專利名稱:在移動無線通信系統(tǒng)中支持實時通信的方法
技術領域:
本發(fā)明一般涉及移動無線通信系統(tǒng)。
背景技術:
一般來說,所述系統(tǒng)被標準化,并且對于進一步的信息可以參考由相關標準化組織所出版的標準。
一般來說,在所述系統(tǒng)中,作為所需服務質量(QoS)的函數(shù),不同類型的服務可以被區(qū)分。特別地,可能區(qū)分實時服務和非實時服務,所述實時服務對應于對傳輸延遲敏感的通信業(yè)務(如特別應用于語音的,或甚至“流式”的通信),所述非實時服務對應于對傳輸延遲不敏感的通信(例如,特別是數(shù)據(jù)傳輸)。
一般來說,在所述系統(tǒng)中,根據(jù)用于支持不同類型的服務所使用的技術,在所述不同類型的服務之間進行區(qū)分是可能的。因此,可以在電路模式業(yè)務和分組模式業(yè)務之間進行區(qū)分。在電路模式中,通信量在專用的資源或信道中被傳輸,所述專用的資源或信道在整個通話過程中被不變地分配給用戶。在分組模式中,通信是在許多用戶共享的資源或信道中被傳輸?shù)?。電路模式因而使得能夠為每個用戶保證傳輸延遲,但是對所有的用戶不提供可用資源的有效利用。相反地,分組模式允許所有的可用資源被有效地利用,但是不能保證傳輸延遲。電路模式和分組模式不僅僅由于為分配資源所使用的不同技術而不同,也由于協(xié)議結構而不同。
全球移動通信系統(tǒng)(GSM)型的第二代系統(tǒng)最初是被設計為在電路模式中支持實時通信(基本上為語音)。隨后在所述系統(tǒng)中采用附加的功能,所述附加的功能對應于通用分組無線業(yè)務(GPRS),以使得其能夠在分組模式中支持非實時通信。
圖1中概述了移動無線通信系統(tǒng)的一般結構,并且主要包括-無線接入網(RAN)1;以及-核心網(CN)4。
在所述一般結構中,所述RAN包括基站2和基站控制器3。其經過也稱為無線接口的接口6與移動終端通信,并且其次經過接口7與所述CN4通信。所述CN4與例如公共交換電話網(PSTN)、分組數(shù)據(jù)網(PDN)等的外部網絡(沒有特別示出)通信。
圖2中略述了GSM型的第二代系統(tǒng)的一般結構。在所述系統(tǒng)中,RAN被稱為基站子系統(tǒng)(BSS),并且基站被稱為基站收發(fā)信臺(BTS,basetransceiver station),基站控制器被縮寫為BSC,并且移動終端被稱為移動臺(MS)。特別針對分組模式業(yè)務的功能一般由被稱為分組控制單元(PCU)的特殊單元來支持,所述單元沒有被特別示出并且一般在BSS中被提供。
在GSM型第二代系統(tǒng)中,所述CN包括-對于電路模式的第二代移動交換中心(2G-MSC)型實體;并且-對于分組模式的第二代服務GPRS支持節(jié)點(2G-SGSN)型實體。
因此,在GSM型第二代系統(tǒng)中,接口7包括通向2G-MSC型實體的接口“A”,以及通向2G-SGSN型實體的接口“Gb”。
GSM增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進(EDGE)無線接入網(GERAN)型的系統(tǒng)對應于GSM型系統(tǒng)中的發(fā)展,以尋求提供用于實時應用以及用于于非實時應用的第三代服務。目標是特別能夠支持因特網協(xié)議(IP)多媒體子系統(tǒng)(IMS)型的服務。
為此,建議最初被制定為,通過經過接口Iu將GERAN型BSS連接至3G CN,在由通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)型第三代系統(tǒng)提供的服務之上調整由GERAN型系統(tǒng)所提供的服務,所述接口被用于將UMTS陸地無線接入網(UTRAN)連接至3G CN。
圖3略述了UMTS型第三代系統(tǒng)的結構。在所述系統(tǒng)中,RAN被稱為UTRAN,基站被稱為節(jié)點B,基站控制器被稱為無線網絡控制器(RNC),并且移動終端被稱為用戶設備(UE)。
在UMTS型第三代系統(tǒng)中,所述CN包括-對于電路模式的第三代移動交換中心(3G-MSC)型實體;以及-對于分組模式的第三代服務GPRS支持節(jié)點(3G-SGSN)型實體。
因此,在UMTS型第三代系統(tǒng)中,所述接口7包括通往3G-MSC型實體的被稱為“Iu-CS”的接口,以及通往3G-SGSN型實體的被稱為“Iu-PS”的接口。
