CN100512550C - 用于将无线接入容量信息报告给移动无线通讯网络的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将无线接入容量信息从移动站报告给分组模式的移动无线通讯网络的方法，该方法的基本特征是：-网络从向它通讯(3)的移动站标识信息中确定(5)是否已经知道与移动站相关的无线接入容量信息，-如果还不知道该信息，它就向移动站请求(4)向它传送该信息。

Description

用于将无线接入容量信息报告给移动无线通讯网络的方法

技术领域

本发明一般而言涉及蜂窝无线移动通讯系统。

本发明特别是涉及分组模式服务，特别是例如用于GSM(英文“GlobalSystem for Mobile communications全球移动通讯系统””)类型的移动无线通讯系统的GPRS(英文“General Packet Radio Service通用分组无线服务””)。

背景技术

分组模式系统的架构，例如GPRS类型的系统，在图1上被回顾，它基本上包括：

-基站或BTS(英文“Base Transceiver Station基收发站”)，与移动站或MS(英文“Mobile Station移动站”)连接，以及基站控制器或BSC(英文“Base Station Controller基站控制器”)，由BTS和BSC构成的整体，它又被称为BSS(英文“基站子系统”)，

-例如SGSN(英文“Serying GPRS Support Node服务GPRS的支持节点”)实体以及GGSN(英文“Gateway GPRS Support Node网关GPRS支持节点”)实体的实体，它们本身与外部网络(未示出)相连。

MS和BSS之间的接口也被称为“Um”接口，而BSC和SGSN之间的接口也被称为“Gb”接口。

BSS覆盖了线路模式和分组模式服务的共同功能，以及仅用于分组模式服务的功能；后者的功能由一个特殊的BSS实体所支持，它被称为PCU(英文“Packet Control Unit分组控制单元”)，在图1上没有被特别地示出。

我们知道对于分组模式服务，BSS通过一个也被称为MSC(英文“Mobile Switching Center移动交换中心”)的实体被连接到外部网络。BSC和MSC之间的接口也被称为接口“A””。由MSC(用于线路模式服务)和SGSN及GGSN(用于分组模式服务)所构成的整体也被称为核心网络，或CN(英文“Core Network核心网络”)。

根据用于描述这些系统的层的架构，在MS和BBS之间的接口“Um”上，我们区别出：

-第一层，或物理层，

-第二层，或链接层，它本身被分为几个层；按增序，MAC(英文“Medium Access Control中间接入控制”)，RLC(英文“Radio LinkControl无线链接控制”)和LLC(英文“logical Link Control逻辑链接控制”)。

同样，在BBS和SGSN之间的接口Gb上，我们区别出：

-第一层，或物理层，

-第二层，或链接层，它本身被分为多个层，按增序，“帧中继”，BSSGP(“BBS GPRS协议”)，和LLC(“逻辑链接控制”)。

被称为LLC帧的帧在LLC层由上级数据单元所形成。在LLC帧中，这些数据单元被称为LLC-PDU数据单元(英文“LLC-Protocol Data Unit，LLC-协议数据单元”)。

LLC-PDU数据单元接下来在MAC/RLC层中被分解成片段，以形成被称为RLC数据块的块。然后RLC数据块在物理层中被转换成用于在“Um”接口上传送的格式。

另外，在RLC和LLC层中，根据ARQ(英文“Automatic RepeatreQuest自动重复请求”)技术，应用所接收的未校正数据(根据情况是RLC数据块或LLC-PDU数据单元)的重新传输过程。所接收的数据单元或块的状态，校正的或未校正的，借助于确认信息(或ACK，英文“ACKnowledgment”)或非确认信息(或NACK，英文“Non-ACKmowledgment”)通过接收机向发射机发送。

另外，信令协议被特别地用于无线资源管理或RR(英文“RadioResource Management”)，移动管理或MM(英文“MobilityManagement”)，进程管理或SM(英文“Session Management”)，逻辑链路控制或LL(英文“Logical Link Control”)，......等等。

