СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОТОБРАЖЕНИЯ МНОЖЕСТВА ВРЕМЕННЫХ ПОТОКОВ БЛОКОВ ДАННЫХ НА ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ ПРИ РАБОТЕ В РЕЖИМЕ A/Gb СЕТИ РАДИОДОСТУПА (GERAN) СТАНДАРТА GSM/EDGE Российский патент 2007 года по МПК H04J3/00 H04B7/26 

Область техники

Настоящее изобретение относится к цифровым телекоммуникационным системам, протоколам и уровням, более конкретно, к развитию цифровых сотовых систем третьего поколения, обеспечивающих потоки пакетных данных между мобильными станциями и беспроводной сетью.

Предшествующий уровень техники

В настоящем описании использованы следующие сокращения

3Gтретье поколение Aинтерфейс между системой базовых станций и центром коммутации мобильной связи (специфический для GSM)Режим A/Gbрежим работы мобильной станции при соединении с базовой сетью через сеть радиодоступа GERAN и интерфейсы А и/или GbBSSсистема базовых станцийBSSGPпротокол BSS GPRSBTSбазовая приемопередающая станцияCNбазовая сетьCSкоммутация каналовDLпрямая линия связи (к мобильной станции)EDGEповышение скорости передачи данных для глобального развитияEGPRSусовершенствованные общие услуги пакетной радиосвязиGbинтерфейс между сетью радиодоступа GERAN и обслуживающим узлом SGSN (специфический для GPRS)GERANсеть радиодоступа GSM/EDGEGPRSобщие услуги пакетной радиосвязиGMMуправление мобильной связью GPRSGSMглобальная система для мобильных коммуникацийIPпротокол ИнтернетРежим Iu режим работы мобильной станции при соединении с базовой сетью через GERAN или UTRAN и IU интерфейсIurлогический интерфейс между двумя контроллерами сети радиосвязиLLCуправление логическим каналомMACуправление доступом к среде передачиMMуправление мобильной связьюMSмобильная станцияMSCцентр коммутации мобильной связиPDCPпротокол сходимости пакетных данныхPDPпротокол пакетных данныхPRUблок пакетных данныхPFCконтекст потока пакетных данныхPHYфизический уровеньPSкоммутация пакетовQoSкачество обслуживанияRABканал-носитель радиодоступаRANсеть радиодоступаRLCуправление радиоканаломRNCконтролер сети радиосвязиSAPIидентификатор пункта доступа к услугеSGSNобслуживающий узел поддержки GPRSSMSслужба коротких сообщенийTBFвременный поток блоков данныхULобратная линия связи (от мобильной станции)UTRANуниверсальная территориальная сеть радиодоступа

Ссылки также могут даваться на документ 3GPP TR 21.905, V4.4.0(2001-10), Проект партнерства по разработкам третьего поколения; Группа Технических спецификаций «Услуги и системные аспекты»; Терминология для Спецификаций 3GPP (версия 4).

В стандарте GPRS (общие услуги пакетной радиосвязи) канал уровня RLC/MAC (управления радиоканалом/управления доступом к среде передачи) между мобильной станцией (MS) и сетью называется временным потоком блоков данных (потоком TBF). В первых версиях GPRS и EGPRS только один поток TBF мог распределяться для мобильной станции. В результате все данные, предназначающиеся для данной мобильной станции, должны были посылаться посредством одного и того же потока TBF. По меньшей мере, один недостаток этого подхода состоит в том, что различные приложения, которые могут одновременно исполняться на мобильной станции и которые должны совместно использовать один и тот же поток TBF, могут создавать помехи друг другу, тем самым ухудшая ожидаемое качество обслуживания (QoS).

Таким образом, один поток TBF может передавать данные только в одном режиме управления радиоканалом (RLC), т.е. в режиме подтверждения (АСК) или в режиме не подтверждения (UNACK).

Кроме того, в случае, когда режим RLC изменяется между двумя последовательными блоками пакетных данных (PDU) протокола управления логическим каналом (LLC) и протокола сходимости пакетных данных (PDCP), существующий поток TBF должен быть освобожден, и должен быть установлен новый поток TBF в отличающемся режиме управления радиоканалом (RLC). Очевидно, что необходимость освобождения и затем повторного установления потока TBF может приводить в результате к воспринимаемым пользователем и нежелательным задержкам в передаче пользовательских данных.

Предлагалось обеспечивать возможность распределения множества потоков TBF на каждую мобильную станцию. При этом исходили из предположения, что функции множества потоков TBF возможны в режиме Iu, так как потоки TBF могут отображаться на радиоканалы-носители (RB) и дополнительные каналы-носители радиодоступа (RAB) на стороне базовой сети (CN) (через интерфейс Iu). В последнее время некоторый интерес проявляется к обеспечению функции множества потоков TBF также в том случае, когда мобильная станция работает в традиционном режиме A/Gb. Однако в этом случае требуется, чтобы отображение потоков TBF осуществлялось отличающимся способом, поскольку имеются существенные различия между интерфейсами Iu и A/Gb.

Таким образом, имеется потребность в обеспечении механизма отображения для множества потоков TBF между уровнем RLC/MAC и более высокими уровнями при работе в режиме A/Gb сети радиодоступа GERAN. Данная потребность не была удовлетворена до создания настоящего изобретения.

Сущность предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Описанные выше и другие проблемы преодолеваются, и другие преимущества достигаются в соответствии с предпочтительными в настоящее время вариантами осуществления настоящего изобретения.

