移動站和基站之間配置無線電接口的方法和基站系統的製作方法
2023-04-25 07:29:21 1
專利名稱：移動站和基站之間配置無線電接口的方法和基站系統的製作方法
技術領域：
為了在兩個通信終端設備之間傳輸數據，可採用各面向連接的方案和基於各邏輯連接的各種方案。在各面向連接的數據傳輸時，必須在數據傳輸的整個時間內準備就緒在兩個通信終端設備之間的各物理資源。
背景技術：
在經各邏輯連接的數據傳輸時是無需持續地準備就緒各物理資源的。這種數據傳輸的一個實例是分組數據傳輸。在這裡，在整個數據傳輸的持續期間，在這兩個通信終端設備之間存在著一個邏輯連接，可是僅在各數據包的本身傳輸時間內間才準備就緒各物理源。該方法基於，數據以短的數據包傳送，在其之間可能出現較長的時間間隔。在介於這些數據包之間的各間隔中這些物理資源可供各其它的邏輯連接支配。針對一個邏輯連接節省了各物理資源。
尤其對於具有各有限物理資源的各通信系統呈現由各文獻DE 4402 930A1和EP 0 681 406 A1中公開的分組數據傳輸方法。例如在像GSM移動無線電系統(全球移動通信系統)那樣的各移動無線電系統中，頻段中的這些物理資源-頻率信道和時隙的數目-是有限制的，並且必須合理地加以利用。
GSM移動無線電系統是時分復用移動無線電系統的一個實例，在此可將一個頻率信道之內的時隙劃分到不同的通信終端設備上。移動無線電網的網側無線電站是經一個無線電接口與各移動站通信的一個基站。從一個移動站向基站的傳輸稱為上行方向，從基站向一個移動站的傳輸稱為下行方向。通過每個時分復用幀的至少一個時隙形成為分組數據傳輸而保留的一個信道。此外載頻和也許還有一種頻率躍變序列表明此信道。
此GSM移動無線電系統原先曾為語音傳輸設計的，在此曾為在移動站和基站之間持續的信息傳輸保留了一個信道。可是在分組數據傳輸時使用一個共同的信道用於多個移動站的分組數據傳輸。外加於這些分組數據還傳輸各信令信息，對這些信令信息以各循環的間隔在此信道內安排一個時隙。
隨著區分為邏輯的和物理的連接帶來的是，雖然對一個移動站存在一個邏輯連接，畢竟經越某個時間區間不傳輸分組數據。可是只要從移動站向基站不進行傳輸的話，基站針對移動站的各傳輸情況的各種測量是不可能的。事先所計算的各種值失去它們的有效性，並且在重新分配各物理信道時必須新確定這些值，或者基站必須保障如此調節這些傳輸情況，使得有保證的傳輸在任何情況下都是可能的。後者例如導致一種過高的或者甚至是最高的發射功率調節。
發明內容
因此基於本發明的任務在於，提供具有較好配置分組數據傳輸用的空氣接口的一種方法和一個基站系統。通過具有權利要求1各特徵的方法和通過具有權利要求10各特徵的基站系統解決此任務。從各從屬權利要求可獲悉本發明的各有利的進一步發展。
按本發明外加地用各短識別碼錶明這些移動站。在用於配置無線電接口的方法上，將用於上行方向傳信令的各時隙分配給這些移動站。按一種可規定的序列進行用於上行方向傳信令的一個或多個時隙的分配，在此通過含有各短識別碼和時隙標誌的各指示器信號進行此分配。此分配因此是與來自或通向移動站的分組數據傳輸的序列無關的。
通過靈活分配用於傳信令的時隙也能由基站對那些當時未給它們分配物理信道的各移動站，進行通向無線電接口的一種持續的測量。在恢復分組數據傳輸時因此而存在著用於配置無線電接口的，立即有效的各測量值。
按一種其它的有利發展，選擇了各移動站的各短識別碼外加在分組數據傳輸用的移動無線電系統之內的各移動站的各標誌上。這些短識別碼使得改善經此無線電接口在網絡和各移動站之間的資源利用成為可能，因為這些短識別碼是與網絡中的這些移動站的各已知地址無關的，並且這些短識別碼獨立於分組數據傳輸按各個別的要求靈活地實施此傳信令。
