Способ и система для распределения мультимедийного содержимого посредством сети беспроводной связи, в частности сети мобильной телефонной связи

Способ и система для распределения мультимедийного содержимого посредством сети беспроводной связи, в частности сети мобильной телефонной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение, в общем, относится к области техники телекоммуникаций и более конкретно к сетям беспроводной мобильной связи, таким как сети мобильной телефонной связи. Конкретно изобретение касается распределения значительных объемов данных, например мультимедийного информационного содержимого мобильным пользовательским терминалом (к примеру, мобильным телефонам) посредством сети беспроводной мобильной связи.

Сети мобильной телефонной связи изначально задумывались для предоставления возможности голосовой связи аналогично проводным коммутируемым телефонным сетям общего пользования (PSTN), но между мобильными пользователями.

Сети мобильной телефонной связи распространились чрезвычайно широко, особенно после появления мобильных сотовых сетей второго поколения, и, в частности, цифровых мобильных сотовых сетей, таких как соответствующие стандарту глобальной системы мобильной связи (GSM) (и ее аналогов в США и Японии).

Услуги, предлагаемые этими сотовыми сетями помимо чистой голосовой связи, быстро увеличивались как в количественном, так и в качественном отношении. Если упомянуть несколько примеров, услуги системы обмена короткими сообщениями (SMS) и системы обмена мультимедийными сообщениями (MMS), а также услуги подключения к Интернету стали доступными за последние несколько лет.

Тем не менее, эти сотовые сети второго поколения, хотя и являются удовлетворительными для голосовой связи, предлагают очень слабые возможности обмена данными.

Аналогично PSTN сотовые сети второго поколения фактически являются сетями с коммутацией каналов, что существенно ограничивает полосу частот, которая может быть назначена данному пользователю. Наоборот, сети передачи данных и, помимо прочего, Интернет применяют схемы с коммутацией пакетов, которые предоставляют гораздо более высокие скорости передачи данных.

Было предложено несколько решений, чтобы преодолеть ограничения традиционных сотовых сетей с коммутацией каналов, таких как сети GSM, с тем чтобы дать возможность пользователям мобильных терминалов эффективно использовать услуги, предоставляемые посредством Интернета.

Одно из решений, которое приобрело значительную популярность, - это общая служба пакетной радиопередачи (сокращенно GPRS). GPRS - это цифровая мобильная телефонная технология, совместимая с сетями GSM (фактически построенная на основе существующей сетевой архитектуры GSM), которая обеспечивает передачу данных на более высокой скорости, чем разрешенная для чистой GSM.

По сути, GPRS может рассматриваться как дополнение GSM, которое поддерживает и обеспечивает возможность пакетного обмена данными.

Хотя системы мобильной связи третьего поколения, такие как соответствующие стандарту универсальной системы мобильной связи (UMTS), являются более многообещающими в отношении скоростей передачи данных, GPRS - это уже готовое решение для повышения возможностей обмена данными в уже существующих сетях GSM, и, следовательно, приобретает все возрастающую популярность.

В сетях связи GPRS информационное содержимое обычно передается в двухточечной модальности (одноадресная передача), при активации сеанса между мобильным телефоном (или мобильной станцией) GPRS и поставщиком услуг, подключенным к сети с коммутацией пакетов, к примеру серверу, подключенному к Интернету. Активация такого сеанса влечет за собой установление логических соединений между сервером и мобильным телефоном GPRS.

В этом режиме двухточечной связи радиоресурсы, которые должны выделяться для обмена данными между наземной GPRS-сетью и мобильными станциями GPRS, зависят от числа различных мобильных станций, одновременно использующих услуги GPRS, даже если одна услуга GPRS используется двумя или более пользователями мобильных станций одновременно. Безусловно это ограничивает возможность одновременного осуществления доступа к доступным услугам GPRS несколькими пользователями, если не превышать величину радиоресурсов.

Таким образом, желательно иметь возможность предоставления информационного содержимого, связанного с одной услугой GPRS, используемой двумя или более пользователями одновременно посредством режима многоточечной передачи, экономя величину выделяемых ресурсов.

Проблема широковещательной передачи относительно объемного информационного содержимого, например мультимедийного содержимого (аудио и/или видео), нескольким пользователям мобильных терминалов уже рассматривалась в данной области техники.

