專利名稱：時(shí)分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在時(shí)分多址(TDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括根據(jù)使用移動(dòng)站的應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)傳輸速率分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙給移動(dòng)站用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟襟E。
在時(shí)分多址(TDMA)類型的移動(dòng)電信系統(tǒng)中，在無(wú)線電波傳輸路徑上以連續(xù)的TDMA幀的形式進(jìn)行通信，每一個(gè)幀由多個(gè)時(shí)隙組成。在每一時(shí)隙中，以射頻突發(fā)的形式發(fā)送短信息包，該突發(fā)具有有限的時(shí)長(zhǎng)，并由一組已調(diào)比特組成。時(shí)隙主要用于傳遞控制信道和業(yè)務(wù)信道。在業(yè)務(wù)信道上，傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。在控制信道上，執(zhí)行基站和移動(dòng)用戶站之間的信令。TDMA無(wú)線系統(tǒng)的一個(gè)例子是泛歐移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))。
為了在傳統(tǒng)的TDMA系統(tǒng)中進(jìn)行通信，分配一個(gè)信道時(shí)隙給每一個(gè)移動(dòng)站用于數(shù)據(jù)或語(yǔ)音傳輸。這樣，例如GSM系統(tǒng)，可以在同一個(gè)載頻上建立與不同移動(dòng)站之間的多達(dá)8個(gè)并行連接。根據(jù)傳輸中所用的可用信道帶寬，以及信道編碼和糾錯(cuò)，在一個(gè)業(yè)務(wù)信道上的最大數(shù)據(jù)傳輸速率被限制在一個(gè)較低的等級(jí)。例如，在GSM系統(tǒng)中，用戶速率是9.6kbit/s或12kbit/s。此外，在GSM系統(tǒng)中可以選擇采用一種稱為半速率(最大4.8kbit/s)業(yè)務(wù)信道用于低語(yǔ)音編碼速率。當(dāng)通過(guò)時(shí)隙通信的移動(dòng)站僅通過(guò)相間的時(shí)隙，也就是說(shuō)半速率，進(jìn)行通信時(shí)，就建立了一個(gè)半速率信道。第二移動(dòng)站在相同幀的第二個(gè)時(shí)隙進(jìn)行通信。這樣，以用戶數(shù)量形式表示的系統(tǒng)容量加倍。換句話說(shuō)，在同一個(gè)載頻上可以同時(shí)與多達(dá)16個(gè)移動(dòng)站通信。
在最近幾年中，移動(dòng)通信網(wǎng)中對(duì)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求大量增加。例如，使用ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))電路交換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要至少64kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。公共網(wǎng)PSTN的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，諸如調(diào)制解調(diào)器和G3類的傳真終端，需要更高的傳輸速率，例如14.4kbit/s。需要高于9.6kbit/s傳輸速率的正在發(fā)展的移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域之一是移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)。這類業(yè)務(wù)包括，例如使用攝像機(jī)的安全控制，和視頻數(shù)據(jù)庫(kù)。在視頻傳輸中最小數(shù)據(jù)傳輸速率可以是，例如16或32kbit/s。
然而，目前移動(dòng)通信網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率不能滿足這些新需求。
解決這個(gè)問(wèn)題的一種方法是使用多個(gè)TDMA時(shí)隙與移動(dòng)站通信。通過(guò)這種方法，一個(gè)移動(dòng)站可以將數(shù)據(jù)復(fù)用到多個(gè)時(shí)隙(業(yè)務(wù)信道)上，從而能以更高數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。這稱為多時(shí)隙接入技術(shù)。
當(dāng)使用多時(shí)隙與一個(gè)移動(dòng)站通信時(shí)，如果業(yè)務(wù)信道數(shù)量不足時(shí)會(huì)引起一些問(wèn)題。這可能發(fā)生在呼叫建立階段或移交過(guò)程中。移交是指在一次正在進(jìn)行的呼叫中，將移動(dòng)站從一個(gè)信道切換到同一蜂窩或相鄰蜂窩的另一個(gè)信道上。如果該移動(dòng)站正在以高數(shù)據(jù)傳輸速率工作，而新蜂窩在移交后不能提供原蜂窩所提供的高數(shù)據(jù)傳輸速率，就會(huì)引發(fā)問(wèn)題。一種解決方案是在呼叫建立或移交過(guò)程中或移交之后，如果質(zhì)量，也就是數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率不夠用，就中斷該連接。但是，這種解決方案是不可接受的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是消除在數(shù)據(jù)傳輸中采用多時(shí)隙接入技術(shù)的移動(dòng)通信網(wǎng)中的容量限制所引起的問(wèn)題。
