CN1270486C - 在分组无线电业务中改进的发送信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明一般涉及在分组无线电业务中传输信息的方法和装置。本发明特别适用于在移动蜂窝式电信系统中传输对延迟敏感的数据，例如语音和视频数据。本发明的目的是提供一种解决方案，其中，在会话的被动周期期间仍然继续保留分组无线电业务的物理连接，而多个用户之间仍然可以共享同一物理资源。在本发明的解决方案中，在有效数据传输周期结束后，要等待规定的时间周期直到连接被释放。由网络通过专用信道或广播信道将所述时间周期的长度通知移动台。最好使所述时间周期长度取决于连接所需的服务质量值以及网络或小区中的瞬间通信能动性。

Description

在分组无线电业务中改进 的发送信息的方法和装置

本发明一般涉及在分组无线电业务中发送信息的方法和装置。本发明特别适用于在移动电信系统中传输对延迟敏感的数据，例如，语音和视频数据。

名称“移动电信系统”一般指，当移动台的用户在系统服务区域内移动时，在移动台(MS)和系统的固定部分之间能够进行无线通信连接的任何电信系统。一种典型的移动通信系统是公用陆地移动通信网(PLMN)。在本申请提交时应用的极大多数移动电信系统都属于第二代移动电信系统，众所周知的例子有GSM系统(全球移动电信系统)。但是，本发明也适用于下一代或第三代移动电信系统，例如，称作为UMTS(通用移动电信系统)的标准化系统。

在过去的几年里，因特网实时服务获得了普及。在因特网中，IP(因特网协议)电话和各种流式应用已经成了公用技术。此外，预期对无线接入这些实时服务的需求将仍然不断增长。分组交换无线网络、例如GPRS(通用分组无线电业务)用来提供数据服务、例如因特网服务，在效能价格上是合算的。在GPRS中，各信道不是专门为一个用户连续使用的，而是多用户之间共享。这便于有效的数据复用。但是，GPRS原先并不是为对传输延迟敏感的实时数据、例如IP电话设计的。为此，GPRS包括了各种不能满足实时通信业务所需的技术解决方案。在以下内容中，名称“对延迟敏感的数据”用于应该实时传送的数据流以及具有被动周期的数据流，在所述被动周期期间数据流被挂起。

为了更好地理解先有技术的解决方案的问题和本发明的概念，首先简要说明新一代数字蜂窝式无线电系统的的结构，然后更详细地说明GPRS。

图1a示出未来蜂窝式无线电系统的一种方案，所述方案与已知的GSM系统比较不是完全新的，它包括了已知的单元和完全新的单元。终端与包括基站和基站控制器的无线接入网络RAN连接。蜂窝式无线系统的核心网络包括移动服务交换中心(MSC)，其它网络单元(在GSM中，例如，SGSN和GGSN，即，服务GPRS支撑节点和网关GPRS支撑节点，其中GPRS表示通用分组无线电业务)以及有关的传输系统。例如，根据GSM+从GSM发展的功能规格，核心网络还可以包括新的服务。

在图1a中，蜂窝式无线系统的核心网络10包括GSM+核心网络11，它具有三个与它链接的并行的无线接入网络。其中，网络12和13是UMTS无线接入网络，而网络14是GSM+无线接入网络。上面的UMTS无线接入网络12是例如电信运营商拥有的提供移动通信服务的商业性无线接入网络，它同等地为所述电信运营商的所有用户提供服务。下面的UMTS无线接入网络13是例如所述无线接入网络在其办公室中运行的公司专用和拥有的网络。一般地说，专用无线接入网络13的小区是毫微(nano-)和/或微微小区，只有所述公司雇员的终端可以在其中运行。所有三种无线接入网络可以有提供各种服务的不同大小的小区。此外，所有三种无线接入网络12、13和14的小区可以全部重迭或部分重迭在一起。其中，在给定的时刻使用的比特率取决于无线路径的条件、使用的服务的特性、蜂窝系统的地区总容量以及其它用户的容量需求。上述新型无线接入网络称作为通用无线接入网络(GRAN)。这样的网络可以与各种不同类型的固定核心网络CN协同工作，特别是可以与GSM系统的GPRS网络协同工作。通用无线接入网络(GRAN)可以定义为一组能够利用信令消息相互通信的基站(BS)和无线网络控制器(RNC)。

图1b示出通用分组无线电业务(GPRS)的体系结构。GPRS是当前基于GSM系统的一种新的服务，但是，未来它应该是通用的。GPRS是ETSI(欧洲电信标准研究所)的GSM阶段2+和UMTS的标准化工作的目标之一。GPRS的运行环境包括一个或多个子网服务区，它门是通过GPRS干线网相互链接的。子网包括若干分组数据服务节点(SN)，在本申请中，分组数据服务节点将称为服务GPRS支撑节点(SGSN)153，后者中的每一个都以这样的方式连接到移动通信系统(通常经过互配装置连接到基站)，即，它可以通过若干基站(即小区)152为移动数据终端151提供分组服务。中间移动通信网络在支撑节点和移动数据终端151之间提供分组交换数据传输。不同的子网又通过GPRS网关支撑节点GGSN 154连接到外部数据网络、例如公用数据网(PDN)155。因此，当移动电信系统的一些合适的部分起接入网络的作用时，GPRS服务允许在移动数据终端和外部数据网络之间提供分组数据传输。