В частности, Техническое описание 3GPP (Партнерский проект третьего поколения) номер TS 23.246 (Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Architecture and functional description), версия 6.1.0, декабрь 2003 года, методики которого содержатся в данном документе по ссылке, описывает архитектурное решение и функциональные возможности MBMS.

Вышеупомянутое техническое описание рассматривает аспекты "базовой сети" и не охватывает аспекты физической радиосвязи, участвующие в реализации MBMS.

Многоадресная передача в сетях GPRS также рассматривается в Международной заявке номер WO 03/019840 A2. Способ, предложенный в этом документе, предусматривает маршрутизацию через сотовую сеть только одной копии данных многоадресной передачи к множеству мобильных станций в соте. Эмулируется виртуальная абонентская мобильная станция, которая подписывается на услугу многоадресной передачи и принимает данные многоадресной передачи для соты. Реальным мобильным станциям, которые должны принимать данные многоадресной передачи, выдается команда прослушивать и в дальнейшем настроиться на канал, назначенный виртуальному подписчику.

Заявитель отмечает, что реализация предложенного способа требует затрат, поскольку она влечет за собой существенную модификацию сетевых устройств, управляющих радиосвязью. В частности, элементы должны эмулировать виртуальную мобильную станцию.

Более того, заявитель отмечает, что предложенный способ показывает дополнительный и более значимый недостаток: различные мобильные станции в соте, которые используют данную услугу многоадресной передачи, неотличимы для сетевых устройств, которые таким образом не могут направить информацию конкретной мобильной станции.

По мнению заявителя, это является жестким ограничением, например это делает невозможным реализацию эффективных политик подтверждения приема/отсутствия подтверждения приема распространяемого содержимого.

Согласно предложению, сделанному недавно на совещании GERAN2 №18, проводимому в Финиксе (штат Аризона, США), с 22 по 26 марта 2004 года (текст которого может быть загружен с Интернет-узла ftp://ftp.3gpp.org/TSG GERAN/WG2 protocol aspects/GERAN2_18bis_Phoenix/Docs/G2-040286), озаглавленному "Common Feedback Channel for MBMS delivery", предлагается определить стандартный канал обратной связи (CFCH), предназначенный для использования в качестве канала обратной связи, где отрицательное подтверждение приема (NACK) отправляется как интервал доступа в точные моменты времени. Более конкретно согласно сторонам, внесшим предложение, сообщения обратной связи отправляются всеми заинтересованными мобильными станциями (MS) как интервалы доступа по CFCH в точный момент времени: если MS не декодирует RLC-блок, переданный в момент времени t, она передает интервал доступа в момент времени t+Δt; если MS успешно декодирует RLC-блок, переданный в момент времени t, ничего не передается по каналу обратной связи в момент времени t+Δt.

Как следствие, если интервал доступа обнаружен в момент времени t+Δt (сеть может заключить, что одна или более MS отправили NACK из увеличенной принятой мощности по каналу обратной связи), сеть считает то, что блок, переданный в момент времени t, не принят (по меньшей мере) одной MS.

Стороны, внесшие предложение, отмечают, что если несколько MS отправляют интервалы доступа одновременно и они конфликтуют, это может не быть помехой, поскольку они все передают одинаковую информацию (т.е. потерю блока, отправленного в момент времени t). Информация - это не содержимое интервала доступа, а наличие самого интервала доступа.

Тем не менее, по мнению заявителя, эта реализация обратной связи от MS не подходит для того, чтобы реализовать эффективные политики подтверждения приема/отсутствия подтверждения приема. Например, эта реализация не дает возможность распознавать то, может ли последовательность ответов NACK проигнорирована, поскольку она исходит от мобильной станции, находящейся в географической зоне, где прием сигнала очень слабый. В качестве еще одного примера эта реализация не дает возможности более оптимальной настройки некоторых параметров мобильной станции, чтобы повысить качество приема информационного содержимого, таких как, например, временное опережение мобильных станций. Следует также отметить, что стороны, внесшие предложение с указанным решением, определенно заявляют, что их целью не является реализация общепризнанного протокола.

