CN100370856C - 控制分组交换通信网络中移动台工作的方法以及通信系统 - Google Patents

控制分组交换通信网络中移动台工作的方法以及通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种控制在一个基于蜂窝网的分组交换通信网中的移动台的工作的方法，这个通信网配置成用一个设定的发送功率电平通过一个无线电信道在一个基站和至少一个无线电通信设备之间传送信息。分成一些相继的块(10，B0-B11)的信息在无线电信道上从基站发送给移动台。在这种方法中，这块还含有与发送功率电平有关的信息(PR)。在这种方法中，一个每隔一定时间重复发送的块(10，B0-B11)以一个固定的发送功率发送，以便建立一个基准电平。

Description

控制分组交换通信网络中移动台工作的方法以及通信系统
技术领域
本发明涉及一种控制分组交换通信网络中移动台工作的方法。
本发明涉及一种实现分组交换数据传输的通信系统。
本发明还涉及一种配置成在通信系统中工作的无线电通信设备。
背景技术
术语“无线电通信系统”通常是指任何使无线电通信设备(移动台，MS)与系统的固定部分之间在无线电通信设备的用户在系统的业务区内移动时可以进行无线电通信的通信系统。典型的无线电通信系统是公共陆地移动网PLMN。本申请提出时在用的大多数无线电通信系统属于所谓的第二代移动通信系统，其中广为人知的电路交换GSM移动通信系统(全球移动通信系统)可以说是一个典型例子。本发明特别适用于当前正在发展中的移动通信系统。在本说明中，将以目前正在标准化的GPRS(普通分组无线电业务)系统作为这样的移动通信系统的实例。显然，本发明也可以用于其他移动通信系统(UMTS，3G)。
众所周知，在基于蜂窝网的公共陆地移动网(PLMN)中，这种系统包括若干个使用系统的诸如移动电话机之类的移动台(MS)和一个固定的基站子系统(BSS)。基站子系统通常包括若干个分布在一个地理区域内的基站收发信台(BTS)，每个基站为一个至少是这个地理区域的一部分的小区服务。
例如，在GSM系统中，在诸如一个移动台之类的通信设备与一个基站之间通过一个逻辑无线电信道进行的数据传输，速度为9.6kbit/s。基于GSM系统的分组交换GSM GPRS(普通分组无线电业务)系统增强了数据传输，因为同一个逻辑无线电信道可以由若干个不同的移动用户使用。例如，在移动台与基站之间，只有在需要时才进行数据传输，逻辑无线电信道并不单独为一个移动台和一个基站之间的通信保留。在这种系统中，在移动台与GPRS系统之间盛行的是所谓的虚拟数据传输。
普通分组无线电业务GPRS对于GSM移动通信系统来说是一种正在发展中的新业务。GPRS系统的操作环境包括一个或多个子网业务区，连接形成一个GPRS主干网。子网包括若干个支持节点(SN)，在本说明中将以GPRS服务支持节点(SGSN)作为例子。这些GPRS服务支持节点连接到移动通信网(通常是通过一个接口单元连接到基站)上，这样它们就可以通过各基站(小区)为无线电通信设备提供分组交换业务的服务。移动通信网在支持节点与无线电通信设备之间提供分组交换数据传输。各个子网再通过GPRS网关支持节点(GGSN)连接到一个外部数据网，例如公用数据转接网(PSDN)。因此，GPRS服务使得在一个无线电通信设备与一个外部数据网之间可以进行分组格式的数据传输，移动网的某些部分形成了一个接入网。
为了利用GPRS服务，无线电通信设备首先执行GPRS联结(GPRSattach)，向网络表示本无线电通信设备已准备好进行分组数据传输。GPRS联结在无线电通信设备与支持节点SGSN之间形成了一个逻辑链路，从而容许通过GPRS网进行的短消息业务(SMS)、通过支持节点进行的寻呼业务，将发来的分组数据通知无线电通信设备。此外，就无线电通信设备的GPRS联结来说，支持节点提供移动性管理功能(MM)，执行用户身份验证。为了发送和接收信息，激活分组数据协议(PDP)，为无线电通信设备规定一个要在分组数据连接中使用的分组数据地址，而这个无线电通信设备的地址在网关支持节点内是巳知的。因此，在GPRS联结中，建立一个对无线电通信设备、支持节点和网关支持节点的数据传输连接，为这个连接规定业务质量和网络业务接入点标识符(NSAPI)。无线电通信设备用一个启动PDP环境请求激活分组数据连接，无线电通信设备传送临时逻辑链路标志(TLLI)、分组数据连接类别、地址、所需业务质量、网络业务接入点标识符，也许还有接入点名称(APN)。
