Source: https://patents.google.com/patent/FI104610B/en
Timestamp: 2019-08-19 17:09:18+00:00
Document Index: 19693808

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

FI104610B - The control channel allocation in a packet radio network - Google Patents
The control channel allocation in a packet radio network Download PDF
FI104610B
FI104610B FI971537A FI971537A FI104610B FI 104610 B FI104610 B FI 104610B FI 971537 A FI971537 A FI 971537A FI 971537 A FI971537 A FI 971537A FI 104610 B FI104610 B FI 104610B
FI971537A
FI971537A (en
FI971537A0 (en
1997-03-27 Priority to FI971320A priority Critical patent/FI971320A/en
1997-03-27 Priority to FI971320 priority
1997-04-11 Application filed by Nokia Networks Oy filed Critical Nokia Networks Oy
1997-04-11 Publication of FI971537A0 publication Critical patent/FI971537A0/en
1998-09-27 Publication of FI971537A publication Critical patent/FI971537A/en
2000-02-29 Publication of FI104610B publication Critical patent/FI104610B/en
104610 104610
Ohjauskanavan allokointi paketti radioverkossa The control channel allocation in a packet radio network
Keksintö liittyy yleisesti pakettiradiojärjestelmiin ja erityisesti mene-' telmään ja järjestelyyn ylä- ja alasuuntien välisen riippumattomuuden toteut- 5 tamiseksi pakettiradioverkossa, mieluiten matkaviestin-pakettiradioverkossa kuten GPRS. The present invention relates generally to packet radio systems and particularly to a method 'system and arrangement of the uplink and downlink independence between the implement 5 tamiseksi packet radio network, preferably a mobile packet radio network, such as GPRS.
Yleinen pakettiradiopalvelu GPRS (General Packet Radio Service) on uusi palvelu GSM-järjestelmään ja se on eräs GSM vaiheen 2+ standardointityön aiheita ETSkssä (European Telecommunication Standard Institute). General packet radio service GPRS (General Packet Radio Service) is a new service in the GSM system, and it is one of the GSM phase 2+ standardization work topics ETSkssä (European Telecommunication Standard Institute). 10 GPRS-toimintaympäristö koostuu yhdestä tai useammasta aliverkkopalvelu-alueesta, jotka kytketään toisiinsa GPRS-runkoverkolla (Backbone Network). 10 The GPRS operational environment consists of one or more aliverkkopalvelu-areas, which are interconnected by a GPRS backbone network (backbone network). Aliverkko käsittää joukon pakettidatapalvelusolmuja, joita kutsutaan tässä yhteydessä GPRS-tukisolmuiksi (tai agenteiksi), joista kukin on kytketty GSM-matkaviestinverkkoon siten, että se kykenee tarjoamaan pakettidatapalvelun 15 liikkuville datapäätelaitteistoille useiden tukiasemien, ts. solujen kautta. A subnetwork comprises a number of packet data service nodes, which are herein called GPRS support nodes (or agents), each of which is connected to the GSM mobile network so that it can provide 15 to mobile data terminal equipment via the packet data service to a plurality of base stations, ie. Cells. Välissä oleva matkaviestinverkko tarjoaa piirikytketyn tai pakettikytketyn tiedonsiirron tukisolmun ja liikkuvien datapäätelaitteistojen välillä. The intermediate mobile network offers between the support node circuit-switched or packet-switched data transmission and mobile data terminal equipment. Eri aliverkot puolestaan on kytketty ulkoiseen dataverkkoon, esim. yleiseen kytkettyyn dataverkkoon PSPDN (public switched packet data network). Different subnetworks are in turn connected to an external data network, e.g. to a public switched data network PSPDN (Public Switched Packet Data Network). Täten GPRS-palvelun avulla 20 aikaansaadaan pakettidatasiirto liikkuvien datapäätelaitteistojen ja ulkoisten dataverkkojen välille GSM-verkon toimiessa liittymäverkkona. Thus, the GPRS service 20 to provide packet data transmission between mobile data terminals and external data networks when the GSM network functions as an access.
Viitaten nyt kuvioon 1 selostetaan tyypillinen GPRS verkon järjestely. Referring now to Figure 1, a typical arrangement of a GPRS network. Tulee ymmärtää, että GPRS-järjestelmien arkkitehtuuri ei ole samoin I kypsynyt kuin GSM-järjestelmien. It should be understood that the architecture in the GPRS systems is not as mature as that of GSM I systems. Sen vuoksi kaikki GPRS-termit tulisi käsittää 25 kuvaaviksi eikä rajoittaviksi termeiksi. Therefore, all GPRS terms should comprise 25 to be illustrative and not limiting terms. Tyypillinen liikkuvan datapäätteen muodostava matkaviestin koostuu matkaviestinverkon matkaviestimestä MS ja sen dataliitäntään kytketystä kannettavasta tietokoneesta PC. A typical mobile station forming a mobile data terminal consists of a mobile network from the mobile station MS and the data terminal connected to a portable computer PC. Matkaviestin voi olla esimerkiksi Nokia 2110, jota valmistaa Nokia Mobile Phones Oy, Suomi. A mobile station may be, for example Nokia 2110, manufactured by Nokia Mobile Phones Ltd., Finland. PCMCIA-tyyppisen Nokia Cellular Datacard -kortin avulla, jota valmistaa No-i 30 kia Mobile Phones Oy, matkaviestin voidaan kytketä mihin tahansa kannettavaan henkilökohtaiseen tietokoneeseen PC, jossa on PCMCIA-korttipaikka. by means of a PCMCIA-type Nokia Cellular Datacard, manufactured well in 30-Kia Mobile Phones Ltd., the mobile station can be connected to any portable personal computer PC that has a PCMCIA card slot. > Tällöin PCMCIA-kortti muodostaa PC:lle liittymäpisteen, joka tukee PC:ssä käytetyn tietoliikennesovelluksen protokollaa, kuten CCITT X.25 tai Internet Protocol IP. > The PCMCIA card thus provides the PC with an access point that supports the PC application used in the communication protocol, such as the CCITT X.25 or Internet Protocol IP. Vaihtoehtoisesti matkaviestin voi tarjota suoraan liittymäpisteen, 35 joka tukee PC:n sovelluksen käyttämää protokollaa. Alternatively, the mobile station can directly provide an access point 35 which supports the PC application protocol used. Edelleen on mahdollista, että matkaviestin MS ja tietokone PC integroidaan yhdeksi kokonaisuudeksi, 2 104610 jonka sisällä sovellusohjelmalle tarjotaan sen käyttämää protokollaa tukeva liittymäpiste. It is also possible that the mobile station MS and the computer PC are integrated into one unit 2 104610 within which the application is provided with supports the protocol used by the access point. Esimerkki tällaisesta matkaviestimestä, johon on integroitu tietokone, on Nokia Communicator 9000, jota myös valmistaa Nokia Mobile Phones Oy, Suomi. An example of such a mobile station with an integrated computer is a Nokia Communicator 9000, also manufactured by Nokia Mobile Phones Ltd., Finland.