Заявитель столкнулся с проблемой реализации услуги MBMS, в которой информация может быть конкретно адресована различным мобильным станциям (например, запрос ACK/NACK) и в которой информация от мобильных станций может быть обнаружена и отличена (например, чтобы получить обратную связь ACK/NACK) посредством надлежащего сетевого оборудования.

Заявитель обнаружил, что мобильные станции в соте, которые используют данную услугу многоадресной передачи и, таким образом должны быть неотличимы для сети (поскольку они совместно используют одни физически ресурсы связи), могут быть сформированы отличимыми друг от друга посредством задания идентификатора линии радиосвязи, предпочтительно применяемого, чтобы быть включенным в заголовок радиоблоков, отправляемых мобильным станциям для услуги многоадресной передачи, и передачи этого идентификатора мобильным станциям. Это дает возможность реализации, например, более эффективных схем повторной передачи данных.

Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ по п.1 прилагаемой формулы изобретения, предназначенный для распределения пакетов данных мобильным станциям посредством сети мобильной связи.

Обобщая, в сети беспроводной связи, содержащей подсистему базовой станции, управляющую, по меньшей мере, одной сетевой сотой, причем подсистема базовой станции обменивается данными с мобильными станциями в соте посредством радиоблоков, способ согласно этому аспекту изобретения содержит этапы, на которых:

получают, начиная с пакетов данных, радиоблоки, которые должны быть переданы посредством сетевой соты;

помечают упомянутые радиоблоки с помощью первого идентификатора линии радиосвязи, идентифицирующего логическое соединение между мобильной станцией и подсистемой базовой станции;

передают первый идентификатор линии радиосвязи первой мобильной станции в сетевой соте; и

в случае если, по меньшей мере, одна вторая мобильная станция в сетевой соте запрашивает прием информационного содержимого, передают ей упомянутый первый идентификатор линии радиосвязи.

Способ дополнительно включает в себя этап, на котором назначают первой мобильной станции и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям соответствующие вторые идентификаторы линии радиосвязи, которые должны быть включены в упомянутые радиоблоки.

В варианте осуществления настоящего изобретения упомянутый первый идентификатор линии радиосвязи содержит идентификатор временного потока (TFI), соответствующий временному потоку блоков (TBF), активируемому подсистемой базовой станции для доставки информационного содержимого мобильным станциям.

В частности, упомянутые вторые идентификаторы линии радиосвязи однозначно назначают каждой мобильной станции.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения упомянутый этап назначения первой и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям соответствующих вторых идентификаторов линии радиосвязи включает в себя этап, на котором назначают первой и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям параметры, используемые для обеспечения возможности синхронизации радиосвязи между MS и подсистемой базовой станции.

Упомянутый этап назначения первой и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям соответствующих вторых идентификаторов линии радиосвязи может быть выполнен подсистемой базовой станции по запросу мобильных станций или автоматически в ответ на запрос обслуживания от мобильных станций. В частности, этот этап может быть выполнен перед началом передачи радиоблоков и даже более конкретно он может быть выполнен перед или после упомянутого этапа передачи первого идентификатора линии радиосвязи первой и второй мобильным станциям.

В варианте осуществления изобретения способ содержит этап, на котором назначают всем мобильным станциям при превышении заданного числа общий второй идентификатор линии радиосвязи.

В частности, упомянутый этап назначения первой и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям соответствующих вторых идентификаторов линии радиосвязи может содержать этап, на котором устанавливают временную восходящую линию связи от мобильных станций к подсистеме базовой станции. Предпочтительно временную восходящую линию связи разъединяют до передачи посредством сетевой соты упомянутых радиоблоков, полученных из упомянутых пакетов данных.

Информация может быть адресована выбранной мобильной станции из первой и, по меньшей мере, одной второй мобильных станций с помощью соответствующего второго идентификатора линии радиосвязи. С этой целью второй идентификатор линии радиосвязи может быть включен в, по меньшей мере, один радиоблок, полученный из упомянутых пакетов данных, в частности в его часть заголовка.

