专利名称：数据传输方法和基站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过基站和基站控制器之间的双向数据链路发送无线接口信息的一种方法，所述无线接口信息包括信令信息、用户信息以及差错控制信息，所述方法包括在ATM信元中插入信令信息和用户信息。
图1示出了包括固定部分100和移动部分130的无线系统。固定部分包括基站110和基站控制器120。固定部分还包括网络系统和网管系统，因为它们与本发明无关，故未将其示出。在基站110和移动部分130之间有双向无线链路140，无线接口信息通过该链路发送。无线接口信息包括信令信息、用户信息和差错控制信息。系统的设备利用信令信息相互通知，并通知未示出的设备(例如移动交换中心)。用户信息是完全的净荷，例如用户的语音或数据。基站110对信息进行预处理，之后，它将该信息发送给基站控制器120。
在现有技术系统中，无线接口信息中包含的信令信息和用户信息在基站110的装置116中彼此隔离，从而信令信息被发送给装置112，而用户信息发送给装置114。相应地，基站控制器120包括处理信令信息的装置122，处理用户信息的装置124，以及将信令信息与用户信息重组的装置126。基站110和基站控制器120之间使用不同的数据链路双向数据链路142用以发送信令信息，而双向数据链路144用以发送用户信息。
前述现有技术装置具有若干缺陷。如果描述的数据链路142、144不仅仅是在逻辑上，而且在物理上也分离，则这种方案会导致额外的费用。基站110和基站控制器120必须具有两组装置112、114、122、124，用以处理不同的信息。这增加了设备110、120的生产费用。为了管理不同的信息，必须通过数据链路142、144发送额外的控制信息，这又使得基站110和基站控制器120中所需的处理复杂化。如果用于处理信令信息的基站110中的装置112具有某种有关信令信息或用户信息内容的信息(例如如果装置112具有相对于(OSI开放系统互连)第2层，即数据链路层的功能)，则如果信令变化了，就必须改变所有的基站110。这导致了系统使用期间运营商的巨额维护费用。
本发明的目的是提供一种通过基站和基站控制器之间的双向数据链路发送无线接口信息的一种方法，通过该方法可以消除现有技术方案的缺陷。
这通过引言中提出的方法来实现。该方法的特征在于，通过将无线接口信息的原差错控制信息替换成简单的状态信息，将无线接口信息压缩并安装到至少一个ATM(异步传输模式)信元中。
本发明还涉及一种通过基站和基站控制器之间的双向数据链路发送无线接口信息的系统，所述无线接口信息包括信令信息、用户信息以及差错控制信息，在所述系统中信令信息和用户信息被插入ATM信元。
该系统的特征在于，基站和基站控制器包括功能如下的装置通过将无线接口信息的原差错控制信息替换成简单的状态信息，将无线接口信息压缩并安装到至少一个ATM(异步传输模式)信元中。
本发明的方法具有多个重要优点。基站和基站控制器中发送信令信息和用户信息仅需要一组装置。按照本发明，通过将无线接口信息的原差错控制信息替换成简单的状态信息，将无线接口信息压缩并安装到至少一个ATM(异步传输模式)信元中。这是可能的，因为假定ATM数据链路足够的可靠，不需要通过ATM数据链路发送无线接口信息的原差错控制信息。ATM数据链路的纠错机制是充分的。因此，基站和基站控制器的结构将更为简单且较为便宜，此外，这两个设备的体积也将更小。基站和基站控制器中所需的处理也要简单得多。信令信息和用户信息在基站控制器中处理。在引入新信令时不再需要改变基站。这能够很大程度上节省运营商的开支。本发明允许使用ATM提供的传输方法，例如统计复用，利用该方法可以节省传输线路的建造和/或使用成本。本发明的一种实施例是DECT-PABX(数字欧洲无绳电话，专用自动小交换机)系统，该系统采用基于ATM的LAN(局域网)作为传输路径。
本发明系统的优点与前面针对该方法描述的相同。本发明的优选实施例和其它更具体的实施例强调了本发明的优点。显然，优选实施例可以通过不同方式与具体的实施例相结合，从而达到所需的技术效果。
下面结合根据附图的例子详细描述本发明，在附图中图1示出了前述现有技术方案；图2示出了本发明的方案；图3示出了ATM信元结构；图4示出了DECT无线系统的物理分组P00、P32、P08和P80；图5示出了DECT系统的物理分组P00、P32、P08和P80如何按照本发明插入到ATM信元；图6示出了按照本发明的DECT系统中移动部分、基站和基站控制器的数据传输协议；图7示出了实现本发明方法的基站和基站控制器的必要部件；图8示出了按照本发明的DECT系统中物理分组的可能域Z如何插入ATM信元。
