CN1211148A - 移动无线通讯系统中移动台和网络间的协调方法 - Google Patents

Abstract

在移动台(MS)和网络(BSS)间的协调方法,以在提供多种服务类型的移动无线通讯系统中管理传输资源,该系统中对于移动台同时进入的每一种服务类型的协调过程是分别进行的,本方法的主要特征在于它包括一个步骤(1),在该步骤中移动台通知网络进入同时服务,以便在考虑该同时服务时,对于移动台要同时进入的不同服务类型进行并不完全独立的协调过程,以优化所述协调的传输资源的使用。

Description

移动无线通讯系统中 移动台和网络间的协调方法

本发明一般而言涉及到移动无线通讯系统，特别是涉及到该系统传输资源的管理，更特别地是用于该系统传输资源管理的移动基站和网络间的协调方法。

另外更特别的情况是，本发明涉及到适于提供多服务类型的移动无线通讯网络，这种服务比如尤其是被称作线路模式的服务和被称作分组模式的服务。

所谓线路模式是指在这种模式中不论是否有信息传输，传输资源都被分配给传输的期间，而分组模式是指在该模式中传输资源的分配可以根据通讯来改变，这就可以使得多个通讯间传输资源的分配能够根据其每一个通讯瞬间的需求来更好地在它们之间进行。因此线路模式更适于话音通讯，而分组模式更适于数据传输，尤其是流量在通讯时不规律，和/或在两个方向上不均衡的情况下。

另外更加特别的情况是，本发明涉及到能够同时接入提供多种服务类型的移动无线通讯网络的移动台的情况，这种服务尤其是例如线路模式服务和分组模式服务。

因而本发明尤其是可用于这样的移动无线通讯系统，在该系统中，一移动台的用户可以同时进行尤其是电子邮件(或“E-Mail”)类的使用的通信，或访问远程数据库等进行分组模式的通讯，和对于特别是电话通讯进行线路模式通讯。

由小区移动无线通讯系统提供的分组模式服务，典型的如GPRS(General Packet Radio Service通用分组无线服务)，依据分组模式相对于线路模式特点的适应，再用了该系统为线路模式服务准备的运行原理。因此，对于分组模式服务，在现有线路模式通信方式之外还要引入特殊的方法，当从一个小区到另一个小区时，在通讯转换准备中协调移动台和网络。

在回顾该协调方法的原理之前，先结合图1回顾一下小区移动无线通讯系统，特别是例如GSM系统的一般结构。

该系统主要包括：

-一组基站，也被称为BTS(“Base Transceiver Station”)，比如标注为BTS1,BTS2,BTS3和BTS4的那些，这些基站的每一个对一个小区(分别标记为C1,C2,C3和C4)起作用，并且这些基站在这些小区中，与那些标记为MS1,MS2,MS3,MS4的移动台相联系，

-一组基站控制器，也被称为BSC(指“Base Station Controller”基站控制器)，如那些被标注为BSC1和BSC2的，从传输资源管理的角度看，BSC的每一个控制着基站的一个子集，基站控制器BSC1在图示的例子中控制着基站BTS1和BTS2，而基站控制器BSC2在例子中控制基站BTS3和BTS4，

一组移动交换中心，也被称为MSC(“Mobile SwitchingCenter”)如标记为MSC1的，这些MSC的每一个与例如特别是PSTN(指“Public Switched Telephone Network”公用交换电话网)网络或ISDN(指“Integrated Services Digital Network”综合业务数字网)网络等的外部网络相连，并且从通讯管理的角度上控制着基站控制器的子集，移动交换中心MSC1在图示的例子中控制着基站控制器BSC1和BSC2。

BTS和BSC构成的组建也被称为BSS(指“Base Station Sub-System”基站子系统)并且在该系统中的实质上负担了传输资源的管理。

关于该系统更加完整的描述可以参看例如M.MOULY和M.B.PAUTHET的名称为“The GSM System for MobileCommunications”的书(移动通讯的GSM系统)(Palaiseau,France,1992,ISBN:2-9507190-07-7)。