对于一个通信网来说，第一要不受干扰地工作，第二要有效利用可用资源，这只有在例如从基站传输时尽可能最佳利用功率电平的时候才可能。由移动台在电源充电之间可进行工作、等待和通话的时间，特别是对于移动台的功率消耗，设置了一些进一步的要求，以控制它们自己的工作。然而，过渡到使用新一代的通信业务，特别是分组交换通信网，要求为用户提供的业务不损害普通的电路交换通信网。要达到这个目的，例如在分组交换通信网中，是有相当问题的，其原因说明如下。
GPRS系统的基本思想是采用分组交换资源分配，其中资源，例如通信用的逻辑无线电信道，在必须发送和接收信息时予以分配。因此，与例如GSM技术相比，网络和资源的利用就得到了优化，可以充分有效地使用。GPRS设计成能利用间歇的数据传输支持一些应用(有时候包括大量的数据)。在GPRS系统中，信道分配是非常迅速执行的，通常在0.5到1.0秒内，而且相当灵活；例如对于每个无线电通信设备来说，有可能分配到在一个TDMA帧范围内一个信道上的1个到8个时隙，也就是说同时分配到1个到8个逻辑信道。同样的资源可以在若干个使用中的无线电通信设备之间分配，可以分别为这些用户分配一个上行链路数据传输(即从移动台向基站的数据传输)和一个下行链路数据传输(即从基站向移动台的数据传输)。GPRS系统还支持惯常采用的数据传送协议，诸如TCP/IP协议之类。在每个时隙中，以有限持续时间内一系列调制比特组成的射频突发脉冲串方式发送一个数据分组。这些时隙主要是用作控制信道和通信信道。通信信道用来发送语音和数据，而控制信道用于基站收发信台BTS与无线电通信设备MS之间的信令传输。
GSM系统与GPRS系统之间的最显著的差别是基于分组的数据传输，无线电信道并不为哪个无线电通信设备保留。在基于蜂窝系统的GPRS系统中，资源包括用来进行数据传输的无线电信道(分组数据信道，PDCH)。通常用来进行控制的信令在一个为此分配的PCCCH控制信道(分组共路控制信道)中处理。
具体地说，这些PDCH信道利用一种帧结构(复帧)分成一些逻辑无线电信道，这种帧结构不断地发送52个TDMA帧，这52个TDMA帧再分成12个各分成4个帧的无线电块和4个空闲帧。按照图4，这些块依次为块B0-B11。此外，在图4中，还用X标出了空闲帧。在下行链路数据传输中，这些帧可以用于信令，而在上行链路数据传输中，USF值就是指这些在其中例如一个移动台可以发送信息(接入突发脉冲串)的时隙。术语TDMA(时分多址)是指在时域内将一个物理无线电信道分成一些逻辑无线电信道，以此而名。更详细地说，这些块还分成以下各部：MAC(媒体接入控制)标题，RLC(无线电链路控制)数据块或RLC/MAC控制块，以及BCS块(块校验序列)。RLC无线电链路层的若干个RLC数据块形成LLC(逻辑链路控制)数据链路层的LLC电平。RLC数据块含有一个RLC标题和RLC数据。MAC标题将在下面比较详细地说明，它包括例如一个USF(上行链路状态标志)段。
术语LLC、RLC和MAC还指遵从通信中所用的OSI模型(开放结构接口)的一种协议结构的那些协议层。在LLC层与无线电通信设备之间必需有已知的RLC/MAC  (无线电链路控制/媒体接入控制)层的一些操作。LLC层与RLC层之间的接口称为RR接口。在LLC层以上，有巳知的GPRS移动性管理功能、SNDCP功能和短消息业务功能。RLC/MAC(媒体接入控制)层在GSM标准规技术范中有比较详细的规定。相应，SNDCP层和LLC层在GSM标准技术规范中也有比较详细的规定。MAC用来为无线电通信设备分配无线电信道和按照需要将一个物理无线电信道分配给一个无线电通信设备进行发送和接收。RLC块负责例如为需向移动通信网络发送的分组请求资源分配。
对于多址连接的情况，在下行链路数据传输中传送的数据的标题信息内使用一个TFI(临时数据流标识符)标识符。每个RLC标题包括一个TFI标识符，而同样的标识符用来指出这些块属于要进行通信的那个移动台。按照GPRS系统，所有无线电通信设备等待从一个共同分配给它们的信道发送给它们的数据，接收这个帧结构中的所有的块(包括RLC块)，对所接收的信息与TFI标识符一起解码，滤除那些带错误的TFI标识符的块。对于整个GPRS系统的功能来说，极其重要的是，要尽可能正确地接收下行链路数据传输中的这些控制块。否则，系统的容量就要不必要地用来重发数据，而且不准确的接收控制块会在资源管理中引起一些问题。按照现有技术，TFI标识符可以有128个不同的值，也就是说可以有128个不同的移动台在它们处在传送状态时收听一个无线电信道，等待发给它们的信息。
