专利名称：Rlc/mac协议的制作方法
技术领域：
本发明涉及在移动通信系统内，借助RLC/MAC(无线电链路控制/媒体接入控制)协议实施诸如短消息业务的其中用户数据在实际的信令之间发送的消息业务，尤其涉及借助RLC/MAC协议在具有DPSCH(专用物理子信道)的SACCH(慢速随路控制信道)上实施消息业务。所述SACCH是随路控制信道，其一个帧可由在所指配信道传送业务的方向上的控制信令所用。
背景技术：
移动通信系统通常是指任何能够在用户位于其服务区内时实现无线通信的电信系统。所述系统的实例是诸如GSM(全球移动通信系统)的蜂窝移动通信系统，诸如PCS(个人通信系统)或DCS1800(1800MHz数字蜂窝系统)的对应系统，诸如UMTS(通用移动通信系统)的第三代移动系统，或是基于上述系统的系统，例如GSM 2+系统和未来的第四代系统。移动通信系统的一个典型实例是公众陆地移动网络PLMN。
在数字移动通信系统中，除了在业务信道上建立常规语音和数据连接之外，还可以在系统的控制和信令信道上的实际信令之间传送包括用户数据的短数字数据消息。其主要原因在于避免从业务信道窃取帧。所述包括用户数据的短数字数据消息通常指的是短消息。在GSM内，用于短消息传输的控制信道是用于传输由移动站MS在连接期间内所执行测量的SACCH，以及执行实际信令的SDCCH(独立专用控制信道)。如果移动站在业务信道上具有连接，则短消息将被在所述SACCH上转发，否则将被在SDCCH上转发。
在GSM中，短消息业务已通过使用数据链路层内的LAPDm(Dm信道链路接入协议)来实施，所述数据链路层为第二层。所述LAPDm经由业务接入点(SAP)将业务提供给上层，即第三层，所述业务接入点由业务接入点识别符识别(SAPI)所述LAPDm具有SAPI的两个不同值。在与业务信道相关的SACCH上，使用未确认模式操作在SAPI＝0帧内传送信令。在与业务信道相关的SACCH上，使用已确认模式操作在SAPI＝3帧内传送短消息。所述LAPDm确认模式操作将来自第三层实体的消息按优先级排序，从而使得如果SAPI＝3帧，即短消息等待传输，则不在连续帧内发送两个SAPI＝0帧。同样可以确保至少一个SAPI＝0帧在SAPI＝3帧之后发送。换言之，通过每个第二信令帧，即SAPI＝0帧的预占在与业务信道相关的SACCH上传送短消息。
但是，在称为GERAN(GSM/EDGE(GSM演进的增强型数据率)无线电接入网)版次5的GSM 2+系统中，建议使用RLC/MAC协议而非LAPDm，以得到不太复杂的协议栈。一个与以RLC/MAC取代LAPDm相关的问题是，RLC/MAC并不支持上述预占机制。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法以及实施该方法的系统来克服上述问题。本发明的目的是借助一种方法和系统来实现的，所述方法和系统的特征在独立权利要求书内说明。本发明的优选实施例在相关权利要求书内公开。
本发明基于了解所述问题并为RLC/MAC协议提供一种用于通过定义至少两个不同识别符来预占信令帧的机制，且修改所述协议以借助第一个识别符预占每个第二帧，所述识别符优选的是信令无线电承载识别符，其中第一个所述识别符指示信令消息，第二个所述识别符指示可能的短消息。
本发明的优点是如使用了LAPDm一样允许短消息的传输，因而不必为短消息传输窃取话音帧。另一个优点是SACCH的物理层可以实际保持。
以下将借助优选实施例，并参照附图来更为详细地描述本发明，在附图中图1示出了通信系统的基本部分；图2示出了根据本发明第一优选实施例的协议体系结构；图3是说明根据本发明第一优选实施例的MAC操作的流程图。
具体实施例方式
本发明适用于任何其中在信令信道上信令之间传送的短消息业务或对应用户数据消息业务由RLC/MAC协议提供的通信系统。所述系统例如包括上述系统。以下将以GERAN系统为例来描述本发明，但本发明并不仅限于此。
图1示出了相当简化的网络体系结构，仅说明了所述通信系统1的基本部分。对于本领域技术人员而言，所述系统1显然包括网络节点、功能和结构，此处不再赘述。
移动站MS包括实际终端以及也被称为用户身份模块的可拆卸连接的识别卡SIM。在本文中，所述移动站一般表示由所述用户身份模块和所述实际终端形成的实体。所述MS可以是任何能够在移动通信系统内通信并支持短消息业务或对应业务的设备。
在图1的实例中，所述系统1包括核心网CN和无线电接入网GERAN。所述GERAN由一组无线电网络子系统(图1中未示出)构成，所述无线电网络子系统经由所谓Iu接口2连接至核心网CN。所述GERAN可能是GSM/EDGE无线电接入网，而所述CN可能是GSM/UMTS核心网。