为了接入GPRS服务，移动台将通过执行GPRS连接(attachment)而首先让网络知道其存在。这种操作在移动台和SGSN之间建立逻辑链接，并且使移动台适用于经由GPRS进行SMS(短信息服务)158和159、通过SGSN进行寻呼以及通告输入的GPRS数据。更详细地说，当移动台连接到GPRS网络时，即，在GPRS连接过程中，SGSN建立移动性管理上下文(MM上下文)。在GPRS连接过程中还通过SGSN进行用户鉴别。为了发送和接收GPRS数据，MS通过请求PDP(分组数据协议)激活过程来激活要使用的分组数据地址。这种操作使得移动台在相应的GGSN中成为已知的并且可以开始与外部数据网络的互配。更详细地说，在移动台、GGSN和SGSN中建立PDP上下文。分组数据协议上下文定义不同数据传输参数，诸如PDP类型(例如，X.25或IP)、PDP地址(例如，X.121地址)、服务质量(QoS)以及NSAPI(网络服务接入点标识符)。MS利用特定消息“激活PDP上下文请求”来激活PDP上下文，在PDP上下文中，它给出关于TLLI、PDP类型、PDP的地址、所需的QoS和NSAPI的信息，并且作为选项给出关于接入点名称(APN)的信息。

图1还示出下列GSM功能模块：移动交换中心(MSC)/来访位置寄存器(VLR)160、原籍位置寄存器(HLR)157和设备识别寄存器(EIR)161。GPRS系统通常还与其它公用陆地移动通信网(PLMN)156连接。

应用数字数据传送协议的功能通常被描述为根据OSI(开放系统接口)模型的堆栈，其中，堆栈各层的任务以及各层之间的数据传输都作了精确定义。在GSM系统阶段2+(在本专利申请中被视为数字无线数据传输系统的实例)中，存在五个定义的操作层。

图2中举例说明各协议层之间的关系。在移动台MS和基站子系统之间最低的协议层为第1层(L1)200、201，它们对应于物理无线电连接。在它上面，设置一个与正规的OSI模型的第2层和第3层对应的实体，其中，最下面的一层为无线链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)层202，203；在它的上面，为PDCP(或LLC)层204，205；而最上面为无线电资源控制(RRC)层206，207。在通用无线电接入网络的基站子系统UTRA BBS和位于核心网络中的互配单元/核心网络IWU/CN之间假定应用所谓Iu的接口，其中，与从L1至PDCP的上述层对应的层为OSI模型的L1和L2层(附图中为模块208和209)，与上述RRC层对应的层为OSI模型的L3层(附图中为模块210和211)。

移动台MS必须包括为较高层应用服务的较高层控制协议212和协议213，其中，前者与RRC层206通信、以便实现连接到数据传输连接的控制功能，后者直接与PDCP层204通信、以便将直接服务于用户的数据(例如，数字编码语音)发送出去。在GSM系统的移动台中，上述MM层中包括模块212和213。

在GPRS中，建立临时块流(TBF)以便通过分组数据信道传输数据分组。所述TBF是两个无线电资源(RR)对等层实体用来支持较高层(例如，LLC或PDCP)分组数据单元(PDU)通过分组数据物理信道单向传输的物理连接。当没有数据传输时，所述TBF通常总是被释放的。由于在各个有效周期之间存在寂静周期，这对语音服务来说就是一个问题。在这些寂静周期或“无源”周期中，没有数据被传输，因此TBF就被释放。当有效周期继续时，TBF的设置过程可能太长以至于不能足够快速地设置。

下面将更详细地说明当前的GSM阶段2+规范的GPRS中的资源分配实例。

在GSM的阶段2+中，当前对上行链路资源分配规定如下。移动台(MS)通过将“分组信道请求”信息发送给网络来请求上行链路无线电资源。规定用于所述请求消息的各种接入类型值。定义用于数据传输的“一阶段接入”、“两阶段接入”和“短接入”的接入类型值。应用“短接入”的接入类型值，MS可以请求只传输很少RLC数据块的无线电资源，因此，它不能用于传输连续的数据流。

当网络接收到表示一阶段接入的“分组信道请求”消息时，它可以将无线电资源分配在一个或几个分组数据信道(PDCH)中。所述分配是基于包括在请求消息中的信息进行的。下表给出“分组信道请求”消息的11位消息内容的实例：

位
		1110987654321	分组信道接入
0mmmmmpprrr	一阶段接入请求
		100nnnpprrr	短接入请求
110000pprrr	两阶段接入请求
		110001rrrrr	寻呼响应
110010rrrrr	小区更新
		110011rrrrr	移动性管理过程
110100rrrrr	测量报告
		所有其它	保留

表示一阶段接入的11位“分组信道请求”消息具有：说明移动台的多时隙类别的5位字段；表示所请求的优先级的2位字段；以及说明随机基准(随机的移动台识别信息)的3位字段。

