CN100361431C - 在无线通信系统中用于数据包定向的数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到在无线通信系统中用于数据包定向的数据传送方法，在其中将准备传送的数据分成数据块，编码，经过无线接口传输和解码。在解码时识别或许传送试验的失败。将标志重复数据块传送的信息(RSM)，和/或标志第一种传送模式或第二种传送模式的信息(AMB)登录在一个数据块上，在将这个数据块经过无线接口传输之前。
Description
无线通信系统除了允许主要为了语言信息传输安排的按照连接的数据传输之外，还有应用领域主要是由数据信息传输决定的数据包定向的数据传输。例如在GSM移动无线系统中数据包定向的业务是通过GPRS(通用分组无线业务)提供的。GPRS理论上允许数据传输率为182kb/s。实际上数据传输率大约仅为150至170kb/s。
然而在第三代移动无线系统中对于多媒体应用特别要求比较大的带宽。EDGE(增强数据率的GSM发展)代表了GSM的进一步发展和提供了通过引进新的调制方法实现要求比较高数据率的可能性。通过EDGE使数据传输率大约为384kb/s成为可能。在EDGE中包括数据包定向业务的EGPRS(增强的通用分组无线业务)部件和按照连接业务的ECSD(增强的电路交换连接)部件。EDGE是由ETSI(欧洲无线通信标准化研究所)标准化的和安排了频带为900mHz，1800mHz，1900mHz，850mHz和450mHz。这意味着对于已经存在的GSM移动无线网络营销商没有许可证问题在所有GSM频带上就可以使用EDGE。ETSI EDGE标准提供了用链接匹配和增加兀余的两种方法有效利用无线接口。
链接匹配考虑了调制格式和编码格式与适合于无线接口传输条件的匹配。此外通过调制格式和编码格式确定调制方法，数据传输率和编码率。可能的调制方法是GSM通用的GMSK(高斯最小频移键控)和功率能力为8PSK(相移键控)。在8PSK时涉及到一种线性的调制方法，在其中将三个连续比特用一个符号构成，从中得到8种不同的符号类型。如果一个数据块的传送失败，则按照链接的匹配拒绝这个数据块和按照改变的调制格式和编码格式要求新的传送。
在使用增加的兀余时将被接收的数据块存储在传送试验失败的帧中。如果在帧中加入以前失败的传送试验被存储的数据块情况下可能没有成功的解码时，则要求重复传送数据块。被重复传送的数据块是在保持调制格式和编码格式不变的情况下进行的。相反则对于重复发送具有变化打点格式的数据块进行卷集编码。
在EP 0 418 866 A2中已知无线通信系统中用于数据包定向的数据传送方法，在其中将准备传送的数据分成数据块，编码，经过接口传输和解码。在解码时已知或许失败的传送试验。要求重新传送在传送试验失败时已经被发送的数据块。将在数据块传送试验失败时已经被接收过的有缺陷的数据块搜集在存储器中。将准备传送的数据块始终配备在数据包内标志数据块顺序的块顺序号。这个块顺序号用于识别数据块，以便这个数据块在传送故障时可以借助于它的块顺序号要求有目的地重新传送。
以下任务以本发明为基础，规定在高数据率时数据包定向的数据传送方法，这种方法使得有效充分利用无线通信系统中提供使用的存储容量和计算容量成为可能。
按照本发明这些任务是通过具有权利要求1特征的方法解决的。有益的是从权利要求2至13中获悉按照本发明方法的扩展结构。
按照本发明方法在重复数据块传送情况下在这个数据块经过无线接口传输之前，将标志重复传送的信息登录在准备重新发送的数据块中。此外要求重新传送在传送试验失败时已经被发送的数据块。将传送试验失败时已经被接收的有缺陷的数据块搜集在接收方的存储器中。
