CN101099321B - 用于当在双传输模式中释放无线电资源连接时的增强信道分配的移动设备、系统和方法 - Google Patents

用于当在双传输模式中释放无线电资源连接时的增强信道分配的移动设备、系统和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种移动设备、系统、方法，用于当移动设备从共同使用分组交换连接和电路交换连接的双模式转换到传输分组的单模式期间的无线通信系统。当电路交换连接释放时，通过将用于电路交换连接业务量的时隙变换为用于分组数据业务量的时隙来分配分组资源。同样，在电路交换连接释放阶段期间、但在电路交换连接释放阶段完成之前，在现有的消息内还包括将提供给移动设备的新的警报信号，以便通知移动设备关于在电路交换连接的释放之后将发生的变换步骤。

Description

用于当在双传输模式中释放无线电资源连接时的增强信道分配的移动设备、系统和方法
相关申请的交叉引用
本发明要求于2005年1月5日提交的美国临时专利申请60/641,911的优先权。
技术领域
本发明涉及无线通信，并且更特别地涉及用于与移动终端进行无线通信的分组交换和电路交换。
背景技术
最初的GSM(全球移动通信系统)网络是为语音服务设计的。当GSM数据服务的使用开始时，电路交换(CS)承载服务不是非常适合于某些类型的具有突发性质的应用，这已经变得明显。因此，为分组服务定义了新的分组交换(PS)数据传输服务GPRS(通用分组无线业务)。GPRS是利用GSM网络的分组无线网络，其试图借助于在移动设备(例如移动台)和GPRS网络之间的空中接口上的GPRS协议层优化数据分组传输。
GPRS移动设备(MS)可以在三种操作模式之一中操作，三种操作模式为：A级、B级和C级。参见例如，3GPPTS23.060的“Servicedescription；Stage2”，其在此通过参考引入本文。在A级操作模式中，MS连接到GPRS和其他GSM服务两者。移动用户可以同时在两个服务上进行和/或接收呼叫，例如同时具有普通GSM语音呼叫和接收GPRS数据分组。在B级操作模式中，MS连接到GPRS和其他GSM服务两者，但MS一次只可以操作一组服务。在C级操作模式中，MS只连接到或者GSM网络或者GPRS网络。手动地完成该选择并且不存在同时的操作。
当MS在A级操作模式(即双传输模式)中操作时，MS的行为发生问题。根据标准，当在双传输模式(DTM)中MS释放CS连接(即RR连接)时，分组资源可能中止。参见例如，3GPP TS44.018的“RadioResource Control Protocol”，其在此通过参考引入本文。这个问题与当从分组传输模式变化到双传输模式时遇到的问题是分开的，如于2004年3月16日提交的美国专利申请No.10/802,407(其在此通过参考引入本文)中所讨论的。这个问题同样与当移动设备强迫空闲其分组交换能力时和当从双传输模式转换到分组传输模式时遇到的问题是分开的，如美国专利申请No.10/763,936(其在此通过参考引入本文)中所讨论的。
如果网络和MS支持增强的DTM CS释放过程，则当RR连接已经释放时MS可以直接进入分组传输模式。这在图1中示出。同样参见3GPP TS43.064的“Overall description of the GPRS radiointerface；Stage2”，(其在此通过参考引入本文)。
基于当前的标准(3GPP TS44.018的“Radio Resource ControlProtocol”，其在此通过参考引入本文)，当MS是在分组传输模式中并且需要CS连接(也称为无线电资源或RR连接)时，那么全部的分组资源必须首先被中止，然后建立RR连接，并且最终请求分组资源。该过程例如发生在当MS开始呼叫时。这个现有技术系统在图1中得以说明(同样参见上述3GPP TS43.064的“Overalldescription of the GPRS radio interface；Stage2”)，其表示RR操作模式和A级(支持DTM)与B级之间的转换。临时信息组流量(TBF)释放将MS从分组传输模式106迁移到空闲/分组空闲状态104，此后MS则必须建立专用RR连接108以便然后接入包括分组传输能力和RR能力两者的双传输模式102。换言之，在分组传输连接106的释放之后，MS是在分组空闲模式104中并且必须执行系统信息的完整的获取并且再次请求PS资源，以便经由专用的CS模式108进入双模式102。
