专利名称：分组数据通信系统中用于发送控制数据的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明总地来说涉及分组数据通信系统，具体地说，涉及分组数据通信系统中控制数据的发送。
背景技术：
通用分组无线服务(GPRS)和全球移动通信系统(GSM)增强数据全球演进(EDGE)协议引入了将用户数据交换至移动无线产品中的能力。GPRS及其超集EDGE允许当数据传输特性是基于分组的、间歇性的和非周期的，可能频繁地具有少量传输数据，例如小于500字节，可能有时具有大量的传输数据，例如多于数百千字节时有效地使用无线与网络资源。利用GPRS/EDGE的用户应用程序包括因特网浏览器、电子邮件、文件传输以及涉及数据传输的其它应用程序。
图1是示例GPRS/EDGE通信系统100的框图。通信系统100包括多个基站系统(BSS)110、120，它们均向各自的覆盖区域即小区提供通信服务。每一BSS 110、120包括各自的基站收发器站(BTS)112、122，基站收发器站耦合至各自的基站控制器(BSC)114、124。每一BSS 110、120耦合至服务GPRS支持节点(SGSN)128，该SGSN进一步耦合至网关GPRS支持节点(GGSN)130，并且通过该GGSN耦合至外部网络132。BSS 110、120，SGSN 116、126以及GGSN 130统称为通信系统网络140。通信系统100进一步包括驻留于覆盖区域即小区中的MS 102，该小区由多个BSS 110、120中的第一源BSS 110服务。源BSS 110通过包括上行链路和下行链路的空中接口140，即无线通信链路，向MS 102提供通信服务。
当MS 102在通信系统100中移动时，对于由源BSS 110向MS提供的通信服务，该MS可能经历射频(RF)信号或拥塞状况的恶化。结果，MS 102可决定执行小区重选。为了方便选择新的小区，例如与BSS 120关联的小区，MS 102和网络140可交换与相邻小区有关的系统信息(SI)消息和测量信息。然而，由GPRS/EDGE协议提供的系统仅提供这种信息的不连续交换。也就是，这种信息在GPRS/EDGE系统的数据分组中通过分组关联控制信道(PACCH)进行交换。PACCH是包括从关联的PDTCH偷取的四个连续突发块的控制信道。结果，该PACCH仅作为包括经由PDTCH传输的数据的临时块流(TBF)的一部分存在。当没有TBF时，例如当MS 102的用户正在接收而不是发送时，上行链路PACCH不存在。
起初，GPRS/EDGE通信系统被视为是在非峰值使用时段期间基于它们的多余容量为系统运营商产生额外利润的手段。用户应用起初设想包括因特网浏览器、电子邮件、文件传输以及其它适合尽力而为数据传输的应用。那时，业界并未预计实时应用，例如流和与一键对讲(PTT)，它们将GPRS/EDGE用作底层的无线传输手段。结果，为了保持系统简化，没有在GPRS/EDGE上为尽力而为分组数据传输指定实时切换过程。相反，通过允许MS 102在其确实处于空闲模式时重选小区实现小区重选，这使MS在一个小区上退出其分组传输，而在新的小区上完全重新建立正在进行的分组传输。同时，所有的数据保持暂停，直到在新的小区上重新建立了分组传输。结果，如果新小区和旧小区驻留在相同的路由区域(RA)内，即如果目标BSS与源BSS由相同的SGSN服务，则小区间的重选通常在两个方向上将数据流中断500毫秒(ms)至大约四秒。如果新小区驻留于不同的RA中，也就是，如果目标BSS与源BSS由不同的SGSN服务，那么影响通常是8秒钟。
目前的测度表明，在都市区域中，小区重选每分钟发生大约二至四次，甚至在MS实际上静止时也是如此。对于诸如系统100的GPRS/EDGE通信系统缺乏真正的同步切换意味着在每次重选新小区时上行链路与下行链路数据的连续性要自动地，或者在网络140的控制下遭到破坏。对于诸如PTT的应用，这意味着在单向对话期间，当讲话者或者收听者重新选择新小区时，收听者会丢失高达8秒钟的语音信息和与该语音信息关联传输的任何关联控制信息。
为了克服这些在小区重选期间数据流中断的问题，针对分组域考虑一种真正同步的切换。然而，这种分组域切换的引入受到在GPRS/EDGE通信系统中不存在电路交换通信系统的慢速关联控制信道(SACCH)的等效的情况的阻碍，在该慢速关联控制信道上，在包括诸如PTT的单个应用会话期间或者之间要进行切换测量，通常是导频信号测量。
因此，存在对于在GPRS通信系统中在包括单个应用会话的分组数据传输期间或之间提供与分组数据业务信道关联的持续的控制数据流的方法与装置的需要。
图1是现有技术的无线通信系统的框图。
图2是个根据本发明实施例的无线通信系统的框图。
图3是根据本发明实施例的包括连续的持续分组数据控制信道的分组数据信道的框图。
图4是根据本发明实施例的实现持续分组数据控制信道的无线接口的示例协议结构的框图。
图5是根据本发明实施例的用于实现连续的持续分组数据控制信道的方法的信号流程图。
图6是根据本发明另一实施例的用于实现连续的持续分组数据控制信道的方法的信号流程图。
具体实施例方式
