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CN1839648A - 用于在无线系统中进行重新配置的方法和设备 - Google Patents

用于在无线系统中进行重新配置的方法和设备 Download PDF

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CN1839648A
CN1839648A CNA2003801104953A CN200380110495A CN1839648A CN 1839648 A CN1839648 A CN 1839648A CN A2003801104953 A CNA2003801104953 A CN A2003801104953A CN 200380110495 A CN200380110495 A CN 200380110495A CN 1839648 A CN1839648 A CN 1839648A
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阿里·若基南
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Nokia Oyj
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Abstract

一种用于在利用灵活第一层(FLO)的无线系统中进行重新配置的方法和设备。在提出的方案中，选择一种TFC(传输格式组合)并且将其预留(504)以专门用于信令使用。该TFC可以仅包含一个活跃传输信道并且总是利用相同的CRC和传输块大小，以便明确地定义信令的适当设置。考虑无线系统上行链路传送以及TFCI(传输格式组合标识符)的大小由于TFCS(传输格式组合集合)的重新配置(这也产生切换到新的专用基本物理子信道(DBPSCH)的需求)而改变的特殊情况，每当网络注意到移动台未切换到新的DBPSCH(518)，则它断定TFCS重新配置消息被丢失，并且继续使用现有的配置(520)。否则，采用新的配置(514)。

Description

用于在无线系统中进行重新配置的 方法和设备
技术领域
本发明总体上涉及通信系统。特别地，本发明关于GERAN(GSM/EDGE无线接入网)无线接入网络和其空中接口，其中利用了称为灵活的第一层(FLO)的特殊类型物理层。
背景技术
现代无线通信系统，例如GSM(移动通信全球系统)和UMTS(通用移动通信系统)被设想为在诸如基站和移动台(MS)的网元之间的空中接口上传送各种类型的数据。随着由于例如新的多媒体服务变得可获得而对传送容量的普遍需求的持续增长，已经开发了新的更有效的技术，以便最大限度地开发现有的资源。
技术报告3GPP 45.902[1]公开了灵活的第一层的概念，一种为GERAN提出的新型物理层。该概念的独创性在于直到呼叫建立，才指定包括例如信道编码和交织的物理层的配置这样一个事实。因此，能够平稳地处理对新服务的支持，而不必连同每次释放分别地指定新编码配置方案。
FLO概念的开发工作曾具有略显严格的要求。例如，FLO应该支持将并行数据流复用到基本物理子信道，并且通过支持不同的交织深度、不等差错保护/检测、降低的信道编码率粒度并且支持不同的(8PSK、GMSK等)调制来提供谱效率的优化。而且，该方案应该是符合未来考验的，并且应该将由无线协议栈引入的开销最小化。
根据GERAN版本5，MAC子层(对于FLO的层2)处理在逻辑信道(业务或控制)和在3GPP TS 45.002[2]中引入的基本物理子信道之间的映射
在UTRAN(UMTS无线接入网)中，MAC利用所谓的传输信道TrCH以通过空中接口传送具有给定QoS(服务质量)的数据流。由此，在呼叫建立时配置的多个传输信道可以在同一时刻是活动的，并且可以在物理层进行复用。
现在，通过采用FLO的思想，也可以在GERAN中利用前述的灵活的传输信道。因此，GERAN的物理层可以向MAC子层提供一个或多个传输信道。这些传输信道的每一个能够承载提供一定服务质量(QoS)的一个数据流。多个传输信道能够进行复用，并且在同一时刻、在同一基本物理子信道中进行发送。
