CN1792105A - 用于通用分组无线系统的质量分组无线业务 - Google Patents

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CN1792105A CNA2004800135179A CN200480013517A CN1792105A CN 1792105 A CN1792105 A CN 1792105A CN A2004800135179 A CNA2004800135179 A CN A2004800135179A CN 200480013517 A CN200480013517 A CN 200480013517A CN 1792105 A CN1792105 A CN 1792105A
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Abstract

质量分组无线业务通过只为发送有效数据而分配上行链路无线信道资源，来增强慢速通用分组无线业务介质存取程序，以包括快速会话中接入能力。一组新公共控制信道被设计用于提供这些会话中网络接入能力。这些信道支持和GPRS公共控制信道类似的接入和控制功能，除了它们仅用于质量分组无线业务中、以便实施会话中接入。因为对移动用户站的初始无线信道接入已被建立，所以需要较少量的附加信息来实施会话中接入，由此允许满足这些严格低延迟要求。在会话中不活动数据期间，通过释放它被分配的上行链路状态标志和分组数据业务信道来释放所分配的上行链路信道资源。

Description

用于通用分组无线系统的质量分组无线业务
技术领域
本发明涉及高级蜂窝通信网络，并且尤其涉及一种通过增强慢速通用分组无线业务介质存取过程以包括快速会话中接入能力，来改善现有蜂窝通信网络性能的系统。
背景技术
传统蜂窝通信网络的问题是，向用户提供数据业务如因特网、以及提供对分组交换数据通信的接入。这是由于，传统蜂窝通信网络具有一种主要为语音业务而设计的电路交换体系结构，其网络拓扑本质上是点对点的。该范例代表蜂窝通信的历史观点，作为用于使呼叫方和被叫方互连的传统无线话通信网络的无线等效物。蜂窝通信网络的另外问题是，利用蜂窝通信网络中可得的有限带宽同时为许多语音用户服务这一需要已经阻止了向这些用户提供宽带宽通信业务如数据。
因特网已作为新通信网络技术发展之后的主驱动力而出现。全世界的无线蜂窝用户数量也在迅猛增加，这导致了对遍在无链(untethered)通信和恒定业务可用性两者的日益增长的需要。这两个强有力的趋势的汇集促进了因特网应用移动接入需要的指数增长。然而，因特网和其它数据业务需要使用分组交换数据网络来获得所需的性能。传统的1G(第一代)和2G(第二代)蜂窝通信网络具有一种主要为语音业务而设计的电路交换体系结构。这促进了在现有2G蜂窝通信网络上实施的、被称为2.5G(第2.5代)网络的分组交换网络覆盖的发展。2.5G网络形成一种向现有2G蜂窝通信网络提供分组交换数据业务的临时解决方法，直到既提供电路交换语音业务、又提供分组交换数据业务的3G(第三代)蜂窝通信网络被全规模开发和部署为止。而且，2.5G网络由此将提供一种能够借以实施和部署成本效益合算的3G蜂窝通信网络升级的传统平台。
然而，通用分组无线业务分组交换网络覆盖的问题在于，它主要是为仅仅以一种频谱高效的方式向突发数据业务提供尽力而为业务而设计的。对于提供这种类型业务以及保持与GSM(全球移动通信系统)的所需兼容性和互操作性级别，通用分组无线业务分组交换网络覆盖的设计非常好。然而，人们期望诸如通用分组无线业务的2.5G系统最终以一种适当和成本效益合算的方式转移到全3G网络部署。因此，非常希望增强这些系统，以包括更高级的3G功能性。3G的主要属性之一是使能新业务应用。这些新业务应用是通过定义所支持的具有不同QoS(服务质量)要求等级的3G业务类、而得以支持的，包括一些具有比尽力而为业务类严格得多的延迟要求的3G业务类。ETSI(欧洲电信标准化协会)UMTS(通用移动电信系统)Phase 2+通用分组无线业务建议包括以下业务类：
会话类-保持具有严格低延迟和低错误率要求的会话模式。
例子：语音业务
流类-保持流信息单元之间的时间关系。例子：流音频、视频
交互类-保持请求响应数据传输模式和数据有效载荷内容。
例子：网络浏览
背景类-保持数据有效载荷内容和尽力而为业务要求。例子：电子邮件消息的背景下载
会话类具有最严格的低延迟要求，接着是流类和交互类。背景类本质上对延迟不敏感。目前，通用分组无线业务系统只支持背景类，而不具有转而为附加业务类服务的功能性。
发明内容
通过本质量分组无线业务来解决上述问题并实现技术进步，本质量分组无线业务提供在现有2G(第二代)蜂窝通信网络上实施的GPRS(通用分组无线业务)分组交换网路覆盖的RLC/MAC(无线链路控制/介质存取控制)层协议的增强，以便支持附加的业务类。
最好是增强当前GPRS，以便能够支持附加业务类的附加严格延迟要求，由此获得一种能够提供从会话到尽力而为数据的所有业务类的单一基于IP的集成网络。为了对所有这些业务类都获得频谱高效率，需要能够对同一组信道上具有不同QoS(服务质量)延迟要求的几个数据会话进行高效地复用。质量分组无线业务通过增强GPRS介质存取程序、以包括快速会话中接入能力，来实现这一点。为了使频谱效率达到最高，对于质量分组无线业务中的所有业务，只有当它们有有效数据要发送时、才被分配上行链路无线信道资源。一组新公共控制信道被设计用于提供这些会话中网络接入能力。这些信道支持和GPRS公共控制信道(如分组随机接入信道、分组接入允许信道)类似的接入和控制功能，除了它们仅用于质量分组无线业务中、以便实施会话中接入。这些公共控制信道的结构满足会话中接入的严格低延迟要求，并且这些公共控制信道被称为快速分组公共控制信道。因为对移动用户站的初始无线信道接入已被建立，所以需要较少量的附加信息来实施会话中接入，由此允许满足这些严格低延迟要求。具体地说，对于被允许使用会话中接入的那些业务，在会话中不活动数据期间，通过释放它被分配的USF(上行链路状态标志)以及分组数据业务信道、来释放所分配的上行链路信道资源。然而，移动用户站被允许维持其上行链路TFI(临时流标识符)。因而，移动用户站可以通过把TFI包括在它的会话中信道请求消息中，来向基站子系统通知它的身份以及所参考的特定TBF(临时回流)。基站子系统可以极快地识别移动用户站和所参考的会话，并分配所需的上行链路资源。
因而，质量分组无线业务只需要软件更改，并完全保持现有网络基础结构和设备硬件，因为它被实施在GPRS的介质存取控制层中。
附图说明
图1A和1B显示了装备有GPRS(通用分组无线业务)分组交换网络覆盖的2G(第二代)蜂窝通信网络的总体结构框图；
图2至图4显示了GPRS时隙和帧结构；
图5显示了GPRS协议栈；
图6显示了GPRS上行链路复用；
