、QoS3和QoS4。LLC層的第六LLE功能塊113通過LLSMS(邏輯鏈路-短消息業(yè)務(wù))連接耦合到功能塊106。第一LLE功能塊108、第二LLE功能塊109、第三LLE功能塊110、第四LLE功能塊111、第五LLE功能塊112和第六LLE功能塊的業(yè)務(wù)接入點識別符分別是1、3、5、9、11和7。這些LLE功能塊之中的每一個功能塊在LLC層中連接到多路復(fù)用功能塊114，此多路復(fù)用功能塊114處理通過RR接口至功能塊102以及至移動站的連接，同時也處理通過BSSGP連接和BSSGP功能塊103至此無線電系統(tǒng)的連接。為了在服務(wù)支持節(jié)點SGSN與此無線電系統(tǒng)之間傳輸消息，需要BS SGP功能塊103。
在移動站的方向中較低層的多路復(fù)用功能塊114與功能塊102之間的連接稱為傳輸通道。LLC層與較低層102的上面部分之間的所有分組流經(jīng)過同一多路復(fù)用功能塊114和此傳輸管道。為了LLC層101的分組數(shù)據(jù)傳輸，在GPRS系統(tǒng)中有可能在移動站與移動通信網(wǎng)絡(luò)之間建立臨時數(shù)據(jù)塊流(TBF)。能由移動站或由移動通信網(wǎng)絡(luò)開始這樣的臨時數(shù)據(jù)塊流的建立。這些臨時數(shù)據(jù)塊流是其中發(fā)送LLC層的信息的RLC/MAC層的臨時數(shù)據(jù)塊流。此臨時數(shù)據(jù)塊流能預(yù)定用于在本說明書中也稱為下行鏈路的從移動通信網(wǎng)絡(luò)至移動站的數(shù)據(jù)傳輸，其中在圖2、3a和3b的信令圖表中使用其縮寫DL TBF(下行鏈路TBF)，或者此臨時數(shù)據(jù)塊流能預(yù)定用于在本說明書中也稱為上行鏈路的從移動站至移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，其中分別使用縮寫UL TBF(上行鏈路TBF)。
圖2以信令圖表來表示采用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐R時數(shù)據(jù)塊流。如果移動站在空閑模式中具有分組要發(fā)送，此移動站不能直接開始傳輸這些分組，但此移動站必須首先從空閑模式轉(zhuǎn)換為工作模式(分組傳輸模式)。在此之后，移動站開始在諸如PCCCH或CCCH控制信道的控制信道上建立臨時分組連接的測量(方框201)。在已建立臨時數(shù)據(jù)塊流之后，能開始分組從移動站至移動通信網(wǎng)絡(luò)的傳送205。在此建立中形成的信令利用箭頭202與203來表示，并且分組信道結(jié)構(gòu)利用方框204來表示。根據(jù)上行鏈路分組，GPRS系統(tǒng)采用倒計數(shù)值CV，從而移動站MS在上行鏈路傳輸結(jié)束時能通知移動通信網(wǎng)絡(luò)。因而，移動站MS在要發(fā)送的最后一個分組中(箭頭206)設(shè)置有關(guān)上行鏈路分組結(jié)束的信息，例如，將分組標題中分組倒計數(shù)值中的最后一位比特設(shè)置為零值。因而，此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW知道這是此分組流中要接收的最后一個分組。在傳輸這些分組之后，并且如果在此分組流中采用RLC確認模式，則此移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送確認消息PacketUplink ACK/Nack(分組上行鏈路確認/未確認)(箭頭207)，其中將最后一個比特(最后Ack指示符，F(xiàn)AI)設(shè)置為值true(真)，此值優(yōu)選為邏輯1狀態(tài)。這最后一個比特值對移動站表示不需要(其他的)分組重發(fā)，而已接收到所有的分組。在此之后，拆包此分組流。
在移動通信網(wǎng)絡(luò)接收到尋址到此移動站的LLC層的分組時，如果還沒有現(xiàn)有的臨時數(shù)據(jù)塊流，則此移動通信網(wǎng)絡(luò)必須從基站至此移動站形成臨時數(shù)據(jù)塊流來傳輸此分組。此數(shù)據(jù)塊流優(yōu)選利用諸如PCCCH或CCCH的控制信道通過構(gòu)造分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道PDTCH來建立，這在圖2中利用方框208來表示。在分組控制單元中接收到LLC層的分組之后，利用國際移動用戶識別(IMSI)以及與不連續(xù)接收(DRX)相關(guān)的可能參數(shù)來查找在此控制信道的哪個時隙中有可能執(zhí)行構(gòu)造，優(yōu)選用于傳輸信道分配消息(分組下行鏈路分配)。此時刻的計算能在分組控制單元PDU中、在基站BTS中或在此移動通信網(wǎng)絡(luò)的另一部分中進行。在建立臨時數(shù)據(jù)塊流之后，開始傳輸分組(箭頭209)。為了接收分組，此移動站轉(zhuǎn)換到分組傳送模式并開始監(jiān)聽分組數(shù)據(jù)信道和接收分組。由此移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給此移動站的每個RLC分組包含最后一個數(shù)據(jù)塊的指示符(FBI)。此最后數(shù)據(jù)塊指示符的目的是在移動通信網(wǎng)絡(luò)沒有其他的信息要以數(shù)據(jù)塊流形式發(fā)送給移動站時通知此移動站，其中能終止此臨時數(shù)據(jù)塊流。