Описываемое в настоящей заявке отображение предпочтительным образом используется для случаев, когда желательно обеспечить множество потоков TBF в одном направлении в случае одной мобильной станции, работающей в режиме A/Gb сети радиодоступа GERAN.

Заявлен способ для передачи данных между мобильной станцией и беспроводной коммуникационной сетью. Способ включает в себя генерирование множества пакетов данных и посылку, по меньшей мере, одного пакета данных посредством первого временного потока блоков данных и, по меньшей мере, одного другого пакета данных посредством второго временного потока блоков данных, причем первый временный поток блоков данных отличается от второго временного потока блоков данных информацией, посылаемой в пакетах данных или с пакетами данных. Когда имеет место множество потоков TBF, создается первый поток TBF, а последующий один или более потоков TBF создаются с использованием существующего потока TBF (потока TBF обратной линии связи или прямой линии связи). При пересылке данных посредством потока TBF мобильная станция и сеть не требуют информации относительно существования других потоков TBF, если мобильная станция и сеть имеют возможность корректным образом соотносить принятый пакет с корректным потоком TBF на основе информации, принятой посредством пакета (например, блок данных RLC).

Также заявлена беспроводная коммуникационная система, в предпочтительном варианте осуществления система сети радиодоступа GSM/EFGE, которая содержит уровень управления логическим каналом (LLC) мобильной станции и уровень управления логическим каналом (LLC) обслуживающего узла поддержки услуги GPRS (SGSN), которые связаны вместе, причем обслуживающий узел поддержки услуги GPRS и система базовых станций связаны вместе через интерфейс Gb. Система работает для установления и использования множества временных потоков блоков данных (TBF) для передачи блоков пакетных данных (PDU) в направлении обратной линии связи или прямой линии связи между уровнем управления логическим каналом мобильной станции и уровнем управления логическим каналом обслуживающего узла поддержки GPRS. В любой данный момент времени может существовать только поток(и) TBF обратной линии связи, только поток(и) TBF прямой линии связи или комбинация потоков обратной линии связи и прямой линии связи.

Система работает на уровне управления логически каналом и на уровне управления радиоканалом для различения блоков пакетных данных, принадлежащих к первому временному потоку блоков данных, от блоков пакетных данных, принадлежащих ко второму временному потоку блоков данных, на основе информации, связанной с каждым блоком пакетных данных, и отображает блоки пакетных данных на соответствующий один из первого временного потока блоков данных и второго временного потока блоков данных на основе этой информации. В различных вариантах осуществления упомянутая информация содержится в заголовке блока пакетных данных или выводится из информации, посланной с блоком пакетных данных. Информация может включать в себя информацию идентификатора пункта доступа к услуге, содержащуюся в адресном поле каждого кадра управления логическим каналом, или упомянутая информация может включать в себя информацию о качестве обслуживания. Эта информация может представлять собой информацию контекста потока пакетных данных, которая отражает конкретные значения качества обслуживания. Эта информация также может быть реализована как информация режима подтверждения управления радиоканалом и информация режима не подтверждения управления радиоканалом. В другом варианте осуществления эта информация может включать в себя информацию идентификатора потока, которая вводится в каждый блок пакетных данных.

Также настоящее изобретение включает в себя вариант, когда между обслуживающим узлом поддержки GPRS и системой базовых станций устанавливается соединение туннелирования, и все данные, посланные по соединению туннелирования, транслируются в один поток TBF.

В каждом направлении имеется от нуля до n потоков TBF. Если имеется нуль потоков TBF, то можно установить первый поток TBF в желательном направлении, когда это потребуется. Настоящее изобретение предлагает механизм для определения, на основе некоторой информации, когда требуется новый поток TBF, или когда существующий поток TBF может быть использован для передачи заданного блока пакетных данных (PDU) управления логическим каналом (LLC).

Краткое описание чертежей

Вышеописанные и другие аспекты изобретения поясняются в нижеследующем детальном описании предпочтительных вариантов осуществления, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:

Фиг.1 - упрощенная блок-схема варианта осуществления беспроводной коммуникационной системы 5, которая пригодна для практической реализации настоящего изобретения;

Фиг.2 - стеки протоколов от мобильной станции к базовой сети через систему базовых станций и интерфейс Gb,

Фиг.3 - мультиплексирование различных идентификаторов пункта доступа к услуге (SAPI) LLC в потоки TBF и из потоков TBF;

Фиг.4 - диаграмма, поясняющая отображение на основе режима RLC, и

Фиг.5 - диаграмма, поясняющая отображение на основе контекста потока пакетных данных (PFC) и качества обслуживания (QoS).

Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 представлена упрощенная блок-схема варианта осуществления беспроводной коммуникационной системы 5, которая пригодна для практической реализации настоящего изобретения. Беспроводная коммуникационная система 5 содержит, по меньшей мере, одну мобильную станцию 100. На фиг.1 также показан приведенный для примера сетевой оператор, например, обслуживающий узел 30 поддержки GPRS (SGSN) для соединения с телекоммуникационной сетью, такой как общедоступная сеть передачи пакетных данных или PDN, по меньшей мере, одна система 40 базовых станций (BSS) и множество базовых приемопередающих станций (BTS) 50, которые передают в прямом направлении или по прямой линии связи как физические, так и логические каналы к мобильной станции 100 в соответствии с предварительно определенным стандартом интерфейса радиосвязи. Также существует обратный канал связи от мобильной станции 100 к сетевому оператору, передающий запросы доступа и трафик от мобильной станции. На практике базовые приемопередающие станции BTS 50 могут составлять часть системы BSS 40 базовых станций. На фиг.1 они показаны в виде отдельных компонентов просто для удобства.

