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鲁棒的数据传输.pdf

  • 上传人:b***
  • 文档编号:1117258
  • 上传时间:2018-04-01
  • 格式:PDF
  • 页数:9
  • 大小:428.02KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200980157773.8

    申请日:

    2009.12.18

    公开号:

    CN102342146A

    公开日:

    2012.02.01

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04W 28/06申请日:20091218|||公开

    IPC分类号:

    H04W28/06

    主分类号:

    H04W28/06

    申请人:

    瑞典爱立信有限公司

    发明人:

    安德鲁·伯格斯特罗姆; 保罗·施利娃-伯特林; 汤米·雅各布松

    地址:

    瑞典斯德哥尔摩

    优先权:

    2009.03.05 US 61/157,629

    专利代理机构:

    中科专利商标代理有限责任公司 11021

    代理人:

    潘剑颖

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    内容摘要

    在一种方法和系统中,从RLC层中的用户平面中分离出控制信令,诸如ROHC控制信令。还向基站控制器(BSC)和移动台(MS)的RLC层提供指示以便能够识别分离的控制信令。由此激活了比针对用户平面更鲁棒的传送机制。

    权利要求书

    1: 一种服务 GPRS 支持节点 SGSN(105) 中的、 从 SGSN 向全球移动通信系统 / 增强数据 速率 GSM 演进 (EDGE) 无线接入网 GERAN 无线系统 (100) 中的移动台发送数据的方法, 所述 无线系统包括基站收发器子系统, 基站收发器子系统包含基站控制器 BSC, 所述基站收发器 子系统提供所述移动台可以经由其连接到所述无线系统的空中接口, 其中使用无线链路控 制 RLC 在 GERAN 中发送 (301) 服务的用户平面数据, 所述方法的特征在于包括步骤 : 从 RLC 层中的所述用户平面中分离出 (303) 控制信令, 以及 向所述基站控制器 BSC 和所述移动台 MS 的 RLC 层提供 (305) 指示以便能够识别分离 的控制信令。
    2: 根据权利要求 1 所述的方法, 其中所述控制信令是鲁棒报头压缩 ROHC 控制信令。
    3: 根据权利要求 2 所述的方法, 其中 ROHC 控制信令实现在子网相关汇聚协议 SNDCP 层 中, SNDCP 层使用交换标识符 XID 以传送控制参数。
    4: 根据权利要求 2 或 3 所述的方法, 其中在所述移动台和所述 SGSN 之间的 XID 协商期 间, 使用在 XID 上的指示 ROHC 信令的单独参数。
    5: 一种服务 GPRS 支持节点 SGSN(105), 适合于向全球移动通信系统 / 增强数据速率 GSM 演进 (EDGE) 无线接入网 GERAN 无线系统中的移动台 (103) 发送数据, 所述无线系统包 括基站收发器子系统, 基站收发器子系统包含基站控制器 BSC, 所述基站收发器子系统提供 所述移动台可以经由其连接到所述无线系统的空中接口, 其中所述 SGSN 适合于使用无线 链路控制 RLC 在 GERAN 中发送服务的用户平面数据, 所述 SGSN 的特征在于 : 处理器装置 (106), 用于从 RLC 层中的所述用户平面数据中分离出控制信令, 以及 处理器装置 (106), 用于向所述基站控制器 BSC 和所述移动台 MS 的 RLC 层提供指示以 便能够识别分离的控制信令。
    6: 根据权利要求 5 所述的节点, 其中所述控制信令是鲁棒报头压缩 ROHC 控制信令。
    7: 根据权利要求 6 所述的节点, 其中 ROHC 控制信令实现在子网相关汇聚协议 SNDCP 层 中, SNDCP 层使用交换标识符 XID 以传送控制参数。
    8: 根据权利要求 6 或 7 所述的节点, 其中所述节点被配置为在所述移动台和所述 SGSN 之间的 XID 协商期间, 使用在 XID 上的指示 ROHC 信令的单独参数。