为了满足对于在通用分组无线服务(GPRS)/增强数据全球演进(EDGE)通信系统中在包括单个应用会话的分组数据传输期间或之间提供与分组数据业务信道关联的持续的控制数据流的方法与装置的需要，一种包括移动台和网络的通信系统实现了提供诸如系统信息(SI)消息和切换相关信息的控制信息的连续交换的持续分组关联控制信道。移动台通过在分组关联控制信道可用时将持续分组关联控制信道映射至分组关联控制信道和在分组关联控制信道不可用时将持续分组关联控制信道映射至虚拟关联控制信道，来实现持续分组关联控制信道。该虚拟关联控制信道允许移动台在不存在上行链路临时块流(TBF)时向网络传递控制信息。
通常，本发明实施例包含用于在分组数据通信系统中发送控制数据的方法。该方法包括，当分组关联控制信道可用时，通过该分组关联控制信道发送该控制数据，而当分组关联控制信道不可用时，通过为发送该控制数据而分配的时隙发送该控制数据。
本发明另一实施例包含移动台，该移动台包括至少一个存储器件和操作耦合至该至少一个存储器件的处理器。该至少一个存储器件保持关于分组关联控制信道和当该分组关联控制信道不可用时为发送控制数据而分配的时隙的信息。该处理器当该分组关联控制信道可用时通过该分组关联控制信道传递控制数据，而当该分组关联控制信道不可用时通过该时隙传送该控制数据。
本发明又一实施例包含用于在分组数据通信系统中发送控制数据的方法。该方法包括接收对于持续的分组关联控制信道的请求，以及响应于接收到该请求，传递在分组关联控制信道不可用时用于发送控制数据的时隙分配。
本发明还一实施例包含网络控制器，该网络控制器包括处理器，该处理器接收对于持续分组关联控制信道的请求，并且响应于接收到该请求，传递在分组关联控制信道不可用时用于发送控制数据的时隙分配。
通过参考图2-6可更加透彻地理解本发明。图2是根据本发明实施例的无线通信系统200的框图。通信系统200包括多个基站收发器站(BTS)230、240(示出了两个)。每一BTS 230、240操作耦合至网络控制器232、242。每一网络控制器232、242可包括基站控制器(BSC)、分组控制单元(PCU)以及分组控制功能(PCF)中的一个或多个，并且网络控制器的功能可由这些元件中的任何一个实现或者可分布于这些元件中。在本发明的其它实施例中，每一BTS 230、240可耦合至相同的网络控制器或者可共享网络控制器的一些元件，例如PCU，并且可独立地耦合至网络控制器的其它元件，例如BSC。每一BTS 230、240向位于与BTS关联的各个覆盖区域，即小区210、220中的移动台(MS)提供无线通信服务。
通信系统200进一步包括至少一个移动台(MS)202，该移动台由源BTS，即230，提供通信服务，该源BTS服务该MS所驻留的小区210。MS 202和BTS 230通过包括下行链路214和上行链路216的空中接口212进行通信。下行链路214由多个逻辑信道构成，包括至少一个广播信道、至少一个业务信道和至少一个控制信道。上行链路216也由多个逻辑信道构成，包括接入信道、至少一个业务信道和至少一个控制信道。
通信系统200进一步包括耦合至每一网络控制器232、242的支持节点250。支持节点250通常包括均耦合至一个或多个网关GPRS支持节点(GGSN)的一个或多个服务GPRS支持节点(SGSN)。然而，支持节点250的精确结构取决于通信系统200的运营商，而对于本发明并非关键。此处将多个BTS 230、240，多个网络控制器232、242以及支持节点250在一起统称为通信系统网络252。
每一MS 202和控制器232及242包括各自的处理器204、234、244，这些处理器可操作地耦合至或者与各自的至少一个存储器件206、236、246关联。每一处理器204、234、244包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)及其组合或者本领域普通技术人员公知的其它器件。至少一个存储器件206、236和246的每一个包括至少一个存储器件，例如随机访问存储器(RAM)、动态随机访问存储器(DRAM)和/或只读存储器(ROM)或其等效物，这些存储器保持可由对应的处理器执行的数据与程序。MS 202进一步包括与处理器204关联的多个定时器208、209，并且每一控制器232和242进一步包括与各自处理器234、244关联的各自定时器238、248。
通信系统200包括无线分组数据通信系统。为了使MS 202与诸如外部网络254的外部网络建立分组数据连接，MS 202，多个BTS 230、240，多个网络控制器232、242以及支持节点250中的每一个都根据通用分组无线服务(GPRS)和增强数据全球演进(EDGE)通信系统标准进行操作，具体地是根据3GPP(第三代合作项目)TS(技术规范)23.060 v5.0.0、3GPP TS 44.060 v4.4.0、3GPP TS 45.002 v5.3.0、3GPP TS45.008 v5.4.0、3GPP TS 04.18 v8.12.0，在此包括这些标准作为参考，这些标准的副本可通过因特网从3GPP获得，或者从位于MobileCompetence Centre 650，route des Lucioles，06921 Sophia-AntipolisCedex，France的3GPP Organization Partners’Publications Offices获得。GPRS和EDGE标准规定了GPRS和EDGE标准的无线电信系统操作协议，包括无线系统参数和呼叫处理以及切换过程。通过根据GPRS和EDGE标准进行操作，可以为MS 202的用户确保MS 202将能够与网络252通信，并经由网络252建立与外部网络254的分组数据通信链路。