在上行链路数据传输中，多址连接是以无线电通信设备需要得到一个使用一个所确定的无线电块进行数据传输的许可的方式来实现的。这个许可能以种种方式给出，例如通过监视在下行链路数据传输中所用的相应块，以便一旦获得许可就启动数据传输，或者在开始数据传输连接时就向移动台指出给它用的块。在GPRS系统中，也可以为一个无线电通信设备分配一些资源(固定分配)，但是这些固定资源还可以分配给另一个移动台进行数据传输，而并不向原来的移动台指出这种情况。
然而，在以上所述的现有技术情况中，问题是通信设备不必要地消耗大量功率，不是为了数据传输而是为了监视下行链路数据传输。考虑到所发送的信息包括一些属于要发给所述移动台的数据的块，因此需执行这种监视。
在开始数据传输时就进行信道分配的情况下，利用一个比特图通知移动台所确定的可以发送和接收的那些块。因此，这种数据传输需要在一个基站与一个确定的无线电通信设备之间有一个数据传输连接。无线电通信设备例如在一个PRACH(分组随机接入信道)信道上利用一个PCR(分组信道请求)消息向基站请求资源。为移动台进行上行链路数据传输分配的资源在一个PIA(分组即时指配)消息内指出。PIA消息含有一个列有一些可得到的PDCH信道的表和需用的USF段的值。于是，确定一个专用的TFI标识符，附加到每个用于数据传输的RLC数据块上。在采用SDCCH编码方案时，USF段含有3个比特，配置在每个用于下行链路数据传输的无线电块的开始处。因此，在多路复用上行链路数据传输时，可以使用8个不同的USF段的值。在一个PCCCH(分组共路控制信道)信道上，可以用一个USF值(USF＝FREE)来指示用于上行链路数据传输的PRACH信道，而其他的USF值可以分配给其他7个移动台进行上行链路数据传输。USF值指出了下一个上行链路数据传输块，而USF值随下行链路数据传输不断发送。
在诸如GSM系统之类的数字TDMA系统中，移动台不断地测量服务基站和邻近基站的无线电信道上的信号的强度。移动台不断地测量这些信号的强度，并将这些无线电信道的信号功率的测量结果报告发送给服务基站。测量结果报告由移动台通过一个逻辑控制信道SACCH(慢速随路控制信道)发送。按照GSM标准，测量结果报告包括例如服务基站和多至六个邻近基站的信号功率的信息。网络运行方例如根据测量结果报告决定信道更改和小区选择，而在基站也进行对信号强度的测量。同样，在服务基站检测到用来数据传输的无线电信道的信号强度小于一个设定的门限值时，可以改变信道和选择一个新的小区，在这个过程中利用了移动台发送的测量结果报告。通信于是转移到那个具有最高信号功率的新小区的基站无线电信道上。因此，与信道更改相应，数据传输转到一个新的无线电信道上在移动台与这个新基站之间进行。利用移动台发送的测量结果报告，同样可以在服务基站检测任何邻近小区的信号功率是否高于服务基站的信号功率，也可以根据这个信息独自作出选择一个新的小区的判决。选择一个新的小区的判决对于将数据传输的负荷转到另一个基站也是必要的。
通常，基站进行的测量关系到用于上行链路数据传输的功率控制、频率使用规划和资源优先分配。移动台进行的测量通常关系到下行链路数据传输功率控制、小区选择或小区更改(越区切换)。功率控制意味着例如控制移动台向基站发送无线电信号所用的发送功率。
在GPRS系统中，移动台必须不断地准备好持续时间通常非常短的分组格式数据传输。因此，移动台必须迅速地从一个所谓空闲模式转移到一个所谓传送模式。按照现有技术，进行测量和发送测量结果报告通常需要大约1秒的时间。基站通常要计算若干个测量结果的平均，这需要花费大约2秒的时间。此外，需要花费大约0.5秒将测量结果发送给移动台，因此累计的延迟有几秒的时间。在GPRS系统的数据传输(临时块流TBF)中，发送IP  (互联网协议)分组，即含有地址数据和信息的分组，通常要持继大约8到40个帧。按照现有技术，报告是在104个TDMA帧的时间间隔(报告周期)内发送的，因此需要大约480毫秒。这导致在开始数据传输时所用的功率电平必须尽可能有利于成功地进行数据传输和达到所要求的服务质量(QoS)。