В частности, упомянутый этап адресации информации дополнительно содержит этап, на котором запрашивают выбранную мобильную станцию, чтобы предоставить ответ; упомянутый ответ может запрашивать мобильную станцию, чтобы предоставить информацию подтверждения успешного приема радиоблоков, полученных из пакетов данных. В частности, упомянутый ответ может быть передан в подсистему базовой станции по каналу управления, ассоциативно связанному с каналом, по которому передают радиоблоки. Способ может включать в себя этап, на котором повторно передают уже переданные радиоблоки, полученные из пакетов данных, в зависимости от информации подтверждения приема, принятой от мобильных станций.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрена система сети беспроводной связи по п.20 прилагаемой формулы изобретения, предназначенная для распределения информационного содержимого, предоставляемого в пакетах данных поставщиком информационного содержимого, в мобильные станции посредством сети беспроводной связи.

Обобщая, система сети беспроводной связи содержит сетевую подсистему базовой станции, обеспечивающую беспроводную связь с множеством мобильных станций, размещенных в сетевой соте, посредством радиоблоков, причем подсистема базовой станции выполнена с возможностью приема информационного содержимого в пакетах данных, получения радиоблоков из пакетов данных, пометки радиоблоков с помощью первого идентификатора линии радиосвязи, который должен быть передан первой мобильной станции в сетевой соте и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям в сетевой соте, запрашивающей прием информационного содержимого, передачи радиоблоков.

Подсистема базовой станции также выполнена с возможностью назначения соответствующих вторых идентификаторов линии радиосвязи первой мобильной станции и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям, причем вторые идентификаторы линии радиосвязи предназначены для включения в упомянутые радиоблоки.

В частности, упомянутый первый идентификатор линии радиосвязи содержит идентификатор временного потока (TFI), соответствующий временному потоку блоков (TBF), активируемому подсистемой базовой станции для доставки информационного содержимого мобильным станциям.

Подсистема базовой станции может быть выполнена с возможностью однозначного назначения упомянутых вторых идентификаторов линии радиосвязи каждой мобильной станции.

Подсистема базовой станции дополнительно может быть выполнена с возможностью назначения первой и, по меньшей мере, одной второй мобильным станциям параметров, используемых для обеспечения синхронизации радиосвязи между мобильными станциями и подсистемой базовой станции.

Подсистема базовой станции может быть выполнена с возможностью назначения вторых идентификаторов линии радиосвязи по запросу от мобильных станций или автоматически в ответ на запрос обслуживания от мобильных станций. В частности, подсистема базовой станции может быть выполнена с возможностью назначения вторых идентификаторов линии радиосвязи до начала распределения информационного содержимого, в частности до или альтернативно после передачи первого идентификатора линии радиосвязи мобильным станциям.

Подсистема базовой станции может быть выполнена с возможностью назначения общего второго идентификатора линии радиосвязи всем мобильным станциям при превышении заданного числа.

Подсистема базовой станции дополнительно может быть выполнена с возможностью установления временной восходящей линии связи от мобильных станций к подсистеме базовой станции до начала передачи радиоблоков.

В варианте осуществления изобретения подсистема базовой станции выполнена с возможностью адресации информации мобильной станции из первой и, по меньшей мере, одной второй мобильных станций с помощью соответствующих вторых идентификаторов линии радиосвязи. В частности, второй идентификатор линии радиосвязи может быть включен в, по меньшей мере, один из радиоблоков, полученных из пакетов данных.

В варианте осуществления изобретения подсистема базовой станции выполнена с возможностью запроса адресованной базовой станции, чтобы предоставить ответ, в частности чтобы предоставить информацию подтверждения успешного приема радиоблоков, полученных из упомянутых пакетов данных. Подсистема базовой станции также может быть выполнена с возможностью повторной передачи уже переданных радиоблоков, полученных из упомянутых пакетов данных, в зависимости от информации подтверждения приема, принятой от мобильных станций.

В частности, упомянутый ответ может быть передан по каналу управления, ассоциативно связанному с каналом, по которому передаются радиоблоки.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предусмотрена мобильная станция по п.37 для использования в сети беспроводной связи, поддерживающей распределение мобильным станциям информационного содержимого, предоставляемого в пакетах данных поставщиком информационного содержимого, передаваемого мобильным станциям в радиоблоках, помеченных первым идентификатором линии радиосвязи, в частности идентификатором временного потока (TFI), соответствующим временному потоку блоков (TBF), активируемому для доставки мобильного содержимого мобильным станциям, передаваемым подсистемой базовой станции мобильным станциям.