移動通信網(wǎng)絡(luò)在要發(fā)送的最后一個分組中設(shè)置有關(guān)這方面的信息(箭頭210)，例如，將這些分組的最后一位比特設(shè)置為值true(例如，邏輯1狀態(tài))。這樣，移動站將知道這是在此數(shù)據(jù)塊流中要接收的最后一個分組。此分組也包含相關(guān)預(yù)留的數(shù)據(jù)塊周期(RRBP)，其中此移動通信網(wǎng)絡(luò)能通知此移動站在哪個時隙中此移動站能發(fā)送確認消息。在接收到此最后一個分組之后，移動站在分配的時隙中給此移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送確認消息(211)并啟動計時器(方框212)，諸如GPRS系統(tǒng)中的T3192，以便進行時間控制。如果在此數(shù)據(jù)塊流中使用RLC確認模式，則此移動站發(fā)送分組下行鏈路ACK/Nack消息，其中將最后的確認指示符(FAI)設(shè)置為值true，優(yōu)選設(shè)置為邏輯1狀態(tài)。此最后的確認指示符通知此移動通信網(wǎng)絡(luò)不需要重發(fā)(其他)分組，并且已接收到所有的分組。如果在此數(shù)據(jù)塊流中使用RLC未確認模式，則此移動站發(fā)送分組控制確認ACK消息。在此移動站應(yīng)重發(fā)此確認消息的情況中，此移動站繼續(xù)監(jiān)聽此分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道PDTCH，直至計時器T3192中設(shè)置的時間期滿。在此之后，此移動站優(yōu)選轉(zhuǎn)換到空閑模式。
在移動通信網(wǎng)絡(luò)從移動站接收到所述確認消息之后，在此移動通信網(wǎng)絡(luò)中也啟動一個計時器，例如，GPRS系統(tǒng)中的T3193。在此計時器中設(shè)置的時間期滿之后，此移動通信網(wǎng)絡(luò)重新分配此臨時數(shù)據(jù)塊流。
此安排中的問題是例如移動通信網(wǎng)絡(luò)可能得等待信道分配消息的傳輸，這可能是因為例如移動通信網(wǎng)絡(luò)已將移動站設(shè)置在不連續(xù)接收模式中，其中此移動站只在某些時間監(jiān)聽控制信道。此安排的目的是減少移動站的能量消耗。在基站上，也可能在一個消息串中具有幾個消息要在此控制信道的同一時隙中進行發(fā)送。因而，根據(jù)與不連續(xù)接收以及此時基站的負載相關(guān)的參數(shù)，在根據(jù)例如GPRS系統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡(luò)中信道分配消息的傳輸中能有幾秒(甚至15秒)的延遲，這在數(shù)據(jù)傳輸中引起相當長的延遲。而且，此延遲在數(shù)據(jù)傳輸中能引起問題。例如，用于發(fā)送或接收分組的應(yīng)用程序可以從此長延遲中推斷出至另一方的連接不再存在(in order)。因此，此應(yīng)用程序可能終止數(shù)據(jù)傳輸。例如，在移動站中運行的應(yīng)用程序通過移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息、查詢等(此應(yīng)用程序希望接收對此信息、查詢等的應(yīng)答)給另一方(例如，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中連接的服務(wù)器)時，有可能出現(xiàn)這種情況。如果在此移動站與此移動通信網(wǎng)絡(luò)之間沒有現(xiàn)有的臨時數(shù)據(jù)傳輸流，則首先建立從移動站至此通信網(wǎng)絡(luò)的臨時數(shù)據(jù)傳輸流。在傳輸此消息之后，將數(shù)據(jù)傳送流重新分塊。在應(yīng)答到達此移動通信網(wǎng)絡(luò)并且還到達此分組控制單元時，必須以上述方式建立臨時數(shù)據(jù)傳輸流，這可能因而給此應(yīng)用程序在應(yīng)答消息接收中引起如此長的延遲，以致此應(yīng)用程序已經(jīng)推斷出此連接被斷開。
本發(fā)明的目的是減少上述的缺點并在移動站與移動通信網(wǎng)絡(luò)之間提供更有效的方法與系統(tǒng)進行分組格式數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明基于以下想法在從移動站發(fā)送相應(yīng)分組傳輸中的最后一個分組給移動通信網(wǎng)絡(luò)之后，此移動通信網(wǎng)絡(luò)等待，直至它給此移動站發(fā)送確認消息。如果，在此等待時間期間，此移動通信網(wǎng)絡(luò)接收到發(fā)送給此移動站的分組，則此移動通信網(wǎng)絡(luò)利用上行鏈路臨時數(shù)據(jù)塊流能建立下行鏈路臨時數(shù)據(jù)塊流。因而，有可能開始建立臨時數(shù)據(jù)塊流而不必首先將此移動站轉(zhuǎn)換到空閑模式。根據(jù)本發(fā)明的方法的特征如所附的權(quán)利要求1的特征部分所述。根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的特征如所附的權(quán)利要求10的特征部分所述。而且，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)單元的特征如所附的權(quán)利要求24的特征部分所述。