按照本发明重要的观点在于，当第一次传送数据块时可以放弃存储器全面搜索数据块，将这些数据块在以前传送试验失败时已经搜集在一起。存储器的全面搜索例如在帧上排除故障时或在存储器现实化时可以是不可缺少的。此外这对应于数据块在第一次传送试验时已经成功解码的通常情况。相反存储器的全面搜索为了重复识别一个重复发送的数据块始终是费时间的和束缚了存储器容量和计算容量不能够提供给其他的处理使用。
有益的是在将这个数据块经过无线接口传输之前，将标志第一个或第二个传输模式的信息登录在数据块中。识别标志第一个传输模式的信息时要求重新传送在传送试验失败时已经被发送的数据块。此外将这个数据块搜集在接收方的存储器中。识别标志第二个传输模式的信息时拒绝在传送试验失败时已经被接收的数据块。这种扩展结构的重要观点在于，没有标志传输模式的信息还将在第二个传输模式中的传送试验失败时已经被接收的数据块完全没有必要在接收方进行存储，从而束缚了存储容量和处理容量。
对应于按照本发明方法其他优异的扩展结构安排了具有一个标题(数据标题)的准备传输的数据块，将标志重复传送的信息或者标志传输模式的信息登录在其上。对应于按照本发明方法其他优异的扩展结构可以达到特别容易实现的目的，如果为了登录相应的信息各自利用GPRS上行链接标题(增强的通用分组无线业务)的一个备用比特。
对应于按照本发明方法其他优异的扩展结构将准备传输的数据在使用打点方法情况下进行卷集编码。在重复数据块传送情况下将打点方法用改变的打点格式进行。这提供的优点是，将不同的传输试验期间被传输的数据块在各自不同的地方兀余插入或者消除。对于解码在另外再接收以前传输试验失败时被存储的数据块情况下这个提供的优点是，在多个数据块内在准确的同样地方多次出现传输故障的或然率非常小。
下面用实施例借助于附图详细叙述本发明。附图表示
附图1无线通信系统框图，
附图2说明按照本发明方法的工作方式的过程图，
附图3按照现有技术的EGPRS上行链接标题的第一种类型，
附图4按照现有技术的EGPRS上行链接标题的第二种类型，
附图5按照现有技术的EGPRS上行链接标题的第三种类型，
附图6改进形式的EGPRS上行链接标题的第一种类型，
附图7改进形式的EGPRS上行链接标题的第二种类型和
附图8改进形式的EGPRS上行链接标题的第三种类型。
在附图1上表示的通信系统在其结构上对应于已知的GSM移动无线网络，这个有很多按照连接业务的移动交换装置MSC，这些移动交换装置是相互联网的和有可能到达固定网络PSTN入口的。此外移动交换装置MSC至少与一个基站监控器BSC是连接的。通过每个基站监控器BSC有可能与至少一个基站无线电收发机站BTS连接。将基站监控器BSC和所属的基站无线电收发机站BTS与一个基站子系统BS组合在一起。这种基站无线电收发机站BTS经过接口可以建立到用户站MS1，MS2，MSk的语言连接或数据连接。
EDGE(增强数据率的GSM发展)代表了改进的GSM的扩展结构。通过EDGE使数据率有可能成为384kb/s，而GSM提供最大的数据传输率为182kb/s。EDGE有数据包定向业务的EGPRS(增强的通用分组无线业务)部件和按照连接业务的ECSD(增强的电路交换连接)部件。对于数据包定向业务安排了基站监控器BSC与数据包数据网络PDN(分组数据网)经过路由器SGSN(GPRS支撑节点服务)和GGSN通路(GPRS支撑节点通路)的耦合。
例如在附图1上表示了在移动站MS1，MS2，MSk和基站无线电收发机站BTS之间传输有用信息和信号化信息的连接V1，V2和Vk。没有详细表示的运行中心和维护中心在移动无线系统网络内部承担可预先规定范围的检查功能和维护功能。这种结构的功能性原则上也可以转移到另外的无线通信系统中，在其中可以使用本发明，特别是对于具有无绳用户连接的用户入口网络。