然而，问题是在GPRS系统中的移动台不应该使用过高的功率电平，因为它们的电池的负载量有限。使用过高的功率电平导致电池的使用寿命缩短和通话时间缩短。就从GSM系统巳知的一些现代GSM电话机来说，已知待机时间比较长，可持续几天时间不用充电。
为了选择一个小区，移动台使用对所用物理无线电信道的接收信号电平的平均值来维护数据。信号电平是以dBm为单位测量的。平均根据在3到5秒内从无线电信道取的至少五个样点进行。就GPRS系统实现的多址连接来说，这显然会有这样一个问题，移动台必须首先以上面所述的方式检验在下行链路数据传输中所用的数据块是否属于它的，只是在这以后才可以将测量数据包括在平均值内。因为移动台必须首先正确对数据块译码，这就影响到测量结果要比现实情况好一些。移动台不断例如对它所用的PDCH信道或BCCH信道进行测量。
在两个不同的基站使用一个或多个在同样的频率范围内工作的无线电信道进行数据传输时，这些基站之间和这些小区之间的地理距离同时必须充分大，这样它们才不会相互干扰。远离移动用户的基站的信号功率由于衰落和环境影响通常非常小，以致不可能进行数据传输。为了使移动通信网能有效地为它的移动用户服务，可以设置一个或多个为一个在上述使用同样的无线电信道的基站之间将它们隔开的新小区服务的、使用与以上所述基站不同的无线电信道的基站。在诸如AMPS(高级移动电话业务)和NMT(北欧移动电话系统)之类的现有技术的模拟FDMA(频分多址)系统中，采用一种上述类型的方法，为每个无线电信道分配一个各别的频带，即产生一个所谓物理无线电信道。在诸如D-AMPS、GSM和JDC/PDC之类的TDMA(时分多址)系统中，用一种上述类型的方法在时间上将物理无线电信道分成一些逻辑无线电信道。例如，在数字GSM系统中，物理无线电信道分成8个逻辑无线电信道。
由于使用移动台的日益增加，必须有效地利用可用资源。在这方面，重要的是控制所用的功率，特别是用来发送的功率。为了在不同的小区之间划分不同的物理无线电信道频率(频率再用)尽可能高效率，必须使相同的无线电信道对另一个小区的相应无线电信道引起的干扰尽可能小，这种干扰可以用一个C/I(载波/干扰比)参数来描述。在高度优化的GSM网络中使用基于GSM系统的GPRS系统增加时，为了再在不同的小区之间划分这些频率，功率控制就更为重要，因为这可以避免增大干扰。这一点是显然的，较小的功率电平减小了干扰，同时还可以使小区减小。因此，为移动用户服务的可用容量就可以增加。实际上，使干扰最小也就是说在所有情况下使用尽可能低的功率电平。对于每个小区来说，都规定了所要求的QoS，为了保持这个质量，可以根据测量结果规定所需的功率电平。
可以成功地应用功率控制，特别是在系统中采用跳频时。在GPRS系统中，功率控制只用于PDCH信道上的下行链路数据传输，PDCH信道不用作PBCCH和PCCCH信道，而且不分配给BCCH信道频率。跳频能实现邻近小区的自治功率控制，因此可以将所用的功率设置得尽可能低。如果使用单频，就不可能在不同时降低邻近小区所用的功率电平的情况下降低在本小区区域内用来数据传输的功率的值。这是因为对于一个移动台的数据传输来说，必须为C/I参数保证一个一定的最小值。
在GPRS系统中，所有数据块在某些情况下可以含有发给两个不同的移动台的信息，这对基站下行链路数据传输中所用的功率控制提出了一些要求。除了发给第一移动台的实际数据块，这信息还含有给第二移动台的USF信息。因此，需要在正在进行的下行链路数据传输(TBF)中途为第二移动台改变发送功率的值。这会引起一些问题，因为改变功率电平是不可预测的。此外，可能有一组其他移动台正在等待下行链路数据传输中发给它们的数据块，从而不必要地消耗它们的电源的功率。此外，移动台没有数据可用来确定接收信号电平改变是由于运动的移动台的环境改变所引起的还是由于基站发送功率改变所引起的。
在GPRS网中，多址连接的基本思想是移动台能接收服务基站发送的所有信息。从所接收的RLC块中，移动台解码出分配给它的数据。在巳知的移动台中，一种可以提及的巳知技术是所谓的AGC(自适应增益控制)方法，用来监视环境对无线电通信的影响。这些影响包括例如由于反射、漏失和衰落引起的影响。在预示AGC方法中，为了执行控制，对缓慢改变(例如由于移动台的运动引起的)和急剧改变(由于环境导致的漏失引起的)两者都进行监视。在预示AGC方法中，目标是将输入移动台接收机的接收信号的电平设置到一个与移动台中所用的放大器的适当基准放大量相应的基准电平上。此外，假定接收信号的电平在传输期间改变不是太多，而且这改变主要是由于信号漏失引起的。因此，接收机的动态范围通常规定为高于基准电平15dB到低于基准电平20dB。在这种情况下，必须考虑到在GPRS系统中接收信号强度在帧(突发脉冲串)之间相差可能30dB，这取决于数据传输是发给哪个移动台的。特别是在正在进行的下行链路数据传输由于发给另一个移动台的数据传输的优先权高而中断时会出现这种情况。其他的可供选择的方案包括例如发送不同的控制信号，诸如一个给另一个移动台的对上行链路数据传输的确认消息之类。
