专利名称：有关数据传输的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据传输系统，特别是涉及采用这类系统的移动电话网络，和在这类系统中使用的基站与卫星站。
在移动电话网络中，有服务于不同地区的多个基站。每个基站被安排与相关地区内的许多移动电话通信。
基站与移动电话的通信使用离散数目的信道频率。移动电话通常被分成若干组，基站沿一公共下行链路信道向某一组内所有成员发送信号，此公共下行链路信道有分配给该组的唯一频率。基站沿一上行链路信道接收某一组内每个移动电话的信号，此上行链路信道有分配给该组的不同的唯一频率。
运行时，基站以一系列数据分组的形式，沿公共下行链路信道向每组的所有移动电话发送数据。每一数据分组包括两部分。第一部分称为标题，它包括识别组中选出的某个移动电话的ID码，和该移动单元的上行链路状态标志(USF)，以触发该移动单元把一个数据分组返回基站，第二部分包括该移动单元将要下载并在需要时使用的数据有效负荷。标题是“透明”的，就是说，它可以被组中所有电话读取。有效负荷是加密的，只能由其ID包含在标题内的电话读取和下载。数据分组通常持续20ms，并且当某特定电话下载包含它的上行链路状态标志的一个数据分组时，该电话在接收此数据分组之后，很快就把一个数据分组沿公共上行链路信道发回基站，作为回答。
在基站发送的一系列数据分组的每个周期内，如果每个移动电话只接收一个上行链路状态标志(即被轮询)，那么，它只能在每个周期中的一个20ms时间内把数据发送至基站。
提供改进的轮询速率是本发明的一个目的。
按照本发明的一个方面，是提供一种数据传输系统，它包括有一台无线电发射机和一台接收机的基站，以及多个各有一台无线电发射机和一台接收机的卫星站，基站的发射机和卫星站的接收机全都调谐至同一个下行链路信道，而卫星站的发射机和基站的接收机全都调谐至一个公共上行链路信道和至少一个辅助上行链路信道，基站包括周期地产生一系列数据分组并把它们发送至各个卫星的控制装置，每个数据分组包括标题段，内含由第一选定卫星识别的上行链路状态标志的第一段，当被第一选定卫星接收时，单独轮询该卫星，使该卫星把一个数据分组沿上行链路信道发回基站，还有第二段，内含识别第二选定卫星的第二上行链路状态标志，第二选定卫星与所述辅助上行链路信道的标识和时间时隙耦合，当第二上行链路状态标志被第二选定卫星接收时，单独轮询该卫星，使所述第二选定卫星把一个数据分组沿所述辅助上行链路信道在所述时间时隙中发回基站，每个周期中数据分组的数目等于所述多个卫星站的数目，在每个周期中，每个卫星的上行链路状态标志在所述标题的所述第一段中出现一次，还在同一周期中不同标题的所述第二段中出现一次，据此，在每个周期中，每个卫星被轮询两次，一次是响应标题第一段中的上行链路状态标志，一次是响应不同标题的第二段中的上行链路状态标志。
按照本发明的另一方面，是提供一种基站，它有与多个卫星站通信的一台无线电发射机和一台接收机，基站的发射机调谐至一个预定的下行链路信道，而基站的接收机调谐至一个预定的上行链路信道和至少一个辅助上行链路信道，基站包括周期地产生一系列发送至卫星站的数据分组的控制装置，每一数据分组包括标题段，内含由第一选定卫星站识别的上行链路状态标志的第一段，和内含识别第二选定卫星站的第二上行链路状态标志的第二段，第二选定卫星站与所述辅助上行链路信道的标识和时间时隙耦合，每个周期中的数据分组数目等于所述多个卫星站的数目，在每个周期中，每个卫星站的上行链路状态标志在所述标题的所述第一段中出现一次，还在同一周期中不同标题的所述第二段中出现一次，据此，在每个周期中，基站轮询每个卫星站两次，一次是响应标题第一段中的上行链路状态标志，一次是响应不同标题第二段中的上行链路状态标志。
