專利名稱：移動通信系統(tǒng)中的分組傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線系統(tǒng)中與分組無線業(yè)務(wù)相關(guān)的控制分組傳輸?shù)姆椒?，該無線系統(tǒng)包括一個基站和多個用相同傳輸信道以分組方式向基站傳輸數(shù)據(jù)的用戶終端，在所述方法中，基站向終端傳輸分組，所述分組包括指示每個分組發(fā)給哪個終端的數(shù)據(jù)，實際的數(shù)據(jù)，以及控制傳輸信道上終端傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)。
對于無線系統(tǒng)，分組無線業(yè)務(wù)指采用固定網(wǎng)絡(luò)中稱為分組交換技術(shù)的業(yè)務(wù)。商用無線系統(tǒng)使用的是普通的電路交換。電路交換是一種方法，該方法中，通過給連接分配一預(yù)先定義的傳輸容量來在用戶之間建立連接。在整個連接過程中，傳輸容量由該連接獨享。分組交換是一種方法，該方法中，通過傳輸包括地址和控制數(shù)據(jù)的分組數(shù)據(jù)來在用戶之間建立連接。幾個連接能同時使用相同傳輸連接。分組交換無線系統(tǒng)的使用，尤其在傳輸數(shù)據(jù)中的使用已成為近幾年的研究目標(biāo)，因為分組交換方法更適合軟件中要求的數(shù)據(jù)傳輸，其中被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是以突發(fā)產(chǎn)生的。在這種情況下，不必在全部時間保留數(shù)據(jù)傳輸連接，只需保證分組傳輸。以這種方法，不管在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)還是使用中，在花費和容量兩方面都能得到相當(dāng)可觀的節(jié)約。
當(dāng)前，GSM系統(tǒng)正進(jìn)行更深入的開發(fā)，分組無線網(wǎng)絡(luò)尤其令人感興趣；接著參考GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))標(biāo)準(zhǔn)。ETSI GSM規(guī)范建議(ETSI GSM 03.64,1.2.0版，1997年3月3日)描述了GPRS中網(wǎng)絡(luò)部分和用戶終端間的空中接口。
在GSM系統(tǒng)中，一個物理信道是TDMA幀中的一個時隙。該TDMA幀有8個時隙。根據(jù)ETSI GSM 03.64規(guī)范建議，為建立分組無線連接和進(jìn)行分組傳輸定義一個或幾個物理信道，一個PDCH(分組數(shù)據(jù)信道)實際上是一個業(yè)務(wù)信道。邏輯信道位于PDCH中。該邏輯信道被分成PCCCH信道(分組公共控制信道)和分組業(yè)務(wù)信道。分組業(yè)務(wù)信道包括PDTCH信道(分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道)和PACCH信道(相關(guān)分組控制信道)。PCCH信道包括PRACH(分組隨機接入信道)信道，PPCH(分組尋呼信道)信道，PAGCH(分組接入授權(quán)信道)信道和PBCCH(分組廣播控制信道)信道。
系統(tǒng)為不同的傳輸方向不對稱地，換句話說就是互相獨立地，保留無線通路資源。在上行方向，也就是從終端到基站，無線通路可由一個以上的終端同時使用，且在這種情況下終端通過競爭使用信道。系統(tǒng)以這種方式控制無線通路的使用，該方式中基站向終端傳輸數(shù)據(jù)分組，這些分組包括每個分組發(fā)送給哪一個終端的指示數(shù)據(jù)。分組還包括控制傳輸信道中終端傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)。
因為不同傳輸方向的傳輸是互相獨立的，很容易出現(xiàn)這種情況，終端有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，而基站沒有數(shù)據(jù)要傳給終端。然而，在現(xiàn)有技術(shù)方案中，終端不能傳輸，因為終端收不到從基站傳來的表示無線通路的使用者的數(shù)據(jù)。在這種情況下，終端被迫等待基站向終端傳輸數(shù)據(jù)。這樣，此時的無線通路資源利用率相當(dāng)?shù)汀?br> 因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法，憑借該方法，能比以前更有效的利用無線通路資源。
這由引言中描述的方法實現(xiàn)，該方法的特征在于，當(dāng)沒有實際數(shù)據(jù)時，基站向終端傳輸包括傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)而不含實際數(shù)據(jù)的分組。
