FI105306B - Radio - Google Patents
Radio Download PDFInfo
- Publication number
- FI105306B FI105306B FI972461A FI972461A FI105306B FI 105306 B FI105306 B FI 105306B FI 972461 A FI972461 A FI 972461A FI 972461 A FI972461 A FI 972461A FI 105306 B FI105306 B FI 105306B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- transmission
- packet
- base station
- downlink
- traffic channel
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 150
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 17
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 14
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 101100465000 Mus musculus Prag1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/20—Manipulation of established connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Communication Control (AREA)
Description
1 1053061 105306
Radiojärjestelmäradio system
Esillä oleva keksintö kohdistuu yleisesti radioverkkoihin ja erityisesti 5 menetelmiin datansiirtokapasiteetin kasvattamiseksi radioverkossa.The present invention relates generally to radio networks and in particular to methods for increasing data transmission capacity in a radio network.
Merkittävin radiojärjestelmien kapasiteettia rajoittava tekijä on käytettävissä oleva rajallinen taajuusspektri. Täten radiojärjestelmän kapasiteetti riippuu siitä kuinka tehokkaasti järjestelmälle annettuja radiotaajuuksia voidaan hyödyntää. Solukkoradioverkoissa radiotaajuuksien tehokkaampi hyödyntämi-10 nen perustuu taajuuksien uudelleenkäyttöön: samaa taajuutta käytetään useissa paikoissa, jotka ovat riittävän kaukana toisistaan, mistä on seurauksena valtava kasvu järjestelmän kapasiteetissa. Tämän vastapainona on lisääntynyt kompleksisuus sekä verkolle että matkaviestimille, joiden täytyy kyetä valitsemaan tukiasema useiden mahdollisten joukosta. Esimerkiksi, jos samaa taajuutta käy-15 tetään uudelleen joka yhdeksännessä solussa, N taajuuden spektriallokointi sallii käyttää N/9 kantoaaltoa samanaikaisesti missä tahansa solussa. Solukoon pienentäminen tai samataajuisten solujen etäisyyden pienentäminen kasvattaa kapasiteettia mutta toisaalta myös samakanavahäiriötä. Tämän vuoksi taajuuden uudelleenkäyttökertoimen valinta on usein kompromissi järjestelmän sama-20 kanavahäiriön ja liikennekapasiteetin välillä.The most significant limiting factor for the capacity of radio systems is the limited frequency spectrum available. Thus, the capacity of the radio system depends on how efficiently the radio frequencies assigned to the system can be utilized. In cellular radio networks, the more efficient utilization of radio frequencies is based on frequency reuse: the same frequency is used at several locations far enough apart, resulting in a huge increase in system capacity. This is counterbalanced by increased complexity for both the network and the mobile stations, which must be able to select a base station from a number of possible ones. For example, if the same frequency is reused every nine cells, the N frequency spectrum allocation allows the N / 9 carrier to be used simultaneously in any cell. Reducing the cell size or reducing the distance between the same frequency cells increases the capacity but also the co-channel interference. Therefore, the choice of a frequency reuse factor is often a trade-off between the same-20 channel interference in the system and the traffic capacity.
* · . Koska solukkoradioverkolle allokoitu taajuusspektri on kiinteä ja tilaa- • · · jien lukumäärä on kasvamassa nopeasti, allokoidun taajuusspektrin tehokas * · * · ':·käyttö on elintärkeä jokaiselle verkko-operaattorille. Täten erilaiset liikennekapa-• « · siteettia kasvattavat ominaisuudet solukkoverkossa antavat paljon tarvittua hei- • · : " 25 potusta operaattoreille erityisesti väkirikkailla kaupunkialueilla. Radioverkkojen :·: : kehittymisellä kohti suurikapasiteettisia radioverkkoja on lähinnä seuraavat vaihtoehdot: kanavien lukumäärän kasvattaminen, solujen jakaminen (pienet so-* ·. Because the frequency spectrum allocated to the cellular radio network is fixed and the number of subscribers is growing rapidly, efficient use of the allocated frequency spectrum * · * · ': · is vital for every network operator. Thus, the various traffic capacity-enhancing features in the cellular network provide much needed • •:: 25 impact on operators, particularly in crowded urban areas. Radio: ·:: The evolution towards high-capacity radio networks mainly involves: increasing the number of channels, -
• M• M
lut), mikrosoluverkot, monikerroksiset verkot, underlay- overlay -verkot sekä • · « muut kapasiteettia kasvattavat ratkaisut, kuten puolinopeuskanavät, taajuus-• 30 hyppely ja tehonsäätö. Seuraavassa tarkastellaan yksityiskohtaisemmin näitälut), microcell networks, multilayer networks, underlay overlay networks, and • · «other capacity-enhancing solutions such as half rate channels, frequency hopping, and power control. These are discussed in more detail below
MMMM
.··. vaihtoehtoja.. ··. options.
Yksinkertaisin tapa lisätä kapasiteettia on kasvattaa kanavien luku-The simplest way to increase capacity is to increase the number of channels
I II I
' "! määrää. Koska verkko-operaattorille allokoitu solukkoverkon taajuusspektri on hyvin rajoitettu, tämä menetelmä ei anna helpotusta kapasiteettiongelmiin. So-35 lujen jakamiseen liittyy suunnitteluongelmia sekä investointeja tukiasemapaik- 2 105306 koihin ja siirtoyhteyksiin. Solujen jakaminen on hyvä menetelmä helpottaa kapasiteettiongelmaa tiettyyn pisteeseen. Valitettavasti kaupunkialueilla kapasiteetti-vaatimukset ovat niin korkeat, että tämä menetelmä ei anna apua pitkällä jaksolla. Solujen jakamista voidaankin käyttää vain lyhytaikaisena helpotuksena. 5 Samoja ongelmia liittyy myös mikrosoluverkkoihin.Since the frequency spectrum allocated to the network operator is very limited, this method does not alleviate the capacity problems. So-35 cell division involves design problems and investment in base station location and transmission. Cell division is a good method to ease the capacity problem. Unfortunately, in urban areas, capacity requirements are so high that this method does not provide long-term help, and cell division can only be used as a short-term relief 5 Micro-cellular networks also have the same problems.
Underlay overlay -verkossa on kaksi (tai useampia) erillisiä soluker-roksia, joista toinen, esim. makrosolukerros, aikaansaa kokonaispeiton ja toinen, esim. mikrosolukerros, tuo kapasiteettia. "Peittoaluekerros" käyttää perinteistä taajuuden uudelleenkäyttökuviota ja solukantamaa saumattoman kokonais-10 peiton saamiseksi. "Kapasiteettikerros" käyttää hyvin tiheää taajuuden uudelleenkäyttökuviota ja lyhyempää solukantamaa suuren kapasiteetin saavuttamiseksi muutamalla kanavalla. Underlay overlay -verkossa verkkotasojen välinen handover on kriittinen tekijä kapasiteetin lisäämisen kannalta. Vielä eräs tunnettu ja tehokas tapa lisätä solukkoverkon kapasiteettia ovat solut, joissa on 15 erilaiset reuse-kertoimet omaavia taajuuksia. Suuremman reuse-kertoimen taajuuksilla saavutetaan kattava peitto ja pienemmän reuse-kertoimen taajuuksilla lisäkapasiteettia solujen keskelle.An underlay overlay network has two (or more) distinct cell layers, one of which, e.g., a macrocellular layer, provides total coverage and the other, e.g., a microcellular layer, provides capacity. The "Coverage Layer" uses the traditional frequency reuse pattern and cell range to provide a seamless total coverage of 10. The "capacity layer" uses a very dense frequency reuse pattern and a shorter cell range to achieve high capacity over a few channels. In an underlay overlay network, a handover between network layers is a critical factor in increasing capacity. Another known and effective way to increase the capacity of a cellular network is cells having 15 different frequencies with reuse coefficients. Higher reuse coefficient frequencies achieve comprehensive coverage and lower reuse coefficient frequencies provide additional capacity in the center of the cells.
Digitaalisissa matkaviestinjärjestelmissä puheensiirto tapahtuu kokonaisuudessaan digitaalisena. Tällöin yhden radioyhteyden tarvitsemaa kaistan-20 leveyttä radiotiellä voidaan pienentää käyttämällä puheensiirrossa puheenkoo-. dausta, jolla saavutetaan alhaisempi siirtonopeus, esim. 16 tai 8 kbit/s, kuin tyy- «Il ,']|t pillisesti puhelinverkoissa käytetyllä 64 kbit/s nopeudella. Sekä matka- T *. viestimessä että matkaviestinverkossa tulee olla luonnollisesti puheenkoodausta : varten puhekoodekki. Verkon puolella puheenkoodaustoiminnot voivat sijaita 25 useassa vaihtoehtoisessa paikassa, kuten tukiasemassa tai matkaviestinkes- • « v kuksen yhteydessä. Tällöin jokaisessa matkaviestimelle tulevassa tai lähtevässä puhepuhelussa kytketään puheyhteydelle verkon puolella puhekoodekki, joka «k· dekoodaa matkaviestimeltä tulevan (uplink-suunta) puhesignaalin ja enkoodaaIn digital mobile communication systems, voice transmission is entirely digital. In this case, the bandwidth required for one radio link on the radio path can be reduced by using speech size in speech transmission. a data rate which achieves a lower transmission rate, e.g. 16 or 8 kbit / s, than the 64 kbit / s rate typically used in telephone networks. As well as travel T *. of course that the mobile network must have a speech codec for speech coding. On the network side, speech coding functions may be located in 25 alternative locations, such as a base station or a mobile switching center. In this case, each incoming or outgoing voice call to the mobile station is coupled to the voice connection on the network side by a speech codec which «k · decodes the uplink speech signal from the mobile station and encodes
Kl matkaviestimelle menevän (downlink-suunta) puhesignaalin.Kl downlink (downlink) speech signal to the mobile station.
··. 30 Joissakin digitaalisissa matkaviestinjärjestelmissä puheensiirtoon liit-··. 30 In some digital mobile communication systems, voice
IIMIIM
.···. tyy lisäksi epäjatkuva lähetystila DTX (Discontineous Transmission). Se tähtää järjestelmän tehokkuuden kasvattamiseen häiriötason pienentämisen kautta t ';**[ estämällä radiosignaalin lähettäminen, kun sitä ei tarvita informaation kannalta.. ···. there is also a discontinuous transmission mode DTX (Discontineous Transmission). It aims to increase the efficiency of the system through interference reduction t '; ** [by preventing the transmission of a radio signal when it is not needed for information purposes.