诸如通信系统200的GPRS通信系统使用频分与时分复用的组合定义物理信道，结果是物理信道被定义为射频信道和时隙的序列。物理信道包括多个逻辑信道，其中每一逻辑信道包括该物理信道的一部分，例如一部分时隙、一个时隙或者多个时隙，物理信道是为传送控制或业务数据而分配。通常，射频信道包括八个时隙，这八个时隙构成帧。帧中的每一时隙用时隙号(TN)进行编号，范围通常是0至7，并且每一帧用帧号(FN)进行编号，范围通常是0至2,715,647。此外，包含52个帧的52-多帧通常用于支持分组数据业务和关联的控制信道，并且包含51个帧的51-多帧通常用于支持广播和公共控制信道。
当MS 202积极参与分组数据通信会话时，MS向服务BTS 230传送数据分组，并且从服务BTS 230接收数据分组。此外，MS 202在MS的至少一个存储器件中保持包括与诸如BTS 240的相邻BTS关联的逻辑信道的相邻列表，这些相邻BTS是MS 202的潜在切换或重选的候选。通常，该相邻列表包括与相邻BTS的多个小区的每一个关联的广播信道(BCCH)列表，例如与BTS 240关联的广播信道。
为了确定是否进行小区重选，MS 202监视在相邻列表中标识的每一广播信道。MS 202对于每一监视的信号并且进一步地对于从服务BTS 230接收的信号确定信号质量度量，例如信号强度，信噪比(SNR)或者误比特率(BER)。基于确定的信号质量度量，MS 202确定是否发起小区重选。例如，MS 202可将每一确定的信号质量度量与在该MS的至少一个存储器件中保持的信号质量度量门限进行比较。当对于服务BTS 230确定的信号质量度量与信号质量度量门限比较不利时，例如小于该门限，并且对于相邻BTS确定的信号质量度量与信号质量度量门限比较有利时，例如超过该门限，那么MS 202可确定发起对于由BTS 240服务的小区220的小区重选。
为了便于MS 202从小区210至小区220的实时切换，并且进一步地便于在MS和网络252间进行系统信息和切换相关信息的连续交换，可在适当时刻进行切换，而不是像现有技术那样，仅在交换这些信息的离散时刻进行切换，通信系统200提供连续的上行链路控制信道，该上行链路控制信道提供诸如系统信息(SI)消息和切换相关信息的控制信息的连续交换，控制信息与当前由MS用来进行包括用户信息的数据分组交换的分组数据业务信道相关。
图3是根据本发明实施例的包括连续的持续分组数据控制信道302即持续分组关联控制信道(PPACCH)的分组数据信道(PDCH)300的框图。PPACCH 302与MS 202在诸如PTT会话的应用会话期间利用的分组数据业务信道(PDTCH)306关联。当MS 102积极参与应用会话时，MS通过分组数据业务信道(PDTCH)306向网络252传送用户信息，例如语音数据。PDTCH 306包括多个离散临时块流(TBF)304(示出三个)的每一个的一部分。每一TBF 304进一步包括分组关联控制信道(PACCH)308。PACCH 308包括含有从关联的PATCH 306偷取的四个连续突发块的控制信道，该控制信道由MS 202和网络252用来交换与该关联的PDTCH有关的系统信息(SI)消息和测量信息。如图3中所示，由于PACCH 308仅作为包括经由PDTCH 306传送的语音数据的临时块流(TBF)304的一部分存在，则当没有语音传送并且没有TBF时，就没有PACCH。例如，当MS的用户正在收听而不是讲话时，PACCH 308消失。
为了提供连续的上行链路控制信道，该上行链路控制信道提供诸如系统信息(SI)消息和切换相关信息的控制信息的连续交换，通信系统200提供持续PACCH(PPACCH)302，当PACCH可用时，持续PACCH映射至PACCH 308，而当PACCH 308不可用时，映射至分组虚拟关联控制信道(P-VACCH或者VACCH)310。如图3中所示，PPACCH 302在应用会话过程中持续，甚至在不存在上行链路TBF 304的情况下也是如此。也就是，PPACCH是在PACCH激活时由PACCH308承载的而当PACCH不可用时，例如在上行链路TBF 304之间，由VACCH 310承载的逻辑信道。VACCH 310是用于控制目的的上行链路信道分配并且允许MS，例如MS 202，在没有上行链路TBF时向网络252传递信息。
PPACCH 302是在MS 202发起并在服务该MS的控制器，即控制器232终止的上行链路控制信道。现在参考图4，通过在MS 202的处理器204中实现的PPACCH逻辑信道控制器412在通信系统200的移动侧实现PPACCH 302。图4是根据本发明实施例的实现PPACCH 302的无线接口400的示例协议结构的框图。无线接口400在MS 202的处理器204中实现。在通信系统200的网络侧，在服务BTS 230和关联的控制器232以及支持节点250中实现对应的无线接口。
