CN1264319C - 利用基于应用的释放模式的选择在分组无线业务中传送信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

描述了一种方法，通过所述方法在组成部分通用分组无线业务(GPRS)会话的多层通信协议的应用层执行的应用可以为在寂静(待用)周期应用执行期间不释放的临时块流(TBF)的建立和释放发信号。当如语音、远程登录或网浏览的应用有在激活周期之间具有待用周期的特定业务类型数据要在GPRS上传送时，会话由多个激活周期组成。当前TBF释放过程导致这样的会话期间多个TBF的建立。通过所述方法，可以建立特定类型TBF，同时有特定过程用于这个TBF的释放，这大大地最小化在包含激活数据传输之间具有待用周期的数据传送的会话期间多个TBF建立的需要。

Description

利用基于应用的释放模式的选择在分组 无线业务中传送信息的方法和设备
技术领域
本发明一般涉及一种用于在分组无线业务中传送信息的方法和设备。其特别针对传送数据，如在激活传输之间具有待用周期的业务类型的特定场合中的语音、远程登录或网浏览。本发明特别针对基于应用的临时块流(TBF)的建立和释放的选择。
背景技术
短语“移动电信系统”一般指当移动站的用户在系统的业务区域内移动时能够在移动站(MS)和系统的固定部分之间进行无线通信连接的任何电信系统。一个典型的移动通信系统是公用陆地移动网(PLMN)。目前在用的大多数移动电信系统属于第二代系统，如一般在欧洲以及包括美国在内的其它地方使用的众所周知的全球移动电信系统(GSM)。本发明特别应用于组成通用移动电信系统(UMTS)的一部分的通用分组无线业务(GPRS)，UMTS是将移动电话与数据通信，特别是与一般称为互联网的全球通信网一起使用的那些融合在一起的第三代系统。数据通信还可以包括与互联网相关的多媒体业务。包括互联网实时业务的这些业务在最近几年非常流行。互联网协议(IP)电话以及如音频流和视频流的不同的流应用在互联网上已经非常普及。除此之外，对这些实时业务的无线访问需求有望在近期以指数速率增长。如GPRS的分组交换无线网设计为以节省成本的方式提供如互联网业务的数据业务。在GPRS中，信道并不是在连续的基础上为一个用户专用而是在多个用户之间共享。这个过程便于有效地数据多路复用。但是，GPRS最初并不是设计用于传送如IP电话会话的对延迟敏感的实时数据的。通常，其并不是专门设计用于传送在激活的数据传送期之间有相当短的待用期(没有数据传输)的应用。因此，GPRS目前包括仅部分地满足实时业务有关需求的各种技术解决方案。如这里定义的，短语“特定业务类”对应于在激活期之间可能的待用期间网络资源不为其释放的数据传送。这样的一个例子是会话语音连接或如远程登录的交互式连接。这在UMTS中非常有益，但是其也可以用于如远程登录的交换式数据传送应用。
为了更好地理解现有技术解决方案的问题以及本发明的思想，首先描述第三代数字蜂窝无线系统的结构，然后更详细地描述GPRS。
图1a显示了未来蜂窝无线系统的一个版本，对于已知的GSM系统其不是全新的，但是其包括已知的单元和新单元。终端连接到包括基站和基站控制器的无线接入网(RAN)中。蜂窝无线系统的核心网包括移动业务交换中心(MSC)、其它网络单元(如在GSM中的SGSN和GGSN，也就是服务GPRS支持点和网关GPRS支持点)以及有关传输系统。根据从GSM发展来的GSM+规范，核心网还可以提供新业务。
新技术，GSM演进增强型数据速率(EDGE)将提高电路交换和分组交换的网络容量和数据访问速率，以便满足无线多媒体应用和更多市场部署的预计的要求。电路交换的传输速度随着高速电路交换数据(HSCSD)的引入而提高，同时分组数据速率由通用分组无线业务(GPRS)提供。EDGE，带有增强调制的新的无线接口技术将HSCSD和GPRS数据速率提高了三倍。EDGE调制甚至将分组交换业务提供的数据吞吐量提高到每个载波400kbit/s以上。类似地，可提高电路交换数据的数据速率，或者利用更少的时隙，节省容量可获得现有的数据速率。因此，这些更高速率的数据业务称为EGPRS(增强GPRS)和ECSD(增强电路交换数据)。
在网络中EGPRS和HSCSD的这种组合称为GERAN、GSM EDGE无线接入网。图1c说明了包括网络的EGPRS和ECSD分支的GERAN。正式地，GERAN是一个用于描述基于GSM和EDGE的200KHz无线接入网的术语。GERAN基于GSM/EDGE 99版并且覆盖GSM 2000版以及后续版本的所有新特性，具有与以前的版本完全的向后兼容性。
在GERAN中，可实现利用例如AMR(自适应多速率编解码器)的分组语音业务。这样的业务代表一种典型的具有寂静(没有语音)期的实时应用类型。需要处理这种应用的过程。
图1b显示了通用分组无线业务(GPRS)的结构。如解释，早期的GPRS是一种目前基于GSM系统的新业务，但是这里讨论的一般原理可应用于GRAN(通用无线接入网)。GPRS是ETSI(欧洲电信标准协会)和3GPP对GSM阶段2+以及UMTS的标准化工作的目标之一。GPRS运行环境包括由GPRS骨干网互连的一个或多个子网业务区。子网包括多个分组数据业务节点(SN)，其在本应用中称为服务GPRS支持节点(SGSN)153，每个以其可以通过几个基站152，也就是小区可以为移动数据终端151提供分组业务的方式连接到移动电信系统(典型地通过互通单元连接到基站)。中间移动通信网提供支持节点和移动数据终端151之间的分组交换数据传输。不同子网通过GPRS网关支持节点GGSN 154依次连接到外部数据网，例如公用数据网(PDN)155上。当移动电信系统的合适部分作为接入网时，GPRS业务能够在移动数据终端和外部数据网之间提供分组数据传输。
为了接入GPRS业务，移动站首先通过执行GPRS连接使网络知道自己的存在。这个操作在移动站和SGSN之间建立了一条逻辑链路，并且使得移动站通过SGSN在GPRS上寻呼可用于SMS(短消息业务)158、159，以及进入GPRS数据的通知。更特别地，当移动站连接到GPRS网时，也就是在GPRS连接过程中，SGSN创建移动性管理上下文(MM上下文)。而且，用户的鉴权由SGSN在GPRS连接过程中执行。为了发送和接收GPRS数据，MS通过请求PDP(分组数据协议)激活过程激活其想要使用的分组数据地址。这个操作使得相应的GGSN知道移动站并且可以开始与外部数据网的互通。更特别地，PDP上下文在移动站和GGSN以及SGSN中创建。分组数据协议上下文定义了不同的数据传榆参数，如PDP类型(例如，X.25或IP)、PDP地址(例如X.121地址)、业务质量(QoS)以及NSAPI(网络业务接入点标识符)。MS用一条特定消息Activate PDP Context Request(激活PDP上下文请求)激活PDP上下文，，其中给出了关于临时链路层身份(TLLI)、PDP类型、PDP地址、请求的QoS以及NSAPI、以及可选的接入点名称(APN)的信息。
图1b还显示了下列的GSM功能决：移动交换中心(MSC)/拜访位置寄存器(VLR)160、归属位置寄存器(HLR)157以及设备标识寄存器(EIR)161。GPRS系统通常还连接到其它公用陆地移动网(PLMN)156。
应用数字数据传输协议的功能通常描述为根据OSI(开放系统接口)的模型堆栈，其中确切地定义了堆栈的不同层的任务以及各层之间的数据传输。在这里论述为数字无线数据传榆系统的例子的GSM系统阶段2+中，定义有五个操作层。
移动站MS必须包括一个更高层控制协议212以及协议213用于为更高层应用服务，前者与RRC层206通信以便实现连接到数据传输连接的控制功能，并且后者直接与LLC层204通信以便传输直接为用户服务这样的数据(例如数字编码语音)。在GSM系统的移动站中，框212和213包括在上述MM层。
在GPRS中，创建临时块流(TBF)用于在分组数据信道上传送数据分组。TBF是由两个无线资源(RR)对等实体使用的物理连接，用于支持在分组数据物理信道上单向传送逻辑链路控制(LLC)分组数据单元(PDU)。当没有数据要传输时，TBF一般总是被释放。这个释放在语音业务以及如流音频或视频的其它实时业务中，当有时出现寂静时间时产生了一个问题。在应用在激活的传输周期之间具有相对短的待用周期中一般也有问题。这样的应用可包括远程登录和网浏览。在这些寂静或“被动”期间没有数据传输并且因此TBF一般被释放。TBF建立过程可能太长以便当激活周期恢复时能够足够快速地建立，这导致不希望的语音质量。