Стандарт интерфейса радиосвязи может соответствовать любому подходящему стандарту или протоколу и может обеспечивать как речевой трафик, так и трафик данных, обеспечивая доступ к сети Интернет 70 и загрузку web-страниц. В предпочтительном в настоящее время варианте осуществления изобретения стандартом интерфейса радиосвязи является стандарт TDMA (множественный доступ с временным разделением каналов), который поддерживает протокол и интерфейс радиосвязи стандарта GSM или усовершенствованного GSM, хотя изобретение не ограничивается стандартами TDMA или GSM, или связанными со стандартом GSM беспроводными системами. Сетевой оператор 10 также включает в себя центр коммутации мобильного обслуживания (MSC) 60.

Мобильная станция в типовом случае включает в себя микроконтроллерный блок (MCU) 120, имеющий выход, связанный с входом дисплея 140, и вход, связанный с выходом клавиатуры или кнопочной панели 160. Мобильная станция 100 может представлять собой портативный радиотелефон, например, сотовый телефон или персональный коммуникатор. Мобильная станция 100 также может находиться в составе карты или модуля, который соединяется в процессе использования с другим устройством. Например, мобильная станция 10 может содержаться на карте PCMCIA (стандарт Международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров IBM PC) или на карте или модуле подобного типа, который вставляется при использовании в портативный процессор данных, например, в портативный компьютер или ноутбук, или даже в компьютер, представляющий собой устройство, носимое пользователем.

Микроконтроллерный блок MCU 120 включает в себя или может соединяться с памятью 130 некоторого типа, включая ПЗУ (ROM) для хранения операционной программы, а также ОЗУ (RAM) для временного хранения требуемых данных, для сверхбыстродействующего буферного ЗУ с ограниченной емкостью, принятых пакетных данных, пакетных данных, подлежащих передаче, и т.д. Также может быть предусмотрена съемная SIM-карта (модуль идентификации абонента), которая может хранить, например, список PLMN (общедоступной наземной сети мобильной связи) и другую абонентскую информацию. Для целей настоящего изобретения предполагается, что ПЗУ хранит программу, позволяющую блоку MCU 120 исполнять программы программного обеспечения, уровни и стеки протоколов, показанные на фиг.2, которые требуются для работы с программами программного обеспечения, уровни и стеки протоколов в сети 10, в частности, GERAN 300, чтобы реализовывать способы в соответствии с настоящим изобретением. ПЗУ также включает в себя программное обеспечение для общего управления мобильной станцией 100, а также для обеспечения соответствующего пользовательского интерфейса, посредством дисплея 140 и кнопочной панели 160, с пользователем. В типовом случае предусматриваются микрофон и динамик (не показаны) для обеспечения пользователю возможности осуществления голосовых вызовов обычным способом.

Мобильная станция 100 также содержит беспроводную часть, включающую в себя цифровой процессор сигналов (DSP) 180 или эквивалентный высокоскоростной процессор или логику, а также беспроводный приемопередатчик, который включает в себя передатчик 200 и приемник 220, которые связаны с антенной 240 для осуществления связи с сетевым оператором. По меньшей мере, один местный генератор (LO) 260, включенный в частотный синтезатор, предусмотрен для настройки приемопередатчика. Данные, например, оцифрованный речевой сигнал и пакетные данные, передаются и принимаются через антенну 240.

Вначале следует отметить, что настоящее изобретение связано с различными стандартами GERAN 300. В принципе, принципы, лежащие в основе изобретения, влияют на следующие протоколы/уровни, где современная версия стандартов GERAN, которые касаются каждого из этих протоколов, приведены в скобках просто для ссылки: RLC/MAC (3GPP TS 44.060), BSSGP (3GPP TS48.018) и LLC (3GPP TS 04.64). Можно видеть, что принципы изобретения выходят за рамки того, что в настоящее время определяется существующими стандартами и системами GERAN.

Кроме того, следует отметить, что настоящее изобретение направлено, в особенности, на область пакетной коммутации (PS) (посредством интерфейса Gb), в частности, на отображение потоков TBF относительно верхних уровней, но не на область коммутации каналов (CS). Ссылка на интерфейс А для коммутации каналов дана здесь просто потому, что мобильная станция 100 традиционно упоминается как находящаяся в режиме A/GB (интерфейсом базовой сети является А и/или Gb) или в режиме Iu (интерфейсом базовой сети является Iu). Отметим, что, например, в режиме двойной передачи мобильная станция 100 может одновременно иметь соединение с коммутацией каналов (CS) с центром коммутации мобильного обслуживания (MSC) 60 через интерфейс А и соединение с пакетной коммутацией (PS) с узлом SGSN 30 через интерфейс Gb 310, в то время как в режиме Iu мобильная станция может одновременно иметь соединение CS и соединение PS через интерфейс Iu.

