CN1129282C - Gprs系统中ccu与pcu间的数据传输实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，包括设置了确定的传输码帧格式，以及产生了数据上、下行传输时帧的传送方式及内容，从而保证数据帧的传输更为方便，及数据传输的速度和质量的提高。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统中数据传输的实现方法，特别涉及通用分组无线业务(GPRS：General Packet Radio Service)系统中，信道编码单元(CCU)和GPRS分组控制单元(PCU)之间的数据传输实现方法。
背景技术
数据通信技术和移动通信技术是当今信息技术领域十分活跃的两个方向。在数据通信技术方面，Internet技术的发展直接导致了电信网、计算机网、电视网三网的融合和信息产业结构的改组。另一方面，移动通信技术的发展正在深刻地改变着人们的生活和思维方式。无线数据业务是数据通信技术和移动通信技术的结合，它使得人们不受空间、地域的限制，随时随地获取所需要的信息，它使得人们可以在移动中收发E-mail、收发传真、访问Internet等服务，正在演进的GSM系统和IMT-2000将提供更为强大的数据业务功能。与此同时，无线数据业务的范畴也在不断地拓展，由于GSM甚至是IMT-2000提供的只是应用层以下的功能，运营商、甚至用户可以自己生成更为丰富的增值业务，诸如远程控制、电子购物、车辆调度、新闻浏览、移动多媒体等等。
GPRS是在公众陆地移动通信网PLMN(Public Land Mobile Network)上实现分组传输模式的系统，是GSM Phase 2+所提供的基于包交换的数据业务。GSM/GPRS网络能够实现端到端的分组数据传输，GPRS可以传送不连续发送的或经常发送的小容量数据，同时也适合于大容量数据的传送。GPRS将向人们提供诸如Internet接入、电子商务、收发E-mail、汽车电子等等业务。
GPRS是通过在原GSM网络基础上增加一系列的功能实体来完成分组传输功能。GPRS保留了对无线子系统(BSS)和网络子系统(NSS)的划分。对于网络子系统，GPRS新增了服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)两个功能实体，而对于无线子系统则和GSM电路交换业务公用。也就是说在BSS子系统，在原来支持电路交换的同时支持分组传输。如图1所示为GPRS的逻辑结构图，在逻辑上，在BSS子系统中引入了PCU进行分组业务的协议处理。图2具体给出了PCU可能在的位置，其中BTS为基站收发信机，BSC site为基站控制器节点，GSN site是GPRS支持节点。但在协议中，CCU与PCU之间的接口没有规定，影响了其传输速度和质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就在于提供一种GPRS系统中CCU与PCU之间数据传输的实现方法，其编码格式和传输规定使得CCU与PCU接口之间的数据帧传输更为方便，从而提高了其数据传输的速度和质量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
设置CCU与PCU之间的传输码帧格式(Z TRAU)由帧头、控制位和数据位组成；
其中，在控制位中传输信道编码方式、当前数据位中传送数据块的块号，及上行时传输CCU与PCU之间当前要传送数据块的块号差；
另，在上行数据传输时，控制位中传输突发脉冲序列类型，当为普通突发脉冲序列时，还要传输该传输帧类型、接收质量、接收信号强度，数据位根据上述的信道编码方式确定；当为接入突发脉冲序列时，还要传输分组随机接入信道的位数、成功译码的接入突发脉冲序列的个数，数据位则传输相应的接入突发脉冲序列；
在下行数据传输时，上述的控制位中突发脉冲序列类型位为空，只要传输该传输帧类型，而数据位根据上述的信道编码方式确定。
根据上述技术方案，其中：
a.所述的传输码帧格式(Z TRAU)由40个字节组成，其中第0、第1字节的每个比特均为0，第2字节的第1比特为1，组合在一起为帧头，第2字节的剩余位与第3字节为控制位，其余36个字节全部为数据位；
b.在上、下行数据传输时，设置控制位的第2位、第3位(c1、c2)两位的组合来传输4种信道编码方式(CS-1、CS-2、CS-3和CS-4)；
c.在上、下行数据传输时，设置控制位的第4位至第7位(c3-c6)的四位组合来传输CCU或PCU当前要传送的块号；
d.在上行数据传输时，设置控制位的第8位至第11位(c7-c10)的四位组合来传输CCU与PCU当前要传送块之间的块号差(delta block)；