下表给出了“分组信道请求”消息的8位消息内容的实例：

位
		87654321	分组信道接入
1mmmmmrr	一阶段接入请求
		00nnnrrr	短接入请求
01000rrr	两阶段接入请求
		01001rrr	寻呼响应
01010rrr	小区更新
		01011rrr	移动性管理过程
01100rrr	测量报告
		所有其它	保留

表示一阶段接入的8位的“分组信道请求”消息具有说明移动台的多时隙类别的5位字段和说明随机基准的2位字段。把关于分配的无线电资源的信息发送给具有“分组上行链路分配”消息的移动台。

当网络接收到表示两阶段接入的“分组信道请求”时，它可以通过一个分组数据信道分配有限的无线电资源。所述分配的无线电资源发送给具有“分组上行链路分配”消息的移动台。然后，移动台利用分配的无线电资源将“分组资源请求”消息发送给网络。所述消息更精确地确定所需的无线电资源，例如请求的带宽和优先级以及移动台的无线电容量。根据接收的“分组资源请求”消息中的信息，网络可以分配一个或几个分组数据信道给TBF，并将分配的无线电资源通知具有“分组上行链路分配”消息的移动台。

以上是使用GPRS的控制信道请求资源的实例。在小区不包括GPRS控制信道(即使它支持GPRS)情况下，还有其它方法请求资源。在此情况下的资源请求可以用GSM的控制信道实现。

在先有技术中，上行无线电资源分配可能出现以下问题：

如果包括在“分组信道请求”和“分组资源请求”消息中的优先级字段没有清楚地确定对延迟敏感的实时业务，那么，网络就不能给MS提供所需的无线电资源。因此，例如利用GPRS传送语音就不能保证足够好的信号质量。

缺省的RLC模式是一阶段接入时的确认模式。由于实时业务将利用未确认的RLC模式发送，所以，将使用两阶段接入。使用两阶段接入，可以将附加的无线电资源请求信息提供给网络。但是，由于移动台要将两个请求消息而不是一个请求消息发送给网络，因此，两阶段接入会使信道分配过程产生附加延迟。不管附加的无线电资源请求信息如何，它都不能保证网络能够将所需的无线电资源提供给移动台的对传输延迟敏感的实时业务。

由于不能在没有下行链路分组的情况下产生下行链路的临时块流，因此，在为上行链路传输分配无线电资源时，不能同时分配下行链路的无线电资源。因此，当移动台接收下行链路分组时，网络就不能给分组的传输分配无线电资源。

当前对下行链路的无线电资源分配规定如下：当网络接收到还没有分配无线电资源并且已知其小区位置的移动台的数据时，网络通过向所述移动台发送“分组下行链路分配”消息，对一个或几个分组数据信道上的无线电资源进行分配。当移动台接收分配消息时，它开始收听为无线链路控制(RLC)数据块分配的分组数据信道。

在下行链路无线电资源分配中，可能出现如下问题：

如果附加在数据上的信息(来自SGSN)不能清楚地确定对延迟敏感的实时业务，那么，网络就不能将所需的下行链路的无线电资源提供给MS。

同样，如果需要向两个方向(下行链路和上行链路)传送对延迟敏感的实时业务，那么，当网络将发送许可分配给移动台时移动台可能只请求上行链路的无线电资源。这就会引起可变的时间延迟，例如几秒。

由于在没有上行链路分组的情况下不能产生上行链路临时数据块流，因此，当为下行链路传输分配无线电资源时，不能同时分配上行链路的无线电资源。因此，可能出现这样的情况：移动台请求上行链路的无线电资源，但是网络不能分配所请求的无线电资源。

当前对上行链路无线电资源的重新分配规定如下：每一个上行链路RLC数据块包括递减记数值(CV)字段。在文档[1]中规定，当移动台留下发送给网络的数据块比BS_CV_MAX(广播参数)RLC数据块多时，CV值将为15。否则，移动台表明发送给网络的具有CV字段的剩余的RLC数据块的数目。在CV值被设置为0的情况下把最新的RLC数据块发送给网络。说明书[1]还规定，一旦移动台发送非“15”的CV值，它将不对任何新的RLC数据块进行排队，这就意味着在进行TBF期间将不会发送新的RLC数据块。一旦网络接收到具有设置为0的CV字段的RLC数据块，就开始TBF的释放过程。

在上行链路的无线电资源重新分配中，可能出现以下问题：

如果按照当前的GPRS规则，经无线电接口发送对延迟的敏感的实时数据，那么，移动台将必须在每一次会话中建立几个TBF，由于在被动周期中移动台没有RLC数据块发送给网络，因此，CV值“0”终止上行链路的TBF。由于TBF的设置过程要花费时间，因此，对延迟敏感的业务不能以很好的质量发送。同样，在移动台请求上行链路的无线电资源时，不能保证空闲的无线电资源总是可用的。

当前对下行链路的无线电资源分配规定如下：每一个下行链路的RLC数据块包括RLC信头中的最终块指针(FBI)字段。说明书[1]规定，网络指示移动台通过将FBI字段设置成“1”来释放下行链路TBF。当网络没有RLC数据块发送给移动台时，它就将FBI字段设置成“1”。在接收具有设置成1的FBI字段的RLC数据块后，移动台将确认网络已接收到FBI信息。当网络接收到确认消息后，就释放TBF。

