Способ и устройство для обработки данных в определенных уровнях, соответствующих определенным протоколам, в подвижной системе связи

 

Способ и устройство предназначены для передачи данных в системе цифровой подвижной связи, в которых обрабатывают данные определенных уровней согласно определенным протоколам. Технический результат - повышение эффективности использования канала при передаче информации с коммутацией пакетов. Для этого в определенном уровне из упомянутых уровней передают пользовательские данные в радиоблоках (РБ) по физическому радиоканалу между подвижной станцией и фиксированной сетью подвижной связи, для передачи определенного уровня формируют в радиоблоке (РБ) полезную нагрузку определенного размера, содержащую биты проверки (БПР), связанные с выполнением передачи, и биты передачи (БП), которые используются для передачи пользовательских данных, причем каждый радиоблок (РБ) представляет собой канал, закодированный с использованием определенного способа кодирования, и размер полезной нагрузки зависит от способа кодирования. В битах передачи (БП) радиоблок, который будут кодировать с использованием, по меньшей мере, определенного способа кодирования, передают пользовательские данные в первой части бит передачи, и во второй части бит передачи передают биты заполнения таким способом, который позволяет выбрать для передачи пользовательских данных число бит передачи, которое делится на восемь. 3 с. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

Изобретение относится к способу для передачи данных в цифровой подвижной сети связи, который позволяет обрабатывать пользовательские данные в определенных уровнях, соответствующих определенным протоколам, причем в определенном уровне из упомянутых уровней пользовательские данные передают по физическому радиоканалу между подвижной станцией и фиксированной сетью подвижной связи в радиоблоках, при этом для передачи упомянутого уровня в радиоблоке формируют полезную нагрузку определенного размера, содержащую биты проверки, связанные с выполнением передачи, и биты передачи, предназначенные для передачи пользовательских данных, причем каждый радиоблок представляет собой канал, закодированный с использованием определенного способа кодирования, а размер полезной нагрузки зависит от способа кодирования. Изобретение также относится к приемопередающему устройству, которое работает в соответствии со способом, и к системе подвижной связи. Более конкретно изобретение относится к передаче данных в системе ГСПС при коммутируемой службе для пакетов УПРС.

В настоящее время большинство подвижных систем связи предлагает свои услуги по передаче данных и речевых сообщений на основе метода коммутации каналов. В методе коммутации каналов подсоединение при передаче поддерживается в течение всего подсоединения даже в случае, если информация не будет передаваться время от времени. Это приводит к чрезмерному расходованию ресурсов передачи, которые могут также совместно использовать и другие многочисленные пользователи, и в этом случае поддержка подсоединения при передаче методом коммутации каналов для одного пользователя занимает чрезмерно большие ресурсы передачи других пользователей. В методе коммутации каналов услуги данных не являются оптимальными из-за разбивки на пакеты при передаче ГСПС. Однако известно, что для повышения эффективности использования канала используется передача информации с коммутацией пакетов.

В будущем сеть подвижной связи, как и фиксированная сеть, должна иметь возможность как коммутации каналов, так и передачи пакетных данных, например, передачи по ЦСПКУ (цифровая сеть с предоставлением комплексных услуг) и передачи в АТМ (режим асинхронной передачи). Известно, что для передачи информации с использованием коммутации пакетов в системах подвижной связи применяется протокол на основе множественного доступа с резервированием пакетов, который называется МДРП (МДРП, множественный доступ с резервированием пакетов). Его также называют радиопакетом. МДРП является методом для мультиплексирования цифровой речи или данных на несущей частоте с разделением во времени, то есть МДРП используется в радиоканале с множественным доступом с разделением во времени (МДРВ, множественный доступ с разделением во времени), в случае которого передача и прием имеют место в определенные моменты времени с использованием разделения во времени. Протокол МДРП был разработан для использования прерывания передачи речи для того, чтобы поддержать больше пользователей, чем число речевых каналов на несущей с разделением во времени. В этом случае подвижной станции выделяется канал, например речевой канал при воспроизведении речи, и когда разговор заканчивается, канал освобождается, при этом подвижная станция не резервирует дополнительную пропускную способность, а канал освобождается для других целей, например, для передачи других подвижных станций в ячейке. Протокол МДРП используется в системах сотовой подвижной связи при связи между подвижной станцией и базовой станцией. Система УПРС (универсальной пакетной радиослужбы) ГСПС (глобальной системы подвижной связи) является примером системы, основанной на протоколе типа МДРП.

