BRPI0106750B1 - Alocação de recursos em uma comunicação em formato de pacote - Google Patents
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Description
“ALOCAÇÃO DE RECURSOS EM UMA COMUNICAÇÃO EM FORMATO DE PACOTE”.
Campo da Invenção A presente invenção descreve um método de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 1, um sistema de comunicação de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 10, e um elemento de rede de acordo com o preâmbulo da reivindicação apensa 24. O termo “sistema de comunicação sem fio” geralmente refere a qualquer sistema de comunicação que realiza uma possível conexão de transmissão de dados sem fio entre a estação móvel (EM) e as partes estacionárias do sistema, quando o usuário da estação móvel está movendo dentro de uma faixa de operação do sistema. Um sistema típico de comunicação sem fio é a rede móvel terrestre pública RMTP. A maior parte dos sistemas de comunicação sem fio no período de depósito desta aplicação pertence aos denominados sistemas de comunicação móvel de segunda geração, dos quais um exemplo a ser mencionado é o Sistema Global para as telecomunicações Móvel (GSM) amplamente conhecido. A presente invenção é particularmente bem adequada para os sistemas de comunicação móveis comutados por pacotes em desenvolvimento. Nesta descrição, o sistema de Serviço Geral de Rádio Pacote (GPRS) será usado como exemplo de tal sistema de comunicação móvel, cuja padronização está presentemente nesta forma. É óbvio que a invenção pode ser aplicada em outros sistemas de comunicação móvel aplicando a comunicação comutada por pacote. O serviço geral de rádio pacote (GPRS) é um novo serviço em desenvolvimento no sistema de comunicação móvel GSM. O modelo operacional do sistema GPRS compreende uma ou várias áreas de serviço de sub-rede, que são combinadas em uma rede backbone GPRS. A sub-rede compreende vários nós de suporte (NS), tal como os nós de suporte GPRS de serviço (NSGS). Além disso, a rede de pacotes compreende uma unidade de controle de pacote UCP que é conectada à rede de comunicação móvel (tipicamente através de uma unidade de conexão à estação base transceptora) de tal forma de que esta possa oferecer serviços de comutação de pacotes para as estações móveis através das estações base transceptoras (células). Nos sistemas práticos, a unidade de controle de pacote é preferivelmente localizada na estação base transceptora, em um controlador da estação base, ou em um nó de suporte de serviço. A rede de comunicação móvel oferece a transmissão das informações dos pacotes comutados entre o nó de serviço e a estação móvel. As diferentes sub-redes são, então, conectadas através dos nós de suporte de porta de comunicação GPRS (NSPCG) a uma rede de dados externa, tal como a rede de dados comutada pública (RDCP). Então, os serviços GPRS facilitam a transmissão da informação no formato de pacote entre a estação móvel e a rede de dados externa, onde certas partes da rede de comunicação móvel constituem uma rede de acesso.
Para usar os serviços GPRS, a estação móvel primeiro executa a identificação (logging) na rede (GPRS fixa), desse modo a estação móvel reporta que está pronta para a transmissão dos pacotes de dados. A identificação realiza um enlace lógico entre a estação móvel e o nó de suporte NSGS, facilitando a transmissão dos serviços de mensagem curta (SMC) através da rede GPRS, os serviços de chamada através do nó de suporte, e informando sobre os pacotes de dados entrantes para a estação móvel. Na conexão com a identificação da estação móvel, o nó de suporte também executa o gerenciamento de mobilidade (GM) e a identificação do usuário. Para transmitir e receber dados, o protocolo de pacote de dados (PPD) é ativado, desse modo a estação móvel é alocada a um endereço do pacote de dados a ser usado na conexão dos pacotes de dados, onde o endereço da estação móvel é conhecido do nó de suporte de porta de comunicação. Consequentemente, na identificação, a conexão de transmissão de dados é estabelecida para a estação móvel, para o nó de suporte e para o nó de suporte de porta de comunicação, a conexão sendo alocada a um protocolo (por exemplo ο X.25 ou o IP), ao endereço de conexão (por exemplo o endereço X.121), à qualidade de serviço, e ao identificador do ponto de acesso dos serviços de rede (IPASR). A estação móvel ativa a conexão dos pacotes de dados por uma solicitação do contexto PPD ativo, no qual a estação móvel determina a identificação do enlace lógico temporário (IELT), o tipo de conexão dos pacotes de dados, o endereço, a qualidade de serviço solicitada, o identificador do ponto de acesso dos serviços de rede, e possivelmente também o nome do ponto de acesso (NPA). A qualidade do serviço determina, por exemplo, a forma na qual os pacotes (as unidades de pacotes de dados, UPD) são processados durante a transmissão na rede GPRS. Por exemplo, a qualidade dos níveis de serviço determinada para os endereços de conexão é usada para controlar a ordem de transmissão, a armazenagem (cadeias de pacote), e a rejeição dos pacotes no nó de suporte e no nó de suporte de porta de comunicação, particularmente nas situações nas quais existem pacotes a serem transmitidos em duas ou mais conexões simultaneamente. Diferentes qualidades de classes de serviço determinam diferentes retardos para a transferência dos pacotes entre diferentes terminais de conexão, diferentes taxas de bits, e o número de pacotes a ser rejeitado, podem ser diferentes nas conexões com diferentes qualidades de serviço. No sistema GPRS, quatro qualidades de classes de serviços são formadas para definir a qualidade do serviço oferecido pela camada CEL para a conexão. A confiabilidade determina se o reconhecimento (ARQ) é ou não é (não ARQ) usado na comunicação da camada de controle de enlace lógico CEL e na camada de enlace de rádio CER. Em adição, a confiabilidade é usada para definir se o modo protegido é usado na transmissão de dados não confirmado e se a rede backbone GPRS aplica os protocolos TCP ou UDP na transmissão dos pacotes pertencendo à conexão. A Fig.l apensa apresenta a operação da camada do protocolo CEL 101 conhecido na estação móvel e no nó de suporte GPRS. O bloco 102 apresenta as operações da camada conhecida CER/CAM (controle de enlace de rádio/ controle de acesso ao meio) que são necessárias entre a camada CEL 101 e a estação móvel (não apresentada na Fig.l). Em uma maneira correspondente, o bloco 103 apresenta as funções da camada conhecida PGSEB (parte GPRS do subsistema da estação base) que são necessárias entre a camada CEL 101 e a unidade de controle de pacote UCP (não apresentado na Fig.l). A interface entre a camada CEL 101 e as camadas CER/CAM é denominada de interface RR, e a interface entre a camada CEL 101 e as camadas PGSEB é denominada de interface PGSEB.
