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CN1328756A - 用于传送分组无线电业务中的信息的方法和装置 - Google Patents

用于传送分组无线电业务中的信息的方法和装置 Download PDF

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CN1328756A
CN1328756A CN99813827A CN99813827A CN1328756A CN 1328756 A CN1328756 A CN 1328756A CN 99813827 A CN99813827 A CN 99813827A CN 99813827 A CN99813827 A CN 99813827A CN 1328756 A CN1328756 A CN 1328756A
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Abstract

本发明通常涉及传送分组无线电业务中的信息的方法和装置。特别本发明适用于在移动电信系统中传送迟延敏感的数据,诸如语音和视频数据。本发明的一个目的是提供一个解决方案,其中分组无线电业务的物理连接在会话的被动周期期间也保持预留,但是相同的物理资源仍然可以在多用户之间共享。本发明的一个基本想法是在激活的周期的末尾通知该网络有关被动周期是否接着激活的周期或者是否可以释放该连接。当在被动周期之后一个激活的周期开始时,该连接最好再次保留该分组数据信道,和可能的该信道的其它用户分配到其它信道。

Description

用于传送分组无线电业务中的 信息的方法和装置
本发明通常涉及传送分组无线电业务中的信息的方法和装置。特别本发明适用于在移动电信系统中传送迟延敏感的数据，诸如语音和视频数据。
名称“移动电信系统”通常是指当移动站的用户在该系统的服务区域中移动时允许在移动站(MS)和该系统的固定的部分之间无线通信连接的任何电信系统。典型的移动通信系统是一个公共陆地移动网络(PLMN)。在本专利申请的提交时间使用中的大多数的移动电信系统属于这种系统的第二代，熟知的例子是GSM系统(全球移动通信系统)。但是，本发明也适用于移动电信系统的下一代或者第三代，诸如当前标准化的通常所说的UMTS(通用的移动电信系统)。
在过去几年因特网实时业务已经获得普及。IP(网际协议)电话和不同数据流应用在因特网中已经是常见的。而且预期对于无线接入这些实时业务的需要仍然会增加。诸如GPRS(一般的分组无线电业务)之类的分组交换无线网络是设计用于经济有效地提供例如因特网业务的数据业务。在GPRS中，信道不是连续地专用于一个用户，而是多个用户之间共享的。这有助于有效率地数据多路复用。但是，GPRS原来不是设计用于传输延迟敏感的实时数据，例如IP电话会话。由于这个原因，GPRS包含各种技术的解决方案，它不满足由实时业务量设置的要求。在下面正文中，名称“延迟敏感的数据”被用于应该在实时基础上传送的数据流，并且可以具有被动周期(passive periods)，在该周期期间中止该数据流。
为了更好的理解现有技术解决方案的问题和本发明的想法，首先简短地描述第三代数字蜂窝无线系统的结构，然后更详细地描述GPRS。
图1a表示未来的蜂窝无线系统的版本，与已知的GSM系统比较它不是完全新的，但是它包括已知的单元和完全新的单元两者。该终端连接到无线电接入网络RAN，无线电接入网络RAN包括该基站和该基站控制器。蜂窝无线系统的核心网络包括移动业务交换中心(MSC)，其它网络单元(在GSM中，例如SGSN和GGSN，即服务GPRS支持节点和网关GPRS支持节点，在此GPRS代表一般的分组无线电业务)和相关的传输系统。例如根据从GSM开发的GSM+技术规范，该核心网络还可以提供新业务。
在图1a中，蜂窝无线系统10的核心网络包括一个GSM+核心网络11，它具有链接到它的三个并行无线电接入网络。那些网络中，网络12和13是UMTS无线电接入网络而网络14是GSM+无线电接入网络。上面的UMIS无线电接入网络12例如是一个商用的无线电接入网络，由提供移动业务的通信经营者拥有，它同样地服务所述通信经营者的所有的用户。下面的UMTS无线电接入网络13例如是专用的和例如由一个公司拥有的所述无线电接入网络，工作在一个公司的房屋中。典型地专用无线电接入网络13的网孔是毫微和/或者微微网孔，其中仅仅所述公司的员工的终端可以工作。所有的三个无线电接入网络可以具有提供不同类型业务的不同规模的网孔。另外，所有的三个无线电接入网络12、13和14的网孔可能完全或者部分地重叠。在给出时间量使用的比特率其中取决于无线电路径条件、使用的业务的特性、蜂窝系统的区域的整体容量和其它用户需要的容量。上面提到的新类型的无线电接入网络称为一般的无线电接入网络(GRAN)。这种网络可以与不同类型的固定的核心网络CN并且特别可以与GSM系统的GPRS网络共同工作。一般的无线电接入网络(GRAN)可以定义为一组基站(BS)和无线电网络控制器(RNC)，它们能够使用信令消息彼此通信。