這由在時(shí)分多址(TDMA)移動(dòng)通信網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括根據(jù)使用移動(dòng)站的應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)傳輸速率分配給移動(dòng)站一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟襟E。該方法的特征在于，移動(dòng)站向移動(dòng)通信網(wǎng)指明用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，移動(dòng)通信網(wǎng)分配一個(gè)信道組態(tài)給移動(dòng)站用于數(shù)據(jù)呼叫，該信道組態(tài)包含一個(gè)或多個(gè)關(guān)于呼叫建立和移交的時(shí)隙。所述信道組態(tài)取決于該移動(dòng)通信網(wǎng)中目前可用的網(wǎng)絡(luò)資源，并允許不低于所述最小需求和不高于所述最大需求的數(shù)據(jù)信道性能。如果移動(dòng)通信網(wǎng)沒(méi)有足夠的網(wǎng)絡(luò)資源以提供移動(dòng)站用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小需求，提供服務(wù)的移動(dòng)通信網(wǎng)將中斷數(shù)據(jù)呼叫的建立或數(shù)據(jù)呼叫的移交請(qǐng)求。所述移動(dòng)通信網(wǎng)的資源分配給數(shù)據(jù)呼叫，它至少包括提供服務(wù)的蜂窩的時(shí)隙資源和移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源，信道組態(tài)根據(jù)所述移動(dòng)通信網(wǎng)的資源決定用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。
在本發(fā)明中，當(dāng)沒(méi)有能滿足用戶數(shù)據(jù)傳輸速率最大需求的信道組態(tài)時(shí)，采用所謂多時(shí)隙接入技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)呼叫的數(shù)據(jù)傳輸速率降低。這可能發(fā)生在呼叫建立或移交過(guò)程中。除了發(fā)送用于建立數(shù)據(jù)呼叫的當(dāng)前指定參數(shù)之外，移動(dòng)站可以通過(guò)向提供服務(wù)的移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)送用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求來(lái)啟動(dòng)一個(gè)高速數(shù)據(jù)連接。這些需求可以包括下列參數(shù)業(yè)務(wù)需求等級(jí)(數(shù)據(jù)傳輸速率)和業(yè)務(wù)期望等級(jí)(數(shù)據(jù)傳輸速率)。業(yè)務(wù)期望等級(jí)決定移動(dòng)站希望能使用的數(shù)據(jù)傳輸速率。同時(shí)，期望的數(shù)據(jù)傳輸速率是該移動(dòng)站被允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。通過(guò)這個(gè)參數(shù)，移動(dòng)站的用戶可以，例如，針對(duì)特定呼叫，在每一情況下選擇速率和費(fèi)用最合適的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)需求等級(jí)決定為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性必須提供的最小數(shù)據(jù)傳輸速率。如果不能提供需求數(shù)據(jù)傳輸速率，呼叫建立會(huì)被中斷或數(shù)據(jù)呼叫會(huì)被中斷。通過(guò)這個(gè)參數(shù)，移動(dòng)站的用戶可以，例如，針對(duì)特定呼叫，選擇每一情況下足夠用于數(shù)據(jù)傳輸目的的最低數(shù)據(jù)傳輸速率。這樣，本發(fā)明的參數(shù)可以給移動(dòng)站用戶提供數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)選擇上的靈活性?？蛇x地，參數(shù)可以永久設(shè)置在移動(dòng)站，或者移動(dòng)站可以選擇合適的參數(shù)。這些參數(shù)，也就是業(yè)務(wù)的需求和期望等級(jí)，允許移動(dòng)通信網(wǎng)根據(jù)需求和網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負(fù)荷，在參數(shù)設(shè)定的范圍內(nèi)，改變單個(gè)移動(dòng)站的數(shù)據(jù)傳輸速率，而不引起任何對(duì)用戶的干擾。特別地，如果新蜂窩不能提供關(guān)于呼叫建立或移交過(guò)程的期望數(shù)據(jù)傳輸速率，這些參數(shù)允許移動(dòng)網(wǎng)降低數(shù)據(jù)傳輸速率。這樣就減少了因?yàn)槿鄙儋Y源而中斷或阻止的呼叫數(shù)量。
除了傳送參數(shù)，移動(dòng)站可以通過(guò)許多可選的方式向移動(dòng)通信網(wǎng)指明所述最小和最大需求，例如指明業(yè)務(wù)的等級(jí)。隨后在移動(dòng)通信網(wǎng)中，根據(jù)指明的業(yè)務(wù)等級(jí)選定所用的最小和最大需求。
移動(dòng)站也可能不提出對(duì)最小數(shù)據(jù)傳輸速率的需求，或者它允許移動(dòng)通信網(wǎng)自由地選擇最小性能。其結(jié)果是，該數(shù)據(jù)呼叫的業(yè)務(wù)可以在移交后在新蜂窩內(nèi)繼續(xù)，完全不管前一個(gè)蜂窩是如何向該數(shù)據(jù)呼叫提供服務(wù)的，或與新蜂窩所提供的業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)。
本發(fā)明也涉及實(shí)現(xiàn)該方法的移動(dòng)通信系統(tǒng)。
以下通過(guò)例子，輔以本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖，更具體地描述本發(fā)明，其中

圖1說(shuō)明了應(yīng)用本發(fā)明方法的移動(dòng)通信系統(tǒng)的一部分，以及圖2，3，4和5說(shuō)明了TDMA幀結(jié)構(gòu)，圖6，7，8和9是根據(jù)本發(fā)明，分別涉及呼叫建立，基站系統(tǒng)BSS內(nèi)的移交，基站系統(tǒng)BSS間的移交，和移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心間的移交的信令圖。