УПРС является новой службой ГСПС, при применении которой работу с радиопакетами можно сделать полезной для пользователей ГСПС. УПРС резервирует ресурсы радиосвязи только тогда, когда есть что передавать, при этом те же самые ресурсы используются совместно, при необходимости, между всеми подвижными станциями. Обычная сеть с коммутацией каналов системы ГСПС разработана для передач речевых сообщений с коммутацией каналов. Основная цель службы УПРС заключается в том, чтобы реализовать подсоединение подвижной станции с сетью передачи данных общего пользования, которая использует априорно известные протоколы, такие как ПУПД/ИП (протокол управления передачей данными/Интернет протокол) и Х. 25. Однако имеется подсоединение между службой УПРС с коммутацией пакетов и службами с коммутацией каналов системы ГСПС. В физическом канале можно повторно использовать ресурсы, и определенная сигнализация может быть общей для них. Для использования при коммутации каналов и для использования УПРС с коммутацией пакетов можно зарезервировать временные слоты на той же самой несущей частоте.

На фиг.1 изображены соединения в телекоммуникационной сети в службе УПРС с коммутацией пакетов. Главным элементом инфраструктуры сети для служб УПРС является узел поддержки УПРС, так называемый УПУ (узел поддержки УПРС). Он является маршрутизатором подвижности, который реализует подсоединение и совместную работу между различными сетями передачи данных, например, к СПДКП (сеть пакетных данных с коммутацией пакетов) через интерфейс Gi или к другой сети УПРС оператора через интерфейс Gр, управление подвижностью с использованием регистров УПРС по интерфейсу Gr и передачу пакетов данных в подвижные станции ПС независимо от их местоположения. Физически это возможно для объединения УПУ узла УПРС с подвижным коммутационным центром ПКЦ (подвижный коммутационный центр), или можно разделить элемент сети, основанный на архитектуре маршрутизаторов сети передачи данных. Пользовательские данные проходят непосредственно между узлом УПУ поддержки и системой базовых станций СБС, состоящей из базовых станций БПС и контроллеров базовых станций КБС, через интерфейс Gb, при этом между узлом поддержки УПУ и подвижным коммутационным центром ПКЦ имеется сигнальный интерфейс Gs. На фиг.1 сплошными линиями между блоками изображен график данных (то есть передача речи или данных в цифровой форме) и пунктирными линиями представлена сигнализация. Физически данные могут проходить беспрепятственно поверх подвижного коммутационного центра ПКЦ. Радиоинтерфейс между подвижной станцией ПС и фиксированной сетью проходит через базовую станцию ГПС и маркируется с помощью ссылки Um. Ссылки Abis и А представляют собой интерфейс с базовой станцией БПС и контроллером базовой станции КБС и соответственно между контроллером базовой станции КБС и подвижным коммутационным центром ПКЦ, который имеет сигнальное подсоединение. Ссылка Gn представляет собой интерфейс между различными узлами поддержки того же самого оператора. Узлы поддержки обычно делятся на шлюзовые узлы поддержки ШУПУ (шлюзовый УПУ) и обслуживающие или домашние узлы поддержки СУПУ (служебный УПУ), как представлено на фиг.1.

Система ГСПС является типом системы множественного доступа с разделением времени (МДРВ, множественный доступ с разделением во времени), в которой график в радиоканале делится во времени и имеют место повторные кадры МДРВ, каждый из которых состоит из нескольких (восьми) временных слот. В каждом временном слоте передается информационный пакет в виде радиочастотного пакета конечной длительности, состоящей из числа модулированных бит. Временные слоты в основном используются в качестве каналов управления и каналов графика. По каналам графика передают речь и данные, и в каналах управления выполняют сигнализацию между базовой станцией БПС и подвижной станцией ПС.

Ниже, со ссылкой на фиг.2а, объясняются протоколы УПРС и иерархия протоколов в радиоинтерфейсе Um между подвижной станцией ПС и фиксированной сетью (домашний узел поддержки СУПУ). Пользовательские данные обрабатываются иерархическим способом на различных уровнях, при этом их преобразовывают в форму, подходящую для физического радиоканала и сети передачи данных общественного пользования. На самом высоком уровне А) пользовательские данные (приходящие, например, из приложения Арр) представлены в виде, подходящем для протокола сети передачи данных общественного пользования, такого как ПУПД/ИП и Х.25 и на самом нижнем уровне Е) данные находятся в виде, подходящем для передачи по радиоканалу ГСПС.

Протокол КПЗПС (конвергентный протокол, зависящий от подсети) самого высокого уровня А), то есть, конвергентный протокол, зависящий от подсети, который объясняется более подробно в спецификациях 04.65 и 03.60 радиосвязи ГСПС. В соответствии с КПЗПС блок передачи данных протокола сети сегментируется между подвижной станцией ПС и домашним узлом поддержки СУПУ в одном или нескольких блоках передачи данных КПЗПС, максимальный размер полезной нагрузки которой приблизительно составляет 1600 октетов. Блок данных КПЗПС передается в одном кадре УЛК (управление логическим каналом) по радиоинтерфейсу. Протокол КПЗПС включает в себя мультиплексирование пользовательских данных, их сегментацию и сжатие заголовка ПУПД/ИП. В протоколе КПЗПС можно передавать протоколы различных уровней сети, таких как ИП, Х.25, РТМ-М и PTM-G. Размер области пользовательских данных КПЗПС, как и для полного числа бит, делится на восемь бит, то есть является октеториентированным.