圖4略述的所述結構最初是為GSM/GERAN型系統(tǒng)建議的。其被建議在GSM/GERAN型系統(tǒng)中,除現(xiàn)有的“A”和“Gb”接口之外,還采用通往3G-MSC型實體的“Iu-CS”型接口,以及通往3G-SGSN型實體的“Iu-PS”型接口。
然而,現(xiàn)在知道所述方法導致復雜且昂貴的修改,特別涉及2層和3層的無線協(xié)議。
這就是為何現(xiàn)在建議另一種方法的原因,所述方法在于,通過現(xiàn)有的“A”和“Gb”接口來支持與通過“Iu-CS”和“Iu-PS”接口所支持的服務相同的服務。目的是特別能夠通過“Gb”接口支持IMS型服務?;叵氲侥壳埃觥癎b”接口僅能夠支持非實時服務(可能地,流式通信),并且所述實時服務只能夠通過“A”接口來支持。
一般地,上述方法包括下列改進,用于使所謂的“A/Gb”模式朝著被稱為“A/Gb+”的模式發(fā)展-在BSS和MS之間平行的復合數(shù)據(jù)流;-以分組模式用于實時服務的在小區(qū)間的傳送(被稱為“切換”);-通過無線部分(或RAN)對實時服務的支持;-通過網絡部分(或CN)對實時服務的支持;-IMS服務的支持;并且-安全機制的改進。
直到現(xiàn)在,在“Gb”接口上以分組模式支持實時服務的唯一的建議已經提供了用于分組模式服務的切換。然而,切換過程專用于電路模式。在所述過程中,當移動臺仍然被連接于舊小區(qū)時,資源在新小區(qū)中被保留,因此,以復雜度為代價,使其能保證傳輸延遲。相反地,小區(qū)的重新選擇過程專用于分組模式。在所述過程中,只有當所述移動臺連接至新小區(qū)時,資源在新小區(qū)中被分配給移動臺,因而簡化了過程,但不能保證傳輸延遲。
上文提及的建議使得分組模式包括類似于電路模式的切換過程所使用的機制成為可能。另外,如同在電路模式中那樣,建議了過程使得移動臺能夠定期地向網絡報告無線測量,以使網絡能夠選擇新的小區(qū)。為此,特別是在文件“Tdoc G2-020553,Agenda item 5.3,3GPP TSG GERAN W2GSophia-Anitpolis,F(xiàn)rance,May 27-31,2002”中建議了無線接口上的新的信道組合。所述新的組合在于分配用于分組模式下的數(shù)據(jù)傳送的信道,其被稱為分組數(shù)據(jù)傳送信道(PDTCH),以及分配電路模式下的專用信令信道,其被稱為慢速隨路控制信道(SACCH),所述信道被移動臺所使用以向網絡報告所述無線測量。
如同申請人所觀察到的那樣,所述建議特別具有下列缺點-所述基站BTS和所述移動臺MS需要能夠支持新的信道組合;-所述PCU實體(其實現(xiàn)特別用于分組模式的功能)需要處理測量報告并且進行切換型小區(qū)傳送算法;-需要在無線接口上采用新的過程以支持所述新的組合;并且-由于所述SACCH使用用于Dm信道(LAPDm)型的鏈路接入協(xié)議作為其2層協(xié)議,然而,與被稱為分組隨路控制信道(PACCH)的PDTCH信道相關的所述信令信道使用無線鏈路控制和媒體訪問控制(RLC/MAC)型的協(xié)議,所述兩個協(xié)議終結于不同的網絡節(jié)點中(對于LAPDm為BTS,對于RLC/MAC為PCU),因此所述系統(tǒng)的結構中出現(xiàn)了問題。
另外,所述PDTCH信道是單向信道,而實時服務往往需要雙向信道。即使對于主要是單向應用的流式通信業(yè)務來說,也很難將返回方向分配給其他用戶,因為所述用戶很可能在另一個方向產生通信量,由此導致了對于流式通信的資源的不可接受的預占。
發(fā)明內容
本發(fā)明的特別目的是提出另一種方法,用于在“Gb”型接口上支持實時服務,特別使得避免全部或部分上述缺點成為可能,或者實際需要對現(xiàn)有結構的非常少的修改。
一方面,如同在權利要求中所定義的那樣,本發(fā)明提供在移動無線通信系統(tǒng)中支持實時通信業(yè)務的方法。
另一方面,本發(fā)明提供用于移動無線通信系統(tǒng)的無線接入網絡設備,其包括用于實現(xiàn)所述方法的裝置。
另一方面,本發(fā)明提供用于移動無線通信系統(tǒng)的網絡呼叫設備,其包括用于實現(xiàn)所述方法的裝置。
另一方面,本發(fā)明提供用于移動無線通信系統(tǒng)的移動臺,其包括用于實現(xiàn)所述方法的裝置。