图2说明现有技术系统如何利用增强的DTM CS释放过程进行工作。四条垂线表示网络的部分或阶段。线202表示移动设备(MS)，线204表示基站系统(BSS)，线206表示服务GPRS支持节点(SGSN)，以及线208表示移动交换中心(MSC)。图2示出最初根据双模式电路交换会话212和分组交换会话210正在进行中。然后，或者MS或者网络可以发起CS连接的连接断开213，这引起电路交换呼叫在呼叫控制级被释放并且随后信道被释放。在图2中，CS＝RR连接被释放并且MS进入到分组传输模式216。MS只可以在用于分组传输的时隙中维持其分组资源。因此，MS释放只为RR连接分配的单一时隙或释放与RR连接和分组传输共享的单一时隙。在分组传输模式中，网络可能利用当前的过程重新配置和增加为MS分配的时隙的数目，该当前的过程在上述3GPP TS44.060的“Radio Link Control/MediumAccess Control(RLC/MAC)protocol”中得以规定。
遗憾的是，本标准未规定在RR连接释放之后将要在分组传输模式中使用的时隙的分配(即未规定在TDMA结构中的数目和位置)。当前的工作假定是移动设备可以使用在双传输模式中使用的分组资源，不包括(例如不包括数量和位置)与RR连接业务量共享的可能的时隙。然而，当在双传输模式中释放RR连接时，目前还没有办法灵活地分配分组资源。
发明内容
本发明描述用于RR连接的无线电资源可以如何被变换为分组资源，而在无线电接口中没有任何附加的信令，以及网络可以如何指示在双传输模式中RR连接释放之后将在分组传输模式中由MS使用的所分配的无线电资源。本发明在现有技术基础上的改善使得当在双传输模式中RR连接释放时，分组资源可以以灵活的方式得以分配。
根据本发明，在分组传输模式中可以避免例如PACKET TIMESLOTRECONFIGURE(分组时隙重配置)消息的传输的不必要的附加信令，因为在双传输模式中信道分配已经得以传输。而且，网络可以分配移动设备可以在RR连接释放之后立即使用的更多的无线电资源。
移动设备、系统、方法、和本发明的软件是用于当移动设备从共同使用分组交换连接和电路交换连接的双模式转换到传输分组的单模式时的无线通信系统。当电路交换连接释放时，通过将用于电路交换连接业务量的时隙变换为用于分组数据业务量的时隙来分配分组资源。同样，在电路交换连接释放阶段期间，但在所述电路交换连接释放阶段完成之前，在现有的消息内将报警提供给移动设备，以便通知移动设备关于在电路交换连接的释放之后将发生的变换步骤。
附图说明
图1表示根据现有技术的A级(支持DTM)和B级的RR操作模式和转换，
图2表示根据现有技术在双传输模式中的增强的DTM CS释放过程，
图3表示5级多时隙分配的变换，
图4表示可选择的单一时隙分配的变换，
图5说明11级多时隙时隙分配的变换，
图6是说明根据本发明的方法的实施例的流程图，
图7说明根据本发明的实施例的系统，
图8是根据本发明的实施例的移动设备的方框图。
具体实施方式
将在此描述两个基本的实施例：变换解决方案和重新配置解决方案。然而，应当理解。这些实施例只是如何实现本发明的示例，而不构成对本发明的范围的限制。
关于变换解决方案，首先的选项涉及当前的工作假定的最小的改变，并将在分组传输模式中在一个或多个分组数据信道(PDCH)上保持相同的无线资源，而不是如在双传输模式中那样是指派的。另外，网络可以进行从为RR连接分配的无线电资源到分组资源的变换。在双传输模式中，为RR连接分配的无线电资源可以是与分组传输共享的整个时隙或半个时隙。在两种情况下，都建议网络可以进行用于RR连接业务量的时隙(例如业务量信道TCH/F或TCH/H)到分组数据业务量(例如分组数据业务量信道PDTCH)的变换。
图3表示5级多时隙分配的变换，其中将TCH/F变换为PDTCH/F。两个上面的时分多址(TDMA)帧结构310和320表示在双传输模式中的时隙分配，而两个下面的TDMA帧结构330和340表示在分组传输模式中在RR连接释放之后的相应的时隙的分配。
图4说明可选择的单一时隙分配如何得以变换。同样，两个上面的时分多址(TDMA)帧结构410和420表示最初的时隙分配，而两个下面的TDMA帧结构430和440表示相应的后续时隙分配。组合的时隙被变换到在分组传输模式中的由移动设备使用的单一PDTCH/F时隙。
图5描述可能的变换情况的最后的示例。再一次，两个上面的时分多址(TDMA)帧结构510和520表示最初的时隙分配，而两个下面的TDMA帧结构530和540表示相应的后续时隙分配。在此情况下，组合的下行链路时隙被变换到单一PDTCH/F以及具有分配的TCH/H的单一上行链路时隙被变换到单一PDTCH/F。网络需要发送报警以便通知MS在RR连接释放之后将发生变换。该指示是需要的，因为网络可能没有将要为MS分配的足够的资源(即空闲的时隙将被用于其他的目的)。根据本发明的实施例，这一指示将被添加到PACKET CSRELEASE INDICATION，即CHANNEL RELEASE，或被添加在另外的消息中。