Acima da camada CEL 101, existem as funções de gerenciamento de mobilidade GPRS 104 conhecidas, as funções PCDSR 105 e as funções dos serviços de mensagem curta 106 que pertencem à camada 3 nesta estrutura de camada apresentada. Cada um destes blocos possui uma ou várias conexões para a camada CEL 101 para acoplar as suas diferentes partes. O bloco 107 de gerenciamento de enlace lógico possui uma conexão de controle ELGMG (Enlace Lógico - Gerenciamento de Mobilidade GPRS) para o bloco 104. Ο gerenciamento de mobilidade dos dados é direcionado através da conexão ELGMG entre os blocos 104 e o primeiro bloco EEL (entidade de enlace lógico) da camada CEL. O segundo 109, o terceiro 110, o quarto 111 e o quinto 112 dos blocos EEL são acoplados ao bloco 105 através de respectivas conexões. Estes blocos são denominados de QoSl, QoS2, QoS3 e QoS4 de acordo com a qualidade de serviço dos pacotes processados por estes blocos. O sexto bloco EEL 113 da camada CEL é acoplado ao bloco 106 através da conexão ELSMC (Enlace Lógico - Serviço de Mensagem Curta). Os identificadores do ponto de acesso dos serviços do primeiro 108, do segundo 109, do terceiro 110, do quarto 111, do quinto 112 e do sexto blocos EEL são respectivamente 1, 3, 5, 9, 11 e 12. Cada um destes blocos EEL é conectado na camada CEL ao bloco de multiplexação 114, que processa as conexões através da interface RR para o bloco 102 e também para a estação móvel, como também as conexões através da conexão PGSEB e o bloco 103 PGSEB para o sistema de rádio. O bloco 103 PGSEB é necessário para a transmissão das mensagens entre o nó de suporte de serviço NSGS e o sistema de rádio. A conexão entre o bloco 114 de multiplexação e o bloco 102 da camada inferior na direção da estação móvel é denominada de canal de transmissão. Todos os pacotes seguem entre as partes superiores da camada CEL, e as camadas inferiores 102 passam através do mesmo bloco 114 de multiplexação e do canal de transmissão. Para a transmissão de pacotes de dados da camada CEL 101, é possível no sistema GPRS estabelecer um fluxo de bloco temporário (FBT) entre a estação móvel e a rede de comunicação móvel. O estabelecimento de tal fluxo de bloco temporário pode ser iniciado pela estação móvel ou pela rede de comunicação móvel. Estes fluxos de bloco temporário são fluxos de bloco temporário da camada CER/CAM, na qual a informação da camada CEL é transmitida. O fluxo do bloco temporário pode ser destinado à transmissão de dados ou da rede de comunicação móvel para a estação móvel, da qual a abreviação FBT ED (FBT enlace descendente) é usado nos quadros de sinalização das Figs. 2, 3a e 3b e o qual é também denominado de descendente nesta descrição, ou da estação móvel para a rede de comunicação móvel, onde a abreviação FBT EA (FBT enlace ascendente) é usado respectivamente e a qual é também denominada de ascendente nesta descrição. A Fig.2 apresenta, no quadro de sinalização, os fluxos de bloco temporário aplicando a transmissão dos pacotes de dados de acordo com a técnica anterior. Se a estação móvel possui, no modo inativo, pacotes a serem transmitidos, a estação móvel não pode iniciar diretamente a transmissão destes pacotes, mas a estação móvel deve primeiro ser comutada do modo inativo para o modo ativo (modo de transmissão de pacote). Após isto, a estação móvel inicia as medidas para estabelecer a conexão de pacote temporário no canal de controle, tal como canal de controle CCP ou CC (bloco 201). A transferência 205 dos pacotes da estação móvel para a rede de comunicação móvel pode ser iniciada após o fluxo do bloco temporário ter sido estabelecido. A sinalização pode ser formada no estabelecimento que é representado pelas setas 202 e 203, e a configuração do canal de pacote pelo bloco 204. Na conexão com os pacotes ascendentes, o sistema GPRS aplica o valor de retrocontagem VR, desse modo a estação móvel EM pode informar à rede de comunicação móvel quando a transmissão ascendente está terminando. Então, a estação móvel EM estabelece, no último pacote a ser transmitido (seta 206), a informação sobre o término dos pacotes ascendentes, por exemplo, o bit final no valor de retrocontagem do pacote no cabeçalho do pacote para o valor zero. Então, a rede de comunicação móvel RM sabe que este foi o último pacote a ser recebido neste fluxo de pacote. Após, a transmissão dos pacotes, e se o modo reconhecido da CER foi usado no fluxo de pacote, a rede de comunicação móvel transmite uma mensagem de reconhecimento PACOTE ASCENDENTE CONF/NCONF (seta 207), na qual o bit final (Indicador de Reconhecimento Final, IRF) é estabelecido para o valor verdadeiro, preferivelmente o estado lógico 1. Este valor de bit final indica para a estação móvel que nenhuma (mais) das retransmissões de pacote são necessárias, mas todos os pacotes foram recebidos. Após isto, o fluxo de pacote é desempacotado.