在线路模式服务的情况下，为小区间通讯转换准备的移动台与网络间的协调是由BSS控制该准备的，也就是说它决定进行这样的传输并选择向其进行传输通讯的目的小区，同时还要考虑移动台传送给其的测量结果(该测量结果主要是指示出了由移动台接收到的对于服务小区及相邻小区的信号功率水平)。当目的小区被选定及在该目的小区的资源被确定时，BSS在目的小区中向移动台发出转向新的资源的转换指令。该全过程也被称为“切换(handover)”。该过程的更加完整的描述也可参看前面所提到的图书。前面简略描述的过程适用于服务小区和目的小区属于同一BSS(“内部切换(handover interne)”)的情况。在目的小区和服务小区属于不同BSS的情况下，MSC参与到BSS间(“外部切换(handoverexterne)”)的过程协调。在所有这些情况下，是网络而不是移动台控制“切换”过程。

在分组模式服务的情况下，对于该种转换准备，存在有不同的移动台和网络间的协调技术。

按照第一种技术(这里称为NC0)，移动台在考虑其所进行的测量结果的同时，自动决定执行该种转换并且自己选择所要转向进行通讯的目的小区。在选定目的小区时，移动台在目的小区中向BSS发出资源分配请求，与移动台初入网络时所应用的方法的原理类似，移动台在向其所选定的小区中向网络发送资源分配请求之前，也是以自动的方式开始进行被称为小区选择的过程。因为此原因，该传输过程也被称为“网络复选”。

按照第二种技术(这里称为NC1)，移动台在考虑其所进行的测量结果的同时，自动决定执行该种转换并且选择所要与其进行通讯的目的小区，并且还向网络传送该测量结果。

按照第三种技术(这里称为NC2)，可与用于线路模式的技术相比，BSS在考虑移动台传输给它的测量结果的同时，决定执行该转换并选择所要与之进行通讯的目的小区。移动台不能进行小区改变的初始化。

因此这些技术与移动台自动处理下降程度相对应，或者说与网络控制增加的程度相对应，及因而与用于通信协调过程，尤其是用于移动台向网络的信号报文发送(在这种情况下信号报文用于容纳移动台的进行测量的测量结果)的传输资源消耗增加程度相对应。

另外人们知道，为优化分组模式传输资源的管理，要通过网络在给定情况下从这些方法中选择出最佳的，因而网络要通知移动台所选择的方法。

另外众所周知，在一移动台同时进入线路模式和分组模式服务的情况下，对于两种模式的每一种都是完全独立地进行协调过程，而并不考虑服务的同时性。实际上，在比如GSM网的网络中，负责对传输资源进行实质的分配，并与移动台相联系以进行所述协调的BSS并不具有允许其探测进入同时服务的装置。

本发明的目的在于优化这类系统的运行，有同时服务是其中一种情况。

因此本发明的目的在于提供一种在移动台和网络间的协调方法，以在提供多种服务类型的移动无线通讯系统中管理传输资源，该系统中对于移动台同时进入的每一种服务类型的协调过程是分别进行的，本方法的主要特征在于它包括一个步骤，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便在考虑该同时服务时，对于移动台要同时进入的不同服务类型进行并不完全独立的协调过程，以优化所述协调的传输资源的使用。

本发明因而对于所述的协调可以优化传输资源的使用。特别是对于一个小区到另一个小区的通讯切换准备的移动台和网络间协调的情况，以及对于服务是由分组模式和线路模式构成的情况，发明可以避免对于线路模式和分组模式而言，移动台向网络传送两次测量结果。因此释放的资源就可用于其它的目的，例如用于与其它移动台的通讯，这样就改进了服务的总体质量。

