УЛУЧШЕНИЕ РЕЖИМА ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИ ЗАПРОСЕ РЕСУРСОВ КОММУТИРУЕМЫХ КАНАЛОВ
IMPROVED MODE OF PACKET TRANSFER IN CASE OF SWITCHED CHANNELS RESOURCES REQUEST

Область техники
Настоящее изобретение относится к беспроводной связи, в частности к коммутации пакетов и коммутации каналов для беспроводной связи с мобильным терминалом.
Уровень техники
Первые сети связи стандарта GSM были предназначены больше для передачи голоса, нежели для передачи данных. Вскоре после начала использования в GSM служб передачи данных стало очевидным, что службы, использующие коммутацию каналов (Circuit Switched, CS), не очень подходят для некоторых типов приложений прерывистого характера. Поэтому для пакетных сервисов была разработана служба GPRS (General Packet Radio Service, Общая Служба Радиопередачи пакетов) с коммутацией пакетов (Packet Switched, PS). GPRS представляет собой пакетную радиосеть, использующую сеть GSM, и GPRS стремится оптимизировать передачу пакетов данных посредством уровней протокола GPRS на беспроводном интерфейсе между мобильной станцией (в дальнейшем также называемой мобильным терминалом) и сетью GPRS.
Как описано в документе 3GPP TS 23.060. "Service description; Stage 2." Section 5.4.5 ("Описание сервиса; Стадия 2." Раздел 5.4.5), мобильная станция (mobile station, MS) GPRS может работать в одном из трех режимов работы. Эти три режима - режим класса А, режим класса В и режим класса С. В режиме класса А мобильная станция подключена как к GPRS, так и к другим GSM сервисам, и поэтому режим класса А соответствует режиму двойной передачи (Dual Transfer Mode, DTM) (в дальнейшем также называемому двойным режимом). Мобильный пользователь в режиме класса А может производить и/или принимать вызовы этих двух служб одновременно, например выполнять обычный голосовой вызов GSM и в то же самое время получать пакеты данных GPRS. Согласно режиму класса В, мобильная станция подключена как к GPRS, так и к другим GSM сервисам, но мобильная станция может одновременно использовать только один из этих сервисов. Согласно режиму класса С, мобильная станция может применяться либо в GSM сети, либо в GPRS сети; выбор делается вручную и не производится никаких одновременных действий.
Согласно действующему стандарту (3GPP TS 44.018, "Radio Resource Control Protocol" "Протокол управления Радиоресурсами"), если мобильная станция находится в режиме передачи пакетов и требуется соединение с коммутацией каналов (также называемое соединением радиоресурсов, или RR-соединением), то вначале должны быть отменены все пакетные ресурсы, затем устанавливается RR-соединение, и, наконец, могут запрашиваться пакетные ресурсы. Этот процесс происходит, например, когда мобильная станция инициирует вызов. Эта известная система показана на фиг.1 (см. также 3GPP TS 43.064, "Overall description of the GPRS radio interface; Stage 2" ("Общее описание радиоинтерфейса GPRS; Стадия 2"), где показаны RR-режимы работы и переходы между режимами класса А (поддержка двойного режима) и класса В. Освобождение временного потока блоков (Temporary Block Flow, TBF) переводит мобильную станцию (MS) из режима 106 передачи пакетов в состояние 104 простоя / простоя пакетного режима, после чего мобильная станция должна установить назначенное RR соединение 108, чтобы затем перейти к режиму 102 двойной передачи, который включает как способность к передаче пакетов, так и RR способность. Другими словами, после прерывания соединения 106 передачи пакетов мобильная станция находится в состоянии 104 простоя пакетного режима и должна выполнить полное получение системной информации и снова запрашивать ресурсы пакетной коммутации, чтобы войти в двойной режим 102 через выделенный режим 108 с коммутацией каналов.
Фиг.2 далее иллюстрирует как в настоящее время работает система согласно известному уровню техники. Четыре вертикальных линии представляют части или ступени сети. Линия 202 представляет мобильную станцию (MS), линия 204 представляет систему базовых станций (base station system, BSS). Линия 206 представляет обслуживающий узел поддержки GPRS (serving GPRS support node, SGSN) и линия 208 представляет центр коммутации мобильной связи (mobile switching center, MSC). Как мобильная станция, так и сеть могут запрашивать CS соединение (соединение с коммутацией каналов). В любом случае пакетная сессия 210 прерывается и инициируется установление CS соединения. На фиг.2 сеть поисковым вызовом вызывает мобильную станцию для CS соединения. Мобильная станция прекращает использование пакетных ресурсов и переходит в состояние 214 пакетного простоя, в котором мобильная станция запрашивает CS ресурсы, как определено в 3GPP TS 44.018 "Radio Resource Control Protocol" ("Протокол Управления Радиоресурсами"). Когда мобильная станция переходит в соответствующий режим 212, мобильная станция должна запросить PS ресурсы (ресурсы коммутации пакетов), если PS ресурсы желательны, представляя запрос на режим двойной передачи (DTM), как описано в 3GPP TS 43.064, "Overall Description of the GPRS Radio Interface; Stage 2." ("Общее Описание Радиоинтерфейса GPRS; Стадия 2").