參考附圖,在讀過下面對實施例的描述之后,本發(fā)明的其它目的和特征將會變的顯而易見,其中-圖1是概述移動無線通信系統(tǒng)的一般結構的圖;-圖2是概述GSM型第二代系統(tǒng)的一般結構的圖;-圖3是概述UMTS型第三代系統(tǒng)的一般結構的圖;-圖4是概述最初被建議用于GERAN型系統(tǒng)的一般結構的圖;-圖5a和5b是以比較的方式示出了由本發(fā)明所建議的對GERAN型系統(tǒng)的一般結構的改變的圖;并且-圖6是說明了根據(jù)本發(fā)明的方法的實現(xiàn)的圖。
具體實施例方式
本發(fā)明建議使用現(xiàn)有的無線協(xié)議和信道,當其通過MSC被中繼時其被用于實時服務。想法是使用專用信道,而不是使用共享信道來向或者從SGSN交換分組數(shù)據(jù)單元(PDU)。如果同時支持實時服務和非實時服務,則現(xiàn)有的雙發(fā)送模式(DTM)過程可以被用于控制不同的數(shù)據(jù)流的設置和釋放。
簡要地回想,DTM功能是這樣的功能對于能夠同時支持兩種類型的服務的移動臺,通過規(guī)定BSS調整用于所述模式的每一種所需要的資源,使得兩種類型的服務能夠同時被支持(在電路模式中和分組模式中)。對所述功能的詳細描述,可以參考由標準化組織所公布的相應規(guī)范。
由本發(fā)明建議的改變可以通過比較圖5a和5b來說明。圖5a和5b中所示的設備在上文中參考圖2被描述了,即BTS、BSC、MSC(或2G-MSC)以及SGSN(或2G-SGSN);此外,圖5a和5b示出了在MSC和PSTN型外部網絡之間的通過網關MSC(G-MSC)型實體的連接;同樣地,還示出了在SGSN和PDN型外部網絡之間的通過網關GPRS支持節(jié)點(GGSN)型實體的連接。還示出了BTS和BSC之間的接口“Abis”;SGSN和GGSN之間的“Gn”以及GGSN和PDN之間的“Gi”。由于目的具體是能夠支持IMS型服務,因此,在圖5b中,PDN被IMS所替代。
圖5a對應于傳統(tǒng)的結構,其中,通過MSC被中繼的實時服務是在無線接口上經過專用信道被傳輸?shù)摹?br>
圖5b對應于本發(fā)明的結構,其中,通過SGSN被中繼的實時服務是在無線接口上經過專用信道被傳輸?shù)摹?br>
在現(xiàn)有的GSM結構中,規(guī)定兩種類型的單元用于處理兩種類型的呼叫,即在電路模式中和在分組模式中。所述兩種類型的單元可以是或可以不是物理地被集成到同一個設備中的。在分組模式中用于處理呼叫的單元,即分組控制單元(PCU)一般在BSS中被提供。
因此,一般地,BSS包括被連接至所述“A”接口的單元,用于處理電路模式呼叫,以及被連接至所述“Gb”接口的另一個單元,用于處理分組模式呼叫。所述電路模式呼叫通過專用信道來傳輸,所述專用信道即在呼叫期間固定被分配的信道,而所述分組模式呼叫通過共享信道來傳輸,所述共享信道即與其他用戶分享的信道。
本發(fā)明建議通過下列功能,在被連接至所述“Gb”接口的單元中支持實時服務,所述功能如下-當移動服務改變小區(qū)時并且當不同于控制舊小區(qū)的BSS的BSS控制新小區(qū)時,并且當實時會話通過所述“Gb”接口正在進行時,支持重新安置“Gb”鏈路。
-在PDP上下文的激活/修改期間,支持分組流上下文(PFC)過程用于與SGSN協(xié)商QoS參數(shù);-當為實時數(shù)據(jù)流創(chuàng)建/修改PFC時,被連接至所述“Gb”接口的所述單元使專用信道被建立/修改;-從“Gb”接口所接收的/到“Gb”接口的實時數(shù)據(jù)單元通過專用信道在無線接口上被傳輸;并且-當需要切換時,使用為專用信道所定義的現(xiàn)有的過程和機制;唯一的不同是MSC沒有被通知;相反地,被連接至所述“Gb”接口的所述單元被通知,并且如果必要,重新安置所述“Gb”鏈路。
在描述本發(fā)明的實現(xiàn)之前,首先回想專用于分組模式系統(tǒng)或IMS型結構的協(xié)議或過程,因為其能夠被用于描述當前的例子。
在被用于描述分組模式系統(tǒng)以及特別是GSM/GPRS型的系統(tǒng)的層結構中,在MS和BSS之間的無線接口上,在下面兩個層之間進行區(qū)分-第一或“物理”層;和-第二或“鏈路”層,其本身被分為多個層以上升的順序為媒體訪問控制(MAC)層、無線鏈路控制(RLC)層、以及邏輯鏈路控制(LLC)層。
同樣地,在BSS和SGSN之間的所述“Gb”接口上,在下面兩個層之間進行區(qū)分-第一或“物理”層;并且-第二或“鏈路”層,其本身被分為多個層以上升級別的順序為幀中繼層BSSGP(“基站GPRS協(xié)議”)、以及LLC(即“邏輯鏈路控制”)層。