下面更详细地描述在当前GSM阶段2+规范书的GPRS中资源分配的例子。
在GSM阶段2+中，上行链路资源分配目前规定如下：移动站(MS)通过向网络发送分组信道请求消息请求上行链路无线资源。为请求消息定义了各种接入类型值。对于数据传送，定义有‘一阶段接入’、‘两阶段接入’以及‘短接入’类型值。利用‘短接入’类型值，MS可请求无线资源以便仅传送一些RLC数据块，并且因此不适合于传送连续的数据流。
当网络接收到指示一阶段接入的分组信道请求消息时，其可能在一个或几个分组数据信道(PDCH)上分配无线资源。分配基于在请求消息中包含的信息。下表显示了分组信道请求消息的一个11比特消息内容的例子：
  比特
  11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1   分组信道接入
  0  m  m m m m p p r r r  一阶段接入请求<多时隙类：比特(5)><优先级：比特(2)><随机比特：比特(3)>
  1  0  0 n n n p p r r r   短接入请求<无块：比特(3)><优先级：比特(2)><随机比特：比特(3)>
  1  1  0 0 0 0 p p r r r   两阶段接入请求<优先级：比特(2)><随机比特：比特(3)>
  1  1  0 0 0 1 r r r r r   寻呼响应<随机比特：比特(5)>
  1  1  0 0 1 0 r r r r r   小区更新<随机比特：比特(5)>
  1  1  0 0 1 1 r r r r r   移动性管理过程<随机比特：比特(6)>
  1  1  0 1 0 0 r r r r r   无TBF建立的单一块<随机比特：比特(5)>
  其它   保留
指示一阶段接入的所有11比特分组信道请求消息具有一个描述移动站多时隙类的5比特域、一个指示请求优先级的2比特域以及一个描述随机参考(随机移动站识别信息)的3比特域。
下表显示了分组信道请求消息的8比特消息内容的一个例子：
  比特
  8 7 6 5 4 3 2 1 分组信道接入
  1 m m m m m r r 一阶段接入请求<多时隙类：比特(5)><随机比特：比特(2)>
  0 0 n n n r r r 短接入请求<无块：比特(3)><随机比特：比特(3)>
  0 1 0 0 0 r r r 两阶段接入请求<随机比特：比特(3)>
  0 1 0 0 1 r r r 寻呼响应<随机比特：比特(3)>
  0 1 0 1 0 r r r 小区更新<随机比特：比特(3)>
  0 1 0 1 1 r r r 移动性管理过程<随机比特：比特(3)>
  0 1 1 0 0 r r r 无TBF建立的单一块<随机比特：比特(3)>
  其它 保留
指示一阶段接入的所有8比特分组信道请求消息具有一个描述移动站多时隙类的5比特域以及一个描述随机参考的2比特域。关于分配的无线资源的信息与分组上行链路指定消息一起发送到移动站。
当网络接收到指示两阶段接入的分组信道请求消息时，其在一个分组数据信道上分配有限的无线资源。分配的无线资源传输到带有分组上行链路指定消息的移动站。这个分配之后，移动站通过使用分配的无线资源将分组资源请求消息传送到网络。该消息更准确地定义了请求的无线资源，例如请求的带宽和优先级，以及移动站的无线容量。基于在分组资源请求消息中接收的信息，网络为TBF指定一个或几个分组数据信道并且将指定的无线资源通知带有分组上行链路指定消息的移动站。
在这个配置中，利用GPRS控制信道作为例子进行了资源请求。在小区不包括GPRS控制信道(即使其支持GPRS)的情况下还有其它请求资源的方式。在这种情况下，资源请求可利用GSM控制信道进行。
在现有技术中上行链路无线资源分配可导致下列问题：
如果在分组信道请求和分组资源请求消息中包含的优先级域没有定义要传输数据的特征(例如延迟敏感的实时业务)，则网络不能够为MS提供需要的无线资源。因此，例如利用GPRS传输语音不能够达到足够的质量。
缺省的RLC模式是一阶段接入中的一种确认模式。因为实时业务可利用未确认的RLC模式进行传送，所以应使用两阶段接入。利用两阶段接入，可给网络额外的无线资源请求信息。但是，因为移动站必须向网络发送两个而不是一个请求消息，因此两阶段接入导致信道指定过程额外的延迟。不管额外的无线资源请求信息，不能确保网络能够为移动站传送延迟敏感的实时业务提供需要的无线资源。
当为上行链路传送分配无线资源时，不能同时分配下行链路无线资源，因为没有下行链路分组不能创建下行链路临时块流(TBF)。因此当移动站接收下行链路分组时，可能网络不能够为分组传送指定无线资源。
下行链路无线资源分配目前定义如下：当网络为没有指定的无线资源并且其小区位置已知的移动站接收数据时，网络通过向移动站发送分组下行链路指定消息在一个或几个分组数据信道上指定无线资源。当移动站接收指定消息时，它开始为无线链路控制(RLC)数据块监听分配的分组数据信道。
在下行链路无线资源分配中，出现下列问题：
如果加在数据上的信息(来自SGSN)没有定义要传输的数据特征(例如延迟敏感的实时业务)，则网络不能够为MS提供需要的下行链路无线资源。
而且如果需要在两个方向，下行链路和上行链路中传送例如延迟敏感的实时业务，则仅当网络向移动站指定发送允许时，移动站才请求上行链路无线资源。这导致可变时间的延迟，如几秒。
当为下行链路传送分配无线资源时，因为没有上行链路分组不能创建上行链路临时块流，所以不能同时分配上行链路无线资源。因此可能移动站请求上行链路无线资源但是网络不能够指定请求的无线资源。
上行链路无线资源释放目前定义如下：每个上行链路RLC数据块包括一个倒计数值(CV)域。在参考[1]中(见表1)规定当移动站剩有超过BS_CV_MAX(广播参数)个RLC数据块需要发送到网络时，CV将是15。否则移动站利用CV域向网络指示剩余RLC数据块的数量。最后的RLC数据块发送到网络同时CV值设置为‘0’。参考[1]还规定一旦移动站发送了不是‘15’的CV值，则其不应该排队任何新的RLC数据块；意味着正在进行TBF期间不应该发送新的RLC数据块。一旦网络接收了CV域为‘0’的RLC数据块，则启动TBF释放过程。
在上行链路无线资源释放中，出现下列问题：
如果根据当前GPRS规则，通过无线接口传送了例如延迟敏感的实时数据，则因为在待用阶段移动站没有发送到网络的RLC数据块并且因此CV值‘0’终止了上行链路TBF，所以移动站必须为每个会话建立几个TBF。因为TBF建立过程花费时间，所以延迟敏感业务不能以好的质量传输。而且，当移动站请求上行链路无线资源时不能确保总有空闲的无线资源可用。
下行链路无线资源释放目前规定如下：每个下行链路RLC数据块包括在RLC头部的一个最终块指示器(FBI)域。参考[1]定义网络通过将FBI域设置为‘1’向移动站指示下行链路TBF的释放。当没有更多的RLC数据块需要发送到移动站时，网络将FBI域设置为‘1’。在接收到FBI域设置为‘1’的RLC数据块时，移动站应该向网络确认其接收到FBI信息。当网络接收到确认消息时，释放TBF。
在下行链路无线资源释放中，出现下列问题：
如果根据当前GPRS规则通过无线接口传送了例如延迟敏感的实时数据，则因为在待用阶段网络没有发送到移动站的RLC数据块并且因此FBI值‘1’终止了下行链路TBF，所以网络必须为每个会话建立几个TBF。而且，当网络试图分配下行链路无线资源时，不能确保总有空闲的无线资源可用。
在指定上行链路和下行链路发送允许时也出现问题：如果例如在分组数据信道/多个信道(PDCH)上传送延迟敏感实时数据业务，则因为当前网络可能不知道传送数据(例如延迟敏感数据)的特征，所以不能确保给予了足够的发送允许以便传送数据。