« · a '« '' Lisäksi DTX pienentää matkaviestimen tehonkulutusta, mikä on tärkeä seikka 35 akkukäyttöisissä kannettavissa päätelaitteissa. Tämä DTX-tila on yleensä vaih- 3 105306 toehtoinen normaalille tilalle, ja valinta näiden kahden tilalla tehdään matkaviestinverkossa puhelukohtaisesti. DTX-tilassa koodataan normaalisti puhetta esim. 13 kbit/s, kun käyttäjä puhuu, ja puhetaukojen aikana käytetään huomattavasti alhaisempaa bittinopeutta, esim. noin 500 kbit/s. Tätä alhaisempaa bittinopeutta 5 käytetään enkoodaamaan informaatiota taustamelusta lähetyspuolella. Esimerkiksi yleiseurooppalaisessa digitaalisessa matkaviestinjärjestelmässä GSM lähetin (matkaviestin tai tukiasema) normaalisti lähettää yhden liikennepurskeen TDMA-kehystä kohti (eli 96 pursketta/480 ms), kunnes puhekoodekki ilmaisee hiljaisen jakson puhesignaalissa. Silloin lähetin lähettää ainoastaan 12 pursket-10 ta/480 ms. Vastaanottopuolella tämä taustamelu regeneroidaan kuulijalle, minkä vuoksi sitä kutsutaan mukavuuskohinaksi, niin että hän ei ajattele yhteyden katkenneen lähetystaukojen aikana. Toimintoa, joka lähetyspäässä tarkkailee esiintyykö puheaktiviteettia, kutsutaan puheaktiviteetin ilmaisuksi VAD (Voice Activity Detection). Päätös siitä, sisältääkö signaali puhetta vai taustamelua, pe-15 rustuu tyypillisesti kynnysarvoon ja mitatun signaalienergian vertailuun.In addition, the DTX reduces mobile power consumption, an important consideration in 35 battery-powered portable terminals. This DTX mode is usually alternate to the normal mode, and the choice between the two modes is made on a call-specific basis in the mobile network. In DTX mode, speech is normally encoded e.g. at 13 kbit / s when the user is speaking, and during speech breaks a significantly lower bit rate is used, e.g. about 500 kbit / s. This lower bit rate 5 is used to encode the background noise information on the transmission side. For example, in a pan-European digital mobile communication system, a GSM transmitter (mobile or base station) normally transmits one traffic burst per TDMA frame (i.e., 96 bursts / 480 ms) until the speech codec detects a silent period in the speech signal. Then the transmitter only transmits 12 bursts-10 t / 480 ms. On the receiving side, this background noise is regenerated for the listener, which is why it is called comfort noise so that he or she does not think that the connection has been lost during transmission breaks. The function that monitors at the transmission end whether or not there is speech activity is called Voice Activity Detection VAD. The decision whether a signal contains speech or background noise is typically based on a threshold and a comparison of the measured signal energy.
Mukavuuskohinaa generoidaan, koska kokemus on osoittanut, että kuulija häiriintyy suuresti, kun puheen takana oleva taustakohina äkillisesti loppuu. Tämä tapahtuisi säännöllisesti epäjatkuvassa lähetyksessä. Eräs keino välttää tämä kuulijan häiriintyminen on synnyttää keinotekoista melua, kun sig-20 naalia ei vastaanoteta. Tämän melun ominaisuudet päivitetään säännöllisesti ja : j lähetetään vastaanottavaan päähän puhekooderilla, joka sijaitsee lähettävässä ; päässä.Comfort noise is generated because experience has shown that the listener is greatly disturbed when the background noise behind the speech suddenly stops. This would happen regularly in discontinuous transmission. One way to avoid this listener interference is to generate artificial noise when no sig-20 is received. The properties of this noise are regularly updated and: j transmitted to the receiving end by a speech encoder located in the transmitter; off.
• * . Epäjatkuvaa lähetystä voidaan soveltaa myös datasiirrossa, jos da- tanopeus tai datamäärä vaihtelee puhelun aikana. Monikanavaisessa suurino- • «· ’ 25 peuksisessa piirikytketyssä datasiirrossa (HSCSD yhtä suurinopeuksista da- * »· tayhteyttä varten käytetään kaksi tai useampi rinnakkaista liikennekanavaa • · · * (alikanavaa) radiotiellä. Tällöin saattaa esiintyä tilanne, jossa hyötyinformaation ... datanopeus on huomattavasti pienempi kuin yhteydelle allokoitu maksimida- • · ’”·* tanopeus, ja liikennekanavilla joudutaan lähettämään vajaita tai tyhjiä datake- • · ' *·;·' 30 hyksiä. Julkaisun PCT/FI96/00669 esittämässä epäjatkuvassa datasiirtomene- ff ·:· telmässä tätä ongelmaa on lievitetty siten, että datakehyksiä lähetetään selek- i'"’, tiivisesti ainoastaan tiettyjen alikanavien kautta, kun datayhteydelle allokoitua .·!·, maksimisiirtokapasiteettia ei tarvita. Muilla yhteydelle allokoiduilla alikanavilla ei ole lainkaan lähetystä tai niillä on käytössä alikanavakohtainen epäjatkuva lä-’ * 35 hetys. Aktiivisten alikanavien määrän väheneminen johtaa suoraan lähettimen 4 105306 tehon kulutuksen pienenemiseen, lämpöongelmien vähenemiseen sekä yksinkertaisempaan vastaanoton, lähetyksen ja naapurisolujen mittauksen ajoitukseen. Lisäksi, koska turhat lähetykset radiorajapinnassa vähenevät, laskee myös häiriötaso matkaviestinverkossa.• *. Discontinuous transmission may also be applied to data transmission if the data rate or amount of data varies during a call. In multi-channel high-speed 25 ”circuit switched data transmission (HSCSD for high-speed data * * · · connection, two or more parallel traffic channels are used on the • · · * (subchannel) radio path. This may result in a situation where ... is less than the maximum data rate allocated to the connection, and traffic channels have to transmit incomplete or empty data files. • In the discontinuous data transfer method of PCT / FI96 / 00669: the problem has been alleviated by the fact that data frames are transmitted '' 'tightly only over certain subchannels when allocated to the data connection. ·! ·, maximum transmission capacity is not required. Other subchannels allocated to the connection have no transmission or have subchannel-specific discontinuous transmissions * 35 Hours The number of active subchannels RAN reduction leads to a reduction in the transmitter 4 105306 in power consumption, a reduction in the thermal problems, and the simpler the reception, transmission and neighbor cell measurement scheduling. In addition, as unnecessary transmissions at the radio interface are reduced, interference levels in the mobile communication network also decrease.
5 Piirikytketyissä datasiirtopalveluissa datapuhelulle allokoidaan dedi- koitu piirikytketty yhteys (esim. radiorajapinnan liikennekanava). Tällöin samanaikaisten käyttäjien määrä on rajoitettu liikennekanavien maksimimäärään. Pakettimuotoisessa tai pakettikytketyssä datasiirtopalvelussa siirretään yksittäisiä datapaketteja niiden osoitteiden perusteella tai muodostetun virtuaaliyhteyden 10 kautta. Radiorajapinnassa voidaan liikennekanava usean käyttäjän yhteiskäyttöön pakettimuotoista datasiirtoa varten, mikä nostaa radioverkon kapasiteettia käyttäjien määrällä mitattuna. Pakettimuotoinen datapalvelu on edullinen erityisesti silloin, kun datasiirto on satunnaista mutta yhteys halutaan säilyttää jatkuvasti nopean datasiirron mahdollistamisseksi. Pakettikytkentäinen datasiirto voi-15 daan toteuttaa erityisessä pakettiradioverkossa tai lisäpalveluna perinteisessä piirikytketyssä radioverkossa.5 In circuit switched data transmission services, a dedicated circuit switched connection (e.g., a radio interface traffic channel) is allocated to a data call. In this case, the number of concurrent users is limited to the maximum number of traffic channels. In a packet or packet switched data transfer service, individual data packets are transmitted based on their addresses or via a virtual connection 10. At the radio interface, the traffic channel can be shared by multiple users for packet data transmission, which increases the capacity of the radio network as measured by the number of users. The packet data service is advantageous especially when the data transmission is random but the connection is to be maintained continuously to enable high speed data transmission. The packet switched data transmission can be implemented in a dedicated packet radio network or as an additional service in a traditional circuit switched radio network.
Esimerkiksi yleiseurooppalaiseen matkaviestinjärjestelmään GSM (Global System for Mobile Communication) on kehitteillä yleinen pakettiradiopal-velu GPRS (General Packet Radio Service) on uusi palvelu GSM-järjestelmään 20 ja se on eräs GSM vaiheen 2+ standardointityön aiheita ETSIssä (European Telecommunication Standard Institute). GPRS-toimintaympäristö koostuu yh-. .·. destä tai useammasta aliverkkopalvelualueesta, jotka kytketään toisiinsa GPRS- runkoverkolla (Backbone Network). Aliverkko käsittää joukon pakettidata-palvelusolmuja SN, joita kutsutaan tässä yhteydessä palveleviksi GPRS-tukisol- · · .I, * 25 muiksi SGSN, joista kukin on kytketty GSM-matkaviestinverkkoon (tyypillisesti • · · tukiasemajärjestelmiin) siten, että se kykenee tarjoamaan pakettidatapalvelun liikkuville datapäätelaitteistoille useiden tukiasemien, ts. solujen kautta. Välissä ... oleva matkaviestinverkko tarjoaa pakettimuotoisen tiedonsiirron tukisolmun ja • · *;;;* liikkuvien datapäätelaitteistojen välillä. Eri aliverkot puolestaan on kytketty ulkoi- 30 seen dataverkkoon, esim. yleiseen kytkettyyn dataverkkoon PSPDN, erityisten GPRS-yhdyskanavatukisolmujen GGSN kautta. Täten GPRS-palvelun avulla ai-kaansaadaan pakettidatasiirto liikkuvien datapäätelaitteistojen ja ulkoisten data-verkkojen välille GSM-verkon toimiessa liittymäverkkona (access network). Tu- • · kiaseman lähetinvastaanottimia ja kanavia allokoidaan piirikytketyille puheluille ’· " 35 ja pakettimuotoisille puheluille tarpeen mukaan.For example, a Global Packet Radio Service (GPRS) is being developed for the Global System for Mobile Communication (GSM), a new service for the GSM system 20 and is one of the topics of GSM Phase 2+ standardization work in ETSI (European Telecommunication Standard Institute). The GPRS environment consists of a single. . ·. One or more sub-network service areas interconnected by a GPRS backbone network. The subnet comprises a plurality of packet data service nodes SN, referred to herein as serving GPRS support nodes · · .I, * 25 other SGSNs, each connected to a GSM mobile communication network (typically • · · base station systems) so as to be able to provide packet data service to mobile data via multiple base stations, i.e. cells. The intermediate mobile network ... provides packet data communication between the support node and mobile data terminal equipment. The different subnets, in turn, are connected to an external data network, e.g., a public switched data network, PSPDN, through dedicated GPRS gateway support nodes GGSN. Thus, the GPRS service provides packet data transmission between mobile data terminals and external data networks while the GSM network is an access network. Base station transceivers and channels are allocated for circuit-switched calls 35 and packet-mode calls as needed.
5 1053065, 105306
Keksinnön tavoitteena on kasvattaa datasiirtokapasiteettia radioverkoissa, jotka tukevat sekä piirikytkettyjä että pakettimuotoisia siirtopalveluja.An object of the invention is to increase the data transmission capacity in radio networks supporting both circuit switched and packet transmission services.
Tavoite saavutetaan radiojärjestelmällä, joka käsittää matkaviestimiä, tukiasemaverkon, jossa kukin tukiasema tukee sekä piirikytkettyjä puheluita 5 että pakettimuotoista datasiirtoa, sekä epäjatkuvan lähetystilan, joka on aktivoitavissa piirikytketylle puhelulle downlink- siirtosuunnassa. Keksinnölle on tunnusomaista, että tukiaseman downlink-liikennekanava, jolla on käynnissä epäjatkuvassa lähetystilassa oleva piirikytketty puhelu, on allokoitavissa erilliselle pakettimuotoiselle datasiirrolle piirikytketyn puhelun epäjatkuvan lähetystilan 10 (DTX) ajaksi.The object is achieved by a radio system comprising mobile stations, a base station network in which each base station supports both circuit-switched calls 5 and packet data transmission, and a discontinuous transmission mode which is activated for a circuit-switched call in the downlink direction. The invention is characterized in that the downlink traffic channel of a base station having a circuit switched call in discontinuous transmission mode can be allocated for separate packet data transmission for the circuit disconnected call transmission mode 10 (DTX).