对于短消息业务而言，所述系统1包括与短消息业务中心SMSC连接的短消息业务网关SMSGW。所述的短消息业务网关SMSGw是短消息业务的网关移动交换中心SMS-GMSC以及短消息业务的互配移动交换中心SMS-IWMSC的共用术语。所述SMS-GMSC从SMSC接收短消息，请求路由信息并通过CN和GERAN将所述的短消息传送到移动站MS。相应地，所述SMS-IWMSC可从移动站接收将被转发至短消息业务中心SMSC的短消息。
图2示出了根据本发明第一优选实施例的具有DPSCH的SACCH的Iu接口协议体系结构。图2所示的协议栈是控制平面的协议栈。根据本发明实施的对应层与子层还可用于其它接口。层与子层之间的粗线条表示可能的数据流，圆圈表示对等通信的业务接入点。
图2所示的Iu接口协议体系结构包括三个协议层物理层L1、数据链路层L2和网络层L3。所述数据链路层L2包括在层L3的RRC(无线电资源控制)之下的下述子层无线电链路控制RLC和媒体接入控制MAC。
所述RRC具有RRC与RLC之间、RRC与MAC之间以及RRC与L1之间的控制接口。所述接口允许RRC控制较低层的配置。
根据本发明的RRC将在控制平面内提供至少两个不同的信令无线电承载0、3，其中一个用于短消息业务或对应用户数据消息业务，另一个用于信令。每个信令无线电承载都由信令无线电承载身份SRBid或是可与相关信令无线电承载一对一映射的对应身份来识别。在本发明的第一与第二优选实施例中，SRBid 0对应于LAPDm的SAPI＝0，而SRBid 3对应于LAPDm的SAPI＝3。本发明的RRC将经由接口配置RLC，并相应地配置MAC。所述的信令无线电承载可在RRC连接建立中配置，并保持到所述RRC连接被释放。另一种可能性是信令无线电承载使用预定义缺省配置。换言之，本发明的RRC不同于现有技术的RRC，从而使得其至少为连接保留两个信令无线电承载。
所述RLC还为上层L3提供确认与未确认数据传送。本发明的RLC将为其帧标题包括还被用于短消息的信令无线电承载身份的所述消息提供所述确认数据传送，所述的短消息即本发明第一与第二优选实施例中的SRBid 3帧。为信令消息，即本发明第一与第二优选实施例中的SRBid 0帧提供所述的未确认数据传送。一旦存在将被发送的帧，则优选的是为每个信令无线电承载，即每个身份建立RLC实体4，且所述实体优选的是一直存在，直至对应DSPCH被释放。
所述MAC处理接入并多路复用到所述的物理子信道，从而定义将被用于每个无线电承载业务的逻辑信道。所述MAC还负责MS测量报告。对于移动站MS而言，在移动站一侧存在一个MAC实体，在网络一侧存在一个MAC实体。在存在具有其它信令无线电承载身份的帧的情况下，根据本发明第一优选实施例的MAC将预占每个具有指示信令消息的信令无线电承载身份的第二帧。换言之，所述MAC基于所述的信令无线电承载身份以Iu模式提供业务流之间的优先级处理。
图3示出了本发明第一优选实施例中的MAC协议的操作。为了清楚起见，图3并未涉及由MAC加入所接收信息的标题信息等。图2中所描述的功能被在每个循环中执行，即在GERAN中每隔大约480毫秒就在SACCH上发送一些内容。如果并不存在将要发送的测量报告，则填充帧被发送。在本发明第一优选实施例中，假定在所述MAC层上生成所述填充帧。在本发明的其它一些实施例中，可能在RLC或RRC层内生成所述填充帧。
在本发明的第一优选实施例中，MAC内存在两个输入以及三个缓存，所述输入为SRBid 0帧的输入0和SRBid 3帧的输入3，所述缓存为用于SRBid 0帧的称为InBuffer 0的输入缓存、用于SRBid3帧的称为InBuffer 3的另一输入缓存以及称为OutBuffer的输出缓存。所述InBuffer 3是FIFO型缓存。
参照图3，MAC在步骤301中读取SRBid 3帧的输入3，且如果所述输入3并不为空(步骤302)，则MAC在步骤303中将输入3的内容加入InBuffer 3，并在步骤304中读取SRBid 0帧的输入0。如果所述输入3为空(步骤302)，则MAC将继续相同的步骤304。如果输入0并不为空(步骤305)，则MAC在步骤306中将输入0的内容加入InBuffer 0。在此之后，MAC在步骤307中检查InBuffer 3是否为空。如果否，则MAC在步骤308中检查在前一循环中发送的帧是否为SRBid 0帧。如果是，则MAC在步骤309中将InBuffer 3内的第一部分从InBuffer 3移至OutBuffer，在步骤310中清空InBuffer 0，并在步骤311中在SACCH上发送OutBuffer的内容。换言之，本发明第一优选实施例中的SRBid 0帧的预占发生在步骤310中。这由可称为预占器的预占功能来执行。
如果在前一循环中发送的帧并非SRBid 0帧(步骤308)，或InBuffer 3为空(步骤307)，则MAC在步骤312中将InBuffer 0内的部分从InBuffer 0移至OutBuffer0，并在步骤311中在SACCH上发送OutBuffer的内容。