利用子網相關收斂協(xié)議(SNDCP),通過匹配層,基于從較高層或“網絡”層所接收的數(shù)據(jù)單元,在LLC層中形成被稱為LLC幀的幀。在LLC幀中,所述數(shù)據(jù)單元被稱為LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(LLC-PDU)。
所述LLC-PDU數(shù)據(jù)單元隨后在RLC/MAC層中被分段,以形成RLC數(shù)據(jù)塊。所述RLC數(shù)據(jù)塊繼而被轉換成用于物理層中在無線接口上的傳輸所需要的格式。
此外,特別為無線資源管理(RRM)移動性管理(MM,mobilitymanagement)、會話管理(SM)以及邏輯鏈路控制(LLC)等提供信令協(xié)議。
還回想,在無線資源管理協(xié)議中,可能有不同的模式用于分組模式中的移動臺-“分組傳送模式”,其中當數(shù)據(jù)在呼叫過程中將實際被傳輸時,資源被臨時地分配,所述資源形成了虛臨時回流(TBF)信道,所述信道使得數(shù)據(jù)能夠在給定的傳輸方向中在移動臺和網絡之間被傳送;以及-“分組空閑模式”,其中沒有TBF被建立。
相反地,在電路模式中,其中資源被分配至移動臺的模式被稱為“專用”模式,因而所述資源是在呼叫期間被分配到所述移動臺的專用資源。當專用的資源和分享的資源被同時分配給移動臺時,所述移動臺被稱作是在“雙傳送”模式下。
在進入操作時,也稱移動臺在“空閑”模式下。
此外,在所述移動性管理協(xié)議中,定義GPRS連接(GPRS attach)過程,使得移動站能夠從空閑模式轉換為GPRS連接模式,在所述GPRS連接模式下其能夠接入GPRS服務。還定義了相反的GPRS斷開過程。
空閑模式下的不被GPRS所連接的移動臺通過在信道上交換信號來與所述網絡進行通信,所述信道被稱為公共控制信道(CCCH)。如果分組公共控制信道(PCCCH)在正被討論的小區(qū)中被提供,則在分組空閑模式下的被GPRS連接的移動臺通過在所述信道上交換信令來與所述網絡通信,否則是在CCCH信道上。在分組傳送模式下的被GPRS連接的移動臺通過在分組數(shù)據(jù)信道(PDCH)上交換信令來與所述網絡通信。
所述分組數(shù)據(jù)信道包括分組數(shù)據(jù)業(yè)務信道(PDTCH)和分組隨路控制信道(PACCH)。
還回想所述CCCH信道本身包括例如特別是尋呼信道(PCH)的各種信道。同樣地,所述PCCCH本身包括例如特別是分組尋呼信道(PPCH)的一定數(shù)量的信道。
還回想當會話在例如GPRS的系統(tǒng)中被建立時,分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)上下文激活過程需要被起動。所述PDP上下文包括用于在MS和GGSN之間傳送數(shù)據(jù)所需的信息(路由信息、QoS配置文件、......等)。
還回想在IMS型結構中,涉及多媒體呼叫會話控制的信令已經被定義用于UMTS型技術。因此,所述信令典型地包括在移動臺和RAN之間建立RRC連接,隨后建立UMTS承載以傳輸涉及SIP協(xié)議的信令。所述無線資源控制(RRC)協(xié)議在3GPP TS 25.331標準中被定義。所述會話初始化協(xié)議(SIP)和與之關聯(lián)的會話描述協(xié)議(SDP)由互聯(lián)網工程任務組(IETF)來定義,所述互聯(lián)網工程任務組是針對因特網協(xié)議(IP)的標準化組織。
參考S1、S2和S3,所述信令中的主要步驟如下。為了簡化的目的,本說明書僅涉及所述三段的其中一段,其中呼叫會話控制被再分,具體地從呼叫UE到其S-CSCF的段,其中其它兩段是從被呼叫的UE到其S-CSCF的段,以及將所述呼叫用戶的S-CSCF和所述被呼叫用戶的S-CSCF互連的段?;叵胨龇蘸艚袝捒刂乒δ?S-CSCF)實體和代理呼叫會話控制功能(P-CSCF)實體是所述核心網的實體,其負責控制多媒體呼叫會話。
步驟S1主要對應于建立會話前的預備步驟。
步驟S1利用被稱為分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文(PDP context)的分組模式數(shù)據(jù)協(xié)議上下文激活過程,其是用于為多媒體會話控制傳輸信令所需要的。PDP上下文包括一組UMTS承載參數(shù),例如特別是QoS參數(shù)、......等。接著,所述步驟之后是另一個PDP上下文激活過程,其是用于傳輸與所述多媒體會話本身相關聯(lián)的數(shù)據(jù)所需的。由于所述兩個PDP上下文涉及同一個IP地址,步驟S1也被稱為主PDP上下文激活過程。
