CN1768490A - 分组数据传送中的动态资源分配 - Google Patents

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Abstract

一种在TDMA无线网络中控制分组数据传输以提供通信信道分配中的额外选择的方法。重新分配测量和恢复周期以避免在操作条件中的冲突。可以将GPRS的重新分配降低到简单形式。

Description

分组数据传送中的动态资源分配
技术领域
本发明涉及多址接入通信系统，并特别涉及时分多址接入系统中的动态资源分配。
背景技术
在诸如GSM的多址接入无线系统中，多个移动台与网络通信。由移动台使用的物理通信信道的分配是固定的。在1992年出版的、ISBN标号为2-9507190-0-7的、由M.Mouly和M.B.Pautet所著的“The GSM System forMobile Communication(GSM移动通信系统)”中可以找到对GSM系统的描述。
随着在时分多址接入(TDMA)系统中的分组数据通信的出现，在资源的分配中，特别是在物理通信信道的使用中需要更多的灵活性。对于通用分组无线系统(GPRS)中的分组数据传输，多个分组数据信道(PDCH)提供了物理通信链路。时分是通过持续时间为4.615ms的帧进行的，并且每个帧具有8个连续的0.577ms的时隙。在<GSM 03.64 V 8.5 release 1999>中可以找到对GSM系统的描述。时隙可以用于上行链路或下行链路通信。上行链路通信是由移动台所属的网络接收的、来自该移动台的传输。由移动台接收的、来自网络的传输被描述为下行链路。
为了最有效地利用可用带宽，可以响应于信道条件、业务负荷服务质量和预订种类(subscription class)中的变化来分配对信道的接入。归功于连续改变的信道条件和业务负荷，可以得到用于动态分配可用信道的方法。
移动台接收下行链路或发送上行链路的时间量是可以改变的，并因此而分配时隙。为接收和发送分配的时隙的顺序，所谓的多时隙模式通常以RXTY形式来描述。所分配的接收(R)时隙是数量X，而所分配的发送(T)时隙是数量Y。
为GPRS操作定义了多个多时隙类，从1一直到29，并且为每个类指定了最大上行链路(Tx)和下行链路(Rx)时隙分配。对多时隙类(multislot class)12的说明在下面的表1中示出。
在GPRS系统中，对共享信道的接入由上行链路状态标志(USF)来控制，该USF在下行链路上发送给每个通信中的移动台(MS)。在GPRS中定义了两种分配方法，其不同之处在于：关于哪个上行链路时隙可用于接收USF的约定(convention)。本发明涉及特定的分配方法，其中将相同数量“N”个PDCH分配给MS的潜在使用，其中“PDCH”使用在1对1的基础上(on a l-lbasis)相互对应的一对上行链路和下行链路时隙。可由共享上行信道的特定移动台实际使用的上行链路时隙在USF中指示。USF是能够采用8个值V0至V7的数据项，并且使得上行链路资源在多达8个移动台之间被分配，其中每个移动台将这8个值中的一个识别为’有效’，即，赋予该移动台对资源的独占使用。在扩展动态分配方法的情况下，例如，在当前帧的时隙2中接收有效的USF将指示在下一TDMA帧或帧组中的发送时隙2...N的传输的实际可用性，其中N是所分配的PDCH的数量。通常对于在接收机时隙n接收的有效USF，在下一发送帧中，在发送时隙n、n+1以及下列直到所分配的时隙数(N)中发生传输。对于目前定义的扩展的动态分配方法，这些分配的时隙始终是连续的。
移动台不能立即从接收条件切换到发送条件，反之亦然，并且分配给这些重新配置的时间被称为周转时间(turnaround time)。目前定义的周转时间依赖于移动台的类。在诸如用于示例性实施例的类12的移动台的情况下，分配一个时隙的周转时间。在分组传送模式下时，移动台还必须执行相邻小区测量。移动台必须连续监测由BA(GPRS)列表所指示的所有广播控制信道(BCCH)载波和服务小区的BCCH载波。在BCCH载波的至少一个上，在每个TDMA帧中采用接收信号电平测量抽样。(GSM 05.08 10.1.1.2)
在从接收到发送的重新配置之前或在从发送到接收的重新配置之前进行这些相邻小区测量。分配给这些测量的每一个和多时隙类12的重新配置的时隙数是2。
由于出于周转和测量的目的而分配特定时隙的需求，某些限制出现和潜在动态信道分配被丢失。这些限制降低用于上行链路传输的时隙的可用性；减少了数据流；和降低了对条件改变的响应的灵活性。
可能期望详尽的技术回顾和对现有规定操作条件的大幅改变以减少与动态分配相关的问题。同时这也是可能的，由这样的大幅改变所造成的相当多的困难通常是不受欢迎的，并且对该技术问题的该解决方案是不可能的。
因此，需要提供一种对影响动态信道分配的问题的解决方案，而对现有技术的方法影响最小。
发明内容
本发明的目的是减少影响动态信道分配的限制，而对现有规范(prescript)影响最小。
根据本发明，提供了一种如所附权利要求所述的、用于控制分组数据传输的方法
附图说明
图1图解了GPRS TDMA帧结构，其示出了用于上行链路和下行链路时隙的编号约定；
图2图解了3时隙分配和从R3T0到R3T2的状态转移；
图3至5示出了在分别具有相关的测量和周转间隔的R2T0、R2T1和R2T2的稳定状态下2PDCH扩展动态分配；
图6是2PDCH扩展动态分配的状态转移图；
图7至11示出了图6的状态转移；
