CN1469651A - 用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的系统和方法 - Google Patents

用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的系统和方法，该系统分配序列号给在SDU和PCF之间发射的和接收的业务帧。这允许容易地检测到丢失的业务帧，因为丢失的业务帧能在SDU和PCF之间被检测和被重发，且该丢失的业务帧能被恢复而不使用无线部分。因此，可以提高在SDU和PCF之间的传输可靠性和防止无线资源的浪费。

Description

用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的系统和方法
技术领域
本发明涉及通信系统，特别涉及一种用于控制移动通信系统中的数据呼叫业务的系统和方法。
背景技术
移动通信系统提供数据业务以及语音业务以满足移动用户的要求。为了提供数据业务给移动用户，移动通信系统必须适于与提供数据业务的PDSN(分组数据服务节点)进行交互工作。
图1示例了提供数据业务给移动用户的网络结构。该网络结构包括请求数据业务的移动终端10，与移动终端进行无线通信的基站(BS)20，和控制基站20的基站控制器(BSC)30。基站控制器被连接到PDSN50，它通过分组控制功能(PCF)40提供数据业务。基站控制器还被连接到移动交换中心(MSC)60，它验证移动终端并执行移动呼叫的交换。最后，交互工作功能(IWF)70被连接到移动交换中心。
基站控制器30包括区域/分配单元(SDU)31，用于在从每个基站接收的业务帧的最佳状态中选择一个帧，和呼叫控制处理器(CCP)32，用于管理呼叫控制和移动性。移动交换中心60包括用于交换移动呼叫的交换机62。PDSN50包括数据业务提供服务器。现在将描述用于提供数据业务给移动用户的移动通信系统的操作。当移动终端请求数据业务时，移动交换中心60在移动终端上执行身份验证功能。当身份验证成功时，基站控制器通过用于数据业务的PCF40建立到PDSN的连接。
在数据业务提供服务器和移动终端之间实现的数据传输和接收作为业务帧通过基站控制器30的SDU31和PCF40之间的线路被发射和接收。更特别的是，移动终端发射到PDSN50的业务帧在到达PDSN50之前必须通过基站20、基站控制器30的SDU和PCF40。相反，PDSN50发射到移动终端10的业务帧通过PCF40、SDU31和基站20到达移动终端。
如果该业务帧在从移动终端被发射之后丢失，PDSN请求从移动终端重发丢失的业务帧并接收该业务帧。然而，在数据呼叫的业务帧传输部分中，SDU31和PCF40不执行顺序控制功能。这样，如果由于线路中产生的错误在SDU31和PCF40之间的部分中丢失了业务帧，则SDU和PCF不能恢复丢失的业务帧。
用于控制SDU和PFC之间的业务帧顺序的另一种方法包括把序列号给到业务帧，然后将它们发射。如果无序地接收业务帧，则基于它们的序列号可简单地以顺序排列它们。这样，如果SDU和PCF之间丢失业务帧，SDU和PCF不能恢复丢失的业务帧。就是说，只能通过请求在移动终端和PDSN之间重发才可以恢复丢失的业务帧。
因此，前述的数据呼叫业务帧控制方法至少具有下述问题。由于通过无线部分进行重发功能以恢复在SDU和PCF之间丢失的业务帧，浪费了无线资源。此外，因为操作现有技术的方法，实质上存在可能性，即SDU和PCF之间部分中的线路中的故障可能没有被检测到。这将降低数据业务质量。
在此将上述参考的适当附加教导或可替换的细节，特点和/或技术背景结合作为参考。
发明内容
本发明的一个目的是至少解决上述的问题和/或缺点并至少提供后述的优点。
本发明的一个目的是提供一种系统和方法，用于以一种方式控制移动通信系统中的数据呼叫业务帧以及控制数据呼叫业务帧的方法，它不浪费无线资源并比其他的系统更有效。
本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，用于通过分配序列号给在SDU和PCF之间发射和接收的业务帧来控制SDU和PCF之间的信息流。
本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，用于控制移动通信系统中的数据呼叫业务帧，这里SDU和PCF之间的线路中出现的故障或错误可以被始终的和可靠的被检测到。