图1b表示一般的分组无线电业务(GPRS)的结构。该GPRS是新业务，当前基于GSM系统但是应该是未来通用的。该GPRS是在ETSI(欧洲的通信标准学会)的GSM阶段2+和UMTS的标准化工作的目标之一。该GPRS工作环境包括一个或者多个子网络服务区域，它是通过GPRS干线网互连。子网络包括许多的分组数据业务节点(SN)，在这种应用中它称为服务GPRS支持节点(SGSN)153，每个服务GPRS支持节点以这样的方式连接到移动电信系统(典型地通过一个交互工作单元连接到基站)，它可以通过几个基站152即网孔为移动数据终端151提供分组业务。中间的移动通信网络提供支持节点和移动数据终端151之间的分组交换数据传输。不同的子网络又通过GPRS网关支持节点GGSN 154连接到外部的数据网络，例如连接到公用数据网(PDN)155。因此该GPRS业务允许在移动电信系统的适当的部分起接入网络的作用时，移动数据终端和外部的数据网络之间提供分组数据传输。
为了接入该GPRS业务，首先移动站应该通过执行GPRS连接使得该网络知道它的存在。这个操作建立该移动站和SGSN之间的逻辑链路，并且使得移动站对于SMS(短消息业务是)158,159通过GPRS是可用的，通过SGSN寻呼和通知输入GPRS数据。更具体地，在该移动站连接到GPRS网络时，即在GPRS连接过程中，SGSN建立一个移动性管理范围(MM范围)。而且该用户的鉴别是在GPRS连接过程中由SGSN执行的。为了发送和接收GPRS数据，MS应该通过请求PDP激活过程(分组数据协议)激活要使用的分组数据地址。这个操作使得该移动站在相应的GGSN知道，和可以开始与外部的数据网络交互工作。更具体地，在该移动站和GGSN与SGSN中建立PDP范围。分组数据协议范围定义不同的数据传输参数，诸如PDP类别(例如X.25或者IP)，PDP地址(例如X.121地址)，服务质量(QoS)和NSAPI网络业务接入点标识符)。MS激活具有特定消息的PDP范围，激活PDP范围请求，其中它给出关于TLLI、PDP类别、PDP地址、要求的QoS和NSAPI信息，和任选地给出接入点名字(APN)。
图1还表示下列的GSM功能块：移动交换中心(MSC)/访问者位置寄存器(VLR)160，归属位置寄存器(HLR)157和设备标号寄存器(EIR)161。GPRS系统通常也连接到其它公共陆地移动网络(PLMN)156。
根据OSI(开放系统接口)模型，通常将应用数字数据传输协议的功能描述为堆栈，在此准确地定义堆栈不同的层的任务以及层之间的数据传输。在GSM系统阶段2+，在这个专利申请中作为数字无线的数据传输系统的例子，存在定义的五个操作层。
在图2中示出了协议层之间的关系。移动站MS和该基站子系统之间的最低的协议层是层1(LI)200,201，它对应于物理无线电连接。在它之上，放置相应于规则的OSI模型的层2和3的实体，其中最低的层是无线电链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)层202,203；在它的顶部是逻辑链路控制(LLC)层204,205；和高层是无线电资源控制(RRC)层206,207。在一般的无线电接入网络的该基站子系统UTRA BSS和位于核心网络中的交互工作单元/核心网络IWU/CN之间，假设加上一个所谓的Iu接口，在此相应于上面描述的从LI到LLC的各层是OSI模型的层LI和L2(在附图中的方框208和209)，和相应于上面描述的RRC层的层是OSI模型的层L3(在附图中的方框210和211)。
移动站MS必须包括一个较高级的控制协议212和对于服务较高级应用的协议213，前者与RRC层206通信，以便实现控制连接到数据传输连接的功能，并且后者直接地与LLC层204通信，以便发送直接服务于该用户的这种数据(例如数字编码的语音)。在GSM系统的移动站中，方框212和213包括在上面提到的MM层中。
在GPRS中，建立在分组数据信道传送数据分组的临时的数据块流(TBF)。TBF是由两个无线电资源(RR)对等层实体使用的一个物理连接以便支持在分组数据物理信道上单方向的传送逻辑链路控制(LLC)分组数据单元(PDU)。当没有数据发送时TBF正常地总是释放。这在语音业务中的一个问题，因为在有源的周期中间存在寂静周期。
在这些无声的或者“被动”周期期间，没有数据传送并且因此TBF被释放。TBF建立过程可能太长，以便在激活的周期继续时建立足够快。
接下来更详细地描述在当前的GSM阶段2+技术规范的GPRS中资源分配的一个例子。
在GSM阶段2+，上行链路资源分配当前规定如下。移动站(MS)通过发送分组信道请求消息给该网络请求上行链路无线电资源。为请求信息规定不同的接入类型值。对于数据传送规定了‘一个阶段接入’、‘两个阶段接入’和‘短的接入’的接入类型值。使用‘短的接入’的接入类型值，MS可以请求该无线电资源仅仅传送给很少的RLC数据块，因此对于传送连续数据流是不适用的。
在网络接收指示一个阶段接入的分组信道请求消息时，它可能在一个或者几个分组数据信道(PDCH)上分配无线电资源。该分配是基于包括在该请求消息中的信息。下列表表示分组信道请求消息的11比特消息内容的一个例子：
    比特
    1110987654321     分组信道接入
    0 m m m m m p p r r r     一个阶段接入请求
    100n n n pp r r r     短接入请求
    110000 p p r r r     两个阶段接入请求
    110001 r r r r r     寻呼响应
    110010 r r r r r r r r     网孔更新
    110011 r r r r r     移动性管理过程
    110100 r r r r r     测量报告