传输信道的配置，即输入比特数、信道编码、交织等，被表示为一种传输格式(TF)。而且，多个不同的传输格式可以与单一的传输信道相关联。传输格式的配置完全由RAN(无线接入网)所控制，并且在呼叫建立时将其发送给MS。在接收端正确地解释TF是至关重要的，并且传输格式定义了所用的用于解码数据的配置。当配置传输格式时，RAN能够，例如，在多个预定义的CRC(循环冗余校验)长度和块长度之间进行选择。
在传输信道中，根据传输时间间隔(TTI)在MAC子层和物理层之间交换物理传输块(TB)。对于每个TTI，对传输格式进行选择，并且通过传输格式指示符(TFIN)表示该传输格式。换句话说，TFIN表达了在该特定的TTI期间该特定的TrCH上的该特定的传输块所使用的那种传输格式。当传输信道是非活跃时，选择具有传输块大小为零的传输格式(空传输格式)。
仅有有限数量的不同传输信道的传输格式的组合是被允许的。有效的组合被称为传输格式组合(TFC)。在基本物理子信道上的有效TFC的集合被称为传输格式组合集合(TFCS)。通过计算的传输格式组合(CTFC)来发送TFCS。
为了对接收的序列进行解码，接收机需要知道对于该无线分组的活跃TFC。在传输格式组合标识符(TFCI)字段中传送该信息。前述的字段基本上为层1的报头，并且具有与GSM中的借用比特(stealingbit)相同的作用。在TFCS中的每一个TFC被分配有一个唯一的TFCI值，并且一旦接收到无线分组，它是将由接收机解码的第一个元素。通过使用所解码的TFCI值，可以确定对于不同传输信道的传输格式，并且可以开始实际的解码。
在多时隙操作的情况下，对于每个基本物理子信道应该存在一个FLO实例。每个FLO实例由第3层独立地进行配置，并且作为结果获得其自身的TFCS。所分配的基本物理子信道的数目取决于MS的多时隙容量。
暂时地，计划将FLO的使用仅限于专用信道，因此保持26多帧结构，对于该结构SACCH应该被看做基于GERAN版本5的独立的逻辑信道。
在图1中形象化了如参考文献〔1〕中所述的传输格式和信道的概念，其中，通过FLO对例如编码语音进行传送。通过使用三种具有不同比特速率的不同的模式MODE 1、MODE 2、MODE 3和附加的舒适噪声产生模式CNG MODE对语音进行传递。在模式之内，语音比特已经例如根据其在语音重建阶段期间变化的重要性，被划分为由三个传输信道TrCHA 102、TrCHB 104和TrCHC 106所表示的三种不同的类别。在块内的数字表示以传输信道和编解码模式特定的方式所需的比特数，参见例如由图例108所指示的块，虽然在该示例中是任意的。因此，从该图中可以注意到，TrCHA包含了四种传输格式(0，60，40，30)，TrCHB包含三种传输格式(0，20，40)，并且TrCHC仅包含两种格式(0，20)。所得传输格式的组合TFC1-TFC4，也就是在不同的信道中可以在同一时刻活跃的传输格式，在图中被描述为虚线。所有这些有效组合构成了通过CTFC发送的TFCS。除了在适合的TFC选择中可应用的技术之外，在参考文献〔1〕中可以找到CTFC确定的示例。
图2中描述了在Iu模式的情况下FLO的协议体系结构，其中MAC层208将来自位于RLC层206的RLC实体的多个逻辑信道或者TBF(临时块流)之一映射到物理层210，所述RLC层206接收来自例如PDCP 204(分组数据汇聚协议)的数据并由RRC(无线资源控制器)202进行控制。在当前的规范〔1〕中，使用了逻辑信道，但逻辑信道未来可能将被临时块流的概念所代替。在参考文献〔3〕中更详细地描述了TBF的概念。专用信道(DCH)可以用于作为在上行方向或下行方向专用于一个MS的传输信道。已经引入了三种不同的DCH：CDCH(控制平面DCH)、UDCH(用户平面DCH)以及ADCH(关联的DCH)，其中的CDCH和UDCH用于RLC/MAC数据传输块的传送，而ADCH旨在用于RLC/MAC控制块的传送。移动台可以同时具有多个活跃的传输信道。