另一个影响接收的因素是，按照正当的GPRS系统规范，一个在位置上没有详细规定的RLC块必须在一个复帧结构内发送给处在分组传送模式的移动台。特别是，这会引起移动台并不知道哪个块是给它的这样一个问题。因此，由于失去数据，设置基准电平的放大量的功率控制是困难的。
在采用AGC方法和对下行链路数据传输进行功率控制时，如果数据传输常常中断，移动台就不可能以无差错方式接收所有的数据块。结果，一些给移动台的数据块丢失了。
在数据传输中改变到一个传送分组的状态时，通信网没有选择一个适当的发送功率的措施。发送功率应该尽可能低，以避免同信道干扰和优化功率消耗。按照现有技术，功率控制是这样进行的：先以该小区内允许的最高发送功率进行数据传输，然后利用在接收到的测量结果报告中给出的数据迅速减小功率。然而，发送功率的改变限定有一个允许的最大改变量，例如为2dB。这是为了防止发送功率的不必要振荡，以减小同信道和邻信道干扰。在电路交换GSM系统中，发送功率控制以每隔60毫秒2dB的步长逐步进行，控制范围为30dB。在GPRS系统中，每步也可以是2dB。在这种情况下应该提到的是，由于要传送的分组的长度可以是一个块到好几百块，数据传送所用的时间最短为18.46毫秒到最长超过一秒。然而，测量结果是以上面所述方式处理的，因此也有以上说明的由延迟所引起的那些问题。
众所周知，按照现行GPRS技术规范，在帧结构(复帧)的数据传输中至少要有一个块必须用足够的发送功率以一种传送模式向每个移动台发送，然而这使通信网的操作更为复杂。目的是用一个基准调谐移动台的不同的参数(定时，频率，放大量)。然而，使用这种基准传输是不可能，因为移动台不知道传输的时刻和位置以及所用的发送功率。
在PDCH信道包括12个块时，在帧(单时隙)期间一个块可以发送给最多96个移动台。然而，这将意味着移动台用于接收的功率的92％左右是浪费掉的。然而，实际上这个值(96)仍然是相当小的，因为一些块和容量还用于其他数据传输，例如信令，而且大部分GPRS移动台支持多时隙数据传输。结果是，如上面介绍的那样，移动台为了接收一个帧内的少数几个块而不必要地耗费了它们的电源功率。
发明内容
本发明的目的是给出一种对现有技术有相当大的改进的技术，保证通信网和移动台可靠地进行接收。本发明所根据的是将通信网的功率电平改变情况通知移动台的想法。
按照本发明，提供了一种控制在一个基于蜂窝网的、配置成用一个设定的发送功率电平通过一个无线电信道在一个基站与至少一个移动台之间传送信息的分组交换通信网中的一个移动台的工作的方法，所述信息分成一些相继的块，在所述无线电信道上从所述基站发送给所述移动台，所述方法的特征是：从所述基站发送给所述移动台的所述块包括有关从所述基站发送给所述移动台的任何块的所述发送功率电平的信息。
按照本发明，提供了一种实现基于蜂窝网的分组交换数据传输的通信系统，所述通信系统包括一个基站，配置成通过一个无线电信道向至少一个移动台发送信息，其中在所述无线电信道上的数据传输用一个设定的发送功率电平进行，而所述无线电信道发送被分成一些相继的块的信息，其特征是：所述基站还配置成通过所述无线电信道向所述移动台发送一个块，这个块包括有关要从所述基站发送给所述移动台的任何块的所述发送功率电平的信息。
按照本发明，提供了一种配置成在实现基于蜂窝网的分组交换数据传输的通信系统中工作的无线电通信设备，所述通信系统包括一个基站，配置成通过一个无线电信道向至少一个无线电通信设备发送信息，其中在所述无线电信道上的数据传输用一个设定的发送功率电平进行，而所述无线电信道发送被分成一些相继的块的信息，其特征是：所述无线电通信设备还配置成接收经所述无线电信道从所述基站发送的一个块，所述块含有有关从所述基站发送给所述移动台的任何块的发送功率电平的信息。