在下行链路的无线电资源分配中，可能出现以下问题：

如果按照当前的GPRS规则经无线电接口传输对延迟敏感的实时业务，网络在每一次会话必须建立几个TBF，由于在被动周期期间网络没有RLC数据块发送给移动台，因此，FBI值“1”将终止下行链路的TBF。同样，在网络试图分配下行链路的无线电资源时，不能保证空闲的无线电资源总是可用的。

在分配上行链路和下行链路的发送许可中也会出现问题：

如果通过分组数据信道/多信道(PDCH)传输对延迟敏感的实时数据业务，那么，由于当前网络可能不具有关于正被发送的对延迟敏感的数据的清楚的知识，因此，不能保证将给出恰当的发送许可以便发送数据。

使用先有技术的说明书的另一个问题与网络独立分配上行链路和下行链路方向的传输许可有关，即，与网络控制下一次哪一个移动台接收数据以及下一次哪一个移动台可以发送数据有关。但是，对延迟敏感的数据，例如语音，具有严格的延迟要求。所以对延迟敏感的数据的用户无论在何时都有一些数据要发送，它必须能够发送以便维持一种可接受的服务水平。如果一个以上的用户被分配给同一分组数据信道，那么，在某些时候就可能同时有两个或多个用户需要发送数据，而只能通过所述信道为一个用户服务。在语音会话中，大部分连接时间为寂静的。因此，有可能用统计学方法在一个分组数据信道的情况下对多个语音用户进行多路复用。但是，先有技术的GPRS信道保留系统还没有完善到足于支持这种需要的程度。因此，只能为一个分组数据信道分配一个对延迟敏感的数据传输的用户，这就是说，信道能力的应用没有达到最佳。

当网络注意到移动台想在上行链路方向发送对延迟敏感的数据时，网络将为移动台保留所请求的上行链路资源。自然，这要求网络具有所需要的可用资源。这可能意味着，分组数据信道临时为上行链路方向的单个移动台专用。在被动周期期间，在上行链路对延迟敏感的数据传送中，网络可以将分配信道的上行链路发送许可分配给其它移动台。由于传输对延迟敏感的数据的移动台保留分组数据信道的上行链路的容量，因此，不会将发送许可指派给分配在相同分组数据信道的其他移动台以便其发送信息，尽管它们具有准备在上行链路方向发送的数据。同样，如果分配给同一个分组数据信道的几个移动台需要同时发送对延迟敏感的数据时，那么，只能为其中的一个服务。因此，网络要根据分组数据信道的数目限制传输对延迟敏感的数据的移动台数目，以便提供可接收的服务质量。

如上所述，在现有(E)GPRS(E＝增强的)标准的MAC层，临时块流TBF在递减记数结束后被释放。这就是说，无论何时缓冲区为空TBF就被释放。这就是说，在一个用户会话中，所需TBF的分配、重新分配和再分配的数目可能是高的。这就是说，上述问题的影响可能变得严重。

文档[2]给出减少先有技术缺点的解决方案。所述解决方案基于在空闲周期期间如果最新的RLC块没有被发送而所述传输缓冲区为空时保持TBF继续的方法。只是在接收到“释放TBF”的信令消息或者空闲(不活动的)周期延长到超过规定的阈值周期时，TBF才被释放。所述方法可以避免许多不必要的TBF设置，提高系统的效率。

但是，用所述解决方案不能完全克服其缺点。由于“阈值周期”太长将降低通信能力，特别是在高通信负载情况下，所以“阈值周期”不能很长。当TBF准备好时，许多网络资源，例如临时流标识符(TFI)，存储器等等，都是为连接保留的。为了允许它们发送数据，网络也需要为有TBF的MS分配物理资源(例如，轮询)。为此，TBF不应该继续保持不必要的长的时间周期。

但是，在发送小分组并等待对那些分组的回答/确认的应用情况下，TBF将在等待周期期间释放。例如，所有基于TCP的应用，例如，因特网的WEB浏览，都以三方信号交换过程开始消息交换，其中下一个消息是对前一个消息的响应。在这种情况下，为每一个分组分别设置和释放TBF。由于TBF的设置过程增加了控制信道的负载并且是缓慢的，因此，所述过程导致高信令负载、缓慢的数据发送和低的通吐量。

因此，本发明的目的是提供一种解决先有技术问题的方法和装置。特别是，本发明的目的是提供一种解决方案，在所述解决方案中，在不同的应用、不同的技术要求和不同的通信负载下，服务质量都是最佳的，而且同一物理资源仍然可以在多个用户之间有效地共享。

本发明的目的是通过提供一个过程来实现的，在所述过程中，分组无线电业务的物理连接，即TBF，在移动台和网络之间存在无源传输周期时也可以保持其功能。所述过程支持对延迟敏感的业务，同时有效地利用无线电资源。

本发明的一个概念是，在数据传输的有效周期结束后，等待规定的时间周期直到连接被释放为止，并且规定的时间周期长度是可控的。利用不同的定时器值，有可能对在TBF被释放之前空闲周期期间TBF要保持多长时间进行控制。时间周期的长度最好在网络中确定，可以通过网络经由专用信道或广播信道将时间周期的长度通知移动台。