    所有其它的     保留
指示一个阶段接入的11比特分组信道请求消息具有描述该移动站的多时隙类的一个5比特的字段，指示请求优先级的一个两比特的字段和描述随机的基准(随机的移动站识别信息)的一个三比特的字段。
下列表表示分组信道请求消息的8比特消息内容的一个例子：
    比特
    87654321     分组信道接入
    1m m m m m r r     一个阶段接入请求
    00n n n r r r     短接入请求
    01000 r r r     两个阶段接入请求
    0100 1r r r     寻呼响应
    01010 r r r     网孔更新
    01011 r r r     移动性管理过程
    01100 r r r     测量报告
    所有其它的     保留
指示一个阶段接入的8比特分组信道请求消息具有描述移动站的多时隙类的5比特的字段和描述随机的基准的一个两比特的字段。有关分配的无线电资源的信息以分组上行链路指配消息发送给该移动站。
在网络接收指示两阶段接入的分组信道请求消息时，它可能在一个分组数据信道上分配有限的无线电资源。将该分配的无线电资源以分组上行链路指配消息发送给该移动站。在这之后该移动站使用该分配的无线电资源发送一个分组资源请求消息给该网络。该消息更正确地定义该请求的无线电资源，例如请求的带宽和优先级，以及移动站的无线电能力。基于在分组资源请求消息中接收的信息，该网络可以分配一个或者几个分组数据信道给TBF并利用分组上行链路指配消息通知该分配的无线电资源给该移动站。
在上面，作为一个例子，资源的请求是使用GPRS控制信道进行的。如果该网孔不包括GPRS控制信道(即使它支持GPRS)时，还有其它请求资源的方式。在这个情况下，该资源请求可使用GSM控制信道进行。
在现有技术上行链路无线电资源分配中，可能出现下列问题：
如果优先级字段包括在分组信道请求中和分组资源请求的请求消息不明白地定义延迟敏感的实时业务，则该网络可能不能够为MS提供需要的无线电资源。因此，例如使用GPRS传送语音可能不会达到足够的质量。
缺省的RLC模式是在一个阶段接入中的一个公认的模式。由于实时业务将使用非公认的RLC模式，应该使用两个阶段接入。使用两个阶段接入，附加的无线电资源请求信息可以给予该网络。但是，两个阶段接入导致对信道分配过程的附加的延迟，因为该移动站必须发送两个请求消息而不是一个请求消息给该网络。不管附加的无线电资源请求信息，它不担保该网络能够提供传送延迟敏感的实时业务的移动站需要的无线电资源。
在分配上行链路传送的无线电资源时，下行链线路无线电资源不能同时地分配，因为没有下行链路是不能建立下行链线路临时的数据块流。因此，当移动站接收下行链分组时路，该网络不能分配用于传送该分组的无线电资源。
当前下行链路无线电资源分配规定如下：当该网络接收用于移动站的数据时，它没有分配的无线电资源和它的网孔位置是已知的，该网络通过发送分组下行链路指配消息给该移动站，在一个或者几个分组数据信道上分配无线电资源。当该移动站接收指配消息时，它开始倾听分配的分组数据信道用于无线电链路控制(RLC)数据块。
在下行链路无线电资源分配中，可能出现下列问题：
如果附加到数据(来自SGSN)的信息不明白地定义延迟敏感的实时业务，该网络可能不能够提供需要的下行链路无线电资源用于该MS。
而且如果需要传送延迟敏感的实时业务到下行链路和上行链路的两方向，则仅仅当该网络分配发送许可给该移动站时，移动站才可以请求上行链路无线电资源。这可能引起可变数量的时间延迟，例如几秒。
在分配下行链路传送的无线电资源时，上行链路无线电资源不能同时地分配，因为没有上行链路分组是不能建立上行链路临时的数据块流的。因此，移动站请求上行链路无线电资源但是该网络不能分配该请求的无线电资源。
当前上行链路无线电资源解除分配规定如下：每个上行链路RLC数据块包括一个递减计数值(CV)字段。在[1]中规定：当移动站具有比剩下要发送给该网络的BS_CV_MAX(广播参数)RLG数据块更多时，CV应该是15。否则该移动站对网络指示具有CV字段的剩余RLC数据块的数量。最后的RLC数据块应该发送给具有CV值设置为‘0’的网络。技术规范[1]还定义：一旦移动站已经发送了CV值而不是‘15’，它不应该询问任何新的RLC数据块含意，该新的RLC数据块不应该在进行的TBF期间发送。一旦该网络接收具有CV字段设置为‘0’的RLC数据块，开始TBF释放过程。
在上行链路无线电资源解除分配中，可能出现下列问题：
如果根据当前的GPRS规则，延迟敏感的实时数据经过无线电接口传送，该移动站必须每个会话建立几个TBF，因为在该被动周期，移动站没有发送给该网络的RLC数据块，因此CV值‘0’终止上行链路TBF。因为TBF建立过程需要时间，延迟敏感的业务不能以好的质量发送。而且，不担保当移动站请求上行链路无线电资源时总是可得到的空闲的无线电资源。
当前下行链路无线电资源解除分配规定如下：每个下行链路RLC数据块包括在RLC标题中的最后阻塞指示符(FBI)字段。技术规范[1]定义：该网络通过设置FBI字段为‘1’给移动站指示释放下行链路TBF。当它没有发送给移动站的更多的RLC数据块时，该网络设置FBI字段为‘1’。
在接收具有FBI字段设置为‘1’的RLC数据块之后，该移动站应该对该网络确认它已经收到FBI信息。当该网络接收该确认消息时，释放该TBF。
在下行链路无线电资源解除分配中，可能出现下列问题：