无线接口400包括驻留于物理链路层430之上的无线资源子层(RR)402。RR子层包括无线链路控制(RLC)/媒体接入控制(MAC)功能404，其为传输从上层(未示出)接收的分组数据单元(PDU)提供服务并且利用物理链路层430的服务传输这些PDU。图4中所示的各层及功能仅用于说明本发明原理的目的，并不是要描述MS 202的无线接口和控制器234的全面结构，如本领域的普通技术人员所知，无线接口，例如无线接口400，可进一步包括其它层，例如移动性管理(MM)子层、逻辑链路控制(LLC)子层以及数据链路层。
RLC/MAC功能404的RLC功能包括RLC/MAC块的分段与组装，以及为了差错校正的目的实现不成功传送的块的重传。RLC/MAC功能404的MAC功能包括与共享通信资源管理相关的功能，例如允许诸如MS 202的MS并行使用多个通信信道，也就是，使用相同TDMA帧内的多个时隙。该MAC功能支持提供TBF 304，TBF在网络252与MS 202之间提供信令信息和用户数据的点对点传输。TBF 304由网络252和MS 202用来支持分组数据单元(PDU)的单向传输，并且包括承载一个或多个上层PDU的多个RLC/MAC块。如图3所示，TBF 304是临时的，并且仅保持到已经发送所有这样的RLC/MAC块，并在应当模式中成功应答。
RLC/MAC功能404提供多个逻辑信道的传输。在通信系统200的网络252侧，该多个逻辑信道发起(在下行链路的情况下)并终止(在上行链路的情况下)于控制器232，具体地在控制器232的处理器234。这些逻辑信道由包括在RLC/MAC功能中的复用功能420复用，并且在分组数据信道(PDCH)422即为承载上述逻辑信道而分配的物理信道之上传输。该多个逻辑信道的第一逻辑信道406包括分组公共控制信道(PCCCH)，该分组公共控制信道在下行链路上提供MS 202的寻呼，即向该MS通知呼叫，在上行信道上请求业务信道即分组数据业务信道(PDCTCH)的分配，并且再一次地在下行链路上向该MS 202通知分配的信道。该多个逻辑信道的第二逻辑信道408包括分组广播控制信道(PBCCH)，该分组广播控制信道用于广播由MS 202用来访问网络252以进行分组传输操作的参数。该多个逻辑信道的第三逻辑信道306包括PDTCH，该信道对应于分配至单个MS以供用户数据传输的通信信道。然而，如上所述，PACCH仅包括从PDTCH偷取的比特，并且因此可当仅存在PDTCH 306时传送PACCH信息，例如系统信息和测量信息。关于PCCCH、PBCCH和PDTCH的信息在MS 202和控制器232的各自至少一个存储器件206中保持。
该多个逻辑信道的第四逻辑信道包括PPACCH 302。如上所述，PPACCH是提供诸如系统信息(SI)消息和切换相关信息的控制信息的连续交换的连续上行控制信道。在MS 202的处理器204中实现的PPACCH逻辑控制器412在PACCH可用时将PPACCH 302映射至第五逻辑信道，即PACCH 308，并且在PACCH 308不可用时将PPACCH302映射至第六逻辑信道，即VACCH 310。也就是，PPACCH是当PACCH激活时由PACCH 308承载的而在PACCH不可用时由VACCH310承载的逻辑信道。
图5是根据本发明实施例的用于在通信系统200中实现PPACCH302的方法的信号流程图500。在图5所示的实施例中，网络252实现PPACCH 302，该PPACCH包括上行链路信道的固定分配，该上行链路信道具有隐含的时分多址(TDMA)帧号，MS 202在此帧号上有权发送。当MS 202向网络252发送(502)对于PPACCH的请求并且启动(504)第一MS PPACCH，TPATCH_MS_1，208时，信号流程图500开始。第一MS PPACCH定时器208倒数第一时间段，在此期间，MS202向网络252发送测量并要防止未激活的MS无休止地发送测量。当第一MS PPACCH定时器208到期时，MS 202停止向网络252发送测量。然而，MS 202可在任何时刻刷新，即重新启动，第一MS PPACCH定时器208。例如，当MS 202发现第一MS PPACCH定时器208已经到期或者即将到期，并且该MS具有需要通过PPACCH 302发送的其它PPACCH数据时，该MS可刷新或者重新启动第一MS PPACCH定时器208。第一时间段的持续时间取决于通信系统200的设计者，而对于本发明并非关键。除非此处另外说明，由MS 202和控制器232执行的功能分别由该MS的处理器204和该控制器的处理器234执行。此外，除非此处另外说明，由网络252执行的功能由服务控制器232执行，并且具体地由该服务控制器的处理器234执行。
响应于接收到请求，网络252，具体地是网络252的控制器232准许(506)向MS分配PPACCH 302。然而，在本发明另一实施例中，网络252可主动地向MS 202分配PPACCH 302，而不需要首先从该MS接收到请求(也就是，无需步骤502)。PPACCH 302的分配包括PPACCH参数的分配，这些参数定义了MS 202有权在其上发送的第一VACCH 310。PPACCH参数包括对应于MS 202有权在其上发送的第一VACCH 310的起始绝对帧号(AFN(s))，控制该MS何时有权发送的分配因子‘M’以及为VACCH 310分配的上行链路时隙分配(0-7)。网络252然后向MS 202传送(508)这些PPACCH参数。