    说明书


    鲁棒的数据传输

        技术领域 本发明涉及用于在 GERAN( 全球移动通信系统 (GSM)/ 增强数据速率 GSM 演进 (EDGE) 无线接入网 ) 无线系统中提供更鲁棒的数据传输的方法和设备。
         背景技术 基于网际协议 (IP) 的语音是多媒体电话 (MMTel) 的框架内的服务类型之一, MMTel 是像 GSM/ 增强数据速率 GSM 演进 (EDGE) 无线接入网 (GERAN)、 通用移动电信系统 (UMTS) 陆地无线接入网络 UTRAN、 或者演进的 UTRAN(E-UTRAN) 之类的第三代合作伙伴计划 (3GPP) 接入上的基于 IP 的多媒体服务的 3GPP 标准。
         尽管 3GPP 已经提供了使用 GERAN 实现 MMTel 服务的预定条件, 但是仍然非常需要 实现方面的进一步改进以便获得好的覆盖、 容量和鲁棒的性能。
         一个这种问题是来自实时传送协议 / 用户报文协议 / 网际协议 (RTP/UDP/IP) 报 头的开销。当业务包括多个极小的分组时, 如针对 VoIP 的情况下那样, 报头将构成带宽总 量的很大一部分, 甚至经常大于实际的净荷 ( 语音数据 ) 自身。
         借助如在 RFC 3095-″ ROHC Framework and four profiles : RTP, UDP, ESP, and uncompressed ″, http://tools.ietf.org/html/rfc3095, 中描述的那样的鲁棒报头压缩 (ROHC), 可以显著减少来自 RTP/UDP/IP 的大的开销。
         ROHC 在链路之前放置压缩器, 其将大的开销减少到仅几个字节。为了能够如此有 效地压缩报头大小, ROHC 在被认为是静态的数据和被认为是动态的数据之间进行区分。使 用简单德耳塔压缩来压缩静态数据 ; 如果值会改变, 则发送未经压缩的分组以指示该改变。 对于动态数据, 使用基于窗的最低有效位 LSB 编码。
         当丢失或者没有正确接收其中应用了 ROHC 的分组时, 可能发生下面两种情况之 一:
         - 如果下一个分组仍然是在针对 LSB 编码的窗中, 则仍可以解码该分组。
         - 如果下一个分组落在针对 LSB 编码的窗外, 则解码器不会信任该分组。 解码器失 去与编码器的同步, 并且丢弃该分组。
         如果解码器失去同步, 则其必须等待直到其获得来自编码器的具有未经压缩的动 态部分的新分组。通常通过反馈信道通知编码器关于重新同步的需求。同时, 即直到成功 地执行重新同步为止, 解码器不会信任到达的任何分组。 因此在解码器中丢弃那些分组, 这 增大了 VoIP 情形下的帧擦除率 (FER)。 由于 VoIP 服务对于丢失帧非常敏感的事实, 即严格 要求低 FER, 因此任何重新同步都必须以快速且可靠的方式来执行。
         可以假设 VoIP 服务的用户平面将在 GERAN 中使用无线链路控制 (RLC) 非持久性 模式 (RLC NPM)[44.060Rel-7] 来发送。 RLC NPM 的主要特性是 RLC 数据分组数据单元 (PDU) 被缓存一有限的时间段, 该时间段基于 RLCNMP 定时器的值。 在该定时器期满时, RLC PDU 将 被丢弃, 并且因此不被递送给接收实体。
         任何 ROHC 相关的控制信令, 即为了发起重新同步而需要被发送给 ROHC 编码器的
         信令, 在无线链路控制 RLC 层中被认为是 VoIP 用户平面, 因此其将利用前面简要描述的 RLC NPM 模式。不能与 VoIP 用户平面相区分的另一个影响是其将被按照与真实的 VoIP 用户平 面相同的优先级进行对待。