现有技术规范还有一个问题是与网络独立地为上行链路和下行链路方向指定传输允许，也就是控制下次哪个移动站接收数据以及下次哪个移动站发送数据的特性有关的。但是，某些类型的应用生成的数据，例如与语音相关的延迟敏感数据具有严格的延迟要求。因此，无论何时这样的延迟敏感数据用户需要传输某些内容，其必须能够这样做以便保持一个可接受的业务等级。如果为相同的分组数据信道分配了不止一个用户，可能在某个点，两个或更多用户需要同时传输，并且信道上只能服务一个。在语音会话中大部分连接时间是寂静的。因此可能对于一个分组数据信道统计地多路复用一个以上的语音用户。但是，GPRS信道保留系统还没有完善到足以支持这个需要。因此一个分组信道只能分配一个延迟敏感数据传送的用户，这意味着信道容量的使用没有优化。
当网络注意到移动站想要在上行链路方向发送例如延迟敏感数据时，网络为移动站保留请求的那么多的上行链路资源。这自然地要求网络有请求的资源可用。这样的分配意味着分组数据信道在上行链路方向临时是单一移动站专用的。在这样的上行链路延迟敏感数据传送的待用周期期间，网络向其它移动站指定已分配信道的上行链路发送允许。因为传送例如延迟敏感数据的移动站保留分组数据信道的上行链路容量，因此不能为分配给相同分组数据信道的其它移动站指定发送允许以便确定其是否有数据要在上行链路方向发送。而且，如果分配给相同分组数据信道的不止一个移动站需要在相同的时间发送例如延迟敏感数据，则只能为一个提供服务。因此网络被迫根据分组数据信道的数量限定发送例如延迟敏感数据的移动站的数量，以便提供可接受的业务质量。
RLC/MAC层TBF控制
解决这些问题的一种技术是在会话的待用周期期间保持分组无线业务的物理连接的保留，而相同的物理资源仍能够在多个用户之间共享。在这个过程中，当移动站和网络之间没有什么要传送的时候，TBF还保持功能。该过程一般支持在激活传输之间有待用周期的业务类型。该过程对于不能容忍TBF建立延迟的实时业务尤其有益。
因此在激活周期的末尾可通知网络，是否有待用周期跟随在激活周期之后(并且因为至少还有一个激活周期跟着，因此连接不应该释放)或者连接可以释放(没有更多的激活周期跟着)。还通知网络分组数据信道是否可指定给其它临时块流。信息例如在激活周期期间可在分组数据信道上或者在任何时候在控制信道上传送。在分组数据信道上，信息可在例如数据块的MAC头域中传送。替代地可以使用单独的信令消息。通过这个信息，即使当没有数据要传榆时也可能保持创建的临时块流可用。当激活周期在待用周期之后开始时，连接再次利用创建的TBF开始，并且将分组数据信道的可能的其它用户指定给其它信道。
通常，可以利用多套方法中的一种控制TBF。因此TBF可以留着直到信号通知关于其释放的控制信息或者最大保留定时器(例如达到10分钟)到期。当发生这样的事件时，TBF被释放。一种替代的方法是在MAC层建立TBF。第二个替代方法是应用层将TBF设置为继续停留。第三种替代方法是TBF的释放放在数据域中，其中表示结束的信息或发送一个单独的数据分组(在数据信道中)，或者在信令信道中发送一个单独的数据分组，或者使用定时器(其到期启动TBF的释放)。
在解决这些问题的另一种技术中，几种业务类型(例如延迟敏感)数据流分配到相同的分组数据信道。在上行链路信道中，一个移动站开始传输之后，另一个移动站可以立即重新分配给其它信道或者传输允许可以周期性地分配给移动站，因此移动站显示其愿意传送。在下行链路信道中，一个移动站开始传输之后，另一个移动站可以立即重新分配给其它信道或者不传送数据直到另一个移动站在相同的信道上开始接收数据。
除此之外，还可以通知网络在相反的数据传送方向上分配TBF的需要。例如，当分配上行链路TBF时，即使此刻没有下行链路数据要传送，也分配下行链路TBF。这个信息可以在信令消息中作为单独信息单元或者在其它目的的信息单元中传送。当数据是业务类型(例如延迟敏感)时，还可以在两个数据传送方向上自动分配临时数据流(例如在连接建立阶段)。
发明内容
应用层TBF控制
因此，本发明的一个目的是解决在R97和99GPRS RLC/MAC标准(参考[2])中规定的，当数据缓存变空时释放临时块流的问题。这个特殊的问题是关于传输由寂静时间分隔的多个传输周期组成的应用的。这特别是一个语音业务的问题，因为在会话期间，通常有许多从几毫秒到几十秒不等的寂静和激活周期。根据目前的规定，TBF必须为每个激活周期单独地建立并且当寂静时间开始时其被拆卸。TBF的这个拆卸是一个问题，因为TBF的建立过程相当地长并且导致不必要的信令发生。因此，在目前的GPRS RLC/MAC标准中为许多应用，如语音、远程登录、多媒体等提出的解决方案不是特别有利。
而且，目前GSM演进增强型数据速率(EDGE)阶段II标准在实现的过程中。关于与如基于宽带CDMA(WCDMA)的UMTS地面无线接入网(UTRAN)的核心网接口的基于GSM/EDGE的无线接入网(EGPRS)的设计和标准化有一个深入的讨论。在GSM/EDGE RAN中，在分组交换无线接口上进行实时语音连接。因此，为了对在激活的传输之间具有待用周期的实时以及其它业务类的应用获得这些技术的成功使用，必须确定一种最小化不必要的TBF拆卸的方法。
因此，本发明的目的建立在上述提到的解决方案上，其中覆盖RLC/MAC层。在本发明中，使用更高层的信令消息，以便参与特定类型TBF建立的触发以及作为参与这样的特定类型TBF的释放的触发器。信息通过特定原语通过协议栈传送到较低层。
总而言之，本发明对于具有激活周期和相当短的待用周期的数据传送特别有益，并且在某些方面是重要的。在传送语音通信的情况下，非常重要的是，在所有时间保留TBF以便不需要因语音的暂停一再地重建TBF。对于语音通信，如果在寂静时间释放TBF，则TBF建立会引入过多的延迟，并且因此语音通信的质量不可接受。
在交互式数据传送(如远程登录)的情况下，因为即使因TBF的释放有较慢的响应，应用仍继续运行，因此延迟要求与传送语音时不同。但是对于这样的应用，通过即使在没有数据发送时也保留TBF，导致通用控制信道(CCCH)使用(通用资源)以及分组通用控制信道(PCCCH)的最小化，并且因在数据可传输之前有更少的延迟而使得远程登录的使用在其它类似应用中更舒服。
因此，基本上本发明的思想是在无线链路控制(RLC)缓存变空之后不立即释放TBF，因为有些应用，特别是语音，即使在寂静时间也需要保持通信路径。
在整个说明书中，参考延迟敏感数据，并且应该指出，这个指在激活周期之间有待用期的业务类型数据的子集。
因此，这里包含的描述主要处理传送在激活周期之间具有相当短的待用周期(没有数据被传输)的数据，延迟敏感实时数据传送作为这样的数据传送的一个特殊例子。
除此之外，包含的描述包括专用于延迟敏感实时数据传送的部分。还应该指出，在UMTS业务类或业务类型中，典型地有四类：也就是会话的、流、交互式以及后台。因此例如，携带语音的延迟敏感实时数据被认为属于会话业务类。会话业务类有关于数据传送的特定要求，如低延迟和足够的容量保留，以便在因例如语音寂静产生相当长时间的延迟时维持数据通信路径。交互式业务类没有这样严格的延迟和容量要求，但是可以从这样低的延迟中获益(当不需要经常建立TBF时)。
在GPRS中，因使用业务质量(QoS)，所以没有业务类的清晰划分，QoS典型地有五个不同的参数和多个可用于调整这些参数的不同变量。
因此，这里提出的思想是有可以分类成不同组的不同类型的数据。例如，如果使用UMTS业务类分类，则语音、实时视频等可在会话类中，而视频片或网络广播可在流类中，而网浏览和远程登录可在交互式类中并且最后，电子邮件和FTP(文件传输协议)可在后台类中。但是，在目前的GPRS中，划分典型地是不同的并且可基于定义的参数集，因此QoS比特的某些组合被解释为某种业务类型(例如解释可以是通过特定的比特组合，假设实时数据连接，其中在激活周期之间有寂静间隔，在寂静间隔期间没有要传输的数据，如对于语音通信)。因此如这里提出的，描述的新的TBF释放过程可用于特定的业务类型(如上述的四个UMTS业务类)以及使用已有或其它TBF释放模式的其它业务类型。在任何情况下，应该指出，对于特定的TBF释放过程可以选择使用任何类。除此之外，可行的是所有业务类可以有一个新的TBF释放，因此TBF可以在整个连接(包括寂静期期间)中保持，并且仅在接收到有关特定消息的连接结束或超过一个长的暂停(很长时间没有接收到数据分组)的情况下释放。