响应于接收到PPACCH参数，MS 202将该PPACCH参数存储至MS的至少一个存储器件206。MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，进一步确定(510)PACCH 308是否可用作PPACCH 302，也就是，PPACCH是否可被映射至可用的PACCH。
当MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(510)PACCH308不可用时，例如由于没有要传输的语音数据造成没有TBF可用于传输第一PPACCH数据块时，PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至VACCH 310。MS 202进一步地拖延发送，直到对应于起始绝对帧号AFN(s)的时间，并且然后通过VACCH发送第一PPACCH数据块。也就是，当PPACCH 308不可用时，MS 202通过利用VACCH 310在PPACCH 302上发送(512)该PPACCH数据，该VACCH对应于起始于帧号AFN(s)的帧的’NOT(AFN(s)mod M)’处的分配时隙。另外，MS 202启动(514)第二MS PPACCH定时器，TPATCH_MS_2，209。当网络252通过VACCH 310，也就是在分配的时隙中，从MS 202接收PPACCH数据时，网络启动(516)网络PPACCH计时器，TPATCH_NETWORK，238。
当MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(510)PACCH308可用于传输PPACCH数据时，PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至可用的PACCH 308并且MS 202通过该PACCH发送(518)PPACCH数据。按照这种方式，网络252建立VACCH 310，并且MS 202和网络252通过在可用时利用PACCH 308实现PPACCH 302，而在PACCH不可用时实现建立的VACCH 310。
然后通过重复上述过程发送MS 202需要发送的每一PPACCH数据块。例如，对于第二PPACCH数据块，MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，再一次地确定(520)PACCH 308是否可用作PPACCH302。当MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(520)PACCH308不可用时，PPACCH逻辑控制器再一次地将PPACCH 302映射至VACCH 310，并且MS 202在VACCH 310上，也就是在’NOT(AFN modM)’处的分配时隙中发送(522)PPACCH 302上的第二PPACCH数据块。MS 202还重新启动(524)第二MS PPACCH定时器209。当网络252在该分配的时隙中的VACCH 310之上从MS 202接收第二PPACCH数据块时，网络重新启动(526)网络PPACCH定时器238。当MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(520)PACCH 308可用时，那么该PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至可用的PACCH 308，并且MS 202在该PPACCH上发送PPACCH 302之上的第二PPACCH数据块。
当MS 202没有需要经由PPACCH 302发送的其它PPACCH数据时，那么MS 202将VACCH 310上的发送(528)拖延等于或大于第二MS PPACCH定时器209的时间段。第二MS PPACCH定时器209和网络PPACCH定时器238分别由MS 202和网络252用来确定直到终止对于PPACCH 302的资源分配的时间段。由第二MS PPACCH定时器209和网络PPACCH定时器238的每一个测量的时间段取决于通信系统200的设计者，而对于本发明并非关键。当MS 202确定(530)第二MS PPACCH定时器209已经到期时，该MS发现它不再在PPACCH 302上发送。当网络252确定(532)网络PPACCH定时器238已经到期时，网络发现它可以重新分配分配至MS 202用于传输PPACCH数据的资源，也就是PACCH和VACCH。
针对图5说明的PPACCH实现提供因子’M’可由网络252进行设置以提供特定数据速率的优点。此外，网络252具有MS 202分配的先验知识，这为与通信系统200中的其它MS共享上行链路时隙实现了简单的算法以供尽力而为分组数据传输服务使用。还可以对于多个MS的每一个利用VACCH与其它MS共享上行链路时隙并且提供PPACCH服务。然后‘M’的值设置可共享该时隙的最大MS数量，其中通过对于每一MS分配改变AFN(s)独立地定义分配至多个MS的每一个的VACCH。
