專利名稱：點對多點移動無線傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點對多點無線傳輸，并特別，雖非必須，適用于推薦給移動無線電通信的通用包無線服務(wù)(GPRS)無線電協(xié)議。
流行的數(shù)字蜂窩電話系統(tǒng)，例如GSM(全球移動通信系統(tǒng))的設(shè)計是著重話音通信。數(shù)據(jù)通常利用所謂的電路切換傳輸模式在空中接口上在一個移動站(MS)和一個基站子系統(tǒng)(BSS)之間傳輸，其中一個物理信道，即，在一個或多個頻率上的一系列均勻間隔的時隙在呼叫持續(xù)時間內(nèi)被保留。對于話音通信來說，要傳輸?shù)男畔⒘魇潜容^連貫的，電路切換傳輸模式從情理上是有效率的。然而，在數(shù)據(jù)呼叫期間，例如Internet訪問，數(shù)據(jù)流是“脈沖串式”的，在電路切換模式中長時間保留一個物理信道顯得是對一種空中接口的不經(jīng)濟利用。
對數(shù)字蜂窩電話系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)的需要增長迅速，一種新的基于GSM的服務(wù)，稱為通用包無線服務(wù)(GPRS)目前已由歐洲遠程通信標準研究所(ETSI)進行標準化并被規(guī)定在GSM 03.60的總欄目中。GPRS為數(shù)據(jù)傳輸提供動態(tài)分配的物理信道。這就是說，只有當有數(shù)據(jù)要傳輸時才分配一個物理信道給一個特定的MS至BSS通信線路。避免了沒有數(shù)據(jù)要傳輸時不必要的物理信道保留。
GPRS被指望與常規(guī)的GSM電路切換傳輸一同工作以便讓數(shù)據(jù)和話音通信有效地利用空中接口。因而GPRS利用為GSM規(guī)定的基本信道結(jié)構(gòu)。在GSM中，一個給定的頻段在時間域上被劃分成一個接一個的幀，稱為TDMA(時分多址)幀。TDMA幀的長度是4.615ms。每個TDMA幀被依次劃分為8個相繼的等持續(xù)時間的時隙。在常規(guī)的電路切換傳輸模式中，當一個呼叫被啟動時，通過在每個相繼的TDMA幀中保留一個給定的時隙(1至8)為該呼叫規(guī)定一個物理信道。在一個物理信道上一連4個相繼的時隙被稱為一個無線電塊，代表在一個物理信道上用于包交換數(shù)據(jù)的最短傳輸單位。物理信道同樣地被規(guī)定用于傳遞信號信息。隨著GPRS的引入，物理信道將被動態(tài)地分配給切換的電路傳輸模式或包交換傳輸模式。當對于切換電路傳輸模式的網(wǎng)絡(luò)需求比較高時，可為此模式保留大量的物理信道。否則，當對于GPRS傳輸?shù)男枨蟊容^高時，大量的物理信道可為此模式保留。另外，通過分配每個相繼的TDMA幀中兩個或多個時隙給一個單獨的MS可提供一個高速包交換傳輸信道。
用于GSM Phase 2+(GSM 04。65)的GPRS無線電接口可被設(shè)計成具有如

圖1所示的特定功能邏輯層的分層結(jié)構(gòu)，其中移動站(MS)和網(wǎng)絡(luò)具有通過MS/網(wǎng)絡(luò)接口Um通信的相同的層次。每層將從相鄰層接收到的數(shù)據(jù)格式化，接收數(shù)據(jù)從底層到頂層，傳輸數(shù)據(jù)從頂層到底層。
在頂層是許多包數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)。這些PDP中的某些是點對點協(xié)議(PTP)，適合于發(fā)送包數(shù)據(jù)從一個MS到另一個MS，或者從一個MS到一個固定的終端。PTP協(xié)議的例子是IP(Internet訪問協(xié)議)和X.25。所有的PDP利用一種公共子網(wǎng)絡(luò)從屬收斂協(xié)議(SNDCP)，正如其名字所啟示的，將不同的PDP變換(或‘收斂’)為一種適合于以一種透明方式作進一步處理的公共形式(由SNDCP單元組成)。這種結(jié)構(gòu)意味著將來新開發(fā)的PDP可很容易并入現(xiàn)有的GPRS結(jié)構(gòu)體系中。