Обобщая, мобильная станция выполнена с возможностью

сохранения собственного второго идентификатора линии радиосвязи, назначенного ей;

распознавания принятого радиоблока как включающего в себя второй идентификатор линии радиосвязи;

извлечения из принятого радиоблока второго идентификатора линии радиосвязи; и

сравнения извлеченного второго идентификатора линии радиосвязи с упомянутым собственным вторым идентификатором линии радиосвязи.

В частности, мобильная станция может быть дополнительно выполнена с возможностью рассмотрения себя адресованной посредством сети в случае, если упомянутый извлеченный второй идентификатор линии радиосвязи соответствует собственному второму идентификатору линии радиосвязи.

В частности, мобильная станция дополнительно выполнена с возможностью предоставления сетевой информации об успешном приеме радиоблоков, доставляющих информационное содержимое, когда адресована посредством персонального второго идентификатора линии радиосвязи.

Упомянутый первый идентификатор линии радиосвязи содержит идентификатор временного потока (TFI), соответствующий временному потоку блоков (TBF), активируемому для доставки информационного содержимого мобильным станциям.

Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения должны стать очевидными из последующего подробного описания его варианта осуществления, предоставленного просто в качестве неограничивающего примера, при этом описание выполняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 - схематичное представление сети GPRS, поддерживающей услуги многоадресной передачи, применяемой для того, чтобы реализовать способ согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 схематично иллюстрирует то, как данные, относящиеся к одной услуге GPRS, распределяются в форме многоадресной передачи нескольким мобильным станциям в соте одновременно, без потери радиоресурсов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая работу сети GPRS по фиг.1 в отношении общей услуги многоадресной передачи;

Фиг.4A - подробное покомпонентное графическое представление структуры радиоблока данных GPRS, раскрывающее то, как пользователи одной услуги многоадресной передачи представляются отличимыми и отдельно адресуемыми посредством сетевых устройств в варианте осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4B иллюстрирует аналогичное покомпонентное представление структуры радиоблока данных согласно стандарту EGRPS (для схем GMSK-кодирования MCS1-MCS4);

Фиг.5 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая схему MS-избирательного приема данных "acknoweldge/unacknowledge" согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 схематично иллюстрирует в отношении функциональных блоков, значимых для понимания рассматриваемого в данном документе примерного варианта осуществления изобретения, мобильную станцию, применяемую для того, чтобы использовать услугу многоадресной передачи GPRS;

Фиг.7 - графическое предоставление схемы MS-избирательного приема данных "acknoweldge/unacknowledge", изображенной на фиг.5;

Фиг.8A и 8B схематично иллюстрируют в отношении передаваемых сообщений две альтернативные процедуры назначения ресурсов MS, когда услуга многоадресной передачи GPRS начинает предоставляться.

Ссылаясь на чертежи и, в частности, на фиг.1, схематично показана сеть 100 сотовой мобильной связи, конкретно GSM-сеть.

Сеть мобильной связи 100 содержит множество подсистем базовой станции (BSS), каждая из которых предоставляет покрытие для сотовой связи в соответствующей географической области.

Общая BSS содержит множество базовых приемопередающих станций (BTS), каждая из которых покрывает соответствующую географическую зону в рамках области, покрываемой BSS; число BTS в BSS на практике может быть достаточно значительным, но для простоты иллюстрации только четыре BTS: BTS1, BTS2, BTS3 и BTS4 (графически представленные антенной) с ассоциативно связанной сотой CELL1, CELL2, CELL3 и CELL4 (схематически изображенной как область, окруженная пунктирной окружностью) показаны на фиг.1. Общая BTS обменивается данными с пользовательскими мобильными станциями (MS), типично сотовыми телефонами, которые размещены в соте BTS, такими как MS MS1 и MS2 в соте CELL1, MS MS3 в соте CELL2, MS MS4 в соте CELL3 и MS MS5, MS6 и MS7 в соте CELL4.

Типично множество BTS подключено к одному контроллеру базовой станции (BSC), сетевому устройству, которое управляет BTS. Например, все BTS одной BSS подключены в одной BSC, такой как (см. фиг.1) BSC BSC1, к которой подключена BTS BTS1, и BSC BSC2, к которой подключены три BTS BTS2, BTS3 и BTS4. Примерно BTS обрабатывает фактическую передачу/прием сигналов в/от MS, тогда как BSC инструктируют различные BTS о том, какие данные должны быть переданы по указанным физическим каналам радиосвязи.