图7显示了GPRS接入程序的消息流；
图8显示了质量分组无线业务快速上行链路和下行链路控制信道；
图9显示了对于不同业务类的质量分组无线业务上行链路接入程序；
图10显示了质量分组无线业务快速会话中接入程序的消息流；
图11显示了质量分组无线业务的一般接入和分配周期；以及
图12显示了质量分组无线业务复制Aloha(阿罗哈)随机接入。
具体实施方式
在本说明书中，“第三代蜂窝通信网络”用于表征一种向移动用户站提供基于分组的业务的完全补充的网络。本发明的技术描述是基于第二代电路交换蜂窝通信网络上的现有通用分组无线业务分组覆盖，但是它不意谓将质量(quality)分组无线业务的应用限制于该环境，该体系结构只是用于说明质量分组无线业务的概念。
蜂窝通信网络基本原理
如图1A和1B的框图所示，蜂窝通信网络100提供一种把每一个都具有移动用户站的无线信客户连接到公共运营商PSTN(公用交换电话网络)108所服务的基于陆地的客户、以及其它无线信客户的服务。在这种网络中，所有呼入和呼出呼叫都是通过MSC(移动交换中心)106被路由的，每个MSC 106都连接到多个RNS(无线网络子系统)131-151，该多个RNS 131-151与位于小区站点所覆盖的区域内的移动用户站101、101′通信。移动用户站101、101′由RNS131-151服务，RNS 131-151的每一个都位于更大服务区的一个小区覆盖区中。服务区内的每个小区站点都通过一组通信链路连接到MSC 106。每个小区站点都包含一组在此被称为“基站”的无线发送器和接收器，每一对发送器-接收器都连接到一条通信链路。每一对发送器-接收器都在一对无线频率上操作，以创建通信信道：一个频率用于向移动用户站发送无线信号，另一个频率用于从移动用户站接收无线信号。MSC 106连同HLR(本地位置寄存器)161和VLR(访问位置寄存器)162一起，管理用户注册、用户鉴定以及诸如语音邮件、呼叫转移、漫游确认等无线业务的提供。MSC 106连接到GMSC
(网关移动业务交换中心)106A和无线网络控制器，GMSC 106A用于使MSC 106和PSTN/IP(网际协议)网络108互连。另外，无线网络控制器经由服务GPRS(通用无线分组业务)支持节点106C、通过GGSN(网关GPRS支持节点)106B连接到因特网。各小区站点无线网络子系统131-151中的无线网络控制器132、142、152控制无线网络子系统131-151中的发送器-接收器对。无线网络子系统中的控制处理也控制将移动用户站调谐到选定的无线频率。在WCDMA(宽带码分多址)的情况下，系统也选择PN码字来增强与移动用户站的通信的隔离。
在图1B中，移动用户站101同时与两个基站133和143通信，由此构成软切换。然而，软切换不限于最多两个基站。在软切换期间，为给定呼叫服务的基站必须一致地行动，使得在RF(射频)信道111和112上发出的命令相互一致。为了实现该一致性，服务基站之一可以作为相对于其它服务基站的主基站而操作。当然，如果蜂窝通信网络确定移动用户站101与仅仅一个基站通信就足够了，则移动用户站101可以与仅仅一个基站通信。
该系统中的可用控制信道用于设置用户站101和基站133之间的通信连接。当呼叫被发起时，控制信道用于在该呼叫所涉及的移动用户站101和本地服务基站133之间进行通信。控制消息定位和识别移动用户站101，确定所拨的号码，并识别由基站133为通信连接而选择的一对无线频率(以及CDMA(码分多址)系统正交编码)组成的可用语音/数据通信信道。移动用户站101中的无线单元重新调谐其中包含的发送器-接收器设备，以使用这些指定的无线频率和正交编码。一旦通信连接被建立，则当用户从当前小区移动到邻接小区之一时，控制消息典型地就被发送，以便在要求把该移动用户站101切换到邻近小区时，调节发送器功率和/或改变传输信道。因为基站133所接收的信号幅度随用户站发送器功率和到基站133的距离而变，所以移动用户站101的发送器功率被调整。因此，通过缩放发送器功率以便与到基站133的距离相对应，可以将所收到的信号幅度维持在预定值范围内，以确保精确的信号接收、而不干扰小区中的其它发送。
移动用户站101和其它用户站，如基于陆地线路的用户站109之间的语音通信，是通过把从移动用户站101收到的通信通过电话交换中心106和干线路由到PSTN 108，并在PSTN 108中将通信路由到为基于陆地线路的用户站109服务的本地交换运营商125来实现的。有许多MSC 106连接到PSTN 108，由此使基于陆地线路的用户站和移动用户站的用户都能够在选定的用户站之间通信。移动用户站101和其它数据通信系统如服务器120之间的数据通信，是通过经由IP(网际协议)网络107路由从移动用户站101收到的数据通信来实现的。该体系结构代表无线和有线通信网络的当前体系结构。
通用分组无线业务
如图1A所示，GPRS(通用分组无线业务)是一种能够用于提供基于TDMA(时分多址)的2G电路交换蜂窝通信网络：GSM(全球移动通信系统)和北美洲IS-136的2.5G分组交换升级的分组网络覆盖。考虑到目前为全世界70％蜂窝用户服务的优势地位，在此描述GSM蜂窝通信网络上的通用分组无线业务分组网络覆盖中的质量分组无线业务的实施。通用分组无线业务到北美洲IS-136蜂窝通信网络的扩展类似于在此公开的实施，为简洁起见省略对该实施的描述。
基于电路交换GSM蜂窝通信网络的通用分组无线业务覆盖提供一种独立的基于IP(网际协议)的分组交换核心网络。通用分组无线业务的当前演变主要是为提供尽力而为分组业务而设计的，并允许基于IP的应用，如高效的因特网访问。然而，通用分组无线业务分组交换网络重叠的问题在于，它主要是为仅仅以一种特别高效的方式向突发数据业务提供尽力而为业务而设计的。
本质量分组无线业务的焦点是开发通用分组无线业务的RLC/MAC(无线链路控制/介质存取控制)层协议的增强，以便能提供如ETSI(欧洲电信标准化协会)UMTS(通用移动电信系统)Phase2+(2+阶段)通用分组无线业务建议所指定的、将被未来3G系统支持的所有其他业务类-第1类至第4类。这些类是：
会话-     语音、视频技术(超低等待时间)
流-       多媒体(保持内部时间关系)
交互-     网络浏览、游戏(保持数据完整性)
背景-     电子邮件(对时间不敏感，保持数据完整性)
这些被称为QoS(服务质量)，帧出错率可以在10％帧出错率到10-6误码率的范围内变化。对于CDMA(码分多址)系统，误码率越低，与相应更高服务质量一起使用的、意谓更大发射功率和带宽的扩展序列就越高。从移动用户站的观点看，服务质量和所占用的基带数据率影响基于逐帧的最终编码数据率，在其功能性上，呼叫本质上似乎是电路交换和连续的。在软或更软切换期间，尤其如此。