在图3中特别地关于FLO的第1层示出了FLO体系结构。在该版本中，已假设只有一步交织，即在一个基本物理子信道上的所有传输信道具有相同的交织深度。在参考文献〔1〕中公开了一种具有两步交织的可选的体系结构。通过循环冗余校验实现基本差错检测。将传输块输入到差错检测302，该差错检测302利用一个所选的多项生成器以便计算将附加到该块中的校验和。接着，将该称为码块的更新的块馈入卷积信道编码器304，该卷积信道编码器304向该码块引入附加冗余。在速率匹配306中，将编码块的比特进行重复或者打孔。因为块的尺寸可以变化，所以在传输信道中比特的数目也可以相应地波动。因此，比特应该进行重复或者打孔，以便按照对应子信道的实际分配比特速率保持整个的比特速率。速率匹配框306的输出被称为无线帧。传输信道复用308负责将来自从匹配框306接收的活跃传输信道TrCH(i)...TrCH(l)的无线帧复用到CCTrCH(编码复合传输信道)。在TFCI映射310中，为该CCTrCH构建TFCI。TFCI的大小取决于所需的TFC数目。应该最小化TFCI大小，以便避免经由空中接口的不必要的开销。例如，5比特的TFCI能够标识32个不同的传输格式的组合。如果还不够用，则将需要执行动态链接再配置。对TFCI(块)进行编码，并且然后在突发中与CCTrCH(其二者构成无线分组)进行交织312。在呼叫建立时配置所选择的交织技术。
RRC层，对于FLO的第3层，对业务信道的建立、重新配置和释放进行管理。在创建新的连接时，第3层向较低层指示各种的参数以便配置物理、MAC层和RLC层。参数包括对于每个传输信道设置的传输信道标识(TrCH Id)和传输格式，利用调制参数等通过CTFC设置的传输格式组合集合。此外，第3层提供传输信道特定参数，例如CRC大小、速率匹配参数、传输格式动态属性等。在上行方向和下行方向，该传输信道和传输格式组合集合是分别可配置的。
尽管FLO明显地为GERAN提供了诸多有利特征，但是在所提出的当前版本中，仍存在一些缺点。例如，如果TFCS重新配置消息在基站和MS之间传送但却被丢失，或者至少未能由接收方正确地解释，则后续的通信会由于例如在先前TFC和新TFC之间存在的可能的大小差异而受到威胁。考虑一种情形，其中由网络通知在最终被丢失的TFCS重新配置消息中的TFC的增加/删减，并且作为结果仅在发送者侧该TFCI的大小被改变(增加-＞大小增加，删减-＞大小减小)，则由于对于涉及的两个通信端TFCI具有不同的含义，因此无论网络还是MS都不再能够对接收的数据进行解释。如果远端方适当地接收了TFCS重新配置消息，但是在通信各端处采用了所指示的TFCS而没有进行同步，则类似的问题会出现。即使TFCI大小保持相同，旧的TFCI和刚接收到的TFCI之间的不同含义也会阻碍进行正确地通信，或者至少显著地扰乱了通信。
发明内容
本发明的目的在于缓解上述缺陷，并且提供装置以便于在利用FLO的通信链路的端点处的各实体之间保持可工作的信令连接，即使，在例如，连接的一端没有正确地接收到或者解释了TFCS重新配置的情况下，或者在由于缺乏在调动新的TFCS中的同步而使得其它数据传输连接至少临时地无法工作的情况下。该目的是通过使用一种方案来获得的，在该方案中专门为信令的使用选择并且预留一个TFC。该TFC可以例如，仅包含一个活跃的传输信道，并且总是利用相同的CRC(具有相同的类型/或者相同的大小)以及相同的传输块大小，以便为发送/接收信令信息明确地定义适当的设置。例如，出于简单的原因，对于信令TFC的TFCI可以被选择为0。
考虑由于重新配置TFCI大小发生变化的具体情况；如果，例如，网络向移动台发送了指示该变化的TFCS重新配置消息，则其还表示，一个由网络所命令的新的专用基本物理子信道(DBPSCH)(例如，在同一消息中)必须被用于利用该新配置进行进一步通信。但是，如果网络注意到移动台未切换到新的DBPSCH，则其断定重新配置消息可能丢失，继续使用现有(旧的)配置，并且例如向移动台重新发送所述重新配置消息。另一方面，如果移动台切换到新的DBPSCH，则网络合理确定地知晓，接收到了该重新配置消息并且对其正确地进行了解释。
下面讨论本发明产生的实用性，虽然TFCS重新配置消息仍可能会丢失、被错误地解释或者未进行同步而被采用，但是至少对于修正情况并且保持整个连接活跃而言至关重要的信令信息能够由于对于信令的普通专用静态TFC(和TFCI)而被基本正常地接收。此外，在TFCI大小发生变化的情况中前述DBPSCH监控启动了在接收端通过使用旧的配置/DBPSCH的数据接收。因此，传送的信息不会由于在各连接端之间使用的配置不匹配而被丢失。