在用於配置無線電接口的方法的一種有利的發展上，在一個用於傳信令的時隙中匯總和傳輸針對多個移動站用的無線電接口的各配置數據。這樣的傳信令對下行方向是重要的，因為在此時隙期間含有著用於配置移動站用的無線電接口的各種信息，例如用於發射功率調節的各值或發射時刻用的提前作用時間(定時超前TimingAdvance)。由於對每個移動站只需要少量數據，將各配置數據匯合在一個通信信息中節省傳輸容量，從現在起此傳輸容量供各相鄰小區測量或供其它方面的各傳信信息支配。
在用於下行方向上傳信令的一個單一時隙中，或者在用於傳信令的多個不依次相繼的時隙中，一個移動站用的這些配置數據能與其它各移動站用的各配置數據一起傳輸，在此情況下有利地以重複方式或配備以編碼或者誤差識別。在後者情況下嵌套帶來一種誤差防護。可以調定哪些時隙匯合成一個這樣的傳信令字組。在這樣利用用於傳信令的例如每第二個時隙時，可以利用位於這之間的各時隙於各相鄰小區測量。
當傳輸少量配置數據(例如僅傳輸提前作用時間)時，或當只要供應少數移動站時，可以進一步提高這些相鄰小區測量用的各時隙的份額。在此可以安排匯合順序的一種循環的適配。這樣的適配創造了傳信令工作量對分組數據傳輸用的各移動站各實際需求的一種較好適配。
按本發明可以實現提前作用時間用的一種閉式調節迴路，因為給上行方向上的各移動站分配了用於傳信令的各時隙，而在下行方向上各移動站用的各傳信令字組以短的延遲時間到達。有利地只有移動站和基站參與了該調節迴路。由於與分組數據傳輸相反對於該傳信令不需要在一個移動站和一個數據字組之間的具體分配(通常在一個基站控制器中進行)，基站可以單獨進行提前作用時間的調節。在此取消了在基站和基站控制器之間的傳信令工作量。
按本發明的一種其它的發展互相獨立地進行提前作用時間的配置和發射功率調節。按在移動站和基站之間的一種閉式調節迴路確定此提前作用時間，在此通過合適地選擇用於傳信令的各時隙可以安排介於兩次確定之間的一個較長的循環。鑑於相對於信號傳播速度為慢的移動站的運動，只需要以幾秒的間隔確定此提前作用時間。
在確定基站的發射功率調節時，有利地將發射功率瞄準共同信道上的具有各最惡劣傳輸連接的移動站。在此可以獨立於提前作用時間的確定設置各開式或閉式調節迴路。在為各單個移動站所需的各發射功率之間有各巨大差別時，以及在存在著多個共同信道時，按所需的發射功率將這些移動站分配給這些信道是有利的。
有利地在兩個傳輸方向上，即在上行方向上和在下行方向上，互相獨立地進行分組數據傳輸。因而一個移動站可以在上行方向上發送數據，或在下行方向上從網絡接收數據。也可以對一個移動站安排向兩個方向的分組數據傳輸。在上行和下行方向上的這種分開，使得在利用各無線電技術資源時的和當然也在布局，必要時僅發送或接收的，各移動站時的巨大靈活性成為可能。
由一個移動站有利地在用於傳信令的一個時隙之內將一個結束的信號傳送到基站上。該結束的信號例如含有對基站各信號的，移動站的各接收值(RXLEV，RXQUAL)，由此在下行方向上的分組數據傳輸時基站的立即的發射功率調節是可能的。採用對每個時隙傳送一個閉合的信號的辦法，直到在基站上存在著移動站的接收電平的時間和配置無線電接口用的時間在變小。基站從用於在上行方向上的傳信令的各次發送中確定針對各自移動站的各基站的提前作用時間或接收電平。
將提前作用時間用的和發射功率用的這個或這些確定的值或調節值傳送給下行方向上的移動站，該移動站接著也能進行用於配置無線電接口的這些必要的調節。
為額外地從用於分組數據傳輸的各時隙中進行基站的提前作用時間的和/或接收電平的確定時，進一步加速此配置。甚至通過向各移動站分配各短識別碼能夠影配置的調節時間。如果例如給一個移動站分配多個短識別碼的話，則縮短此調節時間。通過在一個宏幀的末尾相應地選擇某些短識別碼，同樣能夠使這些延遲時間保持短暫。甚至限制短識別碼的數目導致用於為一個移動站傳信令的時隙的較快可重新利用性，並且導致縮短延遲時間。有利地按各傳輸情況和按為分組數據業務而安排的移動站數目來調節短識別碼的數目。