Протокол следующего уровня В), протокол УЛК или протокол управления логическим каналом связи более подробно объяснен в спецификациях 04.64 и 03.60 стандарта ГСПС. Протокол УЛК обеспечивает надежный логический канал связи между подвижной станцией и домашним узлом СУПУ поддержки. Сообщения КПЗПС, короткие сообщения и сигнальные сообщения УПРС передаются в кадрах УЛК, которые имеют заголовок кадра, содержащий нумерацию и область временного адреса, информационную область с изменяемой длиной и последовательность проверки кадра. Функциональные возможности УЛК включают в себя поддержку контекста связи подвижной станции ПС и домашнего узла СУПУ поддержки, передачу подтвержденных и неподтвержденных кадров, обнаружение и ретрансляцию испорченных кадров. Кадры УЛК передают в одном или нескольких радиоблоках.

Логический канал связи поддерживается при перемещении подвижной станции ПС между ячейками, расположенными в пределах зоны одного домашнего узла СУПУ поддержки. Если подвижная станция ПС перемещается в зону другого домашнего узла СУПУ поддержки, то необходимо установить новый логический канал связи. Размер области пользовательских данных протокола УЛК, как полное число бит, делится на восемь бит, то есть ориентируется на октет.

Следующим уровнем С) после УЛК является уровень УРК (управление радиоканалом), который более подробно объяснен в спецификациях 03.64 стандарта ГСПС. Кадр УЛК передается непрерывно. Кадры УЛК с переменной длиной передают в одном или нескольких блоках УРК. Функциональные возможности УРК между подвижной станцией ПС и домашним узлом поддержки СУПУ необходимы для обнаружения испорченных блоков УРК и для опроса выборочной ретрансляции испорченных блоков. Запрос на ретрансляцию содержит карту бит, показывающую каждый блок с траекторией прохождения в эфире, который будет испорчен или успешно принят. На основании карты бит передатчик ретранслирует испорченные блоки. Полный размер блока УРК, который включает в себя заголовок и пользовательские данные, так же как и число бит, делится на восемь бит, то есть является октеториентированным.

Уровень D) - уровень УДС (управление доступом к среде передачи данных) более подробно объясняется в спецификации 03.64 стандарта ГСПС. УДС применяется для разделения радиоканалов между подвижными станциями и для выделения радиоканала подвижной станции с целью передачи и приема так, как это необходимо. Функциональные возможности УДС включают в себя отдельный заголовок, содержащий флаг состояния вверх по каналу ФСКВ (флаг состояния по каналу вверх), индикатор Т типа блока и окончательную информацию об управлении мощностью питания УМП (управление мощностью питания). Заголовок УДС и блок данных УРК размещаются в радиоблоке РБ (смотри фиг.2b и 2с), который будут передавать на физическом уровне.

Уровень Е) протокола описывает физический уровень или радиоканал ГСПС, в котором сообщения передают в радиоблоках РБ, представленных на фиг.2b и 2с. Радиоблок РБ включает в себя заголовок УДС, информационную часть, содержащую данные или сигнализацию (блок данных УРК (фиг.2b) или блок информации, сигнализации УРК/УДС (фиг. 2с)) и последовательность проверки блоков ППБ (последовательность проверки блоков). Каждый радиоблок чередуется в четырех стандартных пакетах. Перед перемежением выполняют канальное кодирование по радиоблоку. Для канального кодирования существует четыре различных схемы кодирования CK-l, СК-2, СК-3 и СК-4 (схема кодирования). Подвижная станция должна поддерживать все четыре альтернативных способа. При канальном кодировании выполняют сверточное кодирование по информационной части. Предварительное кодирование выполняют по флагу состояния по каналу вверх ФСКВ (флаг состояния по каналу вверх), в случае которого длина ФСКВ после предварительного кодирования зависит от используемого способа канального кодирования СК-1...СК-4. После канального кодирования согласовывают размер радиоблока до 456 бит согласно спецификации ГСПС. Перед сверточным кодированием изменяют полезную нагрузку в соответствии с другим способом кодирования, и октет с ориентированным потоком данных не достигается с помощью всех способов кодирования СК-1...СК-4. Только один СК-1 вырабатывает поток ориентированных данных октета, а другие способы канального кодирования СК-2...СК-4 не позволяют выполнить это в соответствии с настоящими протоколами. Это затрудняет поток данных между различными уровнями А) - Е) в подвижной станции ПС и в сети подвижной связи, то есть в системе базовой станции СБС и в домашнем узле поддержки СУПУ.