根据本发明，一种在无线系统中执行的用于重新配置的方法，该无线系统利用灵活的第一层以通过其空中接口传送数据，其中指示承载数据流的传输信道的配置的多个传输格式包括在传输格式组合中，该传输格式组合属于指示在特定基本物理子信道中有效的传输格式组合的传输格式组合集合，并且其中一个具有特定传输格式组合标识符的传输格式组合被专门用于信令使用，所述方法具有以下步骤：
经由所述特定基本物理子信道向终端发送传输格式组合集合重新配置消息，所述传输格式组合集合重新配置消息指示该专门用于信令使用的具有该特定传输格式组合标识符的一个传输格式组合；从而
如果由该消息指示了传输格式组合标识符的大小所发生的变化，则检查涉及所述终端的参数值，并基于该检查
开始使用由该消息所指示的新配置，或者
继续使用现有配置。
在本发明的另一方面中，一种可在无线系统中操作的设备，该无线系统利用灵活的第一层以通过其空中接口传输数据，其中多个传输格式适用于指示承载数据流的传输信道的配置，且包括在传输格式组合中，并且该传输格式组合适用于属于指示在特定基本物理子信道中有效的传输格式组合的传输格式组合集合，该集合包括一个专门用于信令使用的具有传输格式组合标识符的传输格式组合，所述设备包括处理装置(602)和存储装置(604)，被配置为处理并且存储指令和数据；以及数据传输装置(608)，被配置为传送数据，所述设备被设置为：
经由所述特定基本物理子信道传送将递送到第二设备的传输格式组合集合重新配置消息，所述传输格式组合集合重新配置消息指示该专门用于信令使用的具有该传输格式组合标识符的一个传输格式组合；从而
如果由该消息指示了传输格式组合标识符的大小发生变化，则检查关于所述第二设备的参数值，并基于该检查
开始使用由该消息所指示的新配置，或者
继续使用现有配置。
术语“TFCS重新配置消息”是指直接包括TFCS设置或者其部分的消息，或者是指随一些其它的嵌于一个消息中的信息传送的对应信息，这种信息不是专门用于TFCS重新配置目的的。
术语“活跃传输信息”是指在TTI期间具有将被传送的数据比特的传输信道，也即具有其传输块大小大于零的传输格式的传输信道。
在本发明的一个实施例中，提出的用于重新配置的方法是由网元应用的。移动台甚至在具有不同TFCI大小的新TFCS(上行链路)配置已经由网元传送到它那里之后，利用当前TFCS来发送上行链路数据。当注意到移动台仍然保持在旧DBPSCH上时，网元使用旧配置对接收的分组进行解码，并且向现在对其正确地接收并且解码的移动台重新发送该配置消息。
从属权利要求公开了本发明的实施例。
附图说明
下面，将参考附图对本发明进行更详细的描述，其中：
图1公开了TFSC结构的可视化视图；
图2说明了GERAN Iu模式的FLO协议体系结构；
图3说明了FLO体系结构；
图4是本发明实施例的信令图；
图5公开了本发明方法的流程图；
图6公开了适用于利用本发明的设备的框图。
具体实施方式
已经结合与现有技术相关的描述对图1、2和3进行了讨论。
图4仅以示例方式公开了描述本发明实施例的情形的信令图，其中移动台402使用了在无线分组中的用于在上行链路方向向无线接入网(例如GERAN)404发送数据的当前TFCS，每个这样的分组包括一定传输格式的一个或者多个传输块(TB)，该传输格式构成当前TFCS的TFC，TFC在分组中由TFCI发送。移动台传送三个分组：具有TFCI 1的分组406、具有TFCI 2的分组408以及具有TFCI 3的分组410，所述分组包括多个传输块。网络404通过利用当前TFCS的TFCI正确地对分组进行接收并且解码。但是，由于一些传输格式组合的添加/删除，应对该TFCS配置进行更新。因此，网络404向移动台402传送TFCS重新配置信息412，该消息指示TFCI大小发生变化，由此需要由网络404所命令的新DBPSCH的调整。不幸的是，消息412因为无线路径中的干扰实际上没有到达其目的地。因此，移动台402通过利用旧的配置向网络404发送之后的具有TFCI 1的无线分组416。但是，由于移动台402没有切换到新的DBPSCH(通过监听新的DBPSCH网络能够对切换进行监控)，网络404断定TCFS重新配置消息412未能正确地由移动台402接收，并且对其418进行重新发送。此外，网络404设法通过使用旧的配置适当地解码分组416。移动台402接收到新配置数据，切换422到DBPSCH，并且根据新配置发送无线分组420。