这些质量分组无线业务增强仅在通用分组无线业务协议栈的MAC/RLC层中被实施。因此，只有移动站(101)和BSS(基站子系统)的软件升级是必需的，而不需要硬件改进。GSM物理层、TDMA时隙和成帧结构被保持，由此允许传统GSM手持机继续在GSM质量分组无线业务覆盖中起作用。最终，质量分组无线业务核心网络与升级到8-PSK(相移键控)调制以及UMTS W-CDMA的建议的EDGE(改进数据率GSM服务)兼容，以便畅通地转移到最终的3G系统。
质量分组无线业务只要求软件修改、并完全保持现有网络基础结构和设备硬件，因为它主要与介质存取控制层有关。因此，以下描述聚中于相应的通用分组无线业务RLC/MAC协议层。
通用分组无线业务网络体系结构
为了理解质量分组无线业务的操作，描述通用分组无线业务的基本体系结构。以下描述涉及通用分组无线业务中实施RLC/MAC协议层的部分。
因为通用分组无线业务网络体系结构最初是为覆盖GSM网络而设计的，所以通用分组无线业务网络体系结构主要基于GSM系统概念，以实现最大限度的互操作性，以及需要最少量的用于实施覆盖的附加基础结构和更改。通用分组无线业务使能的移动用户站(MS)跨越相同的GSM物理无线链路直接与位于小区站点中的GSM基站收发器通信。在GSM PLMN(公用陆地移动网络)中，BSC(基站控制器)控制移动用户站和基站收发器之间的无线链路，基站收发器及其关联的BSC被称为BSS(基站子系统)。BSC通过MSC连接到GSM PLMN主干，MSC提供GSM PLMN内的语音、消息和控制信号的交换、路由和传送。GMSC(网关移动交换中心)是GSM PLMN到PSTN的接口。GSM PLMN中的网络部件之间的通信采用7号信令(SSN7)。
通用分组无线业务覆盖添加两个新的网络路由器部件：SGSN(服务通用分组无线业务支持节点)和GGSN(网关通用分组无线业务支持节点)。而且，需要基站子系统的硬件升级。CCU(信道编解码器单元)被并入现有基站收发器中，以使能通用分组无线业务特定编码方案。基站子系统连接到它们的服务GPRS支持节点。PCUSN(分组控制单元支持节点)单元被添加到每个基站子系统中，以支持基站子系统和GPRS支持节点之间的帧中继分组数据接口。GPRS支持节点用作通用分组无线业务核心网络的接入路由器。GGSN是使通用分组无线业务核心网络连接到外部IP或X.25/X.75PDN(分组数据网络)的网关路由器。预定去往PSTN的电路交换业务继续从基站子系统被路由到MSC，然后通过GMSC被路由到PSTN。另一方面，分组交换业务从基站子系统，通过通用分组无线业务核心网络上的服务GPRS支持节点被独立地路由到GGSN，并被路由到公用分组数据网络。
在每个小区站点在不同运营商频率上提供200KHz带宽信道的通用分组无线业务中，使用GSM物理层。每个200KHz信道通过被时分复用为每TDMA(时分多址)帧8个时隙，而被进一步形成为信道。每个时隙的持续时间为0.577毫秒，每个TDMA帧的持续时间为4.615毫秒。图2至图4中显示了通用分组无线业务TDMA时隙和帧结构。不同移动用户站和基站收发器之间的传输可以在8个时隙内发生。移动用户站只在某些时隙内发送，并且当它空闲时，其发送器被断电，以保存电池能量。移动用户站的发送器周期开关切换被称为突发(bursting)，并且单个时隙期间的发送被称为突发脉冲(burst)。携带用户业务或网络控制信令的156.25位普通突发脉冲的结构如下：
位           内容
1-3          尾位(T)
4-60         编码数据(数据)
61           挪用(stealing)标志位(F)
62-87        训练序列(训练)
88           挪用标志位(F)
89-145       编码数据(数据)
146-148      尾位(T)
148-156.25   保护期(不发送)(GUARD)
图3显示了普通突发脉冲发送的详细结构。尾位(T3)和保护期(GUARD)是用于补偿定时不稳定性和同步误差的保护时间。挪用标志位(F1)指示突发脉冲是包含用户业务还是网络控制信令数据，训练序列允许接收器均衡无线传播多路效应。在156.25位持续时间的普通突发脉冲发送中，总共只有114位编码数据位。只有这些编码数据位才携带用户业务或网络控制信令数据。编码量取决于应用所选择的信道纠错编码的级别。
通用分组无线业务协议体系结构
虽然通用分组无线业务协议体系结构支持基于IP和X.25(以及潜在地基于其它分组数据协议)的应用，但是在通用分组无线业务核心网络内采用通用分组无线业务特定协议。图5给出了通用分组无线业务协议栈的当前版本、通用分组无线业务协议栈所处的装置、以及装置之间的接口的图解。该结构中包括以下众所周知的部件：
MS     移动用户站
BSS     基站子系统
SGSN   服务通用分组无线业务支持节点
GGSN   网关通用分组无线业务支持节点
GTP    GPRS隧道协议
SNDCP  子网相关会聚协议
BSSGP  基站GPRS协议
LLC    逻辑链路信道
RLC    无线链路控制
MAC    介质存取信道
Gb     SGSN与基站子系统之间的接口
Um     移动用户站与用于提供分组网络服务的GPRS固定网络部分之间的接口
Gn     SGSN与GGSN之间的接口
Gi     GPRS网络与其它IP或X.25网络之间的接口
GTP(GPRS隧道协议)用于在两个GPRS支持节点(例如SGSN、GGSN)之间传送分组。隧道协议将IP或X.25分组封装到GTP PDU(分组数据单元)中。使用基于X.25应用的TCP(传输控制协议)、或者基于IP应用的UDP(用户数据协议)，通过基于IP的GPRS主干网络来路由GTP PDU。该过程被称为GPRS隧道效应。在移动用户站与其服务GPRS支持节点之间传送IP或X.25分组的过程中，通用分组无线业务使用一组不同的网络协议，即SNDCP(子网相关会聚协议)和LLC(逻辑链路控制)层。SNDCP用于将网络协议层特征映射到基础网络的特定特征。LLC提供GPRS支持节点和每个移动用户站之间的安全逻辑管道，并执行如译码、流控制和错误控制那样的任务。LLC被SNDCP用来在移动用户站与其服务GPRS支持节点之间传送网络层PDU。利用RLC/MAC协议层所提供的服务，在无线链路上传送LLC PDU。RLC/MAC协议层既存在于移动用户站内、又存在于基站子系统内。多个移动用户站和核心通用分组无线业务网络之间的LLC PDU传送使用共享的无线介质。LLC层负责：
1.分割和重组LLC PDU。
2.提供包括用于恢复无法纠正的数据块传输错误的链路级
ARQ(自动重复请求)程序的选项。
MAC层在移动用户站和基站子系统之间操作，并负责：
1.用信号通知关于无线介质存取控制的程序
2.执行接入尝试之间的竞争解决、来自不同移动用户站的多个服务请求之间的仲裁、以及响应服务请求的媒体分配。
