CN1723645B - 使得移动站能够基于网络协议修订级别来调整其修订级别的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种操作移动站(MS)的方法和MS(10)，一方面该方法包括调整在MS类别标记信息单元(IE)中的协议修订级别，以遵循无线网的协议修订，以及另一方面，包括使得由MS发送的服务质量(QoS)信息单元适配于无线网中服务的通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)发布版。在再一个实施例中，本发明提供一种操作MS的方法，包括使得MS的操作适配于无线网的服务小区的增强通用分组无线业务(EGPRS)能力。

Description

使得移动站能够基于网络协议修订级别来调整其修订级别的方法和设备
技术领域
这些教导总地涉及无线通信网，以及更具体地，涉及包含诸如蜂窝电话的移动终端或移动站(MS)以及网络基础设施设备的蜂窝电信网。
背景技术
MS类别标记(CM)信息单元(IE)1和2包含MS/UE(用户设备)特定的信息，它说明MS能力和协议参考版本，诸如MS协议软件的修订级别。IE被包括在某些无线资源管理消息中以及被包括在诸如位置更新请求消息那样的移动性管理消息中。这种具体的IE是自从全球移动通信系统(GSM)第1阶段以来就在标准GSM TS 04.08中以及最近在第三代伙伴关系项目(3GPP)标准TS 24.008 1999发布版(R99)和之后发布的版本中规定的。
由于在GSM第1阶段、GSM第2阶段和R99中的协议版本互相有很大的不同，所以要求所有的MS在试图登记到无线网时应当指明它们对于协议的GSM第1阶段、GSM第2阶段或R99(和更晚的)版本的支持。
当网络检测到一个正在用比网络的当前版本级别更早的协议版本操作的MS时，网络由此被告知，它不要使用那些将不能与正在按照较早修订版本操作的MS后向兼容的信令单元和程序过程。实际上，网络典型地能够执行一个到该协议的以前版本的回退，由此确保与MS的兼容性。
当网络检测到存在一个具有比当前网络协议更晚的协议版本级别的MS时，网络显然不能切换到比网络的参考协议版本更晚定义的工作能力。然而，这在正常情况下不成为问题，因为该(更晚的)协议被设计或应当被设计成应付这样的情形。如果没有做到这一点，则为了保证互操作性，(例如)GSM第2阶段和R99的引入需要被延迟，直至世界上的每个网络都被更新到相同的协议修订级别为止。
之前当从GSM阶段1移到阶段2时已经标识了类似的问题，并在GSM09.90，v4.9.0中、在条款5.3.6.1(附录4)中有记载。
正如在由诺基亚公司在3GPP TSG-GERAN会议#10，Helsinki，2002年6月24-28日给出的出版物Tdoc GP-021695中讨论的，已经发现某些网络无法提供服务给R99MS，后者按照R99要求，在移动站类别标记1和2 IE中指明它们的修订级别。由于问题似乎是在提供服务的网络中，所以这样就影响了原籍(HPLMN)用户和漫游用户，如果它们具有R99或更晚版本的MS的话。该问题也不限于任何特定的无线接入网或核心网，因为任何的单模或多模R99，或更晚的MS都以相同的方式被拒绝。事实上，大量现有的商业网络当前都拒绝包含R99修订级别的类别标记IE，这意味着R99MS在大约一半的当前现有GSM网络中都不能得到服务。
可能的情况是：对于这种失败模式的一个原因是网络协议软件的编写者对于语句“保留以便将来使用”的意义的非一致的解译，因为网络软件的某些实施者把这解译为与被定义的术语“被保留”的意义相同，而如果网络遇到它时预定会触发错误处理程序过程。
除了如上所述的拒绝R99MS类别标记以外，也已经观察到其它的兼容性问题。例如，在R97/R98GSM网络中已经观察到以下的、涉及与R99MS的互操作性的错误。
R99/R97发送序列号的不匹配
这种错误在由Ericsson在3GPP TSG GERAN WG2会议#11-bis，Atlanta Georiga，2002年10月7-11日上给出的Tdoc G2-020790中详细地描述。这个通常的错误的后果是，由于位置更新程序过程失败，R99终端不能从网络得到任何服务。这个错误仅仅在网络中以不一致的方式从R97升级到R99时才出现。
