CN1092010C

CN1092010C - 在数字tdma蜂窝系统中用于提供分组数据通信的装置和移动站

Info

Publication number: CN1092010C
Application number: CN94191082A
Authority: CN
Inventors: L·A·比尔斯特洛姆; L·E·韦特尔博格; J·E·A·S·达希凌; B·Y·佩尔森
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-11-23
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2014-11-23
Also published as: FI953775A0; CA2153871A1; CN1117335A; CA2153871C; DE69431870T2; FI114844B; EP1191800B1; JP3426225B2; EP0683963A1; JPH08506713A; HK1014123A1; WO1995016330A1; FI953775A; KR100353773B1; AU675898B2; JP2003047068A; EP0683963B1; SG43755A1; AU1251595A; SE9304119D0

Abstract

根据为分组数据提供优化的共享分组数据信道，描述了在TDM A(时分多址)蜂窝系统中提供分组数据业务的装置和移动站。第一“被综合”的实施例采用了当前的蜂窝基本结构达到和功能特性要求相一致的程度。根据需要，确定动态地在基站中提供共享分组数据信道(PDCHs)。每个移动业务交换中心(MSC)中的分组数据(PD)控制器控制对分组数据业务的存取。每个MSC中的分组数据路由选择器为分组选择去往和来自MSC业务区的路由。骨干网和分组数据路由选择器互联以及互联功能(IWF)提供和外部网络的联网。第二“独立”实施例，为了使对当前蜂窝系统的影响最小化，主要采用蜂窝系统的基站部分，以保留依据独立移动分组数据基本结构的网络部分。

Description

在数字TDMA蜂窝系统中用于提供分组数据通信的装置和移动站

发明的领域

本发明涉及数字TDMA(时分多址)蜂窝无线移动电信系统。更具体地，本发明涉及在权利要求1、30、44和53中所定义的当前TDMA蜂窝系统中，用于提供分组数据通信业务的装置和移动站。

发明背景技术

移动数据通信迅速变为移动通信市场中发展最快的一个分支。独立的市场研究预计在2000年在欧洲会有几百万用户。其强大的推进力量是快速发展的便携个人计算机市场(“膝上”、“掌上”和“笔记本”)和对灵活的无线数据通信的需求的形成。新出现的通信-中心设备，一般叫作“个人数字助理”或“个人通信器”，进一步强调了这种市场力量。目标应用包括：

-当今主要被用于固定数据网络之间的，广泛的标准商业应用，诸如，电子信箱和主计算机/数据库存取。

-包括车辆、船只控制和道路传输信息的特殊移动数据应用。

固定无线应用，包括远端监视和控制应用，以及信用卡证实和相似的金融业务应用。

-作为新的个人计算机/通信设备结合的产物的可能的新的应用，和有效的、广泛应用的移动数据通信。

为了用成本效益的方法支持这些多样的应用，移动数据网应当：

-在用于分组数据(利用大多数数据通信应用的脉冲特性)的被最优化的共享分组数据无线信道的基础上，提供分组模式的数据业务，以获得频谱的有效性应用和成本的效益性。

-提供工业标准的网络业务，包括标准无连接网络(数据报)业务，以及根据市场需要、标准的面向连接网络(虚呼叫)业务，例如，提供透明的X·25连接。

-提供能和当前固定网络相比较的性能(分组传输延迟)，使得能够不用修正而应用现有的标准应用。

-提供广播和多径广播以支持特殊的移动应用。

在蜂窝系统平台上提供分组数据业务，该平台在组合语声/数据业务的广泛可用性、可能性方面有很大益处，以及通过投资蜂窝基础结构，有相对地低的附加投资。对当前的TDMA蜂窝系统，人们情有独钟，这是由于它们的频带有效性和世界范围的渗透性。潜在的TDMA平台的例子包括：

-GSM(全球移动通信系统)

-有GSM类的结构的系统，但是工作在其它频带，诸如频带1800和1900MHz，包括欧洲的PCN(个人通信网)和在U.S.A的PCN(个人通信业务)。

-北美洲的D-AMPS(数字先进移动电话业务)系统。

日本的PDC(个人数字蜂窝)系统。

但是，一般建议用于蜂窝系统或由该系统提供的数据业务(很少有例外)都根据电路模式的操作，为每个活动的移动用户采用专用无线信道。例如包括在下文中所描述的分组数据概念：a)US-A-4,887,265和Proc.38th IEEE移动技术协会，June88，Philadelphia(U.S.)，第414-418：“数字蜂窝系统中的分组交换”。

这些文件描述了提供共享分组数据无线信道的蜂窝系统，每个信道能容纳多个数据呼叫。请求分组数据业务的移动站被分配给一个具体的、基本采用常规蜂窝信令的分组数据信道。系统可以包括用于和分组数据网接口的分组访问点(PAPS)。在这种情况下，每个分组数据无线信道和一个具体的PAP连接，且这样能复用和该PAP相关的数据呼叫。大范围使用系统始发的切换handover(hand off)，和在同一系统中，用于语声呼叫的切换类型一样。增加一类新的切换来处理分组信道容量不足时的情况。b)US-A-4,916,691