Quando a rede de comunicação móvel recebe um pacote da camada CEL endereçado à estação móvel, a rede de comunicação móvel deve formar um fluxo do bloco temporário da estação base para a estação móvel para a transmissão do pacote, se já não existir um fluxo de bloco temporário. O fluxo do bloco é preferivelmente estabelecido por meio de um canal de controle, tal como o CCP ou CC, pela configuração do canal de tráfego de pacote de dados CTPD. Isto é ilustrado pelo bloco 208 na Fig.2. Após o pacote da camada CEL ter sido recebido na unidade de controle de pacote, a identidade do assinante móvel internacional (IAMI) e os parâmetros possíveis relacionados à recepção descontínua (RD), são usados para encontrar em qual fenda de tempo do canal de controle é possível executar a configuração, preferivelmente a transmissão de uma mensagem de alocação de canal (Designação Descendente de Pacote). O cálculo deste momento do tempo pode ser implementado na unidade de controle de pacote (UCP), na estação base EBT ou em outra parte da rede de comunicação móvel. Após o fluxo de bloco temporário ter sido estabelecido, a transmissão dos pacotes é iniciada (seta 209). Para a recepção dos pacotes, a estação móvel comuta sobre o modo de transferência de pacote e inicia a ouvir o canal de pacote de dados e a receber os pacotes. Cada pacote CER transmitido pela rede de comunicação móvel para a estação móvel contém um indicador de bloco final (IBF). O propósito deste indicador de bloco final é informar a estação móvel quando a rede de comunicação móvel não possui mais informação a ser transmitida no fluxo do bloco para a estação móvel, onde este fluxo do bloco temporário pode ser terminado. A rede de comunicação móvel estabelece a informação neste último pacote a ser transmitido (seta 210), por exemplo o bit final dos pacotes para o valor verdadeiro (por exemplo estado lógico 1). Desta forma, a estação móvel saberá que este foi o último pacote a ser recebido neste fluxo do bloco. Este pacote também contém um período relativo do bloco reservado (PRBR), no qual a rede de comunicação móvel pode informar a estação móvel, no qual a fenda de tempo da estação móvel pode transmitir uma mensagem de reconhecimento. Após a recepção deste último pacote, a estação móvel transmite uma mensagem de reconhecimento (211) para a rede de comunicação móvel na fenda de tempo alocada e inicia o temporizador (bloco 212), tal como ο T3192 no sistema GPRS, para o controle do tempo. Se o modo CER reconhecido foi usado no fluxo do bloco, a estação móvel transmite uma mensagem PACOTE DESCENDENTE CONF/NCONF, na qual o Indicador de Reconhecimento Final (IRF) é estabelecido para o valor verdadeiro, preferivelmente o estado lógico 1. Este indicador de reconhecimento final informa para a rede de comunicação móvel que nenhuma (mais) das retransmissões de pacotes são necessárias, mas todos os pacotes foram recebidos. Se o Modo Não Confirmado (NCONF) da CER foi usado no fluxo do bloco, a estação móvel transmite uma mensagem de Reconhecimento de Controle de Pacote. A estação móvel continua a ouvir o canal de tráfego de pacote de dados CTPD, neste caso a estação móvel deveria retransmitir a mensagem de reconhecimento, até o tempo estabelecido no temporizador T3192 ter expirado. Após isto, a estação móvel preferivelmente comuta sobre o modo inativo. O temporizador é também iniciado na rede de comunicação móvel, por exemplo ο T3193 no sistema GPRS, após a rede de comunicação móvel ter recebido a mensagem de reconhecimento da estação móvel. Após o tempo estabelecido no temporizador ter expirado, a rede de comunicação móvel desaloca o fluxo do bloco temporário. O problema nesta incorporação é, por exemplo, que a rede de comunicação móvel pode ter que esperar para a transmissão da mensagem de alocação de canal. Isto pode ser, por exemplo, devido ao fato de que a rede de comunicação móvel tem estabelecido a estação móvel no modo de recepção descontínua, onde a estação móvel apenas ouve o canal de controle em tempos certos. O propósito desta invenção é reduzir o consumo de energia da estação móvel. Na estação base, pode também ter várias mensagens em uma cadeia a ser transmitida na mesma fenda de tempo do canal de controle. Então, dependendo dos parâmetros relacionados à recepção descontínua como também ao carregamento da estação base no momento, pode ter um retardo de vários segundos, aproximadamente de 15 segundos, na transmissão da mensagem de alocação do canal na rede de comunicação móvel de acordo com por exemplo, o sistema GPRS. Isto faz com que ocorra um retardo consideravelmente longo na transmissão de dados. Em adição, este retardo pode causar problemas na transmissão de dados. Por exemplo, uma aplicação a qual os pacotes são transmitidos ou na qual os pacotes são recebidos, pode concluir do retardo longo que a conexão para as outras partes não é mais longa na ordem. Então, a aplicação pode terminar a transmissão de dados. Tal situação pode ocorrer por exemplo, quando uma aplicação que está rodando na estação móvel tiver transmitido, através da rede de comunicação móvel para outra parte, por exemplo um servidor conectado na rede de dados internet, a informação, uma pesquisa e tec., para a qual a aplicação espera receber uma resposta. Se não existem fluxos de bloco temporário entre a estação móvel e a rede de comunicação móvel, o fluxo de transmissão de dados temporário é primeiro estabelecido da estação móvel para a rede de comunicação. Após a transmissão da mensagem, o fluxo de transmissão de dados é desblocado. No estágio quando a resposta chega para a rede de comunicação móvel e também para a unidade de controle de pacote, o fluxo de transmissão de dados temporário deve ser estabelecido na maneira descrita acima, a qual pode então causar tal retardo longo na recepção da mensagem de resposta para a aplicação, onde a aplicação já tem concluído que a conexão foi desconectada. E um objetivo da presente invenção reduzir os problemas acima mencionados e fornecer um método mais efetivo e um sistema de transmissão de dados no formato de pacote entre a estação móvel e a rede de comunicação móvel. A invenção é baseada na idéia de que após o último pacote na transmissão respectiva dos pacotes terem sido transmitidos da estação móvel para a rede de comunicação móvel, a rede de comunicação móvel espera até que esta transmita uma mensagem de reconhecimento para a estação móvel. Se, durante este tempo de espera, a rede de comunicação móvel recebe um pacote o qual é direcionado a estação móvel, a rede de comunicação móvel pode estabelecer o fluxo do bloco temporário descendente pelo uso dos recursos de rádio do fluxo do bloco temporário ascendente. É então possível iniciar o estabelecimento do fluxo do bloco temporário sem primeiro comutar a estação móvel para o modo inativo. O método de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que será apresentado na parte caracterizante da reivindicação 1 apensa. O sistema de comunicação de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que será apresentado na parte caracterizante da reivindicação apensa 10. Em adição, o elemento de rede de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que será apresentado na parte caracterizante da reivindicação apensa 24.