某些R97服务通用分组无线系统(GPRS)支持节点(SGSN)实施方案 不接受R99服务质量(QoS)信息单元
在现场测试期间，已经发现在商业使用中有不接受R99 QoS信息单元的R97/R98 SGSN。R99 QoS信息单元在3GPP TS 24.008，V3.12.0的条款10.5.6.5中被规定为具有固定的长度，类型4IE具有13字节的长度。R97 SGSN对于R99 QoS IE的拒绝是一个实施方案错误，因为在3GPP TS 04.08，V6.18.0，条款10.5.6.5中规定的R97 QoS信息单元是固定的长度，类型4 IE具有5字节的长度。正确的SGSN实施方案应当只译码这个IE的已知的长度，即，5字节，以及跳过在技术说明书的R99版本中加上的剩余8字节。对于R97接收机，比预期更长的IE不被看作为错误(见04.07第11.2章)。在R99中，对于R99规定的QoS参数应当总是在空中接口中被使用(见23.107第9.1.2.1章)。
不正确的填充控制消息导致GPRS故障
在现场测试期间，已经发现在商业使用中存在有不正确地终止临时块流(TBF)资源指配消息的R97/R98基站系统(BSS)。这导致其中正确地实施的R99MS看见R99扩展参数把增强GPRS(EGPRS)TBF指配到该MS的情形。所以，R99MS或者接受该消息(如果MS支持EGPRS)或者拒绝该消息(如果MS不支持EGPRS)。然而，在这两种情形下，TBF失败(或者是TBF的建立或者是TBF上的操作)和导致其中GPRS完全不能被MS使用的情形。
发明概要
按照这些教导的当前的优选实施例，克服上述的和其它的问题以及实现其它优点。
本发明提供一种操作移动站(MS)的方法和按照所述方法操作的MS，该方法包括通过以下方式来调整在MS类别标记信息单元(IE)中的协议修订级别，以遵循无线网的协议修订：(a)从由网络接收的至少一个比特确定网络的修订级别；如果比特具有数值“0”，则(b)把MS类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为由GSM阶段2移动站使用的数值；以及如果比特具有数值“1”，则(c)把MS类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为由R99和更晚版本的移动站使用的数值。确定网络的修订级别包括：读出由网络发送到MS的‘系统信息类型3’消息的控制信道描述IE中的MSCR(移动交换中心修订)字段。
本发明还提供一种操作MS的方法和按照所述方法操作的MS，该方法包括通过以下方式来使得由MS发送的服务质量(QoS)信息单元适配于无线网中服务的通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)发布版：(a)根据从网络接收的至少一个比特确定GPRS核心网的SGSN修订；如果比特具有数值“0”，则(b)把R97可兼容的QoS信息单元设置在被发送到网络的消息中；以及如果比特具有数值“1”，则(c)把R99可兼容的QoS信息单元设置在被发送到网络的消息中。在一个实施例中，确定SGSN修订版本需要读出作为在广播控制信道(BCCH)上在‘系统信息类型13’消息中发送的SI 13其它八位位组信息单元的一部分的SGSNR(SGSN发布版)字段，而在另一个实施例中，确定SGSN修订版本需要读出作为通过分组广播控制信道(PBCCH)发送的分组系统信息消息的一部分的SGSNR字段。在优选实施例中，由MS发送到网络的消息是ACTIVATE PDPCONTEXT REQUEST(激活PDP上下文请求)消息、MODIFY PDP CONTEXTREQUEST(修正PDP上下文请求)消息和ACTIVATE SECONDARY PDPCONTEXT REQUEST(激活辅助PDP上下文请求)消息之一。