與現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)相比，利用本發(fā)明獲得相當多的優(yōu)點。利用本發(fā)明的方法，能比現(xiàn)有技術(shù)的方案更快地開始傳輸分組給移動站，其中此移動站的用戶不必如現(xiàn)有技術(shù)方案一樣長地等待傳輸?shù)拈_始。因而，長延遲引起的數(shù)據(jù)傳輸不連續(xù)的危險小于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)。另外，利用本發(fā)明，在建立臨時數(shù)據(jù)塊流時能減少控制信道上的業(yè)務(wù)，其中能更有效地利用移動通信網(wǎng)絡(luò)的資源。
在下面，將參見附圖更具體描述本發(fā)明，其中圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的協(xié)議堆棧；圖2以簡化信令圖來表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分組連接的建立；圖3以簡化信令圖來表示根據(jù)本發(fā)明的有益實施例的移動站與移動通信網(wǎng)絡(luò)之間的分組連接的建立；和圖4表示其中能應(yīng)用本發(fā)明的有益系統(tǒng)。
在下面本發(fā)明的有益實施例的描述中，將圖4中以簡化圖表示的GPRS類型無線通信系統(tǒng)用作示例；然而，顯然本發(fā)明不僅僅限于此系統(tǒng)，并且本發(fā)明也能應(yīng)用于采用分組格式數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠渌ㄐ畔到y(tǒng)中。在采用GPRS系統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡(luò)NW中，移動通信網(wǎng)絡(luò)NW中移動站MS和分組控制單元PCU之間的數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)選地利用基站子系統(tǒng)BSS來進行。
在下面，將首先參見圖3來描述從移動站MS至移動通信網(wǎng)絡(luò)NW的分組傳輸，其中圖3以簡化信令圖來表示移動站MS和移動通信網(wǎng)絡(luò)NW之間連接的建立和分組的傳輸。假定移動站MS處于空閑狀態(tài)中，并且此移動站MS監(jiān)聽控制信道上的業(yè)務(wù)來檢測有可能發(fā)送給此移動站的消息。
為了數(shù)據(jù)傳輸，將控制信道PCCCH構(gòu)造為分配資源用于分組連接(方框301)。如果移動站MS具有分組等待傳輸，則此移動站給移動通信網(wǎng)絡(luò)NW發(fā)送分組資源分配請求302(PACKET-CHANNEL-REQUEST分組信道請求)，以建立臨時數(shù)據(jù)塊流用于分組傳輸。另外，此移動站MS最好啟動計時器TimerY來控制此連接的建立(方框303)。在接收到資源分配請求302之后，此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW檢查此時它是否具有足夠的可利用資源來形成數(shù)據(jù)塊流。如果具有足夠的資源，則此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW(最好為分組控制單元PCU)開始建立臨時數(shù)據(jù)塊流的操作。給此數(shù)據(jù)塊流分配例如預(yù)留給它的無線電資源(即，將這一個(些)時隙分配給此數(shù)據(jù)塊流使用)和臨時數(shù)據(jù)流識別符(TFI)。分組控制單元PCU通過基站收發(fā)信機BTS給此移動站MS發(fā)送分組流分配消息PACKET-UPLINK-ASSIGNMENT(分組上行鏈路分配)(方框304)。此分配消息包含例如上述有關(guān)此臨時數(shù)據(jù)塊流的信息。在此上下文中，移動站MS最好停止此連接建立的控制計時器并構(gòu)造分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道PDTCH(方框305)。在執(zhí)行建立臨時數(shù)據(jù)塊流所要求的構(gòu)造操作之后，此移動站MS實際上能立即開始分組傳輸(方框306)。此移動站MS利用分配給此臨時數(shù)據(jù)塊流的無線電資源(即，在分配給此數(shù)據(jù)塊流的一個或多個時隙中)執(zhí)行分組傳輸。在移動站MS發(fā)送將在此數(shù)據(jù)塊流中發(fā)送的最后一個分組307時，此移動站MS最好在此分組地址字段中設(shè)置有關(guān)此的信息，諸如，將倒計數(shù)值CV設(shè)置為值零。