如果將用於下行方向上傳信令的多個時隙匯合成一個傳信令字組的話，則有利同時對地多個移動站進行傳信令。可是同樣可以在各分組數據之內進行下行方向上的傳信令，以致於例如可以連續地，不利用用於傳信令的各時隙來適配發射功率調節，並且使得額外的各時隙供相鄰小區測量來支配。
甚至通過選擇某些發送字組類型可以降低傳信令工作量。如果與所謂的選址字符組相反地採用各常規發射字組(常規字符組)的話，則通過對較大數目的位取平均值是能確定發射功率的，由此提高測量精度或需要用於發射功率調節的較小數目的重複的測量值。當已經存在提前作用時間用的各有效值時，則有利地採用這樣的各較長的發射字組用於發射功率調節。
以下根據各圖示用各實施例詳述本發明。在此所展示的圖1為用於分組數據傳輸的，時分復用移動無線電系統的一個方框電路圖，圖2為帶有時分復用的一個頻率信道，圖3為分組數據傳輸用的信道的這些時隙，以及圖4為關於傳信令的各時隙的使用(表1，2，和3)。
具體實施例方式
按圖1的時分復用移動無線電系統例如是一個GSM移動無線電網GSM，此GSM移動無線電網含有帶有一個控制裝置BSC的和一個基站BS的至少一個基站系統BSS。各移動站MS位於其中一個所示基站BS的無線電作用半徑內。此基站系統BSS建立通向GSM移動無線電網GSM的各其它裝置的連接。
這些其它的裝置例如是一個移動交換站MSC和用於實現各交互功能IWF的一個單元。移動交換站MSC和各交互功能IWF的協作產生也稱作為GSN(GPRS支持節點)的一個包交換站。該包交換站是連接到用於語音交換的一個MSC上的，可以另可選擇地將此包交換站實現為取下的獨自單元。
GSM移動無線電網GSM是可以與各其它通信網連接的。例如一個其它的通信終端設備KEG是可與此GSM移動無線電網連接的，或者本身是該GSM移動無線電網GSM的組成部分。
應該利用此GSM移動無線電網GSM用於與已知語音傳輸平行的分組數據傳輸。在此用於實現各交互功能IWF的裝置能夠建立GSM移動無線電網GSM與各數據傳輸網的以及由此通向其它通信終端設備KEG的耦合。
在這些移動站MS和一個基站BS之間的無線電接口是通過一個頻率和至少一個時隙ts表徵的。按圖2例如將八個時隙ts(ts0至ts7)匯合成一個幀R。此幀R循環地重複，在此一個重現的時隙，例如時隙ts＝ts4屬於一個信道。以下在業務GPRS(General Paket RadioServices通用包無線電業務)的意義上，採用該時隙ts作為分組數據傳輸用的信道GPRS-K。
如果一個移動站MS應利用該業務的話，此移動站則按GSM術語用一個短的所謂的選址字符組進行一次隨意地訪問(隨機訪問)，並且更換到一個專用的檢查信道上。接著是鑑別和規定在邏輯連接方面的前後關係(備用狀態)。如果此其它的通信終端設備KEG應經此分組數據業務與一個移動站MS通信的話，則在網側進行呼叫(尋呼)以及所述的隨意訪問。
對於移動站MS應發送或接收各數據包(就緒狀態)的情況，在存在邏輯連接時進行一次其它的隨意訪問。在此給移動站MS也分配一個短識別碼id和相應的GPRS信道GPRS-K。隨此之後在網側確定基站BS中的提前作用時間(定時超前)ta和接收電平pb。隨即給移動站MS分配四個彼此相繼的時隙T作為上行方向上的一個分組數據字組TCH。必要時外加地傳輸用於發射功率檢查的一個說明。
現在應藉助圖3和圖4(表1和2)展示分組數據傳輸和所屬的傳信令。