Основной недостаток этого известного способа состоит в том, что мобильной станции не разрешается непосредственно войти в совмещенный CS режим 212 и PS режим 216 (которые вместе составляют режим двойной передачи), пока мобильная станция не выполнит различные шаги, отнимающие много времени. Таким образом, мобильная станция будет вынуждена вхолостую расходовать ее возможности работы в режиме коммутации пакетов, пока устанавливается сессия 212 коммутации каналов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение улучшает переход из режима передачи пакетов в режим двойной передачи, упрощая этот переход и делая его более непосредственным. Решение состоит в том, чтобы использовать сообщение управления радиолинией или множественным доступом (radio link control / multiple access control, RLC/MAC), используя канал управления, связанный с пакетами (packet associated control channel, PACCH), чтобы дать команду назначения режима двойной передачи (DTM), без какого-либо простоя пакетных ресурсов. Мобильная станция в течение этого процесса поддерживает ресурсы коммутации пакетов (packet switched, PS), и мобильная станция, таким образом, обеспечивает лучшее качество сервиса для пакетного приложения. RLC/MAC сообщение использует канал PACCH для запрашивания назначения DTM от сети или, альтернативно, для передачи назначения DTM от сети без запроса о его потребности.
В режиме передачи пакетов как мобильная станция, так и сеть могут инициировать соединение с коммутацией каналов (CS). В последнем случае (то есть в случае инициирования сетью), сеть может предоставлять CS ресурсы немедленно, используя либо КОМАНДУ НАЗНАЧЕНИЯ DTM (DTM ASSIGNMENT COMMAND) или сообщение IMMEDIATE ASSIGNMENT (НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НАЗНАЧЕНИЕ). Так как не нужно посылать ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС ПОИСКОВОГО ВЫЗОВА, или сообщение ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС CS, то мобильная станция может получить CS ресурсы даже быстрее, когда эти сообщения отсутствуют.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 показывает, как мобильная станция переходит к режиму двойной передачи согласно известному уровню техники.
Фиг.2 детализирует переход к двойному режиму от пакетного режима согласно известному уровню техники.
Фиг.3 детализирует переход к режиму двойной передачи от режима пакетной передачи согласно настоящему изобретению, в случае инициирования перехода сетью, с использованием нового RLC/MAC сообщения в пакетном запросе CS.
Фиг.4 детализирует переход к режиму двойной передачи от режима передачи пакетов согласно настоящему изобретению в другом случае инициирования перехода сетью.
Фиг.5 - схема операций способа, соответствующего реализации настоящего изобретения.
Фиг.6 - блок-схема мобильного терминала согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Фиг.3 иллюстрирует реализацию настоящего изобретения в случае инициирования перехода сетью, в отличие от случая его инициирования мобильной станцией. Однако схема, показанная на фиг.3, легко может быть применена и к случаю инициирования перехода к двойному режиму мобильной станцией, при котором вызов со стороны сети не используется.
Эффективный способ установления CS соединения 212 на фиг.3, и, таким образом, установления режима двойной передачи, состоит в том, чтобы использовать новое сообщение вместо выполнения прерывания и простоя 214 режима пакетной передачи, как показано на фиг.2. Соответственно, мобильная станция посылает новое сообщение управления RLC/MAC, например, ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС CS 310, по каналу управления, связанному с пакетами (РАССН), чтобы инициировать CS соединение, или чтобы ответить на сообщение поискового вызова от сети, как показано на фиг.3.
Мобильная станция делает максимум М+1 попытку передать по каналу РАССН сообщение 310 ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС CS. В дополнение к максимальному числу передач, мобильная станция также расширяет передачу этого сообщения запроса. Фактор расширения основан на параметре BS_CV_MAX. Фактор расширения может составлять, например, BS_CV_MAX+х радиоблоков, где х - дополнительный новый параметр.