另外，在分组模式，一个移动站可以是：

-或者以分组传输模式，在其中，当数据在一个通讯中确实要传输时，资源被临时分配，这些资源构成一个临时虚拟信道或TBF(英文“Temporary Block Flow临时块流”)，对于一个给定的传输方向，能够在移动站和网络之间传输数据，

-或者以分组空闲模式，在其中不建立任何TBF。

相反，在线路模式，其中资源被分配给一个移动站的模式被称为专用模式“dedicated mode”，因而在通讯期间内这些资源是专用分配给移动站的资源。

另外，对于一个移动站的数据传输的初始化(或在移动站的初化建立TBF)，可以使用两个分别被称为单一阶段接入(或英文“one phaseaccess”)或两阶段接入(或英文“two phase access”)的方法中的任何一个。

当一个TBF在移动站初始化时建立时，移动站在一个上行公用信道或PRACH(英文“Packet Random Access Channel分组随机接入信道”)上向网络发送一个“分组信道请求”信息，或在一个上行公共信道或RACH(英文“Random Access Channel随机接入信道”)上的一个“信道请求”信号。

在单一阶段接入的情况中，网络通过在下行公共信道或PRGCH(英文“Packet Access Grant Channel分组接入许可信道”)上的一个“PACKET UPLINK ASSIGNMENT分组上行链路分配”信息，或在下行公用信道或AGCH(英文“Access Grant Channel接入许可信道”)上一个“IMMEDIATE ASSIGNMENT立即分配”信息来回应，该信息直接向移动站表明资源，或分配的信道PDCH(“Packet Data Channel分组数据信道”)。因此移动站使用这些资源以在上行方向上传输数据(或数据块RLC)。另外，为使网络能唯一地标识，移动站在这些数据中加入该移动站的标识信息(或TLLI，“Temporary Logical Link Identity临时逻辑链接标识”)。然后当移动站作为回复从网络接收一个确认信息时，它继续传输数据，在确认信息中加入了同样的标识该移动站的标识信息(这些移动站的标识信息可以被用于上行链接的管理，或分组模式接入争用)。

在两阶段接入的情况中，网络通过在PAGCH信道上的一个分组上行链路分配信息，或在AGCH信道上的一个立即分配信息来回应，该信息向移动站表明了一个在PDCH信道上的有限资源，它用于传输一个容纳有一个更加精确描述所需资源的“PACKET RESOURCE REQUEST分组资源请求”信息，并且在其中它还包括移动站的标识信息(以前面所表明的同样的原因)。

为更加详细地描述这些系统，我们将参照相应的标准为例，它们由相应的标准组织所公布，特别是参照文献3GPP TS04.60V8.6.0(2000-10)。

一般而言，在这系统中为支持服务的不同需求，要有不同类型的移动站，它们由对应的信息所标识，也被称为类标志或无线接入容量。这些信息在后面将被称为“无线接入容量信息”。这些信息通常最初对于移动站是共同的，因此当它是必需的时候就必须要被报告给网络。

实际上，这些服务上的不同需求对应于一些特性，例如要在多时隙(英文“multi-slot”)上同时传输数据的移动站的容量，或甚至是要支持EGPRS(“Enhanced General Packet Radio Service增强通用分组无线服务”)的移动站的容量，通过改善调制的频谱效率，它改善了速率性能。

这些服务上的不同需求也可以对应于网络的情况，其中这些需求是逐渐地被引入的，在对应于一个例如第二代系统(特别是前述的GSM系统)的系统中的一个现有的结构中引入一个新的对应于例如第三代系统(特别是UMTS，英文“Universal Mobile Telecommunication System通用移动通讯系统”)的无线接入装置，以便于新的服务逐渐地被引入，特别是高速率数据传输服务。