在图2中，移动部分130和固定部分100之间有一个双向无线链路140。基站110和基站控制器120包括装置212、222，用以发送无线接口信息140的信令信息和用户信息。
图3示出了ATM信元的结构。ATM信元包括40比特的标识数据部分300，以及384比特的用户信息部分302。按照本发明，通过将无线接口信息的原差错控制信息替换成简单的状态信息，将无线接口信息压缩并安装到至少一个ATM(异步传输模式)信元中。将无线接口信息按某种形式分组，例如分成DECT系统中的帧或者时隙。需要发送的信息插入到一个或多个ATM信元中。ATM信元的标识数据300包括ATM信元的标识数据、基站地址和时隙。
下面的例子将描述在DECT系统中本发明的实现。DECT是一个微小区无线系统，它工作在1880到1900MHz的频率范围。载波的数量是10。利用TDMA(时分多址)原理，载波上每个10毫秒的帧可以复用24个时隙。
图4说明了DECT系统中无线接口的物理分组，图5说明了物理分组如何插入一个或多个ATM信元。
一般而言，用于发送一个时隙的物理分组包括域A的校验和404A，还可选地包括域B的校验和408。按照本发明，域A的校验和404A和可选的域B校验和408被压缩570B到ATM信元的用户信息302，每个校验和404A、408最好都压缩到ATM信元的用户信息302中的一个比特。用于发送时隙的物理分组还包括域A的402A，可能还包括域B的406A。按照本发明，域A的402A和可能的域B的406A插入510、512到至少一个ATM信元的用户信息302中。
下面分别结合不同分组类型(P00、P32、P08、P80)描述本发明的使用。
物理分组P00包括域S的400和域D的420。域D的420包括域A的402A和域A的校验和404A。按照本方法，域A的校验和404A被压缩成ATM信元用户信息302中的至少一个比特570A，域A插入500到ATM信元的用户信息302中。
物理分组P32包括域S的400、域D的420和可能的域Z的410。域D的420包括域A的402A、域A的校验和404A、域B的406A和域B的校验和408。按照本方法，域A的校验和404A和域B的校验和408被压缩成ATM信元用户信息302中的至少两个比特570B，域A和域B插入510、512到ATM信元的用户信息302中。
物理分组P08包括域S的400、域D的420和可能的域Z的410。域D的420包括域A的402B、域A的校验和404B、域B的406B和域B的校验和408。按照本方法，域A的校验和404B和域B的校验和408被压缩成ATM信元用户信息302中的至少两个比特570B，域A和域B插入520、522到ATM信元的用户信息302中。
物理分组P80包括域S的400、域D的420和可能的域Z的410。域D的420包括域A的402A、域A的校验和404A、域B的406C和域B的校验和408。按照本方法，域A的校验和404A和域B的校验和408被压缩成第一ATM信元用户信息302中的至少两个比特570B，域A插入530到第一ATM信元的用户信息302，而域B插入532、534、536到第一、第二和第三ATM信元的用户信息302。
下面简单解释每个域的使用。
域S的400(32比特)用于使接收机和无线链路的分组同步。域Z(4比特)是一个可选域，用以检测冲突。按照本方法，域Z被压缩570B到ATM信元的用户信息302。
域D的420(长度为64、388、196或868比特，取决于分组类型)包含需要发送的数据。域D的420被划分成两个域域A的402A、402B和域B的406A、406B、406C。物理分组P00不包含域B。域A的402A、402B包含部分H、部分T和部分RA的404A、404B。部分H的长度是8个比特，它包括MAC协议层的控制域。部分T包括信令信息。部分RA的404A、404B包括域A的校验和以检测差错。域B的406A、406B、406C用于发送用户信息。域B的406A、406B、406C具有两种不同的结构保护形式和未保护形式。在未保护形式中，部分B尾部有4比特的校验和408，用以检测差错。在保护形式中，部分B尾部有4比特的校验和408(如同未保护形式)。