本发明同样涉及移动台和用于移动无线通讯网(尤其是对于GSM网这样的网络的BSS)与移动台相联系的实体，使得本方法得以应用。

本发明的其它目的和特征可以通过阅读下述的实施例并结合附图来了解，在附图中：

-图1为比如GSM系统类的系统结构简图，

-图2图示出了为应用本发明协调方法的移动台和网络间信号报文交换的各个不同步骤，

-图3的简图用于说明为使用本发明的协调方法而在移动台上所应用装置的类型，

-图4的简图用于说明为使用根据本发明的协调方法，在移动无线通讯网的实体中(尤其是对于GSM网类的网络中的BSS)为了所述的协调与移动台相联系的装置类型。

在实施例中，特别考虑的是从一个小区到另一个小区的通讯转换准备和线路模式和分组模式服务的情况下移动台和网络间的协调过程。

根据本发明，当移动台MS进入同时服务时，它按照图2中标记为1的步骤通知网络(此时在例如GSM网的网络情况下是BSS)。

因此对于分组模式，如果它在进入分组模式和线路模式同时服务之前处于分组模式，网络可以选择一个相对于以前所选择的协调过程更加减小传输资源消耗的协调过程，或者如果它在进入线路模式和分组模式同时服务之前处于线路模式，网络在没有该信息的情况下选择比本来可选择的更加减少传输资源消耗的协调过程，并且通知移动台所选定的过程，这对应于标记为2的步骤。

特别地，网络也可以选择被称为NC0的过程，或被称为NC1的过程，而不是被称为NC2的过程。也可以选择别成为NC0的过程而不是被称为NC1的过程。

如果网络先前选择了被称为NC0的过程，或者将要选择(在没有移动台提供信息的情况下)被称为NC0的过程，它继续选择该过程。

而移动台也相应地适应网络的运行。

当移动台没接收到网络的应答时，它不修改网络的运行，并且它可重复步骤1(如图中虚线所示)，可等待一个提供的延时直至期满，直到接收到该响应。

在更为一般的情况下，不论是那种实施例应用，本发明的协调方法都包含一个步骤，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便在考虑该同时服务时，对于移动台要同时进入的不同服务类型进行并不完全独立的协调过程，以优化所述协调的传输资源的使用。

特别地，对于第一种服务类型，网络能在众多的协调过程中选择某个或另一个的情况时，分别对应于移动台自动处理的减低程度，或对应于网络控制自动处理增加的程度，而对于第二种服务类型，只有唯一的协调过程，对应于移动台给定的自动处理程度，或对应于由网络控制给定的自动处理程度，根据本发明的协调方法在于包括一个步骤，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便网络在必要时为所述的第一种服务类型选择一种对应于网络控制程度的协调过程，该过程考虑了对于所述的第二种服务类型的协调过程的网络控制程度。

在这里所考虑的实施例的应用，也就是说在分组服务构成的第一种服务类型，线路服务构成的第二种服务类型，及为了在小区无线通讯网络中从一个小区到另一个小区的通讯转换准备的协调中，对于分组模式，网络可以在众多的、分别对应于移动台自动处理减小的程度或网络控制自动处理增加的程度的协调过程中选择某个或另一个，而对于线路模式选择唯一的、对应于网络控制最高程度的协调过程，因而根据本发明的协调方法包括一个步骤，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便网络在必要时为分组模式选择一对应于网络控制较低程度的协调过程。

另外，在所考虑的实施例应用中，在分组模式通讯结束之前线路模式通讯结束的情况下，移动台同样能通知网络，这对应于标记为3的步骤。

对于分组模式，网络也可以重新选择更加消耗传输资源的协调过程，然后通知移动台所选定的过程，这对应于标记为4的步骤。

特别地，网络也可以选择被称为NC2的过程，或被称为NC1的过程，而不是被称为NC0的过程。也可以选择被称为NC2的过程而不是被称为NC1的过程。

而移动台也相应地适应网络的运行。

当移动台没收到网络的相应时，它不改变网络的运行，它可能重复(如图2中虚线所时)步骤3，可等待到提供的时间的期满，直到获得该响应。

在更为一般的情况，不论是那种实施例应用，本发明的协调方法都另外包含一个步骤，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便在必要的情况下，重新独立进行与移动台要继续进入的服务类型的协调方法相关的协调过程。