В публикации WO 97/16899 раскрыт способ передачи данных, где кодирование канала содержит группировку бит, которые необходимо передавать в блоках, имеющих минимальный размер 288 бит, после этого сверточное кодирование со скоростью 1/2 и удаление бит из блока для получения 456 бит.

В публикации WO 97/28607 раскрыт способ передачи данных, где первым выполняют блочное кодирование в 152 бит по информационным битам, которые необходимо передавать. 152-битовый блок дополнительно кодируют со сверткой со скоростью 1/3 в 456 бит. 152-битовый блок содержит, кроме информационных бит, биты заполнения, не влияющие на работу по исправлению ошибок. В публикации WO 97/28607 решение представлено в виде числа, на которое можно уменьшить число бит заполнения.

В настоящее время известен такой способ, с помощью которого поток данных можно сделать более простым между всеми иерархическими уровнями или между подвижной станцией ПС и различными протоколами сети подвижной связи СБС, СУПУ. Это выполняют с помощью преобразования потока пользовательских данных в форму октета на всех уровнях протокола службы УПРС, в частности, на более низких уровнях посредством установки определенного числа бит, в качестве бит заполнения, вместо использования их для передачи пользовательских данных. С помощью этого способа можно выполнить полезную нагрузку октета радиоблока, сориентированного при использовании любых способов кодирования каналов СК-1. . .СК-4. Определенное число бит радиоблока РБ, которое определяется согласно способу, устанавливают перед кодированием канала и перемежением радиоблока (в четырех пакетах) для передачи бит заполнения таким способом, что число бит в радиоблоке, передающих пользовательские данные, делят на восемь перед кодированием канала. При использовании способа обработки данных, в частности способа обработки пользовательских данных, которые будут передавать, делает октет сориентированным на все уровни протокола УПРС. Так как радиоблок делается ориентированным на октет, то работу после кодирования канала можно полностью выполнить в соответствии со спецификациями ГСПС.

Если бы этот способ не использовался, передачи двух радиоблоков смешивались таким способом, что последние биты предшествующего радиоблока передавались бы в том же самом пакете с первыми битами следующего радиоблока. Это сделало бы обработку данных и протоколов и оборудование для их реализации затруднительным в случае, когда октеты, приходящие из более высокого уровня протокола, должны распределяться в различных блоках на более низких уровнях протокола.

Способ согласно изобретению характеризуется тем, что в битах передачи радиоблока, закодированного с использованием, по меньшей мере, определенного способа кодирования, пользовательские данные передают в первой части бит передачи и биты заполнения во второй части таким способом, что выбирается такое число бит для пользовательских данных передачи, которое делится на восемь.

Приемопередающее устройство согласно изобретению соответственно характеризуется тем, что содержит средство управления для передачи пользовательских данных в первой части бит передачи радиоблока, закодированных с использованием, по меньшей мере, определенного способа кодирования, и для передачи бит заполнения во второй части упомянутых бит передачи, и упомянутая первая часть бит передачи содержит число бит, которое делится на восемь.

Краткое описание чертежей Сущность изобретения иллюстрируется ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых: фиг.1 изображает структуру телекоммуникационной сети при передаче служебных данных пакета УПРС ГСПС; фиг.2а изображает различные уровни протоколов службы УПРС; фиг. 2b изображает радиоблок, который будет передаваться в радиоинтерфейсе; фиг. 2с изображает другой радиоблок, который будет передаваться в радиоинтерфейсе; фиг.3 изображает блок-схему трансивера системы ГСПС; фиг.4 изображает радиоблок согласно изобретению, который будет передаваться в радиоинтерфейсе.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления Для того чтобы изобразить обработку передатчика/приемника и физического уровня согласно изобретению, ниже объясняется функция передатчика и приемника системы ГСПС со ссылкой на фиг.3, на котором изображена блок-схема передатчика/приемника в мобильном телефоне согласно системе ГСПС. Передатчик/приемник базовой станции отличается от передатчика/приемника мобильного телефона обычно тем, что имеется многоканальный мобильный телефон, и у него нет ни микрофона, ни громкоговорителя, в других отношениях его структура и принцип работы подобны передатчику/приемнику мобильного телефона.

Первым этапом последовательности операции передачи является оцифровка 1 аналоговой речи и кодирование 2. Дискретизация с помощью преобразователя 1 АЦП выполняется на частоте 8 кГц, и алгоритм кодирования речи предполагает 13-битовый входной сигнал с линейной ИКМ. Выборки, которые получаются на выходе преобразователя АЦП, сегментируют в речевые кадры со 160 отсчетами, при этом длительность каждого речевого кадра составляет 20 мс. Речевой кодер 2 обрабатывает речевые кадры с длительностью 20 мс, то есть перед началом кодирования речевые кадры с длительностью 20 мс подают в буфер. Операции кодирования выполняют кадр за кадром и по их субкадрам (в блоки с 40 отсчетами). В результате кодирования с помощью речевого кодера 2 получают 260 бит из одного кадра.