5 Verkkoelementit BSC ja MSC ovat tunnettuja tyypillisestä GSM- verkosta. 5 Network elements BSC and MSC are known in a typical GSM network. Kuvion 1 järjestely sisältää erillisen GPRS-palvelun tukisolmun SGSN (Serving GPRS Support Node). The arrangement of Figure 1 comprises a separate GPRS service support node SGSN (Serving GPRS Support Node). Tämä tukisolmu ohjaa tiettyjä paketti-radiopalvelun toimintoja verkon puolella. The support node controls certain operations of the packet radio service on the network side. Näihin toimintoihin kuuluu matkaviestinten MS kirjoittautuminen järjestelmään ja siitä pois, matkaviestinten MS rei-10 titysalueiden päivitykset sekä datapakettien reititykset oikeisiin kohteisiinsa. The operations include registration of mobile stations MS in and out of the system, the mobile station MS-hole 10 titysalueiden updates, and data packet routing to correct destinations.
Tämän hakemuksen puitteissa käsite "data" tulisi ymmärtää laajasti tarkoittamaan mitä tahansa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä välitettävää informaatiota. In this application the term 'data' should be understood broadly to refer to any information transmitted in a digital telecommunications system information. Tällainen informaatio voi käsittää digitaaliseen muotoon koodattua puhetta, tietokoneiden välistä dataliikennettä, telefaksidataa, lyhyitä ohjelma-15 koodin kappaleita jne. SGSN-solmu voi sijaita tukiaseman BTS kohdalla, tukiasemaohjaimen BSC kohdalla tai matkapuhelinkeskuksen MSC kohdalla, tai se voi sijaita erillään kaikista näistä elementeistä. Such information may comprise digitally encoded voice, data communication between computers, telefax data, short program 15 code tracks etc. The SGSN node can be located at a base station BTS, a base station controller BSC or at a mobile switching center MSC, or it can be separate from all these elements. SGSN-solmun ja tukiasemaohjaimen BSC välistä rajapintaa kutsutaan Gb-rajapinnaksi. The SGSN node and the base station controller BSC is called the Gb interface between the interface. Yhden tukiasemaohjaimen BSC hallitsemaa aluetta kutsutaan tukiasemajärjestelmäksi 20 BSS (Base Station Subsystem). One base station controller BSC area is called a base station system 20 BSS (Base Station Subsystem). Yläsuunnaksi kutsutaan suuntaa matkaviestimestä MS verkkoon päin ja alasuuntaa käänteiseksi suunnaksi. Is called the uplink direction, the direction from the MS towards the network and the downlink direction is inverted.
Tämän hakemuksen puitteissa termillä "standardiehdotus" viitataan yhteisesti ETSI:n GPRS-standardiehdotuksiin, erityisesti 3.64 ja siihen lähe-; In this application, the term 'standard proposal' refers jointly to the ETSI GPRS standards proposals, in particular 3.64 and the transmission; tettyihin täydennysehdotukseen, erityisesti Tdoc SMG2 GPRS 174/97. tettyihin complementary proposal, particularly Tdoc SMG2 GPRS 174/97. Eräs 25 GPRS-järjestelmän periaate on, että kapasiteetin käytön ylä- ja alasuunnissa tulisi olla toisistaan riippumattomia. 25 A principle of the GPRS system is that the up and down directions in the capacity should be independent of each other. Viitaten kuvioon 2, selostetaan keksinnön ymmärtämisen kannalta merkittävä osa standardiehdotuksen mukaisesta ra-dioresurssien järjestelystä. Referring to Figure 2, will be described in terms of understanding the invention, a significant fraction of the trans-organization of the radio resource according to the standard proposal. Ilmarajapinnan Um yli liikenne tapahtuu lohkoina, jotka tuottaa OSI-mallin fyysinen kerros. The air interface Um transport takes place in blocks, which are produced by the physical layer of the OSI model. Kunkin fyysisen lohkon kesto on neljä 30 GSM-pursketta (yhteensä 456 bittiä), jotka lähetetään peräkkäin yhdellä fyysi- v sellä kanavalla. The duration of each physical block 30 has four GSM bursts (456 bits), which are sent in succession on one physical channel in the public. Fyysisen lohkon kuljettaman datan määrä riippuu käytettävästä kanavakoodauksesta, jolle on määritelty neljä erilaista koodaustapaa, CS-1 ... CS-4. the amount of data carried by a physical block depends on the channel coding, which are defined in four different coding method CS-1 ... CS-4. Erilaisilla koodaustavoilla ei kuitenkaan ole merkitystä keksinnön ymmärtämisen suhteen. However, different encoding is irrelevant in terms of the understanding of the invention.