每次將用於分組數據傳輸的四個時隙T匯合成一個分組數據字組TCH。三個這樣的分組數據字組TCH和用於傳信令的一個時隙A，I重複四次成為包括52個幀的一個宏幀。這既適用於上行方向也適用於下行方向。兩個這樣的宏幀此外又形成一個更高階的幀。一個宏幀持續240ms。
具有四個時隙T的一個分組數據字組TCH的這些信息是嵌套的。在上行和下行方向上靈活地將通向各不同移動站MS的各分組數據字組TCJ分配到一個或多個移動站MS上。以此可以實現各不同的數據速率。用各種優先化可以經過對此GPRS信道的訪問在這些移動站MS之間作出抉擇。以下分開觀察上行方向和下行方向，在此一個移動站MS完全可以在兩個方向上通信。在頻帶中進行存在邏輯連接期間的各分組數據字組TCH的分配，意即在這些分組數據字組TCH之內通過各指示器信號向這些移動站MS指出，誰可以利用以下各分組數據字組TCH。
在下行方向上不僅嵌套用於分組數據傳輸的四個彼此相繼的時隙T，而且也進行形成一個傳信令字組GACCH的各傳信令信息的嵌套。在此按圖3將用於傳信令的每第二個時隙A匯合成傳信令字組GACCH，在此期間採用位於其間的各時隙I用於各相鄰小區中的各移動站MS的各種測量。用於傳信令的和相鄰信道測量的各時隙A，I的順序也可以遵循一個其它的序列，例如A/I＝1/3。按基站BS的各傳輸條件進行各序列的轉換。
這些相鄰小區測量用來求出在各傳輸條件惡化時，可在瞬間分配的信道上選擇的各基站BS。在此移動站中通過這些測量存在一個優先清單。
一個傳信令字組GACCH在此含有多個移動站MS用的各信息，對此請參閱表1和表2。另可選擇地(表3)能夠減少每個傳信令字組GACCH的時隙數目，並且外加於或替代嵌套地在一個時隙中多次傳輸這些配置數據(提前作用時間TA和/或發射功率調節PC)，或者給這些配置數據例如通過一種編碼配備一種其它的防護。
當僅僅進行一種提前作用時間確定，並且像下述那樣傳信令此提前作用時間確定時，則按本發明的方法是特別有利的。與此無關地進行發射功率求取。通過如此分開地求取兩種配置數據TA，PC產生在配置無線電接口時的一種更高的靈活性。為了簡化，以下卻在確定提前作用時間TA和發射功率調節PC時從一個同類的調節迴路出發。
例如GACCH字組含有移動站1至4用的提前作用時間TA的和發射功率調節PC(例如基站BS的接收電平Pb或所要求發射功率)的這些值。因此在此情況下，直到重複此提前作用時間TA和這些發射功率值PC時的持續時間為480ms。如果僅對兩個移動站，例如對在上行方向上發送的兩個移動站進行傳信令的話，可將短識別碼id的數目降低到二，並且此延遲時間從現在起為240ms。
在上行方向上如下地來進行用於傳信令的各時隙A的分配。按表1進行上行方向上的各移動站1至2用的各時隙A0至A1(短識別碼id0到1)的分配，並且在下行方向上的各移動站MS2至MS3用的各時隙A2至A3(短識別碼id2至3)的分配。如果這些移動站MS既在上行方向也在下行方向上通信的話，則按表2進行用於傳信令的各時隙A的分配。
在按表1分配時，也就是在分開觀察上行方向和下行方向時，每個移動站MS在分配給它的用於傳信令的時隙A中，將一個專門編碼的選址字符組發送到基站BS上。此移動站在其中傳信令，以何種場強和質量(RXLEV，RXQUAL)曾在下行方向上接收了基站BS的這些傳信令字組GACCH。此基站BS測定移動站MS的這些發送(所分配的用於傳信令的各時隙A)，以便確定移動站MS的提前作用時間TA和發射功率或發射功率變化PC，並且向此移動站傳信令。此移動站MS因此獲得它在上行方向上發送各分組數據字組TCH時利用的各值。
