CN1997225A - 移动通信系统中电路域信令的传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动通信系统中电路域信令的传输方法，适用于双传输模式(DTM)的移动通信系统，该方法在移动台和网络侧之间，当处于分组传输状态时，利用分组资源传输所需传输的电路域信令。本发明可以实现在分组传输状态下传输电路域(CS)信令时，避免建立CS信令信道造成的资源浪费，同时避免中止分组(PS)业务，提高服务质量。
Description
技术领域
本发明涉及移动通讯技术，尤其涉及移动台处于分组传输时的移动通信系统中电路域信令的传输方法。
背景技术
目前移动通讯系统中可以实现同时提供分组交换(PS)和电路交换(CS)业务，这种机制称为双传输模式(DTM，Dual transfer mode。例如在全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile communications)中，操作模式为Class A的移动台(MS)，能够同时附着在CS域和PS域，在同一时刻能够同时进行CS业务和PS业务的操作。根据相应业务的服务质量(QoS)的要求，MS用户能够同时进行两种业务，包括呼叫/会话的产生和/或接收。在GSM/EDGE接入网(GERAN，GSM EDGE Radio Access Network)中，可以使用DTM的功能来实现Class A操作模式。DTM特性是Class A特性的一个简化子集。
在移动通信系统中，在某些场景下，当移动台和网络侧之间处于分组传输状态的同时，需要传输CS信令，例如GSM信令。
现有技术中，如果在PS传输状态下需要传输GSM信令，则必须首先建立信令信道，利用所建立的信令信道传输GSM信令。
以下用几个具体场景说明现有技术的技术方案：
图1为现有PS传输模式下寻呼场景的CS建立流程图。参见图1，其中的网络侧主要包括基站子系统(BSS)、通用分组无线业务(GPRS)服务节点(SGSN)、以及移动交换中心(MSC)。在MS与网络侧进行PS会话时，如果MS在分组随路控制信道(PACCH)信道上收到分组寻呼请求(PacketPaging Request)消息后，则需要建立CS信令信道以传输和寻呼相关的GSM信令。这种场景下，MS会中止PS会话，发送信道请求(Channel Request)消息，发起建立信令专有模式(Dedicated mode)连接的流程，即建立CS信令信道，用于传输所述与寻呼相关的GSM信令，例如寻呼响应PagingResponse(只用于被叫，即MT)或CM业务请求CM Service Request(主叫，即MO)或者类标改变(Classmark Change)。
图2为现有PS传输模式下位置区更新场景的CS建立流程图。参见图2，
当MS处于分组传输状态时，如果跨过位置区(LA，Location Area)边界，MS需要进行位置区更新。此时MS需要先中止PS会话，释放PS资源，并发送信道请求(Channel Request)消息，在公共控制信道 (CCCH)上申请主专用控制信道(main DCCH)，所述CCCH信道包括随机接入信道(RACH)和接入许可信道(AGCH)信道，MS通过RACH信道发送信道请求消息，BSS通过AGCH信道返回立即指派(Immediate Assignment)消息，以指派主专用控制信道，该主专用控制信道为CS信令信道；然后在该主专用控制信道上发送位置更新请求(Location Updating Request)进行位置区更新；更新完成后释放主专用控制信道，再重建释放掉的PS资源，即重建临时块流(TBF，Temporary Block Flow)，并继续PS会话。
图1和图2所示的场景需要在建立CS信令信道时中止PS会话，释放PS资源，如果MS和网络侧同时支持增强型CS建立，就可以在不释放PS资源的情况下，建立CS信令信道。
图3为MS和网络侧同时支持增强型CS建立时的CS信令信道的建立流程图。参见图3，当手机处于分组传输状态，如果需要传输GSM信令，例如收到寻呼请求或发起位置区更新时，则MS利用分组资源建立业务信道(TCH)，利用TCH作为传输CS信令的信道。具体的，MS利用分组资源临时块流(TBF)中的PACCH信道发送分组电路交换请求(Packet CS request)消息请求建立TCH；BSS以分组电路交换命令(Packet CS command)消息应答，该消息中封装了(RR)DTM指派命令(Assignment command)消息或者立即指派(Immediate assignment)消息，分别为MS同时分配PS资源和CS信令信道资源或只为MS分配CS信令信道资源，建立用于传输CS信令的TCH，建立电路域专有模式；这样，MS就可以在建立的CS信令信道上发送GSM信令，例如寻呼响应、CM业务请求、类标改变、位置更新请求及确认等信令。
上述现有技术的缺点为：
在存在PS业务的时候，如果需要在MS和网络侧之间传输GSM信令，需要建立CS的专有信令信道；如果MS或网络不支持增强CS建立的功能，则PS业务会中断；如果MS和网络都支持增强CS建立的功能，则网络可能会给MS分配TCH加分组数据业务信道(PDTCH)信道组合，其中TCH用来传输GSM信令，PDTCH用于传输用户数据，此时造成TCH资源的浪费；另外，如果申请不到TCH，则还可能造成PS业务中断。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动通信系统中电路域信令的传输方法的方法，实现在分组传输状态下传输CS信令时，避免建立CS信令信道造成的资源浪费，同时避免中止PS业务，提高服务质量。