根据当前的GPRS规则，如果延迟敏感的实时业务经过无线电接口传送，该网络必须每个会话建立几个TBF，因为在该被动周期，该网络没有发送给该移动站的RLC数据块，因此FBI值‘1’终止下行链路TBF。而且，不担保当网络尝试分配下行链路无线电资源时总是可得到空闲的无线电资源。
问题还发生在分配上行链路和下行链路发送许可中：
如果延迟敏感的实时数据业务是在分组数据信道(PDCH)上传送，它不担保：为了传送该数据给予适当的发送许可，因为当前的网络可能不是已经明确的知道有关传送的延迟敏感的数据。
现有技术的技术规范的另外问题是有关该网络独立地分配上行链路和下行链路方向的传输许可的特性，即控制随后哪个移动站接收数据和随后哪个移动站可能传送数据。但是，诸如语音的延迟敏感数据具有严格的延迟要求。因此，不论何时延迟敏感数据用户具有某事发送，它必须能够那么做，以便保持可接受的业务等级。如果一个以上的用户分配给相同的分组数据信道，可能在一些点两个或者更多的用户同时地需要发送，和仅仅一个用户可能在该信道上被服务。在语音会话中连接时间的大部分是无声的。因此在对于一个分组数据信道，统计上多路复用一个以上语音用户是可能的。但是，GPRS信道保留系统不能详尽的足够支持这个需要。因此仅仅延迟敏感的数据传送的一个用户可能被分配用于一个分组数据信道，它意味着使用信道容量不是最佳的。
当该网络注意到移动站要在上行链路方向发送延迟敏感的数据时，该网络给该移动站保留与请求的同样多的上行链路资源。这自然地要求该网络具有可得到的请求资源。这可能意味着该分组数据信道是暂时专用于在上行链路方向的单个移动站。在上行链路延迟敏感的数据传送中的被动周期期间，该网络可能为另一个移动站分配分配信道的上行链路发送许可。因为该移动站传送延迟敏感的数据保留分组数据信道的上行链路容量，分配相同的分组数据信道的其它移动站不能分配发送许可以便找出在上行链路方向它们是否有数据递送。而且，如果分配给相同的分组数据信道的一个以上移动站将需要同时发送延迟敏感的数据，仅仅可服务一个移动站。因此强制该网络根据分组数据信道的数量限制移动站传送延迟敏感的数据的数量，以便提供可接受的服务质量。
因此本发明的一个目的是提供对现有技术问题提供解决方案的一种方法和装置。特别地，本发明的一个目的是提供一个解决方案，其中分组无线电业务的物理连接在会话的被动周期也保持预留，相同的物理资源可能仍然在多用户之间共享。
通过提供一个程序完成了本发明的目的，其中当在移动站和网络之间存在被动传送周期时，TBF也可以保持起作用。该程序支持延迟敏感的业务，同时有效地使用无线电资源。
本发明的一个想法是在激活的周期的末尾通知该网络有关被动周期是否接着激活的周期或者是否可以释放该连接。还可以该网络有关该分组数据信道是否可以分配给其它临时的数据块流。在激活的周期期间在该分组数据信道上或者在任何时候在控制信道上可以传送该信息。在该分组数据信道上，该信息例如可以以数据块的MAC标题字段传送。作为选择可使用分开的信令消息。利用这个信息，可能保持可得到的建立的临时的数据块流，即使没有要发送的数据。当在被动周期之后一个激活的周期开始时，该连接再次使用建立的TBF开始，并且分组数据信道的可能的其它用户可以分配给其它信道。
除了在移动站和该网络之间传送关于被动周期是否接着激活的周期或者是否该连接可以释放的信息之外，还有一个替代的方法：该网络可以使用用于确定被动周期是否接着激活的周期或者该连接是否可以释放的定时器功能。在这个替代的方法中，当无效的数据传送的预定的时间已经通过时，释放该TBF。
还利用分配几个延迟敏感的数据流给相同的分组数据频道的构思完成本发明的目的。在上行链路信道上，在一个移动站开始发送之后，其它移动站可以立即重新分配给其它信道或者一个传输许可可以周期地分配给该移动站，因此该移动站可以指示它们的意愿以便传送。在下行链路信道上，在一个移动站开始发送之后，其它移动站也可以立即重新分配给其它信道或者可以不传送该数据直到另一个移动站开始在相同的信道接收数据为止。
还利用通知该网络关于还需要在相反的数据传送方向分配一个TBF的构思完成本发明的目的。例如，当分配上行链路TBF时，也分配下行链路TBF，即使此刻没有下行链路数据要传送。这个信息可以作为一个分开的信息单元在信令消息中传送或者在另一个目的的信息单元中传送。当该数据是延迟敏感的，临时的数据流还可以在两个数据传送方向自动地分配(例如在连接建立阶段)。
还利用通知该网络关于传送的数据是否为延迟敏感的构思完成本发明的目的。这个信息例如可以在服务质量轮廓信息单元中包括的优先级字段中给予该网络。
本发明提供比现有技术的方法的重要的优点。利用本发明可能非常有效地使用该分组信道资源。仍然，是否该网络的总容量是足够的，可能避免当被动数据传送周期结束时没有可得到的信道的危险。
根据本发明通过创建关于电信系统的分组无线电业务连接用于传送数据流的方法的特征在于：在移动站和该网络之间传送关于在激活的数据传送周期之后是否开始被动周期或者是否允许连接释放的信息，其中该数据流至少包括一个激活的数据传送周期。
本发明也适用于一个电信系统，通过创建分组无线电业务的连接用于传送数据流，其中该数据流至少包括一个激活的数据传送周期，具有特征装置，用于接收关于在激活的数据传送周期之后是否开始被动周期或者是否允许连接释放。
本发明也适用于移动站，通过创建关于分组无线电业务的连接用于传送数据流给蜂窝电信系统，其中该数据流至少包括一个激活的数据传送周期，包括用于传送关于在激活的数据传送周期之后是否开始被动周期或者是否允许连接释放的信息。