在附图2上表示的过程图说明了按照本发明方法数据包定向的数据传送。对于后面的考虑假设准备传送的数据是从一个用户站MS1，MS2，MSk发送的和被一个基站无线电收发机站BTS接收的。将准备传送的数据首先分成数据块(步骤1)和有益的是随后使用打点方法进行卷集编码(步骤2)。
如果进行重复数据块传送时，在下一个步骤中对应于按照本发明的方法发送方将标志重复传送的信息重复地登录在准备发送的数据块中(步骤3)。对应于按照本发明优异的扩展结构安排了，发送方将标志传送模式的信息登录在准备传送的数据块中(步骤3)。将这个信息可以与标志重复传送的信息共同建立在准备发送的数据块中。有益的是将相应的信息建立在有关数据块的标题上。
然后将被编码的数据块经过无线接口传输(步骤4)和接收方解码(步骤5)。随后检查是否将被接收的数据块成功地解码(步骤6)。
如果解码是不成功的，则传送试验被认为失败。此外如果已知标志第二个传输模式的信息，则拒绝被接收的数据块和要求重新传送不可以解码的数据块。这在附图2上是用虚线表示的，虚线将步骤6和步骤1连接在一起。例如重复的数据块传送是通过ARQ-登录(自动要求重复)控制的，其中有关功能在接收方是通过控制装置PCU(数据包控制装置)实现的，这个是属于基站监控器BSC的(见附图1)。在重复数据块传送时将打点方法有益的用变化的打点格式进行，因此兀余符号插入被编码数据块内的地方是变化的。例如打点格式可以循环地改变。
相反如果按照步骤5解码是成功的和此外已知标志第一种传输模式的信息，则检查是否标志重复传送的信息包括在被接收的数据块中(步骤7)。如果没有标志重复传送的信息，则结束数据块传送(步骤8)。如果相反登录在数据块中的信息标志重复传送时，则将传送试验失败时被接收的数据块搜集在存储器ME中，完全搜索在以前传输试验失败时被存储的数据块(步骤9)。有益的是存储器ME是属于基站无线电收发机站BTS的(见附图1)。随后将被找到的数据块释放(步骤10)，因为已经成功进行了解码和因此将这些数据块不再必要进行共同解码(联合解码)。最后结束数据块传送(步骤8)。
如果按照步骤5解码是不成功的和此外已知标志第一种传送模式的一个信息，则检查，是否被接收的数据块包括标志重复传送的一个信息(步骤11)。如果数据块是第一次传输，为了以后的故障排除将这个数据块进行存储(步骤12)。最后要求将相应的数据块用变化的打点格式重复传送(步骤13)。相反如果已经将数据块重复传送，则为了故障排除将存储器ME完全搜索以前传送试验失败时被存储的数据块(步骤14)。最后启动一个解码试验，在其中除了最后被接收的数据块之外还涉及到以前传送试验失败时被存储在帧上的数据块(步骤15)。然后检查，是否这种解码试验是成功的(步骤16)。如果解码试验是成功的，将以前传送试验失败时被存储在帧上的数据块释放(步骤10)，和将数据块传送结束(步骤8)。按照步骤15如果解码没有成功，则同样将最后被接收的数据块进行存储(步骤12)和要求数据块的重新传送(步骤13)。
第二种传输模式，在其中拒绝有缺陷的数据块和新要求，主要是安排用数据包定向业务传输具有语言信息和图像信息的数据。在这里重复的数据传送曾经是有问题的，因为这导致不希望的延迟和反射信号。此外提供功率能力机理使用，以便必要时对欠缺的数据差补。
依赖于在ETSI EDGE标准中叙述的增量式兀余方法有益的是将准备重复发送的数据块在保持调制格式和编码格式不变的情况下进行传送。通过调制格式和编码格式预先规定了调制方法，编码率和数据率。
有益的是将标志重复传送的信息或者标志传送模式的信息在上行链接期间通过用户站登录在数据块中。关于重复数据块传送或不知道传输模式的没有被提供使用的信息的问题对于下行链接可以通过适当的硬件结构回避，在其中将转换ARO-登录的控制装置和不可以解码的数据块的存储器在物理平面上相互耦合。