关于上述重新配置解决方案，完整的解决方案是为网络给出完整的控制以便在相同或不同的承载上的一个或多个PDCH上指派无线电资源。根据本发明的实施例，在RR连接释放阶段，网络为MS指示重新配置的下行链路和上行链路分组资源。网络可以为重新配置而使用PACKET CS RELEASE INDICATION或另外的消息。后者的选项，涉及另外的消息，可以通过使用PACKET TIMESLOT RECONFIGURE消息而导出(entail)，其中该消息如在3GPP TS44.060的“Radio LinkControl/Medium Access Control(RLC/MAC)protocol”中的规定。在此情况下，增强的DTM CS释放指示参数也被添加在PACKETTIMESLOT RECONFIGURE消息中。无论如何，先前的选项(即PACKETCS RELEASE INDICATION消息的使用)通常可以是优选的，因为其已经适合于增强的DTM CS释放过程。在这里是该选项的消息内容的示例。
<Packet CS Release message content>::=
<PAGE_MODE:bit(2)>
<GLOBAL_TFI:<Global TFI IE>>
<ENHANCED_DTM_CS_RELEASE_INDICATION:bit>
{0|1<Packet Uplink Assignment:<Uplink Assignment IE>>}
{0|1<Packet Downlink Assignment:<Downlink Assignment IE>>}
<padding bits>
在PACKET CS RELEASE INDICATION消息中规定上行链路和下行链路指派提供了最有效的信息编码。该结论是基于这样的事实，即PACKET TIMESLOT RECONFIGURE消息是已经在R97中得以规定并且因此包括了在此特定的情况下不是有关的信息。这样的不相关的信息可能导致消息的分段并且因此导致较长的传输时间和导致RR连接释放的甚至更长的延迟。
现在转到图6，示出了方法600，用于当电路交换连接释放时是分配分组资源。最初，移动设备在其中共同使用分组交换连接和电路交换连接的双传输模式(DTM)中运行610。然后，由移动设备或在网络侧发起620电路交换连接的释放。在释放阶段期间(即在释放完成之前)，向移动设备提供关于迫近的从CS到分组数据的时隙变换的报警630。此后，将时隙从电路交换的业务量变换到640分组数据业务量。
图7是表示用于执行上述方法的系统700的示例的方框图。当然，系统包括最初使用双传输模式与网络720进行通信的移动设备710。在网络内，信令单元730是用于在移动设备和网络之间的电路交换连接的释放的信令发起(可选地释放可以由移动设备发起)。响应于CS释放的发起，报警元件740发送变换报警到移动设备，并且随后变换元件750从CS到分组数据进行时隙变换。报警元件740和变换元件750可以实现在网络元件760中，同时可选地信令单元730位于移动设备710中。
现在转到图8，其表示根据本发明的实施例的移动设备800。如上所述，信令单元810可以在移动侧发起电路交换资源的释放，而不是在网络侧。作为响应，移动设备将接收报警信号，通知移动设备关于迫近的从CS到分组交换数据的时隙变换。该报警信息可以使中央处理元件820能够准备好一旦双传输模式结束，则接收变换的时隙。
应当理解，附图以及对最佳模式的实施例的所附叙述性讨论的目的不是对在考虑中的方法、移动设备、系统、网络元件、和软件的完整而严格的处理。本领域技术人员可以理解本申请的步骤和信号表示不排除各种类型的中间的交互作用的普通的因果关系，并且还可以理解本申请中描述的各种步骤和结构可以由硬件和软件的各种不同的组合在不需要在此进一步阐述的各种配置和序列中得以实现。

Claims (18)

1.一种用于当电路交换连接释放时分配分组资源的系统，该系统包括：
移动设备，配备为在其中共同使用分组交换连接和电路交换连接的双传输模式中运行，
信令单元，用于在该移动设备和网络之间的该电路交换连接的释放的信令发起，以及
变换元件，用于响应于该释放的发起，将用于电路交换连接业务量的整个的或半个的时隙变换为用于分组数据业务量的时隙，
其中将该变换元件配置为在分组传输模式中保持已经由该移动设备为分组数据业务量使用的分组传输模式时隙，以及