e.在上行数据传输时，设置控制位的第12位(c11)传输2种突发脉冲序列类型；
当值为1时，为普通突发脉冲序列；设置控制位的第13位(c12)传输传输帧类型为数据帧或坏帧；设置控制位的第14位至第16位(c13-c15)三位的组合传输接收质量；数据位的第1位至第6位(d1-d6)传输接收信号强度；且步骤b中的编码方案为第一种(CS-1)时，数据位的第8位至第192位(d8-d192)为数据位，其余为空；步骤b中的编码方案为第二种(CS-2)时，数据位的第8位至第279位(d8-d279)为数据位，其余为空；
当值为0时，为接入突发脉冲序列；设置控制位的第13位(c12)传输分组随机接入信道(PARCH)的位数；设置控制位的第14位至第16位(c13-c15)三位的组合传输成功译码的接入突发脉冲序列的个数；数据位中第1位至第40位(d1-d40)为第1个接入突发脉冲序列；第41位至第80位(d41-d80)为第2个接入突发脉冲序列；第81位至第120位(d81-d120)为第3个接入突发脉冲序列；第121位至第160位(d121-d160)为第4个接入突发脉冲序列；
f.在下行数据传输中，控制位的第12位(c11)为空，设置控制位的第13位(c12)传输传输帧类型为数据帧或空帧；当步骤b中的编码方案为第一种(CS-1)时，数据位的第1位至第184位(d1-d184)为数据位，其余为空；该编码方案为第二种(CS-2)时，数据位的第1位至第271位(d1-d271)为数据位，其余为空；
上述的控制位第4位至第7位(c3-c6)的组合所传输的块号值0～11为有效，其余值均无效。
上述的当前要传送块之间的块号差(delta block)的有效值为0～11，其余值无效。
上述的步骤e或f中的控制位第13位(c12)，在上行普通突发脉冲序列数据传输时，其值为0表示译码失败；下行数据传输时其值为0表示所发帧为空帧；其值为1时均表示所发帧为数据帧。
上述的步骤e中的控制位第13位(c12)，在上行接入突发脉冲序列数据传输时，其值为0表示分组随机接入信道(PARCH)的位数为8位；其值为1表示分组随机接入信道(PARCH)的位数为10位。
上述的控制位第14位至第16位(c13-c15)的组合的有效值为0～4。
上述的步骤e中上行接入突发脉冲序列数据传输时，其接入突发脉冲序列的比特顺序为，数据位第1位至第16位(d1-d16)表示参考值，其中第9位至第16位(d9-16)或第6位至第16位(d6-d16)有效，其余为1；数据位第17位至第24位(d17-d24)表示时间提前量；数据位第25位至第40位(d25-d40)表示帧的序号。
在本发明技术方案中，由于设置了固定的编码格式，并产生了上行、下行数据帧的传送方式及内容，改变了CCU与PCU接口之间由于没有设置接口协议导致帧传输极为不便的状况，从而提高了数据帧的传输速度和质量，减少了误码率，同时也减少了不必要的延时。
附图说明
图1为GPRS的逻辑结构图。
图2为PCU的位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明给出了GPRS中CCU与PCU之间接口协议的实现方法：其中，包括CCU与PCU之间所设置的传输码(TRAU)帧格式，并由Z TRAU命名；另外还包括所传输帧的编码格式以及CCU与PCU之间帧传输的实现方法。
表1给出了一具体的实施实例，其传输码(TRAU)帧由40个字节构成，从byte0～byte39；每个字节8位，从bit1～bit8。其定义是这样的：byte0、byte1为帧头，其所有位值为0；byte2、byte3为控制位，其中，byte2的bit1值为1，其余15位按c1～c15顺序表示；byte4～byte39为数据位，按d1～d288顺序表示。
表1
| 比特位 | ||||||||
| 字节 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | c1 | c2 | c3 | c4 | c5 | c6 | c7 |
| 3 | c8 | c9 | c10 | c11 | c12 | c13 | c14 | c15 |
| 4 | d1 | d2 | ||||||
| 5 | ||||||||
| 6 | ||||||||
| 7 | ||||||||
| 8 | ||||||||
| 9 | ||||||||
| 10 | ||||||||
| 11 | ||||||||
| 12 | ||||||||
| 13 | ||||||||
| 14 | ||||||||
| 15 | ||||||||
| 16 | ||||||||
