CN1799274A - 分组数据传输中的动态资源分配 - Google Patents

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Abstract

提供了用于控制在TDMA无线网络中的分组数据发送的方法，用于在通信信道分配中的附加选择。重新分配了测量和恢复周期，以避免在操作条件下的冲突。GPRS系统的重新分配可以简化为一个简单的公式。

Description

分组数据传输中的动态资源分配
技术领域
本发明涉及多址(multiple access)通信系统，尤其涉及时分多址系统中的动态资源分配。
背景技术
在诸如GSM的多址无线系统中，若干个可移动台与网络进行通信。用于由移动台使用的物理通信信道的分配是固定的。可以在1992出版、M.Mouly和M.B.Pautet所著、ISBN参考号为2-9507190-0-7的GSM System forMobile Communications(用于移动通信的GSM系统)中找到GSM系统的描述。
随着经由时分多址(TDMA)系统的分组数据通信的出现，在资源分配、尤其是在物理通信信道的使用方面，需要更多的灵活性。对于通用分组无线电系统中的分组数据传输，若干个分组数据信道(PDCH)提供了物理通信链接。依据4.615毫秒持续时间的帧进行时分，而且每个帧具有八个连续的0.577毫秒时隙。可以在(GSM 03.64V 8.5版本1999)中找到GPRS系统的描述。时隙可以用于上行链路或者下行链路通信。上行链路通信是来自移动台的传输，用于由该移动台所附的网络接收。由移动台对来自网络的传输的接收被称作下行链路。
为了最有效地利用可用的带宽，可以响应于在信道状态、通信量负载服务质量和预订类别方面的改变，分配对信道的存取。由于连续改变的信道状态和通信量负载，所以可使用可用信道的动态分配的方法。
可以因此改变移动台下行链路接收或者上行链路发送的时间量以及分配的时隙。通常以RXTY的形式描述分配用于接收和发送的时隙次序，即所谓的多时隙(multislot)模式。所分配的接收(R)时隙为数字X，且所分配的发送时隙(T)为数字Y。
为GPRS的操作定义了多个多时隙类别，1到29，并且为每个类别指定最大的上行链路(Tx)和下行链路(Rx)时隙分配。在下面的表1中示出了用于多时隙类别12的规范。
在GPRS系统中，借助于在下行链路上发送到每个通信移动台(MS)的上行链路状态标志(USF)控制对共用信道的访问。在GPRS中定义了两种分配方法，其不同之处在于，关于在收到USF时哪个上行链路时隙可用的协定。本发明涉及一种特定的分配方法，其中分配了与PDCH相等的数量“N”用于由MS潜在使用，其中“PDCH”使用在1-1的基础上彼此对应的一对上行链路和下行链路时隙。在USF中指出了可用于由共享上行链路信道的特定移动台实际使用的上行链路时隙。USF是能够采用8个值V0-V7的数据项，并且允许在高达8个的移动台当中分配上行链路资源，其中每个移动台把这8个值中的一个辨识为“有效”，即向那个移动台给予资源的专门使用。在扩展动态分配方法的情况下，例如，在当前帧的时隙2中对有效USF的接收将指示在下一个TDMA帧或者帧组中、用于发送时隙2...N的发射的实际可用性，其中N是所分配的PDCH的数量。通常对于在接收机时隙n处接收的有效USF，在下一个发送帧中，在发送时隙n，n+1及以下到所分配的时隙数量(N)处出现传输。对于当前定义的扩展动态分配方法，这些分配的时隙总是连续的。
移动台不能立即从接收状态切换到传输状态或者反之亦然，而且分配给这些重新配置的时间被称为换向(turnaround)时间。如当前所定义的那样，换向时间取决于可移动台的类别。在诸如用于示例实施例之类的类别12的移动台的情况下，分配了一个时隙的换向时间。还有必要使移动台当处于分组传送模式中时，执行相邻小区测量。移动台不得不连续地监控由BA(GPRS)列表指示的所有广播控制信道(BCCH)载波，以及服务小区的BCCH载波。在至少一个BCCH载波上，在每个TDMA帧中获取接收信号电平测量样本(GSM05.0810.1.1.2)。
在从接收到传输的重新配置之前或者从传输到接收的重新配置之前采取这些相邻小区测量。分配给用于多时隙类别12的这些测量和重新配置中的每一个的时隙数量是二。
从分配用于换向和测量目的的特定时隙的要求中，出现了某些限制，而且失去了潜在的动态信道分配。这些限制减少了用于上行链路传输的时隙的可用性；减少了数据流并且减少了对状态改变进行响应的灵活性。
可以期待对现有规定的操作条件的完整技术评价和大规模改变可以减轻与动态分配相关联的问题。虽然这是可能的，但是由这样的大规模地改变所引起的相当大的困难将通常是不受欢迎的，而且技术问题的这种解决方法是不太可能的。
因此需要提供解决影响动态信道分配问题的解决方案，其对现行的现有技术方法的影响最小。
发明内容
这个发明的目的是减少影响动态信道分配的限制，其对现有规定的影响最小。
依据本发明，提供了如所附权利要求所述、用于控制分组数据传输的方法。
附图说明
图1说明了GPRS TDMA帧结构，其示出用于上行链路和下行链路时隙的编号规定；
图2说明了3个时隙的分配以及从R3T0到R3T2的状态迁移；
图3到6示出了分别用于R2T0、R2T1和R2T2的处于稳定状态的2个PDCH扩展动态分配，其具有相关联的测量和换向间隔，；
图6为用于2个PDCH扩展动态分配的状态迁移图；
图7到11示出了图6中的状态迁移；
图12到15示出了处于稳定状态的3PDCH扩展动态分配；