为了避免其中TFCI的大小不得不发生变化的情况，可能将TFCI的大小固定到例如可允许的最大值，例如5比特。每当在所考虑的基本物理子信道中代表所有有效TFC所需的比特实际上较少时，这种方法从链路级性能的角度来说不是最优化的。
考虑另一种情形，其中TFCS重新配置信息412被丢失，但不需要改变TFCI的大小以及由此切换到新的DBSCH，则如果使用所建议的对于信令数据的静态TFC和TFCI基本原理的话，网络404仍然理解由移动台402在消息416中发送的信令信息。
以上原理不限于任何特定的传送方向或设备。它们既可以用于上行链路方向也可以用于下行链路方向，并且用于例如移动台和网元(例如，基站(BS)，基站控制器(BSC)或者它们的组合)中。
图5公开了在上行方向中本发明方法的流程图。在方法的起始502处，执行该方法的网络实体(例如，BS、BSC或者它们的组合)可以，例如，接收来自另一网络实体的新TFCS配置，该另一网络实体通过一定的连接而被采用。可选地，实体可以自己检测对于配置改变的需求，并且创建将进行调整的新TFCS配置。在阶段504中，根据前面提及的本发明的基本原理，由一定TFCI标识的并且专门为信令使用而分配的一个并且相同的TFC在新的TFCS中被再次重新分配以用于相同的目的。正如前面所描述的，信令TFC具有固定的特性，以便在即使连接的远端方未能适当地接收到TFCS配置消息时也能保证成功的信令传送。然后，在阶段506中，确定更新的TFCS配置的剩余部分。在阶段508中，构建TFCS重新配置消息，包括CTFC用于指示新的TFCS。接着，在阶段510中，向移动台传送TFCS重新配置消息。如果新配置512需要TFCI大小发生变化，则对表示例如在上行链路方向由移动台使用的DBPSCH中的变化的参数进行监控516。该移动台可以，例如，通过访问突发通知网络向新DBPSCH信道的切换。然后，可以将该参数自身认为是DBPSCH的变化或者仅是向网络隐含地表示相同信息的某个其它参数。如果通过网络实体518注意到DBPSCH的变化，则可以在阶段514中使用新的配置，正如在TFCI的大小未改变的情况中那样。否则，网络实体继续使用现有的旧配置520并且可以重新发送TFCS重新配置消息。该方法在阶段522结束，并且每当再次需要进行TFCS重新配置时，从步骤502重新开始。
图6描述了能够根据本发明处理并且传输数据的诸如网元(或者独立网元的组合)或者移动台的设备的基本部件的一种选择。除当代蜂窝电话之外，词语“移动台”还指能够进行无线通信的更复杂的多媒体终端、手持和膝上型电脑等。在一个或多个物理存储芯片之间划分的存储器604包括：例如以计算机程序/应用形式的必要的代码616，以及配置数据612(旧)和614(新)。需要处理单元602用于实际执行根据存储器604中存储的指令616的方法。显示器606和小键盘610是可选的部件，通常被用于向设备的用户提供必要的设备控制和数据可视化手段(用户界面)。需要数据传输装置608，例如固定的数据传送接口或无线收发机或者其二者，用于处理数据交换，例如，从其它设备接收配置数据以及向其它设备发送配置数据。用于执行所提出的方法的代码616能够在承载介质中进行存储或者递送，该承载介质例如软盘、CD或者存储卡。
本发明的范围基于以下的权利要求书。但是所用的设备、方法步骤、数据结构等可以根据当前的情况在相当大程度上发生变化，而仍然符合于本发明的基本思想。例如，显然本发明既可以用于控制上行链路传输又可以用于控制下行链路传输。除了网元以外，移动台也可以利用本发明的方法，如果它真的承担用于处理TFCS配置(上行链路、下行链路或其二者)的必要的权利，这种权利可能通过网络预先给予。此外，执行本发明的方法的设备可以作为一个包括在或者连接到其它设备的模块(例如，芯片或电路布置)来实现。因此，该模块不必包含完成整个重新配置任务的所有必要的装置，例如，如果该模块包括在移动台中则可不必包括收发机，因为为了所期望的目的，可以使用覆盖设备或者所连接设备中可用的外部装置。
参考文献：
[1]3GPP TR 45.902 V.6.2.0 Technical Specification GroupGSM/EDGE，Radio