Фиг.1 схематично изображает сетевые элементы, которые в соответствии со стандартом GPRS позволяют MS, подключенным к сети 100 сотовой мобильной связи, осуществлять доступ к внешней сети связи с коммутацией пакетов (вкратце, сети с коммутацией пакетов), такой как, например, Интернет или сеть Интранет, обобщая, сети любой сети связи, в которой обмен данными осуществляется в пакетах, т.е. согласно схеме с коммутацией пакетов вместо схемы с коммутацией каналов, в частности, но не только, любой сети, применяющей Интернет-протокол (IP). На чертеже внешняя сеть с коммутацией пакетов показана только схематично и она глобально идентифицируется посредством 105. Далее будем считать, что внешней сетью 105 с коммутацией пакетов является Интернет, но это не следует рассматривать как ограничение, а только как пример.

Не вдаваясь в излишние подробности, известные в данной области техники и не важные для понимания варианта осуществления изобретения, описанного в данном документе, по меньшей мере, один шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN) GGSN предусмотрен, чтобы служить интерфейсом между сотовой сетью 100 и одной или более внешними сетями с коммутацией пакетов, такой как Интернет 105. GGSN GGSN обменивается пакетами данных посредством магистральной сети 110 GPRS с одним или более обслуживающим узлом поддержки GPRS (SGSN), такими как два SGSN SGSN1 и SGSN2, показанные на чертеже. Общая SGSN ассоциативно связана с одной или более соответствующими BSS и маршрутизирует принимаемые пакеты данных посредством GGSN (или одного из GGSN, если существует несколько GGSN) и магистральной сети GPRS от внешней сети связи с коммутацией пакетов (или одной из внешних сетей связи с коммутацией пакетов) к надлежащей точке назначения MS, находящейся в географической области, покрываемой соответствующей BSS (или одной из соответствующих BSS). Например, SGSN SGSN1 маршрутизирует принимаемые пакеты данных посредством GGSN GGSN и магистральной сети 110 GPRS от внешней сети 105 связи с коммутацией пакетов к MS MS1 и/или MS MS2.

В частности, общий SGSN отслеживает географическое местоположение MS, с тем чтобы знать, куда должны маршрутизироваться пакеты данных, чтобы быть доставленными в назначенную точку назначения MS. В частности, в зависимости от того факта, обменивается MS активно данными (условие, упоминаемое как состояние READY) или нет (условие, упоминаемое как STAND-BY), географическим местоположением, в отношении которого поддерживается отслеживание в SGSN, может быть конкретная сетевая сота или более крупная зона, представленная группой сот, упоминаемая как "зона маршрутизации". Другими словами, общий SGSN знает о том, в какой зоне соты/маршрутизации в данный момент находится целевая MS. Следует отметить, что один SGSN может обмениваться данными с множеством GGSN для приема пакетов из различных внешних сетей с коммутацией пакетов.

Чтобы предоставлять услуги связи на основе пакетов данных, каждая BSC ассоциативно связана с соответствующим блоком управления пакетами (PCU), не показанным в явном виде на чертеже, поскольку он рассматривается как часть BSC. PCU выступает в качестве интерфейса BSC для сети 115 связи с коммутацией пакетов, внешней по отношению к сотовой сети 100 и соединяющей BSC с соответствующим SGSN, таким как SGSN SGSN1 для BSC BSC1 и SGSN SGSN2 для BSC BSC2. PCU преобразует пакеты данных, принимаемые от соответствующего SGSN посредством внешней сети 115 связи с коммутацией пакетов и направляемые целевой MS, в потоки данных, применяемые для передачи по радиоинтерфейсу одной из BTS, использующих радиоресурсы сети. Более того, потоки данных, передаваемые MS по радиоинтерфейсу и принимаемые BTS, преобразуются в пакеты данных, отформатированные согласно протоколу, поддерживаемому внешней сетью 115 связи с коммутацией пакетов, для передачи соответствующему SGSN, на чертеже SGSN SGSN1 или SGSN2, и GGSN GGSN.