Преимущества, обеспечиваемые изобретением, поясняются со ссылками на фиг.2. На чертеже показана мобильная станция 100, сеть радиодоступа GERAN 300 и стеки протоколов узла SGSN 30 и их взаимосвязь с интерфейсом Gb 310. Мобильная станция 100 включает в себя уровень PHY 250, уровень МАС 255, уровень RLC 260 и уровень LLC 265, а также верхние уровни, которые не относятся к сущности изобретения, за исключением того, что настоящее изобретение предусматривает обработку отображения блоков пакетных данных PDU верхних уровней на потоки TBF, как описано более подробно ниже. Физический уровень PHY 250 взаимодействует с соответствующим физическим уровнем PHY 320 в сети радиодоступа GERAN 300 через интерфейс Um 305. Уровню МАС 255 и уровню RLC 260 в мобильной станции 100 в сети радиодоступа GERAN 300 соответствуют уровень МАС 325 и уровень RLC 330. Уровень RLC 330 связан через уровень 335 трансляции с уровнем BSSGP 340, который находится выше уровня 345 сетевых услуг, уровня 350 FR и уровня 1 (L1) или физического уровня 355. Уровень L1 355 взаимодействует с соответствующим уровнем L1 30A в обслуживающем узле 30 поддержки GPRS (узле SGSN). Выше уровня L1 30А, соответственно уровням сети радиодоступа GERAN 300, находятся уровень 30 В FR, уровень 30С сетевых услуг и уровень 30D BSSGP. Уровень 30Е LLC узла SGSN логически связан с уровнем 265 LLC мобильной станции 100 (показано пунктирной линией 266А). Узел SGSN 30 также может включать в себя дополнительные верхние уровни, которые не относятся к сущности изобретения, за исключением того, что, как отмечено выше, настоящее изобретение предусматривает обработку отображения блоков пакетных данных PDU верхних уровней на потоки TBF.

Указанные верхние уровни могут включать в себя приложения, которые генерируют и/или используют пакеты данных. Примером может служить приложение web-браузера, которое исполняется в мобильной станции 100, другим примером может быть видео-приложение, которое также исполняется в мобильной станции 100 и которое обеспечивает вывод или ввод пакетов видеоданных. Эти приложения могут исполняться одновременно и могут исполняться с различными параметрами. Например, приложение web-браузера может исполняться в режиме, в котором требуется подтверждение приема пакетов данных, в то время как видео-приложение может не требовать этого. Настоящее изобретение обеспечивает метод отображения блоков данных PDU, генерируемых этими приложениями и/или посылаемыми в эти приложения, на потоки TBF при работе с использованием интерфейса Gb 310.

Следует отметить, что в принципе приложение может генерировать пакеты данных, которые маршрутизируются посредством стека протоколов на уровень RLC/MAC, где пакеты пользовательских данных, передаваемые в специфических для стека протоколов блоках пакетных данных PDU, отображаются на различные потоки TBF на основе характеристик блоков PDU верхних уровней.

Следует отметить, что уровни 265 LLC и 260 RLC мобильной станции располагаются в одном и том же элементе (то есть в мобильной станции 100). В то же время на сетевой стороне протокол RLC/MAC может находиться в базовой приемопередающей станции BTS 50, в системе базовых станций BBS 40 или в узле SGSN 30. Однако уровень 30Е LLC всегда находится в месте расположения узла SGSN 30 (по меньшей мере, согласно существующим спецификациям). Таким образом, на сетевой стороне уровень 30E LLC и уровень 330 RLC могут находиться в одном и том же сетевом элементе (т.е. в узле SGSN 30), или они могут находиться в разных сетевых элементах (например, уровень 30E LLC в BSS 40 и уровень 330 RLC в узле SGSN 30).

В процессе работы мобильная станция 100 посылает данные в сеть 10 с использованием протокола 265 управления логическим каналом (LLC). Как показано пунктирным (логическим) соединением 266 на фиг.2, в действительности исходящие из мобильной станции 100 пакеты LLC вводятся на уровень 260 RLC, сегментируются на соответствующее число блоков PDU уровней RLC/MAC и посылаются по радиоканалу как пакеты обратной линии связи через физический уровень PHY 250. На сетевой стороне блоки PDU уровней RLC/MAC конкатенируются в блоки PDU уровня LLC, которые транслируются к узлу SGSN 30 с использованием протокола 340 BSSGP (через интерфейс Gb 310 между уровнем L1 355 и уровнем L1 30A) и затем подаются на уровень 30Е LLC. Пакеты данных прямой линии связи, передаваемые к мобильной станции 100, проходят по маршруту, противоположному маршруту пакетов обратной линии связи.

Согласно протоколу (Е)GPRS, пакеты пользовательских данных, а также данные управления мобильной связью GPRS (GMM) и данные сигнализации LLC передаются посредством уровня 256/30E LLC. На уровне LLC принятые пакты данных отображаются на идентификатор пункта доступа к услуге (SAPI) уровня LLC в соответствии с характеристиками пакетов (например, на основе качества обслуживания). Идентификатор SAPI LLC может действовать в режиме подтверждения (АСК) и не подтверждения (UNACK) LLC. GMM и Служба коротких сообщений (SMS) имеют свои собственные специализированные идентификаторы SAPI, и для трафика пользовательских данных в настоящее время определены четыре идентификатора SAPI. Однако трафик, принадлежащий ко всем идентификаторам SAPI LLC, отображается на один и только один поток TBF. Имеется только один объект и поток RLC, который может быть мультиплексирован в логический канал. Хотя различные потоки TBF от разных мобильных станций 100 могут мультиплексироваться в один логический канал, в настоящее время может иметься только один поток TBF, приходящийся на одну мобильную станцию 100.