图8说明了保护形式，其中部分B的406A被划分成80比特的块802、804、806、808，每个块中最后的16位比特是CRC(循环冗余校验码)比特802A、804A、806A、808A。按照本方法，这些CRC比特被压缩820成ATM信元的用户信息302，例如压缩成图8所示的状态域560。图8示出了在物理分组P32情况下如何完成该过程；分组P08和P80的处理类似。
按照本发明的一种优选实施例，ATM信元的用户信息302包括状态域560，它包括压缩的域A和可选的域B的校验和404A、404B和408，以及其它信息。其它信息包括压缩形式的CRC比特802A、804A、806A、808A，压缩形式的域Z的410，以及与无线接口信息相关的状态信息和/或定时信息，和/或与基站操作相关的信息。
上行传输路径和下行传输路径的状态域560的结构有所不同。
图6示出了按照本发明的DECT系统中移动部分130、基站110和基站控制器120的数据传输协议。
移动部分130的数据传输协议包括物理层600和MAC层602；用户平面的DLC层604；以及控制平面(plane)的DLC层606和NWK层608。
在移动部分的方向上，基站110的数据传输协议包括物理层610和子MAC层612，则基站控制器方向上，则是物理层614和ATM层616，以及控制平面上的应用层618。
基站控制器120的数据传输协议包括物理层620、ATM层622和主MAC层624；用户平面的DLC层626；以及控制平面的DLC层628、NWK层630和应用层632。
无线接口信息140在移动部分130和基站110之间发送。无线接口信息在基站110和基站控制器120之间例如以压缩成ATM信元200中2兆字节的确定结构形式发送。
DECT协议栈被划分成DLC层中的控制平面(C平面)和用户平面(U平面)。控制平面包括主要用于系统中控制信令的非常可靠的链路。用户平面包括具有不同保护级别的链路，主要用于发送用户的端到端信息(例如语音或数据)以及用户的控制信息。
物理层为待发送信息提供了物理传输路径，或者是TDMA载波或通过无线接口发送信息的另一已知方式，或者是例如按照G.703的电缆。
MAC层(媒体接入控制层)选择传输路径上的物理信道，然后建立并释放信道上的连接。MAC层还利用控制信息和差错控制信息将上层的信息复用和去复用成一个时隙大小的分组。
DLC层(数据链路层)为NWK层提供了非常可靠的数据链路。
NWK层(网络层)是协议栈的主要信令层。其功能非常类似于ISDN第三层协议的功能。NWK层基于对等点间的消息交换。基本消息支持例如呼叫控制和移动性管理。
协议栈包括两个主要的规避路由，通过它们生产商可以联系其自身的协议，而不会干扰按照标准的功能。规避路由位于MAC和NWK层。该图中示出的协议栈例证了应用层632连接到NWK层的一种方式，前述应用层位于基站控制器，并包括操作和维护应用。操作和维护消息可以发送到基站的应用层618，可以通过ATM层联系应用层。
图6所示的物理层、ATM层和一部分MAC层对应于ISO的OSI模型的第一(物理)层。MAC层的其余部分和DLC层对应于OSI模型的第二(数据链路)层。NWK层对应于OSI模型的第三(网络)层。应用层对应于OSI模型的第七(应用)层。很清楚，如果操作和维护应用需要其它层的服务，则图6所示应用层632也可以包括OSI模型的其它层。但是，这些层与本发明无关，所以不再详细说明。
在图6中，MAC层被划分成基站控制器中的主MAC层624和基站中的子MAC层612。因此，部分协议智能从基站转移到了基站控制器。这有利于系统的维护，并使得系统结构得到简化，如前所述。AAL层(ATM适配层)属于ATM层，负责分组的分段和重组，它最好替换成ATM信元用户信息所包含的状态域的状态信息的传输，以及状态信息的处理。这简化了所需的协议处理。
基站110和基站控制器120包括装置212、222，用以通过将无线接口信息140的原差错控制信息404A、404B、408替换成简单的状态信息570A、570B，将无线接口信息140压缩并安装到至少一个ATM信元中。其实现方式例如是基站110和基站控制器120包括装置212、222，用以通过将无线接口信息140的原差错控制信息404A、408替换成简单的状态信息570B，将无线接口信息140压缩并安装到至少一个ATM信元中。
图7所示基站110(简化结构)包括天线706、收发信机700、D/A转换器702、控制部分704以及装置212。基站控制器120包括变码器714、组交换矩阵712、控制部分710和装置222。因为这些设备的操作众所周知，所以此处不再详细描述。