因此，本发明的目的是提供一种方法，其中通过GPRS执行的应用(如语音、远程登录或网浏览，在某些情况下如流音频或视频)触发一种特定类型的TBF，其中从上层协议应用到RLC/MAC层定义和信号通知TBF的建立和释放模式，以便根据应用要求参加TBF控制事件的触发。因此传输由寂静时间分隔的多个传输周期组成的应用在寂静时间期间不丢失占有由其使用的TBF，而是取代不必要的释放TBF，上层协议可选择一种最适合应用的特定类型的TBF释放模式，并且因此大量地减少频繁的TBF建立和释放过程以及因此需要的信令。
根据本发明，提供了一种用于根据包括在其中执行应用的应用层以及多个较低级层的多层协议传送数据流的方法，所述方法通过在包括一个网络和至少一个移动站的电信系统的分组无线业务上创建物理连接来传送数据，所述物理连接用于在分组数据信道上传送数据分组，其中所述数据分组的一个数据流包括至少一个激活数据传送周期以及至少一个待用数据传送周期，其特征在于：所述物理连接必须由定义和用信号通知物理连接的建立和释放的建立和释放信息来建立和释放，其中从在应用层执行的应用到多层协议的较低级层定义和用信号通知物理连接的建立和释放，其中用于物理连接的建立和释放的控制事件是基于在应用层执行的应用的要求的，并且其中如果在应用层执行的应用被确定为一个特定业务类型应用，则物理连接在至少一个待用数据传送周期中不被释放。
附图说明
图1a和1b说明了现有技术的蜂窝通信系统，
图1c说明了GSM Edge无线接入网，
图2说明现有技术蜂窝通信系统的协议层，
图3说明了在上行链路RLC数据块中的现有技术MAC头，
图4a说明了没有TBF释放指示的上行链路RLC数据块中的MAC头，
图4b说明了带有TBF释放指示的上行链路RLC数据块中的MAC头，
图5说明了用于上行链路RLC块发送的流程图，
图6说明了用于上行链路RLC块接收的流程图，
图7说明了用于下行链路RLC块发送的流程图，
图8说明了用于下行链路RLC块接收的流程图，
图9说明了延迟敏感数据流的激活和待用周期的TDMA帧，
图10说明了根据本发明的移动站的框图，
图11a是根据本发明利用一种类型的通知方法的TBF建立的流程图。
图11b是利用图11a所示的通知方法的改变的TBF建立的流程图。
图12是根据本发明利用窥探者方法的TBF建立的流程图。
图13a是根据本发明利用通知方法的TBF建立的流程图。
图13b是作为时间超时的结果的TBF释放的流程图。
图14是说明利用如图13所示的通知方法的TBF释放的图。
图15是根据本发明利用窥探者方法的TBF释放的流程图。
图16是说明利用如图15所示的窥探者方法的TBF释放的图。
具体实施方式
介绍
图1a、1b和2在前面现有技术的描述中描述过了。下面，首先利用GPRS系统中的一个实施方案作为例子描述指示特定业务类型(例如延迟敏感数据)以及分配资源的原理。接着给出关于在RLC/MAC层临时块流(TBF)的建立和释放控制的描述。在这一部分参考图3、4a和4b描述将释放信息放入MAC头。参考图5-9描述这个方法的步骤。然后参考图10描述与这一部分有关的移动站和蜂窝系统。然后参考图11a-16介绍了临时块流(TBF)的建立和释放的本应用层控制的细节。
RLC/MAC TBF空制
在上行链路资源分配中，移动站指示网络其为特定业务类型(例如延迟敏感数据)传送需要的无线资源。网络需要这一信息以便为移动站指定足够的无线资源来提供要求的业务等级。该信息可通过下列方式中的一种提供给网络，其中使用某些系统特定的消息名称作为例子，而不是为了限制公开内容的适用性：
-移动站向网络发送分组信道请求消息，并且该消息是用于识别特定业务类型(例如延迟敏感数据)传送的特定类型；
-信道请求描述信息单元或其它相应的信息单元包含在分组资源请求消息中，并且这个信息单元包括指示要传送的特定业务类型(例如延迟敏感数据)的信息或者；
-优先级域或其它域包含在由移动站传输到网络的无线资源请求消息中，例如分组信道请求或分组资源请求消息，并且该域识别要传送的业务类型。
除了关于特定业务类型(例如延迟敏感)数据传送要求的无线资源的信息之外，无线请求信息还包括下列更准确地指定要求资源的额外的参数：
-要求的分组数据信道的数量；
-关于通信是单向或双向的信息。这一信息使网络能够确定移动站是否还需要下行链路资源。通过与上行链路无线资源同时保留下行链路资源可能避免移动站接收下行链路数据但是网络不能在此时保留下行链路无线资源的情况；
-第一机制-上行链路状态标记(USF)：
当待用周期开始时，网络每第N个块周期“轮询”(利用USF指定发送允许)移动站该移动站是否有要传输的数据。
-第二机制，来自移动站的通知：
当待用周期开始时，移动站当有更多数据要传榆时就通知网络。通过向网络发送控制消息(例如RACH消息)进行这个通知。当使用这种机制时，网络不需要轮询移动站。因此这种机制不使用N个被动块周期的概念。
因此网络基本上通过两种方法接收关于特定移动站是否变成激活的信息。在第一种方法中，网络“询问”移动站是否有东西要发送。对用户分配的每第N个块表示这个询问过程。
在第二种方法中，移动站通知网络其有东西要发送。其可以通过使用随机访问信道(RACH信道)做到这一点。
因为当移动站有数据要发送时其简单地通知网络，因此MS通知方法不需要分配第N个块。在网络“询问”MS是否有东西要发送的情况下，使用轮询或询问MS是否有东西要发送来获得MS是否已经激活的信息。上行链路传输允许的基于USF的信令是目前使用的GPRS的特定实现。其它轮询方法当然也可以使用。
因为分组信道请求消息的长度只有11或8比特，所以很难将上面的参数包括在该消息中。因此当为特定业务类型(例如延迟敏感)数据传送请求无线资源时，如果请求无线资源更准确的描述是必要的，使用两阶段(步骤)接入更可取。
当使用一阶段接入时，还有用于信道请求的缺省值。例如，当为延迟敏感数据传送请求无线资源时，可保留一个分组数据信道和仅上行链路无线资源作为缺省。如果需要保留几个分组数据信道，则无线资源的修改可通过一个附加的信令过程发生。
在下行链路资源分配中，当网络需要向没有指定下行链路无线资源的移动站发送数据时或当移动站在上行链路TBF建立过程期间请求建立下行链路TBF时，开始该过程。网络基于加在分组数据上的信息分配足够的无线资源。该信息包括特定业务类型(例如延迟敏感实时业务)数据传送需要的无线资源的指示，因此网络可指定足够的无线资源以便提供需要的业务等级。例如，在包括在服务质量(QoS)描述文件中的信息单元中指示数据的业务类型要求。还可以在QoS描述文件的一个新的域中或加在从网络(例如从SGSN)发送到BSS的数据上的一个新的信息单元中指示数据传送的延迟敏感性。
除此之外，可在从SGSN接收到的信息中包含下面的参数以便更准确地描述需要的无线资源：
-需要的分组数据信道的数量；
-通信是单向还是双向的信息。这使得网络能够确定移动站是否还需要上行链路无线资源。通过与上行链路无线资源同时保留下行链路资源可能避免移动站需要发送上行链路数据但网络此刻不能保留上行链路无线资源的情况。
如上所讨论的，可以使用USF“轮询”技术或通知技术。
图3描述了目前在参考[1](参见表1)中规定的上行链路RLC数据块中的现有技术MAC头。在该头中，有效负荷类型域指示在RLC/MAC块的剩余部分中包含的数据的类型。由移动站发送递减计数值域CV以便使网络能够计算为当前上行链路TBF保留的RLC数据块的数量。这个过程在上面讨论过。
延迟指示器(SI)指示移动站的RLC传输窗口是否可以提前，也就是RLC传输窗口没有拖延，或者是否其不能提前，也就是RLC传输窗口拖延。移动站在所有的上行链路RLC数据决中设置SI位。在RLC未确认模式中，SI总是设置为‘0’。
重试(R)位指示移动站在其最近的信道接入中是否传输分组信道请求消息一次或不止一次。
当特定业务类型数据(在上面描述中在激活周期期间具有待用周期的数据)从移动站传输到网络时，RLC/MAC数据块包括一个指示RLC块是否是连接的最后一个的域。该域在本文中称为TBF释放(TR)。如果RLC块是最后一个，则TR域设置为值‘1’并且认为TBF要释放。否则TR域设置为‘0’并且网络认为TBF要打开。TR域可替换延迟指示器SI域，因为当RLC在未确认模式下操作时，SI域不使用。TR域还可通过替换CV域的一部分而包含在CV域中。