Сделав М+1 попытку послать сообщение 310 ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС CS, мобильная станция запускает новый RLC/MAC таймер 350 (Тх). По истечении интервала таймера Тх процедура доступа к двойному режиму прерывается, пакетные ресурсы высвобождаются, как и в известном способе, и мобильная станция инициирует случайный доступ, посылая сообщение CHANNEL REQUEST (ЗАПРОС КАНАЛА) по каналу RACH, как определено в 3GPP TS 44.018. "Radio Resource Control Protocol" (Протокол управления Радиоресурсами).
Возможно, что мобильная станция может использовать имеющиеся параметры Max retrans и Т3126 (в настоящее время используемые в сообщении 211 ЗАПРОС КАНАЛА, когда послано М+1 запросов), как определено в 3GPP TS 44.018, "Radio Resource Control Protocol" (Протокол управления Радиоресурсами) или, альтернативно, могут быть определены новые параметры.
В случае инициирования перехода сетью, как показано на фиг.3, структура нового сообщения управления RLC/MAC, посланного через ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС 310 CS (РАССН) может быть представлена следующим образом:
<Packet CS Request>::=
{0<GLOBAL_TF1:<Global TFI IE»
|1<TLLI:<TLLIIE»}
<CS_CHANNEL_REQUEST_DESCRIPTION:
<CS Channel Request Description IE»
<padding bits>;
"CS Channel Request Description IE" (информационный элемент описания запроса канала CS) определен в подпункте 9.1.8 3GPP TS 44.018, "Radio Resource Control Protocol" (Протокол управления Радиоресурсами").
Сеть может отвечать мобильной станции, используя существующие сообщения управления радиоресурсами. Эти сообщения вкладываются в одно или более новых сообщений управления RLC/MAC. Например, PACKET CS COMMAND (ПАКЕТНАЯ КОМАНДА CS) может содержать все RR сообщения. Другой подход может состоять в том, чтобы добавлять новое RLC/MAC сообщение для каждого из ответов от сети.
Сеть может быть способна выделить как PS, так и CS ресурсы, или она может быть не способна выделить PS ресурсы, или может быть не способна выделить CS ресурсы. Каждая из этих трех альтернативных ситуаций будет теперь рассмотрена. Все три ситуации возможны в обоих случаях - как при инициировании перехода мобильной станцией, так и сетью.
Если сеть может выделить как PS, так и CS ресурсы, то она посылает сообщение 215 DTM ASSIGNMENT COMMAND (КОМАНДА НАЗНАЧЕНИЯ DTM). Когда мобильная станция получает это сообщение, она начинает установление соединения с коммутацией каналов и, наконец, входит в режим двойной передачи. Заметим, что сообщение 215 DTM ASSIGNMENT COMMAND (КОМАНДА НАЗНАЧЕНИЯ DTM) является очень большим, особенно это касается размера условного параметра Списка Частот (его длина составляет 4-132 октета), и возможно, размер этого параметра может быть так или иначе ограничен.
Если, однако, сеть не может выделить PS ресурсы, то она посылает сообщение 213 IMMEDIATE ASSIGNMENT (НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НАЗНАЧЕНИЕ). Когда мобильная станция получает это сообщение, она освобождает PS соединение и начинает установление CS соединения. В выделенном CS режиме мобильная станция может запрашивать PS ресурсы, используя процедуры известного уровня техники.
Если, альтернативно, сеть не может выделить CS ресурсы, то она посылает сообщение IMMEDIATE ASSIGNMENT REJECT (ОТКАЗ В НЕПОСРЕДСТВЕННОМ НАЗНАЧЕНИИ). Когда мобильная станция получает это сообщение, она продолжает обычную работу в пакетном режиме.
Как показано на фиг.4, для дальнейшего улучшения в случае инициирования перехода сетью также предлагается, чтобы сеть непосредственно посылала сообщение 215 DTM ASSIGNMENT COMMAND (КОМАНДА НАЗНАЧЕНИЯ DTM) вместо посылки сообщения 305 PACKET PAGING REQUEST (ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС ПОИСКОВОГО ВЫЗОВА), если сеть может выделить как PS, так и CS ресурсы (в этой ситуации мобильной станции не нужно посылать сообщение 310 PACKET CS REQUEST (ПАКЕТНЫЙ ЗАПРОС CS). В случае, если и CS, и PS ресурсы не могут быть выделены, можно послать IMMEDIATE ASSIGNMENT (НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НАЗНАЧЕНИЕ) 213.
Как в команде 215 DTM ASSIGNMENT COMMAND (КОМАНДА НАЗНАЧЕНИЯ DTM), так и в сообщении 213 IMMEDIATE ASSIGNMENT (НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ НАЗНАЧЕНИЕ), необходим новый параметр, чтобы указать, что сообщение послано вследствие поискового вызова. Кроме того, в информационном элементе (IE) MS Radio Access Capability (способность радиодоступа мобильной станции) необходимо указание на то, что мобильная станция поддерживает эту особенность.