Keksinnön kohteena on myös datansiirtomenetelmä radiojärjestelmää varten, joka käsittää matkaviestimiä ja tukiasemaverkon, jossa kukin tukiasema tukee sekä piirikytkettyjä puheluita että pakettimuotoista datasiirtoa sekä käsittää epäjatkuvan lähetystilan, joka on aktivoitavissa piirikytketylle puhelulle 15 ainakin downlink-suunnassa, menetelmän käsittäessä vaiheet allokoidaan downlink-liikennekanava piirikytketylle puhelulle tukiasemalla; muodostetaan piirikytketty puhelu; lähetetään piirikytkettyä informaatiota mainitulla downlink-liikennekanavalla mainitulta tukiasemalta; käynnistetään epäjatkuva lähetystila mainitussa piirikytketyssä puhelussa. Menetelmälle on tunnusomaista, että se 20 lisäksi käsittää vaiheet allokoidaan mainittu downlink-liikennekanava, joka on allokoitu epäjatkuvassa lähetystilassa olevalle piirikytketylle puhelulle, myös pakettimuotoi-selle datasiirrolle piirikytketyn puhelun epäjatkuvan lähetystilan ajaksi, lähetetään pakettimuotoista dataa mainitun epäjatkuvan lähetystilan • * · .. * 25 aikana mainitulla downlink-liikennekanavalla, lopetetaan pakettimuotoisen datan lähetys mainitulla downlink- *'* * liikennekanavalla ja palautetaan downlink-liikennekanava piirikytketyn puhelun käyttöön, kun mainittu epäjatkuva lähetystila päättyy.The invention also relates to a data transmission method for a radio system comprising mobile stations and a base station network in which each base station supports both circuit-switched calls and packet data transmission and comprises a discontinuous transmitting state that ; establishing a circuit-switched call; transmitting circuit switched information on said downlink traffic channel from said base station; initiating discontinuous transmission mode on said circuit-switched call. The method is characterized in that it further comprises the steps of allocating said downlink traffic channel allocated to a circuit switched call in discontinuous transmission mode, also for packet data transmission in discontinuous transmission mode of a circuit switched call, to transmitting packet data in said discontinuous state. said downlink traffic channel, terminating the transmission of packet data on said downlink * '* * traffic channel and returning the downlink traffic channel to the circuit-switched call when said discontinuous transmission mode ends.
• ·• ·
Keksinnön kohteena on myös radiojärjestelmän lähetyslaitteisto, joka . *···' 30 tukee sekä piirikytkettyjä puheluita että pakettimuotoista datasiirtoa ja jossa piiri- ;:· kytketylle puhelulle on aktivoitavissa epäjatkuva lähetystila. Laitteistolle on tun- nusomaista, että lähetyslaitteiston liikennekanava, jolla on käynnissä epäjatku- • · · vassa lähetystilassa oleva piirikytketty puhelu, on allokoitavissa erilliselle paket-timuotoiselle datasiirrolle piirikytketyn puhelun epäjatkuvan lähetystilan (DTX) ’· 35 ajaksi.The invention also relates to a transmission system for a radio system which. * ··· '30 supports both circuit-switched calls and packet data transmission, whereby: · a discontinuous transmission mode can be activated for a switched call. The apparatus is characterized in that the traffic channel of the transmission apparatus having a circuit switched call in a · · · continuous transmission state can be allocated for separate packet data transmission for the circuit switched call discontinuous transmission (DTX) mode · · 35.
6 1053066 105306
Esillä olevassa keksinnössä taukoja tai alhaisempaa siirtokapasiteettia vaativia hetkiä piirikytketyn puhelun informaatiovirrassa (puhe- tai datasig-naali), ts. hetkiä joina puhelu epäjatkuvassa lähetystilassa (DTX), hyödynnetään pakettimuotoisen informaation lähettämiseen tukiasemalta samalla downlink-5 liikennekanavalla. Kun piirikytketty puhelu siirtyy DTX-tilaan (informaation lähetys keskeytetään), lähetetään sille allokoidulla liikennekanavalla pakettimuotoisen puhelun (puheluiden) datapaketteja, kunnes epäjatkuva lähetystila päättyy. Liikennekanava voidaan allokoida pakettimuotoiselle datasiirrolle (puheluille) erikseen kunkin DTX-tilan yhteydessä tai allokointi voi olla pidempiaikainen. Pi-10 dempi allokointi saattaa olla edullinen esimerkiksi silloin, kun pakettimuotoisella puhelulla on käytössään ainakin yksi muu downlink-liikennekanava ja keksinnön avulla lisätään kapasiteettia downlink-suunnassa. Liikennekanava allokoidaan DTX-tilojen ajaksi pakettimuotoista siirtoa varten tyypillisesti eri matkaviestimille kuin matkaviestin, jolle liikennekanava on allokoitu piirikytkettyä siirtoa varten. 15 Näin siirtokapasiteetti saadaan allokoitua mahdollisimman tehokkaasti sitä tarvitseville käyttäjille verkossa. Matkaviestimet voivat kuulua eri järjestelmiin, kuten pakettidataradioverkko ja piirikytketty radioverkko. Matkaviestin (matkaviestimet), jonka pakettimuotoiselle datasiirrolle liikennekanava allokoidaan, ohjataan vastaanottamaan allokoidulla kanavalla. Se vastaanottaa nor-20 maalisti sille osoitetut datapaketit ja hylkää mahdollisesti vastaanottamansa piiri-:··· kytkettyyn puheluun liittyvän informaation. Vastaavasti matkaviestin, jolla on ; mainittu piirikytketty puhelu käynnissä, vastaanottaa normaaliin tapaan DTX- * * * . tilassa mutta hylkää kaiken pakettimuotoisen informaation virheellisenä. ToisinIn the present invention, moments requiring pauses or lower transmission capacity in the circuit switched call information stream (speech or data signal), i.e., moments in which the call is in discontinuous transmission mode (DTX), are utilized for transmitting packet information from the base station over the same downlink traffic channel. When the circuit switched call enters DTX mode (information transmission is interrupted), packets of packet data call (s) are transmitted on the allocated traffic channel until the discontinuous transmission mode ends. The traffic channel may be allocated to packet data transmission (calls) separately for each DTX mode, or may be allocated over a longer period. Pi-10 lower allocation may be advantageous, for example, when the packet call has at least one other downlink traffic channel and the invention increases capacity in the downlink direction. The traffic channel is allocated for DTX modes for packet mode transmission to typically different mobile stations than the mobile station to which the traffic channel is allocated for circuit switched transmission. 15 This allows the transmission capacity to be allocated as efficiently as possible to the users in need on the network. Mobile stations may belong to different systems, such as packet data radio network and circuit switched radio network. The mobile station (s) for which the traffic channel is allocated for packet data transmission is directed to receive on the allocated channel. It receives the data packets assigned to it by nor-20 and discards any circuit-related information it may receive: ··· connected. Similarly, a mobile station having; said circuit switched call in progress, receiving DTX- * * * as normal. mode but discards all packet information as incorrect. Otherwise
IMIIMI
. ·. : sanoen kumpikin (jokainen) matkaviestin vastaanottaa liikennekanavalla kuin lii- n :·. * 25 kennekanava olisi kaiken aikaa sen omassa käytössä, joten siinä ei tarvita mi- • ·· [... tään valmiuksia toisen matkaviestimen liikenteen käsittelyyn tai ymmärtämiseen.. ·. : that is, each (each) mobile station receives on the traffic channel as a line: ·. * 25 kennel channels would be in its own use all the time, so it does not require any • ·· [... capability to handle or understand traffic from another mobile station.
i · ·i · ·
Yksinkertaisimmillaan keksintö voidaan toteuttaa ilman muutoksia päätelaitteis- ... sa, mikä helpottaa toteutusta olemassa olevissa verkoissa. Muutoksia tarvitaan • · ainoastaan tukiasemalla tai muussa verkkoelementissä. Liikennekanava voi- • 9 '···* 30 daan allokoida myös samalle matkaviestimelle sekä piirikytkettyä että paketti- <f;j* muotoista liikennettä varten, mutta tällöin matkaviestin joudutaan modifioimaan suunnittelemaan erityisesti tätä tarkoitusta varten. Tällainen allokointi on myös • · · f.’.# verkon kapasiteetin käytön kannalta paljon tehottomampaa kuin DTX-tilojen dy- « · ! naaminen allokointi pakettimuotoiseen siirtoon suurelle käyttäjäjoukolle heidän • * 35 siirtotarpeensa mukaan. Datasiirron pakettimuotoisuuden etuna on, että saman 7 105306 DTX-tilan aikana voidaan siirtää monien käyttäjien dataa ja sitä kautta entistä tehokkaammin hyödyntää koko DTX-tilan tarjoama kapasiteetti.In its simplest form, the invention can be implemented without modifications to terminals, which facilitates implementation in existing networks. Changes are required • · only on the access point or other network element. The traffic channel may also be allocated to the same mobile station for both circuit switched and packet <f; j * traffic, but the mobile station must be modified specifically for this purpose. This type of allocation is also much less efficient in terms of capacity utilization of the network than the DTX mode dy-! allocation allocation to a large number of users for packet transfer according to their * * 35 transfer needs. The advantage of the data transmission packet form is that during the same 7,105,306 DTX mode, data of many users can be transmitted and thereby more efficiently utilize the capacity provided by the entire DTX mode.
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan merkittävästi parantaa radioverkon kapasiteetin hyväksikäyttöä downlink-suunnassa. Voidaan arvioida, 5 että normaali puhelupuhelu on jopa 40-50 % puheluajasta DTX-tilassa yhdessä siirtosuunnassa (normaalissa keskustelussa puhujat vuorottelevat, päällekkäin puhuminen on harvinaista). Joka tapauksessa puheessa esiintyy sekuntien mittaisia taukoja, joiden aikana voidaan siirtää tuhansia tavuja dataa (esim. noin 500 tavua / 0.5 sekuntia). Nimenomaan downlink-suunnassa tarvitaan kaikki 10 hyödynnettävissä oleva kapasiteetti, koska siinä suunnassa dataliikenne on suurinta. Tyypillisestihän matkaviestimet tilaavat palveluita ja informaatiota upplink-suunnassa ja vastaanottavat tilatun datan, esimerkiksi World Wide Web -sivun (WWW) tai tiedoston, downlink-suunnassaThe method according to the invention can significantly improve the utilization of the capacity of the radio network in the downlink direction. It can be estimated 5 that a normal voice call is up to 40-50% of the call time in DTX mode in one transmission direction (in normal conversation, the speakers alternate, overlapping is rare). In any case, there are pauses in the speech which can transfer thousands of bytes of data (eg about 500 bytes / 0.5 seconds). It is precisely in the downlink direction that all 10 available capacities are needed, since in this direction the data traffic is the highest. Typically, mobile stations subscribe to services and information in the upplink direction and receive subscribed data, such as the World Wide Web (WWW) or file, in the downlink direction.
Keksintöä selitetään seuraavassa ensisijaisten suoritusmuotojen 15 avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 havainnollistaa GSM/GPRS-järjestelmän arkkitehtuuria, kuviot 2A, 2B ja 2C esittävät pakettiohjausyksikön PCU eri sijoitus-vaihtoehtoja, kuvio 3 on erään keksinnön mukaisen tukiaseman periaatteellinen 20 lohkokaavio, ;..j kuvio 4 on vuokaavio, joka havainnollistaa kuvion 3 tukiaseman ka- . .·. navaohjaimen 31 toimintaa, . kuvio 5 on vuokaavio, joka havainnollistaa kuvion 3 PCU/CCU:n toi- mintaa, • ·« ' 25 kuvio 6 on signaalikaavio, joka esittää kuvion 3 tukiaseman signaa- • · · leja.The invention will now be described by means of preferred embodiments 15 with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 illustrates the architecture of a GSM / GPRS system, Figs. 2A, 2B and 2C illustrate different placement alternatives of a packet control unit PCU. Fig. 3 is a block diagram of a base station according to the invention; Fig. 4 is a flow chart illustrating the base station diagram of Fig. 3. . ·. operation of the navel controller 31,. FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the PCU / CCU of FIG. 3; FIG. 6 is a signal diagram illustrating the signals of the base station of FIG. 3.