         假设在糟糕的无线条件下操作时通常将丢失 ROHC 编码器和解码器之间的同步, 由于 RLC NPM 时间期满, 将有可能丢弃重新同步信令。延迟的重新同步将导致 VoIP 用户平 面递送的故障, 并且因此导致可听出的缺陷。在 GERAN 中, 与 UTRAN 或者 E-UTRAN 相比, 可 以预期由于上述的 RLC NPM 的使用, 会更频繁地发生该同步丢失。在糟糕的无线条件期间, 可以设想到频繁的重新传输可能引起排队, 因此 RLC NPM 可能不仅丢弃一个块而是一系列 块, 这将触发针对 ROHC 重新同步的需求。
         而且, 当 RLC 实体不能够识别 ROHC 信令时, 不能使用保证快速传输的办法, 例如经 由调整的传输次序 / 调度、 选择更鲁棒的 MCS、 使用更高的吞吐功率等等。
         因此, 需要一种用于在诸如 GERAN 接入网之类的接入网中, 特别是在提供 VoIP 服 务时, 提供数据传输的改进的方法和设备。 发明内容 本发明的目的是提供一种用于提供数据传输的改进的方法和设备, 以及还解决上 述的问题。
         该目的和其他目的通过所附权利要求中阐述的方法和设备来获得。
         因此, 根据本发明, 从 RLC 层中的用户平面中分离出控制信令, 诸如 ROHC 控制信 令。还向基站控制器 (BSC) 和移动台 (MS) 的 RLC 层提供指示以便能够识别分离的控制信 令。由此激活了比针对用户平面更鲁棒的传送机制。
         根据一个实施例, 提供了 SGSN 中的从 SGSN 向全球移动通信系统 / 增强数据速率 GSM 演进 (EDGE) 无线接入网 GERAN 无线系统中的移动台发送数据的方法。 该方法可以用于 包括包含基站控制器 BSC 的基站收发器子系统的无线系统中, 其中基站收发器子系统提供 移动台可以经由其连接到无线系统的空中接口。该方法可以包括以下步骤 : 在 GERAN 中使 用无线链路控制 (RLC) 发送服务的用户平面数据, 以及从 RLC 层中的用户平面数据中分离 出控制信令。另外向基站控制器 (BSC) 和移动台 (MS) 的 RLC 层提供指示以便能够识别分 离的控制信令。
         根据一个实施例, 控制信令是鲁棒报头压缩 (ROHC) 控制信令。根据一个实施例, ROHC 控制信令实现在子网相关汇聚协议 (SNDCP) 层中, 其使用交换标识 (XID) 以传送控制 参数。根据一个实施例, 在移动台和 SGSN 之间的 XID 协商期间, 使用在 XID 上的指示 ROHC 信令的单独参数。
         根据一个实施例, 更鲁棒的传送机制可以是 RLC 应答模式、 更高的调度优先级、 更 鲁棒的调制和编码机制等。
         根据一个实施例, ROHC 实现在子网相关汇聚协议 (SNDCP) 层中, 其使用交换标识 (XID) 以传送控制参数。ROHC 控制信令能够使用 XID 来让系统的较低的协议层知道其是控 制平面而不是用户平面。
         本发明还扩展到配置为根据上面所述方法发送从用户平面数据中分离的控制信 令的设备和通信节点 ( 特别是 SGSN)。
         附图说明
         现在将通过非限制性示例以及参考附图更详细地描述本发明, 在附图中 : 图 1 是示出 GSM( 全球移动通信 ) 系统的一些部分的概要示图, 以及 图 2 是示出 (E)GPRS 中的协议栈的视图, 以及 图 3 是示出当在 GERAN 系统中发送数据时执行的一些过程步骤的流程图。具体实施方式
         在图 1 中, 描述了在移动台 (MS)103 和服务 GPRS 支持节点 (SGSN)105 之间的连接 上提供分组传输的无线系统 100, 特别是 GERAN 无线系统。移动台与诸如中央处理器的具 有关联的存储器的处理器装置 104 相关联, 用于在移动台内执行过程步骤和功能。特别地, 处理器装置 104 能够被配置为执行此处描述的过程步骤和功能。类似地, SGSN 与诸如中央 处理器单元的具有关联的存储器的处理器装置 106 相关联, 用于在 SGSN 内执行过程步骤和 功能。特别地, 处理器装置 106 能够被配置为执行此处描述的过程步骤和功能。该连接涉 及连接移动台和基站子系统 (BSS)101 的通常标注为 Um 的空中接口上的传输。BSS 包括基 站收发器系统 (BTS)108 和基站控制器 (BSC)109。基站收发器系统接着通过通常标注为 Gb 的接口连接到 SGSN。