图12至15示出了在稳定状态下3PDCH扩展动态分配；
图16是3PDCH扩展动态分配的状态转移图；
图17至25示出了图16的状态转移；
图26至30示出了现有技术的稳定状态的4时隙扩展动态分配；
图31至35示出了根据本发明的稳定状态的4时隙扩展动态分配；
图36是根据本发明的4时隙扩展动态分配的状态转移图；以及
图37至50示出了图36的状态转移。
具体实施方式
在本实施例中，本发明应用于根据可应用于多时隙类12的标准运行的GPRS无线网络。
在图1中，图解了GPRS TDMA帧结构，并且示出了用于上行链路和下行链路时隙的编号约定。应注意：尽管在图解中没有示出，但是实际上，由于定时提前而使得Tx相对于Rx被提前。因此，实际上，由于定时提前而使得在一帧的第一Rx和第一Tx之间的时间量可以从所示值3个时隙中减去时隙的一小部分。图解了具有分别标识的接收机(Rx)和发送机(Tx)时隙的2个连续TDMA帧。通过数字1一直到数字8示出了在第一帧中的时隙位置，其具有3个时隙的余量(margin)的发送和接收时隙偏移。这符合如下约定：TDMA中的第一发送帧滞后第一接收帧3个时隙的偏移(因此，一般的单个时隙GSM可以被看作是如下特定情况，其中仅使用发送和接收的时隙1)。
剩余的图(除状态转移图之外)符合图1的图解，但是为了特别清楚而去除了时隙编号。加阴影的时隙是分配给特定状态的那些时隙，并且加箭头的插入物，例如图4的数字41和42，指示可应用的测量和周转间隔和分配给这些间隔的时隙号。混杂的时隙(hashed slot)，例如图4的数字43，指示有效USF的接收。如上所述，通过需要允许测量和周转时隙而强加了限制，并且在05.02附录B中的针对此的规范限制了动态分配，如在用于多时隙类12的示例的表1中所示。
表1
  多时隙类   最大时隙数   最小时隙数
  Rx   Tx   和   Tta   Ttb   Tra   Trb
  12   4   4   5   2   1   2   1
Tta是MS执行相邻小区信号电平测量并准备好发送所需的时间。
Ttb是MS准备好发送所需的时间。
Tra是MS执行相邻小区信号电平测量并准备好接收所需的时间。
Trb是MS准备好接收所需的时间。
应注意：实际上，由于定时提前，可以将时间Tta和Ttb减少时隙的一小部分。
将用于扩展的动态分配的测量周期规定为Tra(05.02 6.4.2.2)。也就是说，刚好在第一接收时隙之前，而不是在发送时隙之前进行所有相邻测量。
如果有m个时隙分配给接收且有n个时隙分配给发送，那么必须有具有相同时隙号的Min(m，n)个接收和发送时隙。
参照图2，示出了注释为R3T0->R3T2的3时隙分配的示例，其中没有初始分配的上行链路时隙。在Rx时隙2上接收的有效USF允许在下一上行链路帧上的2个Tx时隙。注释->指示状态的改变。
图3至5示出了按照注释的、2PDCH的稳定状态的扩展动态分配，并且测量和周转间隔被标记。图6是2PDCH扩展动态分配的状态转移图，并示出了所有允许的状态。
图7一直到11示出了时隙位置，以及可应用于图6的转移的测量和周转间隔。
稳定状态的3PDCH的扩展动态分配在图12至15中示出。3PDCH的状态转移被示出在图16中，并且相应的时隙位置以及测量和周转间隔示出在图17至25中。可以明白：对于所有图解，没有对时隙分配的阻碍源于测量和周转时隙的应用。
然而，使用4时隙的扩展动态分配，发生冲突，并且所规定的条件不允许除了图26示出的稳定状态R4T0情况之外的执行。这是由于对相邻小区测量的限制Tra＝2不能被应用，原因在于始终使用Tx时隙4，在Rx时隙1之前仅留下单个时隙周转时间。根据现有技术的、被允许的和被禁止的4时隙的扩展动态分配的示例在图26至30中示出。这些指示了稳定状态和4个接收时隙，并且不允许图6的发送时隙R4T0状态。由图27的R4T1、图28的R3T2、图29的R2T3、和图30的R1T4的图解中的“不许进入(no entry)”标识覆盖被禁止的分配。可以明白：这些禁止源于测量和预备Tra所允许的一个时隙的限制(测量然后准备传输所需的时间)。
根据本发明，在上行链路资源还受到规定分配的限制时，存在测量和恢复周期的重新分配，以便提高上行链路资源的可用性。
根据本发明的方法的应用提供了：允许先前被禁止的图27至30的分配，如图32至35所示。如果N个时隙被分配，并且N+Tra+3＜＝8(帧中的时隙数)，那么Tra被用作测量间隔，否则如果N+Tra+3＞8.......(XX)，那么Tta被用作测量间隔。其中＜＝是小于等于。＞是大于。
Tta是测量，然后准备发送所需的时间。
在图32中示出了本方法应用于稳定状态R4T1。在分配的PDCH的数量N＝4时，测量和准备间隔Tra＝2，N+Tra+3＞8(4+2+3＝9)，因此，Tta被用作测量间隔。因此，通过如图32所示的本方法的应用，消除了图27中所示的对操作的阻碍。
该过程在移动台中执行，其在使用扩展的动态分配方法，且在接收编号为‘N’的PDCH的分配时，必须执行上述比较，以便正确安排无线链路测量过程的时间。
由网络设备执行的过程是这样的过程：在分配‘N’个PDCH时，它识别出：在N满足上述条件(XX)时，必须考虑到移动台的能力，以便使用Tta执行测量，并且假若N+Trb+3＜＝8，能够分配这么多的PDCH。
该方法可被成功地应用于图33、34、和35中示出的剩余的稳定状态。此外，该方法对于所有在状态转移图6中示出的4时隙状态转移都是有效的。在图37一直到图50中给出了4时隙状态转移的图解。