在从属权利要求中提供本发明的最佳实施例。
在下面利用附图更详细地描述本发明，其中：
图1说明现有技术的蜂窝通信系统，
图2说明现有技术的蜂窝通信系统的协议层次，
图3说明上行链路RLC数据块中的现有技术的MAC标题，
图4a说明在没有TBF释放指示的上行链路RLC数据块中的MAC标题，
图4b说明具有TBF释放指示的上行链路RLC数据块中的MAC标题，
图5说明上行链路RLC数据块传输的流程图，
图6说明用于接收上行链路RLC数据块的流程图，
图7说明用于下行链路RLC数据块传输的流程图，
图8说明用于下行链路RLC数据块接收的流程图，
图9说明延迟敏感的数据流的激活的和被动的周期的TDMA帧，和
图10说明根据本发明的移动站的方框图。
图1和2在上面的现有技术叙述中叙述了。在下面，使用GPRS系统中的一个实施例作为一个例子描述指示延迟敏感的数据和分配资源的第一原理。随后参考图3、4a和4b描述将释放信息放置到MAC标题中的例子。随后参考图5-9描述发明的方法的阶段.最后参考图10简短地描述根据本发明的移动站和蜂窝系统。
在上行链路资源分配中，移动站给该网络指示它要求用于延迟敏感的数据传送的无线电资源。该网络需要该信息以便为该移动站分配足够的无线电资源，提供请求的业务等级。可以通过下列方式之一给该网络提供信息，在此使用一些系统特定的消息种类作为不是意图限制本发明的适用性的例子：
-该移动站发送分组信道请求消息给该网络，和该消息具有用于延迟敏感的数据传送的特定的类型；
-信道请求叙述信息单元或者另一个相应的信息单元包括在分组资源请求消息中并且该信息单元包括指示该延迟敏感的数据是有要传送信息，或者；
-优先级字段或者其它字段包括在无线电资源请求消息中，诸如分组信道请求或者分组资源请求消息，它由移动站发送给该网络和该字段明白地识别该延迟敏感的数据是要传送的。
除了关于要求延迟敏感的数据传送的无线电资源的信息外，该无线电请求信息还可以包括下列附加的参数，该参数更精确地规定请求的资源；
-要求的分组数据信道的数量；
-关于该通信是单方向的或者双向的信息。这使得网络能够确定该移动站是否也要求下行链路资源。通过同时地保留下行链路资源与上行链路无线电资源，可能避免该移动站收到下行链路数据但是在那时该网络不能保留下行链路无线电资源的情形。
关于被动数据块周期的数量(N)的信息。如果该移动站没有要发送至该网络的数据，该网络可能给予随后的N上行链路发送许可给一些其它的移动站。移动站或者该网络可以定义这个参数的值或者它可能具有默认值。
作为分组信道请求消息的长度仅仅是11或者8比特，包括上面的参数到该消息中可能是困难的。因此当请求用于延迟敏感的数据传送的无线电资源时，可能最好使用两个阶段接入，如果请求的无线电资源的更准确的描述是必要的。
当使用一个阶段接入时也可能有用于该信道请求的默认值。例如，当为延迟敏感的数据传送的无线电资源请求一个分组数据信道时和仅仅可以保留上行链路无线电资源作为一个缺省值。如果需要保留几个分组数据信道，则可以通过一个附加的信令过程进行无线电资源的修改。
在下行链路资源分配中，当该网络需要发送数据给该移动站时，该移动站没有分配的下行链路无线电资源或者在上行链路TBF建立步骤期间当该移动站请求建立下行链路TBF时，该过程开始。该网络基于附加给该分组数据的信息分配足够的无线电资源。该信息包括一个指示，为延迟敏感的数据传送请求无线电资源，因此该网络可以分配足够的无线电资源以便提供请求的业务等级。例如，该数据的延迟灵敏度可以在包括在服务质量(QoS)轮廓中的信息单元中指示。数据传送的延迟灵敏度还可以在QoS轮廓的新字段中或者在附加给从该网络例如从SGSN发送到BSS的该数据的新的信息单元中指示。
另外下列参数可能包括在从该SGSN接收的信息中，以便更精确地描述请求的无线电资源：
-要求的分组数据信道的数量；
-关于该通信是单方向的或者双向的信息。这使得网络能够确定该移动站是否也要求上行链路无线电资源。通过同时地保留上行链路资源与上行链路无线电资源，可能避免移动站需要发送上行链路数据但是在那时该网络不能保留上行链路无线电资源的情形。
-关于被动数据块周期的数量(N)的信息。如果该移动站没有要发送至该网络的数据，该网络可能给予随后的N上行链路发送许可给一些其它的移动站。移动站或者该网络可以定义这个参数的值或者它可能具有默认值。
图3描述当前在[1]中规定的上行链路RLC数据块中现有技术MAC标题。在该标题中，有效负载类型字段指示包含在RLC/MAC数据块的剩余部分中的数据的类型。递减计数值字段CV由移动站发送允许网络计算当前的上行链路TBF剩余的RLC数据块的数量。这已经在上面讨论了。
停止指示器(Stall Indicator)(SI)比特指示移动站的RLC发送窗口是否可以前进，即RLC发送窗口不停止，或者它是否不能推进，即RLC发送窗口停止。移动站设置所有上行链路RLC数据块中的SI比特。RLC未确认模式SI应该总是设置为‘0’。
再试(R)比特指示在它的最新近的信道接入期间该移动站是否发送分组信道请求消息一次或者一个以上。
当根据本发明延迟敏感的数据从移动站发送到该网络时，RLC/MAC数据块可能包括指示RLC数据块是否是最后一个连接或者是否它不是最后一个连接。在这个文本中这个字段称为TBF释放(TR).如果RLC数据块是最后一个一个数据块，TR字段设置为值“1”，并且认为TBF是释放了。否则TR字段设置为“0”，则该网络认为TBF是打开的。TR字段例如可以代替停止指示器SI字段，因为当RLC工作在未确认的模式时，SI领域未使用。通过替代它的一部分，TR字段也可以包含在CV字段中。