35 Viitaten seuraavaksi kuvioon 3, selostetaan radioresurssin varaa mista matkaviestimelle päättyvän yhteyden tapauksessa. 35 Referring next to Figure 3, discloses a radio resource to afford the cases of the mobile terminating connection. Tekniikan tasona pi- 3 104610 detään standardiehdotuksen kohtaa 6.6.4.5. The prior art, the PI 3 104610 detään standard proposal was 6.6.4.5. Sanomiin sisältyvät kentät, kuten TFI ja USF selostetaan myöhemmin, kuvion 4 yhteydessä. Messages include fields, such as a TFI and a USF will be described later in connection with Figure 4. Kuviossa 3 aika etenee ylhäältä alaspäin. In Figure 3, time proceeds from top to bottom. Kuvion oikeaan laitaan on sanomien kohdalle esitetty standardiehdotuksessa mainitut loogiset kanavat, joilla kyseiset sanomat 5 voidaan lähettää. the right side of the figure is referred to in the standard proposal, the logical channels on which these messages can be sent message 5 position. Käytetty kanava ei kuitenkaan ole keksinnön ymmärtämisen kannalta oleellinen. However, the channel used is not essential for understanding the invention.
Vaiheessa 3-0 verkko hakee matkaviestintä hakukanavalla eli lähettää Packet Paging Request -sanoman hakukanavalla PPCH tai PCH. At step 3-0, the network pages the mobile station on the paging channel to send a Packet Paging Request message on a paging channel PPCH or PCH. Vaiheessa 3-1 matkaviestin lähettää kanavanvarauspyynnön Packet Channel 10 Request hajapääsykanavalla PRACH tai RACH. In step 3-1 the mobile station sends a channel allocation request Packet Channel Request 10 random access channel PRACH or RACH. Kanavanvarauspyynnössä matkaviestin voi pyytää, että verkko varaa sille yhden tai kaksi aikaväliä. Kanavanvarauspyynnössä mobile station may request that the network allocates to it one or two time slots. Vaiheessa 3-2 verkko voi myöntää pääsyn Packet Access Grant -kanavalla (Immediate Assignment). In step 3-2 the network can grant access to the Packet Access Grant channel (Immediate Assignment). Vaiheessa 3-3 matkaviestin lähettää LLC-kehyksen, joka välitetään SGSN:lle, jotta SGSN tietäisi matkaviestimen siirtyneen valmi-15 ustilaan ('Ready'). In step 3-3 the mobile station sends an LLC frame which is transmitted to the SGSN, the SGSN in order to know the device-manufactur-15 ustilaan ( 'Ready').
Radioresurssin varaus (esimerkiksi vaiheessa 3-2) tarkoittaa mm, että verkko varaa matkaviestimelle tunnukset TFI ja USF. A radio resource reservation (e.g., at step 3-2) means, for example, that the network allocates to the mobile station identifiers TFI and USF. Matkaviestin voi käyttää sille allokoituja yhtä tai kahta aikaväliä datan lähettämiseen tai se voi käyttää sille allokoituja radioresursseja pyytämään lisää resursseja. The mobile station can use its allocated one or two time slots for data transmission, or it can use its allocated radio resources to ask for more resources. Oletetaan, 20 että matkaviestimelle ei riitä Immediate Assignment -sanomassa osoitetut resurssit. Suppose that 20 is not enough mobile Immediate Assignment resources assigned to the message. Vaiheessa 3-4 verkko lähettää Packet Resource Assignment -sanoman. In step 3-4, the network sends a Packet Resource Assignment message.
Packet Resource Assignment -sanoma sisältää mm. Packet Resource Assignment message includes mm. yhteydelle osoitetun TFI-tunnuksen; TFI assigned to the connection identifier; (bittikartan muodossa olevan) listan kanavista • 25 (Packet Data Channel, PDCH), joita verkko käyttää paketin lähettämiseen; (In the form of a bit map), • a list of the channels 25 (Packet Data Channel PDCH) that the network uses for sending a packet; ja ohjauskanavan (Packet Associated Control Channel, PACCH), jota matkaviestimen tulee käyttää vastaanotettujen RLC-lohkojen kuittaamiseen (tämän kanavan ilmoittaa matkaviestimelle osoitettu USF). and the control channel (Packet Associated Control Channel PACCH) that the mobile station will use the received RLC blocks to set off (this channel to the mobile station to inform the USF). Lisäksi sanoma voi sisältää mm. In addition, the message may contain mm. ajoitusennakkoon ja tehonsäätöön liittyvää informaatiota. information relating to the timing advance and power control.
30 Radioresurssien varaamisen jälkeen vaiheessa 3-5 verkko lähettää ' matkaviestimelle datapaketteja, joiden otsake sisältää kyselykentän eli -bitin S/P (Supplementary/Polling). 30, after the radio resource allocation in step 3-5 the network sends a mobile station data packets having header field contains a request bit to a S / P (Supplementary / Polling). Jos S/P-kenttä on kyselyä (Polling) osoittavassa tilassa 'P' (eli S/P—bitti on 1), matkaviestimen tulee vaiheessa 3-6 kuitata vastaanottamansa datapaketit myönteisellä tai kielteisellä kuittauksella Packet 35 Ack/Nack. If the S / P field is the query (Polling) show the state 'P' (i.e. the S / P bit is 1), the mobile station must acknowledge in step 3-6 the received data packets in a positive or a negative acknowledgment packet 35, the Ack / Nack. Merkki ”N kertaa" kuviossa 3 tarkoittaa, että katkoviivan alapuolisia « Λ 104610 4 vaiheita 3-5 ja 3-6 toistetaan niin kauan kuin verkolla on paketteja lähetettävä-nään. Make 'N times' in Figure 3 means that the dotted line underneath «Λ 104 610 4 stages 3-5 and 3-6 are repeated as long as the network has packets to be sent to the-other.