图16为用于3PDCH扩展动态分配的状态迁移图；
图17到25示出图16中的状态迁移；
图26到30示出现有技术中、稳定状态4时隙扩展动态分配；
图31到35示出依据本发明的稳定状态4时隙扩展动态分配；
图36是用于依据本发明的4时隙扩展动态分配的状态迁移图；以及
图37到50示出图36的状态迁移。
具体实施方式
在这个实施例中，本发明应用于GPRS无线网络，该网络依据可应用于多时隙类别12的标准进行操作。
在图1中，说明了GPRS TDMA帧结构，并且示出用于上行链路和下行链路时隙的编号规定。应当注意到，虽然没有在这个图示说明中示出，但是实际上由于定时提前(timing advance)，相对于Rx，Tx可以在前。因此实际上由于定时提前，在帧的第一Rx和第一Tx之间的时间量可以从所示出的3个时隙的值中减少时隙的一部分。用分别标识的接收机(Rx)和发射机(Tx)时隙说明两个连续的TDMA帧。在第一帧内的时隙位置显示为数字1到8，发送和接收时隙偏移三个时隙范围。这是依据TDMA中的第一发送帧延后第一接收帧3个偏移的协定(因此普通的单个时隙GSM可以被认为是其中仅仅使用1个时隙的发送与接收的特定情况)。
剩余的图(除状态迁移图之外)符合图1的说明，但是为了更加清晰已经除去了时隙编号。带有阴影的时隙是为特定状态分配的那些，而且标有箭头的插入，例如图4中的数字41和42，表示可用的测量和换向间隔以及为这些间隔分配的时隙数量。被混编(hashed)的时隙，例如图4中的数字43，表示有效USF的接收。如上所述，由于允许测量和换向时隙的需要而施加了约束条件，而且在05.02附录B中用于这些的规定限制了如表1所示、用于多时隙类别12的示例的动态分配。
表1
  多时隙类别   最大时隙数量   最小时隙数量
  Rx   Tx   总数   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和准备好发送所需要的时间。
Ttb是MS准备好发送所需要的时间。
Tra是MS执行相邻小区信号电平测量和准备好接收所需要的时间。
Trb是MS准备好接收所需要的时间。
应当注意，实际上由于定时提前，时间Tta和Ttb可能减少一个时隙的一部分。
用于扩展动态分配的测量周期被指定(05.02 6.4.2.2)为Tra。就是说，就在第一接收时隙之前、且不在发送时隙之前，进行所有相邻的测量。
如果分配了m个时隙用于接收以及分配n个时隙用于发送，则一定有Min(m，n)个接收和发送时隙具有相同的时隙号。
参见图2，示出了注记为R3T0→R3T2的3个时隙分配的示例，其不具有最初分配的上行链路时隙。在Rx时隙2上接收的有效USF允许在下一个上行链路帧上的2个TX时隙。注解→指示状态的变化。
图3到5示出了依据该注解的、用于2个PDCH的稳定状态扩展动态分配，并且标记了测量和换向间隔。图6是用于2个PDCH扩展动态分配的状态迁移图，并且示出了全部允许的状态。
图7到11示出了用于图6中的迁移的时隙位置以及可应用的测量和换向间隔。
图12到15示出了稳定状态的3个PDCH扩展动态分配。图16示出了用于3个PDCH的状态迁移，而且在图17到25中示出了相应的时隙位置和测量及换向间隔。对于所有的图示可以看出，从测量和换向间隔的应用中不会产生对时隙分配的阻碍。
然而，对于4个时隙扩展动态分配，出现了冲突，并且规定条件不允许超过图26中示出的稳定状态R4T0情况的实现。这是因为由于总是使用Tx时隙4，使得在Rx时隙1之前仅仅留下一个时隙换向时间，所以不能应用用于相邻小区测量的约束Tra＝2。图26到30示出了依据现有技术允许和禁止的4个时隙扩展动态分配的示例。这些表示稳定状态以及四个接收时隙，且不允许图26中的发送时隙R4T0状态。这些被禁止的分配由在图27中的R4T1、图28中的R3T2、图29中的R2T3以及图30中的R1T4的图示说明中的“禁止进入”标志(例如图30中的数字301)所覆盖。可以看出，因为被允许用于测量和准备Tra(测量然后准备发送所需要的时间)的一个时隙的限制，而出现这些禁止。
依据本发明，当否则上行链路资源由所规定的分配约束时，重新分配测量和恢复周期，以增加上行链路资源的可用性。
如图32到35所示，依据本发明的方法的应用使如图27到30的先前禁止的分配被容许。如果分配了N个时隙，而且N+Tra+3＜＝8(一帧中的时隙数量)，则Tra用作测量间隔，否则如果N+Tra+3＞8.........(XX)，
则Tta用作测量间隔；
其中
＜＝小于或等于
＞大于
Tta是进行测量然后准备发送所需要的时间。
图32示出了将这种方法应用于稳定状态R4T1。
利用所分配的PDCH的数量N＝4，测量和准备间隔Tra＝2，N+Tra+3＞8(4+2+3＝9)，因此Tta用作测量间隔。如图32所示，通过这种方法的应用，因此消除了图27所示的对操作的阻碍。
这个过程在移动台中实现，当移动台使用这种扩展动态分配方法，并且接收了PDCH计数“N”的分配时，就必须执行上述比较，以便正确地对无线电链路测量过程进行计时。
由网络设备执行的过程是，当分配PDCH的数量“N”时，它识别出，当N满足上述条件(XX)时，它必须考虑移动台使用Tta执行测量的能力，而且假若：N+Trb+3＜＝8，则就能够分配这样数量的PDCH。
这种方法可以成功地应用于图33、34和35所示的剩余稳定状态。此外，这种方法对于图6的状态迁移图中所示的所有4个时隙状态迁移都有效。图37到50中给出了4个时隙状态迁移的图示。