• · · ‘ Esillä oleva keksintö soveltuu käytettäväksi erityyppisissä radiojär jestelmissä, jotka tukevat sekä piirikytkentäisiä siirtopalvelulta että pakettikyt- • · ’·;·* kentäisiä siirtopalvelulta. Erityisen edullisesti keksintö soveltuu käytettäväksi 5 *·;·: 30 yleiseurooppalaisessa digitaalisessa matkaviestinjärjestelmässä GSM (Global ·:· System for Mobile Communication) tai sitä vastaavissa matkaviestinjärjestel- < f«< missä, kuten DCS1800 ja PCS (Personal Communication System), yhdessä yleisen pakettiradiopalvelun (GPRS = General Packet Radio Service) kanssa. Seuraavassa keksinnön ensisijaiset suoritusmuodot tullaan selostamaan • « · • «· • ♦ 8 105306 GPRS/GSM-radiojäijestelmän avulla keksintöä tällaiseen tiettyyn radiojärjestelmään kuitenkaan rajoittamatta.The present invention is applicable to various types of radio systems that support both circuit-switched transmission service and packet-switched transmission service. Particularly advantageously, the invention is suitable for use in a 5 * ·; ·: 30 pan-European digital mobile communication system (GSM) or equivalent mobile communication systems, such as DCS1800 and PCS (Personal Communication System), in conjunction with a general packet radio service. (GPRS = General Packet Radio Service). In the following, the preferred embodiments of the invention will be described by means of the GPRS / GSM radio system, without limiting the invention to such a particular radio system.
Kuviossa 1 on havainnollistettu GSM-järjestelmän perusarkkitehtuuria sekä GSM-järjestelmään toteutetun GPRS-pakettiradioverkon arkkitehtuuria.Figure 1 illustrates the basic architecture of a GSM system and the architecture of a GPRS packet radio network implemented in a GSM system.
5 GSM-verkon perusrakenne muodostuu kahdesta osasta: tukiasema järjestelmä BSS ja verkkoalijärjestelmä (NSS). BSS ja matkaviestimet MS kommunikoivat radioyhteyksien kautta. Tukiasemajärjestelmässä BSS kutakin solua palvelee tukiasema BTS. Joukko tukiasemia on kytketty tukiasemaohjaimeen BSC, jonka toimintona on ohjata radiotaajuuksia ja kanavia, joita BTS käyttää. 10 BSCt on kytketty matkaviestinkeskukseen MSC. GSM-järjestelmän yksityiskohtaisemman kuvauksen osalta viitataan kuitenkin ETSI/GSM-suosituksiin sekä kirjaan "The GSM System for Mobile Communications", M. Mouly ja M. Pau-tet, Palaiseau, France, 1992, ISBN:2-9507190-07-7.5 The basic structure of the GSM network consists of two parts: the base station system BSS and the network subsystem (NSS). The BSS and the mobile stations MS communicate via radio links. In the base station system BSS, each cell is served by the base station BTS. A plurality of base stations are connected to a base station controller BSC whose function is to control the radio frequencies and channels used by the BTS. The 10 BSCs are connected to the mobile services switching center MSC. However, for a more detailed description of the GSM system, reference is made to the ETSI / GSM Recommendations and the book "The GSM System for Mobile Communications", by M. Mouly and M. Pautet, Palaiseau, France, 1992, ISBN: 2-9507190-07-7.
GSM-järjestelmäsä puheen- ja datansiirto tapahtuu kokonaisuudes-15 saan digitaalisena piirikytketyillä siirtoyhteyksillä. Puheensiirrossa tällä hetkellä käytetty puheenkoodausmenetelmä on RPE-LTP (Regular Pulse Exitation -Long Term Prediction), joka käyttää hyväkseen sekä pitkän että lyhyen aikavälin ennustusta. Koodaus tuottaa LAR-, RPE- ja LTP-parametrit, jotka siirretään varsinaisen puheen sijasta. Puheensiirtoa on käsitelty GSM-suosituksissa luvussa 20 06, puheenkoodausta erityisesti suosituksessa 06.10. Lähitulevaisuudessa tul- laan käyttämään muitakin koodausmenetelmiä, kuten puolen nopeuden mene-. telmiä, joiden yhteydessä keksintöä voidaan myös sellaisenaan käyttää. Koska • Λ varsinainen keksintö ei kohdistu itse puheenkoodausmenetelmään ja on siitä V ’. riippumaton, sitä ei käsitellä tässä yhteydessä enempää.In the GSM system, voice and data transmission as a whole takes place via digital circuit-switched transmission connections. The speech coding method currently used in speech transmission is RPE-LTP (Long Term Prediction), which utilizes both long-term and short-term prediction. The encoding produces LAR, RPE, and LTP parameters that are transmitted instead of the actual speech. Speech transmission is dealt with in the GSM Recommendations Chapter 20 06, and speech coding in particular in Recommendation 06.10. In the near future will be used for other encoding methods such as half-rate methods. methods in which the invention can also be used as such. Because • Λ the actual invention is not directed to the speech coding method itself and is V 'of it. independent, it will not be discussed further here.
• «· * 25 Matkaviestimessä tulee luonnollisesti olla puheenkoodausta varten puhekooderi ja -dekooderi. Koska matkaviestimen toteutus ei ole keksinnön • · · ’·’ * kannalta oleellinen eikä poikkea tavanomaisesta, sitäkään ei kuvata tässä yh teydessä tarkemmin.Of course, the mobile station must have a speech encoder and decoder for speech coding. Since the implementation of the mobile station is not essential to the invention and is not deviated from, it will not be described in further detail here.
’···' Verkon puolella erilaiset puheenkoodaus- ja nopeuden sovitustoi- 30 minnot on keskitetty transkooderiyksikköön TRCU (Transcoder/Rate Adaptor ··· Unit). TRCU voi sijaita useassa vaihtoehtoisessa paikassa järjestelmässä vai- »lii mistajan tekemien valintojen mukaan. Transkooderiyksikön rajapinnat ovat 64 <31 kbit/s PCM (Pulse Code Modulation) -rajapinta (A-rajapinta) matkapuhelinkes-'···' On the network side, various speech coding and rate adaptation functions are centralized in the Transcoder / Rate Adapter ··· Unit (TRCU). The TRCU may be located in several alternative locations within the system, »depending on the choices made by the manufacturer. The transcoder unit interfaces are 64 <31 kbit / s PCM (Pulse Code Modulation) interface (A interface)
• I• I
\ kukseen MSC päin ja 16 tai 8 kbit/s GSM -rajapinta tukiasemaan BTS päin. Näi- « 35 hin rajapintoihin liittyen käytetään GSM-suosituksissa myös termejä uplink- ja 9 105306 downlink-suunta, joista uplink-suunta on tukiasemayksikön BTS suunnasta tuleva ja matkapuhelinkeskuksen MSC suuntaan lähtevä, kun taas downlink-suunta on tälle vastakkainen suunta.\ MSC and a 16 or 8 kbit / s GSM interface to the base station BTS. In connection with these interfaces, the GSM recommendations also use the terms uplink and 9 105306 downlink, of which the uplink is from the BTS to the base unit and out to the MSC, while the downlink is the opposite.
Tyypillisesti transkooderiyksikkö TRCU on sijoitettu matka-5 viestinkeskuksen MSC yhteyteen mutta se voi olla myös osa tukiasemaohjainta BSC tai tukiasemaa BTS. Kun transkooderiyksikkö TRCU on sijoitettu tukiasemasta BTS erilleen, informaatio siirtyy tukiaseman BTS ja transkoode-riyksikön TRCU välillä ns. TRAU-kehyksissä. TRAU-kehykset on määritelty GSM-suosituksessa 08.60 (tai 08.61). Kehys voi informaatiosisällöstä riippuen 10 puhe-, käyttö/ylläpito- ja datakehys, sekä ns. idle-puhekehys. Synkronoinnin toteuttamiseksi kaikkien kehysten kaksi ensimmäistä oktettia sisältävät 16 synk-ronointibittiä. Lisäksi kehyksen muodostavien 16-bittisten sanojen (2 oktettia) ensimmäinen bitti on synkronoinnin tarkistusbitti. Kaikissa kehyksissä on varsinaisen puhe-, data- tai käyttö/ylläpitoinformaation sisältävien bittien lisäksi oh-15 jausbittejä, joissa välitetään tieto kehyksen tyypistä sekä vaihtelevan määrän muuta tyyppikohtaista informaatiota. Lisäksi esimerkiksi puhe- ja idle-kehyk-sessä neljä viimeistä bittiä T1-T4 on varattu edellä mainittuun ajoituksen säätöön. TRAU-puhekehyksessä on 21 ohjausbittiä C1-C21, minkä lisäksi kehyksen 4 viimeistä bittiä T1-T4 on varattu ajoituksen säätöön. Varsinaiset pu-20 heinformaatiota siirtävät bitit ovat okteteissa 4-38. Käytännössä siirrettävä pu-heinformaatio on RPE-LTP (Regular Pulse Exitation - Long Term Prediction) ’..V puheenkoodausmenetelmän LAR-, RPE- ja LTP-parametrejä. Idle-puhekehys on samanlainen kuin kuvion 2 puhekehys, paitsi että kehyksen kaikki liikennebitit ovat loogisessa tilassa "1". Bitit C13-C14 muodostavat SID-koodin (Silence • *·· 25 Descriptor). C17 on downlink-DTX-bitti, joka kertoo voiko epäjatkuvaa lähetystä :T: DTX käyttää downlink-suunnassa (DTX=1) vai ei (DTX=0). C16 on SP-bitti, joka ilmaisee downlink-suunnassa sisältääkö TRAU-kehys puhetta (SP=1) vai onko kyseessä niin sanottu SID-kehys (SP=0), joka sisältää informaatiota lähetys- ·«« : * ‘ ; puolen taustamelusta.Typically, the transcoder unit TRCU is located within the mobile communications switching center MSC but may also be part of a base station controller BSC or a base station BTS. When the transcoder unit TRCU is separated from the base station BTS, information is transferred between the base station BTS and the transcoder unit TRCU in a so-called. TRAU frames. TRAU frames are defined in GSM Recommendation 08.60 (or 08.61). Depending on the information content, the frame may include a speech, access / maintenance and data frame, and so-called. idle speech frame. To perform synchronization, the first two octets of each frame contain 16 synchronization bits. In addition, the first bit of the 16-bit words (2 octets) forming the frame is the synchronization check bit. In addition to the actual speech, data or usage / maintenance information bits, each frame contains control bits that convey information about the frame type as well as a variable amount of other type-specific information. In addition, for example, in the speech and idle frames, the last four bits T1-T4 are reserved for the aforementioned timing control. The TRAU speech frame has 21 control bits C1-C21, in addition to which the last 4 bits T1-T4 of the frame are reserved for timing control. The actual pu-20 information transfer bits are in octets 4-38. In practice, the transmitted speech information is the LAR, RPE and LTP parameters of the Regular Pulse Exitation (Long Term Prediction) RPV-LTP speech coding method. The idle speech frame is similar to the speech frame of Figure 2 except that all traffic bits in the frame are in logical state "1". Bits C13-C14 form the SID (Silence • * ·· 25 Descriptor). C17 is a downlink DTX bit that indicates whether discontinuous transmission is possible: T: DTX uses downlink (DTX = 1) or not (DTX = 0). C16 is an SP bit indicating in the downlink whether the TRAU frame contains speech (SP = 1) or is it a so-called SID frame (SP = 0) which contains information about the transmission · ««: * '; side background noise.