在再一个实施例中，本发明提供一种操作MS的方法和按照所述方法操作的MS，该方法包括通过以下方式来使得MS的操作适配于无线网的服务小区的增强通用分组无线业务(EGPRS)能力：(a)接收临时块流(TBF)资源指配消息；(b)确定小区是否支持EGPRS；如果小区确实支持EGPRS，则(c)完整地译码TBF资源指配消息；以及如果小区不支持EGPRS，则(d)通过在译码对于R97规定的内容之后终止译码而仅仅部分地译码TBF资源指配消息。在一个实施例中，TBF资源指配消息是用于下行链路(DL)TBF建立的IMMEDIATE ASS IGNMENT(立即指配)消息。
附图简述
当结合附图阅读时，以下的优选实施例的详细说明更明显地给出这些教导的以上的和其它方面，其中：
图1是具有至少一个MS和网络以及适合于实践本发明的无线通信系统的简化框图；
图2是说明当执行自适应类别标记程序过程时MS的操作的逻辑流程图；
图3是当说明按照本发明的一个方面，在图1的MS与网络之间的信号流时有用的图；
图4是说明当执行自适应QoS程序过程时MS的操作的逻辑流程图；以及
图5是说明当适配于小区EGPRS支持时MS的操作的逻辑流程图。
优选实施例详细说明
为了将随后的讨论置入技术语境，参考用于显示无线通信系统1的简化框图的图1。系统1包括与网络运营商2有关的多个硬件和软件单元，这里也称为网络基础设施，或简称为网络，以及至少一个MS 10。MS 10包括天线10A，用于与BSS 20的天线20A进行双向射频(RF)通信。MS 10典型地还包括RF收发信机(发射机和接收机)10B，它被耦合到可以包括数字信号处理器(DSP)的数据处理器10C，诸如基于微处理器的控制器(CONT)。数据处理器10C响应于从存储器(MEM)10D读出的存储的程序，以便按照本发明的各种实施例操作，如下面详细说明的。
BSS 20包括基站控制器/分组控制单元(BSC/PCU)22和至少一个，但典型地是多个基站收发信台(BTS)24，每个支持一个小区。BSC/PCU 22被双向耦合到服务的GPRS支持节点(SGSN)30，后者又被双向耦合到网关GPRS支持节点(GGSN)40。GGSN 40被双向耦合到分组数据网(PDN)50，诸如互联网。被耦合到公共交换电话网(PSTN)52的移动交换中心(MSC)45被提供来进行电路交换的话音呼叫。为了简化附图起见，用于使能进行传统话音呼叫的其它的典型电路交换设备未示出。
本发明对于图1的系统1提供以下的改进和增强，以便克服以上讨论的问题。应当指出，在任何一个网络/MS环境中并不需要实施所有这些改进和增强。也就是，通过只实施以下几个改进和增强中的一个，或通过只实施以下几个改进和增强中的两个，或通过实施以下几个改进和增强中的全部(或小于全部)，而可以在任何给定的网络/MS环境中实践本发明的教导。
自适应类别标记
上文讨论的头两个错误模式，即，拒绝R99 MS类别标记和R99/R97发送序列号的不匹配，可以通过调整MS 10类别标记IE中的修订级别以遵循网络2的协议修订而被校正。
参照图2，以及更详细地，在步骤A，MS 10通过读出由网络2发送的‘系统信息类型3’消息的控制信道描述IE中的MSCR(移动交换中心修订)字段(见3GPP TS 04.18 V8.13.0(2002-02)，第9.1.35和10.5.2.11节)而确定网络2的修订级别。
在步骤B，MS 10检查MSCR比特。如果MSCR比特具有数值“0”(R98或更早的)，则在步骤C，MS 10把它的类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为数值“01”(由GSM阶段2移动站使用的)。
如果MSCR比特具有数值“1”(R99或更晚的)，则在步骤D，MS 10把它的类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为数值“10”(由支持R99或更晚的协议版本的移动站使用的)。
在这方面可以参考3GPP TS 24.008，V3.b.0，条款10.5.1.5中类别标记1IE的描述。
在所有其它方面，MS 10按照空中接口协议的R99版本操作。
上述的处理去除以上讨论的第一个错误-拒绝R99 MS类别标记-的影响，因为网络2把MS 10认作为GSM阶段2移动站。这是有利的，因为当前有大量GSM阶段2移动站还在使用中且未知与R97网络有任何兼容性问题。然而，R99 MS 10在所有其它方面仍旧可使用空中接口协议的R99版本。这是有可能的，因为后向兼容性是R99与R97之间的一个要求。