为了实现上述发明目的，本发明的主要技术方案为：
一种移动通信系统中电路域信令的传输方法，适用于双传输模式DTM的移动通信系统，在移动台和网络侧之间，当处于分组传输状态时，利用分组资源传输所需传输的电路域信令。
优选地，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：
利用分组控制块将所述电路域信令封装到分组消息中，并通过现存的临时块流TBF上的PACCH信道传输所述分组消息到对端，对端再从该分组消息中解封装出所述电路域信令。
优选地，所述分组消息为专门承载所述电路域信令的分组消息。
优选地，所述分组消息为承载特定信息的分组消息，其中封装所述电路域信令。
优选地，所述承载特定信息的分组消息为：分组电路交换命令消息。
优选地，在所述分组控制块的头部标识出所封装的分组消息中包括电路域信令，通讯对端可以通过该标识获知收到的分组消息中是否携带电路域信令。
优选地，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：
利用TBF传输所述电路域信令，对端收到该TBF上传输的数据块后，从中解析出所述电路域信令。
优选地，所述TBF专门用来传输所述电路域信令，该TBF在申请和指派时使用特定的分组流标志PFI来标记。
优选地，所述的分组流标志PFI为一个特定值，表示分组域传输电路域信令。
优选地，在所述TBF的无线数据块中进行标识或在其中所传的数据中进行标识，对端通过该标识获知TBF中传输的数据是否为所述电路域信令。
优选地，所述用于传输所述电路域信令的TBF为新建的TBF或现存的TBF。
优选地，所述TBF分为上行TBF和下行TBF，创建方式为：
移动台通过发送请求消息到网络侧的基站子系统BSS申请上行TBF，BSS在收到请求后，分配分组资源，并通过分组上行指派消息告知MS所建立的上行TBF；通过分组下行指派消息分配下行TBF。
优选地，所述电路域信令为全球移动通信系统中移动台和移动交换中心的层三信令。
优选地，所述电路域信令为移动台和网络侧之间用于位置更新操作的信令。
由于本发明在移动台和网络侧之间处于分组传输状态时，利用分组资源传输所需传输的CS信令(尤其是GSM中除RR控制消息外的层3信令)，而不是建立专有的CS信令信道，因此可以避免建立CS信令信道的操作，减少了建立CS信令信道可能造成的TCH资源浪费，同时避免中止PS业务，提高服务质量。
附图说明
图1为现有PS传输模式下寻呼场景的CS建立流程图；
图2为现有PS传输模式下位置区更新场景的CS建立流程图；
图3为MS和网络侧同时支持增强型CS建立时的CS信令信道的建立流程图；
图4为本发明第一实施例所述PS传输模式下寻呼场景的CS信令传输流程图；
图5为本发明第一实施例所述PS传输模式下位置区更新场景的CS信令传输流程图；
图6为本发明第二实施例所述PS传输模式下位置区更新场景的CS信令传输流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步详细说明。
本发明的核心技术方案为：一种移动通信系统中电路域信令的传输方法，适用于DTM的移动通信系统，在移动台和网络侧之间，当处于分组传输状态时，利用分组资源传输所需传输的电路域信令。
下面以GSM系统为例对本发明进行说明，在GSM系统中，所述的CS信令为GSM的层三(L3)信令，由于GSM层三信令中的无线资源(RR)控制消息在现有的PS域中可以传输，因此本发明所述需传输的CS信令主要是除RR控制消息外的GSM L3信令，即移动台和移动交换中心之间的层三信令，当然利用本发明的方法同样可以传输RR控制消息。
作为本发明的第一个实施例，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：利用分组控制块将所述电路域信令封装到分组消息中，并通过PACCH信道传输所述分组消息到对端，对端再从该分组消息中解封装出所述电路域信令。
下面分别以寻呼场景和位置区更新场景为例说明本发明的第一实施例。
图4为本发明第一实施例所述PS传输模式下寻呼场景的CS信令传输流程图。参见图4，该流程包括：
步骤401、MSC向BSS发送寻呼(Paging)消息，该消息中包含MS的国际移动用户标识(IMSI)。
步骤402、BSS根据IMSI查找到MS，如果发现MS正处于分组传输状态，则在现有分组资源TBF的PACCH上向该手机发送分组寻呼请求(PacketPaging Request)消息。
步骤403、处于分组传输状态的MS在收到分组寻呼请求消息后，需要向BSS发送寻呼响应(Paging Response)消息，该寻呼响应消息为GSM L3信令；此时本发明利用分组控制块(Ctrl Block)将所述寻呼响应封装到一个分组消息中并在PACCH上发送该分组消息到BSS。所述分组控制块具体可以为无线链路控制/媒体接入控制的控制块(RLC/MAC Ctrl Block)；所述分组消息为一新增的分组消息，即分组上行GSM信令传输消息(PUGSTM，Packet Uplink GSM Signalling Transparent Message)，用来传输上行GSM信令；