Viitaten nyt kuvioon 4, selostetaan tarkemmin radiolohkoja ja niissä käytettyjä kenttiä. Referring now to Figure 4, will be described in more detail in radio blocks and the fields used in them. Kukin radiolohko koostuu kolmesta osasta, joita ovat MAC-5 otsake (MAC header), RLC-lohko ja tarkistuslohko BCS (Block Check Sequence). Each radio block comprises three parts, which are a MAC-5 header (MAC header), an RLC block and a verification block BCS (Block Check Sequence). MAC-otsake (oktetti 1) käsittää mm. The MAC header (octet 1) comprises mm. yläsuunnan tilakentän USF (Uplink State Flag), tyyppikentän T ja tehonohjauskentän PC (Power Control). UL status field USF (Uplink State Flag), a type field T and a Power Control field PC (Power Control). Tyyppikentän T arvo 0 osoittaa RLC-datalohkoa ja arvo 1 RLC/MAC -ohjauslohkoa. T-type field value of 0 indicates the RLC data block and a value 1 an RLC / MAC -ohjauslohkoa.
10 RLC-datalohko (jossa siis T=0) koostuu RLC-otsakkeesta (RLC 10 RLC data block (containing the T = 0) is comprised of an RLC header (RLC
Header) ja RLC-informaatiokentästä. Header) and an RLC information field. RLC-otsake (oktetit 2 - 3) osoittaa mm. The RLC header (octets 2 to 3) shows mm. lohkon suhteellisen aseman sekvenssin muihin lohkoihin nähden (BSN = the relative position of the block relative to other blocks sequence (BSN =
Block Sequence Number). Block Sequence Number). Lisäksi RLC-otsake sisältää osoitus- ja LLC-kehystietoa. In addition, the RLC header includes the detection and LLC frame data. Kenttä E (Extension bit) osoittaa, onko mahdollinen laajennusok-15 tetti 4 käytössä. Field E (extension bits) indicates whether the potential laajennusok-15 quartet 4 in use. Standardiehdotuksen mukaan kentän S/P käyttötarkoitus on datalohkojen yhteydessä se, että kyseisen bitin ollessa kyselyä osoittavassa tilassa 'P', matkaviestimen tulee lähettää kuittaus (Ack/Nack) vastaanottamistaan lohkoista. The standard proposal, the field S / P intended use is in connection with data blocks is that when said bit surveys show state 'P', the mobile station will send an acknowledgment (Ack / Nack) for receiving the blocks. TFI-kenttää (Temporary Flow Identity) käytetään alasuunnan lohkoissa osoittamaan vastaanottavaa matkaviestintä. The TFI field (Temporary Flow Identity) is used in downlink blocks to demonstrate the receiving mobile station. TFI-kentälle varatut 8 20 bittiä riittävät osoittamaan 127 matkaviestintä (28 = 128), sillä yksi arvo on varattu yleislähetyksille, jonka kaikki matkaviestimet vastaanottavat. TFI reserved for the airport 8 20 bits are sufficient to indicate the mobile station 127 (= 28 128), since one value is reserved for general transmissions by all the mobile stations receive.
Alasuunnan lohkoissa USF-kenttää käytetään osoittamaan matka-viestinkohtainen lähetyslupa vastaavalle yläsuunnan lohkolle. Downlink blocks the USF field is used to indicate message-mobile-specific transmission permission corresponding uplink block. Alasuunnan loh-; The down-block; kossa USF-kenttä on siis yläsuuntaisen vastinlohkon tunniste. Table USF field is therefore uplink vastinlohkon identifier. USF-kenttä kä- 25 sittää 3 bittiä, eli se voi saada 8 eri arvoa. The USF field 25 EV burdened by 3 bits, that is, it can obtain eight different values. Yksi USF-kentän arvo varataan pakettia vastaanottavalle matkaviestimelle osoittamaan sitä yläsuunnan lohkoa, jolla matkaviestimen tulee lähettää oma kuittauksensa vastaanottamistaan ra-diolohkoista. One USF field value is reserved for packets of the receiving mobile station to indicate the uplink block in which the mobile station should send its acknowledgment being received by its own para-diolohkoista. Samalla matkaviestin voi ilmaista halunsa käyttää erillistä yläsuunnan datakanavaa. At the same time the mobile station may indicate a desire to use a separate uplink data channel.
* f : > 30 Ongelmana yllä kuvatussa järjestelyssä on alasuunnan resurssin varaamisen yhteydessä varattu USF-tunniste. * F> 30 A problem in the above arrangement is reserved in connection with downlink resource allocation, a USF identifier. Koska USF-tunniste varataan myös vastaanottavalle matkaviestimelle, samaa USF-tunnisteen arvoa ei voida allokoida yläsuunnan lähetyksille. Since the USF identifier allocated to the receiving mobile station, the same USF identifier value can not be allocated for uplink transmissions. Koska USF-tunnisteella on vain rajallinen määrä mahdollisia arvoja (eli kahdeksan erilaista arvoa), jokainen alasuuntaan 35 vastaanottava matkaviestin estää verkkoa allokoimasta yhtä yläsuunnan mat- 104610 5 kaviestintä kyseiselle kanavalle. Since the USF identifier is only a limited number of possible values ​​(i.e. eight different values), each of the receiving mobile station 35 the downlink prevents the network by allocating one uplink mobile stations simultaneously 5 104 610 for that channel. Jos tietyllä hetkellä samalla kanavalla vastaanottaa 8 eri matkaviestintä, ei vastaavalla yläsuunnan kanavalla voi olla yhtään erillistä lähetystä, vaikka ilmarajapinnan kapasiteettia olisi runsaastikin käytettävissä. If at a given time on the same channel to receive a different mobile station 8, no corresponding uplink channel can not have any separate transmission, even if the air interface capacity would be abundant.