当这样的特定业务类型数据传输到网络时，RLC/MAC数据块包含关于移动站是否有更多RLC数据块要传输或者网络是否将下N个上行链路允许给其它移动站的信息。
例如，这个信息也可以在RLC/MAC头中提供给网络并且该域在这里称为“CV’”。在现有技术说明书中CV’域替换CV域的全部或部分。
在这样的例子中，当移动站向网络传送特定业务类型数据(在激活周期之间具有待用周期的数据)并且CV’≠0时，网络对其进行解释以便表示移动站有更多的数据块要传输并且网络因此能够为相同的移动站指定下一个上行链路传输允许。当CV’值设置为‘0’时，网络对其解释以便表示第一个移动站此刻没有更多的RLC数据决要传输并且网络因此将下N个上行链路传输允许给某个/某些其它移动站。但是，为了确保第一个移动站传送特定业务类型数据不需要为上行链路传榆允许等太长时间，在使用轮询机制的情况下，网络在每N个块周期给第一个移动站上行链路传输周期。当然，如果使用通知机制，则移动站在没有更多数据要传榆时通知网络。如果移动站有RLC数据块要传输，则移动站如上所述在RLC数据块中包括TR和CV’域。如果移动站此刻没有要传输到网络的数据，则移动站忽略上行链路允许或传输分组哑控制块或信令消息。
如果当没有数据要传输到移动站时，下行链路临时块流也保留并且如果网络不能确定何时释放下行链路TBF，则移动站应该通知网络何时可释放下行链路TBF。通过在RLC/MAC数据块头引入一位指示网络是否要释放上行链路和下行链路临时块流可以实现这一点。移动站还向网络传输RLC/MAC控制信令消息指示在上行链路临时块流释放之前释放下行链路临时块流。还可以有一个定时器功能，在从下行链路数据的最后传输开始经过预定时间之后，释放下行临时块流。网络可包含一个能够确定何时释放TBF的逻辑实体。
图4a描述上行链路RLC数据块中MAC头的一个例子，不包括下行链路TBF释放指示。TBF释放(TR)指示传送延迟敏感数据的移动站是否要求上行链路TBF的释放。
图4b描述上行链路RLC数据块中MAC头的一个例子，在头的第6位包括下行链路TBF释放指示DTR。下行链路TBF释放指示传送延迟敏感数据的移动站是否还要求下行链路TBF的释放。DTR域如果使用，可以出现在所有上行链路RLC数据块中因此占用例如一个计数值CV’域位。DTR域仅当CV’域设置为‘0’(实际上3个LSb)并且TR域设置为‘1’时，才实际包含在MAC头中，因此在正常操作中，为CV’域剩余4位。
描述的参数可如上所述包含在当前上行链路RLC/MAC数据块中，或定义新的RLC/MAC数据块。如果定义新的数据块，则使用有效负荷类型识别块的类型。
图5显示用于从移动站向网络500传输RLC块的步骤的流程图。给出MAC头域的下列参数作为例子：可以应用许多其它的传输信息的方式。在步骤502，移动站检查要传输的RLC块是否是TBF数据块中的最后一个。如果是，则在步骤504，移动站设置MAC头的参数CV’＝0并且TR＝1，并且传输该块。在步骤506，参数TR＝1意味着TBF可以释放。
如果在步骤502，RLC块不是TBF的最后一个，则在步骤510移动站检测RLC块是否是缓存中的最后一个。如果是，则在步骤512移动站设置参数CV’＝0并且TR＝0，并且传输该块。这意味着数据流开始一个待用周期，但是TBF没有释放。如果RLC块不是移动站缓存中的最后一个，则在步骤520，参数设置为CV’＝除0之外的值，并且TR＝0，并且传输该块。如果数量小到足以在CV’中表示，则CV’值可以是缓存中剩余块的数量。例如，在当前规范(参见ETSIGSM 06.60)中，CV’可用做CV参数。
在前面任何步骤中传输完该块之后，当在530缓存中有要传输的数据块时，操作从步骤500继续。
图6显示用于接收从移动站到网络的RLC块的步骤的流程图，600。在步骤602，网络检测来自接收的RLC块的TR参数的值。如果该参数TR＝1，则在步骤604释放上行链路TBF。接着，在步骤606和608，下行链路TBF的释放依赖于是否需要。
如果在步骤602参数TR＝0，则在步骤610网络接着检查参数CV’的值。如果CV’＝0，则这意味着在数据流中有一个待用传送周期，并且在步骤612分组数据信道为另一个移动站(其它移动站)预定。但是，如果参数CV’不是0，则在步骤620信道允许为相同的移动站预定。
在前面的步骤接收并且处理块之后，当有新的数据块接收时，在630操作从步骤600继续。
图7显示用于从网络向移动站传输RLC块的流程图，700。在步骤702，网络检查要传输的RLC块是否是TBF数据块中的最后一个。如果是，则网络设置参数最后块指示器FBI＝1。在步骤710，其还设置有效的相对保留块周期(RRBP)域，并且在步骤720传输该块。参数FBI＝1意味着当前块是临时块域中最后的RLC块并且因此TBF可释放。RRBP域的分配意味着一个上行链路传输块分配给接收移动站因此移动站可向网络发送控制消息指示带有FBI＝1的RLC数据块的接收。
如果在步骤702，RLC块不是TBF的最后一个，则在步骤704网络设置参数FBI＝0。这意味着数据流可能开始或不开始一个待用周期，但是TBF不释放。如果需要，则在步骤704网络还设置一个有效的RRBP。
之后，在步骤720网络传输数据块。在上述步骤的任何一个中传输块之后，当缓存中有要传输的数据块时，在730操作从步骤700继续。
图8显示用于接收从网络到移动站的RLC块的步骤的流程图，800。在步骤802，移动站检查来自接收的RLC块的FBI参数值。如果参数FBI＝1，则在步骤810，启动下行链路TBF释放过程。如果在步骤802，参数FRI≠1，则这意味着在步骤830移动站继续当前TBF的接收过程。
图9显示连续的TDMA帧，其中时隙5用于分组数据信道。在TDMA帧900和902中，为延迟敏感数据传送的激活连接分配分组数据信道。随着激活周期变为待用(寂静)周期，网络为帧904中的第二个连接指定一个传输允许。在待用周期期间，帧904-912，网络还为移动站周期性地指定信道请求的第一个连接的发送允许，帧908。随着激活周期再次开始，帧914、916，上行链路数据传送允许被给回第一个连接。如果第二个连接也传送延迟敏感数据，则在待用周期开始或结束时连接中的一个重新分配给另一个分组数据信道。
当相同的分组数据信道分配给几个待用连接时，当其它延迟敏感用户中的一个开始传输时，所有其它延迟敏感用户可以重新分配给其它分组数据信道。替代地它们可以等待相同分组数据信道上的上行链路传输允许。实际上可以通过发送包含为重新分配的每个移动站的新分组数据信道分配的信令消息，如分组上行链路指定，来执行重新分配。另一种替代方法是发送包含为重新分配的所有/某些移动站的新分组数据信道分配的单一信令消息，如分组重新分配。仅使用一个信令消息为其它目的留下更多空闲无线容量。
当网络为移动站接收到延迟敏感数据时，网络保留移动站需要的那么多的下行链路分组数据信道容量。这自然地要求网络有需要的资源可用。这意味着在下行链路方向分组数据信道临时专用于单一移动站。在下行链路延迟敏感数据传送的待用周期期间，网络为其它移动站指定下行链路传输允许并且因此网络可向其它移动站传榆数据。为了防止网络在一个/多个相同分组信道上同时接收到超过一个移动站的接收延迟敏感数据并且因此将阻塞除了一个之外其它的，网络将使用敏感数据传送的其它移动站分配到其它分组数据信道。可以利用下列机制进行这一分配：
早期下行链路指定
当网络为移动站接收延迟敏感数据时，其重新分配其它驻留在相同分组数据信道上的延迟敏感数据用户。延迟不敏感数据用户可重新分配到其它分组数据信道上或替代地在相同的分组数据信道上等待传输允许。网络向重新分配的所有/某些移动站传输包含新的分组数据信道分配的信令消息，如分组下行链路指定。
后期下行链路指定
当网络为移动站接收延迟敏感数据时，其不立即重新分配驻留在相同分组数据信道上的其它移动站。仅当网络为移动站接收延迟敏感数据并且网络已经向相同分组数据信道上的某些其它移动站传送延迟敏感数据时，网络才为移动站指定新的分组数据信道。例如通过向移动站发送分组下行链路指定信令消息指定新的分组数据信道。