Vantagens consideráveis são alcançadas com a presente invenção quando comparado com os métodos e sistemas da técnica anterior. Pelo método da invenção, a transmissão dos pacotes para a estação móvel pode ser iniciada mais rápido do que nas soluções da técnica anterior, onde o usuário da estação móvel não necessita esperar para iniciar a transmissão tão longa quanto nas soluções da técnica anterior. Então, o risco da desconexão da transmissão de dados devido ao retardo longo é menor do que nos sistemas da técnica anterior. Além disso, pela invenção, o tráfego no canal de controle pode ser reduzido ao estabelecer o fluxo do bloco temporário, onde os recursos da rede de comunicação móvel podem ser utilizados mais eficientemente.
Breve Descrição das Figuras A seguir a invenção será descrita em maiores detalhes com referência aos desenhos apensos, nos quais: Figura 1 - apresenta uma pilha de protocolos de acordo com a técnica anterior;
Figura 2 - apresenta o estabelecimento de uma conexão de pacote de acordo com a técnica anterior em um quadro de sinalização reduzido;
Figura 3 - apresenta o estabelecimento de uma conexão de pacote entre a estação móvel e a rede de comunicação móvel de acordo com uma incorporação vantajosa da invenção em um quadro de sinalização reduzido, e;
Figura 4 - apresenta um sistema vantajoso no qual a invenção pode ser aplicada.
Descrição Detalhada da Invenção Na descrição a seguir de uma incorporação vantajosa da invenção, o sistema de comunicação sem fio do tipo-GPRS apresentado em um quadro reduzido na Fig.4 será usado como um exemplo, contudo, é óbvio que a invenção não está limitada apenas a este sistema mas pode também ser aplicado em outros sistemas de comunicação aplicando a transmissão de dados no formato de pacote. Na rede de comunicação móvel RM aplicando o sistema GPRS, a transmissão de dados entre a estação móvel EM e a unidade de controle de pacote UCP na rede de comunicação móvel RM ocorre preferivelmente por meio do subsistema da estação base SEB. A seguir, nós descreveremos primeiro a transmissão dos pacotes da estação móvel EM para a rede de comunicação móvel RM com referência à Fig.3 apensa, que apresenta um quadro de sinalização reduzido, o estabelecimento de uma conexão e a transmissão dos pacotes entre a estação móvel EM e a rede de comunicação móvel RM. É assumido que a estação móvel EM está no modo inativo e que a estação móvel EM ouve o tráfego no canal de controle para detectar possivelmente as mensagens transmitidas para a estação móvel.
Para a transmissão de dados, o canal de controle CCP é configurado (bloco 301) para alocar os recursos para uma conexão de pacote. A estação móvel transmite uma solicitação 302 de alocação de recurso de pacote (SOLICITAÇÃO_CANAL_PACOTE) para a rede de comunicação móvel RM para estabelecer o fluxo do bloco temporário para a transmissão dos pacotes, se a estação móvel EM tiver pacotes esperando para transmissão. Além disso, a estação móvel EM preferivelmente inicia o temporizador TemporizadorY para controlar o estabelecimento da conexão (bloco 303). Após a recepção da solicitação 302 de alocação de recurso, a rede de comunicação móvel RM examina se esta possui recursos suficientes disponíveis no momento para formar um fluxo do bloco. Se existem recursos suficientes, a rede de comunicação móvel RM, preferivelmente a unidade de controle de pacote UCP, inicia a operação para estabelecer o fluxo de bloco temporário.O fluxo do pacote é alocado por exemplo os recursos de rádio reservados para este, quer dizer, que a fenda ou fendas de tempo são alocadas para uso do fluxo do bloco, e o identificador de fluxo temporário (IFT). A unidade de controle de pacote UCP transmite uma mensagem 304 de designação do fluxo de pacote DESIGNAÇÃO_ASCENDENTE_PACOTE através da estação base transceptora EBT para a estação móvel EM. Esta mensagem de designação contém, por exemplo, a informação relacionada acima mencionada para o fluxo do bloco temporário. Neste contexto, a estação móvel EM preferivelmente pára o temporizador de controle do estabelecimento da conexão e configura o canal de tráfego de pacote de dados CTPD (bloco 305). Após executar as operações de configuração solicitadas para estabelecimento do fluxo de bloco temporário, a estação móvel EM pode iniciar a transmissão do pacote substancialmente e imediatamente (bloco 306). A estação móvel EM executa a transmissão de pacotes pelo uso do recurso de rádio alocado para o fluxo de bloco temporário, isto é em uma ou mais fendas de tempo alocadas para o fluxo do bloco. No estágio quando a estação móvel EM transmite o último pacote 307 a ser transmitido no fluxo do bloco, a estação móvel EM preferivelmente estabelece a informação neste campo de endereço de pacote, tal como o valor de retrocontagem VR para o valor zero.