RLC/MAC层性能在很大程度上决定基于无线接口的通用分组无线业务应用的复用效率和接入延迟。
通用分组无线业务帧和数据结构
通用分组无线业务使用和GSM一样的物理时隙和TDMA帧结构。移动用户站和基站子系统之间的基本PDU被称为RLC块(也称为RLC/MAC块)。LLC PDU被分割成适当数量的RLC块。每个RLC块的结构是这样的，使得它能够在4个连续TDMA帧中的4个时隙内、以交错的形式被信道编码和发送。因此，RLC/MAC层中的逻辑信道资源分配单位是一个RLC块，并且其物理层中的传输单位使用4个时隙内的普通突发脉冲。如上所述，在每个普通突发脉冲中，都有被传送的114位信道编码数据位。一个RLC块传输4×114＝456位编码数据位。用于发送4个TDMA帧的时间为4×4.615毫秒＝18.46毫秒。然而，在GSM中，使用由52个TDMA帧组成的多帧结构，其中每第13帧用于不同于数据传输的用途(例如信道测量)。因此，52帧中只有48帧用于数据传输，并且用于发送4个TDMA数据帧的平均时间为(4×4.615)×(52/48)毫秒＝20毫秒。这造成每20毫秒456编码位(＝每信道22.8Kbps)的最大无线接口数据吞吐率(在此注意，在此没有考虑普通突发脉冲中的时间保护、训练序列和控制位开销)。如果考虑每个RLC块中的RLC头、MAC协议开销位、其它控制位、及信道编码误差防护位，则实际信息吞吐率要小得多。在通用分组无线业务标准中，定义具有以下信息吞吐率的CS-1至CS-4四个不同信道编码方案：
 码  编码率  吞吐量(Kbps)
  CS-1   1/2   8
  CS-2CS-3CS-4   2/33/41   1214.420
因为在CS-4中没有信道编码(因为编码率等于1)，所以这代表每信道20Kbps的最大可能信息吞吐率。然而，通用分组无线业务中包括一些程序，以允许移动用户站同时利用几个信道，由此提高其信息吞吐率。同时可以将直到8个信道分配给一个移动用户站。
包含8个RLC块的每一组4个TDMA帧被称为逻辑帧。图2显示了以基础TDMA帧为单位的逻辑帧的结构。尽管每个TDMA帧中有8个时隙，但是每个逻辑帧中有32个时隙。因为RLC/MAC层中的信道资源分配单位是4个时隙内普通突发脉冲的RLC块，所以支持这4个时隙的连续逻辑帧的信道被称为PDCH(分组数据信道)。PDCH可以沿上行链路方向(移动用户站到基站收发器的传输)或下行链路方向(基站收发器到移动用户站的传输)。在通用分组无线业务中，PDCH分配是单工信道，从而上行链路(上行链路)PDCH可以被一个移动用户站使用，而占用相同时隙的下行链路(下行链路)PDCH可以被不同的移动用户站使用。PDCH被映射为用于提供特定数据传送功能的各种不同逻辑信道。仅举几个对以下讨论有用的例子，仅用于传送用户数据业务的PDCH被称为分组数据业务信道，它可以是上行链路信道或下行链路信道。PAGCH(分组接入允许信道)是一种被基站收发器用来将资源分配消息传送给移动用户站的下行链路信道。PACCH(分组关联控制信道)可以是上行链路或下行链路，它传送网络控制信令信息，并且也能用于将资源分配消息传送给移动用户站。
用户移动性可以使移动用户站位于距基站收发器的不同位置和距离处的小区中，导致不同的传输传播延迟。因此在GSM和GPRS网络中，必须在移动用户站获得和维持精确的定时同步，使得不同时隙中的普通突发脉冲不重叠。然而，在某些情况下，如在无线链路被建立之前，定时同步不存在，并且可靠的普通突发脉冲发送可能是不可能的。为避免该问题，移动用户站使用一种被称为随机接入突发脉冲的较短突发脉冲，该随机接入突发脉冲允许基站收发器测量到移动用户站的传播延迟，并允许基站收发器随后通过向移动用户站发送定时超前信息来控制移动用户站定时。随机接入突发脉冲足够短，使得在35千米半径(这是GSM中的最大允许小区尺寸)的小区中的最大可能传播延迟差内，不发生与其它突发脉冲的重叠。由此，当得不到定时信息时，移动用户站利用随机接入突发脉冲来发起网络信道接入请求，随机接入突发脉冲的结构如下：
位         内容
1-8        尾位(尾)
9-49       同步序列(同步)
50-85      编码数据(数据)
86-88      尾位(T)
89-156.25  保护期(不发送)(GUARD)
图4显示了随机突发脉冲发送的详细结构。保护期长得足以适应由直到75千米的距离造成的传播延迟，从而允许35千米小区半径。设置长同步序列，以考虑更精确的定时测量。包括相当大的误差防护，使得36位编码位携带至多8或11位信息。被称为PRACH(分组随机接入信道)的逻辑上行链路信道被分配一个TDMA时隙，以便被移动用户站用来发起网络信道接入和资源分配请求。正常地，每TDMA帧为PRACH分配一个时隙。每个逻辑帧中有4次网络信道接入启动机会。图2显示了这一点，其中每个TDMA帧中的时隙#1被分配成为PRACH。
RLC/MAC复用
RLC/MAC层被设计成支持特别高效方式的突发业务尽力而为传输业务。在同一分组数据业务信道上可以支持多个数据流，并且可以利用多个分组数据业务信道支持给定的数据流。通用分组无线业务中的数据传送是利用一种被称为TBF(temporary back flow临时回流)的实体来实现的。TBF是一种虚拟连接，它支持移动用户站和基站子系统之间的分组数据物理信道上的LLC PDU单向传送。该虚拟连接的维持时间为数据传送的持续时间，并且该虚拟连接由许多RLC块组成。TBF可以是开放式或封闭式的。封闭式TBF把要传送的数据限于在初始网络信道接入期间、在移动用户站和基站子系统之间协商的数量。在开放式TBF中，可以传送任意数量的数据。每个TBF都由TFI(临时流标识符)来识别。对于上行链路，TFI长为7位，对于下行链路，TFI长为5位。在每一方向上，基站子系统所分配的TFI都是唯一的，因此预定去往不同移动用户站的RLC块是通过RLC块头中嵌入的其附加TFI来区分的。在会话中的数据传送完成之后，TBF被终止，并且其TFI被释放。
同一分组数据业务信道上的多个数据流下行链路复用是通过为每一数据传送分配唯一TFI来实现的。每个移动用户站都收听它的一组已分配下行链路分组数据业务信道，并且只接收具有它的TFI的RLC块。因此，基站子系统能够与分配给它的任一分组数据业务信道上的移动用户站通信，并且能够对同一分组数据业务信道上预定去往不同移动用户站的几个TBF进行复用。