Для того чтобы более одного потока TBF поддерживалось мобильной станцией 100, очевидно, должен быть реализован механизм отображения, отличающийся от описанного выше. Новый механизм отображения в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает то, что пакеты данных обратной линии связи из TBF маршрутизируются (отображаются) на уровень BSSGP и затем на уровень 30Е LLC. Новый механизм также обеспечивает маршрутизацию (отображение) пакетов данных прямой линии связи из уровня 30Е LLC на уровень 265 LLC мобильной станции.

В соответствии с настоящим изобретением взаимосвязь между блоками данных PDU уровня LLC и потоками TBF обеспечена на основе информации, полученной с блоками PDU уровня LLC. Информация переносится самими блоками PDU или может быть получена из потока данных, который содержит блоки PDU уровня LLC. Например, может иметься конкретное соединение между уровнем 265 LLC и уровнем 260 RLC, который передает блоки PDU уровня LLC, имеющие конкретные параметры, такие как параметры качества обслуживания QoS.

Предпочтительный в настоящее время механизм отображения может быть реализован следующим образом.

Согласно фиг.3 (для случая мобильной станции 100), в первом варианте осуществления для отображения блока PDU уровня LLC на поток TBF используется идентификатор SAPI LLC. В этом случае уровень 260 RLC декодирует идентификатор SAPI из заголовка блока PDU уровня LLC, или идентификатор SAPI может быть включен в блок PDU, переносящий LLC PDU, например, на сетевой стороне идентификатор SAPI может быть включен в сообщение BSSGP 340/30D DL-UNITDATA, которое передает PDU LLC через интерфейс Gb 310. В мобильной станции 100 интерфейс между LLC 265 и RLC 260 является внутренним интерфейсом, и, таким образом, идентификатор SAPI может быть реализован любым подходящим способом.

Во втором варианте осуществления для отображения блока PDU уровня LLC на поток TBF используется параметр качества обслуживания QoS. Каждый блок PDU уровня LLC, который переносит пакет пользовательских данных, связан с контекстом PDP (протокол пакетных данных) и каждый контекст PDP имеет конкретные значения QoS.

В третьем варианте осуществления для отображения блока PDU уровня LLC на поток TBF используется контекст потока пакетных данных (PFC). PFC отражает конкретные значения QoS, и один или несколько различных контекстов протокола PDP могут быть отображены на PFC.

В четвертом варианте осуществления система обеспечивает направление блоков PDU уровня LLC, требующих режима подтверждения RLC ACK, в один поток TBF, а блоков PDU уровня LLC, требующих режима не подтверждения RLC UNACK, в другой поток TBF. При этом подходе установления и освобождения потоков TBF можно избежать в случае, когда режим RLC изменяется в процессе передачи.

В пятом варианте осуществления для отображения блока PDU уровня LLC на поток TBF используется новый идентификатор.

На стороне мобильной станции 100, и поскольку интерфейс между LLC 265 и RLC 260 является внутренним для мобильной станции 100, уровень LLC 265 может передать информацию отображения на уровень RLC 260 с использованием внутренней сигнализации, не требуя изменения спецификаций, определяющих пересылку через интерфейс радиосвязи.

На стороне сети 10, для случая, когда уровень RLC 330 находится не в том же самом сетевом элементе, что и уровень LLC 30E (как показано в примере на фиг.2), для передачи блоков LLC PDU между уровнем RLC 330 и уровнем LLC 30E используется протокол BSSGP 340/30D. Таким образом, информация отображения может быть включена в BSSGP PDU, или информация отображения может быть получена на основе потока данных, переносящего блоки LLC PDU.

В случае когда уровень RLC 330 находится в том же самом сетевом элементе, что и LLC 30Е, уровень LLC может передать информацию отображения на уровень RLC с использованием внутренней сигнализации, не требуя изменения спецификаций, которые определяют пересылку между различными (внешними) интерфейсами.

Следует отметить, что, в связи с описанием фиг.3, 4 и 5, множество показанных блоков 260 уровня RLC должны пониматься как потоки TBF, причем они могут быть реализованы на основе отдельного протокола RLC на поток TBF или на основе общего протокола RLC, содержащего несколько потоков TBF.

Кроме того, следует отметить, что местоположение различных блоков уровня RLC на сетевой стороне может меняться, позволяя тем самым, например, располагать блок RLC, переносящий чувствительный к задержке трафик, в базовой приемопередающей станции BTS 50, в то время как блок RLC, переносящий данные по принципу «наибольших усилий», может быть расположен в контроллере базовых станций BSC.

В первом варианте осуществления отображения на основе идентификатора SAPI уровня LLC пакеты пользовательских данных, а также блоки GMM PDU и сообщения SMS передаются через уровень 265/30Е LLC. На уровне LLC существует несколько идентификаторов SAPI 500, идентифицирующих соединение уровня LLC. Идентификатор SAPI используется для идентификации пункта доступа к услуге на стороне узла SGSN 30 и на стороне мобильной станции 100 интерфейса 266 уровня LLC.

Идентификатор SAPI передается в адресном поле каждого кадра уровня LLC.

Фиг.3 иллюстрирует то, каким образом различные идентификаторы SAPI 500 могут быть мультиплексированы на уровне RLC 260 в потоки TBF. Блоки LLC PDU из одного или более идентификаторов SAPI 500 уровня LLC могут быть мультиплексированы в один поток TBF.