特别地，对于第一种服务类型，在网络适于在众多的协调过程中选择某个或另一个的情况时，分别对应于移动台自动处理的减低程度，或对应于网络控制自动处理增加的程度，而对于第二种服务类型，只有唯一的协调过程，对应于移动台给定的自动处理程度，或对应于网络控制给定的自动处理程度，根据本发明的协调方法在于另外包括一个步骤，在该步骤中移动台通知网络同时服务结束，以便在必要时对于第一种服务类型网络重新独立选择协调过程。

在这里所考虑的实施例的应用，也就是说在分组服务构成的第一种服务类型，线路服务构成的第二种服务类型，及为了在小区无线通讯网络中从一个小区到另一个小区的通讯转换准备的协调中，对于分组模式，网络适于在众多的、分别对应于移动台自动处理减小的程度或网络控制自动处理增加的程度的协调过程中选择某个或另一个，而对于线路模式选择唯一的、对应于网络控制最高程度的协调过程，因而根据本发明的协调方法包括另外一个步骤，在该步骤中移动台通知网络同时服务的结束，以便网络在必要时为分组模式选择一对应于网络控制更高程度的协调过程。

图3的简图表示为使用本发明的协调方法而在移动台上所应用装置的类型。

以公知的方式，移动台包括被称为网络接口或对外接口的装置10，使得：

-一方面将出自人-机接口装置11的信息存成可在所述对外接口上传输的形式，

-另一方面恢复接收自该对外接口的信息以传输给所述的人-机接口11。

以公知的方式，对外接口装置10自身包括一以适于在所述对外接口上传输的形式发射和接收信息的方式具有基频波段处理功能和无线电功能的发射-接收电路12，及控制该发射-接收电路的被称为控制装置的13。

在移动台适于同时进入线路模式服务和分组模式服务的情况时，所述控制装置13也以公知的方式适于许可这样的同时运行，尤其是提供成适于移动台和网络间的协调，从一个小区到另一个的通讯转换准备，及另外专对于线路模式的协调过程和专对于分组模式的协调过程的准备的观点看是这样的。

根据本发明，所述的控制装置13还能以实质上提供特殊的命令通知网络进入到同时服务来优化同时服务时系统的运行。

所述的控制装置13还以额外的特殊命令通知网络同时服务的结束来进一步优化该运行。

装置13实际上由处理装置(特别是微处理器)来实现，该特殊命令实际上由该处理装置的相应的程序来获得。

另外装置13对于同时服务的进入或同时服务的结束的探测还要处理一些必要的信息。

网络同时服务的或结束的信息使用通常的信令流的技术另外实现。另外该信息应尽可能早地被执行(也就是说在上行方向，就是移动台向网络的方向，有适于这一应用的信令资源)。

图4的简图用于说明为使用根据本发明的协调方法，在移动无线通讯网的实体(尤其是对于GSM网类的网络中的BSS)中为了所述的协调与移动台相联系的装置类型。

以公知的方式，该实体包括被称为对外接口的装置20，使得：

-一方面将来自被称为所考虑的网络上层实体21的信息存成对于在所述对外接口上传输所能接收的形式，

-另一方面恢复接收自对外接口的信息，以向所述网络上层实体21传输。

与前面对于移动台的描述相同，对外接口装置20自身通常包括一具有无线电功能和基频波段处理功能的发射-接收电路22，及被称为控制装置的23，以控制该电路，使得发送和接收的信息对于在所述对外接口上得出传输是可以接收的形式。

同样，在系统适于同时提供线路模式服务和分组模式服务的情况下，所述的控制装置23也以公知的方式还适于许可这样的同时运行，尤其是适于移动台和网络间的协调，除了专对于线路模式的协调过程还为了从一个小区到另一个的通讯转换准备，提供专对于分组模式的协调过程。

同样，根据发明，所述的控制装置23也适于在同时服务的情况下优化系统的运行，这实质是上按以下这样实现的：在所考虑的实施例应用中，在必要时，网络为选择对应于控制程度不高的协调方法，提供响应从移动台接收的进入同时服务的信息的一特殊的指令。