网络应该保证延迟敏感数据不需要为下行链路传榆允许排队太长时间。网络还应该保证与其它移动站的其它临时块流相关的信令消息不过分地占有分组数据信道。通过给出延迟敏感数据传送与其它临时块流的信令消息相同或比其它临时块流的信令消息更高的优先级可以实现这一点。
当网络临时没有延迟敏感数据要传榆时，其保留临时块流并且在传输最后缓存的RLC数据块之后不将FBI域设置为值“1”。移动站控制下行链路TBF的终止或网络包含一个能够决定何时释放TBF的逻辑实体。
图10显示移动站100的框图。移动站包含用于接收来自基站的无线频率信号的天线101。接收的RF信号由交换机102引入RF接收机111，其中RF信号被放大并且转换为数字信号。随后在框112信号被检测并且解调。解调器的类型依赖于系统无线接口。其包括一个QAM解调器或瑞克(RAKE)组合器。在框113进行解密和去交叉。之后，根据信号类型(语音/数据)处理信号。接收的分组数据可以转换为有扬声器的声音(声音信号)，或接收的分组数据可以链接到单独的设备，如视频监视器。控制单元103根据存储在存储器104中的程序控制接收机框。
在信号的传输中，控制单元根据信号类型控制信号处理框133。框121进一步进行信号的加密和交叉。在框122，从编码的数据中形成字符组。在框123，字符组被进一步调制和放大。RF信号通过交换机引入天线101以便传输。处理和传输框也由控制单元控制。特别地控制单元以根据本发明编码和传输RLC块的MAC头参数这样的方式控制传输块。而且由控制单元以根据本发明使用指定的分组数据信道的方式控制信道选择。
通常，在电信设备中信息处理在微处理器形式的处理容量设备和存储器电路形式的存储器中发生。这样的设备已知来自移动站和固定网元技术。为了将已知的电信设备转换为根据本发明的电信设备，需要将一组机器可读的指令存储在存储器装置中，指示微处理器执行上述操作。将这样的指令组织并且存储在存储器中涉及已知的技术，当与这里的教导结合在一起时，其在本领域的技术人员的能力之内。在网络端，根据本发明的特性可以在为移动站指定例如上行链路和下行链路发送允许的分组控制单元PCU中实现。分组控制单元可位于例如基地收发信台BTS、基站控制器BSC或服务GPRS支持节点SGSN中。
关于下面的数据传送期间的信息可以在分组数据信道上传送，或者在如GSM系统的SACCH(慢相关控制信道)的某些控制信道上的信令消息中传送。因此给出的RLC块的MAC头域中的参数仅作为例子；存在用于传送相应信息的许多其它信令的可能性。特别地使用SACCH或可比较的控制信道能够在任何时候传输这样的信息，而不管目前是否是激活周期。
上述TBF建立和释放的RLC/MAC控制无论如何都不限于传送语音数据，而可以应用于传送带有待用和激活周期的任何数据流的分组无线业务。一个例子是视频数据传送，其中移动/变化的视频图象要求一个激活的数据流以及对于图象更新不需要数据传送的静止的视频图象周期。本发明还适用于各种互联网使用，如与远程计算机交互的远程登录。
上述描述提出了用于实时数据传送的RLC/MAC层控制的示例实施方案。这个TBF控制在较低层使用，用于TBF的应用层控制在下面完整地描述。
TBF的应用层控制
本发明针对通用分组无线业务(GPRS)上的多层通信的应用层上的临时块流(TBF)控制。其特别针对于在应用执行期间存在的待用或寂静时间期间需要禁止TBF释放的应用。这样的应用包括语音应用、在互联网上与远程计算机的远程登录交互以及在互联网上的网浏览。
根据本发明，应用参与TBF的建立和释放，因此TBF可以被从高层协议应用定义和信号通知到RLC/MAC层，以便根据应用需要触发TBF控制事件，而不是在寂静或待用周期出现期间释放TBF。总而言之，应用向RLC/MAC层通信信息，以便基于这一信息建立或释放特定类型的TBF。TBF建立和释放的RLC/MAC层实现如上所述。
特别地，可以使用不同类型的通话控制信令来建立无线载体以及两个用户之间的端到端连接。例如，在GSM/EDGE RAN(EGRS)H.323或SIP上的语音通信中可以使用信令。还应该注意，存在其它的连接控制信令并且可如ETSI GSM 04.08通话控制规范中所描述的使用。
TBF建立
当移动站(用户)开始一个语音连接时，需要来自网络的某种类型的分组数据协议(PDP)上下文。从这个上下文信息中或从发送的信令消息中，可以确定语音或其它实时业务类型应用的存在。这样的信息可以与特定类型的TBF(在一种实施方案中TBF可与其它应用中使用的相同)一起通过协议栈传递到RLC/MAC层。这种特定类型的TBF是恰当的，因为在使其建立时不仅上层应用参与，而且因为当上层应用用信号通知其可以释放时，这种特定类型TBF就被释放。因此应用参与控制TBF的持续时间。
当仍没有数据要传输时，TBF可以预先建立。TBF还可以仅在第一个数据分组到达RLC.MAC层的同时建立。即使在如上述的RLC/MAC层的TBF控制中提出的关于无线连接的容量给了其它移动站，特定类型的TBF也禁止释放无线连接。对于某些应用，PDP类型上下文使用在TBF建立和释放一节中描述的关于建立和释放的通常的TBF过程。
应该指出，有许多特定类型的TBF。因此可以由应用根据上下文或应用想要发送/接收的数据信息确定特殊特定类型的TBF。对于每个这种特定类型TBF，TBF在激活和待用期间都打开，或者当应用需要传送资源时由应用选择打开TBF。
通知方法
如在图11a中最清楚地看到的，当应用传送特定业务类型数据(例如具有待用周期的实时数据)时，应用通知GPRS单元(协议)以便使用上述RLC/MAC部分中提出的TBF释放机制启动像特定类型TBF这样的一个TBF的建立。在一个简单的实施方案中，只有一个没有替代的TBF释放可用。在这样的实施方案中，移动站仅中继数据但是不与用户应用通信。
再参见图11a，应用首先确定其将需要特定业务类型数据传送(步骤1900)。应用立即通知GPRS单元特定类型的TBF建立(步骤1910)。如图11b所示，应用可在特定业务类型传送要开始时通知GPRS单元(步骤1912、1910、1916)，在这种情况下，在实际特定业务类型数据传送发生之前，连接不要求建立特定业务类型传送特征。在任何情况下，应用利用数据消息使用的相同的路径(路径1903、1905、1907；1909、1911、1913、1915)向GPRS单元发送例如特定消息，其中至少一种特定格式被使用用于数据分组通知GPRS单元(特定消息)或者应用使用目前用于使PDP上下文等(例如使用注意信号-AT-命令)激活和无效目的的特定控制路径(1925；1927)。
当GPRS单元接收到可解释为需要启动特定TBF建立的通知时，信息传送到RLC/MAC(步骤1916)，以便确保即使RLC/MAC和应用之间没有直接连接，RLC/MAC也能接收到这个信息。应用与GPRSMM(移动性管理)层通信时可出现这种情况。然后RLC/MAC利用上面提出的关于RLC/MAC TBF建立和释放的过程启动特定类型TBF建立(步骤1918)。
在所有这些情况下，本发明提供应用在应用层执行以便确定选择的特定类型TBF与相应的TBF释放模式相关以便优化利用GPRS进行业务类型数据传送的通信。
窥探者方法
如在图12中最清楚地看到的，在GPRS的某些实现中，存在窥探者，其实际上是一个可以观察传送的数据业务的单元。窥探者单元可包括在GPRS单元(协议)中或者其可位于应用和GPRS单元之间。其甚至可位于应用本身中。
如图12所示，移动站应用生成数据分组，以便要求特定业务类型数据传送的数据分组具有与这些分组相关的唯一标识(步骤1950)。分组由窥探者观察(步骤1952)并且继续到其想去的目的地(步骤1954)。如果窥探者单元确定应用包含特定业务类型数据(步骤1956)，则窥探者通知RLC/MAC该业务类型数据传送(步骤1958)，并且然后RLC/MAC如前面描述的建立像特定类型TBF这样的一个TBF(步骤1960)。在一个简单的实施方案中，仅有一个TBF类型由系统使用。如前面声明的，窥探者可位于MS应用本身内或者其可位于RLC/MAC层。如果窥探者不位于这一层，则出现到RLC/MAC层的通知。