Quando a rede de comunicação móvel RM tiver recebido o último pacote 307 do fluxo do bloco da estação móvel EM na situação na qual não existe o fluxo do bloco descendente entre a estação móvel EM e a rede de comunicação móvel RM, a rede de comunicação móvel não outrora transmite a mensagem de reconhecimento na qual o bit final (FAI) é estabelecido para o valor verdadeiro, mas espera por algum tempo. Para medir este tempo de espera, a rede de comunicação móvel RM preferivelmente inicia o temporizador TemporizadorX (bloco 308). O tempo em que o tempo é estabelecido como o tempo de espera será dependente do sistema de comunicação móvel usado no tempo. Por exemplo, no sistema GPRS, este tempo é preferivelmente estabelecido para um valor o qual é menor do que 5s, por exemplo um valor de 0.5 para ls. O limite superior de 5s é determinado pelo fato de que a estação móvel EM do sistema GPRS iniciará o temporizador T3182 (bloco 309) no estágio quando a estação móvel EM tiver transmitido o último pacote. Por outro lado, através do estabelecimento do tempo de espera tão longo quanto possível, próximo ao limite superior, a rede de comunicação móvel terá mais tempo para receber um possível pacote endereçado para a estação móvel, onde a maior probabilidade é alcançada de forma que o ascendente não é desconectado até a chegada de tal pacote. Então, nesta incorporação preferida da invenção, a mensagem de reconhecimento do fluxo de bloco temporário respectivo, pelo qual todos os pacotes de dados são reconhecidos como recebidos, é preferivelmente retardado. Contudo é óbvio que a invenção não está limitada somente aos valores de tempo determinados acima. O temporizador T3182 é usado para controlar a recepção de um reconhecimento no tempo, isto é, dentro de aproximadamente 5s da transmissão do pacote. Se a rede de comunicação móvel RM não transmitir um reconhecimento antes de expirar o tempo medido pelo temporizador T3182, a estação móvel EM terminará o fluxo do bloco e assumirá que uma situação de erro tem ocorrido na conexão usada no fluxo de pacote. É naturalmente óbvio que os valores numéricos usados neste exemplo são usados para clarificar mas não restringir a invenção.
Se a rede de comunicação móvel RM, dentro do tempo de espera, recebe um pacote a ser transmitido para a estação móvel EM, os passos a seguir são descritos nesta incorporação preferida da invenção. Para iniciar a transmissão dos pacotes da rede de comunicação móvel RM para a estação móvel EM, as medidas para estabelecer o fluxo de bloco temporário são iniciadas. A rede de comunicação móvel RM aloca um ou mais canais de tráfego de pacote de dados (CTPD) para a conexão. O número de canais (por exemplo, as fendas de tempo) a serem alocados é afetado por exemplo pelos estabelecimentos pelo operador da rede de comunicação móvel RM, a qualidade de serviço a ser alocado para a conexão, as propriedades de conexão dos pacotes da estação móvel de recepção, e etc. A rede de comunicação móvel RM transmite uma designação 310 descendente de pacote para a estação móvel EM que configura o fluxo do bloco temporário (bloco 311) com base nos dados transmitidos na designação descendente do pacote. Na designação descendente do pacote, é possível transmitir por exemplo, a identidade do fluxo temporário (IFT), os dados de tempo, com base de que a estação móvel pode estimar o momento inicial da transmissão dos pacotes de dados, como também a informação na fenda de tempo ou fendas de tempo nas quais os pacotes da conexão de pacote são transmitidos. Para transmissão da designação descendente de pacote, os recursos de rádio do fluxo do bloco ascendente existente são preferivelmente usados. Na prática, isto pode ser implementado de tal forma que a designação 310 descendente de pacote é transmitida no canal de controle (CAAP) correspondendo ao canal de pacote, o qual a rede de comunicação móvel RM pode usar por exemplo para transmitir os reconhecimentos para a estação móvel EM. A estação móvel ouve o tráfego neste canal de controle. Para recepção dos pacotes, a estação móvel é comutada para o modo de transferência de pacote e preferivelmente inicia o temporizador. Para este temporizador, a identificação T3190 é usada no sistema GPRS.
Neste estágio, ou após o temporizador Temporizador X ter contado o grupo de tempo, a rede de comunicação móvel RM reconhecerá os pacotes ascendentes pela transmissão de uma mensagem de recepção PACOTE ASCENDENTE CONF/NCONF, desse modo a rede de comunicação móvel informa à estação móvel quais pacotes foram recebidos pela rede de comunicação móvel. Para esta mensagem de reconhecimento, a estação móvel EM pode transmitir uma mensagem de resposta CONTROLE PACOTE CONF 313, desse modo a estação móvel EM informa à rede de comunicação móvel RM que esta tem recebido a mensagem de reconhecimento. Se a transmissão de erros ocorrer na transmissão dos pacotes, a estação móvel pode usar a mensagem de reconhecimento recebida para encontrar quais dos pacotes deveríam ser retransmitidos, que é conhecido como tal.