上行链路复用是通过为每一数据传送分配一组信道、并为这些信道的每个信道都分配唯一USF(上行链路状态标志)来实现的。USF长为3位，允许在一个信道上对直到7个不同数据传送(USF＝111被网络保留)进行复用。基站子系统使用集中式带内轮询方案，来轮询期望的移动用户站。这是通过把在相应下行链路信道上传输的RLC块的MAC头中的USF设置为一个用于识别特定数据传送的适当值来实现的。从而，移动用户站收听与分配给它的上行链路信道配对的所有下行链路信道。如果某一下行链路信道上出现了它的USF，则移动用户站使用下一逻辑帧中的相应上行链路信道来发送它的数据。图6例举显示了该程序的操作。在该例子中，每个上行链路逻辑帧的信道6都被分配给移动用户站1和移动用户站2两者。因此，在下行链路帧1的信道6中检测到它的USF之后，移动用户站1可以使用帧2中的相应上行链路信道(上行链路逻辑帧的信道6)。同时，移动用户站2的USF出现在下行链路帧2的信道6中。因此，移动用户站2现在允许在帧3中的相应上行链路信道上发送。移动用户站1的USF紧接着出现在下行链路帧3和4两者的信道6中，由此允许移动用户站1分别在帧4和5中的相应上行链路信道上发送。每一帧中的下行链路信道6所携带的数据都可以前往任何移动用户站，并且其接受者由RLC数据块中的TFI头来识别。该过程实现了同一上行链路物理信道上的不同用户复用。因此，即使下行链路RLC数据库可能预定前往某一移动用户站，那个数据块的MAC头中携带的USF的目标也可以是不同的移动用户站。
介质存取程序
通用分组无线业务允许两种类型的数据传送接入程序：一步或两步。图7显示了这两种程序。
一步程序
移动用户站在PRACH上发送分组信道请求。如前所述，该随机接入突发脉冲只占用1个TDMA时隙。通用分组无线业务利用基于分隙阿罗哈(slotted ALOHA)的随机接入程序来实现PRACH的竞争解决。随机接入突发脉冲中的36位编码数据位中的8或11位加密信息字段仅携带有限信息量，即接入原因：它是一步接入、两步接入、还是寻呼响应；移动用户站类别和无线优先权；以及要发送的块的数量(只相对于寻呼响应)。移动用户站或连接的身份以及要发送的数据量(除寻呼响应以外)没有被包括在该信道请求中，并且此时不为网络所知。
在收到分组信道请求之后，基站子系统在与所使用的PRACH配对的PAGCH上，用分组上行链路分配消息予以回答。该消息包含相对于移动用户站的资源分配，包括载频、TFI、USF和其它参数，因此移动用户站能够在所分配的上行链路分组数据业务信道上进行发送。然而，此时网络不知道移动用户站身份和所请求的服务。
基站子系统在下一逻辑帧中与所分配的上行链路分组数据业务信道配对的下行链路分组数据业务信道上，发送USF。
移动用户站收听其USF，并且在下一逻辑帧中分配的上行链路分组数据业务信道上开始数据传送。所发送的RLC块包括扩展头，该扩展头具有所请求的业务类型以及通过其TLLI(临时逻辑链路标识符)识别的移动身份。
当网络成功地解码TLLI时，网络在PACCH上用上行链路ACK/NAK消息向移动用户站发送确认。竞争解决在网络侧完成；并且在移动用户站成功地收到该确认之后，竞争解决也在移动用户站侧完成。
在移动用户站收听其USF、以便在所分配的分组数据业务信道上开始数据传送的同时，从移动用户站到基站子系统的数据传送可以继续。
两步程序
移动用户站以和一步程序相同的方式，发送分组信道请求。
在收到分组信道请求之后，基站子系统在PAGCH上、用上行链路分配消息予以回答。该分配是上行链路PACCH上的单个块。该消息包含相对于移动用户站的资源分配，包括载频、TFI、时隙、以及其它参数，因此移动用户站可以在所分配的PACCH上进行发送。
移动用户站在所分配的上行链路PACCH上发送详细的分组资源请求消息。该资源请求包括移动TLLI和所请求的服务细节。
然后，基站子系统响应该请求，利用在PACCH上发送的上行链路分组分配消息，将所需的资源分配给移动用户站。该消息包括载频、TFI和USF参数，因此移动用户站可以在所分配的上行链路分组数据业务信道上进行发送。
基站子系统在下一逻辑帧中与所分配的上行链路分组数据业务信道配对的下行链路分组数据业务信道上发送USF。
移动用户站收听其USF，并在下一逻辑帧中分配的上行链路分组数据业务信道上开始数据传送。
使用这两种程序中哪一种程序的选择留给GPRS系统操作者。本质差别在于，在一步程序中，上行链路数据传送与服务协商和移动验证同时开始；而在两步程序中，只有在移动验证和服务协商完成之后，才开始上行链路数据传送。因而，如果所请求的服务协商是网络和移动用户站应用能够接受的，则一步程序可以比两步程序稍快一点(在没有竞争的情况下，与相对于两步程序的4至5逻辑帧时间相比，对于一步程序、最少为3至4逻辑帧时间)。然而，因为在一步程序中、在数据传送之前不能实现移动验证，所以系统操作者认为它是不安全的，并且在网络部署中偏爱两步程序。而且，因为GSM系统中当前使用两步程序，所以兼容性原因也是所希望的。
质量分组无线业务-通用分组无线业务RLC/MAC协议层增强
通用分组无线业务介质存取程序的缺陷
在GPRS系统中，可以在GSM电路交换语音业务和GPRS分组交换数据业务之间共享时隙，以实现一种总容量请求式系统(ondemand system)。因此，GPRS必须具有与GSM的高级兼容性和互操作性。GPRS必须在GSM蜂窝网络所强加的物理约束内、以及利用相同的物理层传输信道来进行操作。此外，对于喜欢GPRS程序胜过类似对称的GSM程序的GSM操作者，维护和操作的容易是非常重要的。该兼容性和互操作性级别延伸到GSM时隙的使用、成帧、随机突发脉冲、以及GPRS中的普通突发脉冲结构。这些约束在很大程度上限制了GPRS介质存取程序的多路接入效率。它也对能够被实施以便改善性能或提供更多种类的支持业务的增强类型，施加了相应的约束。
GPRS系统主要是为仅仅以一种频谱高效的方式向突发数据业务提供尽力而为业务而设计的。对于提供这种类型业务以及保持与GSM的所需兼容性和互操作性级别，GPRS系统的设计非常好。然而，人们期望诸如GPRS的2.5G系统最终以一种适当和成本效益合算的方式转移到全3G网络部署。因此，非常希望增强这些系统，以包括更高级的3G功能性。3G的主要属性之一是使能新业务应用。这些新业务应用是通过定义所支持的具有不同QoS要求等级的3G业务类而得以支持的，包括一些具有比尽力而为业务类严格得多的延迟要求的3G业务类。ETSI UMTS Phase 2+GPRS建议包括以下业务类：
会话类-保持具有严格低延迟和低错误率要求的会话模式。例子：语音业务
流类-保持流信息单元之间的时间关系。例子：流音频、视频
交互类-保持请求响应数据传输模式和数据有效载荷内容。例子：网络浏览
背景类-保持数据有效载荷内容和尽力而为业务要求。例子：电子邮件消息的背景下载
会话类具有最严格的低延迟要求，接着是流类和交互类。背景类本质上对延迟不敏感。