图5中所示的PPACCH服务的缺点在于VACCH的分配需要当前没有被GPRS标准定义的信令并且该服务提供VACCH的固定分配，也就是，如果没有附加信令，网络252不会改变VACCH。结果，在本发明另一实施例中，通过利用现有的上行链路状态标志(USF)机制，VACCH 310可由网络252动态地控制。这样的实施例在图6中表示，图6描述通信系统200通过利用USF实现PPACCH 302的方法的信号流程图600。
当MS 202向网络252发送(602)对于PPACCH的请求并且启动(604)第一MS PPACCH定时器208时，信号流程图600开始。类似于信号流程图500，当第一MS PPACCH定时器208到期时，MS 202停止向网络252发送测量。然而，MS 202可在任何时间刷新或者重新启动第一MS PPACCH定时器208。响应于接收到该请求，网络252，具体地是网络252的网络控制器232，(606)准许向MS 202分配PPACCH 302。然而，在本发明另一实施例中，网络252可主动地向MS 202分配PPACCH 302，而不需要首先从该MS接收到请求(也就是不需要步骤602)。类似于信号流程图500，PPACCH 302的分配包括PPACCH参数的分配，这些参数定义MS 202在其上有权发送的VACCH 310。然而，不同于信号流程图500，这些PPACCH参数包括MS上行链路状态标志(USF)分配以及为VACCH 310分配的上行链路时隙分配(0-7)。网络252然后向MS 202传送(608)PPACCH参数，并且MS 202在该MS的至少一个存储器件206中存储这些PPACCH参数。
网络252然后通过利用USF控制对于PPACCH的访问。当网络252确定MS 202会访问该PPACCH时，网络向MS 202传送分配的USF。在等待USF的同时，MS 202为PPACCH数据进行排队。MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(610)PACCH 308是否可用作PPACCH 302，也就是，该PPACCH是否可被映射至可用的PACCH。当PPACCH逻辑控制器412确定(610)PACCH 308不可用时，例如当由于没有要传输的语音数据造成没有TBF可用于传输PPACCH数据时，PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至VACCH 302，并且响应于接收到USF，MS 202经由该VACCH发送第一PPACCH数据块。也就是，当PPACCH 302不可用时，MS 202通过利用VACCH 310发送(612)PPACCH 302之上的PPACCH数据，该VACCH对应于在接收到MS的USF之后分配的时隙。MS 202进一步地启动(614)第二MS PPACCH定时器209。当网络252从MS 202经由分配的时隙在VACCH 310上接收到第一PPACCH数据块时，网络启动(616)网络PPACCH定时器238。
当MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(610)PACCH308可用于传输PPACCH数据时，PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至可用的PACCH 308，并且MS 202经由该PACCH发送(618)PPACCH数据。按照这种方式，网络252与MS 202建立了VACCH 310，并且在可用时通过利用PACCH 308实现PPACCH 302，而在PACCH不可用时实现建立的VACCH 310，并且动态控制对于PPACCH的访问。
然后可对于PPACCH数据块的每次传输重复上述过程。例如，对于第二PPACCH数据块，MS 202再次等待接收分配的USF。MS 202，具体地是PPACCH逻辑控制器412，确定(620)PACCH 308是否可用作PPACCH 302。当PPACCH逻辑控制器412确定(620)PACCH 308不可用于传输第二PPACCH数据块时，PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至VACCH 310，并且响应于接收到分配的USF，MS202经由VACCH 310和该分配的时隙发送(622)PPACCH 302之上的第二PPACCH数据块。MS 202还重新启动(624)第二MS PPACCH定时器209。当网络252从MS 202在分配的时隙中的VACCH 310上接收到第二PPACCH块数据时，网络重新启动(626)网络PPACCH定时器238。当PPACCH逻辑控制器412确定PACCH 308可用于传输第二PPACCH数据块时，PPACCH逻辑控制器将PPACCH 302映射至PACCH，并且MS 202经由该可用的PACCH 308发送PPACCH 302之上的第二PPACCH数据块。
当MS 202没有需要经由PPACCH 302进行传输的其它数据时，那么MS 202将VACCH 310上的发送(628)拖延等于或大于第二MSPPACCH定时器209的时间段。类似于信号流程图500，第二MSPPACCH定时器209和网络PPACCH定时器238分别由MS 202和网络252用来确定直到为PPACCH 302终止分配资源的时间段。当MS 202确定(630)第二MS PPACCH定时器209已经到期时，该MS发现其不再在PPACCH 302上发送。当网络252确定(632)网络PPACCH定时器238已经到期时，该网络发现其可以重新分配分配至MS 202用于传输PPACCH数据的资源，也就是PACCH和VACCH。