·« · \ 30 Epäjatkuvalla lähetyksellä DTX tarkoitetaan tässä selityksessä ylei- sesti menetelmää, jolla lähetys radiotielle on perinteisesti katkaistu puheessa (tai • « '•y’ muussa informaatiovirrassa olevien taukojen ajaksi). GSM-järjestelmässä downlink-DTX toteutetaan kolmen päärakenneosan avulla. Transkooderissa TRCU tarvitaan puheaktiviteetin ilmaisu eli VAD (Voice Activity Detection), jonka 35 avulla tutkitaan sisältääkö tarkasteltu puhesignaali puhetta vai onko kyse puh- 10 105306 taasta taustamelusta. Normaalissa siirtotilassa TRCU lähettää tukiasemalle pu-hekehyksiä (SP=1). Kun puhetta ei enää havaita, TRCU ryhtyy taustakohinan parametrien laskemiseen tarvittavan ajan jälkeen lähettämään SID-kehyksiä (SP=0) tukiasemalle BTS, BTS lähettää puhekehykset suoraan radiotielle. Kun 5 BTS vastaanottaa ensimmäisen SID-kehyksen, se lähettää vielä tämän SID-kehyksen radiotielle ja siirtyy downlink-DTX-tilaan. DTX-tilassa BTS vastaanottaa transkooderiita TRCU jatkuvasti SID-kehyksiä, mutta lähettää niitä radiotielle vain ennalta määrätyin väliajoin (480 ms) kohinaparametrien päivittämiseksi. DTX-tila jatkuu kunnes BTS vastaanottaa transkooderiita TRCU puhekehyksen 10 (SP=1), jolloin BTS siirtyy takaisin jatkuvaan lähetykseen.· Continuous Transmission DTX, as used herein, generally refers to a method by which transmission to a radio path is traditionally interrupted during speech (or • '' • y '' breaks in other information streams). In the GSM system, the downlink DTX is implemented by three main building blocks. Transcoder TRCU requires Voice Activity Detection, or VAD (Voice Activity Detection) 35, which is used to investigate whether the observed speech signal contains speech or whether it is pure background noise. In normal transmission mode, the TRCU transmits speech frames (SP = 1) to the base station. When speech is no longer detected, the TRCU begins to send SID frames (SP = 0) to the base station BTS after the time required to calculate background noise parameters, the BTS transmits the speech frames directly to the radio path. When the 5 BTS receives the first SID frame, it still transmits this SID frame to the radio path and enters downlink DTX mode. In DTX mode, the BTS continuously receives the SID frames from the transcoder TRCU but transmits them to the radio path only at predetermined intervals (480 ms) to update the noise parameters. The DTX mode continues until the BTS receives the transcoder TRCU speech frame 10 (SP = 1), whereupon the BTS switches back to continuous transmission.
Downlink DTX:n ensisijainen hyöty on alhaisempi häiriötaso solukko-verkossa sekä epäjatkuvan vastaanoton mahdollistaminen matkaviestimessä. Keksijöiden oivalluksen mukaisesti puhelulle varattu fyysinen liikennekanava on kuitenkin DTX-tilan aikana käyttämätöntä kapasiteettia, joka voidaan antaa 15 muun downlink-siirron käyttöön. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa tämä muu downlink-siirto on GPRS-pakettidatasiirtoa.The primary benefit of the Downlink DTX is lower interference in the cellular network and enabling intermittent reception in the mobile station. However, according to the inventors' realization, the physical traffic channel reserved for the call is unused capacity during DTX mode, which can be made available for 15 other downlink transmissions. In the preferred embodiment of the invention, this other downlink transmission is GPRS packet data transmission.
Jälleen kuvioon 1 viitaten, GPRS-järjestelmä käsittää yhden GPRS-verkon, jossa on on kaksi palvelevaa GPRS-tukisolmua (SGSN) ja yksi GPRS-yhdyskäytävätukisolmu (GGSN). Nämä erilaiset tukisolmut SGSN ja GGSN on 20 kytketty toisiinsa operaattorin sisäisellä runkoverkolla 13 (Intra-operator Backbo- II» ’ * ne Network). On ymmärrettävä, että GPRS-verkossa voi olla mikä tahansa mää- :.:V rä tuki- ja yhdyskäytäväsolmuja. GPRS-yhdyskäytävätukisolmu GGSN yhdistää operaattorin GPRS-verkon muiden operaattoreiden GPRS-järjestelmiin sekä · dataverkkoihin 11-12, sellaisiin kuten operaattoreiden välinen runkoverkko j’*·· 25 (Inter-Operator Backbone Network), IP-verkko (Internet) tai X.25-verkko.Again, with reference to Figure 1, the GPRS system comprises one GPRS network having two serving GPRS support nodes (SGSN) and one GPRS gateway support node (GGSN). These different support nodes SGSN and GGSN 20 are interconnected by an intra-operator backbone network 13 (Intra-operator Backbone II Network). It will be appreciated that the GPRS network can have any number of support nodes and gateways. GPRS Gateway Support Node GGSN connects an operator's GPRS network to other operators' GPRS systems and · data networks 11-12, such as the Inter-Operator Backbone Network, IP Network (Internet) or X.25 -network.
:T: Palveleva GPRS-tukisolmu SGSN on solmu, joka palvelee matka viestintä MS. Kukin tukisolmu SGSN hallitsee pakettidatapaivelua yhden tai useamman solun alueella solukkotyyppisessä pakettiradioverkossa. Tätä varten • · · kukin tukisolmu SGSN on kytketty (Gb-rajapinta) tiettyyn paikalliseen osaan * * * ·. 30 GSM-matkaviestinjärjestelmää. Tämä kytkentä tehdään tyypillisesti tukiasema- « · ·;;; järjestelmään BSS, ts. tukiasemaohjaimeen BSC (kuten kuviossa 1) tai johonkin « · tukiasemista BTS. Solussa oleva matkaviestin MS kommunikoi radiorajapinnan yli tukiaseman BTS kanssa ja edelleen matkaviestinverkon läpi sen tukisolmun SGSN kanssa, jonka palvelualueeseen solu kuuluu. Periaatteessa tukisolmun 35 SGSN ja matkaviestimen MS välissä oleva matkaviestinverkko vain välittää pa- „ 105306 ketteja näiden kahden välillä. Matkaviestinverkko tarjoaa tätä varten fyysisen yhteyden datapakettien välittämiseksi matkaviestimen MS ja palvelevan tukisol-mun SGSN välillä.: T: The serving GPRS support node SGSN is a node serving the mobile communication MS. Each support node SGSN manages packet data negotiation in the area of one or more cells in a cellular packet radio network. To this end, each support node SGSN is connected (Gb interface) to a specific local part * * * ·. 30 GSM mobile communication systems. This connection is typically made with a base station - «· · ;;; system BSS, i.e., the base station controller BSC (as in Figure 1) or one of the base stations BTS. The mobile station MS in the cell communicates over the radio interface with the base station BTS and further through the mobile network with the support node SGSN to which the cell belongs. In principle, the mobile communication network between the support node 35 SGSN and the mobile station MS merely transmits packets of 105306 between the two. To this end, the mobile communication network provides a physical connection for transmitting data packets between the mobile station MS and the serving support node SGSN.
Solu, joka tukee GPRS:ää, voi allokoida radioresursseja yhdellä tai 5 useammalla fyysisellä kanavalla GPRS-liikenteen tukemiseksi. Fyysistä kanavaa (esim. aikaväli) kutsutaan pakettidataliikennekanavaksi PDTCH. Se allokoidaan väliaikaisesti yhdelle GPRS-MS:lle tai GPRS.ien joukolle. Moniaikavälitoi-minnassa yksi GPRS-MS voi käyttää useita PDTCH-kanavia (enintään kahdeksan aikaväliä samalla kantoaallolla) rinnakkain omaa pakettisiirtoaan varten. Al-10 lokoidut fyysiset kanavat otetaan solussa käytettävissä olevasta yhteisestä ka-navapoolista. Fyysisten kanavien allokointi piirikytketyille GSM-palveluille ja GPRS-palveluille tehdään dynaamisesti kapasiteettitarpeen mukaan (capacity on demand -periaate). GPRS:n tarvitsema yhteissignalointi siirretään pakettiyh-teisohjauskanavalla PCCCH, jos se on allokoitu, tai GSM:n yhteisohjauskana-15 valla CCCH.A cell that supports GPRS may allocate radio resources on one or more physical channels to support GPRS traffic. A physical channel (e.g., a time slot) is called a packet data traffic channel PDTCH. It is temporarily allocated to one GPRS-MS or set of GPRSs. In multi-slot operations, a single GPRS-MS may use multiple PDTCH channels (up to eight time slots on the same carrier) in parallel for its own packet transmission. The Al-10 localized physical channels are taken from a common channel pool available in the cell. The allocation of physical channels to circuit switched GSM and GPRS services is done dynamically according to the capacity on demand principle. The common signaling required by the GPRS is transmitted on the packet switched control channel PCCCH, if allocated, or on the GSM common control channel 15 CCCH.
GPRS ei vaadi pysyvästi allokoituja PDTCH-kanavia. Kapasiteetin allokointi GPRS:lle voi perustua varsinaisen pakettisiirron tarpeisiin, mitä tässä kutsutaan ’’capacity on demand”-periaatteeksi. Dynaamisen allokoinnin etuna on, että operaattori voi kuormitustilanteessa allokoida käyttämättömiä kanavia 20 GPRS-liikenteelle GPRS:n palvelulaadun nostamiseksi. Operaattori voi kuitenkin • *»> dedikoida, pysyvästi tai väliaikaisesti, joitakin kanavia GPRS-käyttöön.GPRS does not require permanently allocated PDTCH channels. Capacity allocation for GPRS can be based on the needs of the actual packet transmission, referred to herein as the "on demand" principle. The advantage of dynamic allocation is that, in a load situation, the operator can allocate unused channels 20 to GPRS traffic to increase the quality of the GPRS service. However, the operator may • * »> dedicate, permanently or temporarily, some channels for GPRS use.
·:.* Tukiasemajärjestelmän ja SGSN:n yhdistää Gb-rajapinta, joka mah- dollistaa signalointi-informaation ja datan vaihdon. Tähän signalointiin kuuluu « · myös pakettikanavan allokointisignalointi, esim. virtuaalisen yhteyden pystyttä- • · : *·· 25 minen SGSN.stä radioresurssiryhmään, joka on tukiasemassa BTS. Yhteys voi i’X: olla myös piirikytketty yhteys.·:. * The base station system and SGSN are connected by a Gb interface, which enables the exchange of signaling information and data. This signaling also includes packet channel allocation signaling, e.g., setting up a virtual connection from the SGSN to the radio resource group located in the base station BTS. The connection may be i'X: may also be a circuit-switched connection.
Tarkemmin sanottuna Gb-rajapinta on määritelty sijaitsemaan paket-tiohjausyksikön PCU ja SGSN.n välissä. PCU on toiminnallinen yksikkö, joka on • · · vastuussa erilaisista GPRS MAC (Medium Access Control) ja RLC (Radio Link • · · 30 Control) kerroksien protokollista, jotka on määritelty suosituksessa GSM 03.64.More specifically, the Gb interface is defined to be located between the packet control unit PCU and the SGSN. The PCU is a functional unit responsible for the various GPRS MAC (Medium Access Control) and RLC (Radio Link • · 30 Control) layer protocols defined in GSM 03.64.
#·« ·;;; Näihin kuuluvat mm. RLC-lohkojen muodostaminen dovvnlink-lähetystä varten, I ( ' kanavapääsyn ohjaustoiminnot (access request ja access grants) sekä radioka- navan hallintatoiminnot, kuten tehonsäätö, radiokanavien allokointi ja vapautus, :' \ i ohjausinformaation yleislähetys, jne.# · «· ;;; These include e.g. Creating RLC blocks for downlink transmission, I ('access request and access grants) and radio channel management functions such as power control, radio channel allocation and release,' \ i broadcasting control information, etc.