更一般地，不论是那种实施例应用，所述的控制装置23在同时服务的情况下都还适于优化系统的运行，这实质是上按以下这样实现的：提供一特殊命令使得相对于移动台要同时进入的不同服务类型，以不完全独立的方式应用协调过程，并考虑该同时服务，响应从移动台接收的的进入同时服务的信息，以为了所述的协调优化传输资源的应用。

特别是，对于第一种服务类型，在网络适于在众多的协调过程中选择某个或另一个的情况时，分别对应于移动台自动处理的减低程度，或对应于网络控制自动处理增加的程度，而对于第二种服务类型，只有唯一的协调过程，对应于移动台给定的自动处理程度，或对应于网络控制给定的自动处理程度，所述的控制装置另外还适于在同时服务的情况下优化系统的运行，这样是按以下这样实现的：在必要的情况，对于所述的第一服务类型，提供响应从移动台接收的进入同时服务的信息的一特殊命令，以选择对应于网络控制程度的协调过程，这对于与第二服务类型相联系的协调过程考虑了网络的控制程度。

因此，在这里所考虑的实施例应用，也就是说在由分组服务构成的第一服务类型，线路服务构成的第二服务类型，及考虑小区无线通讯网络中要从一个小区到另一个小区的通讯转换准备的协调的情况下，对于分组模式，网络适于在分别对应与移动台自动处理程度减小，或网络自动处理程度增加的众多协调过程中选择某个或另一个，对于线路模式，选择对应于网络控制程度最高的唯一的协调过程，所述的控制装置23也适于在同时服务的情况下优化系统的运行，这样是按以下这样实现的：在必要时，对于分组模式，提供响应从移动台接收的进入同时服务的信息的一特殊命令，以选择对应于网络控制程度不高的协调过程。

同样，所述的控制装置23还可以在同时服务的情况下适于再次优化该运行，这样是按以下这样实现的：在所考虑的实施例应用中，对于分组模式，在必要时，提供响应从移动台接收的同时服务中止的信息以额外特殊的命令，以重新选择对应于网络控制程度较高的协调过程。

更一般地，不论何种实施例的应用，所述的控制装置23在同时服务的情况下也适于再次优化该运行，这样是按以下这样实现的：在所考虑的实施例应用中，对于分组模式，在必要时，提供响应从移动台接收的同时服务中止的信息的额外特殊的命令，以重新独立地进行与移动台继续进入的服务类型相联系的服务的协调过程。

特别地，对于第一种服务类型，在网络适于在众多的协调过程中选择某个或另一个的情况时，分别对应于移动台自动处理的减低程度，或对应于网络控制自动处理增加的程度，而对于第二种服务类型，只有唯一的协调过程，对应于移动台给定的自动处理程度，或对应于网络控制给定的自动处理程度，所述的控制装置23另外还适于在同时服务的情况下优化系统的运行，这是通过以下这样来实现的：在必要的情况，对于所述的第一服务类型，提供响应从移动台接收的同时服务中止的信息的一特殊命令，以独立地重新选择协调过程。

因此，在由分组服务构成的第一服务类型，线路服务构成的第二服务类型，及为小区无线通讯网络中要从一个小区到另一个小区的通讯转换准备的协调的情况下，对于分组模式，网络适于在分别对应与移动台自动处理程度减小，或网络自动处理程度增加的众多协调过程中选择某个或另一个，对于线路模式，选择对应于网络控制程度最高的唯一的协调过程，所述的控制装置23也适于在同时服务的情况下再次优化系统的运行，这是通过以下这样来实现的：在必要时，对于分组模式，提供响应从移动台接收的同时服务结束信息的一特殊命令，以重新选择对应于网络控制程度较高的协调过程。

同样，装置23实际上由处理装置(特别是微处理器)来实现，该特殊命令实际上由该处理装置相应的程序来获得。

Claims (14)

1．在移动台(MS)和网络(BSS)间的协调方法，以在提供多种服务类型的移动无线通讯系统中管理传输资源，该系统中对于移动台同时进入的每一种服务类型的协调过程是分别进行的，本方法的主要特征在于它包括一个步骤(1)，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便在考虑该同时服务时，对于移动台要同时进入的不同服务类型进行并不完全独立的协调过程，以优化所述协调的传输资源的使用。