按照本发明，还提供了一种配置在实现基于蜂窝网的分组交换数据传输的通信系统中工作的基站，该基站配置成经无线电信道向至少一个无线电通信设备发送被分成一些相继的块的信息，其中在所述无线电信道上的数据传输用一个设定的发送功率电平进行，其特征是，所述基站还配置成经所述无线电信道发送含有有关任何块的发送功率电平的信息的一个块。
与现有技术的方法和系统相比较，采用本发明具有相当多的优点。
此外，本发明的一个特别的优点是可以更可靠和更有效地应用预示AGC方法。这主要是由于移动台知道在所实现的数据传输中所用的功率电平，而且例如用一个偏移值向移动台指示在数据传输中所用的功率电平。采用本发明，数据传输成为更是可预测的，并且能使用就电路交换GSM系统来说是巳知的接收机的体系结构。通常，在设计在GSM系统中工作的接收机时，已经能假定信号源(即基站)是不变的。因此，为了接收信号，唯一的操作是预测环境对信号的影响(衰落，频移，延迟扩展)。按照本发明，在指示了基站使用的功率电平时，在GPRS系统的数据传输中现在移动台就能区别接收信号的改变是由基站所引起的还是由环境改变所引起的。
附图说明
下面，将结合附图比较详细地对本发明进行说明，在这些图中：
图1示出了现有技术的协议组，具体是GPRS系统的协议组；
图2示出了一个遵从现有技术的块的结构，具体是一个GPRS系统的无线电块的结构；
图3示出了一个遵从本发明的块的结构，具体是一个用于GPRS系统中下行链路数据传输的RLC/MAC块的结构；
图4示出了现有技术的帧结构，具体是GPRS系统的帧结构；
图5示出了可以应用本发明的优选系统；以及
图6a-6c示出了按照本发明的其他优选实施例设计的块的结构，具体是用于GPRS系统下行链路数据传输的RLC/MAC块的结构。
具体实施方式
GPRS系统的协议组示于图1，GPRS系统的无线电的结构在GSM标准规范中有比较详细的规定。
图5示出了在分组交换GPRS业务中的通信网连接。用于GPRS业务的网络的基本设施的主要组成部分是GPRS支持节点GSN。不同数据网之间的连接和合作是由移动性路由器实现的，例如通过连接Gi与公众交换分组数据网PSPDN连接，或通过连接Gp与另一个运行方的GPRS网连接，通过连接Gr用GPRS寄存器进行移动性管理，从而将数据分组传输给无线电通信设备MS，而不论这些无线电通信设备MS是在哪里。物理上，可以将GPRS支持节点GSN与移动业务交换中心MSC整合在一起，或者它也可以构成一个基于数据网路由器的体系结构的独立网络组成部分。用户数据在支持节点GSN与一个由一些基站收发信台BTS和基站控制器BSC组成的基站系统BSS之间通过连接Gb直接传送，而在支持节点GSN与移动业务交换中心MSC之间有一个信号连接Gs。在图5中，方框之间的实线表示数据通信(即发送数字形式的话音或数据)，而虚线表示信令传输。在物理上，数据可以透明地通过移动业务交换中心MSC传送。无线电通信设备MS与固定网之间的无线电接口通过基站收发信台BTS运行，用Um表示。Abis表示基站BTS与基站控制器BSC之间的接口，而A表示基站控制器BSC与移动业务交换中心MSC之间的接口，它是一个信令连接的。Gn表示同一个运行方的不同支持节点之间的连接。如图5所示，支持节点通常分为网关支持节点GGSN(网关GSN)和服务(即归属)支持节点SGSN(服务GSN)。GSM系统是一个时分多址(TDMA)系统，在无线电信道上的通信是时分的，以接连转发的各由若干(8)个时隙组成的TDMA帧的方式进行。在每个时隙中，以一个具有有限持续时间、包括一组调制比特的射频突发脉冲串的形式发送一个信息分组。这些时隙主要是用作控制信道和通信信道。通信信道用来发送语音和数据，而控制信道用于基站BTS与无线电通信设备MS之间的信令传输。
基站的输出功率(BTS输出功率)用以下方式控制。在一些含有一个PPCH信道或一个PAGCH信道的数据和一个PBCCH信道或PTCCH信道的数据的块中，基站使用一个可以比BCCH信道(广播控制信道)的输出功率低的固定输出功率。BCCH信道发送与分组数据传输有关的通用信息。按照现有技术，PCCCH信道相对于BCCH信道的功率改变情况用Pb参数指示，在PBCCH信道上发送。因为没有PBCCH信道，Pb就设置为零。
在其它情况下，功率控制可以用于下行链路数据传输。按照本发明，利用安排在块的MAC标题内的PR(功率降低)段将PDCH信道的发送功率的改变情况通知收听PDCH信道的移动台。然而必须注意的是，基站的发送功率只是在发送了一些数据块后才可以改变，因为只是在MAC标题的RLC数据块内才有PR段。