在移動站MS與移動通信網(wǎng)絡(luò)NW之間沒有下行鏈路數(shù)據(jù)塊流的情況下，此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW從移動站MS接收到所述數(shù)據(jù)塊流的最后一個分組時(方框307)，此移動通信網(wǎng)絡(luò)并不立刻發(fā)送其中將最后一個比特(FAI)設(shè)置為值true的確認消息，而是等待一些時間。為了測量此等待時間，移動通信網(wǎng)絡(luò)NW最好啟動計時器TimerX(方框308)。將多長時間設(shè)置為等待時間將取決于當時所使用的移動通信系統(tǒng)。例如，在GPRS系統(tǒng)中，此時間最好設(shè)置為小于5秒的值，例如，設(shè)置為從0.5至1秒的值。由于在移動站MS發(fā)送最后一個分組時GPRS系統(tǒng)的移動站MS將啟動計時器T3182的事實而確定所述上限5秒(方框309)。另一方面，通過盡可能地將等待時間設(shè)置為靠近此上限，移動通信網(wǎng)絡(luò)將具有更多的時間來接收尋址到此移動站的可能的分組，其中獲得在這樣的分組到達之前不斷開上行鏈路的更大的可能性。因而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，最好延遲用于將所有的數(shù)據(jù)分組確認為接收的相應(yīng)臨時數(shù)據(jù)塊流的確認消息。然而，顯然本發(fā)明不僅僅限于上面給定的值。
計時器T3182用于控制在自分組傳輸開始起的大約5秒的時間內(nèi)接收確認。如果移動通信網(wǎng)絡(luò)NW在計時器T3182測量的時間期滿之前未發(fā)送確認，則此移動站將結(jié)束此數(shù)據(jù)塊流并認為在此數(shù)據(jù)塊流中使用的連接中出現(xiàn)錯誤情況。很顯然，此示例中采用的數(shù)值用于說明而不是限制本發(fā)明。
如果移動通信網(wǎng)絡(luò)NW在此等待時間期間接收到將發(fā)送給移動站MS的分組，則在本發(fā)明的此優(yōu)選實施例中采取以下步驟。為了開始從移動通信網(wǎng)絡(luò)NW中發(fā)送分組給移動站MS，開始建立臨時數(shù)據(jù)塊流的測量。此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW分配一個或多個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)給此連接。要分配的信道(例如，時隙)的數(shù)量例如受此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW的操作者的設(shè)置、要分配給此連接的服務(wù)質(zhì)量、接收移動站的分組連接屬性等的影響。此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW給此移動站MS發(fā)送分組下行鏈路分配(方框310)，此移動站根據(jù)在此分組下行鏈路分配中發(fā)送的數(shù)據(jù)來構(gòu)造此臨時數(shù)據(jù)塊流(方框311)。在此分組下行鏈路分配中，有可能發(fā)送例如臨時流識別(TFI)、此移動站能用于估算數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)拈_始時間的計時數(shù)據(jù)以及有關(guān)發(fā)送此分組連接的分組的時隙的信息。為了發(fā)送分組下行鏈路分配，優(yōu)選使用已有的上行鏈路數(shù)據(jù)塊流的無線電資源。實際上，這能以這樣一種方式來實現(xiàn)，即在對應(yīng)于移動通信網(wǎng)絡(luò)NW能用于例如發(fā)送確認給移動站MS的分組信道的控制信道(PAACH)中發(fā)送此分組下行鏈路分配(方框310)。此移動站監(jiān)聽此控制信道上的業(yè)務(wù)。為了接收分組，將此移動站轉(zhuǎn)換到分組傳送模式并優(yōu)選啟動計時器。至于此計時器，在GPRS系統(tǒng)中采用相同的計時器T3190。
此時或在計時器TimerX計數(shù)設(shè)置的時間之后，移動通信網(wǎng)絡(luò)NW將通過發(fā)送確認消息PACKET UPLINK ACK/NACK來確認這些上行鏈路分組(方框312)，從而此移動通信網(wǎng)絡(luò)將此移動通信網(wǎng)絡(luò)接收到哪些分組通知此移動站。對于此確認消息，移動站MS能發(fā)送應(yīng)答消息PACKET CONTROL ACK(分組控制確認)(方框313)，從而此移動站MS通知移動通信網(wǎng)絡(luò)NW它已接收到此確認消息。如果在這些分組的傳輸中出現(xiàn)傳輸差錯，則此移動站能利用接收到的確認消息來查找應(yīng)重發(fā)哪些分組，而這是公知的。
在此移動站已發(fā)送對此確認消息的應(yīng)答消息PACKET CONTROL ACK(方框313)時，此移動站MS拆包此上行鏈路臨時數(shù)據(jù)塊流。在接收到分組下行鏈路分配之后，此移動站MS將立即或在此分配消息中給定開始時間時最遲在此開始時間期滿之后從移動通信網(wǎng)絡(luò)NW中接收將在下行鏈路分組流中發(fā)送的分組。因而，有可能同時給此移動站MS發(fā)送確認消息和下行鏈路數(shù)據(jù)分組。
所述計時器T3190的功能是防止在錯誤情況中和在分組傳輸結(jié)束之后將此移動站留在分組接收模式中。例如，在移動站由于某一原因而不能接收分組或移動通信網(wǎng)絡(luò)不發(fā)送分組時，能出現(xiàn)錯誤情況。在本說明書中，將不更具體地討論錯誤情況，因為這是公知的現(xiàn)有技術(shù)。