步驟S1本身主要包括下列步驟。在步驟S11中,與用于在SIP級別的UMTS信號承載的相應的端對端QoS參數(shù)一起,PDP上下文激活請求被發(fā)送至所述UE或所述RAN。在步驟S12中,所述3G-SGSN使無線接入承載(RAB)被建立,以使得在UE和3G-SGSN之間可獲得支持來滿足QoS限制。當所述RAN接收到所述請求時,在控制呼叫許可之后,其在無線接口上建立無線承載(RB)(步驟S13)并且在“Iu”接口上建立Iu承載。在與所述3G-GGSN協(xié)商(步驟S16,S17)之后,所述RAB的建立因此可以被確認(步驟S14)并且所述PDP上下文可以被激活(步驟S15)。
步驟S2主要對應于在SIP協(xié)議級別建立所述多媒體會話。所述步驟包括協(xié)商,使得用于正被建立的所述會話的特點能夠被確定。所述協(xié)商特別包括編譯碼器(codec)協(xié)商,用于確定一列編譯碼器或一組編譯碼器,其能夠被呼叫的雙方共同支持,并且由用于所述會話的網絡中的所有中間節(jié)點所授權。
回想編譯碼器在所述移動臺中、所述無線接入網中(并且特別是在所述基站中)以及核心網中同時確定如何實現(xiàn)具體用于在無線接口上的傳輸所需要的信源編碼和信道編碼。例如,對于語音編碼,在GSM型系統(tǒng)中,有不同類型的編譯碼器全速率(FR)、增強型全速率(EFR)、半速率(HR)或甚至是自適應多速率(ARM)編碼,其中自適應編碼由于能夠使QoS是優(yōu)選的(具體地,在每個時刻并且作為所遇到的傳輸條件的函數(shù),通過選擇給定的信源編碼和給定的信道編碼的優(yōu)選組合),因而特別地有利。存在兩種類型的AMR編譯碼器窄帶AMR編譯碼器和寬帶AMR編譯碼器。寬帶AMR型編譯碼器提供更好的QoS,但是其需要較高的無線數(shù)據(jù)速率。語音只不過是能夠構成多媒體會話的不同的部分或媒體流的例子。
所述步驟S2主要包括下列步驟。一旦RB為SIP信令而建立(通過前面的步驟S1),第一任務包括為所述客戶SIP發(fā)現(xiàn)其P-CSCF。其后,其需要通過其S-CSCF聲明其自己并且登記其自己,所述S-CSCF接著將呼叫所述核心網的其它實體。最后,當會話被建立時,SIP邀請經過P-CSCF和S-CSCF實體被發(fā)送至被呼叫方。所述消息包括SDP數(shù)據(jù)報,所述SDP數(shù)據(jù)報為所述呼叫用戶所尋求建立的媒體流指示一定數(shù)量的媒體參數(shù),例如媒體類型、QoS屬性的組合、對于所述會話能夠被支持的編譯碼器的列表、......等。所述P-CSCF和S-CSCF實體與所述呼叫方相關聯(lián)并且繼而與被呼叫方相關聯(lián),其于是根據(jù)所述參數(shù)進行服務檢查(在專用于所述網絡的準則的應用下)。所述被呼叫方接著在其中確定其自己的能夠被支持的用于所述會話的編譯碼器列表,接著是能夠由呼叫和被呼叫方共同支持的編譯碼器列表,并且其向所述呼叫方返回共同的列表。所述呼叫方于是確定使用哪些媒體流用于所述會話,以及將使用從所述列表中得到的哪些編譯碼器用于所述會話。
步驟S3主要對應于建立會話的結束,并且如同在步驟S2中所決定的那樣,基于所述媒體流的特點(根據(jù)QoS屬性、被協(xié)商的編譯碼器等)包括資源分配步驟。
步驟S3同樣使用還被稱為副(secondary)PDP上下文應用過程(為了將其與步驟1中的主上下文應用過程區(qū)分開來)的PDP上下文應用過程。除了要被建立的UMTS承載的參數(shù)現(xiàn)在對應于在步驟S2期間所決定的需要之外,步驟S3與步驟S1相似。步驟S3本身包括與步驟S1的步驟相似的步驟,并且因此不再次對其進行描述。
步驟S3因而包括建立RAB用于所述副PDP上下文。一旦所述RAB被建立,所述RAN控制許可,并且接收或拒絕所述呼叫。
還回想一般在所述系統(tǒng)中,當考慮到應用和用戶之間的不同時,并且在盡可能有效地使用可用傳輸資源時,必須規(guī)定QoS管理以滿足用戶的需要。
一般地,每個服務由QoS參數(shù)或屬性(例如保證的二進制數(shù)據(jù)速率、傳輸延遲、......等)來定義,其中所述參數(shù)或屬性的集合形成QoS配置文件(QoS profile)。
對于GPRS,QoS管理在所述標準的R97和R99版本之間已經被改進。