在DECT系统中，装置212、222用于将待发送的物理分组P00的域A的校验和404A压缩成ATM信元用户信息302中的一个比特570A，并用于将域A的402A插入500到ATM信元的用户信息302。装置212、222还用于将域A的402A和可选域B的406A插入ATM信元的用户信息302。此外，装置212、222用于将CRC比特802A、804A、806A、808A压缩成ATM信元中的用户信息。装置212、222还将可选域Z的410压缩成ATM信元中的用户信息。
实现本发明的最简单的方法是将前述装置中执行的本发明方法的步骤转换可以象软件那样执行的步骤。在这种情况下，该软件可以存储在控制单元(基站控制器中的710和基站中的704)的存储器中，它在同一个控制单元710、704中运行。在这种情况下，该软件控制装置(基站控制器中的222和基站中的212)的操作。另一方面，本发明方法所需装置可以通过通用处理器或信号处理器实现，也可以通过离散逻辑实现。
尽管以上通过附图所示例子描述了本发明，但显然本发明并不局限于此，在后附权利要求书所公开的创新概念范围内，可以通过多种方式进行改动。显然，例如装置可以以不同方式组织，可以改变协议栈，或者以不同方式压缩信息。但是，这种改动不偏离本发明的基本思想。
权利要求
1．通过基站(110)和基站控制器(120)之间的双向数据链路发送无线接口信息(140)的一种方法，所述无线接口信息(140)包括信令信息(400)、用户信息(420)以及差错控制信息(404A、408)，所述方法包括在ATM信元中插入信令信息(400)和用户信息(420)，其特征在于，通过将无线接口信息的原差错控制信息(404A、408)替换成简单的状态信息(570B)，将无线接口信息(140)压缩并安装到至少一个ATM信元中。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，用以发送无线接口信息的物理分组校验和(404A、408)被压缩到ATM信元的用户信息(302)中。
3．根据权利要求1的方法，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，如果该方法在DECT系统中采用，则用以发送无线接口信息的物理分组包括域A的校验和(404A)和可选的域B的校验和(408)，域A的校验和(404A)和可选的域B的校验和(408)被压缩(570B)到ATM信元的用户信息(302)中。
4．根据权利要求3的方法，其特征在于，该物理分组还包括域B(406A)，其保护形式包括至少一个包含CRC比特(802A、804A、806A、808A)的块(802、804、806、808)，这些CRC比特(802A、804A、806A、808A)被压缩(820)到ATM信元的用户信息(302)中。
5．根据权利要求3的方法，其特征在于，该物理分组还包括域Z(410)，域Z(410)被压缩(570B)到ATM信元的用户信息(302)中。
6．根据权利要求3的方法，其特征在于，每个校验和(404A、408)被压缩成ATM信元用户信息(302)中的至少一个比特。
7．根据权利要求1的方法，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，如果该方法在DECT系统中采用，则用以发送无线接口信息的物理分组包括域A(402A)和可选的域B(406A)，域A(402A)和可选的域B(406A)被压缩(510、512)到至少一个ATM信元的用户信息(302)中。
8．根据前述任一权利要求的方法，其特征在于，ATM信元的用户信息(302)包括一个状态域(560)，它包括压缩形式的域A校验和(404A)，压缩形式的可选域B的校验和(408)以及其它信息。
9．根据权利要求8的方法，其特征在于，上行传输路径和下行传输路径的状态域(560)结构有所不同。
10．根据权利要求8的方法，其特征在于，其它信息包括压缩形式的CRC比特(802A、804A、806A、808A)。
11．根据权利要求8的方法，其特征在于，其它信息包括压缩形式的域Z(410)。
12．根据权利要求8的方法，其特征在于，其它信息包括与无线接口信息相关的状态和/或定时信息。
13．根据权利要求8的方法，其特征在于，其它信息包括与基站操作相关的信息。