Таблица 1 показывает текущее распределение значений идентификаторов SAPI согласно 3GPP 44.064

Таблица 1SAPIСвязанная услугаИмя SAP0Зарезервировано-0001Управление мобильной связью GPRSLLGMM0010Туннелирование сообщений 2TOM20011Пользовательские данные 3LL30100Зарезервировано-0101Пользовательские данные 5LL50110Зарезервировано-0111SMSLLSMS1000Туннелирование сообщений 8TOM81001Пользовательские данные 9LL91010Зарезервировано-1011Пользовательские данные 11LL111100Зарезервировано-1101Зарезервировано-1110Зарезервировано-1111Зарезервировано-

С учетом отображения на основе режима RLC и согласно фиг.4, четвертый вариант осуществления, упомянутый выше, заключается в направлении блоков LLC PDU, требующих режима подтверждения RLC ACK, в один поток TBF (показанный в этом случае как RLC 260A), а блоков LLC PDU, требующих режима не подтверждения RLC UNACK, в другой поток TBF (показанный как RLC 260B). В этом случае имеются два потока TBF, установленные одновременно, один из которых переносит блоки LLC PDU, требующие режима подтверждения RLC ACK, а другой переносит блоки LLC PDU, требующие режима не подтверждения RLC UNACK.

Что касается третьего варианта осуществления, упомянутого выше, т.е. отображения на основе контекста потока пакетных данных/QoS, и ссылаясь на фиг.5, следует отметить, что сообщения, пересылаемые посредством уровня LLC 265/30Е, имеют некоторые определенные характеристики. Например, перед пересылкой пакета пользовательских данных требуется активизировать контекст PDP. Если контекст PDP активизирован, то параметр QoS, связанный с контекстом PDP, согласовывается между мобильной станцией 100 и сетью 10. В результате каждый пакет пользовательских данных, поступающий на уровень LLC, имеет определенные связанные с ним значения приоритета, пропускной способности и т.д. Аналогичным образом, сообщения GMM, передаваемые посредством уровня 265/30Е LLC, имеют некоторые определенные значения, например, приоритет установлен на наивысшее возможное значение.

Как показано на фиг.5, характеристики сообщений, передаваемых через уровень 265/30Е LLC, используются для отображения блоков LLC PDU на различные типы потоков TBF на основе различных контекстов PDP. Следует отметить, что идентификатор SAPI 1 уровня LLC соответствует значению 0001 идентификатора LL GMM SAPI в таблице 1; идентификатор SAPI 3 уровня LLC соответствует значению 0011 идентификатора SAPI пользовательских данных 3. В этом случае имеются установленные логические блоки RLC₁, RLC₁, ... RLC_n, соответствующие потокам TBF₁, TBF₂, ... TBF_n, которые могут быть одновременно все активными и передающими пакетные данные на нижний уровень и от нижнего уровня (в показанном случае мобильной станции 100). Уровни RLC 330, LLC 30E на сетевой стороне будут логически конфигурированы одинаковым образом.

В зависимости от реализации мобильной станции 100, уровень 260 может непосредственно сообщаться с физическим уровнем PHY 250, а уровень МАС 255 может быть ответственным за обработку сигнализации, например, за установление потока TBF.

В пятом варианте осуществления, упомянутом выше, отмечалось, что также может быть реализовано отображение, основанное на новом идентификаторе. В этом случае в объем изобретения входит создание нового идентификатора, по которому блоки LLC PDU отображаются в потоки TBF. Например, блоки LLC PDU могут переносить новый идентификатор потока, и каждый поток/группа потоков отображается на конкретный поток TBF на основе значения идентификатора.

Этот режим работы представлен в следующих таблицах 2 и 3, где таблица 2 иллюстрирует обычный формат типа PDU: DL-UNITDATA, а таблица 3 иллюстрирует формат DL-UNITDATA в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения, в который включен идентификатор потока (Flow ID). Поле «ссылка» относится к соответствующей спецификации 3GPP. Блок PDU посылается к системе базовых станций BSS 40 от узла SGSN 30 для переноса блока LLC PDU через интерфейс радиосвязи к мобильной станции 100.

Таблица 2Содержимое блока пакетных данных DL-UNITDATAИнформационный элементТип/ссылкаНаличиеФорматДлинаТип PDUТип PDU/11.3.26МV1TLLI (текущий)TLLI/11.3.5МV4Профиль QoSПрофильQoS/11.3.28МV3Время жизни PDUВремя жизни PDU
/11.3.25МTLV4Радиодоступ MS
Возможность а)Радиодоступ MS
Возможность/11.3.22MTLV7-?ПриоритетПриоритет/11.3.27ОTLV3Параметры DRXПараметры DRX/
11.3.11ОTLV4IMSIIMSI/11.3.14ОTLV5-10TLLI (прежний)TLLI/11.3.35ОTLV6PFIPFI/11.3.42ОTLV4Информация LSAИнформация LSA
/11.3.19ОTLV7-?Услуга UTRAB CCOУслуга UTRAB CCO
/11.3.47ОTLV3Октеты выравниванияОктеты выравнивания
/11.3.1ОTLV2-5LLC-PDULLC-PDU/11.3.15МTLV3-?