该文件描述了(对于一个实施例)一种新的分组模式蜂窝无线系统结构，以及为分组选择路由(语声和/或数据)到移动站的新规程。基站、经中继接口单元的公共交换机，以及蜂窝控制单元，通过广域网被连接在一起。路由规程是基于移动站始发的切换，以及基于给来自移动站，(在呼叫期间)的任意被传输的分组的分组头中加上该分组所通过的基站的识别符。在来自移动站的随后用户信息分组之间的扩展期间的情况下，移动站能传输额外的控制分组，只用于传送单元位置信息的目的。当给呼叫分配一个呼叫号时，主要在呼叫建立处涉及蜂窝控制单元。然后，它通知移动站呼叫控制号和呼叫控制号的中继接口单元，以及最初基站的标识符。呼叫期间，分组被直接地在中继接口单元和当前服务基站之间选择路由。c)蜂窝数字分组数据(CDPD)系统规范，发行1.0，1993年7月。

CDPD是用于提供分组数据业务的新概念，它使用当前先进的移动电话业务AMPS系统(即北美模拟蜂窝系统)上的可用无线信道。CDPD是一个综合的、由美国蜂窝运营者组织承认的开放规范。它包括的内容有，外部接口、空中接口、业务、网络结构、网络管理和执行。所规定的CDPD系统很大程度上基于独立的基本结构。AMPS系统的共同特性限于使用相同类型的无线频道和相同的基站位置(由CDPD使用的基站本身是新的并是CDPD规定的)，并且采用两个系统之间的、对等信道分配的信令接口。给一个分组选择路由到移动站，是基于，首先，根据移动站的地址给分组选择路由到备有初始位置寄存器(HLR)的初始网络节点(初始移动数据中间系统，MD-IS)；然后，需要时，给分组选择路由到被访问的、基于HLR信息的服务MD-IS；最后，根据报告从其单元位置至其业务MD-IS的移动站，通过当前基站，从服务MD-IS传输分组。d)ETSI(欧洲电信标准组织)TDOC SMG 458/93，1993，2月12：“GSM中的分组无线”；以及“未来竞争性环境中的GSM”，会议，Helsinki，1993年10月13日：“为GSM建议的一般分组无线业务”。

这些文章勾画出了GSM中，用于语声和数据的、可能性分组存取协议。e)ETSI T DOC SMG 1238/93，1993，12月28：“GSM网上的分组数据”。

该文描述了在GSM中提供分组数据业务的概念，该GSM是基于首先采用一般GSM信令和鉴别来在分组移动站和“代理”之间建立一条虚信道，处理存取分组数据的业务。根据经修正的、用于快速信道建立和释放的普通信令，普通业务信道被用作分组传输。

在以上文件中，文件d)和e)直接地涉及TDMA蜂窝系统。尽管文件d)勾画出优化共享分组数据信道的可能性组织，但是，它不处理在整体系统方案中综合分组数据信道的方面。

文件e)中描述的，基于采用现有GSM业务信道的“快速交换”形式的概念和基于优化的共享分组数据信道的概念相比较，在频谱效率和分组传输时延(尤其对于短消息)方面有不足之处。

文件a)中所描述的系统是面向数据呼叫的，并且基于以和用于一般语声呼叫的相同方法所采用的系统始发切换。用这些原则在IDMA蜂窝系统中提供一般目的分组数据业务将意味着频谱有效性和性能方面的不足。例如，GSM中系统始发的切换是基于，在呼叫期间，将业务信道容量的1/26分配用于涉及在准备可能性切换中，监视和控制信号质量(为单一移动站)的信令。

文件b)和c)所描述的系统不直接涉及在TDMA蜂窝系统中提供数据业务的具体问题。

总之，需要一种系统概念，基于为分组数据提供的优化的共享分组数据信道，用于在TDMA蜂窝系统中提供通用目的分组数据业务。

发明的公开

本发明的总的目的是提供一种系统概念，它用以在当前数字TDMA蜂窝系统中提供通用目的的分组数据通信业务，其根据是为分组数据提供的优化的频谱有效地共享分组数据信道，以及和蜂窝要求相兼容。目标系统包括GSM系统、基于GSM结构但是工作在其它频带(例如，1800和1900MHz频带)的系统、D-AMPS和PDC系统。

具体地，本发明的目的之一是提供一种“综合”系统的概念，该系统以高度综合的方法提供新的分组数据业务，采用当前的TDMA蜂窝基础结构，达到和分组数据功能及性能要求可能相一致的程度。