按照本发明的再一方面，是提供一种具有唯一标识的卫星站，它有控制装置和与基站通信的一台无线电发射机和一台接收机，卫星站的接收机调谐至一个预定的下行链路信道，而卫星站的发射机调谐至一个预定的上行链路信道和至少一个辅助上行链路信道，卫星站要能从所述基站接收一系列数据分组，每一数据分组包括标题段，内含带有第一选定卫星站标识的第一上行链路状态标志的第一段，如果该标识与所述唯一标识一致，则此状态标志能使控制装置沿所述上行链路信道，通过发射机把一个数据分组发回基站，还有第二段，内含带有第二选定卫星站标识的第二上行链路状态标志，第二选定卫星站与所述辅助上行链路信道的标识和时间时隙耦合，如果该标识与所述唯一标识一致，则此状态标志能使控制装置沿所述辅助上行链路信道在所述时间时隙中把一个数据分组发回基站，在每个周期中，带有所述唯一标识的上行链路状态标志，在所述标题的所述第一段中出现一次，还在同一周期中不同标题的所述第二段中出现一次，据此，在每个周期内，所述卫星站把数据发回基站两次。
现在参照附图，举例说明体现本发明的一种移动电话网络，附图是
图1是与多个移动电话通信的基站方框图；图2是分解图，说明一个数据分组标题的组成；图3是轮询表，说明每组中有三个移动单元时的轮询次序；和图4是轮询表，说明每组中有四个移动单元时的轮询次序。
如图1所示，基站2包括无线电发射机4和接收机6，用于沿频率f2的下行链路信道，把数据同时发送至四个一组的卫星或移动电话M1至M4，并基本上沿频率f1的上行链路信道接收数据。
由控制单元8产生并由基站2发送的信号包含一系列数据分组，每一个数据分组的持续时间为20ms。
如图2所示，每个数据分组包括一固定长度的标题H。标题包括主上行链路状态标志时隙(state flag slot)12，它含有例如移动单元M1的上行链路状态标志USF1，还包括副上行链路状态标志时隙14，它含有例如移动单元M2的上行链路状态标志USF2。副上行链路状态标志时隙的后面跟随时间时隙16和频率时隙(frequency slot)18，频率时隙18定义例如频率f3的辅助上行链路信道中的时间时隙T3。后面接着是有效负荷P。然后，为了允许与当前GPRS MAC(GeneralPacket Radio Service Medium Access Control)标准兼容，分别为补充轮询(Supplementary Polling,SP)数据、Relative Reserve BlockPeriod(RRBP)数据、和有效负荷数据，提供三个附加的时隙20、22、24。所有这些数据都与由时隙2的USF1识别的移动单元有关。
运行时，当移动电话M1收到此数据分组时，它响应上行链路状态标志USF1，沿频率f1的默认上行链路信道，发送一个数据分组。当移动电话M2收到相同数据分组时，它响应上行链路状态标志USF2，沿频率f3的辅助上行链路信道，在指定的时间时隙TS3发送一个数据分组。
这样，基站能够收到两个移动电话响应相同数据分组，沿下行链路信道发送的两组数据分组。
应当看到，虽然辅助上行链路信道已定义为具有频率f3，但基站可以有若干不同频率的其他信道，可用作辅助上行链路信道。因此，基站可以根据可用性，在不同情况下，选择不同的辅助上行链路信道。
图2上画出的修改过的MAC标题，长度为两字节，即比标准MAC标题长8比特。关于这8比特，三比特被USF2占用，即预计被轮询的移动单元M2的上行链路状态标志占用，五比特则被三比特长的、组成分配给子字段16的时间时隙的回答字段，和两比特长的频率分配子字段18占用。
标题中附加长度的冲击，可以从VoGPRS(Voice GPRS)编码器中移去更多的冗余度而吸收。另一种办法是采用不同的较低比特速率的语音编码器。
为了达到高效的轮询，创立正确的轮询模式十分重要。因为在时隙12被轮询的移动单元，常常都有专用的上行链路(UL)回答信道，重要的是，被轮询的任何一组中的所有移动单元，都把它们在标题的时隙12中的上行链路状态标志，在任一轮询周期内打开一次。还有，在每个轮询周期内，每个移动单元的上行链路状态标志应当出现在某个标题的时隙14中。