当前的GPRS系统最适合于具有很宽松延迟要求的尽力而为背景业务类。在突发数据流中的空闲期间，数据传送会话被完全终止(TBF被终止，并且TFI被释放)。在空闲期以另外数据的到来而结束之后，必须重新采用上述慢速介质存取程序，来建立数据传送。虽然实现了安全可靠的数据传送，但是在当前GPRS系统中不能有效提供具有更严格QoS延迟要求的其它业务类。例如，考虑会话类分组语音业务。众所周知，语音活动检测与统计复用相结合能够大大提高频谱效率。因此，最好是语音用户在寂静期间释放信道，并且只在下一个会话突峰(talk spurt)开始时才恢复接入。这些寂静期中的未用剩余容量可以用于复用与语音用户一起的对延迟不敏感的附加业务(例如尽力而为数据)，由此提高总网络谱效率。当前的GPRS系统不能支持该程序，因为它将需要分组语音用户在寂静期间终止其TBF、并释放其TFI。使用当前GPRS慢速介质存取程序的数据传送连接的重新建立(新TBF和TFI)将不满足语音通信QoS等待时间要求。
最好是增强当前GPRS系统，使其能够支持这些另外的严格延迟要求业务类，以获得一种能够提供从会话到尽力而为数据的所有业务的单一基于IP的集成网络。如果所有业务最终都被移植到这种平台，则也可以实现较低的操作成本。为了对所有这些业务类都获得特别高的效率，需要能够对同一组信道上具有不同QoS延迟要求的几个数据会话进行复用。关键要求是，增强慢速GPRS介质存取程序、以包括快速会话中接入能力。这是质量分组无线业务的目标。
质量分组无线业务快速会话中介质存取程序
为了使频谱效率达到最高，对于质量分组无线业务中的所有业务，只有当它们有有效数据要发送时、才被分配上行链路无线信道资源。例如，在分组语音会话中，只有在会话突峰期间才分配上行链路信道。在所有业务中，当移动用户站的会话处于不活动状态时，移动用户站都必须释放上行链路。对于具有严格低延迟要求的业务，当由于有数据要发送而使会话再次变为活动的时候，移动用户站可以使用会话中网络接入程序来请求上行链路信道资源。质量分组无线业务RLC/MAC协议设计的目标是，通过提供以下能力来支持该会话中网络接入：
进行中会话期间的快速上行链路接入
上行链路和下行链路的快速资源分配
利用以下一组新的控制信道来提供这些能力，以高效实施会话中接入程序。
快速分组公共控制信道
图8所示的一组新公共控制信道被设计用于提供这些会话中网络接入能力。这些信道支持与GPRS公共控制信道(如PRACH、PAGCH)类似的接入和控制功能，除了它们只用于质量分组无线业务中、以便实施会话中接入。这些公共控制信道的结构满足会话中接入的严格低延迟要求，并且这些公共控制信道在此被称为“快速分组公共控制信道”。因为移动用户站和蜂窝通信网络之间的初始接入已被建立，所以需要较少量的附加信息来实施会话中接入，由此允许满足这些严格低延迟要求。具体地说，对于被允许使用会话中接入的那些业务，在会话中不活动数据期间，通过释放它被分配的USF以及分组数据业务信道、来释放所分配的上行链路信道资源。然而，移动用户站被允许维持其上行链路TFI。因而，移动用户站可以通过把TFI包括在它的会话中信道请求消息中、来向基站子系统通知它的身份以及所参考的特定TBF，以便极快地识别移动用户站和所参考的会话，由此使基站子系统能够分配所需的上行链路资源。
具体地说，在质量分组无线业务中实施以下快速分组公共控制信道：
上行链路F-PACH(快速分组接入信道)-用作F-PRACH(快速分组随机接入信道)或F-PDACH(快速分组专用接入信道)。
下行链路F-PCCH(怏速分组控制信道)-用作F-PAGCH(快速分组接入允许信道)或F-PPCH(快速分组轮询信道)。
在质量分组无线业务系统中，这些信道可以位于某些选定载频的特定TDMA时隙上。图8显示了在每个TDMA帧的第一时隙中实施的这些信道的结构。每个上行链路F-PACH都具有与它配对的相应下行链路F-PCCH。
快速分组接入信道
F-PACH(快速分组接入信道)的结构类似于GPRS中的PRACH。在各个突发脉冲中发送消息，并且不横过几个TDMA帧内的突发脉冲使消息交错。两者之间的差别在于，F-PACH只用于会话中接入，而从不用于初始网络接入。取决于每个小区站点中的业务要求，可以对同一物理信道上的F-PRACH和F-PDACH进行时间复用。这些信道的特定特性如下：
1.F-PRACH和下述的复制Aloha(阿罗哈)随机接入协议一起用于竞争解决。在F-PRACH上发送的消息中的信息包括TFI和请求服务的其它识别信息。对于给定的TFI，基站子系统已经具有为确定其要求所需的信息，如所需的资源以及分配优先权，以便进行业务数据信道分配。
2.F-PDACH用于无竞争的快速专用接入。因此，它对未来定义的不允许任何QoS延迟可变性的业务是有用的、并为此而被保留，例如：
a.下行链路信道状态测量-允许基站子系统将较多数量的下行链路时隙分配给较高质量信道，由此通过动态带宽分配来提高系统吞吐量。
b.在未来EDGE(改进数据率GSM服务)系统中，也可以通过允许对较高质量信道状态执行高级PSK(相移键控)调制、来实施动态数据率分配，由此提高峰值数据率的可用性。
c.用于实施智能天线、以提高系统吞吐量的引导跟踪信号。
d.用于在会话中不活动数据期间保持同步的定时信息。快速分组控制信道
F-PCCH(快速分组控制信道)用作两个主要功能：向请求会话中网络接入的移动用户站发送接入允许消息；以及向特定移动用户站发送轮询消息。取决于每个小区站点中的业务要求，可以对同一物理信道上的F-PAGCH和F-PPCH进行时间复用。这些信道的特定特性如下：
F-PAGCH用于响应在配对的P-PACH上收到的接入请求，来发送信道分配消息。该分配消息指定时隙号、USF、分组数据业务信道、以及其它参数，如下述复制Aloha(阿罗哈)随机接入程序的接入概率参数。
F-PPCH用于在需要时，向不同移动用户站轮询接入询问和测量报告。
会话中快速接入RLC/MAC协议
质量分组无线业务中用于会话中上行链路接入的RLC/MAC协议利用上述F-PCCH，如图10所示。进行以下假设，以获得用于提供满足所支持业务类的所有QoS延迟要求的会话中接入的RLC/MAC协议的一种版本：
1.ETSI UMTS Phase 2+GPRS建议中定义的会话类、流类、交互类和背景类4个业务类将被支持。
2.对于所有业务，只有当它们有有效数据要发送时、才被分配无线信道资源。当移动用户站处于不活动状态时，在其会话期间移动用户站必须释放上行链路无线资源。
3.只有F-PRACH控制信道才用于启动快速会话中接入。信道分配由基站子系统利用与F-PRACH配对的F-PAGCH控制信道发送给移动用户站。F-PDACH控制信道只用于将低比特率测量数据从移动用户站传送到基站子系统。
图9给出了总接入程序：
在步骤901，在新数据会话的开始，移动用户站使用正常的GPRS初始接入程序91(一步程序或两步程序)，在步骤902通过在PRACH上发送分组信道请求消息来开始处理。在该初始接入程序以及基站子系统执行的信道资源分配期间，移动用户站在步骤903建立TBF、并获得TFI，并在步骤904获得USF和分组数据业务信道。对于会话、流和交互业务类，建立开放式TBF，而对于背景业务类，只允许封闭式TBF。而且，为了区分会话、流和交互业务类的会话中随机接入竞争解决优先权，如下所述，在步骤905中为复制Aloha(阿罗哈)随机接入程序分配类特定接入概率。