После кодирования 2 речи выполняют канальное кодирование 3, например, в два этапа, в зависимости от используемого способа кодирования в случае, когда защищают сначала одну часть бит (например, 50 наиболее значимых из 260 бит) с использованием блочного кода 3а (=ЦКИ, 3 бита), и после этого эти и следующие наиболее значимые биты (132) дополнительно защищают с использованием сверточного кода 3b (скорость кодирования 1/2) (50+3+132+42=378, и часть бит используется незащищенной (78). Как изображено на фиг.3, сигнальные и логические сообщения и данные, которые необходимо передавать, поступают непосредственно из блока 19 управления, контролирующего блоки телефона для блокировки кодирования блока 3а, и таким образом, кодирование речи естественным образом не выполняется по этим сообщениям данных. Соответственно сигнальные и логические сообщения и принятые данные поступают из блока 15 декодирования канала в блок 19 управления. При блочном кодировании 3а строка битов закрепляется на конце речевого кадра, при этом использование строки битов позволяет обнаружить ошибки передачи на приемной стороне. При сверточном кодировании 3b увеличивается избыточность речевого кадра. В общем, передается полное число 456 бит в каждый 20 мс кадр.

Эти 456 бит проходят перемежение 4, и, кроме того, перемежение 4 выполняется в два этапа. На первом этапе 4а смешивают порядок бит и смешанные биты делятся на восемь блоков равного размера. Эти блоки дополнительно распределяются 4b по восьми последующим кадрам МДРВ, причем 456 бит с перемежением передают в восемь временных слот радиоканала (57 бит в каждом). С помощью перемежения уменьшают вероятность распространения ошибок при передаче, которые обычно возникают в виде пакетов ошибок, равномерно по всем передаваемым данным, в результате чего декодирование канала работает с наибольшей эффективностью. После дешифрирования перемежения пакет ошибок преобразуют в отдельные биты ошибок, которые можно исправить при декодировании канала. Следующим этапом в последовательности передачи является шифрование 5 данных. Шифрование 5 осуществляется с использованием алгоритма, который является одним из наиболее защищенных секретов ГСПС. С помощью шифрования борются за защиту любого несанкционированного подслушивания вызовов.

Из шифрованных данных формируют 6 пакет, который будут передавать с помощью добавления к нему обучающейся последовательности, оконечные биты и защитный промежуток времени. Пакет, который будут передавать, поступает в модулятор 7 ГНЧМ, который модулирует пакет для передачи. Способ модуляции ГНЧМ (гауссова минимальная частотная манипуляция) является цифровым, с постоянной амплитудой способом модуляции, в котором содержится информация о сдвигах по фазе. Передатчик 8 смешивает модулированный пакет, который проходит через один или несколько промежуточных частот 900 МГц, и передает его через антенну в радиоканал. Передатчик 8 является одним из трех радиочастотных блоков РЧ. Приемник 9 является первым блоком на приемной стороне, и он выполняет операции, обратные тем, который выполняет передатчик 8. Третий блок РЧ является синтезатором 10, который обеспечивает формирование частот. В системе ГСПС используется перескок частоты, при котором частоты передачи и приема изменяются в каждом кадре МДРВ. Перескок частоты улучшает качество подсоединения, но приводит к более жестким требованиям на работу синтезатора 10. Синтезатор 10 должен очень быстро переходить с одной частоты на другую, менее чем за одну миллисекунду.

При приеме выполняют операции, обратные передаче. После приемника 9 РЧ и демодулятора 11 производят обнаружение 1.2 бит с использованием, например, блока коррекции канала, в котором биты обнаруживают из полученных отсчетов, то есть пытаются определить переданную последовательность бит. После дешифрования шифровки 13 и перемежения 14 выполняют канальное декодирование 15 по обнаруженным битам и производят проверку суммы проверки с использованием циклического контроля избыточности (ЦКИ, циклический контроль избыточности). При канальном декодировании 15 исправляют ошибки бит, которые возникают при передаче пакета. В речевом кадре с 260 битами после канального декодирования 15 передают параметры, представляющие собой речь, с использованием которых речевой декодер 16 формирует цифровые отсчеты речевого сигнала. Выборки проходят цифроаналоговый преобразователь 17 для воспроизведения с помощью громкоговорителя 18.

В передатчике/приемнике, таком как центральный блок управления подвижной станции, предусмотрен блок 19 управления, который, по существу, управляет всеми блоками 1-18 и координирует их работу и управляет синхронизацией. Блок 19 управления обычно содержит, например, микропроцессор. Протоколы в соответствии с иерархическим уровнем А)-D) (фиг.2а) выполняются предпочтительно в блоке 19 управления, и обработка пользовательских данных в физическом канале (при передаче, начиная с кодирования канала, и при приеме, пока не завершится декодирование канала) выполняется в блоках 3-15.