本發(fā)明的方法有幾種優(yōu)點。依靠本發(fā)明，不同傳輸方向上的通信能獨立控制，而不依賴于基站是否有數(shù)據(jù)向終端傳輸。從而，上行容量從根本上得到增加。
下面參照根據(jù)附圖的例子對本發(fā)明做更詳細(xì)的描述，其中，

圖1描述能應(yīng)用本發(fā)明的方法的一個系統(tǒng)，圖2示出一種GSM時分幀的典型結(jié)構(gòu)，以及圖3描述基站發(fā)射的一種典型分組的結(jié)構(gòu)。
首先讓我們來看圖1，它描述一個無線系統(tǒng)，本發(fā)明的方法能在該系統(tǒng)中應(yīng)用。該無線系統(tǒng)包括至少一個基站100，它與其區(qū)域內(nèi)的用戶終端102到106通信。而基站控制器114控制一個或幾個基站的工作。在無線系統(tǒng)中，用戶的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用業(yè)務(wù)信道在基站和用戶終端之間傳輸。此外，基站和用戶終端間還需要各種控制信息和系統(tǒng)數(shù)據(jù)，它們在控制信道中傳輸。下面將描述當(dāng)其應(yīng)用于GSM系統(tǒng)時本發(fā)明的方案，然而，并不限于GSM系統(tǒng)。
圖2示出一種GSM幀的典型結(jié)構(gòu)。該GSM幀包括8個時隙，編號0到7。典型地，一個基站發(fā)射幾個載波頻率，每個載波頻率含一使用中包括8個時隙的幀。當(dāng)然，在相反的傳輸方向，相應(yīng)的幀也在使用中。
在這個例子中，我們假定圖1中用戶終端的終端102和104采用分組交換連接，而終端106通過常規(guī)電路交換連接112與基站連接?；?00根據(jù)圖2在給定的頻率傳輸幀。我們假定給終端設(shè)備106分配時隙4用于電路交換連接，例如用于普通電話呼叫。我們進(jìn)一步假定時隙1保留給分組形式業(yè)務(wù)，換句化說，這個時隙用于生成一PDCH(分組數(shù)據(jù)信道)信道，使用分組交換連接的所有終端的分組由該信道傳輸。從而，終端102，104和基站100之間的業(yè)務(wù)108在這個時隙傳輸。
這樣，終端102和104使用相同傳輸信道向基站100傳輸各自的數(shù)據(jù)分組。在這種情況下，一個控制系統(tǒng)當(dāng)然是必須的，依靠該控制系統(tǒng)，信道能以受控的方式在使用相同信道的幾個終端間劃分。在本發(fā)明的方法中，該控制是由基站以這種方法實現(xiàn)的由基站向終端傳輸包括控制數(shù)據(jù)的分組，依靠這些控制數(shù)據(jù)，終端能檢測在一特定時間是哪個終端該向基站傳輸數(shù)據(jù)。
圖3描述由基站發(fā)射的一種典型分組的結(jié)構(gòu)。該分組包括3個主要的域一個MAC(媒體接入控制)信頭，一個數(shù)據(jù)域以及一個BCS(塊檢測序列)域。MAC信頭包括3個部分一個USF(上行狀態(tài)標(biāo)志)，該標(biāo)志指示終端的上行狀態(tài)，換句話說就是接下來允許哪個終端使用公共傳輸信道向基站傳輸數(shù)據(jù)。T是一個塊類型指示器而PC是涉及功率調(diào)整的數(shù)據(jù)。這些域?qū)Ρ景l(fā)明并不重要，所以這里沒有對它們進(jìn)行詳細(xì)討論。這同樣適用于與物理鏈接層相關(guān)的BCS域。
而數(shù)據(jù)塊包括兩部分。第一部分是所謂的RLC信頭(無線連接控制信頭)，稱為暫時幀標(biāo)志(TFI)的數(shù)據(jù)在其中傳輸，依靠該標(biāo)志終端能識別一個分組的數(shù)據(jù)是發(fā)給哪個終端的。數(shù)據(jù)包含在數(shù)據(jù)域后面的部分。
上述結(jié)構(gòu)和分組的各個部分更詳細(xì)的描述在ETSI文檔GSM 03.64版本1.20中給出，在此引入做為參考。于是在本應(yīng)用中傳輸單元界定為分組。分組無線業(yè)務(wù)可以是一個大規(guī)模分組傳輸網(wǎng)絡(luò)的一部分。在這種情況下，應(yīng)用的分組可是局部分組或分組傳輸網(wǎng)絡(luò)全部分組的一段，對于發(fā)生在一個無線通路中的傳輸，該傳輸網(wǎng)絡(luò)分組被分成幾個局部分組或段。一個更大規(guī)模分組傳輸網(wǎng)的例子是因特網(wǎng)。
當(dāng)基站有要傳給終端的數(shù)據(jù)時，基站采用上面描述的分組傳輸數(shù)據(jù)。分組的TFI數(shù)據(jù)指示分組傳給哪個終端，分組中的USF域指示在某特定時刻上行方向允許哪個終端傳輸。
在本發(fā)明的方案中，當(dāng)沒有實際數(shù)據(jù)時，基站向終端傳輸包括傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)但不含實際數(shù)據(jù)的分組。從而，在這些分組中，數(shù)據(jù)域并不包含傳給終端的數(shù)據(jù)，但或者有一個隨機位序列，或者有一個預(yù)定義的位序列代替數(shù)據(jù)。從而，分組包括USF域，該域包括指示上行方向允許哪個終端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