本發(fā)明可以應(yīng)用到大多數(shù)基于TDMA的移動(dòng)通信系統(tǒng)中的高速數(shù)據(jù)傳輸，例如泛歐數(shù)據(jù)移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM，DCS1800(數(shù)字通信系統(tǒng))，UMTS(全球移動(dòng)電信系統(tǒng))，F(xiàn)PLMTS(未來(lái)公眾陸地移動(dòng)電信系統(tǒng))等等。
圖1通過(guò)例子描述了與GSM同類型的一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)。GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))是一個(gè)泛歐移動(dòng)通信系統(tǒng)。圖1非常簡(jiǎn)潔地示出了GSM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，沒(méi)有更多地注意該系統(tǒng)的特性或其它方面。在GSM建議和“The GSM System for Mobile Communications”，M.Mouly & M。Pautet，Palaiseau，法國(guó)，1992，ISBN2-9507190-0-7中有GSM系統(tǒng)的更詳細(xì)地描述，在此作為參考。
移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)負(fù)責(zé)交換入話和出話。它執(zhí)行與公眾電話交換網(wǎng)(PSTN)的交換機(jī)類似的功能。此外，它還執(zhí)行僅屬于移動(dòng)通信的典型操作，例如用戶位置管理，連同網(wǎng)絡(luò)的用戶寄存器。GSM系統(tǒng)至少包含歸屬位置寄存器(HLR)和訪問(wèn)位置寄存器(VLR)這樣的用戶寄存器，這些在圖1中未示出。用戶位置的特定信息，例如位置區(qū)域，存儲(chǔ)在訪問(wèn)位置寄存器VLR中，VLR的數(shù)量一般是每一個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)一個(gè)。HLR中的位置數(shù)據(jù)相應(yīng)地指示移動(dòng)站MS所在區(qū)域地的VLR。移動(dòng)站MS通過(guò)基站系統(tǒng)交換到MSC?；鞠到y(tǒng)BSS包括基站控制器BSC和基站BTS。一個(gè)BSC用于控制多個(gè)BTS。BSC的任務(wù)包括，例如在基站內(nèi)或由同一個(gè)BSC控制的兩個(gè)基站間發(fā)生移交的情況下進(jìn)行移交。圖1為簡(jiǎn)明起見(jiàn)僅示出了一個(gè)基站系統(tǒng)，其中基站控制器BSC連接9個(gè)基站BTS1-BTS9，相應(yīng)地覆蓋區(qū)域提供了對(duì)應(yīng)的無(wú)線蜂窩C1-C9。
GSM系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)方法，其中時(shí)分業(yè)務(wù)在無(wú)線電波傳輸路徑上以連續(xù)的TDMA幀的形式進(jìn)行，每一個(gè)TDMA幀由多個(gè)時(shí)隙組成。在每一時(shí)隙中，以射頻RF突發(fā)的形式發(fā)送短信息包，該突發(fā)具有有限的時(shí)長(zhǎng)，并由一組已調(diào)比特組成。時(shí)隙主要用于傳遞控制信道和業(yè)務(wù)信道。在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。在控制信道上，執(zhí)行基站和移動(dòng)用戶站之間的信令。
GSM系統(tǒng)的無(wú)線接口所用的信道結(jié)構(gòu)在ETSI/GSM建議05.02中更詳細(xì)地定義。GSM系統(tǒng)的TDMA幀結(jié)構(gòu)通過(guò)圖2-5中的示例說(shuō)明。圖5示出了一個(gè)TDMA基本幀，包括8個(gè)用作業(yè)務(wù)信道或控制信道的時(shí)隙0-7。只有一個(gè)短于時(shí)隙時(shí)長(zhǎng)的RF突發(fā)在每一個(gè)時(shí)隙中發(fā)送。一旦一個(gè)TDMA基本幀在時(shí)隙7上結(jié)束，下一個(gè)基本幀的時(shí)隙0立即開(kāi)始。這樣，根據(jù)正在討論的是業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu)還是控制信道結(jié)構(gòu)，26或51個(gè)連續(xù)的TDMA幀組成一個(gè)復(fù)幀，如圖4所示。相應(yīng)地，根據(jù)復(fù)幀具有26還是51個(gè)幀，一個(gè)超幀包含51或26個(gè)連續(xù)復(fù)幀，如圖3所示。一個(gè)復(fù)超幀(hyperfram)由2048個(gè)超幀組成，如圖2所示。
在通常的操作中，呼叫初始時(shí)分配給移動(dòng)站MS一個(gè)時(shí)隙用作一個(gè)載頻上的業(yè)務(wù)信道(單時(shí)隙接入)。移動(dòng)站通過(guò)所分配的時(shí)隙同步發(fā)送和接收RF突發(fā)。
在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸中，當(dāng)移動(dòng)站MS需要高于一個(gè)業(yè)務(wù)信道所能提供的數(shù)據(jù)傳輸速率以進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通過(guò)所謂多時(shí)隙接入技術(shù)分配給所述MS一個(gè)信道或一個(gè)時(shí)隙組態(tài)，包含在一個(gè)或多個(gè)幀中一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙中的兩個(gè)或更多個(gè)時(shí)隙。對(duì)使用多時(shí)隙接入技術(shù)的本發(fā)明而言，這不是必要的。在PCT/FI95/00248和PCT/FI95/00249中公開(kāi)了非常適用于本發(fā)明的多時(shí)隙接入技術(shù)的一個(gè)例子。在這些應(yīng)用中，高速信號(hào)復(fù)用到通過(guò)無(wú)線電波傳輸路徑傳送的多個(gè)低速信道(時(shí)隙)上，并在接收器中去復(fù)用還原成一個(gè)信號(hào)。這些文件在此作為參考。