移動通信網(wǎng)絡(luò)在分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道PDTCH上發(fā)送分組(箭頭314)。移動站MS接收每個分組并在此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW請求時發(fā)送確認。利用此確認，移動站MS能通知移動通信網(wǎng)絡(luò)NW正確接收到分組(ACK)或在接收時出現(xiàn)錯誤(NACK)。如果此移動通信網(wǎng)絡(luò)NW請求發(fā)送確認，只要這樣的臨時數(shù)據(jù)塊流DL TBF被激活，則移動站MS也能將發(fā)送分組的需要與此確認一起通知移動通信網(wǎng)絡(luò)NW。
在要發(fā)送的最后一個分組中(箭頭315)，移動通信網(wǎng)絡(luò)NW將有關(guān)這些分組末尾的數(shù)據(jù)(例如，分組標題中最后的數(shù)據(jù)塊指示符(FBI))設(shè)置為值true(例如，邏輯1狀態(tài))。因而，移動站MS知道這是要在此數(shù)據(jù)塊流中接收的最后一個分組。移動站在此移動通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送確認(箭頭316)和啟動第二計時器，諸如GPRS系統(tǒng)中的T3192(方框317)。
啟動所述計時器T3192的目的是例如防止移動站MS例如在錯誤情況中仍然等待不必要的長時間來等待移動通信網(wǎng)絡(luò)NW發(fā)送的消息。因此，如果在計時器T3192中設(shè)置的時間期滿之前移動站MS還未從移動通信網(wǎng)絡(luò)NW中接收到例如分組下行鏈路分配310，則此移動站MS優(yōu)選以公知方式轉(zhuǎn)換為空閑模式。
在兩方之間的通信中，通常在一個方向中的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時，也需要在另一方向中發(fā)送信息。因此，在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，通過在發(fā)送確認之前等待一會兒，增加在重新分組上行鏈路數(shù)據(jù)塊流之前在移動通信網(wǎng)絡(luò)NW中檢測到下行鏈路數(shù)據(jù)塊流的需求的概率。利用本發(fā)明的安排，也有可能減少通用控制信道的負載，這是因為在類似于上述的情況中，利用至少分配給所述移動站的這樣的數(shù)據(jù)信道能進行資源分配請求。從而，釋放控制信道資源用于其他的消息傳輸。
要在臨時數(shù)據(jù)塊流中發(fā)送的分組能是例如用于發(fā)送應(yīng)用程序信息的分組，其中以公知方式從應(yīng)用層傳送信息給協(xié)議堆棧中較低的層，以便作為RLC/MAC層的分組發(fā)送這些信息分組。在子網(wǎng)相關(guān)收斂協(xié)議(SNDCP)數(shù)據(jù)塊中，在需要時，根據(jù)每個分組中定義的服務(wù)質(zhì)量的要求將這些分組劃分為不同的字符串。圖1表示示例的4個服務(wù)質(zhì)量(QoS)等級；第一等級、第二等級、第三等級和第四等級。然而，如果應(yīng)用本發(fā)明，為不同的分組設(shè)置的服務(wù)質(zhì)量要求并不如此顯著。
SNDCP數(shù)據(jù)塊通過對應(yīng)于服務(wù)質(zhì)量的業(yè)務(wù)接入點(SAP)功能塊傳送分組給LLC層。對于對應(yīng)于服務(wù)質(zhì)量等級的每個分組字符串，此邏輯鏈路控制層優(yōu)選具有一個邏輯鏈路實體(LLE)塊。
LLE功能塊實現(xiàn)LLC協(xié)議層的功能，諸如可能的分組重發(fā)。在LLC層下面，在移動站和移動通信網(wǎng)絡(luò)之間的接口中，圖1的協(xié)議堆棧包括無線電鏈路控制/媒體接入控制(RLC/MAC)層。在使用的根據(jù)此示例的此協(xié)議中，這利用一個RLC功能塊來實現(xiàn)，此RLC功能塊負責例如向移動通信網(wǎng)絡(luò)請求分配資源用于將在無線電信道上發(fā)送的所有分組。
圖1表示在LLE功能塊與RLC功能塊之間通過RR接口形成的數(shù)據(jù)傳輸連接，但顯然能與本發(fā)明一起使用由幾個RLC功能塊構(gòu)成的結(jié)構(gòu)安排。
圖4表示分組交換GPRS業(yè)務(wù)中電信網(wǎng)絡(luò)的連接。此網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的GPRS業(yè)務(wù)的主要部分是GPRS支持節(jié)點，即，所謂的GSN。這是移動性路由器，例如通過至公用交換分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)PSPDN的連接Gi或通過至另一個操作者的GPRS網(wǎng)絡(luò)的連接Gp來實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的連接與協(xié)作，通過連接Gr利用GPRS寄存器實現(xiàn)移動性管理，并發(fā)送數(shù)據(jù)分組給移動站MS而不管這些移動站的位置如何。