Access Network；Flexible Layer One(Rel 6)
[2]3GPP TS 45.002 V6.3.0 Technical Specification GroupGSM/EDGE，Radio Access Network；Multiplexing and multiple accesson the radio path(Rel 6)
[3]3GPP TS 44.160 Technical Specification Group GSM/EDGE，General Packet Radio Service(GPRS)；Mobile Station(MS)-BaseStation System(BSS)interface；Radio Link Control/Medium AccessControl(RLC/MAC)protocol lu mode(Rel 6)

Claims (15)

1.一种将在无线系统中执行的用于重新配置的方法，该无线系统利用灵活的第一层(FLO)以通过其空中接口传输数据，其中指示承载数据流的传输信道的配置的多个传输格式包括在传输格式组合(TFC)中，该传输格式组合属于指示在特定基本物理子信道中有效的传输格式组合的传输格式组合集合(TFCS)，并且其中一个具有特定传输格式组合标识符(TFCI)的传输格式组合被专门用于信令使用，所述方法具有以下步骤：
经由所述特定基本物理子信道(510)向终端传送传输格式组合集合重新配置消息，所述传输格式组合集合重新配置消息指示该专门用于信令使用的具有该特定传输格式组合标识符的一个传输格式组合；从而
如果由该消息(512)指示了传输格式组合标识符的大小发生变化，则检查涉及所述终端(518)的参数值，基于该检查
开始使用由该消息(514)所指示的新配置，或者
继续使用现有配置(520)。
2.如权利要求1的方法，其中该一个传输格式组合恰与一个具有预定块大小和CRC(循环冗余校验)大小的活跃传输信道相关联。
3.如权利要求1的方法，其中所述参数指示由该终端所使用的并且由该网络所命令的基本物理子信道的变化。
4.如权利要求1的方法，其中所述参数基本上是由该终端所使用的并且由该网络所命令的基本物理子信道的变化。
5.如权利要求1的方法，其中所述特定标识符的值为0。
6.如权利要求1的方法，其中所述无线系统使用GERAN(GSM/EDGE无线接入网)作为无线接入网。
7.如权利要求1的方法，其中具有由该传输格式组合集合重新配置消息指示的该特定传输格式组合标识符的该一个传输格式组合独立于其它由该消息指示的传输格式组合。
8.如权利要求1的方法，其中所述传输格式组合标识符的大小是固定的。
9.如权利要求8的方法，其中将所述大小固定于可允许的最大大小。
10.一种可在无线系统中操作的设备，该无线系统利用灵活的第一层(FLO)以通过其空中接口传输数据，其中多个传输格式适用于指示承载数据流的传输信道的配置，且包括在传输格式组合(TFC)中，并且该传输格式组合适用于属于指示在特定基本物理子信道中有效的传输格式组合的传输格式组合集合(TFCS)，该集合包括一个专门用于信令使用的具有传输格式组合标识符(TFCI)的传输格式组合，所述设备包括处理装置(602)和存储装置(604)，被配置为处理并且存储指令和数据；以及数据传输装置(608)，被配置为传送数据，所述设备被设置为：
经由所述特定基本物理子信道传送将递送到第二设备的传输格式组合集合重新配置消息，所述传输格式组合集合重新配置消息指示该专门用于信令使用的具有该传输格式组合标识符的一个传输格式组合；从而
如果由该消息指示了传输格式组合标识符的大小发生变化，则检查关于所述第二设备的参数值，并基于该检查
开始使用由该消息所指示的新配置，或者
继续使用现有配置。
11.如权利要求10的设备，基本上为基站、基站控制器、基站和基站控制器的组合，或者移动台。
12.如权利要求10的设备，其中所述第二设备为基站。
13.如权利要求10的设备，可操作于GERAN(GSM/EDGE无线接入网)无线接入网。
14.一种适用于执行如权利要求1的步骤的计算机可执行程序。
15.一种承载有如权利要求14的计算机程序的承载介质。
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