然而，如前所述，如果可用信道數(shù)量不足時(shí)，多時(shí)隙接入技術(shù)會(huì)引起一些問(wèn)題。這可能發(fā)生在呼叫建立階段，也會(huì)發(fā)生在移交過(guò)程中。
根據(jù)本發(fā)明，在呼叫建立開(kāi)始時(shí)，移動(dòng)站向提供服務(wù)的移動(dòng)通信網(wǎng)指明用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求。所述需求是除了當(dāng)前用于建立數(shù)據(jù)呼叫的特定參數(shù)之外的兩個(gè)新參數(shù)。這里所說(shuō)的向移動(dòng)通信網(wǎng)指明需求，是指移動(dòng)站可以藉以指明最小和最大需求的所有方式，不限于，例如直接傳輸需求之類。例如，移動(dòng)站可以指明業(yè)務(wù)期望等級(jí)，在這種情況下，至少提供給該移動(dòng)站由這個(gè)業(yè)務(wù)等級(jí)的最小需求所定義的數(shù)據(jù)信道的性能，但是不高于由這個(gè)業(yè)務(wù)等級(jí)的最大需求所定義的數(shù)據(jù)信道的性能。
在下面的例子中，這些最小和最大需求由參數(shù)“業(yè)務(wù)需求等級(jí)”和“業(yè)務(wù)期望等級(jí)”定義，但是這些需求也可以通過(guò)其它方式定義。業(yè)務(wù)期望等級(jí)決定數(shù)據(jù)傳輸速率，也就是說(shuō)，移動(dòng)站希望能使用的一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)信道或時(shí)隙所提供的信道組態(tài)。同時(shí)，這個(gè)業(yè)務(wù)期望等級(jí)也是移動(dòng)站被允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。業(yè)務(wù)需求等級(jí)決定為保證數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)性而必須提供的最小數(shù)據(jù)傳輸速率。輔以這些參數(shù)，移動(dòng)通信網(wǎng)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源，分配給數(shù)據(jù)呼叫一個(gè)在期望數(shù)據(jù)傳輸速率和需求數(shù)據(jù)傳輸速率限制范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率。如果甚至連最小數(shù)據(jù)傳輸速率也不能提供，該數(shù)據(jù)呼叫或該呼叫建立則被中斷。在下述的一些情況下，這也是可能的，即移動(dòng)站提出最小業(yè)務(wù)等級(jí)和最小數(shù)據(jù)傳輸速率的特定需求是可選的，也就是說(shuō)，該MS不給定任何特定速率，而讓移動(dòng)通信網(wǎng)自由選擇最小性能。
以下將通過(guò)呼叫建立(圖6)，基站系統(tǒng)BSS內(nèi)的移交(圖7)，基站系統(tǒng)BSS之間的移交(圖8)，和移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心之間的移交(圖8)的例子更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖6僅示出了呼叫建立中公開(kāi)本發(fā)明所必須的信令。然而必須注意，除了已描述的信令消息之外，也傳送呼叫建立的其它消息，但是在此為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)未示出。例如，對(duì)GSM系統(tǒng)而言，該信令在GSM關(guān)于呼叫建立的規(guī)范中精確定義。
在圖6中，首先發(fā)生通常的呼叫建立信令，其后MS發(fā)送呼叫建立消息“建立”，前轉(zhuǎn)到MSC。根據(jù)本發(fā)明，除了建立數(shù)據(jù)連接通常要求的參數(shù)之外，“建立”消息還包含兩個(gè)新參數(shù)，最大期望數(shù)據(jù)傳輸速率DRMAX和最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN。在GSM系統(tǒng)的建立消息中，這些參數(shù)可以包含在承載容量信息元件BCIE中。BCIE公開(kāi)在GSM建議04.08中，版本4.7.0，435-443頁(yè)。該MSC向提供服務(wù)的BSC發(fā)送一個(gè)修改后包含DRMAX和DRMIN參數(shù)的分配請(qǐng)求消息(“分配請(qǐng)求”)。該BSC檢查是否有足夠容量以向該數(shù)據(jù)呼叫提供服務(wù)，并根據(jù)當(dāng)前容量，對(duì)應(yīng)于在參數(shù)DRMAX和DRMIN限制范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率分配給該數(shù)據(jù)呼叫一些時(shí)隙組態(tài)。此后，該BSC發(fā)送一個(gè)分配命令消息(“分配命令”)給向該MS提供服務(wù)的BTS，該分配命令消息包含分配給該數(shù)據(jù)呼叫的時(shí)隙和所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息。該BTS向該MS發(fā)送一個(gè)分配命令消息(“分配命令”)，該分配命令消息包含分配給該數(shù)據(jù)呼叫的時(shí)隙和所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息。該MS開(kāi)始準(zhǔn)備在所分配時(shí)隙上以所分配的數(shù)據(jù)傳輸速率傳輸數(shù)據(jù)，并向該BTS發(fā)送一個(gè)分配確認(rèn)(“分配結(jié)束”)。該BTS向該BSC發(fā)送一個(gè)確認(rèn)(“分配結(jié)束”)。該BSC相應(yīng)地向該MSC發(fā)送一個(gè)分配確認(rèn)(“分配結(jié)束”)，該分配確認(rèn)包含有該BSC分配給該數(shù)據(jù)呼叫的數(shù)據(jù)傳輸速率的信息。之后，發(fā)生通常的呼叫建立信令以啟動(dòng)傳輸。