利用RLC/MAC Ctrl Block可以封装GSM L3信令，例如寻呼响应(Paging Response)信令、类标改变(Classmark Change)信令、DTM指派命令(DTM assignment command)信令、立即指派(immediate assignment)信令或立即指派响应(immediate assignment reject)信令、位置区更新请求(LA Update Request)、或位置区更新确认(LA Update Accept)信令等等。并在RLC/MAC Ctrl Block的头部标识出所封装的分组消息中包括GSM L3信令。通讯对端可以通过该标识获知收到的分组消息中是否携带GSM L3信令。
新加消息PUGSTM的格式可以定义如下：
<Packet Uplink GSM Signalling Transparent Message>::＝
<PAGE_MODE:bit(2)>
{
<Global TFI:<Global TFI IE>>
{ <CONTAINER_LENGTH:bit(8)>
<CONTAINER_DATA:octet**>
<padding bits>
！<Non-distribution part error:bit(*)＝<no string>>}
！<Address information part error:bit(*)＝<no string>>}
！<Distribution part error:bit(*)＝<no string>>；
其中，PAGE_MODE表示寻呼模式；Global_TFI为全局的TFI标志符，用于表示该消息所属的TBF；CONTAINER_LENGTH表示可携带的GSML3信令的长度；CONTAINER_DATA表示具体的GSM L3信令内容，例如位置区更新请求消息。
步骤404～步骤405、BSS在收到MS的PUGSTM后，对该PUGSTM进行解封装，从中得到GSM L3信令，此处为寻呼响应，然后建立SCCP连接。
步骤406～步骤407、此外，MS还可能发起类标改变(ClassmarkChange)消息，由于这是一个GSM L3信令，所以与上述寻呼响应消息一样，在发送时需利用RLC/MAC Ctrl Block将所述类标改变消息封装到一个分组消息中并在PACCH上发送该分组消息到BSS；BSS收到解封装，得到其中的类标改变消息，并进行类标更新操作。
步骤408、当BSS收到MSC发送的指派请求(Assignment Request)消息后，需向MS发送DTM指派请求(DTM Assignment Request)消息，为MS指派无线资源；由于该DTM指派请求为GSM L3信令，因此利用RLC/MAC Ctrl Block将该DTM指派请求封装到分组消息中，此处的分组消息可以是一个新消息PUGSTM；也可以不必新加消息，而是将DTM指派请求(下行GSM L3信令)封装到分组电路交换命令(Packet CS command)的扩展区域，并利用PACCH发送分组电路交换命令到MS。
步骤409、MS收到所述分组电路交换命令，从其中的扩展区域解析出所述DTM指派请求，根据该指派请求进行操作，通过PACCH返回分组控制响应(Packet Control Ack)消息。
步骤410、MS建立语音专有信道，图中示例中此时PS和CS业务同时进行。
图5为本发明第一实施例所述PS传输模式下位置区更新场景的CS信令传输流程图。参见图5，该流程包括：
步骤501、移动台在DTM模式下发生了位置区改变，在PS域作路由区更新。
步骤502～步骤503、CS连接结束，释放CS域连接，此时PS域会话继续业务。
步骤504、处于分组传输状态的MS需发送GSM的L3信令位置区更新请求(Location Update Request)消息；发送时利用RLC/MAC Ctrl Block将所述位置区更新请求封装到一个分组消息PUGSTM中，并在PACCH上发送该PUGSTM到BSS。
步骤505～步骤506、BSS在收到MSC的PUGSTM，从中解封装出所述位置区更新请求，转发到MSC，进行后续的位置区更新操作。
步骤507，BSS需向MS返回位置区更新确认消息(LA Update Accept)，该消息为GSM L3信令，因此利用RLC/MAC Ctrl Block将所述位置区更新请求封装到一个分组消息中，该分组消息可以使用现有的分组下行控制消息即分组电路交换命令(Packet CS Command消息)，将GSM L3信令封装在该消息中，在PACCH上发送给MS。
作为本发明的第二个实施例，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：
创建新的TBF，利用该TBF上的PDTCH信道承载传输所述电路域信令，对端收到该TBF上传输的RLC数据块(RLC data block)后，从中解析出所述电路域信令。
以下用位置区更新场景为例对第二实施例的方案进行说明。
图6为本发明第二实施例所述PS传输模式下位置区更新场景的CS信令传输流程图。参见图6，
移动台在分组传输模式下发生了位置区改变，如切换到不同的位置区，需要在PS域作路由区更新。
此时不需要申请CS资源建立RR连接进入DTM模式，可以申请一个上行TBF进行GSM L3信令传输。具体过程如下：
步骤601～步骤602、MS请求建立上行TBF以发送GSM L3信令。具体的，通过在现存的上行TBF的PACCH信道上发送分组资源请求(PacketResource Request)消息到BSS申请特定分组流标志(PFI)的上行TBF，或者通过在现存的下行TBF的PACCH信道上发送分组下行响应(PacketDownlink Ack/Nack)消息到BSS申请特定PFI的上行TBF，该PFI为标记为GSM L3信令所使用的特定值，BSS在收到分组信道请求后，建立上行TBF，该TBF专门用于传输GSM L3信令，BSS在PACCH上下发分组上行指派(Packet Uplink Assignment)消息告知MS所分配的上行分组资源，即指派新分配的TBF。