         现在将更详细地描述在诸如图 1 中示出的系统那样的系统中的数据 ( 特别是 VoIP 数据 ) 传输。在图 2 中, 示出了 (E)GPRS 中的协议栈的视图。在图 2 中, 移动台 (MS)、 基站 子系统 (BSS) 和服务 GPRS 支持节点 (SGSN) 中的不同的层利用对应的接口示出在一起。
         根据本发明, 从 RLC 层的用户平面中分离出控制信令, 诸如 ROHC 控制信令。还向 基站控制器 BSC 和移动台 MS 的 RLC 层提供指示以便能够识别分离的控制信令。由此可以 激活比针对用户平面更鲁棒的传送机制。该分离可以在 SGSN 中执行, 且分离可以既用于下 行链路控制 (RLC), 也可以在移动台中用于上行无线链路控制。在移动台分离上行链路 RLC 信令的情形下, 移动台可以配置为标记分离的上行链路 RLC 分组。
         在图 3 中, 示出了当在 GERAN 系统中发送数据时执行的一些过程步骤的流程图。 该 步骤可以当在全球移动通信系统 (GSM)/ 增强数据速率 GSM 演进 (EDGE) 无线接入网 GERAN 无线系统中从 SGSN 向移动台发送数据时在 SGSN 中执行。该无线系统包括基站收发器子系 统, 基站收发器子系统包含基站控制器 BSC, 其中基站收发器子系统提供移动台可以经由其 连接到无线系统的空中接口。首先, 在步骤 301 中, 使用无线链路控制 RLC 在 GERAN 中发送 服务的用户平面数据。 接着, 在步骤 303 中, 从 RLC 层中的用户平面数据中分离出控制信令。 然后, 在步骤 305 中, 向基站控制器 BSC 和移动台 MS 的 RLC 层提供指示以便能够识别分离 的控制信令。
         根据一个实施例, 该控制信令是鲁棒报头压缩 ROHC 控制信令。根据一个实施例, ROHC 控制信令实现在子网相关汇聚协议 SNDCP 层中, 其使用交换标识 XID 以传送控制参数。 根据一个实施例, 在移动台和 SGSN 之间的 XID 协商期间, 使用在 XID 上的指示 ROHC 信令的 单独参数。
         在 ROHC 信令的情形下, 在移动台 MS 和 SGSN 之间的 XID 协商期间, 可以使用在 交换标识 / 标识符 (XID) 上的指示 ROHC 信令的新的单独参数。这可以例如通过引入 XID上 的 针 对 ROHC 的 新 的 层 3XID 参 数 来 实 现, 参 见 3GPP TS 44.065v7.0.0“Subnetwork Dependent Convergence Protocol” 中 的 章 节 8, http://www.3gpp.org/ftp/Specs/ archive/44_series/44.065/44065-700.zip。一种备选方式是在 SNDCP 中的协议控制信息 压缩中引入算法标识符, 参见 3GPP TS 44.065v7.0.0 “Subnetwork Dependent Convergence Protocol” , 中 的 章 节 6.5.1.1.4, http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/44_ series/44.065/44065-700.zip。
         下面针对实际传送描述两种备选实施例。在 XID 上的 ROHC 反馈分组的上下文中 示出所述示例实施例。
         根据传送 XID 上的 ROHC 反馈分组的第一实施例, 压缩器适合于封装反馈分组。这 可以通过将 ROHC 压缩器配置为在创建反馈分组时将反馈分组封装在 XID 帧中来实现。为 此, 引入了新的层 3XID 参数。因此使得接收子网相关汇聚协议 SNDCP 实体能够区分该 XID 参数和剩余部分, 并且将净荷发送给 ROHC 压缩器。