图3示比较详细地出了遵从GSM规范的下行链路数据传输的RLC数据块，其中补充了标有下划线的PR段。RRBP(相对保留块周期)段的比特图指出移动台用来向通信网发送一个PACKET CONTROLACKNOWLEDGEMENT(分组控制确认)块或一个PACCH块的专用上行链路块。如果RRBP段作为包括一个RLC/MAC控制块的RLC/MAC块的一部分发送，移动台就在一个给定的上行链路数据传输块内发送PACKETCONTROL ACKNOWLEDGEMENT块
PT(净荷类型)段指出本RLC/MAC块是一个RLC/MAC控制块还是一个RLC数据块。FBI(最终块指示符)段指示TBF数据传输的最后RLC块。TFI段起着一个指示其中有RLC数据块的TBF数据传输的标识符的作用。如本说明书上面所述，受服务的移动台通常不到96个。就移动台的功率消耗来说，资源分配和可得到的容量最好是在下行链路数据传输中每个PDCH信道处理1到3个移动台，这导致每个载波(物理无线电信道)最多8-24个移动台。这意味着在大部分移动台支持多时隙分配时，TFI段的值有32个就足够了，这对于有效利用无线电信道的资源也是足够的，而且移动台将在它们收听无线电信道的大部分时间接收信息。因此，在本发明内TFI段的长度可以从巳知的7个比特减少到5个比特，因为用一个有5个比特的比特模式可以表示0到31的32个不同的值。未占用的2个比特现在就可以用于本发明的PR段。相应，RLC数据块的TFI段可以减少到含有5个比特。
此外，另一种方案是利用S/P(附加/轮询)或RRBP段的那些比特，但是对于下行链路数据传输的功率控制来说，会有在利用这些段指示轮询功能时就不能改变的缺点。图6a-6c示出了本发明设置PR段的其他优选实施例。不同的实施例启用32、64、或128个TFI值。在图6c所示的方案中，这些段配置成容许32个不同的TFI值，2dB下行链路数据传输功率电平指示，而省略了RRBP段。因此，确认始终有利地安排成在轮询操作后2个块进行，即以固定方式尽可能迅速地进行。这对于优化数据传输是合理的，而且并不会影响系统的功能。在这个标题中，可以只用一个比特指示是否请求轮询操作。
有益的是，功率电平是相对于巳知的功率电平指示的，就GPPS系统来说，使用一个BCCH信道。PBCCH载波不是始终可用的，但是可以不断地监视BCCH载波。因此，可以以与在PBCCH信道上通过一个Pb参数同样的方式指示PDCH信道的功率降低情况。PR(功率降低)段指示在PDCH信道上发送下一个RLC块所用的功率与PBCCH信道相比降低的情况。降低情况例如可以根据以下的表1指示。
  比特2   比特1   功率降低情况
  0   0   低于PBCCH电平0-6dB
  0   1   低于PBCCH电平8-14dB
  1   0   低于PBCOH电平16-22dB
  1   1   低于PBCCH电平24-30dB
表1
一个E比特(扩展比特)用来指示RLC标题还含有包括一个辅助的8比特组(比特1-8)。BSN(块序号)段以7个比特指示在每个TBF数据传输中每个RLC数据块的次序。M比特(更多比特)与E比特和LI(长度指示符)段一起用来限制TBF数据传输的LLC帧。在M比特和E比特出现在同一个8比特组内时，可以用它们一起(比特模式00)指示移动台必须忽略RLC/MAC块的除了USF段之外的所有各段。利用本发明，这还可以用来指示必须考虑PT、RRBP和S/P段。S/P段指示RRBP段是否有效。
本发明并不局限于以上所述的实施例，而是在所附权利要求书的范围内可以修改的。本发明还可以应用于例如UMTS系统(通用移动通信系统)。

Claims (13)

1.一种控制在一个基于蜂窝网的、配置成用一个设定的发送功率电平通过一个无线电信道在一个基站(BTS)与至少一个移动台(MS)之间传送信息的分组交换通信网(20)中的一个移动台(MS)的工作的方法，所述信息分成一些相继的块(10，B0-B11)，在所述无线电信道上从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)，所述方法的特征是：从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的所述块(10，B0-B11)包括有关从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的任何块(10，B0-B11)的所述发送功率电平的信息(PR)。