Таблица 3Содержимое нового блока пакетных данных DL-UNITDATAИнформационный элементТип/ссылкаНаличиеФорматДлинаТип PDUТип PDU/11.3.26МV1TLLI (текущий)TLLI/11.3.5МV4Профиль QoSПрофильQoS/11.3.28МV3Время жизни PDUВремя жизни PDU
/11.3.25МTLV4Радиодоступ MS
Возможность а)Радиодоступ MS
Возможность/11.3.22МTLV7-?ПриоритетПриоритет/11.3.27ОTLV3Параметры DRXПараметры DRX/
11.3.11ОTLV4IMSIIMSI/11.3.14ОTLV5-10TLLI (прежний)TLLI/11.3.35ОTLV6PFIPFI/11.3.42ОTLV4Информация LSAИнформация LSA
/11.3.19ОTLV7-?Услуга UTRAB CCOУслуга UTRAB CCO
/11.3.47ОTLV3Октеты выравниванияОктеты выравнивания
/11.3.1ОTLV2-5LLC-PDULLC-PDU/11.3.15МTLV3-?ID потокаID потока/x.y.zOTV2

На основе приведенного выше описания очевидно, что настоящее изобретение обеспечивает метод определения потоков TBF между передатчиком RLC/MAC и приемником RLC/MAC, позволяющий осуществлять отображение блоков LLC PDU на различные потоки TBF. Как только поток TBF создан, конкретный идентификатор потока TBF, называемый здесь идентификатором временного потока (TFI), идентифицирует поток TBF. Таким образом, когда блоки данных уровня RLC передаются, приемник имеет возможность ассоциировать принятый блок данных уровня RLC с потоком TBF на основе идентификатора TFI.

Если, например, создается поток TBF режима RLC ACK, а также создается поток TBF режима RLC UNACK, блоки данных уровня RLC, передаваемые посредством этих двух потоков TBF, не несут информацию ACK/UNACK. Вместо этого, идентификатор TFI, идентифицирующий поток TBF, различает потоки TBF, и обработка принятого блока данных уровня RLC зависит от параметров, согласованных для потоков TBF. Если принимается блок данных уровня RLC, и идентификатор TFI, связанный с этим блоком данных, определяет поток TBF режима RLC ACK, то выполняются операции режима АСК. Следует отметить, что в соответствии с обычной практикой, информация ACK/UNACK (как установлено в настоящее время) не передается с каждым сообщением, связанным с потоком TBF. Напротив, статус ACK/UNACK согласуется при первоначальном установлении потока TBF.

В обобщенном аспекте настоящее изобретение обеспечивает механизм для определения того, к какому потоку TBF принадлежит связанный с верхним уровнем блок пакетных данных PDU.

Хотя настоящее изобретение описано в контексте ряда вариантов осуществления и примеров, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в этих вариантах осуществления и примерах возможны изменения по форме и в деталях, и все такие изменения должны входить в объем изобретения. Например, может быть определено одно или более резервных значений идентификаторов SAPI, в дополнение к тем, которые определены в таблице 1, и может устанавливаться множество потоков TBF на основе вновь определенных значений SAPI. Таким способом может быть создано более чем четыре представленных класса потоков TBF.

Заявлена беспроводная коммуникационная система, в предпочтительном варианте осуществления система сети радиодоступа стандарта GSM/EFGE, которая содержит уровень управления логическим каналом (LLC) мобильной станции и уровень LLC обслуживающего узла поддержки общих услуг пакетной радиосвязи (SGSN), которые связаны вместе, причем обслуживающий узел поддержки услуги GPRS и система базовых станций связаны вместе через интерфейс Gb. Система работает для установления и использования множества временных потоков блоков данных (TBF) для передачи блоков пакетных данных (PDU) в направлении обратной линии связи или прямой линии связи между уровнем LLC мобильной станции и уровнем LLC узла SGSN. Система работает на уровне LLC и на уровне управления радиоканалом (RLC) для различения блоков PDU, принадлежащих к первому потоку TBF, от блоков PDU, принадлежащих ко второму потоку TBF, на основе информации, связанной с каждым блоком PDU, и отображает блоки PDU на соответствующий один из первого потока TBF и второго потока TBF на основе этой информации, что является техническим результатом. 5 н. и 34 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