在所述標準的R97版本中,僅能給用戶提供非實時服務。因此,在上行鏈路方向中,通過使用“二相(two phase)”接入過程,移動臺可以在請求在上行鏈路方向中建立TBF時指示QoS參數(shù)。在下行鏈路方向中,從SGSN所接收的每個LLC PDU包括QoS配置文件信息單元,其給出了關于服務質量的限制信息。所述參數(shù)可以被BSS使用,用于在某種程度上在服務之間進行區(qū)分。
在所述標準的R99版本中,用于創(chuàng)建BSS分組流上下文的新的過程被采用,并且特別在3GPP TS 23.060和3GPP TS 08.18規(guī)范中被定義。所述過程允許所述SGSN和所述BSS協(xié)商所有的QoS參數(shù),所述QoS參數(shù)被提供用于傳送涉及以所述方式被創(chuàng)建的PFC的全部LLC-PDU。所述SGSN可以允許對應于單個PFC中的多個給定的PDP上下文的LLC-PDU的傳送。如果被允許的PDP上下文是相似的QoS限制,則這是可能的。以所述方式被協(xié)商的所述QoS參數(shù)是如同在R99版本中所定義的那些,并且其比R97版本中所定義的QoS配置文件包括更多的信息。特別地,其包括用于定義實時服務所需的全部變量。
在建立數(shù)據(jù)會話時所創(chuàng)建的所述PDP上下文包括用于在MS和GGSN之間傳送數(shù)據(jù)所需的信息(路由信息、QoS配置文件、......等)。在激活PDP上下文時,如果所述PFC功能在所述BSS和所述SGSN中被實現(xiàn),那么所述SGSN可以從所述BSS請求所述QoS參數(shù),所述BSS可以作為其負載和容量的函數(shù)來協(xié)商全部或部分所述參數(shù)。這意味著,不但在所述核心網(CN)中,而且在所述無線接入網(RAN)中,與PDP上下文關聯(lián)的且具有給定的QoS的數(shù)據(jù)很好地被識別。這使得保證被提供用于所述PDP上下文的QoS在所述網絡的所有節(jié)點間被協(xié)商成為可能,因此使得保證某些QoS屬性成為可能。因而能確保提供保證的數(shù)據(jù)速率和最大傳輸延遲,因而使得能提供實時服務。
為了支持實時應用,必須使所述BSS能夠操作所需的比特速率,并且也能夠在最大傳輸延遲所規(guī)定的限制內傳送其所接收的所述LLC PDU。為此,必須在BSS中使隊列盡可能地小(其中隊列特指在分組模式系統(tǒng)中所進行的傳輸),并且傳輸中斷(特別由于選擇另一個小區(qū),如上文所述)盡可能地短。這要求BSS一直知道用于傳輸所述數(shù)據(jù)的QoS規(guī)范,或換句話說,其能夠得到包括與QoS配置文件相關聯(lián)的信息的上下文。
在所述BSS分組流上下文創(chuàng)建過程中,如同在文件3GPP TS 23.060中特別指明的那樣,特別是當激活PDP上下文時,所述SGSN可能在任何時候請求待被創(chuàng)建BSS PFC。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實現(xiàn)的圖。
應該觀察到,本發(fā)明通過分組域(或PS域)適用于由所述移動臺所接收的呼叫(即移動終止呼叫(MT Call))和從所述移動臺發(fā)起的呼叫(即移動發(fā)起呼叫(MO Call))。在不同情景中的一個步驟是在創(chuàng)建PFC時建立專用信道。涉及IMS的所述3GPP規(guī)范(23.228和24.228)定義了用于建立呼叫的不同的流,并且其不在此處重復。在所有所述情景中,本發(fā)明特別應用的重要的步驟是保存資源的步驟。當建立MO會話時,所述步驟在發(fā)送最終SDP消息和資源保留成功消息之間發(fā)生。當建立MT會話時,所述步驟在所述最終SDP消息從所述呼叫方被接收后發(fā)生。
當進行資源保留時(如果存在正在進行的TBF,那么第一TBF將不被建立),假定用于SIP信令的PDP上下文已經被建立并且所述MS是在分組空閑模式下。
可以進行下列步驟1)所述MS觸發(fā)用于所述媒體流的所述副PDP上下文的激活,具有在級別SIP中被協(xié)商的QoS參數(shù)。為此,所述MS請求在所述共享信道上的上行鏈路TBF。
2)當所述SGSN從所述MS接收到“激活PDP上下文請求”消息時,其在所述SGSN中創(chuàng)建PDP上下文,并且繼而在所述“Gb”接口上發(fā)送創(chuàng)建BSS PFC消息,以請求所述BSS保留所述實時媒體流所需要的無線資源。