当延迟敏感的数据发送到该网络时，RLC/MAC数据块包括关于该移动站是否有更多的RLC数据块要发送或者是否该网络可以给予到其它移动站的随后N个上行链路发送许可。这个信息也可以在RLC/MAC标题中提供给该网络并且在这个文本中该字段称为“CV”。CV字段可以替换现有技术的技术规范中的全部或者部分的CV字段。
当该移动站传送延迟敏感的数据给该网络和CV’≠0时，该网络翻译它，以使该移动站有更多的数据块发送和因此该网络也能够为相同的移动站分配随后的上行链路发送许可。当CV值设置为“0”时，该网络翻译它，以使在该时间第一移动站没有更多的RLC数据块发送并且因此该网络可以给出随后N个上行链路发送许可给一些其它的移动站。但是，为了保证第一移动站传送延迟敏感的数据不需要为上行链路发送许可等待太长时间，该网络在每个N数据块周期给予第一移动站一个上行链路发送周期。如果移动站有RLC数据块要发送，如上所述，在RLC数据块中该移动站包含TR和CV字段。如果在该时间该移动站没有数据要发送给该网络，该移动站可以省略上行链路许可或者它可以发送一个分组虚拟控制部件或者一个信令消息。
如果当没有数据要到该移动站和如果网络不能确定何时释放该下行链路TBF时，也保存下行链路临时的数据块流，该移动站应该告诉该网络何时下行链路TBF可以释放。这个可以通过在RLC/MAC数据块标题中引入一比特，该标题指示该网络是否释放上行链路和下行链路临时的数据块流二者。移动站还可以发送RLC/MAC控制信令消息给该网络，指示在上行链路临时的数据块流释放之前释放下行链路临时的数据块流。它还可能具有定时器功能，在预定的时间已经从下行链路数据的最新型的传输通过之后，定时器将释放下行链路临时的数据块流。该网络可以包含一个逻辑实体，它能够确定何时释放TBF。
图4a描述根据本发明在上行链路RLC数据块中的MAC标题的一个例子，不包括下行链路TBF释放指示。TBF释放(TR)指示传送延迟敏感的数据的移动站是否请求释放上行链路TBF。
图4b描述根据本发明的上行链路RLC数据块中的MAC标题的一个例子，包括在该标题的比特6中下行链路TBF释放指示。下行链路TBF释放指示传送延迟敏感的数据的移动站是否也请求释放下行链路TBF。如果使用的话，DTR字段可以在所有上行链路RLG数据块中，因此例如占用一个计数值CV字段比特。仅仅当CV字段设置为‘0’(实际上三个LSB)和TR字段设置为‘1’时，R字段实际上包括在MAC标题中，因此在正常操作中留下4比特用于CV’字段。
如上所述，根据本发明的参数可以包括在当前的上行链路RLG/MAC数据块中，或者可能定义新的RLC/MAC数据块。如果定义新建数据块，该有效负载类型可以用于识别方框数据块的类型。
图5表示用于从移动站给该网络发送RLC数据块的步骤的流程图500。作为例子给出MAC标题字段的下列参数；可以应用许多其它方式传送该信息。在步骤502中，移动站检查发送的RLC数据块是否为TBF的数据块中的最后一个数据块。如果是，该移动站设置参数CV’＝0和麦克的TR＝1，步骤504，和发送该数据块。参数TR＝1意味着TBF可以释放，步骤506。
如果在步骤502 RLC数据块不是TBF的最后一个TBF，在步骤510该移动站检查该RLC数据块是否为缓冲器中的最后一个一个数据块。如果是，在步骤512该移动站设置参数CV＝0和TR＝0并且发送该数据块。这个意味着该数据流开始一个被动周期，但是不释放TBF。如果该RLC数据块不是移动站的缓冲器中的最后一个数据块，在步骤520该参数设置CV＝不同于0和TR＝0，并且发送该数据块。CV值可以是该缓冲器中的剩余数据块的数量，如果该数量足够小以便在CV中表示。例如，CV可使用作为当前的技术规范(ETSI GSM 06.60)中的CV参数。
在前面的任何步骤发送数据块之后，在步骤530，缓冲器中有发送的数据块时，该操作从步骤500继续。
图6表示用于从移动站给该网络接收RLC数据块的步骤的流程图，600。在步骤602，该网络由接收的RLC数据块中检查TR参数的值。如果参数TR＝1，则在步骤604释放上行链路TBF。随后，在步骤606和608，下行链路TBF的释放取决于它是否请求。
如果在步骤602参数TR＝0，在步骤610，该网络接下来检查参数CV的值。如果CV＝0，这意味着在该数据流中有被动传送周期，并且在步骤612，本分组数据信道可以预定用于另一个移动站(其它移动站)。但是，如果参数CV不同于0，则在步骤620，该信道许可预定用于相同的移动站。
在前面步骤接收和处理该数据块之后，在步骤630，当有接收的新的数据块时，从步骤600继续该操作。
图7表示从该网络到移动站的RLC数据块传输的流程图700。在步骤702中，该网络检查发送的RLC数据块是否为TBF的数据块中的最后一个数据块。如果是，该移动站设置该参数最后的阻塞指示符FBI＝1。在步骤710，它还设置有效的相关的保留数据块周期(RRBP)字段，并且在步骤720发送该数据块。参数FBI＝1意味着当前的数据块是临时的数据块字段中的最后一个RLC数据块，因此TBF可以释放。RRBP字段的分配意味着分配上行链路发送数据块用于接收移动站，因此该移动站可以发送控制消息给该网络。
如果在步骤702，RLC数据块不是最后一个TBF，在步骤704该网络设置参数FBI＝0。这个意味着该数据流可能开始或者可能不可能不开始被动周期，但是不释放TBF。如果需要，在步骤704该网络还设置有效的RRBP。