2.如权利要求1的方法，其特征是：从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的所述块(10，B0-B11)包括有关另一个下次要从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)。
3.如权利要求1的方法，其特征是：从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的所述块(10，B0-B11)包括有关从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的所述同一个块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)。
4.如权利要求1的方法，其特征是：将一个遵从GPRS系统的RLC块(10，B0-B11)用作所述块(10，B0-B11)，而所述有关所述发送功率电平的信息(PR)用所述RLC块(10，B0-B11)内的一个MAC标题发送。
5.如权利要求4的方法，其特征是：所述发送功率电平(PR)用包含在所述MAC标题的一个8比特组(Octet 1-M)中的比特(1-8)指示，这些比特中至少有一些是以已知方式为TFI段(TFI)设置的。
6.如权利要求1至5中任一项的方法，其特征是：所述发送功率电平表示为相对于一个已知的基准电平的差(PR)。
7.如权利要求6的方法，其特征是：所述基准电平是一个遵从GPRS系统的广播控制信道使用的电平。
8.一种实现基于蜂窝网的分组交换数据传输的通信系统，所述通信系统(20)包括一个基站(BTS)，配置成通过一个无线电信道向至少一个移动台(MS)发送信息，其中在所述无线电信道上的数据传输用一个设定的发送功率电平进行，而所述无线电信道发送被分成一些相继的块(10，B0-B11)的信息，其特征是：所述基站(BTS)还配置成通过所述无线电信道向所述移动台(MS)发送一个块(10，B0-B11)，这个块包括有关要从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的任何块(10，B0-B11)的所述发送功率电平的信息(PR)。
9.如权利要求8的通信系统，其特征是，所述块(10，B0-B11)包括所述同一个块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)。
10.一种配置成在实现基于蜂窝网的分组交换数据传输的通信系统中工作的无线电通信设备，所述通信系统(20)包括一个基站(BTS)，配置成通过一个无线电信道向至少一个无线电通信设备(MS)发送信息，其中在所述无线电信道上的数据传输用一个设定的发送功率电平进行，而所述无线电信道发送被分成一些相继的块(10，B0-B11)的信息，其特征是：所述无线电通信设备(MS)还配置成接收经所述无线电信道从所述基站(BTS)发送的一个块(10，B0-B11)，所述块(10，B0-B11)含有有关从所述基站(BTS)发送给所述移动台(MS)的任何块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)。
11.如权利要求10的无线电通信设备，其特征是，所述块(10，B0-B11)包括所述同一个块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)。
12.一种配置在实现基于蜂窝网的分组交换数据传输的通信系统中工作的基站，该基站(BTS)配置成经无线电信道向至少一个无线电通信设备(MS)发送被分成一些相继的块(10，B0-B11)的信息，其中在所述无线电信道上的数据传输用一个设定的发送功率电平进行，其特征是，所述基站还配置成经所述无线电信道发送含有有关任何块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)的一个块(10，B0-B11)。
13.如权利要求12的基站，其特征是，所述块(10，B0-B11)包括所述同一个块(10，B0-B11)的发送功率电平的信息(PR)。
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