3)被請求的QoS指明實時特點。在所述情況下,建議授權所述BSS分配專用資源。當所述BSS可以分配與被要求的QoS一致的所述資源時,建議兩個方法或過程通過向MS發(fā)送尋呼消息,或者采用新的分配消息,以盡最大可能地利用現(xiàn)有的技術。在所述階段可以觀察到,由于上行鏈路方向中的包括激活PDP上下文請求消息的LLC PDU已經被發(fā)送,因此,所述MS必須是在GMM就緒狀態(tài)。
3a)在第一過程中,所述BSS向所述MS發(fā)送尋呼消息。在所述標準或A/Gb模式的目前狀態(tài)中,只有所述CS尋呼消息從所述MSC被接收,MS才可以接收電路模式服務尋呼消息。此處建議所述BSS在接收到來自SGSN的請求之后,產生用于實時服務的尋呼消息。根據(jù)所述MS的無線狀態(tài),所述尋呼消息可以在公共控制信道上或者在正在進行的TBF的PACCH上被發(fā)送。除了需要有指示來指明所述尋呼消息來自分組交換(PS)域之外,這類似于CS尋呼消息。如果一個或多個TBF正在進行,所述MS將返回公共控制信道,并且通過請求專用資源來發(fā)起隨機接入過程(其中另一個選項將會改進雙傳輸模式(DTM)過程,以便允許所述MS通過正在進行的TBF的PACCH來發(fā)起專用接入)。所述BSS繼而安排專用資源,并且所述MS建立2層信令鏈路。
還建議請求移動臺(MS)來發(fā)送GPRS信息消息,其包括專用于所述MS的臨時邏輯鏈路標識符(TLLI)。所述消息也可以包括在SABM上所背負(piggybacked)的空LLC幀。所述TLLI被發(fā)送到所述BSS,以使得所述BSS可以將最新被建立的連接與創(chuàng)建BSS PFC消息中所接收到的請求相關聯(lián)。當被分配的資源不對應于所需的QoS時,可以在小區(qū)間進行切換,以便分配匹配于從所述SGSN接收到的請求(或匹配于與所述SGSN協(xié)商的QoS)的資源,假設所述資源是可用的。一旦所述專用控制信道被建立,所述GPRS信息消息就可以在所述信道上被發(fā)送。應該觀察到,任何包括所述MS的TLLI的其它消息可以被使用。
3b)在第二過程中,專用資源被直接分配給所述MS可以采用新消息來避免向所述MS發(fā)送尋呼消息的需要。所述BSS于是通過在公共控制信道(當MS在分組空閑模式下時)上或者在正在進行的TBF的PACCH(MS在分組傳輸模式下)上所發(fā)送的新消息來直接分配所述專用資源。所述MS激活新的資源(如果一個或多個TBF已經正在進行,則可能通過轉換至RR雙傳輸模式)并且建立2層信令鏈路。如同在第一過程中的那樣,所述MS發(fā)送包括被發(fā)送給所述BSS的TLLI的GPRS信息消息。在所述情況下,所述被分配的資源必須與所要求的QoS匹配。
4)所述BSS于是向所述SGSN發(fā)送確認用于創(chuàng)建所述PFC。應該觀察到,當所述BSS不能分配資源使得所要求的QoS能夠被建立時,其可以開始通過嘗試協(xié)商QoS參數(shù),并且如果所述協(xié)商成功,那么其就可以建立專用信道。
5)PDP上下文激活于是被終止(通過建立TBF,或者通過使用GPRS信息消息,或者如果現(xiàn)有的TBF還正在進行中,則通過使用現(xiàn)有的TBF)。
6)呼叫建立因而可以在SIP級別被終止。
一旦會話開始,所述實時PDU如下被發(fā)送-在所述網絡至MS的方向中GGSN→SGSN(“Gn”接口),SGSN→BSC(“Gb”接口),BSC→BTS(“Abis”接口),BTS→MS(無線接口);并且-在所述MS至網絡的方向中MS→BTS(無線接口),BTS→BSC(“Abis”接口),BSC→SGSN(“Gb”接口),并且SGSN→GGSN(“Gn”接口)。
在所述“Gb”和“Gn”接口上,所述PDU以分組被發(fā)送。在所述“Abis”接口和無線接口上,所述PDU在專用信道上被傳輸。
在所述實時流期間,被報告的無線測量在現(xiàn)有的SACCH上從所述MS向所述BSS被發(fā)送?;谒霰粓蟾娴臒o線測量,所述BSS可以利用現(xiàn)有的機制進行切換。
在圖6中-步驟61指出呼叫對于實時媒體流而被建立,所述最終SDP已經被發(fā)送(對于MO)或被接收(對于MT);-步驟62示出副PDP上下文在所述SGSN中被創(chuàng)建;-步驟63指出所述BSS已經接收到用于實時流的PFC創(chuàng)建請求,并且其建立專用資源;-步驟64指出所述MS激活所述被分配的專用資源;-步驟65指出多幀操作現(xiàn)在被建立,內容被解析,并且所述BSS知道所述新連接的TLLI。如果必要,則進行切換;-步驟66指出所述SIP呼叫可以被建立;-對應于上文提及的第一過程的選項的參考67;并且-對應于上文說明的第二過程的選項的參考68。