SNDCP規(guī)定用戶數(shù)據(jù)的多路復用和分割、數(shù)據(jù)壓縮、TCP/TP頭壓縮，以及依據(jù)所要求的服務(wù)質(zhì)量的傳輸。SNDCP單元有大約1600個八位字節(jié)并包括一個地址區(qū)， 包含一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點標識符(NSAPI)，用于識別末端的連接，例如IP，X.25。每個MS可分配到一組與其它MS無關(guān)的NSAP。
在頂層也有其它的GPRS末端協(xié)議，例如SMS和信令(L3M)。每個SNDCP(或其它的GPRS末端協(xié)議)單元由在無線電接口上的一個邏輯鏈路控制(LLC)幀攜帶。LLC幀系統(tǒng)闡述在LLC層(GSM 04.64)中并包括有編號和臨時尋址區(qū)，可變長度信息區(qū)，和幀檢查序列的頭幀。更具體而言，尋址區(qū)包括一個服務(wù)訪問點標識符(SAPI)，用于識別在LLC接口網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)上的特定連接末端(及其有關(guān)的優(yōu)先權(quán)和服務(wù)質(zhì)量(QOS))。一個連接末端是SNDCP。其它的末端包括短消息服務(wù)(SMS)和管理層(L3M)。LLC層為這些不同的末端協(xié)議提供一個收斂協(xié)議。SAPI的分配是恒定的并且對所有的MS是公共的。
無線鏈路控制(RLC)層特別規(guī)定將邏輯鏈路控制層PDU(LLC-PDU)分割并重新組裝到RLC數(shù)據(jù)塊中的步驟，和重新傳輸未成功地發(fā)送的RLC塊的步驟。媒介訪問控制(MAC)層在物理鏈路層(見下面)之上工作并規(guī)定使多個MS能夠共享一個公共傳輸媒介的步驟。MAC的功能是在多個試圖同時發(fā)送的MS之間進行仲裁，并提供避免沖突、檢測和復原的步驟。
物理鏈路層(Phys.Link)提供MS和網(wǎng)絡(luò)之間的物理信道。物理射頻層(Phys.RF)特別規(guī)定載頻和GSM無線電信道結(jié)構(gòu)，GSM信道的調(diào)制，以及發(fā)射機/接收機特性。
對于GPRS傳輸，規(guī)定了三種不同的可變動的管理狀態(tài)IDLE，STANDBY，和READY。IDLE狀態(tài)的MS并不“依附”GPRS，所以網(wǎng)絡(luò)并不知道這個MS。然而，MS一直在收聽廣播控制消息，例如，確定網(wǎng)絡(luò)蜂窩選擇。STANDBY狀態(tài)的MS是依附GPRS的，并且它的位置(路由區(qū)域)由網(wǎng)絡(luò)跟蹤。然而，并沒有數(shù)據(jù)被傳送。當在發(fā)送數(shù)據(jù)并在其后一會兒時間內(nèi)，MS處于READY狀態(tài)。因此READY狀態(tài)的MS也被網(wǎng)絡(luò)跟蹤。正如當前提議的，有16個唯一的NSAPI碼可用于識別PDP。NSAPI碼是由網(wǎng)絡(luò)動態(tài)地分配的，所以MS必須或者處于STANDBY狀態(tài)或者處于READY狀態(tài)以便知道所分配的碼。正如當前提議的，IDLE狀態(tài)的MS不可能在任何PDP中接收傳輸信號。對于PDP，例如IP和X.25，這不可能出現(xiàn)問題，因為當這樣的傳輸發(fā)生時，MS將始終處于或者是STANDBY或者是READY狀態(tài)中。
除了PTP以外，有可能將來推出GSM時會規(guī)定其它的PDP并且特別是點對多點(PTM)的傳送，其中數(shù)據(jù)被傳送到一組MS(PTM-G，點對多點-組呼叫)或者傳送到一個區(qū)域中所有的移動站(PTM-M，點對多點-多投)。這樣一些PDP的使用包括操作者通報，廣告，和特定的信息傳送，例如足球賽結(jié)果，新聞等。就MS必須處于或者STANDBY或者READY狀態(tài)中接收傳輸信號來說，PTP-G是與PTP類似的。然而，由于需要(在GSM 03.60中規(guī)定)一個MS在所有狀態(tài)(包括IDLE狀態(tài))中接收PTM-M傳輸信號，這樣隨著PTM-M出現(xiàn)了一個至今尚未認識到的問題。因為當一個MS處于IDLE狀態(tài)時并沒有PDP的內(nèi)容起作用，并且由網(wǎng)絡(luò)分配的NSAPI碼是動態(tài)的，一個IDLE的MS不可能分配正確的NSAPI碼給PTM-M，因而不可能接收PTM-M。