在步骤906，在从移动用户站到基站子系统的RLC块数据传送期间，RLC层使能背景(处理92)、交互和流业务数据(处理93)的链路级重发。会话业务数据的链路级重发被禁止，以便使该业务类的传输延迟最小化。
在会话期间的每个有效数据突发脉冲时期的末尾(在下一个有效数据突发脉冲时期之前，没有可用于发送的数据)：
a.对于背景业务类，移动用户站在步骤907释放其TFI、USF和分组数据业务信道。
b.对于会话、流和交互业务类，移动用户站在步骤911维持其TFI、但是释放其USF和分组数据业务信道。
在会话中下一个有效数据突发脉冲时期的开始：
a.对于背景业务类，在步骤909，移动用户站经历整个GPRS初始接入程序(在步骤908通过在PRACH上发送信道请求消息来开始)，以获得新的上行链路信道分配：TFI、USF和分组数据业务信道。
b.对于会话、流和交互业务类，在步骤912，移动用户站通过利用F-PRACH控制信道、将包含其TFI的分组信道请求消息连同复制Aloha(阿罗哈)随机接入程序中它被分配的业务类接入概率参数一起发送给基站子系统，来开始快速会话中接入程序。在步骤913，移动用户站利用在与F-PRACH配对的F-PAGCH控制信道上收到的分配消息，来从基站子系统获得新USF和分组数据业务信道分配。
基站子系统可以通过在快速分组轮询信道上发送这些请求，来请求移动用户站来发送象测量报告那样的信息。移动用户站可以分别在步骤910、914，在所分配的分组数据业务信道或所分配的F-PDACH上将响应发回到基站子系统。
复制Aloha(阿罗哈)随机接入协议
图11显示了会话中程序的一般接入和确认周期。上行链路F-PRACH控制信道上的每个快速上行链路接入请求都占用一个TDMA时隙。与给定逻辑帧中的每个F-PRACH控制信道配对的下行链路F-PAGCH分配信道在下一个下行链路逻辑帧中被复用。因此，完整的接入和分配周期占用两个逻辑帧或40毫秒持续时间。如果在第一接入信道请求中竞争成功，则完成会话中接入程序所引起的最小延迟为40毫秒。每个竞争不成功的周期都使该延迟增加40毫秒。从而，对于非常快速的接入，尤其是对于具有更严格低延迟要求的业务类，希望较高竞争成功概率。为了提高F-PRACH控制信道随机接入的竞争成功概率，建议一种复制Aloha(阿罗哈)协议。该协议以以下方式操作：
1.每当移动用户站有准备启动会话中接入的分组信道请求消息时，移动用户站就从n个连续F-PRACH时隙中随机选择k个时隙，并在这k个时隙的每个时隙上发送相同的请求消息突发脉冲。在此，k/n是在先前描述的初始接入会话接入程序中基站子系统分配给移动用户站的业务类特定接入概率。
2.在发送该信道请求之后，移动用户站在与它用来发送信道请求的k个F-PRACH信道配对的F-PAGCH控制信道上，收听来自基站子系统的上行链路分配消息。
3.一旦正确地收到接入请求消息，基站子系统就忽略来自同一移动用户站的任何复制请求。基站子系统在与正确收到接入请求消息的第一个F-PRACH控制信道配对的F-PAGCH上，将上行链路分配消息发送给移动用户站。
4.如果来自移动用户站的k个请求消息发送没有一个被成功收到(即，移动用户站在预期F-PAGCH时隙中没有收到任何分配消息)，则再次重复步骤1。在接入尝试被异常中止之前，步骤1被允许重复仅仅最多K次。
可以选择接入概率参数(k，n)，以满足不同QoS业务类的接入延迟要求。这些参数的一种可能选择可以是：
1.会话类    (k，n)＝(2，8)
2.流类      (k，n)＝(1，8)
3.交互类    (k，n)＝(1，16)
即，会话业务类会话中接入尝试随机选择接下来的两个逻辑帧内的2个接入突发脉冲，而交互业务类会话中接入尝试随机选择接下来的4个逻辑帧内的1个接入突发脉冲。图12显示了复制Aloha(阿罗哈)接入和分配周期，其中移动用户站1使用接入概率参数(2，4)，并且移动用户站2使用接入概率参数(1，4)。
接入延迟性能分析
复制Aloha(阿罗哈)被设计用于获得优于标准Aloha(阿罗哈)随机接入竞争解决协议的接入延迟。当然，通过发送请求消息的多个拷贝，可提高在没有任何无线传输错误的情况下的竞争成功概率。此外，应该注意，敌对移动无线传输环境可能造成较大的传输错误率，由此需要重发由这些错误造成的不正确收到的信道请求消息。复制Aloha(阿罗哈)也具有减轻这些效应的能力。我们的数学分析显示，k＝2复制Aloha(阿罗哈)协议的平均接入延迟性能比标准Aloha(阿罗哈)协议的相应平均延迟低20％至40％。该分析也暗示，在复制Aloha(阿罗哈)中使用多于k＝2个发送的拷贝不产生重大附加性能增益。这是因为，较大数量的发送拷贝增加了竞争业务量，由此抵消了通过多余发送获得的优点。因此，似乎是，在质量分组无线业务中应该采用k＝2复制Aloha(阿罗哈)随机接入，来提供更严格的低QoS等待时间业务。
总结
质量分组无线业务增强慢速GPRS媒体接入程序，以包括快速会话中接入能力。对于质量分组无线业务中的所有业务，只有当它们有有效数据要发送时、才被分配上行链路无线信道资源，并且一组新的公共控制信道被设计用来提供这些会话中网络接入能力。这些信道支持和GPRS公共控制信道(如PRACH、PAGCH)类似的接入和控制功能，除了它们仅用于质量分组无线业务中、以便实施会话中接入。

Claims (26)

1.一种用于向移动用户站提供低延迟网络接入的方法，所述移动用户站在提供分组交换数据通信的蜂窝通信网络中操作，所述方法包括：
响应从移动用户站收到的服务请求，来分配无线信道，以便为所述移动用户站服务；以及
响应从移动用户站收到的指示要与所述移动用户站交换的有效数据的服务请求，来将所述分配的无线信道上的无线信道资源分配给所述移动用户站。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分配的无线信道具有上行链路信道和下行链路信道，所述分配无线信道资源的步骤包括：
响应在所述移动用户站中执行的通信会话进入不活动状态，来释放所述上行链路信道。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述释放无线信道资源的步骤包括：
释放所分配的上行链路信道上行链路状态标志和分组数据业务信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述释放无线信道资源的步骤进一步包括：
维持所述移动用户站上行链路临时流标识符。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述分配无线信道资源的步骤进一步包括：