时间周期的长度最好取决于所需的服务质量参数和连接的业务类型并且取决于网络或小区的瞬时通信能动性。即使在顺序的有效周期之间要求有较长周期的应用中，这种方法也可以实现高的服务质量，并且仍然可以有效地利用通信的能力。

由于虽然无效周期的长度取决于应用(TCP应用、例如语音邮件)，但是适用于WEB浏览的值可能不适用于图表或语音连接，因此，时间周期值的可控性是非常有利的。因此，网络最好报告有关的业务类型，例如，被传输的数据是否是对延迟敏感的数据。这种信息(例如，包括在服务质量轮廓信息单元中的优先级字段中)可以发送给网络。

为了将必须经由无线电传送的数据量减至最小，最好产生一些规定的定时器值。这些值可以与某种位图有关、使得某种位组合清楚地定义某定时器值。

可以例如以通过BCCH(广播控制信道)或PBCCH(分组广播控制信道)发送的广播消息的系统信息消息的形式将这些定时器值传送给移动台。通告所述定时器值的另一种方法是利用信令消息，后者是仅仅某些移动台或移动台组专用的。使用的最好消息应该是用于为移动台分配资源的消息，例如分组分配消息。

作为一个建议，移动台也可以为网络提供初始定时器值，网络在确定定时器值时可以使用所述值。

本发明的概念可以用于上行链路或下行链路的数据传输。在两种数据传输方向上，定时器值可以是相同或不同的。

本发明提供了超过先有技术方法的重要的优点。利用本发明，有可能非常有效地利用分组信道资源并且在任何应用或业务条件下提供最佳的服务质量。

根据本发明的方法的特征在于通过建立关于电信系统的分组无线电业务的连接来传送数据流，所述连接构成分组数据信道，其中，数据流包括至少一个有效数据传输周期，并且在有效数据传输周期后所述连接维持一段预定的时间周期，在此之后，除非在预定的时间周期终止之前开始新的有效周期、否则连接被释放，所述预定的时间周期的长度由电信系统规定，而关于所述规定值的信息从电信系统传送给移动台。

本发明还适用于通过建立关于分组无线电业务的连接来传送数据流的电信系统，其中，数据流包括至少一个有效数据传输周期，所述电信系统包括用于在有效数据传输周期之后将所述连接维持一段预定时间的装置以及用于在预定的时间周期过去之后除非新的有效周期已经开始、否则就释放所述连接的装置，所述系统具有用于确定所述预定时间周期长度的特征装置以及用于将关于所述规定值的信息从电信系统传送给移动台的装置。

本发明还适用于通过建立关于分组无线电业务的连接而将数据流传送到蜂窝式电信系统的移动台，其中，数据流包括至少一个有效数据传输周期，所述移动台包括用于在有效数据传输周期之后将所述连接维持一段预定时间的装置和用于在预定时间周期过去之后除非新的有效周期已经开始、否则就释放所述连接的装置，所述移动台具有用于从电信系统接收关于所述预定时间周期长度的信息的特征装置。

在各从属权利要求中给出本发明的最佳实施例。

下面，借助于附图更详细地说明本发明，附图中：

图1a举例说明先有技术的蜂窝式通信系统，

图1b举例说明通用分组无线电业务(GPRS)的体系结构，

图2举例说明先有技术蜂窝式通信系统的各协议级，

图3举例说明上行链路RLC块的传输流程图，其中示出关于专用信道的定时器值，

图4举例说明上行链路RLC块的传输流程图，其中示出关于公共信道的定时器值，

图5举例说明对延迟敏感的数据流的有效周期和被动周期的TDMA帧，以及

图6举例说明根据本发明的移动台的方框图。

图1和图2在上述先有技术的描述中已作说明。下面首先把GPRS系统的实施例作为实例描述表示对延迟敏感的数据以及为所述对延迟敏感的数据分配资源的原理。

图3举例说明将RLC块300从移动台发送到网络的步骤实例的流程图。在根据本发明的所述实施例中，定时器值以专用信令消息的形式传送给MS。首先，MS利用“分组信道请求”(以及“分组资源请求”)消息请求上行链路TBF(302)。网络确定定时器值(304)，分配资源并且以“分组上行链路分配”消息的形式将关于分配的资源的消息通知移动台(306)。在使用根据本发明的基于定时器的TBF释放的情况下，“分组上行链路分配”消息包括定时器值Tx。网络根据从移动台和/或网络接收的参数确定Tx值。这些参数最好是优先级、流量和业务类别。移动台也可以将它建议使用的定时器值通知网络。另一方面，网络可以根据关于MS、网络负载等的信息独立地确定定时器值。

在下一个阶段，移动台传送上行链路的数据(308)。当缓冲器变为空时(310)，移动台启动定时器、将截止时间设置为Tx，并且网络启动另一个定时器、将截止时间设置为Ty(312)。Ty取决于Tx值。