通过利用USF机制，网络252能够动态控制对于PPACCH 302的访问，也就是，能够利用已知信号动态分配PPACCH。当MS 202请求PPACCH服务时，网络252赋予MS 202经由USF机制发送每个’M’TDMA帧的权利。如同在信号流程图500中那样，‘M’可为固定时段，或者可为具有平均值的可变时段，其允许从MS 202至网络252充分地传输上行链路数据。响应于接收到PPACCH建立的确认，MS 202然后如上所述进行操作，如果PACCH可用则经由PACCH 308传输在逻辑PPACCH信道上发送的PPACCH数据，或者无论何时MS被赋予经由USF机制进行发送的权利时对PPACCH数据排队，以供在VACCH310上进行发送。
现在参考图4，在本发明另一实施例中，在MS 202的RR子层402和驻留于该RR子层402之上的应用层(未示出)中的诸如PTT的多个应用的每一个之间可存在逻辑绑定。结果，在MS 202的处理器204上运行的应用可选择性地请求PPACCH逻辑控制器412的服务。
在本发明又一实施例中，无论何时建立单工TBF，MS 202可基于将激活PPACCH的普通试探决定是否激活PPACCH服务，该服务然后持续一定的时间段。在MS 202的处理器204中实现的模式识别功能将基于在MS的至少一个存储器件206中保持的一定TBF利用模式，识别单工下行链路TBF的建立。
此外，尽管图5和图6将PPACCH服务说明为是MS可请求的，但PPACCH 302的建立不必限于MS请求。在本发明还一实施例中，该PPACCH服务可以是网络可请求的，或者可选地，是总是可用的。
在本发明又一实施例中，可以有在PPACCH定时器209和238到期前，MS 202没有任何数据需要发送至网络252的时间段。在这些情况下，只要MS 202想要利用该PPACCH，则该MS可进一步地向网络252传送“保持激活”消息。
在本发明又一实施例中，MS 202能够检测PPACCH 302的建立或者连续操作是否已经失败，在该情况下，MS 202可返回未激活的静止状态，需要随后的建立。可通过从网络252为MS 202提供周期性应答和/或其它周期性检查点信息实现对于PPACCH失败的检测。然而，这对于网络252将不是问题，因为该网络可利用在PACCH上最后接收的数据作为来自MS的检查点。
通过实现持续PACCH(PPACCH)302，通信系统200提供连续的上行链路控制信道，该信道提供诸如系统信息(SI)消息和切换相关信息的控制信息的连续交换。在诸如MS 202的MS中，PPACCH 302由PPACCH逻辑控制器412实现，该控制器进而实现于MS的处理器204中，当PACCH可用时该逻辑控制器将PPACCH 302映射至PACCH308，当PACCH 308不可用时该逻辑控制器将PPACCH 302映射至分组虚拟关联控制信道(P-VACCH或者VACCH)310。也就是，PPACCH302时当PACCH可用时由PACCH 308承载的而在PACCH不可用时由VACCH 310承载的逻辑信道。VACCH 310是用于控制目的并且由通过网络252传送至MS的PPACCH参数定义的上行链路信道分配。VACCH 310允许诸如MS 202的MS在没有上行链路TBF的情况下向网络252传递信息。PPACCH 302在应用会话过程中甚至在没有上行链路TBF 304的情况下持续，并且因此对于诸如一键对讲(PTT)的应用和因特网分组多媒体域中需要实时交换控制数据的其它应用是有价值的。
尽管已经具体表示并参考特定实施例说明了本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离由下面权利要求阐明的本发明的范围的情况下可进行各种改变和替代其元件的等效。因此，说明书与附图被视为解释意义而不是限制意义，并且所有这些改变和替代将包括于本发明的范围之内。
上面对于特定实施例说明了益处、其它优势和问题的解决方案。然而，这些益处、优势、问题的解决方案以及使任何益处、优势或解决方案出现或显得更加明显的任何要素将不被视为任何或所有权利要求的关键的、必须的或本质的特征。如此处所使用，术语“包括“或其任何变形，目的是涵盖非排它性的内容，使得包括要素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括这些要素，而且包括没有明确列出的或这些过程、方法、物品或装置固有的要素。要进一步理解，相关术语的使用，如果有的话，例如第一与第二、顶与底等，仅用于区分实体或动作，而不一定要求或暗示这些实体或动作间的任何实际的这样的关系或顺序。
权利要求