         在下面的表格中, 描述了具有 ROHC 反馈分组的 XID 帧的示例。实体号可以被设置 为 SAPI 上的对应的数据压缩实体。
         根据传送 XID 上的 ROHC 反馈分组的第二实施例, 使用 LLC 中的新的未编号的 命 令 和 响 应。 这 在 3GPP Technical Specification(TS)44.064v7.2.0“Logical Link Control(LLC)layer specification”的 章 节 6.4 中 进 行 了 进 一 步 的 描 述, http:// www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/44_series/44.064/44064-720.zip。这种方案的好处 是不需要使用不是针对控制信令而是针对协商设计的 XID。 缺点是可能需要在 SNDCP 和 LLC 之间的接口中的支持该新命令的新功能。根据一个实施例, SNDCP 适合于发送反馈作为 XID 并且让 LLC 对其重新打包。
         无论是使用哪个特定的实现, RLL 层都将可能在 ROHC 控制平面和普通数据 ( 即 真实的 VoIP 用户平面 ) 之间进行区分。根据一个实施例, 从普通数据中分离出所有信令, 包括普通的 XID 信令以及来自 LLC 的其他命令和响应。这可以通过识别 LLC 帧类型来实 现, 可以基于控制字段来区分 LLC 帧类型, 参见 3GPP TS 44.064v7.2.0“Logical Link Control (LLC)layer specification” 中的章节 6.3, http://www.3gpp.org/ftp/Specs/ archive/44_series/44.064/44064-720.zip。根据一个实施例, 除 “未确定的信息传送 (UI 格式 )” 之外的所有帧都是鲁棒的, 并且因此不需要利用 NPM。
         根据一个实施例, 当发送未压缩的对指示错误的反馈分组的应答时, 这可以如上 所述进行标记。这将某种程度上违反分离用户平面和控制平面的原则, 但是无论如何可能 是有利的, 因为这允许该第一净荷的优先级与控制信令一样, 而不是与净荷一样, 其可以是 与反馈分组自身一样重要, 并且可以因此在某种意义上被看成是控制平面数据。
         另外, 如果不希望在 XID 帧中发送整个分组, 可以移除真实的净荷, 其将使得消息 在解压缩器之后的级中无效。 将净荷数据标记为控制数据的过程还可以看成是不仅针对对 反馈分组的第一应答, 而且针对在接收到 ROHC 反馈分组之后的给定时间段期间发送的分 组的一部分, 因此例如将以这种方式标记此后的 Y 秒中的每个第 X 个分组, 其中 X 和 Y 都是 可被设置为合适值的参数。这可能是有利的, 因为当接收 ROHC 反馈分组时, 可以假设无线 条件是如此糟糕使得再次丢失 ROHC 同步的风险相当的高。
         此外, 针对 GERAN 内的以类似于 ROHC 的方式使用带内控制信令的其他现有的和 / 或将来的协议, 由于上述理由, 也可能期望能够分离用户平面和控制平面。因此, 本文描述 的问题以及所提议的解决方案可以很好地扩展到 ROHC 之外的其他协议。
         使用本文描述的方法和设备将使得在 GERAN 内针对诸如 ROHC 那样有可能使用带 内控制信令的协议能够分离控制平面和用户平面。于是, 这将给予 BSS 向无线承载分配不 同特性的自由度, 这是当前不可能实现的。这意味着, 对于使用 ROHC 的情形, 可以最小化由 于 ROHC 失去同步引起的故障。当使用需要低的等待时间的应用 ( 例如 VoIP) 时, 并且特别 是在糟糕的无线条件期间, ROHC 故障可能限制了服务。因此, 本发明能够扩展针对服务的 无线条件限制。

    关 键  词:
    数据传输
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