2．根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于第一种服务类型，所述网络在分别对应于移动台自动处理的减低程度，或对应于网络控制自动处理增加的程度的众多的协调过程中选择某个或另一个，而对于第二种服务类型，只有唯一的协调过程，对应于移动台给定的自动处理程度，或对应于网络控制给定的自动处理程度，及该方法包括一个步骤(1)，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便网络在必要时为所述的第一种服务类型选择一种适应于网络控制程度的协调过程，该过程考虑了由为所述的第二种服务类型的协调过程的网络控制的程度。

3．根据权利要求2所述的方法，其特征在于在分组服务构成的第一种服务类型，线路服务构成的第二种服务类型，及在为了小区无线通讯网络中从一个小区到另一个小区的通讯转换准备的协调的情况下，对于分组模式，网络可以在众多的、分别对应于移动台自动处理减小的程度或网络控制自动处理增加的程度的协调过程中选择某个或另一个，而对于线路模式选择唯一的、对应于网络控制最高程度的协调过程，该方法包括一个步骤(1)，在该步骤中移动台通知网络进入同时服务，以便网络在必要时为分组模式选择一对应于网络控制较低程度的协调过程。

4．根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括一个步骤(3)，在该步骤中移动台通知网络同时服务结束，以便在必要时重新独立进行与移动台要继续进入的服务类型的协调方法相关的协调过程。

5．根据权利要求2所述的方法，其特征在于另外包括一个步骤(3)，在该步骤中移动台通知网络同时服务结束，以便在必要时对于第一种服务类型网络重新独立选择协调过程。

6．根据权利要求3所述的方法，其特征在该方法包括另外一个步骤(3)，在该步骤中移动台通知网络同时服务的结束，以便网络在必要时为分组模式重新选择一对应于网络控制较高程度的协调过程。

7．为使权利要求1到6之一的方法能够应用的移动台，其特征在于它包括有为通知网络进入同时服务的装置(13)。

8．根据权利要求7所述的移动台，为使权利要求4到6中之一的方法能够应用，其特征在于它还包括有为通知网络结束同时服务的装置(13)。

9．应用权利要求1到6中之一的协调方法而与移动台相联系的移动无线通讯网络的实体，其特征在于它还包括以不完全独立的方式应用与移动台同时进入的不同服务类型相联系的协调过程的装置(23)，该装置(23)在考虑该同时服务时，响应从移动台接收的进入同时服务的信息，以优化对于所述协调的传输资源的分配。

10．应用权利要求2到6中之一的协调方法而与移动台相联系的移动无线通讯网络的实体，其特征在于它包括为响应从移动台接收的进入同时服务的信息的装置(23)，该装置(23)响应自移动台接收的同时进入服务的信息，以便网络在必要时为所述的第一种服务类型选择一种适应于网络控制程度的协调过程，该过程考虑了由为所述的第二种服务类型的协调过程的网络控制的程度。

11．应用权利要求3到6中之一的协调方法而与移动台相联系的移动无线通讯网络的实体，其特征在于它包括装置(23)，该装置(23)以便网络在必要时为分组模式在响应从移动台接收的的进入同时服务的信息时，选择一对应于网络控制较低程度的协调过程。

12．应用权利要求4到6中之一的协调方法而与移动台相联系的移动无线通讯网络的实体，其特征在于它包括装置(23)，该装置(23)在必要时为响应从移动台接收的结束同时服务的信息，重新独立进行与移动台要继续进入的服务类型的协调方法相关的协调过程。

13．应用权利要求5到6中之一的协调方法而与移动台相联系的移动无线通讯网络的实体，其特征在它包括装置(23)，该装置(23)在必要时为响应从移动台接收的结束同时服务的信息，为所述的第一种服务类型重新独立选择协调过程。

14．应用权利要求6的协调方法而与移动台相联系的移动无线通讯网络的实体，其特征在它包括装置(23)，该装置(23)在必要时为响应从移动台接收的结束同时服务的信息，为分组模式重新选择对应于网络控制程度较高的协调过程。

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