如果該BSC因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)資源的缺乏，不能給該數(shù)據(jù)呼叫分配對(duì)應(yīng)于最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN的時(shí)隙組態(tài)，它將以“分配失敗”消息的形式向該MSC發(fā)送一個(gè)報(bào)告。然后該MSC中斷該呼叫建立。決定分配給該數(shù)據(jù)呼叫的數(shù)據(jù)傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)資源至少包括業(yè)務(wù)信道，也就是說(shuō)，在那個(gè)特定時(shí)刻向該MS提供服務(wù)的BTS中可用的時(shí)隙。
圖7-9僅示出了公開(kāi)本發(fā)明所必須的信令。然而必須注意，除了上述的信令消息之外，在移交情況下也傳送其它消息，盡管這些消息為簡(jiǎn)明起見(jiàn)未在此描述。例如，對(duì)GSM系統(tǒng)而言，該信令在GSM關(guān)于呼叫建立的規(guī)范中精確定義。
在圖7說(shuō)明的BSS內(nèi)部移交中，MS周期地向提供服務(wù)的BSS的BSC報(bào)告對(duì)相鄰蜂窩的下行信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果(“測(cè)量結(jié)果”)。BSC利用這些測(cè)量，在無(wú)線電波傳輸路徑準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上決定移交，或因?yàn)槠渌颍绶峙淙萘慷鴽Q定移交。在決定進(jìn)行移交之后，該BSC至少根據(jù)移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源，分配給該數(shù)據(jù)呼叫一個(gè)信道組態(tài)，該信道組態(tài)提供至少是最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN和不高于最大期望數(shù)據(jù)傳輸速率DRMAX的數(shù)據(jù)傳輸速率。由新蜂窩提供的數(shù)據(jù)傳輸速率(時(shí)隙組態(tài))不一定與前一個(gè)蜂窩所提供的相同。換句話說(shuō)，根據(jù)可用的網(wǎng)絡(luò)資源，在參數(shù)DRMAX和DRMIN的限制范圍內(nèi)，該數(shù)據(jù)傳輸速率在新蜂窩內(nèi)可能增加或減少。BSC或BTS存儲(chǔ)位于它們區(qū)域內(nèi)并正進(jìn)行高速數(shù)據(jù)呼叫的每一個(gè)MS的參數(shù)DRMAX和DRMIN。如果不能提供最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率，移交嘗試將被中斷，在其它準(zhǔn)則上次佳并能夠提供足夠的數(shù)據(jù)傳輸速率的相鄰蜂窩，將被選作新的移交目標(biāo)蜂窩。該BSC向該MS發(fā)送一個(gè)移交命令消息(“移交命令”)，該移交命令消息包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述。現(xiàn)在該MS可以通過(guò)在新蜂窩中分配的信道組態(tài)啟動(dòng)通信，并向該BSS發(fā)送一個(gè)確認(rèn)(“移交結(jié)束”)。該BSS相應(yīng)地向該MSC發(fā)送移交執(zhí)行消息。
如果BSS內(nèi)部移交發(fā)生在一個(gè)蜂窩內(nèi)，數(shù)據(jù)傳輸速率沒(méi)有變化，則BSC向該MS發(fā)送一個(gè)包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述的分配命令，而不是移交命令消息。相應(yīng)地，該MS的確認(rèn)是分配結(jié)束。
圖8示出了在兩個(gè)基站系統(tǒng)間的移交。MS向提供服務(wù)的BSS(原)發(fā)送相鄰蜂窩測(cè)量的結(jié)果(“測(cè)量報(bào)告”)，這屬于通常的GSM信令。BSS(原)或者特殊地，它的BSC，例如基于無(wú)線電波傳輸路徑準(zhǔn)則，檢測(cè)向一個(gè)新的BSS(新)的蜂窩的移交要求。BSS(原)向提供服務(wù)的MSC發(fā)送一個(gè)移交要求“移交請(qǐng)求”。除了標(biāo)準(zhǔn)的GSM消息之外，這個(gè)消息還包含該MS在數(shù)據(jù)呼叫開(kāi)始時(shí)給定的最大期望數(shù)據(jù)傳輸速率DRMAX和最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN。BSC或BTS存儲(chǔ)位于它們區(qū)域內(nèi)并正進(jìn)行高速數(shù)據(jù)呼叫的每一個(gè)MS的參數(shù)DRMAX和DRMIN。該MSC向新的BSS(新)或者特殊地，它的BSC，發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，其中要求BSS(新)提供所要求的業(yè)務(wù)。除了標(biāo)準(zhǔn)GSM消息之外，這個(gè)消息也包含參數(shù)DRMAX和DRMIN。BSS(新)至少根據(jù)移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源選擇一個(gè)時(shí)隙組態(tài)，提供不低于最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN和不高于最大期望數(shù)據(jù)傳輸速率DRMAX的數(shù)據(jù)傳輸速率。由新蜂窩提供的數(shù)據(jù)傳輸速率(時(shí)隙組態(tài))不一定與前一個(gè)蜂窩所提供的相同。換句話說(shuō)，根據(jù)可用的網(wǎng)絡(luò)資源，在參數(shù)DRMAX和DRMIN的限制范圍內(nèi)，該數(shù)據(jù)傳輸速率在新蜂窩內(nèi)可能增加或減少。如果不能提供最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率，移交嘗試將被中斷。如果有可用的網(wǎng)絡(luò)資源，BSS(新)向該MSC發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息“請(qǐng)求確認(rèn)”，該確認(rèn)消息包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述。BSS(原)向該MS發(fā)送一個(gè)移交命令消息，該移交命令消息包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述?，F(xiàn)在該MS可以在基站系統(tǒng)BSS(新)的新蜂窩中，通過(guò)使用所分配的數(shù)據(jù)傳輸速率和所分配的時(shí)隙啟動(dòng)通信。該MS向BSS(新)發(fā)送一個(gè)確認(rèn)移交結(jié)束，BSS(新)向該MSC發(fā)送一個(gè)類似的確認(rèn)移交結(jié)束。此后，該MSC釋放原基站系統(tǒng)BSS(原)中分配給該數(shù)據(jù)呼叫的資源。