因此一种该系统包括其中所述新服务是可用的小区，在这种情况下是UMTS小区，以及其中新服务是不可用的小区，在这种情况下是GSM小区。

在UMTS类型的系统中我们知道基站控制器(或RNC，英文“RadioNetwork Controller无线网络控制器”)通过一个在线路模式下被称为“lu-cs”的接口(等同于GSM类型系统的接口“A”)，或分组模式下被称为“lu-ps”的接口(等同于GSM类型系统的接口“Gb”)与核心网络CN相连。在一个包括GSM小区和UMTS小区的系统中，我们在接口级区分两种模式，分别称为“A/Gb”模式和“lu-cs/lu-ps”模式。

另外我们还知道，在一个小区架构中，需要根据需求从小区到小区地传送通讯。对于分组模式服务，我们通常使用一个称为小区再选择的过程，并且我们通常区分多种小区再选择的控制模式，对应于移动站自治下降程度，或者网络控制增加的程度。例如，在GPRS的情况下，如同在由3GPP(“3^rd Generation Partnership Project第三代合作计划”)公布的标准3GPP TS 04.60 v8.6.0(2000-10)所指定的那样：

-根据第一种控制模式(也称为NC0)，移动站自主地决定执行一个该传输，自己选择通讯所要传输朝向的目的小区，并且考虑它所执行的测量结果。

-根据第二种控制模式(也称为NC1)，移动站可以自主地决定执行一个该传输，选择通讯所要传输朝向的目的小区，并且考虑它所执行的测量结果，还将该测量结果传输给网络。

-根据第三种控制模式(也称为NC2)网络决定执行一个该传输，并选择通讯所要传输朝向的目的小区，并且考虑移动站传输给网络的测量结果。

在一个具有不同类型的小区的系统中，例如GSM小区和UMTS小区，必须要避免一个再选择的小区是一个GSM小区，而所需要的服务需要一个UMTS小区。

当小区再选择是NC0或NC1类型时，只需要对应的无线接入容量信息被传送给网络，因为小区的再选择由移动站自主地进行。相反，当小区的再选择是NC2类型时，仅需要移动站向网络传送对应的无线接入容量信息，因为小区的再选择不以移动站自主的方式执行。因此对应的无线接入容量信息包括那些也被称为“UMTS类标志信息”(它在3GPP所公布的文献3G TS 25.331 V3.4.1(2000-09)中所定义)的信息。

对于“A/Gb”模式的情况，以一个分组模式移动站向网络报告无线接入容量信息的情况，由GSM标准所提供的解决方案实际上如下。

按照第一种解决方案，在一个TBF(或英文“Temporary Block Flow”)建立过程的情况下，无线接入容量信息由移动站在上行方向上报告给BSS。该解决方案在文献3GPP TS 04.60 V8.6.0(2000-10)中被描述。

根据第一种可能性，对应于单一阶段接入情况，网络在接收到一个“(分组)信道请求”信息后可以在“分组上行链路分配”中请求移动站的无线接入容量信息。因此移动站在“分组资源请求”信息中向网络传输这些信息。

根据第二种可能性，对应于两阶段接入，移动站可以使用“分组资源请求”信息以传输无线接入容量信息。

根据第二种解决方案，无线接入容量信息在系统为了移动管理过程中，或者当移动站初始连接到网络时(或附加过程，英文“Attach”)，或当更新定位时(英文“Routing Area Update”)由移动站传输给SGSN。根据文献3GPP TS 08.18 V8.4.0(2000-10)，可以预计BSS可以从SGSN中请求所接收到的无线接入容量信息。

第一种解决方案尤其是具有这样的缺陷，它没有考虑到对于一个给定的移动站，在请求无线接入容量信息(第一种可能性)或从该移动站接收它们(第二种可能性)之前，BSS可能已经知道了。因此这些信息可能被毫无用处地重新请求，这种缺陷一方面没有对应于无线电资源的有效使用，另一方面在能够开始一个数据传输之前引入了一个无用的延迟，或换句话说毫无疑义地降低了服务质量。