在这之后，在步骤720该网络发送该数据块。在前面的任何步骤发送数据块之后，在步骤730，当缓冲器中有发送的数据块时，从步骤700继续该操作。
图8表示用于从该网络到一个移动站接收RLC数据块的步骤的流程图600。在步骤602，该移动站从接收的RLC数据块中检查FBI参数的值。如果参数FBI＝1，在步骤810开始下行链路TBF释放过程。如果在步骤802参数FBI≠1，在步骤830该移动站继续当前TBF的接收过程。
图9表示接连的TDMA帧，其中时隙5被用于分组数据信道。在TDMA帧900和902中，分组数据频道分配用于延迟敏感的数据传送的激活连接。由于激活的周期变为被动(无声的)周期，该网络在帧904中分配一个发送许可给第二连接。在被动周期期间帧904-912，在帧908该网络还周期地分配发送许可给第一连接的移动站用于信道请求。由于再次开始激活的周期，在帧914、916，用于上行链路数据传送的许可可能恢复给第一连接。如果第二连接也是传送延迟敏感的数据，则在被动周期的开始或者末尾，连接之一可以重新分配给另一个分组数据信道。
当相同的分组数据信道分配用于几个被动连接时，当他们之一开始发送时，所有的其它延迟敏感的用户可能重新分配到其它分组数据信道。作为选择它们可以等待在相同的分组数据信道上的上行线路传输许可。在实践中再分配可以通过发送信令消息执行，诸如发送包含新的分组数据信道分配的分组上行链路分配给重新分配的每个移动站。另一个替代的方法是发送单个信令消息，诸如包含新的分组数据信道分配的分组再分配给重新分配的所有/一些移动站。仅仅使用一个信令消息留下更多的空闲的无线电容量用于其它目的。
当该网络接收用于移动站的延迟敏感的数据时，该网络保留与需要的同样多下行链路分组数据信道容量给该移动站。这自然地要求该网络具有可得到的需要的资源。这可能意味着该分组数据信道是暂时专用于在下行链路方向的单个移动站。在下行链路延迟敏感的数据传送中的被动周期期间，该网络可以分配下行链路传输许可给其它移动站，因此该网络可以发送数据给其它移动站，为了防止该网络同时地在相同的分组信道上接收到一个以上移动站的延迟敏感的数据并且因此必须除了一个以外全部阻塞的情形，该网络可能使用延迟敏感的数据传送分配其它移动站到其它分组数据信道。该分配可使用下列机制进行：
早期的下行链路分配：当该网络接收用于移动站的延迟敏感的数据时，它重新分配驻留在相同的分组数据信道上的其它延迟敏感的数据用户。延迟感觉迟钝的数据用户可以重新分配到其它分组数据频道或者作为选择它们等待在相同的分组数据信道上的传输许可。该网络发送一个信令消息，诸如包含新的分组数据信道分配的分组下行链路分配给重新分配的所有/一些移动站。
后来的下行链路分配：当该网络接收用于移动站的延迟敏感的数据时，它不立即重新分配驻留在相同的分组数据信道上的其它移动站。仅仅当该网络接收用于移动站的延迟敏感的数据和该网络已经在相同的分组数据信道上传送延迟敏感的数据给其它的移动站时，该网络才分配新的分组数据信道给该移动站。例如通过发送分组下行链路分配信令消息给该移动站来分配新的分组数据信道。
该网络应该控制延迟敏感的数据不需要为下行链路传输许可排队太长。该网络还应该控制有关其它移动站的另一个临时的数据块流的信令消息不过分的占用该分组数据信道。这可以对延迟敏感的数据传送与其它临时的数据块流的信令消息相比给予相同的或者较高优先级实现。
当该网络暂时没有要发送的延迟敏感的数据时，在发送最后一个缓冲的RLC数据块之后，它保存临时的数据块流并且不设置FBI字段为值“1”。当释放该TBF时，该移动站控制下行链路TBF的终端或者该网络可以包含它能够确定的一个逻辑实体。
图10表示根据本发明的移动站100的方框图。该移动站包括一个天线101，用于从基站接收射频信号。接收的RF信号以开关102引导至RF接收机111，其中放大和数字变换RF信号。随后在方框112中检测和解调该信号。解调器的类型取决于系统无线电接口。它可以包括一个QAM解调器/或一个RAKE组合器。在方框113进行解密和解交错。在这之后，根据信号类型(语音/数据)处理该信号。接收的分组数据可以以扬声器声变换，或者接收的分组数据可以链接到一个单独的设备，诸如视频监视器。控制单元103根据存储到存储器104的程序控制接收机方框。
在信号的传输中，控制单元根据信号的类型控制信号处理方框133。方框121进一步进行对该信号加密和交错。在方框122中从编码的数据中形成脉冲串。在方框123中还调制和放大该脉冲串。RF信号通过开关102引导到天线101以便传输。处理和传送数据块也由该控制单元控制。特别该控制单元以这样的方式控制传送数据块：根据本发明编码和发送RLC数据块的MAC标题参数。而且信道选择以这样的方式由该控制单元控制：根据本发明使用分配的分组数据信道。
一般地，在电信设备中信息的处理是在以微处理器形式的处理容量的装置中和在存储器电路形式的存储器中进行的。这种装置从移动站和固定网路单元的技术中是已知的。为了根据本发明变换已知的电信设备为一个电信设备，需要存储入存储器装置中一组机器可读的指令，命令微处理器执行上述操作。包括和存储这种指令到存储器涉及已知技术，当与本专利申请的教导组合时它是本领域技术人员的能力之内的。在网络侧，根据本发明特性例如可以在分组控制单元PCU中实现，该分组控制单元PCU例如为移动站分配上行链路和下行链路发送许可。分组控制单元例如可以位于基站收发信机BTS，基站控制器BCS或者服务GPRS支持节点SGSN中。