参见表2所示，表2给出了上述Z TRAU帧的编码格式及其传送内容。在Z TRAU中，下行传送Rlc/mac block，上行传送Rlc/mac block和打包的突发接入脉冲序列(access burst)。在上行、下行传输时，c1、c2表示4种编码方案：CS-1、CS-2、CS-3和CS-4，其排列方式：上行时为c1c2，下行时为c2c1；c3～c6的组合表示12个块block0～block11，其排列为c6c5c4c3；c7～c10的组合表示CCU与PCU当前要传块的块号差delta block，其排列为c10c9c8c7，有效值为0～11；c11分别表示普通突发脉冲序列(normal burst--NB)和接入突发脉冲序列(access burst--AB)，且在两种不同情况下c12～c15以及d1～d288所代表的含义都不相同。
当c11＝1时表示NB，在上行传输时，c12＝1表示数据帧，c12＝0表示坏帧，即译码失败；在下行传输时，c12＝1表示数据帧，c12＝0表示空帧。c13～c15在上行传输中表示8种接收质量，其排列为c15c14c13；下行传输时空闲。在上行传输中，d1～d6表示接收信号强度，从-110dBm～-48dBm，d7空闲，当编码方案为CS-1时，d8～d192为数据位，其余空闲；当编码方案为CS-2时，d8～d279为数据位，其余空闲。在下行传输中，当编码方案为CS-1时，d1～d184为数据位，其余空闲；当编码方案为CS-2时，d1～d271为数据位，其余空闲。
当c11＝0时表示AB，在上行传输时，c12表示分组随机接入信道(PRACH)的比特数，c12＝0为8bits，c12＝1为11bits；c13～c15表示成功译码的AB的个数，其排列为c13c14c15；d1～d160分别表示n个AB，d1～d40表示第1个AB；d41～d80表示第2个AB；d81～d120表示第3个AB；d121～d160表示第4个AB，其余空闲。其中，AB的比特顺序为：d1-d16表示参考值，其中d9-16或d6-d16有效，其余比特为1；d17-d24表示时间超前；d25-d40表示帧的序号。c11＝0在下行传输时的传输规定与c11＝1时完全相同。
表2
| 描述 | 上行传输 | 下行传输 |
| 帧类型Bits C1-C2编译码算法 | c1c2与下行传输相同 | c2c100：CS-101：CS-210：CS-311：CS-4 |
| Bit C3-C6块号(Block number) | c6c5c4c3与下行传输相同 | c6c5c4c30000：Block00001：Block10010：Block2......1011：Block11其它值：保留 |
| Bit C7-C10块同步 | c10c9c8c7--delta_block0000：00001：1....1011：11其它值：保留 | PCU接收到的发上去的delta_block |
| BitC11 | c11＝1：普通突发脉冲序列c11＝0：接入突发脉冲序列 | 空闲空闲 |
| c11＝1(普通突发脉 |
| 冲序列--normal burst)Bit C12标志 | c12＝1：数据帧c12＝0：坏帧(译码失败) | c12＝1：数据帧c12＝0：空帧 |
| Bit c13-c15 | c15c14c13：接收质量000：RXQUAL_0001：RXQUAL_1......111：RXQUAL_7 | 空闲 |
| Data bits d1-d288 | D1-d6：接收信号强度0～63，分别表示110，...，48dBm，用6bit表示d7：空闲cs-1：D8-d192数据位D193-d288空闲cs-2：D8-d279数据位D280-d288空闲 | cs-1：D1-d184数据位D185-d288空闲cs-2：D1-d271数据位D272-d288空闲 |
| C11＝0(接入突发脉冲序列--access burst)c12c13c14c15d1-d160d161-d288 | 上报0～4个Access burstc12：PRACH为8bit or 11bitC12＝0 8bitC12＝1 11bit成功译码的Access burst个数c13c14c15000：0块，PCU无须处理本帧后面内容001：1块，PCU只需处理第1块010：2块，PCU需处理第1，2块011：3块，PCU需处理第1，2，3块100：4块，PCU需处理4块其它值：保留d1-d40第1个access burstd1-d16 reference(d9-d16或d6-d16有效，其余bit置1)d17-d24 time advanced25-d40 frame numberd41-d80第2个access burstd81-d120第3个access burstd121-d160第4个access burst空闲 | 与c11＝1相同 |