Claims (9)

1.一种在TDMA通信系统中控制分组数据传输的方法，在该TDMA通信系统中，发送机和接收机在上行链路和下行链路操作周期中动态共享信道资源，并且其中在上行链路和下行链路周期之间以及在下行链路和上行链路周期之间的测量和恢复周期的分配被规定，其特征在于：在上行链路资源还受到规定的测量周期分配的限制时，重新分配测量周期，以便提高上行链路资源的可用性。
2.如权利要求1所述的方法，其中用于接入的时分是通过8个时隙的连续帧进行的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中通信系统是通用分组无线系统。
4.如权利要求1至3中任一个所述的方法，其中重新分配从与用于准备接收的周期Tra的结合到与用于准备发送的周期Tta的结合的测量周期。
5.如前述权利要求中任一个所述的方法，其中操作的多时隙类是类12。
6.如前述权利要求中任一个所述的方法，其中重新分配的测量周期是相邻小区信号电平测量周期。
7.如前述权利要求中任一个所述的方法，其中如果将总共N个时隙分配给上行链路和下行链路两者且N+Tra+3＜＝8，那么分配测量和恢复周期Tra，否则，如果N+Tra+3＞8，那么分配测量和恢复周期Tta。
8.一种在GPRS系统中操作扩展动态分配的移动台，其中，在接收N个分组数据信道的分配时，计算值N+Tra+3，并且对于不大于8的值，使用测量和恢复周期Tra，或对于大于8的值，使用测量和恢复周期Tta。
9.一种在GPRS系统中与移动台一起操作的基站，其中，N个分组数据信道的基站分配依赖于移动台对条件N+Tra+3＞8和N+Trb+3＜＝8的实现，其中Trb是移动台准备好接收所需的时间。
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