Для кодирования 3 канала существует четыре различных схемы кодирования СК-1, СК-2, СК-3 и СК-4 (схема кодирования). Подвижная станция должна поддерживать каждый способ. Скорости передачи данных этих способов кодирования составляют 9,05, 13,4, 15,6 и 21,4 кбит/с соответственно. Способ кодирования СК-1 содержит сверточное кодирование, которое имеет скорость кодирования, равную 1/2, которая используется в системе ГСПС на канале АСКУ (автономный специализированный канал управления). В способах кодирования СК-2 и СК-3 сначала также выполняют сверточное кодирование со скоростью кодирования 1/2, после чего биты заполнения устраняют с помощью прокалывания для того, чтобы достигнуть требуемое число 456 бит. Способ кодирования СК-4 не имеет защиты от ошибок ПКО (прямая коррекция ошибок), то есть сверточное кодирование не выполняется на данных.

Ниже более подробно объясняется кодирование канала, которое выполняется в канале трафика данных пакета (КТШД, канал трафика передачи пакетных данных). Радиоблок РБ (фиг. 2b), в котором передается блок данных УРК, может быть закодирован с использованием одного из вышеупомянутых способов СК-1... СК-4 канального кодирования , тогда как радиоблок РБ (фиг.2с), в котором передается блок управления УРК-УДС, всегда кодируют с использованием способа СК-1 канального кодирования.

На первом этапе кодирования в конец радиоблока добавляют последовательность проверки блока ППБ (последовательность проверки блока) для обнаружения ошибок. После этого в способах кодирования СК-1...СК-3 выполняют предварительное кодирование (за исключением способа СК-1) по флагу статуса верхнего канала или ФСКВ. Добавляют четыре оконечных бита и выполняют сверточное кодирование в соответствии с вышеприведенным описанием и прокалывание в способах СК-2, СК-3 для того, чтобы получить требуемую скорость кодирования (456 бит).

Параметры кодирования в различных способах представлены ниже в Таблице 1.

Таблица 1 показывает, что длина ФСКВ после предварительного кодирования/битовой обработки составляет 3, 6, 6 и 12 бит соответственно в различных способах (столбец а). Последовательность проверки блока ППБ составляет 40 бит в способе СК-1 и в других способах 16 бит (столбец с). После сверточного кодирования 3b со скоростью кодирования 1/2 получают 456, 588 и 676 закодированных бит в способах СК-1...СК-3 и в способе СК-4 получают непосредственно 456 бит без сверточного кодирования (столбец е). При сложении вместе бит в столбцах a-d получают полезную нагрузку, соответствующую каждому способу. Далее показано, что полезная нагрузка в способах СК-1, СК-2 и СК-3 составляет 228, 294 и 338 бит, и число бит удваивается при сверточном кодировании согласно столбцу е. В способе СК-4 получают полезную нагрузку 456 бит. В случае, когда известно, что длина предварительно закодированных ФСКВ изменяется от 3 до 12 бит и что общая длина Т и УМП составляет 5 бит, получают в виде размера поля заголовка УДС 8, 11, 11 и 17 бит. Число оконечных бит составляет 4 в способах СК-1... СК-3 и 0 в способе СК-4. В этом способе число бит, имеющихся для передачи других данных, приведено в Таблице 2.

В этих битах передают заголовок УРК и данные УРК, содержащие действительные пользовательские данные. Они находятся на уровне УРК (на фиг.2а уровень С), разделенные на восемь. Для того чтобы сохранить обработку и передачу октета пользовательских данных, сориентированных согласно изобретению, два октета или 16 бит резервируют для области заголовка и передают число бит блока данных УРК, показанных в Таблице 3, когда в определенных способах биты оставляют для передачи пользовательских данных.

Согласно изобретению, это не пользовательские данные, которые передают в этих дополнительных битах радиоблока, а биты заполнения для того, чтобы обеспечить обработку, передачу пользовательских данных, которые должны быть октеториентированными, то есть делиться на восемь. Согласно изобретению, в битах заполнения радиоблока, то есть, при определенном количестве бит, зарезервированных для передачи пользовательских данных, передают биты заполнения в зависимости от способа СК-1 ... СК-4 канального кодирования.

Это делают посредством присвоения битам заполнения, представляющем интерес, логической "1" или логического О". Однако для того чтобы получить такое количество пользовательских данных, которое возможно при передаче в радиоблоке, предпочтительно передают только такое количество бит заполнения (меньше октета), которое оставляют, по возможности, для октетов, имеющихся для передачи пользовательских данных. Такие значения представлены в таблице 3.