圖9示出了在兩個(gè)MSC間的移交。如同通常的GSM信令，MS向提供服務(wù)的BSS(原)發(fā)送相鄰蜂窩測(cè)量的結(jié)果(“測(cè)量報(bào)告”)。BSS(原)或者特殊地，它的BSC，例如基于無(wú)線電波傳輸路徑準(zhǔn)則，檢測(cè)向一個(gè)新的BSS(新)的蜂窩的移交要求。BSS(原)向提供服務(wù)的MSC-A發(fā)送一個(gè)移交要求“移交請(qǐng)求”。除了標(biāo)準(zhǔn)的GSM消息之外，這個(gè)消息還包含該MS在數(shù)據(jù)呼叫開(kāi)始時(shí)給定的最大期望數(shù)據(jù)傳輸速率DRMAX和最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN。BSC或BTS存儲(chǔ)位于它們區(qū)域內(nèi)并正進(jìn)行高速數(shù)據(jù)呼叫的每一個(gè)MS的參數(shù)DRMAX和DRMIN。MSC-A向新的MSC-B發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求準(zhǔn)備移交請(qǐng)求，除了標(biāo)準(zhǔn)GSM消息之外，這個(gè)消息也包含所需的參數(shù)DRMAX和DRMIN。MSC-B向BSS(新)或者特殊地，它的BSC，發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，其中要求BSS(新)提供所需的業(yè)務(wù)。除了標(biāo)準(zhǔn)GSM消息之外，這個(gè)消息也包含參數(shù)DRMAX和DRMIN。BSS(新)至少根據(jù)移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源選擇一個(gè)時(shí)隙組態(tài)，提供不低于最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率DRMIN和不高于最大期望數(shù)據(jù)傳輸速率DRMAX的數(shù)據(jù)傳輸速率。由新蜂窩提供的數(shù)據(jù)傳輸速率(時(shí)隙組態(tài))不一定與前一個(gè)蜂窩所提供的相同。換句話說(shuō)，根據(jù)可用的網(wǎng)絡(luò)資源，在參數(shù)DRMAX和DRMIN的限制范圍內(nèi)，該數(shù)據(jù)傳輸速率在新蜂窩內(nèi)可能增加或減少。如果不能提供最小需求數(shù)據(jù)傳輸速率，移交嘗試將被中斷。如果有可用的網(wǎng)絡(luò)資源，BSS(新)向MSC-B發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息“移交請(qǐng)求確認(rèn)”，該確認(rèn)消息包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述。之后，MSC-B向提供服務(wù)的MSC-A發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息“準(zhǔn)備移交響應(yīng)”，除了根據(jù)GSM指定的通常內(nèi)容之外，該確認(rèn)消息還包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述。MSC-A向提供服務(wù)的BSS(原)發(fā)送一個(gè)移交命令消息“移交命令”，該移交命令消息包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述。BSS(原)向該MS發(fā)送一個(gè)移交命令消息“移交命令”，移交命令消息包含所分配數(shù)據(jù)傳輸速率的信息和所分配時(shí)隙的描述。現(xiàn)在該MS可以在BSS(新)的新蜂窩中，通過(guò)使用所分配的信道組態(tài)，以及所分配的數(shù)據(jù)傳輸速率和所分配的時(shí)隙啟動(dòng)通信。該MS向BSS(新)發(fā)送一個(gè)確認(rèn)移交結(jié)束，BSS(新)向MSC-B發(fā)送一個(gè)類似的確認(rèn)移交結(jié)束。此后，MSC-B向提供服務(wù)的MSC-A發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息發(fā)送結(jié)束信號(hào)請(qǐng)求，MSC-A據(jù)此得知該MS已經(jīng)移交給MSC-B中的一個(gè)新的基站系統(tǒng)。之后，釋放在原基站系統(tǒng)BSS(原)中分配給該數(shù)據(jù)呼叫的資源。
相關(guān)的圖和解釋僅用于說(shuō)明本發(fā)明。在后附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的方法可以在細(xì)節(jié)上有所變化。
權(quán)利要求