12 105306 PCU on puolestaan liitetty Abis-rajapinnalla kanavakoodekkiyksik-köön CCU. CCU:n toimintoihin kuuluvat kanavakoodaustoiminnot (mukaanlukien myötäsuuntainen virheenkorjaus FEC ja lomitus) sekä radiokanavan mittaustoiminnot. CCU myös muodostaa GPRS-radiolohkot, ts. GPRS-paketit, jois-5 sa data ja signalointi-informaatio lähetetään radiorajapinnan yli. Kuten kuvioissa 2A-C on esitetty, CCU on aina sijoitettuna tukiasemalle BTS mutta PCU:ila on useita vaihtoehtoisia sijoituspaikkoja: tukiasema BTS (kuvio 2A), tukiasemaohjain BSC (kuvio 2B) tai tukisolmu SGSN (kuvio 2C). Kun PCU on sijoitettu erilleen BTS:stä, CCU voi ohjata joitakin PCU:n toimintoja.12 105306 The PCU, in turn, is connected via the Abis interface to the channel codec unit CCU. CCU functions include channel coding functions (including forward error correction FEC and interleaving) and radio channel measurement functions. The CCU also generates GPRS radio blocks, i.e. GPRS packets, in which data and signaling information is transmitted over the radio interface. As shown in Figures 2A-C, the CCU is always housed in a base station BTS, but the PCU has several alternative locations: a base station BTS (Fig. 2A), a base station controller BSC (Fig. 2B) or a base node SGSN (Fig. 2C). Once the PCU is located away from the BTS, the CCU can control some of the PCU's functions.
10 Keksintöä voidaan soveltaa kaikissa eri PCU:n sijoitusvaihtoehdois sa. Toteutuksesta tulee kuitenkin yksinkertaisin ja radiotien hyväksikäytön kannalta tehokkain, kun PCU on sijoitettu tukiasemalle. Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukainen tukiasema BTS, joka sisältää PCU/CCU-yksikön (yhdistetty PCU ja CCU), GSM-liikennekanavaohjaimen 31 sekä radioyksikön 30.The invention is applicable to all different PCU placement options. However, the implementation becomes the simplest and most efficient in terms of radio path utilization when the PCU is located on the base station. Figure 3 illustrates a base station BTS according to the invention including a PCU / CCU unit (combined PCU and CCU), a GSM traffic channel controller 31 and a radio unit 30.
15 GSM-kanavaohjainyksikkö edustaa yleisesti tukiaseman BTS kanta taajuista signaalinkäsittelyä, joka downlink-signaalille suoritetaan ennen lähetystä: esim. kanavakoodaus, lomitus, jne. Keksinnön kannalta tärkein toiminne on downlink-DTX:n ohjaus. Kanavaohjain 31 vastaanottaa downlink-suunnan GSM-liikennettä tukiasemaohjaimelta tulevalta digitaaliselta siirtoyhteydeltä 20 (Abis-rajapinta). Tämä GSM-liikenne käsittää TRAU-kehyksiä, jotka kanavaoh- • · · · ’ ’ jäin 31 käsittelee ja lähettää radiorajapinnan kehyksinä radioyksikölle 30 linjan 32 kautta. Kanavaohjain 31 suorittaa kahdeksan GSM-liikennekanavan kanta- « taajuuskäsittelyn. Kanavaohjain 31 on lisäksi varustettu keksinnön mukaisella ! · · ·.*·: lisäominaisuudella, että se ilmaisee downlink-DTX-tilan alkamisen ja loppumisen • *·· 25 linja DTX_DETECTED tilan avulla. Kullekin GSM-liikennekanavalle on oma DTX_DETECTED linja ja oma linja 32.The GSM channel control unit generally represents the base station BTS baseband signal processing that is performed on the downlink signal prior to transmission: e.g., channel coding, interleaving, etc. The most important function of the invention is the control of the downlink DTX. The channel controller 31 receives downlink GSM traffic from the digital transmission link 20 (Abis interface) from the base station controller. This GSM traffic comprises TRAU frames which are processed and transmitted by the channel controller • · · · '' by the radio interface 30 to the radio unit 30 via line 32. The channel controller 31 performs baseband processing of eight GSM traffic channels. The channel controller 31 is further provided with the inventive device! · · ·. * ·: An additional feature that indicates the start and end of downlink DTX mode • * ·· 25 lines using DTX_DETECTED mode. Each GSM traffic channel has its own DTX_DETECTED line and its own line 32.
PCU/CCU sisältää PCU:n ja CCU:n yhdistetyt toiminnot. PCU/CCU vastaanottaa GPRS-liikennettä digitaalisen yhteyden 35 kautta (Gb-rajapinta).The PCU / CCU contains the combined functions of the PCU and CCU. The PCU / CCU receives GPRS traffic over a digital connection 35 (Gb interface).
• · · ;*··; Yhteys 35 voi kytketty tukiasemaohjaimen BSC kautta tai muuta reittiä tukisol- 30 multa SGSN. PCU/CCU on kytketty linjan 33 kautta radioyksikölle 30, jolta se • · · *;;; voi allokoida liikennekanavia GPRS-käyttöön. Kutakin liikennekanavaa varten < c on oma linja 33. Lisäksi PCU on varustettu keksinnön mukaisella lisäominaisuu- della, että se voi allokoida GPRS-liikenteelle DTX-tilassa olevan liikennekana-• · · ’ :\ j van, joka on allokoitu piirikytketylle GSM-puhelulle.• · ·; * ··; The connection 35 may be connected via a base station controller BSC or other route from the base station SGSN. The PCU / CCU is connected via line 33 to the radio unit 30, from which it • · · * ;;; can allocate traffic channels for GPRS. For each traffic channel, <c has its own line 33. In addition, the PCU is provided with the additional feature of the invention that it can allocate to GPRS traffic a DTX mode traffic channel allocated to a circuit switched GSM call.
13 10530613 105306
Radioyksikkö 30 edustaa yleisesti yhden radiotaajuuskanavan ra-diotaajuusosia sekä niihin välittömästi liittyvää kantataajuista signaalinkäsittelyä. Koska yhdellä radiotaajuuskanavalla on kahdeksan aikaväliä (GSM), radioyksi-kön 30 kapasiteetti on kahdeksan liikennekanavaa. Näitä liikennekanavia voi-5 daan allokoida tarpeen mukaan GSM-liikenteelle tai GPRS-liikenteelle. Lisäksi radioyksikkö 30 on varustettu keksinnön mukaisella ominaisuudella, että se lähettää piirikytketylle GSM-puhelulle allokoidulla liikennekanavalla PCU/CCU:n antamaa GPRS-informaatiota, jos vastaava DTX_DETECTED linja on asetettu.The radio unit 30 generally represents the radio frequency parts of one radio frequency channel and the baseband signal processing directly associated therewith. Because one radio frequency channel has eight time slots (GSM), the radio unit 30 has a capacity of eight traffic channels. These traffic channels can be allocated to GSM traffic or GPRS traffic as needed. In addition, radio unit 30 is provided with the feature of the invention that it transmits GPRS information provided by the PCU / CCU on a traffic channel allocated to a circuit switched GSM call if a corresponding DTX_DETECTED line is set.
Tarkastellaan seuraavassa keksinnön mukaisen tukiaseman BTS 10 toimintaa esimerkin avulla.The operation of the base station BTS 10 according to the invention will now be described by way of example.
Oletetaan aluksi, että tukiaseman BTS kautta on GSM-järjestelmän normaalien puhelunmuodostusproseduurien mukaisesti muodostettu piirikytketty GSM-puhepuhelu, jolle on allokoitu liikennekanava ch4. GSM-kanavaohjain-yksikkö 31 vastaanottaa linjalta 34 kuvion 6 mukaisia puhe- ja SID-kehyksiä ja 15 käsittelee niitä GSM:n vaatimalla tavalla. Lisäksi kanavaohjainyksikkö suorittaa kuvion 4 lohkokaavion mukaisen toiminnan kullekin kanavalle. Aluksi, vaiheessa 41, ohjainyksikkö 31 tarkistaa, onko linjalta 34 vastaanotettu kehys SID-kehys. Jos kyseessä el ole SID-kehys, siirrytään vaiheeseen 44, jossa säilytetään tai palautetaan jatkuva lähetystila. Tämän jälkeen vaiheessa 45 nollataan 20 (deaktivoidaan) DTX_DETECTED linja. Kuvion 6 esimerkissä vaiheet 44 ja 45 suoritetaan kolmelle ensimmäiselle puhekehykselle. Kun linjalta 34 vastaan- » otettu kehys on SID-kehys vaiheessa 31, siirtyy kanavaohjain 31 downlink-DTX-tilaan vaiheessa 41. Siirtyessään DTX-tilaan kanavaohjain lähettää vielä en- :: simmäisen SID-kehyksen radioyksikölle 30. Tämän jälkeen kanavaohjain 31 25 asettaa (aktivoi) kyseisen liikennekanavan DTX_DETECTED linjan, kuten kuvi-ossa 6 on havainnollistettu.It is first assumed that a circuit-switched GSM voice call established through a base station BTS according to standard GSM call set-up procedures and allocated a traffic channel ch4. The GSM channel controller unit 31 receives the voice and SID frames of Figure 6 from line 34 and processes them as required by GSM. In addition, the channel control unit performs the operation according to the block diagram of Figure 4 for each channel. Initially, in step 41, the control unit 31 checks whether the frame received from line 34 is a SID frame. If it is not an SID frame, proceed to step 44, where the continuous transmission state is maintained or restored. Thereafter, in step 45, the DTX_DETECTED line is reset (deactivated). In the example of Figure 6, steps 44 and 45 are performed on the first three speech frames. When the frame received from line 34 is the SID frame in step 31, the channel controller 31 enters the downlink DTX mode in step 41. When entering the DTX mode, the channel controller transmits the first SID frame to the radio unit 30. The channel controller 31 then sets (activates) the DTX_DETECTED line for that traffic channel, as illustrated in Figure 6.
Radioyksikkö 30 on tähän mennessä lähettänyt liikennekanavalla :*·; ch4 GSM-informaatiota, ts. kolme puhekehystä ja yhden SID-kehyksen, koska • · · .···; liikennekanavaa vastaava DTX_DETECTED linja on ollut nollattu. Kun • t · _ 30 DTX_DETECTED linja asetetaan, radioyksikkö 30 alkaa lähettämään liikenne-The radio unit 30 has so far transmitted on the traffic channel: * ·; ch4 GSM information, i.e. three speech frames and one SID frame because • · ·. ···; the DTX_DETECTED line corresponding to the traffic channel has been reset. When the DTX_DETECTED line is set, the radio unit 30 will start transmitting traffic information.