5 Eräänä mahdollisena ratkaisuna voitaisiin ajatella USF-kentän kas vattamista suuremmaksi kuin kolme bittiä. 5 One possible solution could be to think of the USF field increased its greater than three bits. Tällä tavalla ongelman merkitys pienenisi vaikka ylä- ja alasuunnat eivät olisikaan toisistaan riippumattomia. In this way the importance of the problem would be reduced even if the uplink and downlink were not independent of each other at all. Toisena vaihtoehtoisena ratkaisuna voitaisiin ajatella erillistä informaatiokent-tää (=bittiä), joka kertoo, onko USF-tunniste käytössä vai ei. Another alternative solution could be considered a separate information Kent-TAA (= bits) indicating whether the USF identifier is used or not. Näiden ratkaisu-10 jen ongelmana olisi ainakin se, että USF-kenttä on vahvasti suojattu kanava-koodauksella, joten se kuluttaa (CS-1 -koodauksella) jopa nelinkertaisen määrän kaistaleveyttä nettoinformaatiosisältöön nähden. These solving the problem of the 10 would be at least that of the USF field is strongly protected by channel coding, so it uses (with CS-1 encoding on) up to four times the amount of bandwidth relative to the net information content. Tämä lisäkuorma on poissa hyötyliikenteeseen käytettävältä kapasiteetilta. This additional load is out of commercial traffic from the driven capacity.
Keksinnön lyhyt selostus 15 Keksintö perustuu ensiksikin tämän ongelman eli standardiehdotuk sessa olevan ajatusvirheen havaitsemiseen. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION 15 The invention is based first of all to this problem, which is thought to be standardiehdotuk Sessa error detection. Ongelman havaitsemisen lisäksi keksinnön tavoitteena on kehittää mekanismi, jolla yllä mainittu ongelma saadaan ratkaistua. In addition to the detection of the problem, the invention aims to develop a mechanism by which the above-mentioned problem can be solved. Keksinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. This is achieved with a method which is characterized by what is stated in the independent claims. Keksinnön 20 edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena. 20 Preferred embodiments are disclosed in the dependent claims of the invention.
Keksinnön mukaisesti ohjauskanavan PACCH allokointi on riippumaton mahdollisesta USF-tunnisteesta. in accordance with the invention, the control channel PACCH is independent of the allocation of a possible USF identifier. Sen sijaan matkaviestin kuittaa vastaanottamansa datapaketit ennalta määrätyn ajan kuluttua siitä alasuunnan lohkosta, jossa mainittu kyselykenttä on kyselyä osoittavassa tilassa. Instead, the mobile station acknowledges the received data packets after a predetermined time from a downlink block in which said polling field is surveys show mode. Vapaut-25 tamalla ohjauskanavan PACCH allokointi matkaviestimelle osoitetusta USF-tunnisteesta keksintö toteuttaa GPRS-järjestelmän periaatteen, jonka mukaan kapasiteetin käytön ylä- ja alasuunnissa tulisi olla toisistaan riippumattomia. FREEDOM 25 of the guide channel PACCH the allocation to the mobile station identifier allocated to the USF invention implements a principle of the GPRS system that the up and down directions in the capacity should be independent of each other. Keksinnön mukaisesti, kun matkaviestin lähettää kuittauksensa, vastaavassa alasuunnan lohkossa olevan USF-tunnisteen tulee olla sellainen, jota ei ole i 30 allokoitu millekään matkaviestimelle, jotta vältettäisiin törmääminen matka viestinten lähettäessä. According to the invention, the mobile station sends the acknowledgment, the corresponding downlink block, the USF identifier must be one which is not in 30 allocated to any mobile station, so as to avoid interference with the mobile stations transmitting.
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista: 6 104610 The invention will now be described in greater detail in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: 6 104610
Kuvio 1 esittää lohkokaaviota joistakin keksintöön liittyvistä paketti-radiojärjestelmän elementeistä; Figure 1 shows a block diagram of some of the invention related to packet radio system elements;
Kuvio 2 esittää niitä protokollakerroksia, joihin keksintö liittyy; Figure 2 illustrates the protocol layers, to which the invention relates;
Kuvio 3 havainnollistaa radioresurssien varaamista; Figure 3 illustrates allocation of radio resources; ja 5 Kuvio 4 esittää joidenkin radiotiellä lähettävien lohkojen rakennetta. and 5 Figure 4 shows the structure of some of the blocks transmitting on the radio path.
Keksinnön mukaisesti siis ohjauskanavaa PACCH ei - standardiehdotuksesta poiketen - allokoida käyttämällä USF-tunnistetta. According to the invention, therefore, a control channel PACCH is not - unlike the proposal for a standard - allocated by using a USF identifier. Sen sijaan matkaviestin lähettää kuittauksen ennalta määrätyn ajan kuluttua siitä lohkosta, 10 jossa alasuunnan P—bitti on asetettuna. Instead, the mobile station sends an acknowledgment after a predetermined time from the block 10 in which the downlink P bit is set. Keksinnön ensimmäisen (ensisijaisen) suoritusmuodon mukaisesti ennalta määrätty aika on yksinkertaisesti kiinteä aika. in accordance with the invention, the first (primary) embodiment, the predetermined time is simply a fixed time. Kuviossa 3 tätä aikaa esittää viitemerkillä T kuvattu aika siitä lohkosta, jossa P=1, siihen lohkoon vaiheessa 3-6, jossa matkaviestin lähettää kuittauksensa. In Figure 3, this shows the time in the time reference symbol R illustrated in the block in which P = 1 to the block in step 3-6, the mobile station transmits its acknowledgment. Tämä voidaan helposti toteuttaa siten, että aktiivisen P—bitin jälkeen 15 matkaviestin odottaa kiinteän määrän lohkoja ennen kuittauksen lähettämistä. This can be easily implemented in such a way that after the active P bit 15 of the mobile station waits for a fixed number of blocks before transmission of the acknowledgment. Keksinnön toteuttaminen tällä tavalla ei edes vaadi muutoksia standardiehdotuksen mukaiseen tunnisteosaan. Implementing the invention does in this way does not require any modifications to the draft standard is identified portion. Oleellisin muutos on lähinnä se, että kysely-kenttä S/P saa ylimääräisen merkityksen, eli asetettua P—bittiä käytetään (standardiehdotuksen mukaisen merkityksensä lisäksi) osoittamaan implisiitti-20 sesti sellaisen yläsuunnan lohkon varaamista, joka ennalta määrätyn ajan T kuluttua seuraa sitä alasuunnan datalohkoa, jossa P—bitti on 1. The most essential change is primarily that the interrogation field S / P receives an additional meaning, i.e. the set P bit is used (in addition to the meaning of the standard proposal) to indicate the implicit-20 a reservation of an uplink block which the predetermined time T after follows the downlink data block, wherein P is a 1-bit.