No estágio quando a estação móvel tem transmitido a mensagem de resposta CONTROLE PACOTE CONF 313 para a mensagem de reconhecimento, a estação móvel EM desempacota o fluxo de bloco temporário ascendente. Após a recepção da designação descendente de pacote, a estação móvel EM irá a qualquer momento ou, no caso do tempo inicial que foi determinado na mensagem de designação no último após a expiração deste tempo de espera, receber os pacotes a serem transmitidos no fluxo de pacote descendente da rede de comunicação móvel RM. É então possível transmitir ambas as mensagens de reconhecimento e os pacotes de dados descendentes simultaneamente para a estação móvel EM. A função do temporizador T3190 é prevenir que a estação móvel deixe o modo de recepção de pacote nas situações de erro e após o fim da transmissão dos pacotes. As situações de erro podem ocorrer por exemplo quando a estação móvel não pode, por alguma razão, receber os pacotes ou a rede de comunicação móvel não transmite os pacotes. Nesta descrição, as situações de erro não serão discutidas em maiores detalhes, mas é uma técnica anterior conhecida como tal. A rede de comunicação móvel transmite os pacotes no canal de tráfego de pacote de dados CTPD (seta 314). A estação móvel EM recebe cada pacote e transmite um reconhecimento, se este foi solicitado pela rede de comunicação móvel RM. Por meio do reconhecimento, a estação móvel EM pode informar a rede de comunicação móvel RM ou que o pacote foi recebido corretamente (CONF) ou que erros ocorreram na recepção (NCONF). Se a rede de comunicação móvel RM tem solicitado para transmissão dos reconhecimentos, a estação móvel EM pode, na conexão com o reconhecimento, também informar a rede de comunicação móvel RM da necessidade para transmitir os pacotes tão longo quanto tal fluxo de bloco temporário FBT ED for ativado.
No último pacote a ser transmitido (seta 315), a rede de comunicação móvel RM configura os dados sobre o final dos pacotes, por exemplo o indicador de bloco final (IBF) no cabeçalho do pacote para o valor verdadeiro (por exemplo o estado lógico 1). Então, a estação móvel EM sabe que este foi o último pacote a ser recebido no fluxo do bloco. A estação móvel transmite um reconhecimento na rede de comunicação móvel (seta 316) e inicia o segundo temporizador, tal como ο T3192 no sistema GPRS (bloco 317). O propósito de iniciar o temporizador T3192 é por exemplo para prevenir que a estação móvel EM permaneça esperando pelas mensagens transmitidas pela rede de comunicação móvel RM por um longo tempo desnecessariamente, por exemplo nas situações de erro. Então, se a estação móvel EM não recebe por exemplo, a designação descendente de pacote 310 da rede de comunicação móvel RM até que o tempo estabelecido no temporizador T3192 tenha expirado, a estação móvel EM é preferivelmente comutada no modo inativo de forma conhecida para tal.
Na comunicação entre as duas partes, é comum que quando a transmissão de dados termina em uma direção, exista a necessidade para transmitir a informação também em outra direção. Então, na solução de acordo com a invenção, pela espera antes da transmissão de um reconhecimento, a probabilidade é aumentada de forma que a necessidade para um fluxo de bloco descendente será detectada na rede de comunicação móvel RM antes do fluxo do bloco ascendente ter sido desbloqueado. Pela incorporação da invenção, é também possível reduzir a carga dos canais de controle comum, porque a solicitação de alocação de recurso pode, em situações similares que a descrita acima, ser implementada pelo uso de tal canal de dados que é alocado ao menos para a estação móvel em questão. Os recursos do canal de controle são então liberados para a outra transmissão da mensagem.
Os pacotes a serem transmitidos nos fluxos de bloco temporário podem ser por exemplo os pacotes usados para transmitir a informação de uma aplicação, onde a informação dos pacotes é transferida de forma conhecida para tal do nível de aplicação para as camadas inferiores na pilha de protocolos a serem transmitidos como pacotes da camada CER/CAM. No bloco do protocolo convergente dependente da sub-rede (PCDSR), os pacotes são divididos, se necessário, em diferentes cadeias de acordo com as demandas para a qualidade de serviço definida em cada pacote. A Figura 1 ilustra como um exemplo quatro qualidades de classes de serviço (QoS): primeira classe, segunda classe, terceira classe e quarta classe. Em vista da aplicação da presente invenção, contudo, a qualidade de demandas de serviço estabelece para os diferentes pacotes que não são significante como tal. O bloco PCDSR transfere os pacotes através do bloco do ponto de acesso de serviço (PAS) correspondendo à qualidade de serviço para a camada CEL. Esta camada de controle de enlace lógico é preferivelmente fornecida com um bloco de entidade de enlace lógico (EEL) para cada cadeia de pacote correspondendo à qualidade da classe de serviço. 0 bloco EEL implementa as funções da camada do protocolo CEL, tal como as possíveis retransmissões dos pacotes. Abaixo da camada CEL, na interface entre a estação móvel e a rede de comunicação móvel, a pilha de protocolos da Figura 1 compreende a camada de controle de enlace de rádio/controle de acesso ao meio (CER/CAM). Neste protocolo de acordo com o exemplo usado, é implementado com um bloco CER que é responsável por exemplo pela solicitação para alocação dos recursos da rede de comunicação móvel para todos os pacotes a serem transmitidos no canal de rádio. A Figura 1 apresenta uma conexão de transmissão de dados formada entre o bloco EEL e o bloco CER através da interface RR, mas é óbvio que também uma disposição consistindo de vários blocos CER podem ser usados na conexão com a invenção. A Figura 4 apresenta as conexões de uma rede de telecomunicação no serviço GPRS comutado por pacote. O elemento principal para os serviços GPRS na infraestrutura de rede é um nó de suporte GPRS, denominado de NSG. É um direcionador de mobilidade implementando a conexão e a cooperação entre diferentes redes de dados, por exemplo através de uma conexão Gi para a rede de pacote de dados comutada pública RPDCP ou