Традиционно процедура предоставления возможности пользователю общей MS, поддерживающей GPRS-связь (GPRS MS), например MS MS1 в соте CELL1, использовать услуги, предоставляемые поставщиком услуг или поставщиком 120 содержимого (сервером), доступным посредством Интернета 105 или, короче говоря, осуществление посредством GPRS MS услуги GPRS, в сущности, влечет за собой два этапа: первый этап (называемый активацией контекста по протоколу передачи пакетных данных, PDP), на котором создается логическое соединение (PDP-контекста) между GPRS MS MS1 и сервером 120, предоставляющим содержимое услуги; и второй этап (называемым активацией/блокировкой временного потока блоков, TBF), на котором сотовая сеть 100 выделяет GPRS MS MS1 заранее указанные физические ресурсы связи, а именно радиоресурсы для передачи по радиоинтерфейсу части линии радиосвязи сотовой сети 100.

В частности, не вдаваясь в излишние подробности, известные специалистам в данной области техники, GPRS MS MS1 (после регистрации в SGSN, обслуживающем соту CELL1, в которой размещена GPRS MS MS1 в данный момент, в нашем примере SGSN SGSN1) отправляет в SGSN SGSN1 запрос на активацию PDP-содержимого. PDP-содержимое задает сеть с коммутацией пакетов, которая должна быть использована (в нашем примере, Интернет 105), GGSN, который должен быть использован для осуществления доступа к Интернету 105 (GGSN GGSN в нашем примере), и другие параметры.

Запрос PDP-содержимого инициирует процедуру активации PDP-контекста, при которой MS MS1, SGSN SGSN1 и GGSN GGSN обмениваются информацией, используемой при согласовании параметров PDP-контекста.

Процедура активации PDP-контекста приводит к определению канала передачи пакетов данных между GGSN GGSN и PCU, обслуживающим BTS BTS1, которая покрывает соту CELL1, в которой находится MS MS1. PDP-контекст, т.е. логическое соединение между GPRS MS MS1 и сервером 120 таким образом создается.

Активация PDP-контекста не влечет за собой, по существу, выделение физических ресурсов связи сотовой сети 100, а просто устанавливает логическое соединение между GPRS MS и сервером. Таким образом, PDP-контекст после активации может поддерживаться активным в течение многих часов, в принципе, бесконечно, даже когда отсутствуют данные, которые должны передаваться между сервером 120 и GPRS MS MS1, до тех пор, пока GPRS MS MS1 (или, возможно, сервер 120) не деактивирует его.

После того как PDP-контекст активирован, BSC BSC1 проверяет то, приняты ли данные от сервера 120 посредством соответствующего PCU, которые должны быть переданы GPRS MS MS1. В положительном случае, т.е. когда есть данные, которые должны передаваться между сервером 120 и GPRS MS MS1, TBF активируется посредством BSC BSC1.

Более подробно, как упомянуто выше, общая GPRS MS может быть в одном из двух состояний, упоминаемых как состояние READY и состояние STAND-BY; если в состоянии STAND-BY, соответствующий SGSN, не знает о том, в какой соте в данный момент размещена MS, а знает только зону маршрутизации. Сообщение системы персонального вызова предварительно отправляется SGSN в MS в зоне маршрутизации, при этом сообщение включает в себя идентификатор интересующей MS; когда MS отвечает на сообщение системы персонального вызова, SGSN получает данные о соте, в которой расположена MS, и может надлежащим образом маршрутизировать пакеты данных в направлении BSC, обслуживающей MS.

Активация TBF определяет выделение физических ресурсов связи сотовой сети 100, т.е. радиоканала (канала воздушной линии связи) MS MS1 для обеспечения возможности обмена пакетами данных из канала передачи данных (преобразованных в соответствующий поток данных посредством PCU) через надлежащую BSC и BTS BSC1 и BTS1 по радиоинтерфейсу в MS MS1.

Когда обмен данными выполнен, TBF деактивируется, и радиоресурсы освобождаются. При условии, что PDP-контекст не закрыт, BSC BSC1 ожидает новых данных, которые должны быть переданы. Таким образом, в отличие от PDP-контекста, TBF, т.е. физические ресурсы связи GSM-сети 100 продолжают выделяться для MS MS1 только то время, когда есть данные, которые должны быть переданы/приняты в/от нее, и разъединяются, как только обмен данными завершается, освобождая радиоресурсы для другого пользователя/пользователей. Другими словами, TBF является временным и поддерживается только на период передачи данных.