上述的处理也去除上述的第二个错误-R99/R97发送序列号的不匹配的影响，正如图3所示的。假设网络2表示MSC 45是过时的R9 8或更早的版本(MSCR＝0)。所以，MS 10在它的类别标记IE中指明它是GSM阶段2移动站，正如以上在步骤C中规定的。因此，MSC 45假设MS 10将使用一比特发送序列号。MS 10实际上将使用一比特发送序列号，因为MSCR指明MSC 45是与R98或更早的协议兼容的。这样，不可能出现MSC/MS不匹配(见3GPP TS 24.007，第11.2.3.2章)。
应当指出，可能出现MS 10重新选择到一个广播与当前小区不同的MSC 45修订的小区。在这种情形下，MS 10在尝试任何接入之前首先从新的小区接收‘系统信息类型3’。所以，在新的网络具有与当前网络不同的MSCR的情形下，MS 10自动地适配于这种情形(即，它取图2中不同的路径)。
也可能发生MS 10被切换到一个广播不同MSCR的新小区。在这种情形下，MS 10同样在尝试接入之前接收‘系统信息类型3’消息，因此MS 10被告知MSCR的数值(图2的步骤A)。
当确定网络2或某些网络单元的协议版本时，MS 10也可采用与使用MSC修订字段不同的其它方法。例如，SI2ter广播消息的内容或SI2quarter广播消息的存在可被使用来确定无线接入网(BSC 22)是否为R99修订。
自适应QoS
以上讨论的第三种错误可以通过MS 10使由MS 10发送的QoS信息单元适配于由网络2广播的SGSN 30发布版而被避免。
参照图4，在步骤A，MS10确定GPRS核心网的SGSN 30修订。这可以通过读出作为在广播控制信道(BCCH)上在‘系统信息类型13’消息中或在分组广播控制信道(PBCCH)的情形下在分组系统信息消息中发送的SI 13其它八位位组信息单元的一部分的SGSNR(SGSN发布版)字段而完成。这方面可以参考3GPP TS 04.18，V8.13.0，条款9.1.43.9和10.5.2.37b。在步骤B，MS 10检查SGSN发布版字段比特的数值。
如果SGSNR字段具有数值“0”(SGSN 30是发布版’98或更早的)，则在步骤C，MS 10在“激活PDP上下文请求”消息，“修正PDP上下文请求”，消息和“激活辅助PDP上下文请求”消息中发送R97可兼容的QoS信息单元。
如果SGSNR字段具有数值“1”(SGSN 30是发布版’99或更晚的)，则在步骤D，MS 10在“激活PDP上下文请求”消息，“修正PDP上下文请求”消息和“激活辅助PDP上下文请求”消息中发送R99可兼容的QoS信息单元。
应当指出，可能出现MS 10重新选择到一个具有与当前小区不同的SGSN发布版数值的小区。在这种情形下，MS 10在建立分组数据协议(PDP)上下文之前将首先从新小区接收‘系统信息类型13’消息或‘分组系统信息类型1’消息。这样，在新的网络具有不同的SGSNR的情形下，MS 10将随之调整它的QoS IE。
适配于小区EGPRS支持
上述的第四种错误是通过MS确定在这个小区中EGPRS是否被支持以及然后根据这个信息来译码指配消息而被克服。EGPRS支持指示符只在R9 9和更晚的版本才出现在GPRS小区任选项IE中(见3GPP TS 04.60v6.14.0对于R97，v8.15.0对于R99)。这样，任何EGPRS或非EGPRS R99MS可以与经受如上所述的EGPRS问题的网络2一起操作。
更详细地，以及参照图5，在步骤A，由MS 10接收TBF资源指配消息(在本具体情形中，用于DL TBF建立的‘立即指配’消息)。在步骤B，MS10检查小区是否支持EGPRS。如果小区确实支持EGPRS，则在步骤C，完全地译码该指配。如果小区不支持EGPRS，则在步骤D，在译码对于R97规定的内容之后终止该指配的译码。这样，由于在未译码的部分中不存在与R99有关的信息，所以不正确地设置备用(spare)填充的可能性不会造成消息被忽略，以及变得有可能完成想要的GPRS操作。