在时间Ty期间，网络通过轮询以便发现移动台是否有数据要传送而有规律地将传送许可分配给移动台。在移动台传送数据的情况下(330)，网络将其定时器复位并继续正常的数据传输(308)。当MS获得传送许可并且有数据传送时，它就停止定时器并继续正常的数据传输。如果定时器的Tx或Ty中的一个期满，就释放TBF(322)。当移动台获得传送许可时如果它没有数据传送，则可以传送例如分组的上行链路哑控制块。在这种情况下，所述两个定时器都不复位。

在图3的过程中，把定时器值通知具有“分组下行链路分配”消息的移动台。下表以具有附加的TBF定时器值的“分组下行链路分配”消息的形式示出信息单元的实例：

<“分组下行链路分配”消息内容>∷＝

<“寻呼方式”：位(2)>{0|1<“持久性等级”：位(4)>*4}{{0<“全局TFI”：<全局TFI IE>>|⊥0<TLLI：位(32)>}{0  --消息换码{<MAC方式：位(2)><RLC方式：位(1)><控制ACK：位(1)><时隙分配：位(8)><分组定时超前：<分组定时超前IE>>{0|1<PO：位(4)><BTS_PWR_CTRL方式：位(1)><PR方式：位(1)>{{0|1<频率参数：<频率参数IE>>}{0|1<下行链路TFI分配：位(5)>}{0|1<功率控制参数：<功率控制参数IE>>}{0|1<TBF开始时间：<开始帧编号说明IE>>}{0|1<测量映射：<测量映射结构IE>>}{零|0位**<无字串>{0|1<定时器TBF释放值>}{0|1<EGPRS窗口大小：<EGPRS窗口大小IE>><链路质量测量方式：位(2)>}{0|1<分组扩展定时超前：位(2)>}<时隙量代表：位(1)>}{0|1<BEP周期2：位(4)>}}{0|1<COMPACT被压缩的MA：<COMPACT被压缩的MA IE>>}<填充位>}}！<非分布式部分出错：位(*)＝<无字串>>}

！<消息换码：1位(*)＝<无字串>>}！<地址信息部分出错：位(*)＝<无字串>>}！<非分布式部分出错：位(*)＝<无字串>>；

因此，以消息字段{0|1<定时器的TBF释放值>}的形式通告所述定时器值。上述其它消息字段的含义在文档[1]中作了说明。

除了在启动数据传输的资源分配时之外，也可以在数据传输期间或在被动周期期间传送所述定时器值。

如果定时器值以两位的消息的形式出现，那么可以使用以下示范性的表示：

消息字段的值	定时器值
		00	1
01	5
		10	20
11	60

也可以用涉及某参考值例如500毫秒的倍数来表示所述定时器值。在消息中，只有所述倍数值被传送。例如，如果参考值为500毫秒，那么，两位消息字段的四个可供选择的值将与定时器值0毫秒、500毫秒、1000毫秒和1500毫秒对应。所述参考值可以在系统规范中规定，或者它可以通过系统信息消息或控制消息传送。

图4举例说明将RLC块从移动台发送给网络400的步骤的另一个例子的流程图。在所述实施例中，根据本发明，定时器值在系统的信息过程中传送给移动台。首先，网络确定定时器值(442)，移动台读出系统信息消息，并在支持基于释放方法的定时器情况下，它保存接收到的定时器值Tx1，Tx2，…，(444)。如果有几个不同数据类型的定时器值，那么，将保存全部或部分定时器值。当移动台请求上行链路的TBF时(445)，网络分配资源并利用分配消息通知移动台(446)。上行链路的TBF继续执行(448)-(470)，如以上在图3中所述((308)-(330))，除非网络没有以分配消息的形式把使用的定时器值通知移动台。MS和网络将使用已经分配给将建立的TBF的参数值的所述定时器值。

在图3和图4的上行链路资源分配中，移动台向网络表明它需要用于对延迟敏感的数据传输的无线电资源。网络需要所述信息、以便将足够的无线电资源分配给移动台，提供所需级别的服务。所述信息可以通过下述一种方式提供给网络，其中一些系统规定的消息种类用作例子不会限制本发明的适用范围。

-移动台发送“分组信道请求”消息给网络，所述消息具有用于对延迟敏感的数据传输的特定类型；

-“信道请求说明”信息单元或其它对应的信息单元被包括在“分组资源请求”消息中，并且所述信息单元包括表明所述对延迟敏感的数据将被传送的信息；或者

-在诸如“分组信道请求”或“分组资源请求”消息的无线电资源请求消息中包含优先级字段或其它字段，所述消息通过移动台发送给网络，所述字段清楚地表示将传输对延迟敏感的数据。

除了关于对延迟敏感的数据传输需要的无线电资源信息外，无线电请求信息还可以包括以下更精确地规定所需资源的附加参数；

-所需分组数据信道数目；

-关于通信是单向的还是双向的信息。这使得网络能够规定移动台是否还要求下行链路资源。通过同时与上行链路无线电资源一起保留的下行链路资源，能够避免在移动台接收下行链路的数据的同时，网络不能保留下行链路的无线电资源的情况。

-关于所需定时器值Tx，Ty的信息。

由于“分组信道请求”消息的长度只有11或8位，所以可能很难将上述参数包括到消息中。因此，当对延迟敏感的数据传输请求无线电资源时，如果需要更精确说明请求的无线电资源，最好是使用两阶段接入。