本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，用于控制移动通信系统中的数据呼叫业务帧，其中如果检测到丢失的业务帧，请求重发检测的业务帧以便使用业务帧的序列号来恢复丢失的业务帧。该优点最小化了SDU和PCF之间的业务帧的丢失，并且因为丢失的业务帧能被恢复而不使用无线部分，无线资源的浪费是最小的。
本发明的另一个目的是提供用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法，其中如果在SDU和PCF之间丢失了业务帧，则基于可以提供的帧丢失率，产生重发请求，以便能够管理SDU和PCF之间的链接状态。
为实现前述目的和优点，本发明提供了用于控制移动通信系统中数据呼叫帧的方法，其中当在SDU和PCF之间发射和接收业务帧时，和如果由接收方接收的业务帧的排列顺序不正常时，接收方请求从发射方重发期望接收的业务帧。然后，发射方则重新发射请求重发的业务帧给接收方。
在用于控制移动通信系统的数据呼叫业务帧的方法中，假设发射方是SDU和接收方是PCF，当从PCF发射重发请求时，SDU重新发射请求重发的业务帧给PCF。
在用于控制移动通信系统的数据呼叫业务帧的方法中，假设发射方是SDU和接收方是PCF，当从PCF发射重发请求时，SDU重新发射请求重发的业务帧给PCF。
在用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法中，假设发射方是PCF和接收方是SDU，当从SDU发射重发请求时，则PCF重新发射请求重发的业务帧给SDU。
本发明进一步提供了用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法，它包括：将业务帧从SDU发射到PCF并存储在临时缓冲器中的步骤；当由PCF接收业务帧时，检查业务帧的排列顺序的步骤；如果排列顺序是不正常的，PCF请求从SDU重发业务帧的步骤；根据重发请求搜索SDU的临时缓冲器的步骤；如果请求重发的业务帧是在临时缓冲器中，从SDU重发业务帧到PCF的步骤。
本发明进一步提供了用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法，包括；将业务帧从PCF发射到SDU，并存储在临时缓冲器中的步骤；当由SDU接收业务帧时检查业务帧的排列顺序的步骤；如果排列顺序是不正常的，SDU请求从PCF重发业务帧的步骤；根据重发请求搜索PCF的临时缓冲器的步骤；和如果请求重发的业务帧是在临时缓冲器中，则从PCF重发业务帧到SDU的步骤。
下面的和部分的描述将使前述的本发明的其他优点、目的和特征对于本领域普通技术人员来说在根据本发明的检验和实践学习后将变得更加显而易见。本发明的目的和优点将可以被实现和获得，如所附权利要求所特别指出的那样。
附图说明
下面将结合附图详细描述本发明，其中相同的引用数字涉及相同的元素，其中：
图1示例了用于提供数据业务给移动用户的相关技术网络的结构；
图2A示例了用于移动通信系统中的普通的数据呼叫业务帧的结构；
图2B示例了普通的数据呼叫业务帧的头部的结构；
图3示例了根据本发明的SDU和PCF之间的重发业务帧的方法；
图4示例了如果在SDU和PCF之间重发业务帧是不可能时的处理方法；和
图5示例了根据本发明的NAK帧和复位帧的结构。
具体实施方式
图2A显示了根据本发明的可以用于移动通信系统的一种类型的数据呼叫业务帧。该业务帧包括头部100和用户业务150，它们最好符合3GPP2(第三代伙伴计划2)标准的建议。头部可以是GRE头部，例如用于与通用路由封装协议(GRE)对接。
图2B显示了头部100的结构。该头部包括C(检验和表示，Checksum Present)字段，指示是否有用于业务帧的差错检验的检验和值，R(路由表示)字段，指示是否执行路由，K(密钥表示)字段，指示是否具有密钥信息，S字段(序列号表示)，指示是否具有序列号信息，s字段(严格的源由表示)，指示是否执行源路由，和循环字段(Recursion Control)(循环控制)，指示重复控制。此外，头部还包括标志字段(标志)，版本字段(版本；版本号)，协议类型字段(协议类型)，指示呼叫识别符的密钥字段，用于识别呼叫的业务帧，和指示序列号的序列号(序列号)。