第二种解决方案尤其是具有在SGSN和BBS之间引入附加数据交换的缺陷(而该信息的使用实体是BSS实体，而不是SGSN实体)，另外在双模式(分组/线路)移动站的情况下这种交换毫无必要。

发明内容

本发明的目的特别是在于提出一种新的方法，以将无线接入容量信息以分组模式从移动站报告给移动无线通讯网络，特别是用于避免前述的各种缺陷。本发明特别可以用于移动站根据所述“A/Gb”模式以分组模式工作的移动站的情况，以及用于包括所述“UMTS类标志”信息的无线接入容量信息的情况。

因此本发明在于一种方法，用于以分组模式将无线接入容量信息从移动站报告给移动无线通讯网络，该方法的基本特征在于：

-网络从向其通讯的移动站标识信息中确定是否已经知道与移动站相关的无线接入容量信息，

-如果还不知道该信息，它就向移动站请求向它传送该信息。

根据另一个特征，所述移动站的标识信息是用于分组模式上行链接管理的信息。

根据另一个特征，所述移动站标识信息在上行方向上与所传输的数据一同被传输。

根据另一个特征，网络向移动站请求向它传送在上行方向上所接收的数据确认信息中的所述无线接入容量信息。

根据另一个特征，所述系统是GPRS类型的，而所述信息是“分组上行链路ACK/NACK”类型的。

根据另一个特征，所述标识信息与上行链路数据传输资源分配请求一起被传输。

根据另一个特征，对于上行方向，网络向移动站请求向其传送在无线资源分配信息中的所述无线接入容量信息。

根据另一个特征，所述系统是GPRS类型的，而所述信息是“分组上行链接分配”类型的。

根据另一个特征，在下行方向中数据传输已经被建立的情况下，所述移动站标识信息已经被传送给网络。

根据另一个特征，网络向移动站请求向其传送在上行链接无线资源分配信息中的所述无线接入容量信息。

本发明的另一个目的是分组模式移动无线通讯网络的一个实体，该实体的基本特征是，为使用该方法，它包括：

-用于从向其传送标识信息的移动站确定是否它已经知道与该移动站相关的无线接入容量信息的装置，

-用于向移动站请求向其传送该信息的装置，如果它还不知道该信息。

根据另一个特征，在GPRS类型的系统中，所述实体是PCU类型的(英文“Packet Control Unit分组控制单元”)。

本发明的另一个目的是一个移动站，该移动站的基本特征是，为应用该方法，它包括：

-用于接收该无线接入容量信息传送请求的装置，

-用于作为该请求的回应向网络传输该信息的装置。

附图说明

本发明的其他目的和特征将通过对实施例并参照附图的描述的阅读而显现出来，在其中：

-图1(前面已经描述过了)是一个用于回顾GPRS类型蜂窝移动无线通讯系统一般架构的简图，

-图2是一个用于示出根据发明，按照第一个实施例的方法，

-图3是一个用于示出根据发明，按照第二个实施例的方法，

-图4是一个用于示出根据发明，按照第三个实施例的方法。

具体实施方式

因此本发明在于一种用于将一个移动站的无线接入容量信息报告给分组模式移动无线通讯网络的方法。

基本上，根据发明：

-网络从它所通讯的移动站标识信息中确定是否已经知道与移动站相关的无线接入容量信息，

-如果还不知道该信息，它就向移动站请求向它传送该信息。

本发明将在下面以GPRS类型的系统为例进行特别描述。

根据图2所示的第一个实施例，发明在移动基站初始化，并且通过所述单一阶段接入(或英文“one phase access”)过程在TBF(英文“临时块流”)在上行方向上建立时被应用。