以上的说明借助示范而非限制的例子给出由发明人当前构想的、用于实行本发明的最好方法和设备的完全和有教益的说明。然而，当结合附图和所附权利要求阅读上述的说明时，各种修正和适配对于本领域技术人员可变得显而易见的。仅仅作为某些例子，本领域技术人员可能尝试其它类似的或等价的信息单元、消息类型和系统网络类型的使用。而且，上述的工作原理也可被应用于其它消息，其中错误的内容可能触发错误的情形，因为MS 10按照本发明被使能去根据通知的网络能力来滤除下行链路消息中的错误。然而，本发明的教导的所有这样的和类似的修正仍将属于本发明的范围内。
再者，如上文所指出的，本发明的某些特征可被使用来获利，而不用相应地使用其它特征。例如，MS 10可以仅仅采用上述的校正措施中的一个措施，或者在任何情况下，可以采用少于全部校正措施的措施。这样，上述说明仅仅被看作为只是说明本发明的原理，而不是限制本发明。

Claims (22)

1.一种操作移动站的方法，包括：
通过以下步骤调整在移动站类别标记信息单元中的协议修订级别，以遵循无线网的协议修订：
根据从所述网络接收的至少一个比特来确定所述网络的修订级别；
如果所述比特具有数值“0”，则将移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为由全球移动通信系统阶段2移动站使用的数值；
如果所述比特具有数值“1”，则将所述移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为由1999发布版和更晚版本的移动站使用的数值；以及
所述移动站根据1999发布版和更晚版本操作，而与所述无线网的协议版本无关。
2.根据权利要求1的方法，其中在系统信息类型3消息中向所述移动站提供至少一个比特，
其中确定所述网络的修订级别包括：
读出由所述网络发送到所述移动站的系统信息类型3消息的控制信道描述信息单元中的移动交换中心修订字段。
3.根据权利要求1的方法，还包括：
将在所述移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段从所述移动站发送到所述网络，以及
在所述网络中提供服务给所述移动站，而不管所述移动站是1999发布版以及更晚版本可兼容的，或者是与早于1999发布版的发布版可兼容的。
4.根据权利要求1的方法，还包括：
将在所述移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段从所述移动站发送到所述网络，以及
对于其中修订级别字段被设置为由全球移动通信系统阶段2移动站使用的数值的情形，利用1比特发送序列号操作所述移动站是1999发布版以及更晚版本可兼容的，或者是与早于1999发布版的发布版可兼容的。
5.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个比特是单个比特，由全球移动通信系统阶段2移动站使用的数值是2比特数值，并且由1999发布版以及更晚版本移动站使用的数值是2比特数值。
6.根据权利要求1的方法，其中从网络广播所述移动站接收的系统信息类型3消息。
7.一种操作移动站的方法，包括：
通过以下步骤使得由移动站发送的服务质量信息单元适配于无线网中的服务通用分组无线业务支持节点的发布版：
根据从所述网络的广播中接收的至少一个比特，确定通用分组无线业务核心网的服务通用分组无线业务支持节点修订；
如果所述比特具有数值“0”，则将1997发布版可兼容的服务质量信息单元设置在被发送到所述网络的消息中；以及
如果所述比特具有数值“1”，则将1999发布版可兼容的服务质量信息单元设置在被发送到所述网络的消息中。
8.根据权利要求7的方法，其中确定所述服务通用分组无线业务支持节点修订包括：
读出作为在广播控制信道上的系统信息类型13消息中发送的系统信息13其它八位位组信息单元的一部分的服务通用分组无线业务支持节点发布版字段。
9.根据权利要求7的方法，其中确定所述服务通用分组无线业务支持节点修订包括：
读出作为通过分组广播控制信道发送的分组系统信息消息的一部分的服务通用分组无线业务支持节点发布版字段。
10.根据权利要求7的方法，其中被发送到所述网络的消息是激活分组数据协议上下文请求消息、修正分组数据协议上下文请求消息和激活辅助分组数据协议上下文请求消息之一。