相反涉及到上行链接构成这样的硬件结构显然是比较困难的，因为不可以解码数据块的存储器ME是属于基站无线电收发机站BTS的，控制装置PCU转换ARQ-纪录期间是安装在基站监控器PCU中的。在这种情况下控制装置PCU和存储器ME在空间上是相互隔开的。在尽可能少占用基站无线电收发机站BTS和基站监控器BSC之间提供使用的传输容量意义上，放弃在控制装置PCU和存储器ME之间在物理平面上的直接耦合。此外成本考虑说明了，控制装置PCU不是局部的安装在每个基站监控器BSC上的。此外改变确定的硬件结构特别是在移动无线系统中不是毫无问题可以实现的，因为在其中应该考虑单个系统部件之间的很多交互作用。
有益的将在上行链接传输的数据块在基站无线电收发机站BTS内部解码。相应地适合于标志重复传送或标志传输模式的信息的处理。将传输试验失败被接收的数据块的存储或拒绝同样有益地在基站无线电收发机站BTS内部进行。
依赖于从ETSI EDGE标准已知的链接匹配方法当存储器ME容量欠缺时拒绝传输试验失败被接收的数据块，此时在改变调制格式和编码格式情况下进行重复的数据块传送。通过调制格式和编码格式预先规定了调制方法，编码率和数据率。相宜地将准备重复发送的数据块在保持打点格式不变情况下传送，因为没有安排具有以后共同解码目的的不可以解码的数据块的存储。
对应于特别优异的实施结构不仅将标志重复传送的信息而且将标志传输模式的信息各自登录在EGPRS上行链接的备用比特中。在附图3至5中表示的EGPRS上行链接标题是由ETSI GSM标准04.60版本8.0.0说明的。将不同的标题类型相应地从属于传送时所使用的综合在下面表格中的调制格式和编码格式。
| 调制格式和编码格式 | 编码率 | 调制方法 | 最大的数据率(kb/s) |
| MCS-9 | 1.0 | 8PSK | 59.2 |
| MCS-8 | 0.92 | 54.4 | |
| MCS-7 | 0.76 | 44.8 | |
| MCS-6 | 0.49 | 29.6 | |
| MCS-5 | 0.37 | 22.4 | |
| MCS-4 | 1.0 | GMSK | 17.6 |
| MCS-3 | 0.8 | 14.8 | |
| MCS-2 | 0.66 | 11.2 | |
| MCS-1 | 0.53 | 8.8 |
在附图3上表示的EGPRS上行链接标题的第一种类型是安排给调制格式MCS-7和MCS-8的。在附图4上表示了EGPRS上行链接标题的第二种类型，将其与调制格式MCS-5或MCS-6联系在一起使用。对于调制格式和编码格式MCS-1，MCS-2，MCS-3和MCS-4使用在附图5上表示的EGPRS上行链接标题的第三种类型上。按照附图3至附图5的标题包括了一个再试比特R，一个延迟指示器比特SI，一个倒计数电子管区CV，一个临时流动标识符TFI，块顺序号区BSN和编码格式和打点格式指示器区CPS。上述比特和区的准确意义从ETSI GSM标准04.60版本8.0.0中获悉。
临时流动标识符区TFI用于标志一个数据流，这个数据流是对准确定的用户站的和因此使数据流从属于用户站成为可能。块顺序号区BSN包括了数据流中数据块的号码。如果标题或者数据块不包括标志重复数据块传送的信息，则必须全面搜索存储器ME的临时流动标识符数值和块顺序号数值，以便检查，是否被接收的数据块是或不是被重复发送的。然而这种处理方法要求比较多的时间和造成系统资源不必要的消耗。