1.一种用于在分组数据通信系统中发送控制数据的方法，包括当分组关联控制信道可用时，经由所述分组关联控制信道发送所述控制数据；以及当分组关联控制信道不可用时，经由为发送所述控制数据而分配的时隙发送所述控制数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中当分组关联控制信道不可用时发送所述控制数据包括经由虚拟关联控制信道发送所述控制数据，所述虚拟关联控制信道包括由网络为发送所述控制数据而分配的至少一个时隙。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括发送对于持续分组关联控制信道的请求；以及响应于发送所述请求，接收所述时隙的分配。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述分配的时隙由在关联的绝对帧号(AFN)与控制所述移动台何时有权在所述时隙上进行发送的分配因子‘M’间的模数关系而定义。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述分配的时隙由移动台上行链路状态标志(USF)分配与分配的时隙号所定义。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括响应于在所述分配的时隙中发送所述控制数据，启动定时器；以及当所述定时器到期时，停止使用所述分配的时隙。
7.一种移动台，包括至少一个存储器件，保持关于分组关联控制信道和当所述分组关联控制信道不可用时为传输控制数据而分配的时隙的信息；以及可操作地耦合至所述至少一个存储器件的处理器，用于当所述分组关联控制信道可用时经由所述分组关联控制信道传送所述控制数据，而当所述分组关联控制信道不可用时经由所述时隙传送所述控制数据。
8.如权利要求7所述的移动台，其中当分组关联控制信道不可用时，所述处理器经由是所述时隙一部分的虚拟关联控制信道来传送所述控制数据。
9.如权利要求7所述的移动台，其中所述处理器进一步地传送对于持续分组关联控制信道的请求，并且响应于传送所述请求，接收所述时隙的分配。
10.如权利要求7所述的移动台，其中所述至少一个存储器件通过保持绝对帧号(AFN)和控制所述移动台何时有权发送的分配因子‘M’来保持所述分配的时隙。
11.如权利要求7所述的移动台，其中所述至少一个存储器件通过保持移动台上行链路状态标志(USF)分配和分配的时隙号来保持所述分配的时隙。
12.如权利要求7所述的移动台，其中所述移动台进一步包括定时器，并且其中，当所述处理器在所述分配的时隙中传送所述控制数据时所述处理器启动所述定时器，并且当所述定时器到期时，停止使用所述分配的时隙。
13.一种用于在分组数据通信系统中传送控制数据的方法，包括接收对于持续分组关联控制信道的请求；以及响应于接收到所述请求，传送用于当分组关联控制信道不可用时发送所述控制数据的时隙分配。
14.如权利要求13所述的方法，其中传送时隙分配包括，响应于接收到所述请求，传送绝对帧号(AFN)和控制所述移动台何时有权发送的分配因子‘M’。
15.如权利要求13所述的方法，其中传送时隙分配包括，响应于接收到所述请求，传送移动台上行链路状态标志(USF)分配和分配的时隙号。
16.如权利要求13所述的方法，进一步包括当分组关联控制信道可用时，经由所述分组关联控制信道接收所述控制数据；以及当分组关联控制信道不可用时，经由为传输所述控制数据而分配的所述时隙来接收所述控制数据。
17.如权利要求16所述的方法，其中从第一移动台接收所述请求，并且其中所述方法进一步包括当在所述分配的时隙中接收到所述控制数据时，启动定时器；以及拖延所述时隙的重新分配，直到所述定时器到期。
18.一种包括处理器的网络控制器，所述处理器接收对于持续分组关联控制信道的请求，并且响应于接收到所述请求，传送用于当分组关联控制信道不可用时发送控制数据的时隙分配。
19.如权利要求18所述的网络控制器，其中所述处理器通过传送时隙分配来传送时隙分配包括响应于接收到所述请求，传送绝对帧号(AFN)和控制所述移动台何时有权发送的分配因子‘M’。
20.如权利要求18所述的网络控制器，其中所述处理器通过传送移动台上行链路状态标志(USF)分配和分配的时隙号来传送时隙分配。
21.如权利要求18所述的网络控制器，其中当分组关联控制信道可用时，所述处理器经由所述分组关联控制信道来接收所述控制数据，而当分组关联控制信道不可用时，所述处理器经由为传输所述控制数据而分配的所述时隙来接收所述控制数据。
22.如权利要求21所述的网络控制器，其中所述网络控制器进一步包括定时器，其中所述请求从第一移动台接收，并且其中当所述控制数据在所述分配的时隙中接收时所述处理器启动所述定时器，并且对于第二移动台拖延所述时隙的重新分配，直到所述定时器到期。
全文摘要
一种包括移动台(202)和网络(252)的通信系统(200)实现持续分组数据控制信道(302)，该信道提供诸如系统信息(SI)消息和切换相关信息的控制信息的连续交换。移动台通过在分组关联控制信道可用时将持续分组数据控制信道映射至分组关联控制信道(308)而在分组关联控制信道不可用时将持续分组数据控制信道映射至虚拟关联分组控制信道(310)，实现持续分组数据控制信道。虚拟关联控制信道允许移动台在不存在上行链路临时块流(TBF)的情况下向网络传递控制信息。
文档编号H04L12/56GK1886947SQ200480034883
公开日2006年12月27日 申请日期2004年11月12日 优先权日2003年11月25日
发明者斯蒂芬·L·斯皮尔, 马克·E·佩岑, 桑贾伊·古普塔 申请人:摩托罗拉公司