Claims (8)
1、一种GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
设置CCU与PCU之间的传输码帧格式由帧头、控制位和数据位组成；
其中，在控制位中传输信道编码方式、当前数据位中传送数据块的块号，及上行时传输CCU与PCU之间当前要传送数据块的块号差；
在上行数据传输时，控制位中传输突发脉冲序列类型，当为普通突发脉冲序列时，还要传输该传输帧类型、接收质量、接收信号强度，数据位根据上述的信道编码方式确定；当为接入突发脉冲序列时，还要传输分组随机接入信道的位数、成功译码的接入突发脉冲序列的个数，数据位则传输相应的接入突发脉冲序列；
在下行数据传输时，控制位中突发脉冲序列类型位为空，只要传输该传输帧类型，数据位根据上述的信道编码方式确定。
2、根据权利要求1所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：
a.所述的传输码帧格式由40个字节组成，其中第0、第1字节的每个比特均为0，第2字节的第1比特为1，组合在一起为帧头，第2字节的剩余位与第3字节为控制位，其余36个字节全部为数据位；
b.在上、下行数据传输时，设置控制位的第2位、第3位两位的组合来传输4种信道编码方式；
c.在上、下行数据传输时，设置控制位的第4位至第7位四位的组合来传输CCU或PCU当前要传送的块号；
d.在上行数据传输时，设置控制位的第8位至第11位四位的组合来传输CCU与PCU当前要传送块之间的块号差；
e.在上行数据传输时，设置控制位的第12位传输2种突发脉冲序列类型；
当值为1时，为普通突发脉冲序列；设置控制位的第13位传输传输帧类型为数据帧或坏帧；设置控制位的第14位至第16位三位的组合传输接收质量；数据位的第1位至第6位传输接收信号强度；且步骤b中的编码方案为第一种时，数据位的第8位至第192位为数据位，其余为空；步骤b中的编码方案为第二种时，数据位的第8位至第279位为数据位，其余为空；
当值为0时，为接入突发脉冲序列；设置控制位的第13位传输分组随机接入信道的位数；设置控制位的第14位至第16位三位的组合传输成功译码的接入突发脉冲序列的个数；数据位中第1位至第40位为第1个接入突发脉冲序列；第41位至第80位为第2个接入突发脉冲序列；第81位至第120位为第3个接入突发脉冲序列；第121位至第160位为第4个接入突发脉冲序列；
f.在下行数据传输中，控制位的第12位为空，设置控制位的第13位传输传输帧类型为数据帧或空帧；当步骤b中的编码方案为第一种时，数据位的第1位至第184位为数据位，其余为空；该编码方案为第二种时，数据位的第1位至第271位为数据位，其余为空；
3、根据权利要求2所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：所述的控制位第4位至第7位的组合所传输的块号值0～11为有效，其余值均无效。
4、根据权利要求2所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：所述的当前要传送块之间的块号差的有效值为0～11，其余值无效。
5、根据权利要求2所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：所述的步骤e或f中的控制位第13位，在上行普通突发脉冲序列数据传输时，其值为0表示译码失败；下行数据传输时其值为0表示所发帧为空帧；其值为1时均表示所发帧为数据帧。
6、根据权利要求2所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：所述的步骤e中的控制位第13位，在上行接入突发脉冲序列数据传输时，其值为0表示分组随机接入信道的位数为8位；其值为1表示分组随机接入信道的位数为10位。
7、根据权利要求2所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：所述的控制位第14位至第16位的组合的有效值为0～4。
8、根据权利要求2所述的GPRS系统中CCU与PCU间数据传输的实现方法，其特征在于：在所述的步骤e中上行接入突发脉冲序列数据传输时，其接入突发脉冲序列的比特顺序为，数据位第1位至第16位表示参考值，其中第9位至第16位或第6位至第16位有效，其余为1；数据位第17位至第24位表示时间提前量；数据位第25位至第40位表示帧的序号。
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