Claims (12)

1、一种用于在分组数据传输中重新分配动态资源分配中的测量周期的方法，该方法在第一接收时隙之前的第一周期期间执行相邻小区的信号电平测量，
其中，在当把测量周期分配到第一周期时、上行链路资源将经受限制的情况下，将测量周期从第一时间重新分配到第一发送时隙之前的第二周期。
2、如权利要求1所示的方法，其中在第一周期期间执行用于接收的准备，在第二周期期间执行用于发送的准备。
3、如权利要求1所示的方法，其中，上行链路资源将经受限制的情况被定义为第一周期大于在发送时隙的终点位置和下一个接收时隙之间的周期的情况，其中发送时隙的终点位置由包括在下行链路信道中的USF所分配。
4、如权利要求2所述的方法，其中，在一个帧包含八个时隙、发送和接收时隙偏移是三个时隙、测量周期是一个时隙、准备接收所需要的时间是一个时隙、以及准备发送所需要的时间是一个时隙的系统中，上行链路资源将要经受限制的情况被定义为由包括在下行链路信道中的USF将发送时隙分配到第四发送时隙位置的情况。
5、一种在无线通信系统中使用、用于在分组数据传输中执行动态资源分配的移动台设备，该设备在第一接收时隙之前的第一周期期间执行相邻小区信号电平测量，
其中，在当将测量周期分配到第一周期时、上行链路资源将经受限制的情况下，将测量周期从第一时间重新分配到第一发送时隙之前的第二周期。
6、如权利要求5所述的设备，其中，在第一周期期间执行用于接收的准备，在第二周期期间执行用于发送的准备。
7、如权利要求5所述的设备，其中，上行链路资源将经受限制的情况被定义为第一周期大于在发送时隙的终点位置和下一个接收时隙之间的周期的情况，其中发送时隙的终点位置由包括在下行链路信道中的USF所分配。
8、如权利要求6所述的设备，其中，在一个帧包含八个时隙、发送和接收时隙偏移是三个时隙、测量周期是一个时隙、准备接收所需要的时间是一个时隙、以及准备发送所需要的时间是一个时隙的系统中，上行链路资源将要经受限制的情况被定义为由包括在下行链路信道中的USF将发送时隙分配到第四发送时隙位置的情况。
9、一种无线通信系统，用于在基站设备和移动台设备之间提供的上行链路信道和下行链路信道之间执行分组数据传输中的动态资源分配，
其中，在当将测量周期分配到第一周期时、上行链路资源将经受限制的情况下，移动台设备将相邻小区信号电平测量周期从第一接收时隙之前的第一周期重新分配到第一发送时隙之前的第二周期。
10、如权利要求9所述的系统，其中，在第一周期期间执行用于接收的准备，在第二周期期间执行用于发送的准备。
11、如权利要求9所述的系统，其中，上行链路资源将经受限制的情况被定义为第一周期大于在发送时隙的终点位置和下一个接收时隙之间的周期的情况，其中发送时隙的终点位置由包括在下行链路信道中的USF分配。
12、如权利要求10所述的系统，其中，在一个帧包含八个时隙、发送和接收时隙偏移是三个时隙、测量周期是一个时隙、准备接收所需要的时间是一个时隙、以及准备发送所需要的时间是一个时隙的系统中，上行链路资源将要经受限制的情况被定义为由包括在下行链路信道中的USF将发送时隙分配到第四发送时隙位置的情况。
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