Из этого следует, что 0 биты (то есть нет) устанавливают в способе СК-1 канального кодирования в виде битов заполнения. В способе СК-2 канального кодирования, например, семь последних бит выбирают в качестве битов заполнения, в способе СК-3 канального кодирования 3 дополнительных бита (например, три последних бита) выбирают в качестве битов заполнения, а в способе СК-4 канального кодирования выбирают семь дополнительных бит (например, последние семь бит) в качестве битов заполнения. На фиг.4 изображен пример содержимого полезной нагрузки радиоблока в способе согласно изобретению, когда используется способ СК-2 кодирования. Полезная нагрузка содержит биты проверки БП, которые подсоединяются при выполнении передачи, в битах которых передают биты заголовка УДС, биты заголовка УРК, биты КБС и оконечные биты, и биты передачи БП, которые используются для передачи пользовательских данных, в битах которых в этом случае передают биты пользовательских данных УРК, и семь битов заполнения в конце, биты которых, с другой стороны, можно использовать для передачи пользовательских данных. В радиоблоке согласно фиг. 4 передают пользовательские данные в октетах (байтах), причем в этом случае сохраняется простая обработка между различными уровнями иерархии. Согласно изобретению максимальное количество битов пользовательских данных, которые передают в радиоблоке, получают путем деления числа битов передачи БП на восемь, и путем передачи пользовательских данных с числом октетов (байт), соответствующим частному, и путем передачи бит заполнения с числом бит передачи, соответствующим остатку.

При использовании изобретения получают в каждом способе канального кодирования октеториентированное число битов пользовательских данных или битов данных УРК. В то же время в каждом способе дополнительно получают после кодирования канала и прокалывания, представленного в таблице 1, требуемое число бит, равное 456. В этом способе необязательно изменять прокалывание. Это достигается вследствие того, что размер полезной нагрузки в способе согласно изобретению сохраняют неизмененный по отношению к полезным нагрузкам, которые определены в спецификации 03.64 стандарта ГСПС.

С другой стороны, увеличиваются полезные нагрузки способов СК-2 и СК-3, например, в СК-2 на один бит до 295 и СК-3 на пять бит до 343, причем в этом случае можно получить еще один октет для передачи пользовательских данных (с дополнительными битами, указанными в таблице 3). Затем число бит после сверточного кодирования будет составлять 590 и 686, в случае чего прокалывание необходимо заменить на прокалывание 134 и 230 бит соответственно. Если полезную нагрузку необходимо уменьшить на 7 и 3 бит соответственно, то необходимо уменьшить и прокалывание. Однако такие альтернативные способы потребуют изменения как полезной нагрузки, так и прокалывания в спецификации 03.64 стандарта ГСПС, что не является желательным.

Благодаря изобретению поток данных через различные уровни с более высоких уровней к более низкому физическому уровню делается сориентированным на октет, что упрощает выполнение протоколов между подвижной станцией ПС и фиксированной сетью ССБС, СУПУ. В то же самое время определенное число бит теряется (0, 7, 3, 7), которые, с другой стороны, можно использовать для передачи пользовательских данных. Когда определенное число бит согласно изобретению выбирают таким способом, чтобы число стало меньше, чем октет, и в то же самое время число бит в блоке данных УРК регулируют для деления на 8, достижение более простых протоколов, однако, является более важным, чем потеря нескольких бит для передачи пользовательских данных.

Приведенное выше описание было введением для реализации изобретения и его вариантов осуществления, использующих примеры. Специалистам ясно, что изобретением не ограничивается подробностями представленных выше примеров, и что изобретение можно реализовать также и в других вариантах осуществления, без отклонения от признаков изобретения. Представленные варианты изобретения должны рассматриваться в качестве иллюстрации, но не ограничения. Таким образом, возможности для осуществления изобретения ограничиваются только прилагаемой формулой изобретения. Таким образом, различные варианты осуществления изобретения, определенные формулой изобретения, также эквивалентны вариантам осуществления, которые охвачены объемом изобретения.

Формула изобретения

1. Способ для передачи данных в системе цифровой подвижной связи, в котором пользовательские данные обрабатывают на уровнях (А-Е) согласно заранее определенным протоколам, на определенном уровне (Е) упомянутых уровней пользовательские данные передают по физическому радиоканалу между подвижной станцией (ПС) и фиксированной сетью подвижной связи (СБС, СУПУ) в радиоблоках (РБ), для передачи определенного уровня (Е) полезная нагрузка определенного размера, содержащая биты проверки (БПР), связанные с выполнением передачи, и биты передачи (БП), доступные для передачи пользовательских данных, формируется в радиоблок (РБ), каждый радиоблок (РБ) представляет собой канал, который кодируют с использованием определенного способа (СК-1-СК-4) кодирования, и размер полезной нагрузки зависит от способа кодирования, отличающийся тем, что в битах передачи (БП) радиоблока, который должен быть закодирован с использованием, по меньшей мере, определенного способа (СК-2, СК-3, СК-4) кодирования, пользовательские данные передают в первой части битов передачи, а биты заполнения передают во второй части так, что для передачи пользовательских данных выбирают такое число битов передачи, которое делится на восемь.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первой части битов передачи (БП), предназначенной для передачи пользовательских данных, выбирают число октетов, указываемых частным от деления числа битов передачи (БП) на восемь, и в качестве второй части битов передачи (БП), предназначенной для передачи битов заполнения, выбирают число битов передачи, которое указывается остатком от деления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что радиоблок (РБ) является одним из радиоблоков, соответствующих спецификации 03.64 стандарта ГСПС (Глобальной системы подвижной связи, GSM), за исключением упомянутых битов заполнения.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что во второй части битов передачи биты заполнения устанавливают перед канальным кодированием, которое выполняется при канальном кодировании, и перед перемещением битов радиоблока в пакетах, которые должны передаваться.