IMIM
·;;! kanavalla ch4 linjalta 33 vastaanotettua GPRS-informaatiota.· ;;! the GPRS information received from line 33 on channel ch4.
r tr t
Kuvion 5 vuokaavioon viitaten, kun PCU/CCU havaitsee liikenneka-navan ch4 DTX_DETECTED linjan asettuneen (vaihe 51), se käynnistää liiken-nekanavan väliaikaisen allokoinnin GPRS-liikennekanavaksi PDTCH yhdelle tai 35 useammalle GPRS_MS:lle (mikäli tarvitaan lisää downlink-siirtokapasiteettia), 14 105306 vaihe 52. Pakettidatan lähettäminen matkaviestimelle MS, joka on GPRS-Ready-tilassa, aloitetaan PCU:n toimesta lähettämällä Packet Resource As-singment tai Reassignment sanoma, vaihe 53, GPRS-proseduurien mukaisesti. Mikäli MS on muussa kuin GPRS-Ready-tilassa, suoritetaan ensin GPRS-5 suositusten mukainen signalointi Ready-tilan käynnistämiseksi. Koska keksinnön avulla pyritään antamaan lisäkapasiteettia, on hyvin todennäköistä, että MS on Ready-tilassa (jopa vastaanottamassa yhdellä tai useammalla muulla liiken-nekanavalla). Mikäli solussa on allokoitu PCCCH, pakettiresurssien osoitussa-noma (Packet Resources Assignment) lähetetään PAGH:lla. Jos solussa ei ole 10 allokoituna PCCCHita, Packet Resources Assignment sanoma lähetetään AGCHilla. Packet Resources Assignment sanoma sisältää listan pakettiliikenne-kanavasta tai -kanavista PDTCH (tässä esimerkissä kanava ch4), joita käytetään downlink-siirtoon, sekä PDTCH:sta, jota käytetään kuljettamaan uplink-PACCH. Ajoitusennakko (Timing Advance) ja tehonsäätö on myös mukana, jos 15 ne ovat saatavilla. Muutoin MS voidaan pyytää vastaamaan access-purskeella. Tämän jälkeen PCU/CCU alkaa syöttää GPRS-pakettidataa radioyksikölle 30 linjan 33 kautta, vaihe 54. Radioyksikkö 30 lähettää GPRS-datan edelleen downlink-liikennekanavalla ch4 radiotiellä, kuten kuviossa 6 on esitetty. Eri matkaviestimille MS kohdistettujen radiolohkojen multipleksointl samalle downlink-20 PDTCH:lle tehdään mahdolliseksi tunnisteella, joka sisällytetään kuhunkin ra-diolohkoon. Datasiirrossa voidaan käyttää selektiivistä kuittaustoimintaa. PCU voi silloin tällöin pyytää (polling) MS:tä lähettämään pakettikuittauksen (Packet Ack/Nack) uplink-suunnassa.Referring to the flowchart of Figure 5, when the PCU / CCU detects that the DT4_DETECTED line of the traffic channel ch4 is established (step 51), it initiates a temporary allocation of the traffic channel as a GPRS traffic channel for one or 35 more GPRS_MSs (if further downlink transfers are required). 105306 Step 52. Transmission of packet data to the mobile station MS in GPRS Ready mode is initiated by the PCU by transmitting a Packet Resource As-Singment or Reassignment message, Step 53, according to GPRS procedures. If the MS is in a state other than GPRS-Ready, first signaling according to the GPRS-5 recommendations will be performed to initiate the Ready state. Because the invention seeks to provide additional capacity, it is very likely that the MS is in Ready state (even receiving on one or more other traffic channels). If a PCCCH is allocated in a cell, a Packet Resources Assignment message is sent by PAGH. If the cell does not have 10 PCCCHs allocated, the Packet Resources Assignment message is sent via AGCH. The Packet Resources Assignment message includes a list of the packet traffic channel (s) PDTCH (channel ch4 in this example) used for downlink transmission and the PDTCH used to carry uplink PACCH. Timing Advance and Power Control are also included if available. Otherwise, the MS may be requested to respond with an access burst. The PCU / CCU then begins to supply the GPRS packet data to the radio unit 30 via line 33, step 54. The radio unit 30 forwards the GPRS data on the downlink traffic channel ch4 on the radio path, as shown in Figure 6. The multiplexing of radio blocks allocated to different mobile stations MS to the same downlink-PDTCH is made possible by an identifier included in each radio block. Selective acknowledgment can be used for data transmission. The PCU may from time to time request (polling) the MS to send a Packet Ack / Nack in an uplink direction.
PCU/CCU jatkaa GPRS-datan lähettämistä, kunnes vaiheessa 55 Ιοί*·.. 25 detaan, että DTX_DETECTED linja on nollattu. Esimerkkitapauksessa (kuvio 6) :T: kanavaohjain 31 siirtyy jatkuvaan lähetystilaan ja nollaa DTXJDETECTED linjan, kun kanavaohjain vastaanottaa ensimmäisen puhekehyksen DTX-tilassa. Täl-löin kanavaohjain 31 alkaa jälleen lähettämään puhekehyksiä eteenpäin. Koska .·". DTX_DETECTED linja on nollattu, radioyksikkö 30 siirtyy lähettämään liikenne- ·. 30 kanavalla ch4 kanavaohjaimelta 31 tulevaa GSM-informaatiota.The PCU / CCU will continue to send GPRS data until it is detected in step 55 Ιοί * · .. 25 that the DTX_DETECTED line has been reset. In the exemplary case (Fig. 6): T: The channel controller 31 enters the continuous transmission mode and resets the DTX_DETECTED line when the channel controller receives the first speech frame in DTX mode. In this case, the channel controller 31 again starts transmitting speech frames. Since the. "" DTX_DETECTED line is reset, the radio unit 30 proceeds to transmit the GSM information from the channel controller 31 on the traffic channel.
Kun PCU/CCU on vaiheessa 55 todennut, että DTX DETECTEDWhen the PCU / CCU has found in step 55 that DTX is DETECTED
* * f — linja on nollattu, se lopettaa GPRS-pakettidatan syöttämisen radioyksikölle 30. Lisäksi PCU/CCU vapauttaa liikennekanavan ch4 allokoinnin GPRS- «· · :*·.· liikennekanavaksi PDTCH GPRS-proseduurien mukaisesti. Resurssien vapau- * · 35 tus aloitetaan PCU:n toimesta lopettamalla downlink-siirto ja pyytämällä MS:ltä 15 105306 viimeinen kuittaus. Kun downlink-siirto PDTCH:lla päättyy, MS siirtyy kuuntelemaan PCCCH:ta, jolloin sille voidaan tarvittaessa osoittaa uusi PDTCH lähettämällä Packet Resources Assignment sanoma. PCU:n on myös mahdollista muuttaa nykyistä downlink-PDTCH:n osoitusta lähettämällä pakettiresurrsien 5 uudelleenosoitussanoma (Packet Resources Reassignment), jonka MS kuittaa. Uudelleenosoitus voidaan tehdä esimerkiksi toiselle DTX-tilassa olevalle GSM-liikennekanavalle.* * f - line reset, stops GPRS packet data input to radio unit 30. In addition, the PCU / CCU releases the allocation of traffic channel ch4 to GPRS according to the PDTCH GPRS procedures. Resource release * · 35 is initiated by the PCU by terminating the downlink transfer and requesting MS 15 105306 for the final acknowledgment. When the downlink transfer on the PDTCH ends, the MS proceeds to listen to the PCCCH, whereupon a new PDTCH can be assigned to it by sending a Packet Resources Assignment message. It is also possible for the PCU to change the current downlink PDTCH assignment by sending a Packet Resources Reassignment message 5 acknowledged by the MS. For example, the reassignment can be made to another GSM traffic channel in DTX mode.
Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa GPRS-allokointi kestää vain yhden DTX-tilan ajan. GPRS-allokointi voi kestää myös pidemmän ajan, ts. 10 usean DTX-tilan ajan. Tällöin Packet Resources Assignment sanoma tarvitsee lähettää vain ensimmäisen DTX-tilan alussa ennen datasiirron alkamista. Seu-raavissa DTX-tiloissa datasiirto voidaan käynnistää suoraan ilman signalointia. Pitempikestoinen allokointi voi olla edullinen esimerkiksi, kun keksinnöllä tarjotaan lisäkapasiteettia tiedonsiirrolle, joka tapahtuu yhdellä tai useammalla 15 muulla liikennekanavalla. Kanavaohjain 31 voi nollata DTX_DETECTED linjan myös lähettääkseen määräajoin SID-kehyksen DTX-tilassa. Tämä voi johtaa GPRS-allokointiin jokaisen SID-päivityskehyksen jälkeen (noin 0,5 s). Tämä voidaan välttää, jos PCU/CCU odottaa ainakin yhden kehyksen ajan varmistaakseen oliko kyseessä SID-päivitys vai puheen alkaminen. Jos kyseessä oli SID-20 päivitys, DTX DETECTED linja asetetaan uudelleen ja PCU/CCU voi jatkaa lä-: ’ ‘ *’ hetystä samalla allokoinnilla.In the preferred embodiment of the invention, the GPRS allocation takes only one DTX mode. GPRS allocation can also take longer, i.e. 10 multiple DTX modes. In this case, the Packet Resources Assignment message only needs to be sent at the beginning of the first DTX state before data transfer begins. In the following DTX modes, data transmission can be initiated directly without signaling. Longer-term allocation may be advantageous, for example, when the invention provides additional capacity for data transmission on one or more other traffic channels. The channel controller 31 may also reset the DTX_DETECTED line to periodically transmit the SID frame in DTX mode. This can lead to GPRS allocation after each SID update frame (about 0.5 sec). This can be avoided if the PCU / CCU waits for at least one frame to confirm whether it is a SID update or speech start. In the case of an SID-20 upgrade, the DTX DETECTED line will be reset and the PCU / CCU may resume transmission with the same allocation.
GSM_MS voi vastaanottaa GPRS-dataa, mutta hylkää sen virheelli-senä. GPRS_MS saattaa myös vastaanottaa GSM-puhe- ja SID-kehyksiä, mutta jälleen hylkää ne virheellisinä. Näin ollen keksinnön ei pitäisi vaatia muu-25 toksia päätelaitteisiin.GSM_MS can receive GPRS data, but rejects it as incorrect. GPRS_MS may also receive GSM voice and SID frames, but again reject them as invalid. Therefore, the invention should not require modifications to the terminals.
:’·** Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kanavaohjain 31 ja PCU/CCU: '· ** In one embodiment of the invention, the channel controller 31 and the PCU / CCU
on kytketty radioyksikköön 30 yhteisellä aikajakoisella väylällä. Väylällä yksi ai- .··*. kaväli vastaa yhtä liikennekanavaa. Radioyksikkö 30 lukee väylältä aikavälin si- säilön ja lähettää sen eteenpäin kyseisellä liikennekanavalla. Kun kanavaohjain *·* 30 31 kirjoittaa väylälle jatkuvassa lähetystilassa ja PCU/CCU DTX-tilassa, törmä- ··♦ —· yksiä ei tapahdu. Tässä suoritusmuodossa DTX_DETECTED linjaa ei tarvitse kytkeä radioyksikölle 30.is connected to the radio unit 30 via a common time division bus. On the fairway one- · · *. if the interval corresponds to one traffic channel. The radio unit 30 reads the time slot content from the bus and forwards it on the traffic channel in question. When the channel controller * · * 30 31 writes to the bus in continuous transmission mode and PCU / CCU in DTX mode, collisions ·· ♦ - · do not occur. In this embodiment, the DTX_DETECTED line does not need to be connected to the radio unit 30.
: ‘: Edellä on keksintöä kuvattu esimerkin avulla, jossa puhekoodekki ja «Il VAD- ja DTX-toiminnot on sijoitettu tukiasemasta BTS erillään olevaan » · 35 transkooderiyksikköön. Puhekoodekki ja DTX-toiminnot voivat luonnollisesti olla „ 105306The invention has been described above by means of an example in which a speech codec and «II VAD and DTX functions are placed in a» 35 transcoder unit separate from the BTS. Of course, the codec and DTX functions can be “105306
IDID
sijoitettu myös tukiasemalle, jolloin DTX-tilatieto on saatavissa suoraan ilman SID-kehyksien tunnistamista. Muutoinkin keksintöä voidaan soveltaa missä tahansa tukiasemarakenteessa tai muussa lähetyslaitteistossa pakettimuotoisen informaation lähettämiseksi piirikytketyn puhelun DTX-tilojen aikana.also located in the base station, whereby DTX status information is available directly without identifying the SID frames. Otherwise, the invention may be applied to any base station structure or other transmission apparatus for transmitting packet information during DTX states of a circuit switched call.
5 Edellä on keksintöä kuvattu puhepuheluiden yhteydessä, mutta sitä voidaan soveltaa myös datapuheluiden DTX:n yhteydessä. Esimerkiksi julkaisun PCTVFI95/00669 monikanavaisessa siirrossa osalla allokoiduista kanavista ei ole aina lainkaan lähetystä tai niillä on käytössä alikanavakohtainen epäjatkuva lähetys. Näitä "vajaakäyttöisiä” liikennekanavia voidaan käyttää keksinnön mu-10 kaisena lisäkapasiteettina GPRS-datasiirrolle.The invention has been described above in connection with voice calls, but it can also be applied in the context of DTX for data calls. For example, in multichannel transmission of PCTVFI95 / 00669, some of the allocated channels do not always have any transmission or have subchannel-specific discontinuous transmission. These "underutilized" traffic channels can be used as additional capacity for GPRS data transmission according to the invention.
Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa ja hengessä.The figures and the description related thereto are intended only to illustrate the invention. The details of the invention may vary within the spirit and scope of the appended claims.
· · • · 1 · f I · · I · · • · · » · • · • · • · · • · · • · · • · « • · · • · • · • · · • · • · · • · 1 » 1 t I « · t • « · · « • · • · · · · • ·· · · 1 · f I · · I · • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 »1 t I« · t • «· ·« • · · · · ·
Claims (20)
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI972461A FI105306B (en) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | Radio |
TW086111529A TW348350B (en) | 1997-06-10 | 1997-08-12 | Radio system |
ZA984927A ZA984927B (en) | 1997-06-10 | 1998-06-08 | Radio system |
CN98806062A CN1260103A (en) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | Method for increasing data transmission capacity in a radio network |
EP98925661A EP0983700A2 (en) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | Method for increasing data transmission capacity in a radio network |
AU77684/98A AU7768498A (en) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | Method for increasing data transmission capacity in a radio network |
PCT/FI1998/000497 WO1998057509A2 (en) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | Method for increasing data transmission capacity in a radio network |
JP50168399A JP2002507342A (en) | 1997-06-10 | 1998-06-09 | Method for increasing data transmission capacity of wireless network |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI972461 | 1997-06-10 | ||
FI972461A FI105306B (en) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | Radio |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI972461A0 FI972461A0 (en) | 1997-06-10 |
FI972461L FI972461L (en) | 1998-12-11 |
FI105306B true FI105306B (en) | 2000-07-14 |
Family
ID=8549019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI972461A FI105306B (en) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | Radio |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0983700A2 (en) |
JP (1) | JP2002507342A (en) |
CN (1) | CN1260103A (en) |
AU (1) | AU7768498A (en) |
FI (1) | FI105306B (en) |
TW (1) | TW348350B (en) |
WO (1) | WO1998057509A2 (en) |
ZA (1) | ZA984927B (en) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI106906B (en) * | 1998-09-09 | 2001-04-30 | Nokia Networks Oy | Broadcasting procedure and radio system |
FI109444B (en) | 1999-01-11 | 2002-07-31 | Nokia Corp | Method and arrangement for parallel use of data transmission channels |
SE514635C2 (en) * | 1999-07-02 | 2001-03-26 | Ericsson Telefon Ab L M | Methods and means for transmitting and receiving packet data units in a cellular radio communication system |
AU6192000A (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-13 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multiplexing of real time users and non-priority users on an egprs channel |
US6611536B1 (en) * | 1999-08-11 | 2003-08-26 | International Business Machines Corporation | System and method for integrating voice and data on a single RF channel |
DE19939366B4 (en) * | 1999-08-19 | 2006-08-31 | Siemens Ag | Network side device and method for transmitting data in a radio communication system |
DE69939439D1 (en) * | 1999-11-05 | 2008-10-09 | Nokia Corp | DISTRIBUTED TRANSMISSION DEVICE AND METHOD WITH TRANSFER FUNCTION |
US6282182B1 (en) * | 2000-01-07 | 2001-08-28 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for simultaneous circuit switched voice and GPRS data interchange |
EP1122959A1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-08 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Handling of circuit-switched data services in IP-based GSM networks |
WO2001082637A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Nokia Corporation | Base station sub-system in a mobile communication network |
US7075907B1 (en) * | 2000-06-06 | 2006-07-11 | Nokia Corporation | Method for signalling DTX periods and allocation of new channels in a statistical multiplexed radio interface |
FI20001705L (en) * | 2000-07-24 | 2002-01-25 | Nokia Networks Oy | Transmission permission measurement in telecommunications systems |
US8077679B2 (en) | 2001-03-28 | 2011-12-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for providing protocol options in a wireless communication system |
US9100457B2 (en) | 2001-03-28 | 2015-08-04 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for transmission framing in a wireless communication system |
US8121296B2 (en) | 2001-03-28 | 2012-02-21 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for security in a data processing system |
FI114416B (en) | 2001-06-15 | 2004-10-15 | Nokia Corp | Procedure for securing electronic device, fuse system and electronic device |
US7920554B2 (en) * | 2001-07-30 | 2011-04-05 | Intel Corporation | Supporting both packet and circuit-based wireless networks |
US7697523B2 (en) * | 2001-10-03 | 2010-04-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for data packet transport in a wireless communication system using an internet protocol |
US7352868B2 (en) | 2001-10-09 | 2008-04-01 | Philip Hawkes | Method and apparatus for security in a data processing system |
EP1435142B1 (en) * | 2001-10-11 | 2008-04-09 | Interdigital Technology Corporation | System and method for utilizing unused capacity in the data field of a special burst |
US7649829B2 (en) | 2001-10-12 | 2010-01-19 | Qualcomm Incorporated | Method and system for reduction of decoding complexity in a communication system |
US6967970B2 (en) | 2001-10-19 | 2005-11-22 | Interdigital Technology Corporation | User equipment having improved power savings during full and partial DTX modes of operation |
EP1435745A1 (en) * | 2002-12-31 | 2004-07-07 | Motorola Inc. | Method and apparatus for communication channel allocation |
US7599655B2 (en) | 2003-01-02 | 2009-10-06 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for broadcast services in a communication system |
US8098818B2 (en) | 2003-07-07 | 2012-01-17 | Qualcomm Incorporated | Secure registration for a multicast-broadcast-multimedia system (MBMS) |
US8718279B2 (en) | 2003-07-08 | 2014-05-06 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method for a secure broadcast system |
US8724803B2 (en) | 2003-09-02 | 2014-05-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for providing authenticated challenges for broadcast-multicast communications in a communication system |
CN1728577B (en) * | 2004-07-30 | 2012-06-20 | 俞隽 | Switching method and system based on wired discontinuous mobile communication technique |
GB0424761D0 (en) * | 2004-11-10 | 2004-12-08 | Siemens Ag | Transmission method |
US9071344B2 (en) | 2005-08-22 | 2015-06-30 | Qualcomm Incorporated | Reverse link interference cancellation |
US8611305B2 (en) | 2005-08-22 | 2013-12-17 | Qualcomm Incorporated | Interference cancellation for wireless communications |
US20110312318A1 (en) * | 2006-03-13 | 2011-12-22 | Niose Free Wireless, Inc | System, device, database and method for increasing the capacity and call volume of a communications network |
UA93732C2 (en) * | 2006-08-22 | 2011-03-10 | Квелкомм Инкорпорейтед | Semi-persistent scheduling for traffic spurts in wireless communication |
US8848618B2 (en) | 2006-08-22 | 2014-09-30 | Qualcomm Incorporated | Semi-persistent scheduling for traffic spurts in wireless communication |
CN101360286B (en) * | 2007-07-31 | 2012-12-19 | 中兴通讯股份有限公司 | Voice frame transmission system and method |
CN101360266B (en) * | 2007-08-03 | 2013-01-30 | 中国移动通信集团公司 | Base transceiver station, mobile communication network and data service transmission method |
US20100046660A1 (en) | 2008-05-13 | 2010-02-25 | Qualcomm Incorporated | Interference cancellation under non-stationary conditions |
US9408165B2 (en) | 2008-06-09 | 2016-08-02 | Qualcomm Incorporated | Increasing capacity in wireless communications |
US9277487B2 (en) | 2008-08-01 | 2016-03-01 | Qualcomm Incorporated | Cell detection with interference cancellation |
US9237515B2 (en) * | 2008-08-01 | 2016-01-12 | Qualcomm Incorporated | Successive detection and cancellation for cell pilot detection |
US8509293B2 (en) | 2008-08-19 | 2013-08-13 | Qualcomm Incorporated | Semi-coherent timing propagation for GERAN multislot configurations |
US8503591B2 (en) | 2008-08-19 | 2013-08-06 | Qualcomm Incorporated | Enhanced geran receiver using channel input beamforming |
US9160577B2 (en) | 2009-04-30 | 2015-10-13 | Qualcomm Incorporated | Hybrid SAIC receiver |
US8787509B2 (en) | 2009-06-04 | 2014-07-22 | Qualcomm Incorporated | Iterative interference cancellation receiver |
CN101959317B (en) * | 2009-07-20 | 2012-10-31 | 中国移动通信集团北京有限公司 | A downlink discontinuous transmission state control method, device and wireless communication system |
US8831149B2 (en) | 2009-09-03 | 2014-09-09 | Qualcomm Incorporated | Symbol estimation methods and apparatuses |
US8619928B2 (en) | 2009-09-03 | 2013-12-31 | Qualcomm Incorporated | Multi-stage interference suppression |
JP6091895B2 (en) | 2009-11-27 | 2017-03-08 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | Increased capacity in wireless communications |
WO2011063569A1 (en) | 2009-11-27 | 2011-06-03 | Qualcomm Incorporated | Increasing capacity in wireless communications |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5533019A (en) * | 1994-01-31 | 1996-07-02 | Motorola, Inc. | Packet data in an analog cellular radiotelephone system |
FI103700B1 (en) * | 1994-09-20 | 1999-08-13 | Nokia Mobile Phones Ltd | Simultaneous transmission of voice and data in a mobile communication system |
GB2294614B (en) * | 1994-10-28 | 1999-07-14 | Int Maritime Satellite Organiz | Communication method and apparatus |
-
1997
- 1997-06-10 FI FI972461A patent/FI105306B/en active
- 1997-08-12 TW TW086111529A patent/TW348350B/en active
-
1998
- 1998-06-08 ZA ZA984927A patent/ZA984927B/en unknown
- 1998-06-09 AU AU77684/98A patent/AU7768498A/en not_active Abandoned
- 1998-06-09 EP EP98925661A patent/EP0983700A2/en not_active Withdrawn
- 1998-06-09 CN CN98806062A patent/CN1260103A/en active Pending
- 1998-06-09 WO PCT/FI1998/000497 patent/WO1998057509A2/en not_active Application Discontinuation
- 1998-06-09 JP JP50168399A patent/JP2002507342A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA984927B (en) | 1999-01-04 |
JP2002507342A (en) | 2002-03-05 |
WO1998057509A3 (en) | 1999-03-04 |
FI972461L (en) | 1998-12-11 |
AU7768498A (en) | 1998-12-30 |
FI972461A0 (en) | 1997-06-10 |
WO1998057509A2 (en) | 1998-12-17 |
TW348350B (en) | 1998-12-21 |
EP0983700A2 (en) | 2000-03-08 |
CN1260103A (en) | 2000-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI105306B (en) | Radio | |
EP1709771B1 (en) | Method and apparatus for transmission of control data in a packet data communication system | |
FI108203B (en) | Method and apparatus for transmitting information in a packet radio service | |
FI114768B (en) | Improved method and apparatus for transmitting information in a packet radio service | |
KR100420606B1 (en) | Bandwidth allocation | |
KR100703303B1 (en) | Uplink Resource Allocation Request Method of Extended Real-Time Polling Service in Wireless Communication System | |
USRE41434E1 (en) | Method for connection establishment in a radio system relaying packet-switched traffic | |
CN102149049B (en) | Trunked service implementation method in digital trunking communication system and trunked user terminal | |
US9713178B2 (en) | Method and system of wireless communications | |
JP2009510831A (en) | Semi-active state to reduce channel establishment delay | |
CN101606412B (en) | Method and apparatus for differentiating control messages from voice payloads | |
CN101415209A (en) | Sending permission assignment in telecommunications system | |
US6810026B1 (en) | Method of reducing radio channel access delay in GPRS system, and packet radio system | |
AU2004325748B2 (en) | Latency reduction when setting up an uplink wireless communications channel | |
CN101902728B (en) | Method, system and relevant device for realizing dynamic regulation of semi-static scheduling resources | |
US8135402B1 (en) | Network access based on control-channel status | |
CN101026407B (en) | Method for the support of high bit rate services in a mobile communication system | |
EP1435745A1 (en) | Method and apparatus for communication channel allocation |