Kiinteä aika T valitaan sopivimmin mahdollisimman lyhyeksi, jotta verkko saisi mahdollisimman nopeasti tiedon datasiirron onnistumisesta tai : epäonnistumisesta. A fixed time T is preferably chosen as short as possible, so that the network should be as soon as possible information on the data transfer success or the failure. Ajan T on kuitenkin oltava riittävän pitkä, jotta yksillä ra- 25 dio-osilla varustettu matkaviestin maksimaalisella ajoitusennakollakin kykenee siirtymään vastaanotosta lähetykseen. However, the time T is sufficiently long to allow for the timing increments radio 25 equipped with DIO-parts able to move the mobile station at the maximum reception to transmission.
Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti kyselyä osoittava P-bitti tulkitaan siten, että kuviossa 4 esitetty keksinnön mukainen ylimääräinen laajennuskenttä EF2 (Extension Field 2) osoittaa lohkon, jossa matkaviesti-30 men tulee lähettää kuittaus. According to another embodiment of the invention, the query indicating the P bit is interpreted as meaning that the additional extension field of the invention shown in Figure 4 EF2 (Extension Field 2) indicates the block in which the mobile station 30 must send an acknowledgment men. Tämä voidaan helpoimmin toteuttaa siten, että ' alasuunnan RLC-datalohkon tunnisteosassa oleva ylimääräinen laajennus-kenttä EF2 osoittaa suhteellista siirtymää eli lohkojen lukumäärää siitä loh- « kosta, jossa P—bitti on asetettuna, siihen lohkoon, jossa matkaviestimen tulee lähettää kuittaus vastaanottamistaan datalohköista. This can most easily be implemented in a manner that "a downlink RLC data block identifier part of an additional extension field EF2 indicates the relative displacement of a number of blocks from the block 'network, in which the P bit is set, the block in which the mobile station will send an acknowledgment to be received by the data block. Tämän suoritusmuodon 35 eräs muunnelma on se, että jotakin olemassaolevaa kenttää käytetään uudella tavalla, samoin kuin yllä on esitetty, kuinka S/P -kenttää käytetään standar 104610 7 diehdotuksen mukaisen merkityksensä lisäksi keksinnön mukaiseen tarkoitukseen. This embodiment 35 is a modification of the fact that an existing field is used in a new way, as well as the above shows how the S / P field is used in addition to its significance to 7 diehdotuksen purpose of the invention stan 104 610.
Kuvioon 4 kaarevina katkoviivoina merkityt nuolet havainnollistavat sitä, kuinka kentät E ja S/P osoittavat ylimääräisten laajennuskenttien esiinty-5 mistä. Figure 4, arrows indicated by curved dashed lines illustrate how the fields E and S / P fields indicate the additional extension of 5-occur. Asetettu E—bitti osoittaa standardiehdotuksen mukaisen laajennusken-tän EF1 (Extension Field) esiintymistä. The set E bit denotes laajennusken TAN-EF1 of the standard proposal (Extension Field) occurs. Vastaavasti asetettu P—bitti (S/P -kenttä tilassa 'P') osoittaa keksinnön mukaisen laajennuskentän EF2 esiintymistä. Similarly, the set P bit (the S / P field in state 'P'), indicates the occurrence of the extension field EF2 of the invention. Ylimääräinen laajennuskenttä EF2 on kuvattu erillisenä oktettina, mutta sen ei välttämättä tarvitse olla kokonainen oktetti. An extra extension field EF2 is depicted as a separate octet, but it does not necessarily have to be an entire octet.
10 Jos verkko ei - esimerkiksi maastoesteen vuoksi - kykene vastaan ottamaan matkaviestimen lähettämää kuittausta, se voi antaa uuden resurssin uudella, samalle matkaviestimelle osoitetulla alasuunnan radiolohkolla. If the network is 10 - for example due to rough terrain obstacle - able to receive the acknowledgment sent by the mobile station, it can provide a new resource, to the mobile station assigned to the same downlink radio block. Tämä lohko ei sisällä lainkaan uutta käyttäjän dataa vaan ainoastaan resurssin varauksen uutta kuittauslähetystä varten (S/P—bitti tilassa 'P'). This block does not contain any new user data, but only the resource reservation for a new acknowledgment transmission (the S / P bit state 'P'). Matkaviestimen tu-15 lee jatkaa kuuntelemista muutamien lohkojen ajan viimeisen kuittauksen lähettämisen jälkeen. The mobile station of the TU-15 lee continue to listen to some of the blocks after the transmission of the final acknowledgment.