如果输入0为空(步骤305)，则MAC在步骤313中将填充帧加入InBuffer 0，并继续步骤307以检查InBuffer 3是否为空。为SACCH上的连续传输加入所述填充帧(步骤313)。
在本发明的另一实施例中，并不在MAC内缓存SRBid 3帧。在该实施例中，MAC将在发送SRBid 3帧时确认对应RLC实体，且RLC仅在接收到所述确认之后方发送另一SRBid 3帧。所述确认例如可在图3的步骤309与310之间执行。
因此，只要存在将被传送的SRBid 3帧，根据本发明第一优选实施例的MAC就会仅通过以SRBid 3帧替代一个SRBid 0帧来删除一半SRBid 0帧。换言之，SRBid 3帧从SACCH上的SRBid 0帧窃取带宽。
根据本发明第二优选实施例的MAC利用本领域技术人员熟知的循环原理。因此，在本发明第二优选实施例中，MAC从InBuffer 0发送帧，此后如果存在帧则从InBuffer 3发送帧，然后再次从InBuffer 0发送帧，等等。InBuffer 0内存在SRBid 0帧。InBuffer 3内存在SRBid 3帧。根据FIFO原理来清空所述InBuffer。
尽管以上通过假定MAC内存在缓存描述了本发明，但对于本领域技术人员而言，本发明显然也可应用于无缓存的情况。
尽管以上通过假定仅存在两个信令无线电承载(以及信令无线电承载身份)描述了本发明，但本发明适用于任何在若干无线电承载之间以较高优先级帧预占较低优先级的帧的预占机制。
除现有技术装置之外，实施本发明功能的系统，以及该系统的网络节点还包括用于提供信令信道内所发送用户数据的预占的装置。更确切地说，所述网络节点可能包括用于实施上述功能的装置。当前网络节点包括可用于根据本发明的功能的处理器与存储器。借助于专用集成电路(ASIC)和/或诸如EPLD、FPGA的可编程电路，实施本发明所需的所有改变可被实现为增加或更新的软件例行程序。
对于本领域的技术人员而言，随着技术进步，显然可以各种方式来实施本发明的概念。本发明及其实施例并不限于上述实例，而是可在权利要求书的范围内变化。
权利要求
1.一种用于在通信系统内将在信令信道上传送的帧按优先级排序的方法，所述通信系统将MAC协议用于数据链路层，其特征在于，所述方法包括步骤定义将被与在所述信令信道上传送的帧一起使用的至少两个不同的身份；以及至少基于与一个帧相关的身份，在所述MAC上预占帧。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，以第一身份指示信令帧；以第二身份指示可能包括用户数据的帧；以及只要有与所述第二身份相关的帧将被传送，即预占与所述第一身份相关的每个第二帧。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在存在所定义身份的情况下，为连接保留相同的无线电信令承载量；将每个身份映射到信令无线电承载；以及基于帧的所述信令无线电承载，在所述MAC内识别所述帧的身份。
4.一种用于在通信系统内将在信令信道上传送的帧按优先级排序的方法，所述通信系统将MAC协议用于数据链路层，其特征在于，所述方法包括步骤为具有所述信令信道的连接保留至少两个不同的无线电承载；以及至少基于一个帧的所述无线电承载，在所述MAC上预占帧。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述无线电承载是具有SACCH的信令无线电承载，以及所述方法还包括步骤定义至少一个信令无线电承载为确认的信令无线电承载，所述确认的信令无线电承载可被用于在信令之间传送用户数据。
6.一种提供在信令信道上传送用户数据的业务的通信系统，包括其中MAC协议被用于数据层的接口，其特征在于，还包括至少两个用于连接的不同无线电承载(0、3)，以及至少基于一个帧的所述信令无线电承载，在所述MAC上预占帧的预占器(MAC)。
7.根据权利要求6的通信系统，其特征在于，至少其中一个所述无线电承载还被用于传送所述用户数据，至少其中一个所述无线电承载仅被用于传送信令，且后者被预占。
8.根据权利要求6或7的通信系统，其特征在于，所述无线电承载是信令无线电承载。
全文摘要
在LAPDm中，当有短消息将被发送时，通过每个第二信令消息的预占来实施短消息业务。当RLC/MAC协议而非LAPDm被用在数据链路层上时，同样需要相同的预占机制。通过定义至少两个将被与在信令信道上传送的帧一起使用的不同身份来提供所述机制；且至少基于与一个帧相关的身份在所述MAC上预占帧。优选的是基于所述帧的信令无线电承载来识别所述身份。
文档编号H04L12/56GK1507754SQ01823229
公开日2004年6月23日 申请日期2001年5月7日 优先权日2001年5月7日
发明者本诺斯特·赛博, 雷诺·林图栏皮, 奎劳姆·赛博, 赛博, 本诺斯特 赛博, 林图栏皮 申请人:诺基亚公司