现在将讨论前述字段的一些示例值。K字段可以被设置到“1”来使用，并且当K字段具有“1”的值时，它表示在密钥字段中记录的呼叫识别符是有效的。S字段可以被设置为“0”和“1”的值。在使用序列号的情况下，S字段可以被设置为“1”，且有效的序列号被记录在序列号字段中，如果序列号不被使用，S字段被设置到“0”。根据本发明，S字段可以被设置到“1”，且一个有效序列号可以被携带在序列号字段中，据此，可能在SDU和PCF之间进行业务帧的流动控制和重发。
现在将参考附图描述本发明的优选实施例。首先，注意到SDU200具有预定的容量第一临时缓冲器以便临时存储业务帧，并且PCF300具有预定容量的第二临时缓冲器。首先描述从SDU200到PCF300发射业务帧的情况。
图3显示了包括在方法中的步骤，用于根据本发明的一个实施例在SDU和PCF之间重发业务帧。SDU发射用于数据呼叫的业务帧到PCF，并还在第一临时缓冲器中临时存储发射的业务帧。业务帧最好具有图2A所示的业务帧的格式，并且业务帧的头部的S字段被设置到“1”和相应的序列号被携带在序列号字段中。
当从SDU发射业务帧时，该PCF检查接收的业务帧的序列号以确认是否在序列号次序中接收了业务帧(步骤100)。就是说，如果当前接收的业务帧具有序列号“0”，则PCF期望接收具有序列号“1”的下一个业务帧。例如，如果先前接收的业务帧具有序列号“5”，则PCF期望接收具有序列号“6”的业务帧作为下一个业务帧。
然而，如果下一个接收的业务帧具有序列号“7”，PCF判断在发送到PCF的过程中已经丢失了具有序列号“6”的业务帧。在此情况下，PCF发射请求重发具有序列号“6”的业务帧的重发请求帧到SDU(步骤S110和S120)。例如重发请求帧可以是NAK帧。
当SDU接收了NAK帧时，SDU检查是否包括在NAK帧中的具有序列号的业务帧存在于第一临时缓冲器中。如果第一临时缓冲器是满的，则SDU从第一临时缓冲器中删除第一缓冲的业务帧。这样，在第一临时缓冲器中被缓冲的业务帧可以被保持在第一临时缓冲器中，只要缓冲时间对应于第一临时缓冲器的大小。如果请求重发的发送帧存在于第一临时缓冲器中，SDU重发请求重发的业务帧到PCF(步骤S310)。在此方式中，作为SDU和PCF之间的重发功能的结果，丢失的业务帧能被恢复。因此，如果业务帧被丢失，不需要重新发射在移动终端和PDSN之间的业务帧来恢复它，并因此无线部分的重发可以被大大地最小化。
图4显示了包括在所执行的方法中的步骤，如果在SDU和PCF之间重发业务帧是不可能的。如果请求的重发业务帧不存在于第一临时缓冲器中，则SDU发射用于请求序列号初始化的复位帧给PCF。复位帧例如可以是I_SeqNumReset(I_序列号复位)帧。因此，发送的下一个业务帧具有序列号“0”(步骤S210)。当从PCF到SDU发射业务帧时执行的操作与从SDU到PCF发射业务帧的情况相同。
图5显示了一种方法，其中可以根据本发明构造NAK帧和复位帧。该NAK帧和复位帧可以具有相同的格式，包括表示对方的呼叫ID的对方呼叫ID字段，指示帧类型的指示符字段，和指示序列号的序列号字段。
对方呼叫ID字段指示接收NAK帧或复位帧的一侧的呼叫ID。例如，在从PCF到SDU发射NAK帧的情况下，对方呼叫ID字段表示SDU的呼叫ID。在从SDU到PCF发射NAK帧的情况下，对方呼叫ID字段表示PCF的呼叫ID。在从PCF到SDU发射复位帧的情况下，对方呼叫ID字段指示SDU的呼叫ID。在从SDU到PCF发射复位帧的情况下，对方呼叫ID字段指示PCF的呼叫ID。
指示符字段指示是否一个帧是NAK帧或复位帧。例如，指示符字段的“0”值表示NAK帧，同时指示符字段的“1”值表示复位帧。
在NAK帧的情况下，序列号字段表示期望被重发的业务帧的序列号。
当检测到在SDU和PCF之间已经丢失了业务帧时，产生NAK帧，它可以被当作数据，用于判断是否在SDU和PCF之间的线路中存在错误。
根据本发明，在SDU和PCF之间用于数据呼叫的发射和接收的业务帧中，每个业务帧被分配一个序列号，以至于可以以预定的排列顺序接收该帧。因此，丢失的业务帧可以被容易地检测到，并因为执行了检测到的业务帧的重发而不使用无线部分，无线部分中的重发可以被最小化。
因此，本发明的用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法具有许多优点。