1. Способ передачи данных между мобильной станцией и беспроводной коммуникационной сетью, заключающийся в том, что формируют множество пакетов данных и посылают, по меньшей мере, один пакет данных посредством первого временного потока блоков данных и, по меньшей мере, один другой пакет данных посредством второго временного потока блоков данных, при этом решение о том, какой временный поток блоков данных использовать для данного пакета принимают на основе информации, связанной с блоками пакетов данных (PDU) верхнего уровня.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержится в заголовке пакета данных.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутую информацию получают из информации, посланной с пакетами данных.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию идентификатора пункта доступа к услуге уровня управления логическим каналом.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию о качестве обслуживания.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию контекста потока пакетных данных.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию режима подтверждения уровня управления радиоканалом и информацию режима неподтверждения уровня управления радиоканалом.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию идентификатора потока.9. Способ по п.1, отличающийся тем, что пакеты данных передаются через интерфейс с обслуживающим узлом поддержки общих услуг пакетной радиосвязи.10. Способ по п.9, отличающийся тем, что пакеты данных передаются через интерфейс Gb по протоколу общих услуг пакетной радиосвязи системы базовых станций.11. Способ управления множеством временных потоков блоков пакетных данных в сети радиодоступа стандарта GSM/EDGE для передачи блоков пакетных данных между уровнем управления логическим каналом мобильной станции и уровнем управления логическим каналом обслуживающего узла поддержки общих услуг пакетной радиосвязи через интерфейс Gb, заключающийся в том, что на уровне управления логическим каналом и уровне управления радиоканалом распознают блоки пакетных данных, относящиеся к первому временному потоку блоков данных, и блоки пакетных данных, относящиеся к второму временному потоку блоков данных, на основе информации, связанной с блоками пакетных данных, и отображают блоки пакетных данных на соответствующий один из первого временного потока блоков данных и второго временного потока блоков данных на основе упомянутой информации.12. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая информация содержится в заголовке пакета данных.13. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутую информацию получают из информации, посланной с блоком пакетных данных.14. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию идентификатора пункта доступа к услуге, содержащуюся в адресном поле каждого кадра уровня управления логическим каналом.15. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию о качестве обслуживания.16. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию контекста потока пакетных данных, отражающую конкретные значения качества обслуживания.17. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию режима подтверждения уровня управления радиоканалом и информацию режима неподтверждения уровня управления радиоканалом.18. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит информацию идентификатора потока, которая введена в каждый блок пакетных данных.19. Беспроводная коммуникационная система, содержащая уровень управления логическим каналом мобильной станции и уровень управления логическим каналом обслуживающего узла поддержки общих услуг пакетной радиосвязи, которые связаны вместе через интерфейс Gb, дополнительно содержащая средство для установления и управления множеством временных потоков блоков данных для передачи блоков пакетных данных в направлении как обратной линии связи, так и прямой линии связи между уровнем управления логическим каналом мобильной станции и уровнем управления логическим каналом обслуживающего узла поддержки общих услуг пакетной радиосвязи, причем упомянутое средство действует на уровне управления логическим каналом и уровне управления радиоканалом для распознавания блоков пакетных данных, относящихся к первому временному потоку блоков данных, и блоков пакетных данных, относящихся к второму временному потоку блоков данных, на основе информации, связанной с каждым блоком пакетных данных, и для отображения блоков пакетных данных на соответствующий один из первого временного потока блоков данных и второго временного потока блоков данных на основе упомянутой информации.20. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что беспроводная коммуникационная система содержит сеть радиодоступа стандарта GSM/EDGE.21. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутая информация содержится в заголовке блока пакетных данных.22. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутую информацию получают из информации, посланной с блоком пакетных данных.23. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутая информация содержит информацию идентификатора пункта доступа к услуге, содержащуюся в адресном поле каждого кадра уровня управления логическим каналом.24. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутая информация содержит информацию о качестве обслуживания.25. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутая информация содержит информацию контекста потока пакетных данных, отражающую конкретные значения качества обслуживания.26. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутая информация содержит информацию режима подтверждения уровня управления радиоканалом и информацию режима неподтверждения уровня управления радиоканалом.27. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что упомянутая информация содержит информацию идентификатора потока, которая введена в каждый блок пакетных данных.28. Беспроводная коммуникационная система по п.19, отличающаяся тем, что имеется множество блоков управления радиоканалом, из которых, по меньшей мере, два находятся в разных сетевых элементах.29. Беспроводная коммуникационная система по п.28, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, два из упомянутого множества блоков управления радиоканалом обрабатывают различные типы блоков пакетных данных.30. Способ работы цифровой беспроводной коммуникационной системы, которая может использовать, по меньшей мере, один временный поток блоков данных (TBF) для передачи блоков пакетных данных (PDU) между протоколами верхнего уровня мобильной станции и узла беспроводной коммуникационной сети, заключающийся в том, что распознают на верхнем уровне протокола блоки PDU, принадлежащие к первому потоку TBF, и блоки PDU, принадлежащие к второму потоку TBF, на основе информации, связанной с каждым блоком PDU, и направляют блоки PDU верхнего уровня протокола в соответствующий один из первого и второго потоков TBF на основе информации, связанной с каждым блоком PDU.31. Способ по п.30, отличающийся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень управления логическим каналом мобильной станции.32. Способ по п.30, отличающийся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень управления логическим каналом узла беспроводной коммуникационной системы.33. Способ по п.30, отличающийся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень протокола сходимости пакетных данных мобильной станции.34. Способ по п.30, отличающийся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень протокола сходимости пакетных данных узла беспроводной коммуникационной системы.35. Цифровая беспроводная коммуникационная система, выполненная с возможностью использования, по меньшей мере, одного временного потока блоков данных (TBF) для передачи блоков пакетных данных (PDU) между протоколами верхнего уровня мобильной станции и узла беспроводной коммуникационной сети, содержащая средство, находящееся на верхнем уровне протокола, для распознавания блоков PDU, принадлежащих к первому потоку TBF, и блоков PDU, принадлежащих к второму потоку TBF, с использованием информации, связанной с каждым блоком PDU, и для направления блоков PDU верхнего уровня протокола в соответствующий один из первого и второго потоков TBF на основе информации, связанной с каждым блоком PDU.36. Система по п.35, отличающаяся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень управления логическим каналом мобильной станции.37. Система по п.35, отличающаяся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень управления логическим каналом узла беспроводной коммуникационной системы.38. Система по п.35, отличающаяся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень протокола сходимости пакетных данных мобильной станции.39. Система по п.35, отличающаяся тем, что упомянутый верхний уровень протокола содержит уровень протокола сходимости пакетных данных узла беспроводной коммуникационной системы.