虽然上述实施例与上行链路TBF的传输有关，在下行链路的数据传输中也可以使用相应的定时器功能。在下行链路资源分配中，当网络需要将数据发送给没有分配下行链路无线电资源的移动台时，或者当移动台在上行链路的TBF建立过程期间，请求建立下行链路的TBF时，所述过程开始。网络根据与分组数据连接的信息分配足够的无线电资源。所述信息包括无线电资源为对延迟敏感的数据的传输所所需的标志，使得网络可以分配足够的无线电资源，以便提供所需级别的服务。例如，可以在被包括在服务质量(QoS)轮廓中的信息单元中标明数据的延迟敏感性。还可以在QoS轮廓中的新字段中或者在与从网络、例如从SGSN发送到BSS的数据连接的新的信息单元中标明数据传送的延迟敏感性。

此外，可以把以下参数包括在SGSN接收的信息中，以便更精确说明所需的无线电资源：

-关于定时器参数和定时器值的信息。

-所需的分组数据信道数目；

-关于通信是单向还是双向的信息。

这使得网络能够规定移动台是否也要求上行链路的无线电资源。通过将下行链路的无线电资源与上行链路无线电资源同时保留，有可能避免以下情况：当移动台需要发送上行链路数据时，但是在所述瞬间网络却不能保留上行链路无线电资源。

图5示出顺序的各TDMA帧，其中时间隙5用于分组数据信道。在TDMA的帧500和502中，分组数据信道被分配给对延迟敏感的数据传输的有效连接。当有效周期变为被动(寂静)周期时，网络将传送许可分配给帧504中的第二连接。在被动周期期间(帧504至512)，网络还定期地将传送许可分配给信道请求的第一连接的移动台(帧508)。由于有效周期再次开始(帧514，516)，上行链路数据传输的许可可以送回给第一连接。如果第二连接也正在传输对延迟敏感的数据，那么，可以在被动周期的开始或结束时把连接之一重新分配给另一个分组数据信道。

当把同一个分组数据信道分配给几个被动连接时，那么，当所述被动连接之一开始发送数据时可以把所有其它对延迟敏感的用户重新分配给其它分组数据信道。另一方面，它们可以等待通过同一分组数据信道的上行链路传送许可。事实上，可以通过发送包含新的分组数据信道分配的信令消息、例如“分组上行链路分配”给每一个正在被重新分配的移动台的信令消息来实现所述重新分配。另一种选择是将包含新的分组数据信道分配的信令消息、例如“分组重新分配”消息发送给所有/某些正在被重新分配的移动台。只使用一个信令消息可留下更多的可用无线电容量给其它目的。

当网络接收移动台的对延迟敏感的数据时，网络为移动台保留所需的下行链路分组数据信道容量。自然，这就要求网络具有所需的可用资源。这可能意味着分组数据信道临时为下行链路方向上的单个移动台所专用。在被动周期期间，在下行链路对延迟敏感的数据传输中，网络可能要将下行链路传输许可分配给其它移动台，因此，网络可能将数据发送给其它移动台。为了防止网络同时接收通过同一分组信道/多个分组信道到达多个移动台的对延迟敏感的数据因而不得不停用除了一个移动台之外的所有移动台，网络可以将使用对延迟敏感的数据传输的其它移动台分配给其它分组数据信道。可以使用以下机制来实现这种分配：

早期的下行链路分配：当网络接收到移动台的对延迟敏感的数据时，它将对驻留在同一分组数据信道中的其它对延迟敏感的数据用户重新分配。对延迟敏感的数据用户可以重新分配给其它分组数据信道，或者它们将等待通过所述同一分组数据信道的传输许可。网络将包含新的分组数据信道分配的信令消息、例如“分组下行链路分配”、发送给正在被重新分配的所有/某些移动台。

最近的下行链路分配：当网络接收到移动台的对延迟敏感的数据时，它不会马上对其它驻留在同一分组数据信道中的移动台进行重新分配。只有当网络接收到移动台的对延迟敏感的数据时，网络已经正在将对延迟敏感的数据发送给在同一分组数据信道中的其它移动台时，网络才将新的分组数据信道分配给移动台。例如通过发送“分组下行链路分配”信令消息给移动台来分配所述新的分组数据信道。

网络应该进行控制，使得对延迟敏感的数据不必为下行链路的传输许可排队太长时间。网络还应该进行控制，使得与其它移动台的其它临时块流有关的信令消息不要过分地占据分组数据信道。这可以通过给对延迟敏感的数据的传输与其它移动台的信令消息相同或较高的优先级来实现。

当网络临时没有对延迟敏感的数据传送时，在传送最新的缓冲区RLC数据块后，它将保留临时块流而不将FBI字段设置为“1”。移动台控制具有定时器的下行链路TBF的终止，或者网络可以包括这样的逻辑实体，后者包含能够确定何时TBF被释放的定时器功能。