實際上，GPRS支持節(jié)點GSN能集成在移動交換中心MSC中，或者此GPRS支持節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)路由器的結(jié)構(gòu)能是獨立的網(wǎng)絡(luò)單元。用戶數(shù)據(jù)直接在支持節(jié)點GSN和由基站收發(fā)信機BTS與基站控制器BSC構(gòu)成的基站子系統(tǒng)BSS之間通過連接Gb進行傳送，但在支持節(jié)點GSN和移動交換中心MSC之間具有信令連接Gs。在圖4中，功能塊之間的實線表示數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(即，數(shù)字格式的語音或數(shù)據(jù)的傳輸)，而虛線表示信令。實際上，通過移動交換中心MSC能透明地傳送數(shù)據(jù)。移動站MS和固定網(wǎng)絡(luò)之間的無線電接口通過基站收發(fā)信機BTS進行擴展并利用標號Um來表示。標號Abis和A分別表示基站收發(fā)信機BTS與基站控制器BSC之間的接口以及基站控制器BSC與移動交換中心MSC之間的接口，這是信令連接。標號Gn表示同一操作者的不同支持節(jié)點之間的連接。這些支持節(jié)點通常分為網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN和服務(wù)或歸屬支持節(jié)點SGSN，如圖4所示。GSM系統(tǒng)是時分多址(TDMA)系統(tǒng)，其中無線電方式的業(yè)務(wù)在連續(xù)的TDMA幀中進行時分，每個TDMA幀由幾個(8個)時隙組成。在每個時隙中，信息分組作為具有有限時長并由一系列調(diào)制比特構(gòu)成的無線電頻率脈沖進行發(fā)送。這些時隙主要用作控制信道和業(yè)務(wù)信道，業(yè)務(wù)信道用于傳輸語音與數(shù)據(jù)，而控制信道用于基站收發(fā)信機BTS和移動站MS之間的信號傳送。
根據(jù)本發(fā)明的RLC/MAC功能塊及其功能通過軟件修改能在目前的移動通信系統(tǒng)中使用的設(shè)備中進行實施，主要在移動通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用協(xié)議堆棧的部分中(例如，在分組控制器單元PCU中)進行實施。
本發(fā)明不僅僅限于上述的實施例，而能在所附的權(quán)利要求中的范圍內(nèi)進行修改。本發(fā)明也能應(yīng)用于例如全球移動電信系統(tǒng)(UMTS)中。
權(quán)利要求
1.用于在移動通信設(shè)備(MS)與移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間安排分組傳輸?shù)囊环N方法，在此方法中，為了在此移動通信設(shè)備(MS)與此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間發(fā)送分組，建立至少一個臨時數(shù)據(jù)塊流(ULTBF，DL TBF)，其中以分組格式在一個或多個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)上在第一方向中從此移動通信設(shè)備(MS)發(fā)送數(shù)據(jù)給此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)，并且在此方法中，在此數(shù)據(jù)塊流傳輸?shù)哪┒?，在要發(fā)送的最后一個分組中設(shè)置有關(guān)此分組流末尾的信息(307)，其中這些分組的接收機確認這些分組的接收(312)，其特征在于，在所述第一方向中的分組傳輸結(jié)束之后，等待確定的時間，直至發(fā)送所述確認(312)，而如果在此等待時間期間，此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)檢測到在從此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)至此移動通信設(shè)備(MS)的第二方向中傳輸分組的需要，則建立至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)用于所述第二方向中的數(shù)據(jù)傳輸(311)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，利用要發(fā)送的信令數(shù)據(jù)在一個或幾個控制信道(PCCCH，CCCH，PACCH)中執(zhí)行臨時數(shù)據(jù)塊流的建立。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在與第一方向中建立的臨時數(shù)據(jù)塊流(UL TBF，DL TBF)對應(yīng)的控制信道(PACCH)上執(zhí)行在所述第二方向中建立至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)(311)。
4.如權(quán)利要求1，2或3的方法，其特征在于，要發(fā)送的信息的處理根據(jù)至少包括RLC/MAC層的協(xié)議堆棧來進行。
5.如權(quán)利要求1，2，3或4的方法，其特征在于，實際上在建立所述至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)之后立即發(fā)送所述確認(312)。