雖然以上GPRS的討論一直涉及GSM，但應注意，GPRS具有更廣泛的可應用性。例如，通過只改變低級別的無線電協(xié)議，GPRS可適用于所提議的第三代標準UMTS(Universal Mobile TelecommunicationSystem)。
本發(fā)明的一個目的是克服以上提到的問題。尤其是，本發(fā)明的一個目的是使一個移動站在MS即使處于IDLE狀態(tài)時也能接收PTM-M。
依據(jù)本發(fā)明的第一方面，在此提供一種操作移動通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)支持在多種不同包數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)，包括點對多點-多投(PTM-M)協(xié)議下進行移動站(MS)和網(wǎng)絡(luò)之間的無線電數(shù)據(jù)傳輸，其中協(xié)議是由網(wǎng)絡(luò)和移動站之間傳送的協(xié)議標識符來識別，該方法包括恒定地分配一個唯一的協(xié)議標識符給PTM-M傳輸并動態(tài)地分配其它標識符給其它的包數(shù)據(jù)協(xié)議。
最好，數(shù)據(jù)按子網(wǎng)絡(luò)從屬收斂協(xié)議(SNDCP)格式化供傳輸。SNDCP將數(shù)據(jù)格式化為多種不同包數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)之一，用于通過系統(tǒng)傳輸，反過來用于接收數(shù)據(jù)也一樣。SNDCP將數(shù)據(jù)處理成SNDCP單元，其中每個包含對于SNDCP的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點標識符(NSAPI)，識別使用中的PDP-NSAPI可以提供所述的協(xié)議標識符。典型情況下，NSAPI具有0到15中的一個值，并且這些值中的一個被恒定地分配給PTM-M。
用于發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)可由SNDCP層以下的邏輯鏈路控制(LLC)層進行格式化。LLC格式化包括使用服務(wù)訪問點標識符(SAPI)來識別LLC層的網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)上的服務(wù)訪問點。SAPI可以提供所述的協(xié)議標識符。
本發(fā)明特別適用于如為GSM網(wǎng)絡(luò)所規(guī)定的GPRS。然而，也可用于其它系統(tǒng)如用于UMTS的GPRS。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面，在此提供用于實施以上的本發(fā)明第一方面的方法的設(shè)備。
依據(jù)本發(fā)明的第三方面，在此提供一種移動通信設(shè)備，被安排成支持以上的本發(fā)明第一方面的方法，該設(shè)備包括一個存貯器，在其中存貯被恒定地分配的PTM-M協(xié)議標識符，和信號處理裝置，用于確定何時來自網(wǎng)絡(luò)的傳輸包含所述的PTM-M協(xié)議標識符并用于順序地接收并處理所述的傳輸。
以上本發(fā)明的第三方面的實施方案包括移動蜂窩電話和組合的移動電話/個人數(shù)字助手設(shè)備。
為了更好地理解本發(fā)明并示出如何使其實施，將通過舉例的方法參考以下附圖來進行，其中圖1示出圖1網(wǎng)絡(luò)GPRS無線鏈路的協(xié)議層；圖2簡要地示出GSM/GPRS數(shù)字蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系；圖3更詳細地示出圖1協(xié)議的上部層；和圖4示出對圖3中所示結(jié)構(gòu)體系的修改。