在圖6中所參考的各個不同的消息P(RACH)、分組上行鏈路分配(PACKET UPLINK ASSIGNMENT)、激活PDP上下文請求(副PDP上下文)(ACTIVATE PDP CONTEXT REQUEST(secondary PDPcontext))、創(chuàng)建BSS PFC(CREATE BSS PFC)、CS尋呼(從所述PS域)(CS PAGING(from the PS domain))、立即分配(IMMEDIATEASSIGNMENT)、SABM+GPRS信息(SABM+GPRS INFORMATION)、UA+GPRS信息(UA+GPRS INFORMATION)、創(chuàng)建BSS PFC ACK(CREATE BSS PFC ACK)、激活PDP上下文接受(ACTIVATE PDPCONTEXT ACCEPT),都在上文被回想或被定義??蛇x地,為得到更多關于現(xiàn)有消息或過程的信息,對于所述系統(tǒng)可以參考相應的規(guī)范。
應該觀察到,上文描述的例子只構成實現(xiàn)本發(fā)明的一種可能的方式。應該知道,此處不可能描述所有可能的實現(xiàn),并且本申請自然地為一般應用,并且其不限于所述特定的例子。
本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于,現(xiàn)有的過程或協(xié)議被重新使用。特別地,不需要采用新的信道組合及TBF切換。應用支持雙傳輸模式(DTM)的所述標準的R99版本對移動臺的影響被減至最小(必須向所述移動臺指示被分配專用信道的所述PDP上下文)。由于LAPDm上的RR層可以被重新使用,因此,不需要在RLC/MAC層上定義協(xié)議的新層。所有的信令可以利用現(xiàn)有的SACCH和FACCH信道來進行。這不防礙現(xiàn)有的DTM過程被改進,以同時支持在專用信道上被傳輸?shù)膶崟r通信以及在共享信道上被傳輸?shù)姆菍崟r通信的切換。特別地,本發(fā)明使得能以最低的費用來采用對在所述GERAN網絡的“A/Gb”模式中的IMS服務的支持。
權利要求
1.在包括無線接入網和核心網的移動無線通信系統(tǒng)中支持實時通信業(yè)務的方法,在所述方法中,通過分配專用信道,在所述無線接入網中支持在所述核心網中分組模式下所支持的所述實時通信業(yè)務。
2.根據(jù)權利要求1的方法,其中,所述專用信道分配是在創(chuàng)建分組流上下文(PFC)時進行的。
3.根據(jù)權利要求2的方法,其中,所述分組流上下文是在所述無線接入網中被創(chuàng)建的。
4.根據(jù)權利要求3的方法,其中,所述分組流上下文包括QoS參數(shù),所述QoS參數(shù)是由所述無線接入網所提供的并且是與所述核心網所協(xié)商的。
5.根據(jù)權利要求1至4的任何一個的方法,其中,所述實時通信業(yè)務對應于多媒體會話中的至少一個媒體流。
6.根據(jù)權利要求1至5的任何一個的方法,其中,所述專用信道分配利用分配過程,所述分配過程包括由到所述網絡的接入所跟隨的尋呼消息。
7.根據(jù)權利要求1至5的任何一個的方法,其中,所述專用信道分配利用直接分配過程。
8.根據(jù)權利要求1至7的任何一個的方法,其中-以所述方式被分配專用信道的移動臺向所述網絡傳輸涉及其自身標識的信息;-基于所述信息,所述網絡將分組流上下文與所述移動臺相關聯(lián),并且在適當?shù)那闆r下,進行專用信道重新分配,以便滿足用于所述移動臺所需要的服務質量。
9.用于無線移動通信系統(tǒng)的無線接入網設備,包括用于實現(xiàn)根據(jù)權利要求1至8的任何一個的方法的裝置。
10.用于移動無線通信系統(tǒng)的核心網設備,包括用于實現(xiàn)根據(jù)權利要求1至8的任何一個的方法的裝置。
11.用于移動無線通信系統(tǒng)的移動臺,包括用于實現(xiàn)根據(jù)權利要求1至8的任何一個的方法的裝置。
全文摘要
在包括無線接入網和核心網的移動無線通信系統(tǒng)中支持實時通信業(yè)務的方法,在所述方法中,通過分配專用信道,在無線接入網中支持在核心網中分組模式下所支持的實時通信業(yè)務。
文檔編號H04L12/56GK1659906SQ03813440
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權日2002年6月11日
發(fā)明者V·米尼埃爾 申請人:埃沃柳姆公司