在附图6至8中表示了改进形式的EGPRS上行链接标题，在其中各自占用一个备用比特以便传输标志重复传送的信息和传输标志传输模式的信息。在附图6上表示的EGPS上行链接标题是安排给调制格式和编码格式MCS-7，MCS-8和MCS-9的，而在附图7上表示的EGPRS上行链接标题是与调制格式和编码格式MCS-5和MCS-6联系在一起使用的。在附图8上表示的EGPRS上行链接标题是安排给调制格式和编码格式MCS-1，MCS-2，MCS-3和MCS-4的。在附图6至8上可以看到各自第一个新插入的标题RSM(用相同的调制格式和编码格式重新传送)，在其中包括标志重复传送的信息。在第二个新插入的标题AMB(承认模式比特)中包括标志传输模式的信息。如通过附图6至附图8说明的，可以将上述信息用最简单的方法登录在已经存在的比特上。
Claims (13)
1.在无线通信系统中用于数据包定向的数据传送方法，在其中
-将准备传送的数据分成数据块，编码，经过无线接口传输和解码，
-在解码时识别或许失败的传输试验，
-要求重新传送在传送试验失败时已经发送的数据块，
-将传送试验失败时已经接收的有缺陷的数据块搜集在存储器中，
其特征为，
-在重复数据块传送情况下，在将这个数据块经过接口传输之前，将标志重复传送的信息登录在准备重新发送的数据块上，
-只有当在被接收数据块中包括标志重复传送的信息时，将存储器为了故障排除全面搜索以前传输试验失败时已经被搜集的有缺陷的数据块。
2.按照权利要求1的方法，
其特征为，
-将标志第一种传送模式或标志第二种传送模式的信息登录在数据块上，当将这个数据块经过无线接口传输之前，
-在传送试验失败情况下将这个信息进行处理，
和只有当识别标志第一种传送模式的信息时
-要求将在传送试验失败时已经发送的数据块重新传送，
-将传送试验失败时被接收的数据块搜集在存储器中，
-在重复数据传送情况下将标志重复传送的信息登录在准备重新发送的数据块中，当将这个数据块经过无线接口传输之前，
-只有当被接收的数据块中包括标志重复传送的信息时，将存储器为了故障排除全面搜索以前传输试验失败时已经被搜集的数据块，
和当识别标志第二种传送模式的信息时将传送试验失败时已经被接收的数据块拒绝。
3.按照权利要求1或2的方法，
其特征为，
将准备传送的数据块配备了一个标题，和将标志重复传送的信息和/或标志传送模式的信息登录在标题上。
4.按照权利要求1或2的方法，
其特征为，
将准备传送的数据在使用打点方法情况下卷集编码，和在重复数据块传送情况下将打点方法用改变的打点格式进行。
5.按照权利要求4的方法，
其特征为，
将打点方法循环地改变。
6.按照权利要求1或2的方法，
其特征为，
将准备重新发送的数据块在保持一种调制格式和编码格式不变的情况下进行传送，其中通过调制格式和编码格式预先规定调制方法、编码率和数据率。
7.按照权利要求1或2的方法，
其特征为，
将标志重复传送的信息和/或标志传送模式的信息在上行链接期间通过一个用户站登录在一个数据块上。
8.按照权利要求7的方法，
其特征为，
将被接收的和/或被存储的数据块在基站收发机站上解码。
9.按照权利要求7的方法，
其特征为，
将标志重复传送的信息和/或标志传送模式的信息在基站收发机站中进行处理。
10.按照权利要求7的方法，
其特征为，
在基站收发机站内将传送试验失败被接收的数据块进行存储或拒绝。
11.按照权利要求1或2的方法，
其特征为，
将标志重复传送的信息和/或标志传送模式的信息各自登录在扩展通用分组无线业务上行链接的标题的备用比特上。
12.按照权利要求1或2的方法，
其特征为，
当存储器缺少容量时
-将传送试验失败时已经被接收的数据块拒绝，
-在数据传送失败情况下在改变调制格式和编码格式情况下进行重复的数据传送，其中通过调制格式和编码格式预先规定调制方法、编码率和数据率。
13.按照权利要求12的方法，
其特征为，
当存储器缺少容量时将准备重复传送的数据块在保持打点格式不变的情况下进行传送。
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