Согласно стандарту GPRS, для каждого TBF однозначно назначается индикатор, называемый идентификатором временного потока (TFI). Примерно, TFI используется для управления диспетчеризацией данных, которые должны быть переданы по нисходящей линии связи (т.е. от BSC и BTS BSC1 и BTS1 к целевой MS MS1). Различным пользователям услуги GPRS в рамках одной соты назначаются различные TFI. TFI дает возможность отличия различных объектных сущностей на уровне управления радиосвязью (RLC), т.е. данный TFI однозначно адресует соответствующую объектную сущность RLC и вставляется в часть заголовка передаваемых блоков RLC-данных. Типично TFI - это пятибитное двоичное число. Когда TBF активирован, TFI назначается ему и этот TFI передается целевой MS MS1 посредством сообщений, передаваемых в ходе процедуры осуществления доступа (посредством так называемого сообщения PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT). TFI - это идентификатор логического соединения между BSC и MS.

На физическом уровне GPRS основана на физическом уровне стандарта GSM.

Как известно в данной области техники, стандарт GSM предоставляет для обмена данными между BTS и MS множество радиоканалов, имеющих полосу частот в 200 КГц, ассоциативно связанных с множеством радионесущих; в частности, предусмотрено 124 радионесущих, и гибридная схема множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA)/множественного доступа с временным разделением (TDMA) ассоциативно связывает ряд, к примеру, восемь временных интервалов (физических каналов) с каждой несущей.

Передача в/из данной MS выполняется с перерывами только в рамках временного интервала, назначенного этой MS. Цикл - это последовательность во времени всех восьми временных интервалов и он называется радиокадром. После того как MS предоставлен доступ к данной несущей, передача и прием осуществляются в различные временные интервалы.

Физический уровень, используемый системой GPRS, основан на GSM, налагая на него другую логическую структуру. Логические информационные каналы управления и данных мультиплексируются во временном и частотном разделении на одном физическом канале GPRS, называемом каналом пакетных данных (PDCH).

PDCH соответствует физическому GSM-каналу и задается в частотной области посредством номера радионесущей (одной из 124 несущих), а во временной области номером временного интервала (одним из восьми временных интервалов в этой несущей). Синхронизация и продолжительность временных интервалов идентичны заданным для системы GSM.

Логические информационные каналы управления и данных GPRS мультиплексируются во времени, с тем чтобы совместно использовать один PDCH на физическом уровне.

Как графически показано на фиг.2, при условии заданной радионесущей ("НЕСУЩАЯ i" на чертеже), которая является одной из 124 радионесущих стандарта GSM, радиокадры (каждый из которых включает в себя восемь временных интервалов TS1-TS8) объединяются в группы по 52 радиокадра, с тем чтобы сформировать так называемый мультикадр, такой как мультикадр MFRj, изображенный на чертеже. Каждый мультикадр подразделяется на 12 блоков кадров, такой как блок кадров FRB1, показанный на чертеже, каждый из которых включает в себя 4 радиокадра. Между соседними триплетами блоков кадров помещается холостой кадр IFR, сознательно не содержащий данных.

Мультикадр периодически повторяется каждые 52 радиокадра. Различные логические каналы управления GPRS и данных трафика мультиплексируются вместе на основе подразделения (операции, упоминаемой как сегментирование) на блоки (радиоблоки данных или RDB) данных (принимаемых в пакетах), которые должны быть переданы. Радиоблоки данных являются базовой транспортной структурой логического канала GPRS: данный радиоблок данных таким образом однозначно назначается соответствующему логическому каналу GPRS, являясь его информационным каналом данных или каналом управления. Схема назначения радиоблоков данных различным логическим каналам передается вместе с другой управляющей информацией по логическому каналу управления GPRS PBCCH (пакетному широковещательному каналу управления), имеющему фиксированное положение внутри мультикадра.

Как и для голосовой связи, радиопередача выполняется как последовательность из четырех "нормальных временных интервалов" согласно спецификации стандарта GSM. Каждый радиоблок данных, такой как радиоблок данных RDB_k, показанный на чертеже, передается в течение четырех последователь