步骤603～步骤604、MS利用新分配的上行TBF的PDTCH信道承载位置区更新请求并发送给BSS，具体的是：利用该TBF上传输的RLC数据块(RLC data block)承载所述位置区更新请求；BSS收到所述TBF上传输的RLC数据块后，从中解析出所述位置区更新请求，并完成到MSC的位置区更新。
步骤605～步骤606、BSS建立下行TBF(也可以在建立上行TBF的同时建立下行TBF)，通过EGPRS分组下行指派(Packet Downlink Assignment)消息分配一个下行TBF，利用该下行TBF上的PDTCH信道承载位置区更新确认消息并发送给MS，MS收到所述下行TBF的RLC数据块后，从中解析出所述位置区更新确认消息，结束位置区更新。
在第二实施例中，为了通过TBF进行GSM L3信令的传输，MS和BSS之间需要建立上行和/或下行TBF；为了能使MS和BSS能够获知在一个以上TBF中哪个TBF所传信息携带了GSM L3信令，需要对TBF中的无线数据块进行标识或在所传的数据中进行标识，MS和BSS可以通过该标识获知TBF中传输的数据是否为GSM L3信令。
在上述第二实施例中，所述新建的TBF可以专门用来传输所述GSM L3信令，该TBF在申请和指派时使用通讯双方约定的PFI来标记。
作为本发明的第三个实施例，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：
通过现存的TBF传输所述GSM L3信令，以实现位置区更新流程，本实施例中，在上下行上不需要建立新的TBF，通过现有TBF上的PDTCH数据块携带GSM L3信令，由MS和BSS预先约定特定标识例如PEI，对TBF中的无线数据块进行标识或在所传的数据中进行标识，MS和BSS可以通过该标识获知TBF中传输的数据是否为GSM L3信令，并进行解析得到GSML3信令，根据该信令内容进行对应的处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1、一种移动通信系统中电路域信令的传输方法，适用于双传输模式DTM的移动通信系统，其特征在于，在移动台和网络侧之间，当处于分组传输状态时，利用分组资源传输所需传输的电路域信令。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：
利用分组控制块将所述电路域信令封装到分组消息中，并通过现存的临时块流TBF上的PACCH信道传输所述分组消息到对端，对端再从该分组消息中解封装出所述电路域信令。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分组消息为专门承载所述电路域信令的分组消息。
4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分组消息为承载特定信息的分组消息，其中封装所述电路域信令。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述承载特定信息的分组消息为：分组电路交换命令消息。
6、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述分组控制块的头部标识出所封装的分组消息中包括电路域信令，通讯对端可以通过该标识获知收到的分组消息中是否携带电路域信令。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用分组资源传输所需传输的电路域信令具体为：
利用TBF传输所述电路域信令，对端收到该TBF上传输的数据块后，从中解析出所述电路域信令。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述TBF专门用来传输所述电路域信令，该TBF在申请和指派时使用特定的分组流标志PFI来标记。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的分组流标志PFI为一个特定值，表示分组域传输电路域信令。
10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述TBF的无线数据块中进行标识或在其中所传的数据中进行标识，对端通过该标识获知TBF中传输的数据是否为所述电路域信令。
11、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述用于传输所述电路域信令的TBF为新建的TBF或现存的TBF。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述TBF分为上行TBF和下行TBF，创建方式为：
移动台通过发送请求消息到网络侧的基站子系统BSS申请上行TBF，BSS在收到请求后，分配分组资源，并通过分组上行指派消息告知MS所建立的上行TBF；通过分组下行指派消息分配下行TBF。
13、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电路域信令为全球移动通信系统中移动台和移动交换中心的层三信令。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述电路域信令为移动台和网络侧之间用于位置更新操作的信令。
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