因此移动站在上行公共信道或PRACH上向网络发送一个“PACKETCHANNEL REQUEST”信息，如1所示。网络在下行公共信道或PAGCH上回应一个“PACKET UPLINK ASSIGNMENT”信息，如2所示，该信息直接向移动站表明所分配的资源(或信道PDCH)。因此移动站使用这些资源在上行方向上传输数据(或数据块RLC)，如3所示。另外，为使得网络能够唯一地，并且如前所述地那样标识，移动站在这些数据块中加入移动站标识信息(或TLLI)。此时TLLI信息被加入到数据块RLC的标题(英文“header”)。回过来，网络传输确认信息或“PACKETUPLINK ACK/NACK”，如4所示，在其中标识该移动站的同样的标识信息被加入。

根据发明，根据数据块RLC的接收(特别是在它们中间的第一个)，如5所示，网络就从向它传送的移动站标识信息中确定是否它已经知道与该移动站相关的无线接入容量信息。

如果不知道该信息，它就向移动站请求向其传送。最好是，网络在“分组上行链路ACK/NACK”中向移动站发送该请求，确认上行方向上所接收的数据信息，如4所示，因此要使用该信息的一个特殊域。

根据第二个实施例，如图3所示，发明在移动基站初始化，并且通过所述两阶段接入(“two phase access”)过程在TBF“临时块流”在上行方向上建立时被应用。

因此移动站在上行公共信道或PRACH上向网络发送一个“分组信道请求”信息，如1’所示。网络在下行公共信道或PAGCH上回应一个“分组上行链路分配”信息，如2’所示，该信息分配一个上行方向上数据块RLC。因此移动站使用该块传输上行链路资源分配请求信息(分组资源请求)，如3’所示，它包括移动站标识信息。

根据发明，在该块接收时，如4’所示，网络就从向它传送的移动站标识信息中确定是否它已经知道与该移动站相关的无线接入容量信息。

如果不知道该信息，它就向移动站请求向其传送。最好是，网络在链路的资源分配信息“分组上行链路分配”中向移动站请求，如5’所示，因此要使用该信息的一个特殊域。

根据图4所示的第三个实施例，发明在移动基站初始化，并且，在TBF在上行方向上建立，而一个TBF已经在下行方向上被建立时被应用。

在这种情况下，如1＂所示，移动站发送一个请求以在分组下行链路确认/非确认信息中建立一个上行链路TBF，确认在下行链路方向上接收的数据。

根据发明，在接收该信息时，如2”所示，网络就从在对于下行方向已经建立的数据传输中已经传输给它的移动站标识信息中确定是否它已经知道与该移动站相关的无线接入容量信息。

如果不知道该信息，它就向移动站请求向其传送。最好是，网络在接下来传输给移动站的上行链路资源分配信息“分组上行链路分配”中向移动站请求，如3＂所示，因此要使用该信息的一个特殊域。

我们将注意到，图2到4在为理解本发明的范围内仅以简略的形式示出了该方法，而并没有进入到信令方法或协议的详细内容中，在该系统中还可能需要传统的原理。

另外我们将注意到，在如此描述的例子中，由网络向移动站传输的请求，以及向移动站请求向其传输所述无线接入容量信息，由“带内信令”，也就是说使用现有的信息，但在其中加入了新的域。在所描述的例子中，这些现存的信息是“分组上行链路ACK/NACK”和“分组上行链路分配”信息。现存信息的其他例子也是可能的，例如“分组下行链路分配”(或下行方向资源分配信息)，以及“分组时隙再配置”(或所分配的资源再配置的信息)，......等等。这些“带内”信令的例子可以在一个上行或下行TBF已经被建立(也就是说当移动站处于“分组传输模式”模式中)，或者正在被建立时被使用。

根据另一个例子，由网络向移动站传送的请求，以及请求移动站向其传输所述无线接入容量信息可以利用“带外信令”被传输，也就是说特定于该需求建立一个新信息，我们可以以英文称其为“类标志查询”信息。该“带外”信令的例子可以与以“分组传输模式”移动站的情况中一样好地被应用在“分组空闲模式”移动站的情况下。