圖2中示出支持GPRS的一種GSM蜂窩網(wǎng)的基本‘結(jié)構(gòu)’。在圖2中所用的術(shù)語是按常規(guī)定義在以下給出的清單中的。在本描述中使用的其它項也被定義了。
GPRS協(xié)議層的一般結(jié)構(gòu)體系已參考圖1在上面描述了。本發(fā)明主要涉及這種結(jié)構(gòu)體系的上面幾層，如RLC，LLC和層3實體分開表示在圖2中。所示的層3實體是信令，SMS，和包數(shù)據(jù)協(xié)議IP與X。25(兩種PTP)，PTM-G，和PTM-M。
LLC層將數(shù)據(jù)格式化為LLC幀，每個包含一個數(shù)據(jù)鏈路連接標識符(DLCI)，按次包含一個SAPI(其值為從0到15)。正如以上已經(jīng)描述過的那樣，SAPI識別LLC層的網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)上的服務(wù)訪問點。SAPI具有預先規(guī)定的，對于網(wǎng)絡(luò)和正在收聽的MS是已知的值，所以即使在IDLE狀態(tài)下LLC層也能正確地按規(guī)定路線傳送接收到的傳輸。例如考慮一次傳輸由一個MS接收到的情況。LLC層根據(jù)SAPI選擇正確的服務(wù)訪問點，即信令，SMS，或SNDCP。
在SAPI識別SNDCP的情況下，數(shù)據(jù)依據(jù)SNDCP進行處理。每個SNDCP數(shù)據(jù)單元依次包含一個NSAPI，識別被使用的特定的PDP，即IP，X.25，PTM-G，或PTM-M。NSAPI可具有從0到15的一個值，用四位二進制碼表示。與被恒定地分配的SAPI不同，對于IP，X.25，和PTM-G的NSAPI是由網(wǎng)絡(luò)動態(tài)地分配的。由信號消息通知MS此動態(tài)的分配。然而，它們只有處于或者STANDBY或者READY狀態(tài)中的MS才接收到。
一個NSAPI被恒定地分配給PTM-M PDP，這對于MS和網(wǎng)絡(luò)是已知的。因為隨著SAPI，此PTM-M NSAPI被預存在MS的存貯器中。在MS處于IDLE狀態(tài)的情況下，接收到的SNDCP單元被按規(guī)定路線從LLC層傳送到SNDCP，此單元的NSAPI被讀出以確定是否它與PTM-MNSAPI對應。如果是的，則SNDCP相應地處理此單元并采用此PTM-MPDP。如果NSAPI并不與PTM-M NSAPI對應，則不進行進一步的處理，因為所用的PDP不可能被識別。
圖4示出對示于圖3中的協(xié)議結(jié)構(gòu)的修改。這是依據(jù)未通過SNDCP層傳送的PTM-M傳輸。更確切地說，這些傳輸是直接從LLC層傳送到PT-M層。在這種情況下，一次PTM-M傳輸可通過恒定地分配一個SAPI到PTM-M傳輸來加以識別。
BSC 基站控制器BSS 基站子系統(tǒng)BTS 基本發(fā)送接收機站GGSN 入口GPRS支持節(jié)點GPRS 通用包無線服務(wù)GSM 全球移動通信系統(tǒng)HLR 內(nèi)部位置寄存器IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議L3M 層3管理LLC 邏輯鏈路控制MAC 媒介訪問控制MS移動站MSC 移動交換中心NSAPI 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點標識符PC/PDA個人計算機/個人數(shù)據(jù)助手PDP 包數(shù)據(jù)協(xié)議PDU 包數(shù)據(jù)單元PSTN 公共交換電話網(wǎng)PTM-G 點對多點組PTM-M 點對多點多投PTP 點對點RLC 無線鏈路控制SAPI 服務(wù)訪問點標識符SGSN 服務(wù)GPRS支持節(jié)點SMS 短消息服務(wù)SNDCP 子網(wǎng)絡(luò)從屬收斂協(xié)議