6.如權(quán)利要求1，2，3或4的方法，其特征在于，實際上在等待時間過去之后立即發(fā)送所述確認(312)。
7.如權(quán)利要求1至6之中任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝环较蛑?，用于此分組流結(jié)束的信息是一個遞減計數(shù)值(CV)。
8.如權(quán)利要求1至7之中任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，在此方法中，控制建立臨時分組連接所花費的時間并將此時間確定為最大時間，其中將所述等待時間設(shè)置為比所述最大時間短。
9.如權(quán)利要求1至8之中任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，在此方法中，將用于將所有的數(shù)據(jù)分組確認為接收的確認消息進行延遲。
10.一種通信系統(tǒng)，其中將信息安排在移動通信設(shè)備(MS)與移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間以分組格式進行發(fā)送，并且此通信系統(tǒng)包括用于在至少一個臨時數(shù)據(jù)塊流(UL TBF，DL TBF)中在此移動通信裝置(MS)與此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間進行分組傳輸?shù)难b置(RF，BTS)，其中安排為在第一方向中在一個或幾個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)上從此移動通信裝置(MS)發(fā)送信息給此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)；用于在此數(shù)據(jù)塊流中的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時設(shè)置有關(guān)此分組中此數(shù)據(jù)塊流末尾的信息的裝置(307)；和用于確認分組接收的裝置(PCU)，其特征在于，此通信系統(tǒng)還至少包括用于在發(fā)送所述確認(312)之前在所述第一方向中在分組傳輸結(jié)束之后等待某一時間的裝置(TimerX)；用于接收尋址到此移動通信設(shè)備(MS)的分組的裝置(PCU)；和用于建立至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)用于第二方向中從此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)至此移動通信設(shè)備(MS)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置(BTS)，其中如果在此等待時間期間此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)檢測到分組傳輸?shù)男枰?，在發(fā)送所述確認(312)之前安排在所述第二方向中建立所述至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)。
11.如權(quán)利要求10的通信系統(tǒng)，其特征在于，通過要發(fā)送的信令數(shù)據(jù)安排在一個或幾個控制信道(PCCCH，CCCH，PACCH)中執(zhí)行臨時數(shù)據(jù)塊流的建立。
12.如權(quán)利要求10或11的通信系統(tǒng)，其特征在于，安排在與第一方向中的此臨時數(shù)據(jù)塊流(UL TBF，DL TBF)對應(yīng)的控制信道(PACCH)中執(zhí)行所述第二方向中臨時數(shù)據(jù)塊流的建立。
13.如權(quán)利要求10，11或12的通信系統(tǒng)，其特征在于，給此移動通信裝置(MS)和此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)提供用于處理要發(fā)送的信息的協(xié)議堆棧，此協(xié)議堆棧至少包括RLC/MAC層。
14.如權(quán)利要求10，11，12或13的通信系統(tǒng)，其特征在于，實際上安排在形成所述至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)(311)之后立即發(fā)送所述確認(312)。
15.如權(quán)利要求10，11，12或13的通信系統(tǒng)，其特征在于，實際上安排在等待時間期滿之后立即發(fā)送所述確認(312)。
16.如權(quán)利要求10至15之中任何一個權(quán)利要求的通信系統(tǒng)，其特征在于，此移動通信網(wǎng)絡(luò)是GPRS分組網(wǎng)絡(luò)。
17.如權(quán)利要求10至16之中任何一個權(quán)利要求的通信系統(tǒng)，其特征在于，用于接收尋址到此移動通信裝置(MS)的分組的裝置包括分組控制單元(PCU)。
18.如權(quán)利要求17的通信系統(tǒng)，包括基站控制器(BSC)，其特征在于，將此分組控制單元(PCU)設(shè)置在此基站控制器(BSC)中。