通过分配序列号给SDU和PCF之间发射和接收的业务帧，可以容易地检测丢失的业务帧。此外，由于可以在用于数据呼叫的业务帧的传输部分的SDU和PCF之间的部分中检测丢失的业务帧并重发，丢失的业务帧能被恢复而不使用无线部分。因此，可以提高SDU和PCF之间的部分中的传输可靠性，并且可以防止无线资源的浪费。此外，当检测到在SDU和PCF之间的丢失的业务帧时，基于可以提供的帧丢失率产生重发请求，以便可以管理SDU和PCF之间的链路状态。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的而不会构成对本发明的限制。本发明的教导能容易的应用到其它类型的装置。本发明的描述意在示例，而不会限制权利要求的范围。对于本领域的普通技术人员来说，许多替换，修改，和变化将是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能语句意在覆盖在此执行所述功能的所述的结构，并且不仅是结构等效也是等效的结构。

Claims (34)

1.一种用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法，包括：
如果由接收方接收的业务帧的排列顺序不是预定的顺序，则请求从发射方重发业务帧；和
重发请求重发的业务帧给接收方，其中该业务帧和请求重发的业务帧在SDU和PCF之间被发射。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括当发射方是SDU和接收方是PCF时：
从SDU发射业务帧到PCF；和
将业务帧存储在临时缓冲器中。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：
如果具有预定容量的临时缓冲器是满的，则从第一临时缓冲器中删除第一缓冲的业务帧。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述重发步骤包括：
按照重发请求搜索临时缓冲器；和
如果请求重发的业务帧存在于临时缓冲器中，则从SDU重发业务帧到PCF。
5.如权利要求4所述的方法，其中基于相应于临时缓冲器的大小的预定的缓冲时间，SDU在临时缓冲器中保持缓冲的业务帧。
6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
如果请求重发的业务帧不存在于临时缓冲器中，则从SDU发射用于初始化序列号的复位帧到PCF。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述SDU和PCF用复位帧初始化下一个到达的业务帧的序列号。
8.如权利要求7所述的方法，其中复位帧包括：
指示帧接收侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
包括序列号的序列号字段。
9.如权利要求4所述的方法，其中所述重发请求包括从PCF到SDU发射的NAK帧。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述NAK帧包括：
指示接收NAK帧的一侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
指示用于重发请求的业务帧的序列号的序列号字段。
11.如权利要求1所述的方法，进一步包括当发射方是PCF和接收方是SDU时：
从PCF发射业务帧；和
在临时缓冲器中存储业务帧。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
如果具有预定容量的临时缓冲器是满的，则从临时缓冲器中删除第一缓冲的业务帧。
13.如权利要求11所述的方法，其中重发步骤包括：
按照重发请求搜索临时缓冲器；和
如果请求重发的业务帧存在于临时缓冲器中，则从PCF重发业务帧到SDU。
14.如权利要求13所述的方法，其中基于相应于临时缓冲器的大小的预定的缓冲时间，PCF在临时缓冲器中保持缓冲的业务帧。
15.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
如果请求重发的业务帧不存在于临时缓冲器中，则从PCF发射用于初始化序列号的复位帧到SDU。