14．根据权利要求1的方法，其特征在于，如果该方法在DECT系统中采用，移动部分(130)的数据传输协议包括物理层(600)和MAC层(602)；用户平面的DLC层(604)；以及控制平面的DLC层(606)和NWK层(608)；在移动部分的方向上，基站(110)的数据传输协议包括物理层(610)和子MAC层(612)，则基站控制器方向上，则是物理层(614)和ATM层(616)，以及控制平面上的应用层(618)；基站控制器(120)的数据传输协议包括物理层(620)、ATM层(622)和主MAC层(624)；用户平面的DLC层(626)；以及控制平面的DLC层(628)、NWK层(630)和应用层(632)。
15．通过基站(110)和基站控制器(120)之间的双向数据链路发送无线接口信息(140)的一种系统，所述无线接口信息(140)包括信令信息(400)、用户信息(420)以及差错控制信息(404A、408)，在所述系统中，信令信息(400)和用户信息(420)被插入ATM信元中，其特征在于，基站(110)和基站控制器(120)包括装置(212、222)，用以通过将无线接口信息(140)的原差错控制信息(404A、408)替换成简单的状态信息(570B)，将无线接口信息(140)压缩并安装到至少一个ATM信元中。
16．根据权利要求15的系统，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，基站(110)和基站控制器(120)包括装置(212、222)，用以将发送无线接口信息的物理分组校验和(404A、408)压缩到ATM信元的用户信息(302)中。
17．根据权利要求15的系统，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，如果该方法在DECT系统中采用，则用以发送无线接口信息的物理分组包括域A的校验和(404A)和可选的域B的校验和(408)，基站(110)和基站控制器(120)包括装置(212、222)，用以将域A的校验和(404A)和可选的域B的校验和(408)压缩到ATM信元的用户信息(302)中。
18．根据权利要求15的系统，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，在DECT系统中，用以发送无线接口信息的物理分组还包括域B(406A)，其保护形式包括至少一个包含CRC比特(802A、804A、806A、808A)的块(802、804、806、808)，基站(110)和基站控制器(120)包括装置(212、222)，用以将这些CRC比特(802A、804A、806A、808A)压缩到ATM信元的用户信息(302)中。
19．根据权利要求15的系统，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，在DECT系统中，用以发送无线接口信息的物理分组还包括域Z(410)，基站(110)和基站控制器(120)包括装置(212、222)，用以将域Z(410)压缩到ATM信元的用户信息(302)中。
20．根据权利要求15的系统，其特征在于，ATM信元包括标识数据(300)和用户信息(302)，在DECT系统中，用以发送无线接口信息的物理分组包括域A(402A)和可选的域B(406A)，基站(110)和基站控制器(120)包括装置(212、222)，用以将域A(402A)和可选的域B(406A)插入到ATM信元的用户信息(302)中。
全文摘要
本发明涉及一种数据传输方法和一种基站系统。该方法通过基站(110)和基站控制器(120)之间的双向数据链路发送无线接口信息(140)。该无线接口信息(140)包括信令信息(400)、用户信息(420)以及差错控制信息(404A、408)。该方法的特征在于,通过将无线接口信息的原差错控制信息(404A、408)替换成简单的状态信息(570B),将无线接口信息(140)压缩并安装到至少一个ATM信元中。其它信息也可以压缩并插入ATM信元。该方法的实现通过DECT系统例证。本发明还涉及必要的装置及其协议栈。
文档编号H04W92/12GK1233364SQ97198697
公开日1999年10月27日 申请日期1997年10月8日 优先权日1996年10月9日
发明者贾里·哈蒂凯南, 汉努·瓦托沃塔 申请人:诺基亚电信公司