1.一種在時(shí)分多址(TDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括根據(jù)使用移動(dòng)站的應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)傳輸速率分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙給移動(dòng)站用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟襟E，其特征在于包含如下步驟在建立數(shù)據(jù)呼叫時(shí)，移動(dòng)站向移動(dòng)通信網(wǎng)指明用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，移動(dòng)通信網(wǎng)分配一個(gè)信道組態(tài)給移動(dòng)站用于數(shù)據(jù)呼叫，該信道組態(tài)由一個(gè)或多個(gè)關(guān)于呼叫建立或移交的時(shí)隙組成，所述信道組態(tài)取決于該移動(dòng)通信網(wǎng)中目前可用的網(wǎng)絡(luò)資源，并允許數(shù)據(jù)信道性能不低于所述最小需求和不高于所述最大需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于以下步驟如果移動(dòng)通信網(wǎng)沒(méi)有足夠的網(wǎng)絡(luò)資源以提供移動(dòng)站用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小需求，移動(dòng)通信網(wǎng)中斷數(shù)據(jù)呼叫的呼叫建立或移交嘗試。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的方法，其特征在于所述移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)資源至少包括提供服務(wù)的蜂窩的時(shí)隙資源和/或移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源，根據(jù)所述移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)資源，信道組態(tài)決定分配給數(shù)據(jù)呼叫的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其特征在于呼叫建立包含如下步驟移動(dòng)站向移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)送一個(gè)呼叫建立消息，指明所需的業(yè)務(wù)以及用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，前轉(zhuǎn)該呼叫建立消息到提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心，提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向提供服務(wù)的基站系統(tǒng)的基站控制器發(fā)送一個(gè)分配請(qǐng)求消息，該分配請(qǐng)求消息包含用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求作為參數(shù)，基站控制器至少根據(jù)提供服務(wù)的基站的時(shí)隙資源，分配一個(gè)滿足所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求的信道組態(tài)，基站控制器向提供服務(wù)的基站發(fā)送一個(gè)分配命令消息，該分配命令消息包含所分配信道組態(tài)的信息，提供服務(wù)的基站向移動(dòng)站發(fā)送一個(gè)分配命令消息，該分配命令消息包含分配給數(shù)據(jù)呼叫的信道組態(tài)的信息，移動(dòng)站向提供服務(wù)的基站發(fā)送一個(gè)分配確認(rèn)，基站向基站控制器發(fā)送一個(gè)分配確認(rèn)，基站控制器向移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)分配確認(rèn)。
5.根據(jù)任意前述權(quán)利要求中所述的方法，其特征在于在基站系統(tǒng)中記錄移動(dòng)站所指明的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，以控制信道組態(tài)的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5任一中所述的方法，其特征在于，在基站系統(tǒng)內(nèi)部的移交包括以下步驟移動(dòng)站向提供服務(wù)的基站系統(tǒng)發(fā)送相鄰蜂窩測(cè)量的結(jié)果，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)判定在提供服務(wù)的基站系統(tǒng)內(nèi)部的移交要求，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)至少根據(jù)移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源，分配一個(gè)滿足所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求的信道組態(tài)，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)向移動(dòng)站發(fā)送一個(gè)移交命令，該移交命令包含所分配信道組態(tài)的信息，交換移動(dòng)站以在目標(biāo)蜂窩中使用所分配的信道組態(tài)進(jìn)行通信，所分配的信道組態(tài)由移交命令指明。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5任一中所述的方法，其特征在于，在基站系統(tǒng)之間的移交包括以下步驟移動(dòng)站向提供服務(wù)的基站系統(tǒng)發(fā)送相鄰蜂窩測(cè)量的結(jié)果，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)判定移交到新的基站系統(tǒng)的要求，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)向提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，該移交請(qǐng)求包含所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向新的基站系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，該移交請(qǐng)求包含所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，新的基站系統(tǒng)至少根據(jù)移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