因此这个窥探者单元还能够观察发送到应用的数据分组，以及由应用生成的数据分组。窥探者单元能够解释传送的数据分组的内容并且因此知道应用是否生成表示在激活周期之间有待用周期的数据的特定业务类型数据分组。当窥探者注意到特定格式数据分组(例如应用/协议用来与其对等实体之间建立连接的特定分组)时，窥探者利用RLC/MAC层参与特定类型TBF建立过程的启动。
在一个简单实现中，RLC/MAC层观察有关服务质量(QoS)的相关参数与从应用接收到的消息。通常观察第一个数据分组并且如果这个数据分组头包含表示特定业务类型数据传送的特定类型信息，则由RLC/MAC以上述方式建立特定TBF。再次在简单实现中，仅有一个TBF类型由系统使用。
TBF释放
当接收到某种类型的更高层信令消息(如H.245会话结束命令或TCP/IP FIN命令)时，信息通过协议栈传递到TBF释放的RLC/MAC层(拆卸)。TBF的释放或拆卸仅在一个方向发生(如上行链路)或在两个方向上都有TBF的情况下，如上述关于RLC/MAC TBF建立和释放所述同时释放(拆卸)所有TBF(上行链路和下行链路)。TBF的终止可以作为RLC数据块的一部分传递到对等层或者可在单独的信令消息中通信。
如果包含这一释放信息的消息丢失，则还必须有一种机制来释放TBF。考虑到这种情况，如果超过一个预定长度的时间RLC/MAC缓存为空，则有一个释放TBF的定时器(参见图13b和15中的定时器步骤1014)。
通知方法
TBF释放可以与通知方法通信。如图13a所示，当没有更多的特定业务类型数据要传送或者当会话已经结束(步骤1980)时，应用通知GPRS单元这个应用的状态(步骤1982)。应用通过利用与用于数据消息的相同路径(1981)生成到GPRS单元的特定消息来通知GPRS单元这个状态(其中包含这样信息的数据分组使用特定的格式)或者应用使用当前用于其它目的如使PDP上下文激活或无效(如AT命令)等的特定控制路径(1983)。在这种情况下应该指出，应用控制GPRS协议栈是允许并且恰当的。
当GPRS单元接收启动TBF释放过程的通知时，在应用与RLC/MAC不直接彼此通信的情况下，这个信息传送到RLC/MAC层(步骤1984)。再次，使用前面描述的关于RLC/MAC TBF建立和释放的过程来释放特定类型TBF。
图13b说明了由定时器功能观察MS应用生成(步骤1985)的所有分组(步骤1014)并且如果在某个预定长的时间内没有看见分组，则出现超时并且释放特定类型的TBF(步骤1016)。如果没有出现超时，则分组进行到其目的地(步骤1987)。
图14说明了用于从应用层到RLC/MAC层描述的通知方法的特定类型TBF释放的通知。
窥探者方法
窥探者单元是在数据业务传送时观察数据业务的单元。这样的单元可包含在GPRS单元(协议)中或者位于应用和GPRS单元之间或者在应用本身里。如果窥探者单元不在RLC/MAC层，则窥探者单元使用上述与TBF建立和释放有关的机制以便将TBF释放通知RLC/MAC。参考图15可以很好地看到窥探者方法。如图15所示，移动站可生成数据分组(步骤1000)。窥探者单元观察这些数据分组以便确定是否接收到表示TBF释放的特定格式的数据分组(如TCP/IP FIN命令)(步骤1010)。如果接收到特定格式的数据分组(步骤1012)，则窥探者单元如(步骤1020)所示启动TBF释放，同时分组(如果有)传送到想要的目的地(步骤1022)。如果没有接收到特定格式数据分组，则分组继续到其目的地(步骤1020)。如指示的，表示TBF释放的特定数据分组可以是应用用来与其对等实体连接的数据分组，如H.245会话结束命令或TCP/IP FIN命令。因此窥探者单元观察发送和接收的数据分组并且能够解释传送的数据分组的内容；也就是，其知道使用的协议/应用。通过这样做，其可以执行上述检查以便一确定接收到表示这样释放的特定分组就启动TBF释放。
除此之外，如在图15中看到的，定时器步骤(步骤1014)观察数据分组流。如果在某个预定长度时间里数据分组不存在，则定时器启动TBF释放(步骤1016).在应用未能生成表示TBF释放的特定类型数据分组的情况下，这个定时器功能是看门狗类型的功能。因此，应用在激活之后就可以开始在无线接口上传输数据，而不需要等TBF建立，另一方面当会话结束时，根据上述方法，TBF(并且因此临时流识别-TFI)可立即并且不是在某个超时发生之后释放。
图16说明从应用层到RLC/MAC层的窥探者特定类型TBF释放方法。
在上述例子中，利用应用生成特定类型TBF的解决方案对于例如有多个由待用周期分隔的激活周期的实时数据(例如语音通信)是最优的。其对于如网浏览和远程登录类型的连接也是有用的。
                           表1
                          参考
[1]数字蜂窝电信系统(阶段2+)；通用分组无线业务(GPRS)；移动站(MS)-基站系统(BSS)接口；无线链路控制/介质访问控制(RLC/MAC)协议(GSM 04.60版6.1.0)；欧洲电信标准协会。
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对于本领域的技术人员很显然，上面提出的目的已经被达到，并且因为在不背离本发明范围的情况下，可以在执行上述方法中进行某些改动，因此上述描述中包含的或者附图中显示的所有内容应该解释为说明性的并且没有限制的意义。
应该理解，所附的权利要求打算覆盖这里描述的本发明的所有通用和特定特性，并且本发明范围的所有陈述都落在其范围中。

Claims (47)

1.一种用于根据包括在其中执行应用的应用层以及多个较低级层的多层协议传送数据流的方法，所述方法通过在包括一个网络和至少一个移动站的电信系统的分组无线业务上创建物理连接来传送数据，所述物理连接用于在分组数据信道上传送数据分组，其中所述数据分组的一个数据流包括至少一个激活数据传送周期以及至少一个待用数据传送周期，其特征在于：
所述物理连接必须由定义和用信号通知物理连接的建立和释放的建立和释放信息来建立和释放，
其中从在应用层执行的应用到多层协议的较低级层定义和用信号通知物理连接的建立和释放，
其中用于物理连接的建立和释放的控制事件是基于在应用层执行的应用的要求的，
并且其中如果在应用层执行的应用被确定为一个特定业务类型应用，则物理连接在至少一个待用数据传送周期中不被释放。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于接收来自在应用层执行的应用的所述建立和释放信息的较低级层是无线链路控制/介质访问控制RLC/MAC层。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于接收来自在应用层执行的应用的所述建立和释放信息的较低级层是无线链路控制RLC层。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于接收来自在应用层执行的应用的所述建立和释放信息的较低级层是介质访问控制MAC层。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于所述建立和释放信息在分组数据信道上传送。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其中如果确定在应用层执行的应用是特定业务类型应用，则在待用周期期间物理连接不被释放。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于数据流被安排为由数据块组成，并且所述建立和释放信息在数据块头中传送。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于无线业务是GPRS并且所述头是RLC块的MAC头。
9.根据权利要求1的方法，其特征在于无线业务是GPRS，并且其特征还在于如果在应用层执行的应用传送特定业务类型数据，则应用通知GPRS协议以便建立如果出现的待用周期小于预定量则不被释放的特定类型的临时块流。