SS7信令系統(tǒng)號7TCP/IP 傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議TDMA 時分多址Um 移動站到網(wǎng)絡(luò)接口UMTS 通用移動遠程通信服務(wù)X.25 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議技術(shù)說明
權(quán)利要求
1.一種操縱移動通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)支持包括點對多點多投(PTM-M)協(xié)議的在許多不同包數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)之下，在一個移動站(MS)和一個網(wǎng)絡(luò)之間的無線電數(shù)據(jù)傳輸，其中協(xié)議由在網(wǎng)絡(luò)和移動站之間傳送的一個協(xié)議標識符來識別，本方法包括恒定地分配一個唯一的協(xié)議標識符給PTM-M傳輸和動態(tài)地分配其它的標識符給其它的協(xié)議。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中此方法組成通用包無線服務(wù)(GPRS)的部分。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中數(shù)據(jù)被按子網(wǎng)絡(luò)從屬收斂協(xié)議(SNDCP)格式化供傳輸，將數(shù)據(jù)格式化為許多不同包數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)中的一種供通過系統(tǒng)傳輸，反過來用于接收數(shù)據(jù)也一樣，SNDCP處理SNDCP單元中的數(shù)據(jù)，每個單元包含一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點標識符(NSAPI)，識別使用中的PDP給SNDCP，NSAPI提供所述的協(xié)議標識符。
4.如權(quán)利要求2的方法，其中用于發(fā)送與接收的數(shù)據(jù)由SNDCP層以下的一個邏輯鏈路控制(LLC)層進行格式化，LLC格式化包括使用一個服務(wù)訪問點標識符(SAPI)識別LLC層的網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶側(cè)上的服務(wù)訪問點并且SAPI提供所述的協(xié)議標識符。
5.被安排來實現(xiàn)權(quán)利要求1到4中任一項的方法的設(shè)備。
6.安排來支持權(quán)利要求1到4中任一項的方法的移動通信設(shè)備，該設(shè)備包括一個存貯器，其中存貯被恒定地分配的PTM-M協(xié)議標識符，和信號處理裝置，用于確定何時來自網(wǎng)絡(luò)的傳輸包含所述的PTM-M協(xié)議標識符并用于順序地接收和處理所述的傳輸。
全文摘要
一種操縱移動通信系統(tǒng)的方法,該系統(tǒng)支持包括點對多點—多投(PTM－M)協(xié)議的在許多個不同包數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)之下,在一個移動站(MS)和一個網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。PDP數(shù)據(jù)由一個子網(wǎng)絡(luò)從屬收斂協(xié)議(SNDCP)按數(shù)據(jù)的PDP進行格式化與去格式化。由一個在網(wǎng)絡(luò)和移動站之間傳送的協(xié)議標識符將PDP識別給SNDCP。為了使MS能夠在IDLE狀態(tài)下接收PTM－M,一個唯一的協(xié)議標識符被恒定地分配給PTM－M傳輸而其它的標識符由網(wǎng)絡(luò)動態(tài)地分配給其它的PDP。
文檔編號H04W4/06GK1266594SQ98808034
公開日2000年9月13日 申請日期1998年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月12日
發(fā)明者A·勒皮薩爾里, J·海邁萊伊寧 申請人:諾基亞流動電話有限公司