响应由于有数据要发送而使所述通信会话再次变为活动状态，来将所述分配的无线信道上的无线信道资源重新分配给所述移动用户站。
6.根据权利要求5所述的方法，其中：
所述分配无线信道的步骤包括：
实施一种支持所述移动用户站和所述蜂窝通信网络中的基站子系统之间的分组数据物理信道上的逻辑链路控制分组数据单元的单向传送的虚拟连接，
维持指示所述虚拟连接的活动状态的临时流标识符；以及
所述分配无线信道资源的步骤进一步包括：
维持指示在所述通信会话中执行的特定数据传送的身份的至少一个上行链路状态标志。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述移动用户站通过把所述临时流标识符包括在它的会话中信道请求消息中，来发送指示它的身份以及所参考的特定虚拟连接的数据，所述分配无线信道资源的步骤使所述基站子系统能够分配上行链路资源，以便为所述虚拟连接服务。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分配的无线信道具有上行链路信道和下行链路信道，所述分配无线信道资源的步骤包括：
通过快速分组接入信道，在所述移动用户站和所述蜂窝通信网络之间发送消息；以及
通过快速分组控制信道，将接入允许消息发送给请求会话中网络接入的移动用户站，以及向移动用户站发送轮询消息。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述通过快速分组接入信道发送的步骤在单个数据帧的各个突发脉冲中发送所述消息。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述通过快速分组控制信道发送的步骤在单个数据帧的各个突发脉冲中发送所述消息。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述分配无线信道资源的步骤对多个数据业务信道上具有不同服务质量等待时间要求的多个数据流进行复用。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述通过快速分组控制信道发送的步骤将控制信道测量和定时测量发送给所述蜂窝通信网络，所述方法进一步包括：
执行以下信道管理功能的至少之一：根据信道质量状况来动态地分配业务时隙，以便通过动态带宽分配来提高通用分组无线业务网络吞吐量；对于采用一组不同多级调制方案的移动数据网络，根据信道质量状况来动态地改变峰值传输率；在通信会话的不活动期间发送定时信息。
13.根据权利要求8所述的系统，其中，所述分配无线信道资源的步骤发送每个消息的多个拷贝，以便减小由业务竞争和移动无线信道衰减降级两者造成的平均延迟。
14.一种用于向可移动用户站提供低延迟网络接入的系统，所述移动用户站在提供分组交换数据通信的蜂窝通信网络中操作，所述系统包括：
信道分配装置，用于响应从移动用户站收到的服务请求，来分配无线信道，以便为所述移动用户站服务；以及
快速分组信道分配装置，用于响应从移动用户站收到的指示要与所述移动用户站交换的有效数据的服务请求，来将所述分配的无线信道上的无线信道资源分配给所述移动用户站。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述分配的无线信道具有上行链路信道和下行链路信道，所述快速分组信道分配装置包括：
信道释放装置，用于响应在所述移动用户站中执行的通信会话进入不活动状态，来释放所述上行链路信道。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述信道释放装置包括：
用于释放所分配的上行链路信道上行链路状态标志和分组数据业务信道的装置。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述信道释放装置进一步包括：
用于维持所述移动用户站上行链路临时流标识符的装置。
18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述快速分组信道分配装置进一步包括：
信道重新分配装置，用于响应由于有数据要发送而使所述通信会话再次变为活动状态，来将所述分配的无线信道上的无线信道资源分配给所述移动用户站。
19.根据权利要求18所述的系统，其中：
所述信道分配装置包括：
临时流标识符装置，用于实施一种支持所述移动用户站和所述蜂窝通信网络中的基站子系统之间的分组数据物理信道上的逻辑链路控制分组数据单元的单向传送的虚拟连接，
数据流管理装置，用于维持指示所述虚拟连接的活动状态的临时流标识符；以及
所述快速分组接入信道装置进一步包括：
用于维持指示在所述通信会话中执行的特定数据传送的身份的至少一个上行链路状态标志的装置。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述移动用户站通过把所述临时流标识符包括在它的会话中信道请求消息中，来把指示它的身份以及所参考的特定虚拟连接的数据发送给所述快速分组信道分配装置，所述快速分组接入信道分配装置使所述基站子系统能够分配上行链路资源，以便为所述虚拟连接服务。
21.根据权利要求14所述的系统，其中，所述分配的无线信道具有上行链路信道和下行链路信道，所述快速分组信道分配装置包括：
快速分组接入信道装置，用于在所述移动用户站和所述蜂窝通信网络之间发送消息；以及
快速分组控制信道装置，用于将接入允许消息发送给请求会话中网络接入的移动用户站，以及向移动用户站发送轮询消息。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述快速分组接入信道装置在单个数据帧的各个突发脉冲中发送所述消息。
23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述快速分组控制信道装置在单个数据帧的各个突发脉冲中发送所述消息。
24.根据权利要求21所述的系统，其中，所述快速分组信道分配装置对多个数据业务信道上具有不同服务质量等待时间要求的多个数据流进行复用。
25.根据权利要求21所述的系统，其中，所述快速分组控制信道装置将控制信道测量和定时测量发送给所述蜂窝通信网络，以使所述蜂窝通信网络能够进一步包括：
用于执行以下信道管理功能的至少之一的装置：根据信道质量状况来动态地分配业务时隙，以便通过动态带宽分配来提高通用分组无线业务网络吞吐量；对于采用一组不同多级调制方案的移动数据网络，根据信道质量状况来动态地改变峰值传输率；发送定时信息。
26.根据权利要求21所述的系统，其中，所述快速分组信道分配装置发送每个消息的多个拷贝，以便减小由业务竞争和移动无线信道衰减降级两者造成的平均延迟。
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