11.一种移动站，包括天线、所述射频收发信机以及处理器，所述数据处理器响应于所存储的程序，通过根据从无线网经由所述天线和所述射频收发信机接收的至少一个比特，确定所述无线网的修订级别，调整在移动站类别标记信息单元中的协议修订级别，以遵循所述无线网的协议修订；
所述数据处理器响应于所述至少一个接收的比特具有数值“0”的条件，将移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为由全球移动通信系统阶段2移动站使用的数值，以及
还响应于所述至少一个接收的比特具有数值“1”的条件，将所述移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段设置为由1999发布版和更晚版本的移动站使用的数值；
其中所述移动站根据1999发布版和更晚版本操作，而与所述无线网的协议版本无关。
12.根据权利要求11的移动站，其中所述数据处理器在确定所述网络的修订级别时，配置用于读出由所述网络发送到所述移动站的系统信息类型3消息的控制信道描述信息单元中的移动交换中心修订字段。
13.根据权利要求11的移动站，其中所述数据处理器还响应于所述存储的程序，将在所述移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段经由所述天线和所述射频收发信机发送到所述网络，以使得所述网络配置用于提供服务给所述移动站，而不管所述移动站是1999发布版以及更晚版本可兼容的，或者是与早于1999发布版的发布版可兼容的。
14.根据权利要求11的移动站，其中所述数据处理器还响应于所述存储的程序，将在所述移动站类别标记1和2信息单元中的修订级别字段经由所述天线和所述射频收发信机发送到所述网络，以使得对于其中所述修订级别字段被设置为由全球移动通信系统阶段2移动站使用的数值的情形，所述移动站和所述网络配置用于利用1比特发送序列号操作所述移动站是1999发布版以及更晚版本可兼容的，或者是与早于1999发布版的发布版可兼容的。
15.根据权利要求11的移动站，其中所述至少一个比特是单个比特，由全球移动通信系统阶段2移动站使用的数值是2比特数值，并且由1999发布版以及更晚版本移动站使用的数值是2比特数值
16.根据权利要求11的移动站，其中从网络广播所述移动站接收的系统信息类型3消息。
17.一种移动站，包括被耦合到射频收发信机的天线，所述射频收发信机被耦合到数据处理器，所述数据处理器响应于所存储的程序，用于使得由所述移动站发送的服务质量信息单元适配于无线网中的服务通用分组无线业务支持节点的发布版，
所述数据处理器根据从所述网络的广播中经由所述天线和所述射频收发信机接收的至少一个比特，确定通用分组无线业务核心网的服务通用分组无线业务支持节点修订，
所述数据处理器响应于所述比特具有数值“0”的条件，将1997发布版可兼容的服务质量信息单元设置在被发送到所述网络的消息中；以及
还响应于所述至少一个接收的比特具有数值“1”的条件，将1999发布版可兼容的服务质量信息单元设置在被发送到所述网络的消息中。
18.根据权利要求17的移动站，其中所述数据处理器在确定所述服务通用分组无线业务支持节点修订时，配置用于读出作为在广播控制信道上的系统信息类型13消息中由所述网络发送的系统信息13其它八位位组信息单元的一部分、且通过所述天线与所述射频收发信机接收的服务通用分组无线业务支持节点发布版字段。
19.根据权利要求17的移动站，其中所述数据处理器在确定所述服务通用分组无线业务支持节点修订时，配置用于读出作为通过分组广播控制信道由所述网络发送的分组系统信息消息的一部分、且通过所述天线与所述射频收发信机接收的服务通用分组无线业务支持节点发布版字段。
20.根据权利要求17的移动站，其中所述数据处理器配置用于发送消息到所述网络，作为激活分组数据协议上下文请求消息。
21.根据权利要求17的移动站，其中所述数据处理器配置用于发送消息到所述网络，作为修正分组数据协议上下文请求消息。
22.根据权利要求17的移动站，其中所述数据处理器配置用于发送消息到所述网络，作为激活辅助分组数据协议上下文请求消息。
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