10.根据权利要求9的方法，其中有一组特定类型临时块流，并且其中应用基于应用的要求建立特定类型临时块流。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于在应用层执行的应用一启动，应用就将特定类型的临时块流通知GPRS协议。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于在应用层执行的应用通过使用与用于所述应用生成的数据消息的相同路径将特定类型的临时块流通知GPRS协议。
13.根据权利要求12的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
14.根据权利要求11的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用层执行的应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
15.根据权利要求14的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
16.根据权利要求9的方法，其特征在于在应用层执行的应用仅当特定业务类型传送要开始时才将特定类型临时块流通知GPRS协议。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于在应用层执行的应用通过使用与用于数据消息的相同路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
18.根据权利要求16的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用层执行的应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
19.根据权利要求16的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用被执行之前就启动分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
20.根据权利要求18的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
21.根据权利要求18的方法，其中用于临时块流建立和释放的控制路径可以不同。
22.根据权利要求10的方法，其特征在于在应用层执行的应用一启动，所述应用就将特定类型临时块流通知GPRS协议。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于在应用层执行的应用通过使用与用于所述应用生成的数据消息的相同路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
24.根据权利要求23的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
25.根据权利要求22的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用层执行的应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
26.根据权利要求25的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
27.根据权利要求10的方法，其特征在于在应用层执行的应用仅当特定业务类型传送要开始时，才将特定类型临时块流通知GPRS协议。
28.根据权利要求27的方法，其特征在于在应用层执行的应用通过使用与用于数据消息的相同路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
29.根据权利要求24的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
30.根据权利要求27的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用层执行的应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
31.根据权利要求27的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用被执行之前就启动分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
32.根据权利要求30的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
33.根据权利要求1的方法，其特征在于无线业务是GPRS，并且其特征还在于如果在应用层执行的应用传送特定业务类型数据，则应用通知GPRS协议，以便建立如果出现的待用周期小于预定量则不被释放的临时块流。
34.根据权利要求33的方法，其特征在于在应用层执行的应用在应用一启动时就将特定类型的临时块流通知GPRS协议。
35.根据权利要求34的方法，其特征在于在应用层执行的应用通过使用与用于所述应用生成的数据消息的相同路径来将特定类型的临时块流通知GPRS协议。
36.根据权利要求35的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
37.根据权利要求34的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用层执行的应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
38.根据权利要求37的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
39.根据权利要求33的方法，其特征在于在应用层执行的应用仅当特定业务类型传送要开始时才将特定类型临时块流通知GPRS协议。
40.根据权利要求39的方法，其特征在于在应用层执行的应用通过使用与用于数据消息的相同路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
41.根据权利要求36的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
42.根据权利要求39的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用层执行的应用一启动时就生成分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文信息通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
43.根据权利要求39的方法，其特征在于传送数据流的方法要求在应用被执行之前就启动分组数据协议，其中至少部分分组数据协议上下文通过协议栈传递到RLC/MAC层；其特征还在于应用通过使用被用于激活和去激活分组数据协议的特定控制路径来将特定类型临时块流通知GPRS协议。
44.根据权利要求42的方法，其中所述GPRS协议一接收到建立特定类型临时块流的通知，就将所述通知传送到RLC/MAC层，以确保即使在应用层执行的应用不直接与RLC/MAC层通信，RLC/MAC也启动特定类型临时块流。
45.根据权利要求1的方法，其特征在于在应用层执行的所述应用生成指明当出现小于预定量的待用周期时物理连接将不被释放的特定格式数据分组，其特征还在于由特定协议观察所述应用生成的数据分组，以便如果所述特定格式数据分组被观察到，则建立特定类型临时块流。
46.根据权利要求1的方法，其特征在于在应用层执行的所述应用生成指明当出现小于预定量的待用周期时物理连接将不被释放的特定格式数据分组，其特征还在于由特定协议观察所述应用生成的数据分组，以便如果所述特定格式数据分组被观察到，则建立临时块流。
47.根据权利要求45的方法，其特征在于所述应用生成特定格式数据分组，其在由在应用层执行的所述应用的第一个生成的数据分组的RLC/MAC头中包含服务质量参数。
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