图6显示根据本发明的移动台100的方框图。所述移动台包括用于接收基站无线电频率信号的天线101。接收的RF信号通过开关102引入RF接收器111，在接收器中，RF信号被放大并转换成数字。然后，信号在模块112中被检测和解调。解调器的型号取决于系统的无线电接口。它可能包括QAM解调器，或RAKE组合器。信号在113中进行解码和去交织。然后根据信号类型(语音/数据)对信号进行处理。接收的分组数据可以用扬声器转换成声音，或者接收的分组数据可以与独立的设备、例如视频监视器链接。控制装置103根据存放在存储器104中的程序控制接收器模块。特别是，控制装置以这样的方式控制所述接收模块，即，接收根据本发明的定时器参数。

在信号的传输中，控制装置根据信号类型控制信号处理模块133。模块121还对信号进行加密和交织。在TDMA发射机中，

块122中由编码的数据形成突发。所述突发还在模块123中被调制和放大。RF信号通过开关102引入天线101，以便发送。控制装置还控制处理块和传输模块。特别是，所述控制装置包括定时器功能，并且以这样的方式控制块的传输，即，按照本发明来保持/释放TBF。还以利用分配的分组数据信道这样一种方式通过所述控制装置来控制信道的选择。

通常，在通信设备中信息的处理是在微处理器和存储器电路形式的存储器形式的处理能力配置中进行的。这种配置即为来自移动台和固定网络单元的技术的配置。为了将现有的通信设备转换成按照本发明所需的通信设备，需要将一组指示微处理器执行以上操作的机器可读的指令存入存储器装置中。组成这样的指令并将其存入存储器的操作包括已知的技术，当与本专利申请的内容结合时，这些技术都在本专业的技术人员的能力范围内。在网络一侧，例如可以在将上行链路和下行链路的发送许可分配给移动台的分组控制装置PCU中实现本发明的特征。所述分组控制装置可以设置在基站收发信台(BTS)、基站控制器(BSC)或服务GPRS支撑节点(SGSN)中。

上面已经描述了本发明解决方案的示范性实施例。自然，本发明的原则可以在权利要求书规定的范围框架内修改，例如，仔细修改应用的实现和范围。因此，本发明并不限制在GPRS中，本发明的概念也可以适用于具有分组数据传输的其它通信系统。

关于定时器值的信息可以在上述信道和消息中发送，或者也可以通过一些其它控制信道、例如GSM系统的SACCH(慢关联控制信道)、以信令消息的形式发送；同样，也可能存在传送相应信息的许多其它信令。特别是，不管当前是否存在有效周期，SACCH或兼容控制信道的应用将能在任何时候都发送这样的信息。同样，作为例子，给出了发送消息字段的定时器参数；它可以适用于许多其它发送信息的方式。

无论如何，本发明不限于传送语音数据，它能适用于可以发送具有被动和有效周期的任何数据流的分组无线电业务中。基于TCP的应用，例如，基于电子邮件下载的IMAP或SMTP，就是一个例子，其中，在会话期间，借助于会话的设置可以发送许多短的分组和用于控制目的。

引用文档：

[1]数字蜂窝式通信系统(阶段2+)；通用分组无线电业务(GPRS)；移动台(MS)-基站系统(BSS)接口；无线链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)协议(GMS 04.60版本6.1.0)；欧洲电信标准研究所；

[2]最终专利申请FI 982577，它与美国专利申请09/447988和欧洲专利申请99308864.0对应。

Claims (12)

1.一种用于通过建立关于电信系统的分组无线电业务的连接来传输数据流的方法，所述连接构成分组数据信道，其中，数据流包括至少一个有效数据传输周期，并且在一个有效数据传输周期之后，将所述连接维持一段预定的时间周期，此后，除非在所述预定的时间周期终止之前开始一个新的有效周期、否则所述连接被释放，其特征在于：所述预定的时间周期的长度由所述电信系统根据所需的所述连接的业务质量值来确定。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述时间周期的长度还根据所述连接的通信类型来确定。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述时间周期的长度还根据网络或小区中的瞬间通信活动来确定。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述无线电业务为GPRS。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当一个被动数据传输周期跟随一个有效数据传输周期时，网络分配一些能够分配的传输许可给分组数据信道上的其它临时块流。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当为一个以上的对延迟敏感的数据的连接分配同一个分组数据信道时，所有这些连接都具有被动周期，并且当第一个连接变化到有效传输周期时，第二个连接被重新分配到另一个分组数据信道。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当释放分组数据传输的第一个方向上的临时块流时，相反的数据传送方向上的临时块流至少被维持一段预定的时间。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：将关于所述待传输的分组数据是否为对延迟敏感的通知所述网络。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述移动台发送所述时间周期的初始值，而网络根据所述初始值确定所述时间周期的长度。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述时间周期的长度与上行链路的数据传输有关。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述时间周期的长度与下行链路的数据传输有关。

12.一种用于通过建立关于分组无线电业务的连接来发送数据流的电信系统，其中，所述数据流包括至少一个有效数据传输周期，所述电信系统包括用于在一个有效数据传输周期之后将所述连接维持一段预定时间的维持装置以及用于在所述预定的时间周期过去之后、除非开始一个新的有效周期、否则释放所述连接的释放装置，其特征在于：

所述电信系统还包括用于根据所需的所述连接的业务质量值来确定所述预定的时间周期的长度并且向所述维持装置和/或释放装置通知所述预定的时间周期的确定装置。

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