5. Приемопередающее устройство (ПС, БПС, СУПУ) для передачи пользовательских данных в системе цифровой подвижной связи, содержащее средство (3-15, 19) обработки пользовательских данных для обработки пользовательских данных на уровнях (А-Е), согласно заранее определенным протоколам, средство (3-15, 19) передачи для передачи пользовательских данных в виде радиоблоков (РБ) по физическому радиоканалу на уровне (Е) упомянутых уровней, средство (3,19) формирования полезной нагрузки для формирования полезной нагрузки с определенным размером в виде радиоблоков (РБ) для передачи уровня (Е), при этом полезная нагрузка содержит биты проверки (БПР), связанные с выполнением передачи, и биты передачи (БП), доступные для передачи пользовательских данных, средство (3) канального кодирования для канального кодирования радиоблока (РБ) с использованием способа (СК-1-СК-4) кодирования, а размер полезной нагрузки зависит от используемого способа кодирования, отличающееся тем, что устройство содержит средство (19) управления для передачи пользовательских данных в первой части битов передачи (БП) радиоблока, при этом радиоблок кодируется с использованием, по меньшей мере, способа (СК-2, СК-3, СК-4) кодирования, и для передачи битов заполнения во второй части битов передачи, причем первая часть битов передачи содержит число битов, которое делится на восемь.

6. Приемопередающее устройство по п.5, отличающееся тем, что средство (19) управления предназначено для выбора, в качестве первой части битов передачи (БП), подлежащих использованию для передачи пользовательских данных, числа октетов, получаемых в виде частного, при делении числа битов передачи (БП) на восемь, и средство (19) управления предназначено для выбора, в качестве второй части битов передачи (БП), используемых для передачи битов заполнения, числа битов, которое определяется остатком от деления.

7. Приемопередающее устройство по п.5, отличающееся тем, что оно предназначено для передачи битов передачи (БП), согласно спецификации 03.64 стандарта ГСПС (Глобальной системы подвижной связи, GSM), за исключением битов заполнения.

8. Система цифровой подвижной связи, содержащая, по меньшей мере, одну подвижную станцию (ПС) и фиксированную сеть подвижной связи (СБС, СУПУ), причем система содержит средство (ВС, БПС) для передачи пользовательских данных по физическому радиоканалу между подвижной станцией (ПС) и фиксированной сетью подвижной связи (СБС, СУПУ), средство (3-15, 19) обработки пользовательских данных для обработки пользовательских данных на уровнях (А-Е), согласно заранее определенным протоколам, средство (3-15, 19) передачи данных для передачи пользовательских данных в радиоблоках (РБ) по физическому радиоканалу на определенном уровне (Е) из упомянутых уровней, средство (3,19) формирования полезной нагрузки для формирования полезной нагрузки определенного размера в радиоблоке (РБ) для передачи определенного уровня (Е), причем полезная нагрузка содержит биты проверки (БПР), связанные с выполнением передачи, и биты передачи (БП), доступные для передачи пользовательских битов, средство (3) для канального кодирования радиоблока (РБ) с использованием способа (СК-1-СК-4) кодирования, и размер полезной нагрузки зависит от способа кодирования, отличающаяся тем, что система содержит средство (19) управления для передачи пользовательских данных в первой части битов передачи (БП) радиоблока, который должен быть закодирован с использованием, по меньшей мере, способа (СК-2, СК-3, СК-4) кодирования, и для передачи битов заполнения во второй части битов передачи, а первая часть битов передачи содержит число битов, которое делится на восемь.

9. Система цифровой подвижной связи по п. 8, отличающаяся тем, что средство 19 управления предназначено для выбора в качестве первой части битов передачи (БП), которое должно быть использовано для передачи пользовательских данных, числа октетов, соответствующего частному, полученному при делении числа битов передачи (БП) на восемь, и средство (19) управления предназначено для выбора, в качестве второй части битов передачи (БП), которые должны быть использованы для передачи битов заполнения, числа битов передачи, согласно соответствующему остатку деления.

10. Система подвижной связи по п.8, отличающаяся тем, что она предназначена для передачи битов передачи, согласно спецификации 03.64 стандарта ГСПС (Глобальной системы подвижной связи, GSM), за исключением битов заполнения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7