在上面，已经描述了根据本发明的解决方案的一个示例的实施例：根据本发明的原理可以在由权利要求定义的范围的框架之内自然地修改，例如通过实施方案和使用范围细节的修改。
关于下列数据传送周期的信息可以在分组数据信道上传送，或者它也可以在GSM系统的一些控制信道诸如SACCH(慢相关的控制信道)上的信令消息中传送。因此RLC数据块的MAC标题字段中的参数也仅仅给出作为例子；存在许多其它信令可能性用于传送相应的信息。特别使用SACCH或者可比较的控制信道允许在任何时间传输这种信息，与当前是否有激活的周期无关。
本发明不以任何方式限制传送语音数据，但是它可以应用在分组无线电业务中，传送具有被动和激活的周期的任何数据流。一个例子是视频数据传送，其中移动/改变视频图象要求激活的数据流和静止的视频图象周期，它将不要求数据传送用于图象更新。
引用的文件：
[1]数字蜂窝电信系统(阶段2+)；一般的分组无线电业务(GPRS)；移动站(MS)-基站系统(BSS)接口；无线电链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)协议(GSM 04.60版本6.1.0)；欧洲通信标准学会。

Claims (20)

1.通过在电信系统的分组无线电业务上创建连接来传送数据流的一种方法，所述连接构成一个分组数据信道，其中该数据流包括至少一个激活的数据传送周期，其特征在于：在移动站和该网络之间传送关于在激活的数据传送周期之后是否开始被动周期或者是否允许连接释放的信息。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述信息是在激活的数据传送周期期间传送的。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述信息是在分组数据信道上传送的。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于安排该数据流包括数据块，和所述信息是在数据块的标题中传送的。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于该无线电业务是GPRS和该标题是RLC数据块的MAC标题。
6.根据权利要求1的的方法，其特征在于它包括在该移动站和该网络之间创建控制连接的步骤，所述控制连接是与所述分组数据信道分开的和构成一个控制信道，其中所述信息在该控制信道上传送。
7.根据权利要求1-6的任何一个权利要求的方法，其特征在于当相同的分组数据信道分配用于延迟敏感的数据的一个以上的连接时，所有的这种连接具有被动周期，和当第一连接改变为激活传送周期时，第二连接重新分配给另一个分组数据信道。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于本质上在所述第一连接已经变成激活的之后所述第二连接立即重新分配给另一个分组数据信道。
9.根据权利要求7的方法，其特征在于当所述第二连接变成激活的时，所述第二连接重新分配给另一个分组数据信道。
10.根据前面的任何一个权利要求的方法，其特征在于当被动数据传送周期接着一个激活的数据传送周期时，该网络分配在分组数据信道上可以分配给其它临时的数据块流的许多的发送许可。
11.根据前面的任何一个权利要求的方法，其特征在于当分配用于分组数据传送的第一方向(上行链路/下行链路)的数据传送资源时，资源还分配用于相反的数据传送方向的分组数据传送。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于在相反的数据传送方向中的资源分配是以该移动站和该网络之间的消息初始化的。
13.根据前面的任何一个权利要求的方法，其特征在于当释放分组数据传送的第一方向(上行链路/下行链路)的临时的数据块流时，至少保持相反的数据传送方向的临时的数据块流一个预定的时间。
14.根据权利要求1-12的任何一个权利要求的方法，其特征在于下行链路临时的数据块流的释放在以该移动站和该网络之间的消息初始化的。
15.根据前面的任何一个权利要求的方法，其特征在于通知该网络关于传送的分组数据是否是延迟敏感的。
16.一种电信系统，通过创建分组无线电业务的连接用于传送数据流，其中该数据流至少包括一个激活的数据传送周期，其特征在于该蜂窝通信系统包括用于接收关于在激活的数据传送周期之后是否开始被动周期或者是否允许连接释放的信息的装置.
17.根据根据权利要求16的的电信系统，其特征在于该系统包括对相同的分组数据信道分配延迟敏感的数据的至少两个连接的装置，两个连接包括一个被动周期，和在第一连接变为激活的之后，用于重新分配第二连接给另一个分组数据信道的装置。
18.一种移动站，通过创建关于分组无线电业务的连接用于发送数据流给蜂窝电信系统，其中该数据流至少包括一个激活的数据发送周期，其特征在于该移动站包括用于发送关于在激活的数据发送周期之后是否开始被动周期或者是否允许连接释放的信息的装置。
19.根据权利要求18的移动站，其特征在于用于发送该信息的装置包括用于发送在GPRS的RLC数据块的MAC标题中的信息。
20.一种通过在电信系统的分组无线电业务上创建连接来发送数据流的方法，其中该数据流至少包括一个激活的数据传送周期，其特征在于在激活的数据传送周期之后该连接保持一个预定的时间，然后释放该连接。
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