Standardiehdotuksen mukaisesti jokaisen matkaviestimen, jolle on allokoitu radioresurssi, tulee säännöllisesti lähettää verkkoon hajapääsypurs-ke, ns. according to the standard proposal each mobile station to which is allocated the radio resource, will regularly send a network hajapääsypurs-kb, so-called. PRACH burst (PRACH = Packet Random Access Channel). PRACH burst (PRACH = Packet Random Access Channel). Hajapää-20 sypurske lähetetään USF-kenttään sidotulla ns. Hajapää-20 sypurske sent to the USF field, the so-called bonded. IdleBurstilla, joka tämän hakemuksen puitteissa suomennetaan 'vapaapurskeeksi'. IdleBurstilla within the framework of this application fin is increased by 'vapaapurskeeksi'. Kuviossa 3 tätä toimintoa kuvaa vaihe 3-7. In Figure 3 this function is represented by step 3-7. Tämä mekanismi kuvataan standardiehdotuksen sivulla 30. Kukin ylikehys koostuu neljästä monikehyksestä (multiframe), jotka yhteensä sisältävät 16 vapaapursketta. This mechanism is described in the draft standard page 30. Each superframe consists of four multiframe (multiframe) which contain a total of 16 vapaapursketta. Standardiehdotuksen mukaisesti kaikki 25 parilliset vapaapurskeet allokoidaan USF-kenttää käyttämällä kyseisellä kanavalla oleville matkaviestimille. The proposal according to the standard using the 25 even-numbered vapaapurskeet allocated to the USF field that channel for the mobile stations. Kun nyt keksinnön mukaisesti kanavaa ei allokoida USF-kentän perusteella, ei ole välittömästi selvää, kuinka matkaviestin tietää, koska tarpeellinen PRACH-purske tulee lähettää ja voiko sitä lainkaan lähettää? Now, in accordance with the invention, the channel is not allocated on the basis of the USF field, it is not immediately evident how the mobile station knows, since the necessary PRACH burst is to be transmitted and whether it can be send at all? 30 Tähän osaongelmaan on ainakin kaksi vaihtoehtoista ratkaisua, jot- ka molemmat perustuvat samaan ajatukseen, että USF-tunnisteen sijasta matkaviestimelle allokoidaan alasuuntaisen resurssivarauksen yhteydessä (vaiheet 3-2 ja/tai 3-4) vastaavankokoinen hajapääsypurskeen tunniste, josta tämän hakemuksen puitteissa käytetään nimitystä RSF (Random access burst 35 Status Flag). 30 This is a major problem, at least two alternative solutions, just-ka both based on the same idea that instead of the USF identifier allocated to the mobile station in connection with downlink resource allocation (steps 3-2 and / or 3-4) corresponding to the size hajapääsypurskeen identifier, which in this application is referred to as RE (Random access burst Status Flag 35). RSF-tunnisteen koko on edullisesti sama kuin USF:n, eli se voi saada arvot 0-7. RSF identifier size is preferably the same as that of the USF, i.e. it may take the values ​​0-7.
8 104610 8 104610
Erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan kutakin RSF:ää vastaa parillinen vapaapurske samoin kuin USF:ää vastaa pariton vapaapurs-ke. According to an alternative embodiment, each of the RSF was equal to an even vapaapurske as well as USF corresponding to odd vapaapurske.
Erään toisen suoritusmuodon mukaan ylikehystystä laajennetaan 5 neljästä kahdeksaan monikehykseen (multiframe). According to another embodiment, superframing is extended to five four to eight multi-frame (multi-frame). Vapaapurskeita on tällöin 32, joista 8 allokoidaan USF:lle ja 8 RSF:lle. Vapaapurskeita is in this case 32, of which eight are allocated to the USF and 8 to the RSF for. (Loput 16 jäävät vapaiksi tai muuhun käyttöön.) Matkaviestinten kannalta tämä tarkoittaa, että PRACH-purskeiden lähetysväli kasvaisi sekunnista kahteen sekuntiin. (The other 16 are left free or for other purposes.) Mobile stations, this means that the PRACH bursts would increase the transmission medium seconds to two seconds. Mitään käytännön ongelmaa tästä ei aiheudu, koska yksi ajoitusennakon muutos vastaa 500 10 metrin muutosta etäisyydessä. Any practical problem that this does not, because one change of timing advance corresponds to 500 10-meter change in distance. Suurnopeusjunatkin kulkevat vain n. 80 metriä sekunnissa. Suurnopeusjunatkin extend only approx. 80 meters per second.
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Skilled in the art it is obvious that as the technology advances, the inventive concept can be implemented in many different ways. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaih-15 della patenttivaatimusten puitteissa. The invention and its embodiments are thus not restricted to the above examples but they may STEP-15 in the scope of the claims.