因此，对一组三个移动单元，控制单元8每一周期产生三个数据分组。第一数据分组的标题中的时隙12，和第三数据分组的标题中的时隙14，应包含移动单元M1的USF1。第一数据分组的标题中的时隙14，和第二数据分组的标题中的时隙12，应包含移动单元M2的USF2。第二数据分组的标题中的时隙14，和第三数据分组的标题中的时隙12，应包含移动单元M3的USF3。然后，周期无限重复。
图3所示的轮询模式画出多组三个一组的移动单元1-3、4-6、7-9、10-12、和13-15。每组有不同的上行链路信道和供辅助信道使用的时间时隙(TS)。每一数据分组为20ms长，每个周期每60ms重复一次。从图3可见，在20ms栏中，符号1/2代表时隙12中移动单元M1的USF和第一数据分组标题的时隙14中移动单元M2的USF。
使用图3轮询模式的优点是，如果“预计”轮询的移动单元在第一轮中失败，那么在正常轮询周期内将在第二轮捕获。这一点对实时业务特别重要，因为必须把接入延时减至最小。利用这个方案，我们能够在每60ms内，对三个移动单元轮询两次。因此，每轮询组包括三个移动单元。这个轮询方案具有的其他优点是，它能使系统发送RR(Radio Resource)消息至首先指定并预计轮询的移动单元，并指示预期回答(Packet Control Acknowledgement)的有效性，因为在MAC标题内的USF的次序是轮换的。
如果采用图3的模式，那么，随后的行为如下。当移动单元被轮询并轮询成功时，就是说，两个移动单元有东西要发送时，默认信道(与USF1配对的UL时间时隙)和回答信道被占用。如果USF1的轮询失败，那么它将在轮询周期内(40ms-80ms以后，决定于系统)再次轮询。如果USF2的轮询失败，那么它将在随后的时间时隙中再次被轮询。图3中说明的行为，能提早捕获有数据要发送的USF2移动单元。
当每组包括四个移动单元时，轮询周期增加至80ms。轮询是预计地发生的，于是，每个移动单元有一个USF至少在标题时隙12中出现一次，即在四个数据分组的每个周期上出现一次，还有一个USF至少在标题时隙14中出现一次，即在数据分组的同一周期上出现一次。图4画出一张轮询表，其中没有一个能用于四个移动单元的不同的组。
如果采用图4的模式，那么，不会提早从预计轮询的移动单元捕获要发送的数据。但是，可以把一个附加的移动单元加到轮询组中，并且，MAC标题的各个USF次序的反转，可允许在MAC标题内调用并回答RR消息。
权利要求
1．一种数据传输系统，包括一个有一台无线电发射机和一台接收机的基站和多个卫星站，每个卫星站有一台无线电发射机和一台接收机，基站的发射机和各个卫星站的接收机全都调谐至同一个下行链路信道，各个卫星站的发射机和基站的接收机全都调谐至一个公共上行链路信道和至少一个辅助上行链路信道，基站包括周期地产生一系列数据分组并把它们发送至各个卫星站的控制装置，每个数据分组包括标题段，内含由第一选定卫星站识别的上行链路状态标志的第一段，当被第一选定卫星站接收时，单独轮询该卫星，使该卫星把一个数据分组沿上行链路信道发回基站，还有第二段，内含识别第二选定卫星站的第二上行链路状态标志，第二选定卫星站与所述辅助上行链路信道的标识和时间时隙耦合，当第二上行链路状态标志被第二选定卫星站接收时，单独轮询该卫星站，使所述第二选定卫星站把一个数据分组沿所述辅助上行链路信道在所述时间时隙中发回基站，每个周期中的数据分组数目等于所述多个卫星站的数目，在每个周期中，每个卫星的上行链路状态标志在所述标题的所述第一段中出现一次，还在同一周期中不同标题的所述第二段中出现一次，据此，在每个周期中，每个卫星被轮询两次，一次是响应标题第一段中的上行链路状态标志，一次是响应不同标题第二段中的上行链路状态标志。