為了防止終端試圖識別不包含有意義數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)域，在本發(fā)明的方案中，包括指明分組不含待傳給終端的數(shù)據(jù)的指示數(shù)據(jù)。這依靠TFI數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。對TFI選擇一種位組合，該組合不表示任何終端使用連接。這樣，每個終端收到一個傳輸來的分組，由它來標(biāo)識USF域和其中關(guān)于上行應(yīng)用的信息，標(biāo)識TFI數(shù)據(jù)并根據(jù)該數(shù)據(jù)識別出該分組不包含要傳給它的實際數(shù)據(jù)。
因此，本發(fā)明的方法可優(yōu)選地應(yīng)用于與GPRS相關(guān)的分組無線業(yè)務(wù)中，但它也能應(yīng)用于上行控制由基站發(fā)射的數(shù)據(jù)分組來實現(xiàn)的其他業(yè)務(wù)中。
盡管上面對本發(fā)明的描述參考根據(jù)附圖的例子，能夠理解，本發(fā)明并不限于此，而能在所附權(quán)利要求書中公布的發(fā)明思想的范圍內(nèi)的許多方面被修改。
權(quán)利要求
1．一種控制無線系統(tǒng)中與分組無線業(yè)務(wù)相關(guān)的分組傳輸?shù)姆椒ǎ摕o線系統(tǒng)包括一個基站(100)和多個用相同傳輸信道以分組方式向基站傳輸數(shù)據(jù)的用戶終端(102到106)，在所述方法中，基站向終端傳輸分組，所述分組包括指示每個分組發(fā)給哪個終端的數(shù)據(jù)(HDR)，實際的數(shù)據(jù)(DATA)，以及控制傳輸信道上終端傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)(USF)，其特征在于，當(dāng)沒有實際數(shù)據(jù)時，基站向終端傳輸包括傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)而不含實際數(shù)據(jù)的分組。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，分組包括指明分組不含要向終端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，分組在結(jié)構(gòu)上與常規(guī)數(shù)據(jù)分組相似，以及有一個隨機位序列代替數(shù)據(jù)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，分組在結(jié)構(gòu)上與常規(guī)數(shù)據(jù)分組相似，以及有一個預(yù)定義的位序列代替數(shù)據(jù)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，該分組無線系統(tǒng)是一個更大規(guī)模的分組傳輸網(wǎng)的一部分，以及分組是分組傳輸網(wǎng)中傳輸?shù)牟糠纸M或全部分組的一段。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，分組無線業(yè)務(wù)是通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制無線系統(tǒng)中與分組無線業(yè)務(wù)的相關(guān)的分組傳輸?shù)姆椒?該無線系統(tǒng)包括一個基站(100)和多個用相同傳輸信道以分組方式向基站傳輸數(shù)據(jù)的用戶終端(102到106),在所述方法中基站傳輸分組給終端,所述分組包括:指示每個分組發(fā)給哪個終端的數(shù)據(jù)(HDR),實際數(shù)據(jù)(DATA),和控制傳輸信道上終端的傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)(USF)。為使無線通路資源能更有效地使用,當(dāng)沒有實際數(shù)據(jù)時,基站向終端傳輸包括傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)而不含實際數(shù)據(jù)的分組。
文檔編號H04L12/56GK1220796SQ98800380
公開日1999年6月23日 申請日期1998年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月27日
發(fā)明者阿爾托·薩武賈 申請人:諾基亞電信公司