f € f €
9 104610 9 104610
1. Menetelmä ohjauskanavan (PACCH) osoittamiseksi matkaviestimille (MS) pakettiradiojärjestelmässä, erityisesti GPRS-järjestelmässä, ala-suunnan lähetystä varten, jossa: 5. matkaviestin (MS) lähettää resurssinvarauspyynnön (3-1), johon verkko (BSS) vastaa (3-2) allokoimalla matkaviestimelle (MS) ohjauskanavan (PACCH) ja mahdollisesti matkaviestimen tunnuksen (TFI) ja yläsuuntaisen vastinlohkon tunnisteen (USF); 1. A method for the control channel (PACCH) to indicate the mobile stations (MS) in a packet radio system, particularly in a GPRS system, to transmit the sub-direction, wherein: 5 the mobile station (MS) sends resurssinvarauspyynnön (3-1), to which a network (BSS) responds (3- 2) allocating the mobile station (MS) identifier of the control channel (PACCH) and possibly the mobile station identity (TFI) and uplink vastinlohkon (USF); ja: - verkko (BSS) lähettää (3-5) datapaketteja lohkoina, joista ainakin 10 osa sisältää kyselykentän (S/P), joka kyselytilassa ('P') ollessaan osoittaa, että matkaviestimen (MS) tulee sille allokoidulla ohjauskanavalla (PACCH) kuitata vastaanottamansa datapaketit; and - the network (BSS) sends (3-5) data packets in blocks, at least a portion 10 including a request field (S / P) request state ( 'P') when indicating that the mobile station (MS) is the allocated control channel (PACCH) acknowledge the received data packets; tunnettu siitä, että: - sellaiseen alasuunnan lohkoon, jonka kyselykenttä (S/P) on kyse-15 lytilassa ('P'), verkko (BSS) ei sijoita sellaista yläsuuntaisen vastinlohkon tunnistetta (USF), joka on allokoitu jollekin matkaviestimelle; characterized in that: - in a downlink block the polling field (S / P) is about 15 lytilassa ( 'P'), the network (BSS) does not place an uplink vastinlohkon identifier (USF) which are allocated to one mobile station; - matkaviestimelle (MS) allokoitu ohjauskanava on riippumaton mahdollisesta yläsuuntaisen vastinlohkon tunnisteesta (USF); - allocated to the mobile station (MS) a control channel is independent of a possible uplink vastinlohkon identifier (USF); - matkaviestin kuittaa (3-6) vastaanottamansa datapaketit ennalta 20 määrätyn ajan (T) kuluttua siitä alasuunnan lohkosta, jossa mainittu kysely- kenttä on kyselytilassa ('P'). - the mobile station acknowledges (3-6) the received data packets 20 pre-defined time period (T) after the downlink block in which said query is a query field state ( 'P').
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ennalta määrätty aika (T) on kiinteä. 2. The method according to claim 1, characterized in that said predetermined time (T) is fixed.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että mainittu ennalta määrätty aika (T) vastaa kiinteää määrää lohkoja. 3. The method according to claim 1, characterized in 25 that said predetermined time (T) corresponds to a fixed number of blocks.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ennalta määrätty aika (T) määritetään siten, että alasuunnan da- • talohkot, joissa mainittu kyselykenttä on kyselytilassa ('P'), sisältävät ylimää räisen laajennuskentän (EF2), joka osoittaa yläsuunnan lohkon, jossa matka-30 viestimen tulee kuitata vastaanottamansa datapaketit. 4. The method according to claim 1, characterized in that said predetermined time (T) is determined in such a way that the downlink data • computation block in which said polling field is a query state ( 'P') include Ylimaa in Wild extension field (EF2) which indicates the up- block, where the mobile-communication device 30 an acknowledgment of the received data packets.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ylimääräinen laajennuskenttä (EF2) osoittaa lohkojen lukumäärää siitä alasuunnan datalohkosta, joissa mainittu kyselykenttä on kyselytilassa 10 104610 ('P'), siihen yläsuunnan lohkoon, jossa matkaviestimen tulee kuitata vastaanottamansa datapaketit. 5. A method according to claim 4, characterized in that said additional extension field (EF2) indicates the number of blocks from the downlink data block in which said polling field is a query mode, 10 104 610 ( 'P'), to the uplink block in which the mobile station an acknowledgment of the received data packets.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ajoitusennakon tiedottamista varten alasuuntaisen re- 5 surssivarauksen yhteydessä matkaviestimelle allokoidaan hajapääsypurskeen (PRACH) tunniste (RSF). 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for informing of timing advance in connection with downlink reaction is allocated to the mobile station 5 surssivarauksen hajapääsypurskeen (PRACH) identifier (RSF).
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lohkot lähetetään sekvensseinä, joita toistetaan siten, että muutaman lohkon välein toistuu vapaapurske, joista ainakin osa, edullisesti joka toinen valo paapurske allokoidaan hajapääsypurskeen tunnisteille (RSF). 7. The method of claim 6, characterized in that the blocks are transmitted as sequences which are repeated so that the block is repeated every few vapaapurske, at least some, preferably every second light paapurske hajapääsypurskeen allocating identifiers (RSF). mr •S 104610 11 mr • S 104 610 11
FI971537A 1997-03-27 1997-04-11 The control channel allocation in a packet radio network FI104610B (en)
DE69835045T DE69835045T2 (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of control channels in a packet radio network
DE69828766T DE69828766T2 (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of tax-channels in a packet-radio network
MYPI98001360A MY119520A (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of control channel in packet radio network
AT98912523T AT288172T (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of tax-channels in a packet-radio network
CNB988003783A CN1139201C (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of control channel in packet radio network
EP05100416A EP1538863B1 (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of control channel in packet radio network
ES98912523T ES2235322T3 (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of a control channel in a packet communications network.
AT05100416T AT331412T (en) 1997-03-27 1998-03-27 Allocation of tax-channels in a packet-radio network
FI971537A0 FI971537A0 (en) 1997-04-11
FI971537A FI971537A (en) 1998-09-27
FI104610B true FI104610B (en) 2000-02-29
EP (2) EP1538863B1 (en)
DE (2) DE69828766T2 (en)
CA2325612A1 (en) * 1999-12-10 2001-06-10 Lucent Technologies, Inc. Improvements in and relating to data transmission
EP1107620B1 (en) * 1999-12-10 2004-04-14 Lucent Technologies Inc. Multi-polling system for GPRS
DE60009842T2 (en) * 1999-12-10 2005-03-31 Lucent Technologies Inc. Multiple query system for GPRS
CN101198107B (en) 2006-12-04 2011-11-23 华为技术有限公司 Group calling communication message transmission method, base station subsystem and group calling communication system
GB2279205B (en) 1993-06-17 1997-03-05 Roke Manor Research Improvements in or relating to cellular mobile radio systems
FI94700C (en) 1994-01-21 1995-10-10 Nokia Telecommunications Oy The cellular system network element and a method for packet data transmission in a mobile communication system,
WO1998044639A2 (en) 1998-10-08
DE69434250T2 (en) 2005-07-07 Device and mobile stations for providing packet data communication in digital TDMA cellular systems
2009-03-27 PC Transfer of assignment of patent