2．按照权利要求1的系统，其中所述多个卫星站包括数目是三，并在三个数据分组的每一周期内被轮询两次。
3．按照权利要求2的系统，其中，对任两个相继的数据分组，首先出现的数据分组标题的第二段，其内容与紧随的数据分组标题的第一段一样，包含相同的上行链路状态标志的标识。
4．按照权利要求1的系统，其中所述多个卫星站包括数目是四，并且其中，对任两个相继的数据分组，两个标题的四段分别被与四个卫星相关的四个上行链路状态标志占用。
5．一种有一台与多个卫星站通信的无线电发射机和一台接收机的基站，基站的发射机调谐至一个预定的下行链路信道，而基站的接收机调谐至一个预定的上行链路信道和至少一个辅助上行链路信道，基站包括周期地产生一系列发送至卫星站的数据分组的控制装置，每一数据分组包括标题段，内含由第一选定卫星站识别的上行链路状态标志的第一段，还有第二段，内含识别第二选定卫星站的第二上行链路状态标志，第二选定卫星站与所述辅助上行链路信道的标识和时间时隙耦合，每个周期中的数据分组数目等于所述多个卫星站的数目，在每个周期中，每个卫星的上行链路状态标志在所述标题的所述第一段中出现一次，还在同一周期中不同标题的所述第二段中出现一次，据此，在每个周期中，基站轮询每个卫星站两次，一次是响应标题第一段中的上行链路状态标志，一次是响应不同标题第二段中的上行链路状态标志。
6．按照权利要求6的基站，其中的控制装置是程控的，使之在三个数据分组的每个周期内，轮询三个卫星站两次，而且其中，对任两个相继的数据分组，首先出现的数据分组标题的第二段，其内容与紧随的数据分组标题的第一段一样，包含相同的上行链路状态标志的标识。
7．按照权利要求1的基站，其中的控制装置是程控的，使之轮询四个卫星站，而且其中，对任两个相继的数据分组，两个标题的四段分别被与四个卫星相关的四个上行链路状态标志占用。
8．一种带有唯一标识的卫星站，它有控制装置和与基站通信的一台无线电发射机和一台接收机，卫星站的接收机调谐至一个预定的下行链路信道，而卫星站的发射机调谐至一个预定的上行链路信道和至少一个辅助上行链路信道，卫星站要能从所述基站接收一系列数据分组，每一数据分组包括标题段，内含带有第一选定卫星站标识的第一上行链路状态标志的第一段，如果该标识与所述唯一标识一致，则此状态标志能使控制装置沿所述上行链路信道，通过发射机把一个数据分组发回基站，还有第二段，内含带有第二选定卫星站标识的第二上行链路状态标志，第二选定卫星站与所述辅助上行链路信道的标识和时间时隙耦合，如果该标识与所述唯一标识一致，则此状态标志能使控制装置沿所述辅助上行链路信道在所述时间时隙中把一个数据分组发回基站，在每个周期中，带有所述唯一标识的上行链路状态标志，在所述标题的所述第一段中出现一次，还在同一周期中不同标题的所述第二段中出现一次，据此，在每个周期内，所述卫星站把数据发回基站两次。
全文摘要
可营运一般的数据分组无线电服务的一种移动电话网络,包括一个基站(2)和一组移动电话(M1至M4)。基站(2)包括产生一系列数据分组的控制单元(8),数据分组沿一公共下行链路发送至所有移动单元(M1至M4)。每一数据分组包括含有识别第一选定移动单元的上行链路状态标志的标题段,用于轮询该移动单元并使它沿公共下行链路信道把一个数据分组发回基站。标题还包括识别第二选定移动单元的上行链路状态标志,且带有第二辅助上行链路信道的标识和时间时隙,用于轮询第二移动单元。
文档编号H04L12/56GK1305319SQ0013504
公开日2001年7月25日 申请日期2000年12月7日 优先权日1999年12月10日
发明者克里斯蒂安·德莫特雷库, 康斯坦丁·伊拉斯, 康斯坦蒂诺斯·萨马拉斯, 路易斯·奎恩·萨缪尔, 非奥娜·克莱尔·安格哈拉德·萨莫维尔, 吴建军, 颜仁鸿 申请人:朗导科技公司