其中还将该变换元件配置为对以前为电路交换业务量而分配给该移动设备的时隙进行变换。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中该网络包括变换元件，以及
其中该网络还包括报警元件，用于当该移动设备在该双传输模式中时，将报警信号提供到该移动设备，以便通知该移动设备关于在该电路交换连接释放之后将发生的变换。
3.根据权利要求1所述的系统，其中在该双传输模式期间最初分配的无线电资源包括至少一个整个的无线电资源时隙，或包括与分组数据结合的半个无线电资源时隙。
4.根据权利要求2所述的系统，其中该报警包括在分组电路交换释放指示消息中，或包括在信道释放消息中，而不是在分组时隙重新配置消息中。
5.根据权利要求2所述的系统，其中该报警元件是响应于释放的发起，并且其中该报警信号是重新配置的下行链路和上行链路分组资源的指示。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括报警元件，用于在电路交换连接的释放阶段期间，但是在所述电路交换连接释放阶段完成之前向该移动设备提供在该电路交换连接释放之后将发生变换的报警。
7.一种用于当电路交换连接释放时分配分组资源的方法，该方法包括：
在其中共同使用分组交换连接和电路交换连接的双传输模式中运行，
发起该电路交换连接的释放，以及
将用于电路交换连接业务量的整个的或半个的时隙变换为用于分组数据业务量的时隙，
其中该变换在分组传输模式中保持已经由该移动设备为分组数据业务量使用的分组传输模式时隙，以及
其中该变换对以前为电路交换业务量而分配给该移动设备的时隙进行变换。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括当该移动设备在双传输模式中时，向移动设备提供关于在该电路交换连接的释放之后将发生变换步骤的报警。
9.根据权利要求7所述的方法，其中在双传输模式期间最初分配的无线电资源包括至少一个整个的无线电资源时隙，或包括与分组数据结合的半个无线电资源时隙。
10.根据权利要求8所述的方法，其中该报警包括在分组电路交换释放指示消息中，或包括在信道释放消息中，而不是在分组时隙重新配置消息中。
11.根据权利要求8所述的方法，其中发起步骤之后发生该报警，并且其中该报警指示重新配置的下行链路和上行链路分组资源。
12.根据权利要求7所述的方法，还包括在电路交换连接释放阶段期间，但在所述电路交换连接释放阶段完成之前，向移动设备提供在该电路交换连接的释放之后将发生变换的报警。
13.一种网络元件，用于当在双传输模式期间电路交换连接释放时分配分组资源，该网络元件包括：
变换元件，用于响应于在移动设备和该网络之间的该电路交换连接的释放的发起，将用于电路交换连接业务量使用的整个的或半个的时隙变换为由该移动设备为分组数据业务量使用的时隙；以及
报警元件，用于当该移动设备在该双传输模式中时，将报警信号提供到该移动设备，以便通知该移动设备关于在电路交换连接的释放之后将发生的变换，
其中将该变换元件配置为在分组传输模式中保持已经由该移动设备为分组数据业务量使用的分组传输模式时隙，以及
其中还将该变换元件配置为对以前为电路交换业务量而分配给该移动设备的时隙进行变换。
14.一种移动设备，用于从双传输模式转换到实质上只使用分组交换的模式，其中在该双传输模式中，分组交换连接和电路交换连接共同使用以便与网络进行通信，该移动设备包括：
信令单元，用于在该移动设备和该网络之间的该电路交换连接的释放的信令发起，以及
中央处理元件，响应于当该移动设备在该双传输模式中从该网络接收的报警信号，用于准备接收和处理整个的或半个的时隙，该时隙是从用于电路交换连接业务量变换到用于分组数据业务量的时隙，
其中将该中央处理元件配置为在分组传输模式中保持已经由该移动设备为分组数据业务量使用的分组传输模式时隙，以及
其中还将该中央处理元件配置为对以前为电路交换业务量而分配给该移动设备的时隙进行变换。
15.根据权利要求14所述的移动设备，其中在该双传输模式期间最初分配的无线电资源包括至少一个整个的无线电资源时隙，或包括与分组数据结合的半个无线电资源时隙。
16.根据权利要求14所述的移动设备，其中该报警包括在分组电路交换释放指示消息中，或包括在信道释放消息中，而不是在分组时隙重新配置消息中。
17.根据权利要求14所述的移动设备，其中该报警信号是重新配置的下行链路和上行链路分组资源的指示。
18.根据权利要求14所述的移动设备，其中在电路交换连接释放阶段期间，但在所述电路交换连接释放阶段完成之前，接收该报警信号。
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