19.如權(quán)利要求17的通信系統(tǒng)，包括基站收發(fā)信機(BTS)，其特征在于，將此分組控制單元(PCU)設(shè)置在此基站收發(fā)信機(BTS)中。
20.如權(quán)利要求17的通信系統(tǒng)，包括服務(wù)支持節(jié)點(SGSN)，其特征在于，將此分組控制單元(PCU)設(shè)置在此服務(wù)支持節(jié)點(SGSN)中。
21.如權(quán)利要求10至20之中任何一個權(quán)利要求的通信系統(tǒng)，其特征在于，在數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谝环较?，將該塊流末尾所用的信息安排為遞減計數(shù)值(CV)。
22.如權(quán)利要求10至21之中任何一個權(quán)利要求的通信系統(tǒng)，其特征在于，在此通信系統(tǒng)中，安排控制形成臨時分組連接所花費的時間并將此時間規(guī)定為最大時間，其中將所述等待時間安排為比所述最大時間短。
23.如權(quán)利要求10至22之中任何一個權(quán)利要求的通信系統(tǒng)，其特征在于，在此通信系統(tǒng)中，安排延遲用于將所有的數(shù)據(jù)分組確認為接收的確認。
24.一種用于通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)單元(PCU)，其中將信息安排為以分組形式在移動通信設(shè)備(MS)與移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間進行發(fā)送，并且此通信系統(tǒng)包括裝置(RF，BTS)，用于在此移動通信裝置(MS)與此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間在至少一個臨時數(shù)據(jù)塊流(ULTBF，DL TBF)中進行分組傳輸，其中安排在一個或幾個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)上在第一方向中從此移動通信設(shè)備(MS)發(fā)送信息給此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)；在此數(shù)據(jù)塊流中的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時在要發(fā)送的分組中設(shè)置有關(guān)此數(shù)據(jù)塊流末尾的信息的裝置(307)；和裝置(PCU)，用于確認分組的接收，其特征在于，此網(wǎng)絡(luò)單元(PCU)還至少包括用于在發(fā)送所述確認(312)之前在所述第一方向的分組傳輸結(jié)束之后等待某一時間的裝置(TimerX)；裝置(PCU)，用于接收尋址到此移動通信設(shè)備(MS)的分組；和裝置(BTS)，用于建立至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)，用于第二方向從此移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)至此移動通信設(shè)備(MS)的數(shù)據(jù)傳輸，其中如果此網(wǎng)絡(luò)單元(PCU)在此等待時間期間檢測到分組傳輸?shù)男枰?，在發(fā)送所述確認(312)之前安排在所述第二方向建立所述至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在移動通信設(shè)備(MS)和移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)之間安排分組傳輸?shù)囊环N方法。在此方法中,建立至少一個臨時數(shù)據(jù)塊流(UL TBF,DL TBF),其中以分組格式在一個或多個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)中在第一方向中從移動通信設(shè)備(MS)發(fā)送數(shù)據(jù)給移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)。在此數(shù)據(jù)塊流中的傳輸結(jié)束時,在要發(fā)送的最后一個分組中設(shè)置有關(guān)此數(shù)據(jù)塊流的末尾的信息(307),其中這些分組的接收機確認這些分組的接收(312)。在此方法中,在所述第一方向中的分組傳輸結(jié)束之后,等待確定的時間,直至發(fā)送確認(312)。如果在此等待時間期間,移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)檢測到需要在第二方向中從移動通信網(wǎng)絡(luò)(NW)發(fā)送分組給移動通信設(shè)備(MS),則建立至少一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道(PDTCH)用于所述第二方向中的數(shù)據(jù)傳輸(311)。
文檔編號H04L29/08GK1389051SQ01802370
公開日2003年1月1日 申請日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月20日
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