através da conexão Gp para a rede GPRS de outro operador, o gerenciamento de mobilidade com os registros GPRS através de uma conexão Gr, e a transmissão dos pacotes de dados para a estação móvel EM independentemente da localização deles. Fisicamente, o nó NSG de suporte GPRS pode ser integrado em um centro de comutação móvel CCM, ou este pode ser um elemento de rede em separado baseado na arquitetura dos roteadores da rede de dados. Os dados do usuário passados diretamente entre o nó NSG de suporte e o subsistema da estação base consistem de estações base transceptoras EBT e controladores da estação base CEB, através de uma conexão Gb, mas existe uma conexão de sinalização Gs entre o nó NSG de suporte e o centro de comutação móvel CCM. Na Fig.4, as linhas sólidas entre os blocos indicam o tráfego de dados (isto é a transmissão de voz ou dados no formato digital), e as linhas tracejadas indicam a sinalização. Fisicamente, os dados podem ser passados transparentemente através do centro de comutação móvel CCM. A interface de rádio entre a estação móvel EM e a rede fixa que estende através da estação base transceptora EBT é indicado com a referência Um. As referências Abis e A indicam respectivamente as interfaces entre a estação base transceptora EBT e o controlador da estação base CEB e entre o controlador da estação base CEB e o centro de comutação móvel CCM, que é uma conexão de sinalização. A referência Gn indica uma conexão entre os diferentes nós de suporte do mesmo operador. Os nós de suporte são normalmente divididos nos nós NSPCG de suporte de porta de comunicação e nos nós NSGS de suporte de serviço ou residentes, como apresentado na Fig.4. O sistema GSM é um sistema de acesso múltiplo por divisão de tempo TDMA, no qual o tráfego na forma de rádio é dividido pelo tempo, ocorrendo em quadros sucessivos TDMA, cada um deles consistindo de várias fendas de tempo (oito). Em cada fenda de tempo, uma informação de pacote é transmitida como uma rajada de freqüência de rádio possuindo uma duração definida e consistindo de uma seqüência de bits modulados. As fendas de tempo são primariamente usadas como os canais de controle e os canais de tráfego. Os canais de tráfego são usados para transmissão de voz e dados, e os canais de controle são usados para sinalização entre a estação base transceptora EBT e a estação móvel EM. O bloco CER/CAM de acordo com a invenção, como também a sua funcionalidade, pode ser implementado nos dispositivos usados nos sistemas de comunicação móvel atuais pelas modificações no programa, primeiramente nas partes de implementação das pilhas de protocolos na rede de comunicação móvel, por exemplo na unidade de controle de pacote UCP. A presente invenção não está limitada apenas às incorporações apresentadas acima, mas pode ser modificada dentro do escopo das reivindicações apensas. A invenção pode também ser aplicada por exemplo no Sistema Universal de Telecomunicações Móvel (UMTS).
Claims (24)
1. Método para organizar a transmissão dos pacotes entre o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM), no qual, o método para transmitir os pacotes entre o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM), onde ao menos um bloco de fluxo temporário (FBT EA, FBT ED) é configurado, no qual os dados transmitidos nos pacotes em um ou mais canais de tráfego de pacotes de dados (CTPDs) na primeira direção do dispositivo de comunicação móvel (EM) para a rede de comunicação móvel (RM), e em cujo método, ao final da transmissão no fluxo do bloco, a informação é estabelecida no último pacote (307) a ser transmitido sobre o final do fluxo de pacote, onde o receptor dos pacotes reconhece (312) a recepção dos pacotes, é CARACTERIZADO pelo fato de que após o final da transmissão dos pacotes na primeira direção, um tempo determinado é esperado até a transmissão do reconhecimento (312), e se, durante a espera do tempo, a rede de comunicação móvel (RM) detectar a necessidade para transmissão dos pacotes na segunda direção da rede de comunicação móvel (RM) para o dispositivo de comunicação móvel (EM), ao menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPD) é configurado (311) para a transmissão de dados na segunda direção.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que o estabelecimento dos fluxos do bloco temporário é executado em um ou vários canais de controle (CCP, CC, CCAP) por meio da sinalização dos dados a serem transmitidos.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, é CARACTERIZADO pelo fato de que o estabelecimento (311) de pelo menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPDs) na segunda direção é executado no canal de controle (CCAP) correspondendo ao fluxo do bloco temporário (FBT EA, FBT ED) estabelecido na primeira direção.
4. Método de acordo com as reivindicações 1, 2 ou 3, é CARACTERIZADO pelo fato de que o processamento da informação a ser transmitida ocorre de acordo com a pilha de protocolos compreendendo ao menos uma camada CER/CAM.
5. Método de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4, é CARACTERIZADO pelo fato de que o reconhecimento (312) é transmitido substancialmente e imediatamente após o estabelecimento de ao menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPD).
6. Método de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 ou 4, é CARACTERIZADO pelo fato de que o reconhecimento (312) é transmitido substancialmente e imediatamente após o tempo de espera ter expirado.
7. Método de acordo com as reivindicações 1 a 6, é CARACTERIZADO pelo fato de que na primeira direção de transmissão de dados, a informação usada para finalização do fluxo de pacote é um valor de retrocontagem (VR).
8. Método de acordo com as reivindicações 1 a 7, é CARACTERIZADO pelo fato de que no método, o tempo gasto no estabelecimento da conexão do pacote temporário é controlado e determinado por um tempo máximo, onde o tempo de espera é estabelecido menor do que o tempo máximo.
9. Método de acordo com as reivindicações 1 a 8, é CARACTERIZADO pelo fato de que no método, a mensagem de reconhecimento com a qual todos os pacotes de dados são reconhecidos como recebido, é retardada.