源，分配一個(gè)滿足所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求的信道組態(tài)，新的基站系統(tǒng)向提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息，該確認(rèn)消息包含所分配信道組態(tài)的信息，提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向提供服務(wù)的基站系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)移交命令，該移交命令包含所分配信道組態(tài)的信息，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)向移動(dòng)站發(fā)送一個(gè)移交命令，該移交命令包含所分配信道組態(tài)的信息，交換移動(dòng)站以在目標(biāo)蜂窩中使用所分配的信道組態(tài)進(jìn)行通信，所分配的信道組態(tài)由移交命令指明。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3或5任一中所述的方法，其特征在于，在移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心之間的移交包括以下步驟移動(dòng)站向提供服務(wù)的基站系統(tǒng)發(fā)送相鄰蜂窩測(cè)量的結(jié)果，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)判定移交到位于新的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心區(qū)域內(nèi)的新的基站系統(tǒng)的要求，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)向提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，表明所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向新的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，指明所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，新的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向新的基站系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)移交請(qǐng)求，指明所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求，新的基站系統(tǒng)至少根據(jù)移交的目標(biāo)蜂窩的時(shí)隙資源，分配一個(gè)滿足所述用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求的信道組態(tài)，新的基站系統(tǒng)向新的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息，該確認(rèn)消息包含所分配信道組態(tài)的信息，新的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心發(fā)送一個(gè)移交命令，該移交命令包含所分配信道組態(tài)的信息，提供服務(wù)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心向提供服務(wù)的基站系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)移交命令，該移交命令包含所分配信道組態(tài)的信息，提供服務(wù)的基站系統(tǒng)向移動(dòng)站發(fā)送一個(gè)移交命令消息，該移交命令消息包含所分配信道組態(tài)的信息，交換移動(dòng)站以在目標(biāo)蜂窩中使用所分配的信道組態(tài)進(jìn)行通信，所分配的信道組態(tài)由移交命令指明。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于包括步驟移動(dòng)站設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸速率的最小需求是可選的。
10.實(shí)現(xiàn)任意權(quán)利要求1-9中所述方法的一種移動(dòng)通信系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及到TDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸方法。在采用所謂的多時(shí)隙接入技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，可以分配給移動(dòng)站一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙以使用移動(dòng)站的應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在本發(fā)明中，在建立數(shù)據(jù)呼叫時(shí)，移動(dòng)站(MS)向移動(dòng)通信網(wǎng)(BTS，BSC，MSC)指明用戶數(shù)據(jù)傳輸速率的最小和最大需求(建立)。根據(jù)在移動(dòng)通信網(wǎng)中當(dāng)前可用的網(wǎng)絡(luò)資源，移動(dòng)通信網(wǎng)分配一個(gè)信道組態(tài)給移動(dòng)站用于數(shù)據(jù)呼叫，并允許一個(gè)介于最小需求和最大需求之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
文檔編號(hào)H04W28/18GK1162378SQ95195966
公開(kāi)日1997年10月15日 申請(qǐng)日期1995年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月27日
發(fā)明者賈里·哈馬萊恩, 賈里·維尼卡, 澤-丘·杭卡薩洛, 哈里·喬基恩, 哈里·波斯蒂 申請(qǐng)人:諾基亞電信公司