移动站对该请求的响应可以在一个新的、特定于该需求而被建立的信息中被传输，我们称其为“类标志改变”信息。如果移动站是以“分组传输模式”的模式，它可以在PACCH信道上使用一个块来传输信息。如果移动站是以“分组转送模式”的模式，它将可以通过现有过程，在上行方向上请求一个块的分配，以传输信息。可能地，如果所述信息太长，并且如果一个块不够，它可以重复分配请求的操作。因而多个PACCH块将可以被分配给移动站，以使得它能够上行链接所有的请求信息。

另外我们还将注意到，一般而言网络可能已经知道所述的无线接入容量信息，因为该信息已经被报告给它了，特别是对于上行和下行方向上一个TBF建立时。

我们还将注意到，一般而言网络可以知道所述移动基站标识信息，特别是因为该信息已经被传送给它了，或者对于上行或下行方向上当一个TBF被建立时被传送给它了。

本发明除了上述方法外，还在于移动无线通讯小区网络实体，以及移动站，它包括为应用根据发明的方法的装置。

因此，一个分组模式移动无线通讯小区网络实体，为使用根据发明的方法，它基本上包括：

-用于从向其传送的移动站标识信息确定是否它已经知道与该移动站相关的无线接入容量信息的装置，

-用于向移动站请求向其传送该信息的装置，如果它还不知道该信息。

特别地，在GPRS类型的系统中，所述实体是PCU(“分组控制单元”)类型的。

同样为使用根据发明的方法，移动站基本上包括：

-用于接收传送该无线接入容量信息的请求的装置，

-用于作为该请求的回应向网络传输该信息的装置。

该装置的实现对于所属技术领域的技术人员不存在任何的困难，而该系统也不需要在这里被更加详细地描述，前面已经详细描述其功能了。

Claims (13)

1。用于以分组模式将无线接入容量信息从移动站报告给移动无线通讯网络的方法，其特征在于：

-网络从向它通讯的移动站标识信息中确定是否已经知道与移动站相关的无线接入容量信息，

-如果网络还不知道该信息，网络就向移动站请求向它传送该信息。

2。根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述移动站标识信息是用于管理分组模式上行链接的信息。

3。根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述移动站标识信息在上行方向上与所传输的数据一同被传输。

4。根据权利要求3所述的方法，其特征在于网络向移动站请求在上行方向上所接收的信息确认数据中向它传送所述的无线接入容量信息。

5。根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述系统是GPRS类型的，而所述信息是“分组上行链路ACK/NACK”类型的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述标识信息与上行链路数据传输资源分配请求一起被传输。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于网络向移动站请求在上行链路无线资源分配信息中向其传送所述无线接入容量信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述系统是GPRS类型的，而所述信息是“PACKET UPLINK ASSIGNMENT”类型的。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在下行方向中数据传输已经被建立的情况下，所述移动站标识信息已经被传送给网络。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于对于上行方向，网络向移动站请求在上行链路无线资源分配信息中向其传送所述无线接入容量信息。

11.一种分组模式移动无线通讯网络实体，包括：

-用于接收由移动站向所述分组模式移动无线通讯网络实体传送的移动站标识信息的装置，

-用于根据所述移动站标识信息确定所述分组模式移动无线通讯网络实体是否已经知道与所述移动站相关的无线接入容量信息的装置，以及

-用于如果所述分组模式移动无线通讯网络实体还不知道所述无线接入容量信息，则向移动站请求向所述分组模式移动无线通讯网络实体传送所述无线接入容量信息的装置。

12.根据权利要求11所述的实体，其特征在于所述的系统是GPRS类型的，所述实体是PCU类型的。

13.一种移动站，包括：

-用于从分组模式移动无线通讯网络实体接收传送无线接入容量信息至所述分组模式移动无线通讯网络实体的请求的装置，以及

-用于响应所述请求传输所述无线接入容量信息至所述分组模式移动无线通讯网络实体的装置。

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