10. Sistema de comunicação no qual a informação é disposta para ser transmitida no formato de pacote entre o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM) e cujo sistema de comunicação compreende os dispositivos (RF, EBT) para transmitir o pacote entre o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM) em ao menos um fluxo de bloco temporário (FBT EA, FBT ED), no qual a informação é disposta para ser transmitida em um ou vários canais de tráfego de pacote de dados (CTPDs) na primeira direção do dispositivo de comunicação móvel (EM) para a rede de comunicação móvel (RM), os dispositivos para configurar a informação no final do fluxo do bloco do pacote (307) a ser transmitido quando a transmissão de dados está no fim no fluxo do bloco, e o dispositivo (UCP) para reconhecimento do recebimento dos pacotes, é CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de comunicação também compreende ao menos o dispositivo (TemporizadorX) para esperar um certo tempo após o final da transmissão dos pacotes na primeira direção antes de transmitir o reconhecimento (312), o dispositivo (UCP) para receber os pacotes endereçados ao dispositivo de comunicação móvel (EM), e o dispositivo (EBT) para estabelecer ao menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPD) para transmissão de dados na segunda direção da rede de comunicação móvel (RM) para o dispositivo de comunicação móvel (EM), onde se a rede de comunicação móvel (RM) tem, durante o tempo de espera, detectado a necessidade para transmissão do pacote, ao menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPDs) é disposto para ser configurado na segunda direção antes da transmissão do reconhecimento (312).
11. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 10, é CARACTERIZADO pelo fato de que o estabelecimento dos fluxos do bloco temporário é disposto para ser executado por meio da sinalização de dados a ser transmitida em um ou vários canais de controle (CCP, CC, CCAP).
12. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 10 ou 11, é CARACTERIZADO pelo fato de que o estabelecimento dos fluxos de bloco temporário na segunda direção é disposto para ser executado no canal de controle (CCAP) correspondendo ao fluxo de bloco temporário (FBT EA, FBT ED) na primeira direção.
13. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10, 11 ou 12, é CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM) são fornecidos com a pilha de protocolos para processar a informação a ser transmitida, a pilha de protocolos compreendendo ao menos uma camada CER/CAM.
14. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10, 11, 12 ou 13, é CARACTERIZADO pelo fato de que o reconhecimento (312) é disposto para ser transmitido substancialmente e imediatamente após a formação (311) de pelo menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPDs).
15. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10, 11, 12 ou 13, é CARACTERIZADO pelo fato de que o reconhecimento (312) é disposto para ser transmitido substancialmente e imediatamente após a expiração do tempo de espera.
16. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10 a 15, é CARACTERIZADO pelo fato de que a rede de comunicação móvel é uma rede de pacotes GPRS.
17. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10 a 16, é CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo para receber os pacotes endereçados ao dispositivo de comunicação móvel (EM) compreende uma unidade de controle de pacote (UCP).
18. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 17, compreendendo o controlador da estação base (CEB), é CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle de pacote (UCP) é colocada no controlador da estação base (CEB).
19. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 17, compreendendo uma estação base transceptora (EBT), é CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle de pacote (UCP) é colocada na estação base transceptora (EBT).
20. Sistema de comunicação de acordo com a reivindicação 17, compreendendo um nó de suporte de serviço (NSGS), é CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle de pacote (UCP) é colocada no nó de suporte de serviço.
21. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10 a 20, é CARACTERIZADO pelo fato de que na primeira direção de transmissão de dados, a informação usada no final do fluxo do bloco é disposta para ter um valor de retrocontagem (YR).
22. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10 a 21, é CARACTERIZADO pelo fato de que no sistema de comunicação, o tempo gasto na formação de uma conexão temporária de pacote é disposto para ser controlado e é alocado um tempo máximo, onde o tempo de espera é disposto para ser menor do que o tempo máximo.
23. Sistema de comunicação de acordo com as reivindicações 10 a 22, é CARACTERIZADO pelo fato de que no sistema de comunicação, o reconhecimento com o qual todos os pacotes de dados são reconhecidos como recebidos, é disposto para ser retardado.
24. Elemento de rede (UCP) a ser usado no sistema de comunicação no qual a informação é disposta para ser transmitida na forma de pacote entre o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM), o sistema de comunicação móvel compreendendo os dispositivos (RF, EBT) para transmissão de pacotes entre o dispositivo de comunicação móvel (EM) e a rede de comunicação móvel (RM) em ao menos um fluxo de bloco temporário (FBT EA, FBT ED), no qual a informação é disposta para ser transmitida em um ou vários canais de tráfego de pacote de dados (CTPDs) na primeira direção do dispositivo de comunicação móvel (EM) para a rede de comunicação móvel (RM), o dispositivo para configurar a informação no final do fluxo do bloco do pacote (307) a ser transmitido quando a transmissão de dados está no final do fluxo do bloco, e o dispositivo (UCP) para reconhecimento de recepção dos pacotes, é CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de rede (UCP) também compreende ao menos o dispositivo (TemporizadorX) para esperar um certo tempo após o final da transmissão dos pacotes na primeira direção antes de transmitir o reconhecimento (312), o dispositivo (UCP) para receber os pacotes endereçados para o dispositivo de comunicação móvel (EM), e os dispositivos (EBT) para estabelecer ao menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPD) para transmissão de dados na segunda direção da rede de comunicação móvel (RM) para o dispositivo de comunicação móvel (EM), onde se o elemento de rede (UCP) tiver, durante o tempo de espera, detectado a necessidade para transmissão do pacote, ao menos um canal de tráfego de pacote de dados (CTPDs) é disposto para ser estabelecido na segunda direção antes da transmissão do reconhecimento (312).
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