當隨後在下行方向上將數據傳輸用的各分組數據字組TCH發送到此移動站MS上時，基站BS使用由移動站MS報告的接收電平pm用於調定適當的發射功率。對於上行方向上的各提前作用時間的和各發射功率值的現實性產生以下各延遲時間移動站MS以480ms的間隔獲得各新的值。在各時隙I，A的序列上注視到，介於由移動站MS在上行方向上的傳信令和在下行方向上為該移動站MS安排的傳輸之間的時間是微少的。
按表3已如下地構成下行方向上的傳信令，使得已給每個移動站1至4分配了用於傳信令的一個獨有的時隙A，在此時隙TA中傳輸帶有外加誤差防護的提前作用時間TA。利用此共同信道GPRS-K的移動站越少，則越少需要這樣的用於傳信令的時隙A，並且有越多的時隙I供各相鄰小區測量，供額外的傳信令(例如解除連接，頻率更換)或也供額外的數據傳輸來支配。
可如下地改變這些實施例，使得如此地採用各短識別碼id，以致於以優先權來使用這些短識別碼id1或3。在此情況下產生近乎最有利情況的為240ms的各種延遲時間。甚至在雙重採用各短識別碼id時，介於各新值到達之間的間隔在減小。如果進一步限制短識別碼的數目的話，則此延遲時間也縮短。如果對於各較長的時間是可以接受未更新的各值的話，則也可以以四連步驟將短識別碼id的數目提高到8，12，16等等。
使各短識別碼id的分配尤其適配於各傳輸條件，意即適配於提前作用時間TA的事先已記錄的各種改變和適配於各種發射功率變化。同樣地考慮到，多少個移動站MS想利用經此GPRS信道GPRS-K的這種分組數據傳輸。
基站BS通過上行方向上的用於傳信令的各時隙A的固定分配是持續地了解無線電接口的這些現實傳輸情況的，並且可以進行無線電接口的相應配置。對於各移動站MS存在一個閉式調節迴路，這些移動站如此在上行方向傳信令，並且在下行方向經各傳信令字組GACCH向這些移動站傳送用於提前作用時間TA的和用於發射功率調節PC的各值。當此移動站MS瞬間不發送或接收分組數據時，此調節迴路則也是可能的。
可是如果向移動站MS在上行或下行方向上也分配了各分組數據字組TCH的話，也能為此額外地計算和傳送提前作用時間TA的或接收電平pb的各值。
經此無線電接口的面向分組數據地傳輸各種信息尤其適合於各種遠程信息處理應用，傳真與數據傳輸，各種銷售點的實施，船隊管理和各種交通管理系統。
權利要求
1.1.用於在分組數據傳輸用的時分復用移動無線電系統的一個移動站(MS)和一個基站(BS)之間配置無線電接口的方法中使用的移動站，-其中，從所述移動站(MS)向基站(BS)的傳輸稱為上行方向，而從所述的基站(BS)向移動站(MS)的傳輸稱為下行方向，-其中，由每個時分復用幀(R)的至少一個時隙(ts，T，A)形成一個信道(GPRS-K)，-其中，經共同的信道(GPRS-K)進行多個移動站(MS)的分組數據傳輸，-其中，在信道(GPRS-K)中以各循環的間隔安排了用於傳信令的一個時隙(ts，A，I)，-其中，用於分組數據傳輸的移動站(MS)具有可將移動站用至少一個短識別碼(id)附加表示的裝置。-其中，基站子系統具有一個控制裝置(BSC)，該控制裝置將用於信令的時隙按照預給定的序列分配給移動站(MS)，且-其中，所述的分配是通過含有至少一個短識別碼(id)和各時隙標誌的指示器信號完成，-且，該分配是與來自或通向移動站(MS)的分組數據傳輸的序列無關的。
全文摘要
按本發明外加用短識別碼標誌移動站。在用於配置無線電接口的方法上給這些移動站分配用於上行方向的傳信令的各時隙。按一種可規定的序列進行用於上行方向的傳信令的一個或多個時隙的分配，在此通過含有短識別碼的和時隙標誌的指示器信號進行此分配。此分配因此是與從或向移動站的分組數據傳輸的序列無關的。
文檔編號H04L12/56GK1764088SQ20051009593
公開日2006年4月26日 申請日期1997年11月6日 優先權日1996年11月18日
發明者C·門策爾, M·奧特爾 申請人:西門子公司