Имеются по меньшей мере две возможности для передачи сообщения по каналу РАССН. Во-первых, можно использовать отдельное RLC/MAC сообщение для включения в него всех RR сообщений, уже описанных здесь. Этот возможный подход имеет то преимущество, что необходимо только одно определение RLC/MAC сообщения, что делает настоящее изобретение более простым, и используется только одна точка кода типа сообщения RLC/MAC. Это первое решение соответствует предоставлению сообщения SI по каналу РАССН, как определено для процедуры Network Assisted Cell Change (Изменения Ячейки с Помощью Сети), введенной в 3GPP, Релиз 4. Сообщение, согласно этой первой возможности, может быть названо, например, ПАКЕТНАЯ КОМАНДА CS. Вторая возможность состоит в том, чтобы использовать отдельные RLC/MAC сообщения. Достоинства этого второго решения не столь велики, как у первого решения. В любой из этих двух возможных реализаций в информационном элементе (1Е) Опций Ячейки GPRS необходимо указание на то, что сеть поддерживает эту особенность RLC/MAC сообщения.
Можно видеть, что и на фиг.3, и на фиг.4 нет никакой потребности в различных признаках известного способа, показанного на фиг.2. и, в частности, нет необходимости в простое / простое 214 пакетного режима. Таким образом, настоящее изобретение дает возможность устранить прерывания 210 сессии с коммутацией пакетов.
Обратимся теперь к фиг.5, где иллюстрируется способ, соответствующий наилучшей реализации настоящего изобретения. Этот способ предназначается для перехода мобильного терминала от режима передачи пакетов, в котором передаются пакеты, к режиму двойной передачи, в котором соединения с коммутацией пакетов и с коммутацией каналов используются совместно. На шаге 502 в мобильном терминале получают сигнал поискового вызова от сети. Этот шаг 502, конечно, не нужен, если переход инициируется мобильным терминалом, а не сетью. В любом случае, на следующем шаге 504 должен использоваться канал РАССН, чтобы передать в сеть RLC/MAC сообщение. В данной реализации, чтобы передать это сообщение, делается множество попыток, и в течение этого процесса поддерживаются ресурсы коммутации пакетов, в отличие от их прерывания или простоя в известном способе. После множества попыток передачи в мобильном терминале запускается таймер 506. По истечении интервала таймера 508 сообщение о режиме двойной передачи (например, команда назначения режима двойной передачи) может быть или получено или не получено. Если это сообщение получено, то производится переход 510 к режиму двойной передачи без простаивания пакетных ресурсов. Однако, если интервал таймера истек без приема команды назначения DTM, то выполняется возврат к известному способу: пакетные ресурсы высвобождаются (512), привлекаются ресурсы коммутируемых каналов (514), и затем производится обращение к DTM (516).
Фиг.6 показывает мобильный терминал 602, соответствующий реализации настоящего изобретения в беспроводной системе связи для перехода от единого режима, в котором передаются пакеты, к двойному режиму, в котором соединение с коммутацией пакетов и соединение с коммутацией каналов используются совместно. Этот мобильный терминал включает приемопередатчик 604, посылающий блоку обработки сигнал 606 поискового вызова, показывающий, что сеть хотела бы перевести мобильный терминал в двойной режим. Мобильный терминал 602 также включает блок 610 обработки, реагирующий на сигнал 606 поискового вызова, для предоставления RLC/MAC сообщения 622 через канал РАССН. Все это время ресурсы 649 коммутации пакетов не прерываются. В ответ на сигнал 622 процессор 610 получает команду 612 назначения DTM, которая позволяет устанавливать и использовать соединение 618 с коммутацией каналов в сочетании с соединением 649 с коммутацией пакетов. Процессор 610 включает таймер, так что если по истечении времени таймера не будет получена команда 612 назначения DTM, то процессор возвратится к известному из уровня техники способу установления двойного режима, который включает высвобождение PS ресурсов.
Следует понимать, что все представленные чертежи и сопровождающие пояснения о наилучших реализациях способа не имеют своей целью дать полностью строгое описание рассматриваемых способа, терминала и системы. Специалист поймет, что шаги и сигналы, указанные в настоящем описании, представляют общие причинно-следственные соотношения, которые не исключают промежуточных взаимодействий различных типов, и также поймет, что различные шаги и структуры, приведенные в этом описании, могут быть осуществлены множеством различных комбинаций аппаратных и программных средств, в различных конфигурациях и последовательностях, которые нет необходимости описывать здесь более подробно.