16.如权利要求15所述的方法，其中SDU和PCF用复位帧初始化下一个到达的业务帧的序列号。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述复位帧包括：
指示接收复位帧一侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
包括序列号的序列号字段。
18.如权利要求13所述的方法，其中所述重发请求包括从SDU发射到PCF的NAK帧。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述NAK帧包括：
指示接收NAK帧一侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
包括用于重发请求的业务帧的序列号的序列号字段。
20.一种用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法，包括：
从SDU发射业务帧到PCF；
在临时缓冲器中存储业务帧；
当由PCF接收业务帧时，检查业务帧的排列顺序；
如果排列顺序不是预定的顺序，请求从SDU重发业务帧；
根据重发请求搜索SDU的临时缓冲器；和
如果请求重发的业务帧处在临时缓冲器中，则从SDU重发业务帧到PCF。
21.如权利要求20所述的方法，进一步包括：
如果请求重发的业务帧不存在于临时缓冲器中，则从SDU发射用于初始化序列号的一个帧到PCF。
22.如权利要求21所述的方法，其中用于初始化序列号的帧和用于重发请求的帧的每个包括：
指示接收该帧的一侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
包括序列号的序列号字段。
23.一种用于控制移动通信系统中数据呼叫业务帧的方法，包括：
从PCF发射业务帧到SDU；
在临时缓冲器中存储业务帧；
当由SDU接收业务帧时，检查业务帧的排列顺序；
如果排列顺序不是预定的顺序，则请求从PCF重发业务帧；
根据重发请求搜索PCF的临时缓冲器；和
如果请求重发的业务帧在临时缓冲器中，则从PCF重发业务帧到SDU。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括：
如果请求重发的业务帧不存在于临时缓冲器中，则从PCF发射用于初始化序列号的一个帧到SDU。
25.如权利要求24所述的方法，其中用于初始化序列号的帧和用于重发请求的帧的每个包括：
指示接收该帧的一侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
包括序列号的序列号字段。
26.一种用于管理移动通信系统中数据流的方法，包括：
检测到接收的业务帧超出预定的顺序；和
发射用于重发业务帧的请求，其中由SDU发射业务帧和由PCF接收该业务帧。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述检测和发射步骤是在PCF中执行的。
28.如权利要求28所述的方法，进一步包括：
在PCF中响应该请求接收重发的业务帧。
29.如权利要求26所述的方法，其中所述检测步骤是根据包括在业务帧中的序列号来执行的。
30.一种用于管理移动通信系统中数据流的方法，包括：
接收用于重发业务帧的请求；和
响应所述请求重发业务帧，其中由SDU发射业务帧和由PCF接收业务帧。
31.如权利要求30所述的方法，进一步包括：
在缓冲器中存储所述业务帧。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述重发步骤包括：
搜索业务帧以定位所述业务帧；
如果业务帧被定位在缓冲器中，则从SDU重发业务帧到PCF。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述重发步骤包括：
搜索缓冲器以定位业务帧；
如果业务帧不定位在缓冲器中的话，则发射用于初始化传输序列号的复位帧。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述复位帧包括：
指示帧接收侧的呼叫ID的对方呼叫ID字段；
指示帧类型的指示符字段；和
序列号字段。
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