本发明的另一目的是提供一种移动站，用于在由综合系统概念使之可能的TDMA蜂窝共享分组数据信道上进行分组数据通信。

本发明的另一目的是提供一种“独立”的系统概念，它提供新的分组数据业务，而对当前TDMA蜂窝基本结构产生最小影响，这是通过首先利用蜂窝系统的基站部分而网络剩余部分则依靠独立的移动分组数据基础结构来实现。由于基站部分(包括位置)构成蜂窝系统投资的主要部分，因此，对蜂窝基础结构投资的益处也适用于这个系统概念。剩余的独立基本结构可能是基于已有的移动分组数据网技术。

本发明的另一目的是提供一种移动站，用于在由独立系统概念使之可能的TDMA蜂窝共享分组数据信道上进行分组数据通信。

通过权利要求1、30、44和53的特征部分和相关从属权利要求中所定义的装置和移动站来实现这些目的。

附图的简要描述

图1说明了用于GSM系统(“实施例I”)的“综合”系统概念的实施例，通过用表示增加了分组数据(PD)功能的GSM系统的框图进行说明，用黑体框线表示主要的PD功能框。

图2说明了用于实施例I的网内协议和网际工作的例子(网间网(Internet)协议IP)。

图3说明了用于实施例I的网内协议和网际工作的例子(X·25)。

图4说明了一种在实施例I中介绍的、新的PD状态(PD模式)，相对于一般GSM空闲状态(模式)和呼叫连接状态(模式)的关系。

图5表示了说明建立PD状态(PD模式)的序列图，由移动站(MS)始发。

图6表示了51-帧主分组数据信道(MPDCH)下行链路多帧的例子，以及在图7中提供的用于共同侦听MPDCH和一般GSM广播信道的多帧周期(同样适用于随后的实施例I和实施例II)。

图7表示由8MPDCH下行链路多帧(在图6中说明)形成的多帧周期的例子，以及为侦听一般GSM广播信道规划足够的时间的例子。

图8表示根据需要说明分配分组数据信道(PDCH)的序列图，由MS始发(可用于实施例I)。

图9表示一个流程图，说明根据吞吐量方法的动态分配PDCHS的过程(用于实施例I和II)。

图10表示序列图，说明在实施例I中，移动站始发分组传输的例子。

图11表示序列图，说明在实施例I中，移动站终止分组传输的例子(采用“立即信道保留”)。

图12表示序列图，说明在实施例I中，移动站终止分组传输(用寻呼)的例子。

图13表示面向移动站始发和移动站终止的、在MPDCH上的分组传输，因此说明采用上行链接状态标志(USFS)的原则，以及保留存取时隙用于MS响应的寻呼类型(适用于实施例I和II)。

图14说明在实施例I中，当选择这样的寻址方案，即MS的IP地址识别出MS属于一个具体的公共陆地移动网时(或MSCS组)，从网际功能(IWF)到MS的当前服务移动业务交换中心(MSC)的路由选择。

图15说明当这样选择寻址方案，即MS的IP地址识别出MS属于一个具体MSC时，在实施例I中，从IWF到MS的当前服务MSC的路由选择的例子。

图16通过表示有增加了PD功能的基站系统(BSS)的GSM系统的框图，说明了用于GSM系统(“实施例II”)的“独立”系统概念，主要PD功能块用黑体轮廓线表示。

优选实施例描述

描述了本发明的两种不同实施例，它们都用于具有GSM类结构的数字TDMA蜂窝系统。尽管这类系统能运行在其它频带(例如1800或1900MHz频带)，而非为GSM而定义的频带，但在以下描述中，它被称作“GSM系统”。一个实施例涉及以紧密综合的方法，采用当前基础结构到功能和性能要求可能一致的程度，提供新的分组数据业务。相对地，第二实施例(实施例2)，为了使对当前系统的影响最小，首先采用GSM系统的基站部分，剩余网络部分依靠于独立的移动分组数据基础结构。

描述集中于引入的新的分组数据功能。按Ericsson实现的GSM系统的描述能在Ericsson周刊No.3，1991和有Ericsson分配EN/LZT 120 226 R3A的“CME 20训练文件”中发现。

I.实施例1

I.A总述

图1说明增加了分组数据(PD)功能的GSM系统，主要PD功能块用粗体轮廓线表示。多个基本收发站(BTSS)共同提供覆盖完整的GSM公共陆地移动网(PLMN)业务区域，每个BTS为一个单元中的多个移动站(MSS)提供无线通信业务。在图示中只表示了一个BTS和一个MS。它包括一个移动终止(MT)和一个终端设备(TE)部分。基站控制器(BSC)控制一组BTS，它们共同形成一个基站系统(BSS)。移动业务交换中心(MSC)和与之相关的访问位置寄存器(VLR)服务于一个或几个BSS。MSC控制去往或来自其它诸如PSTN(公共电话交换网)、ISDN(综合业务数字网)或其它PLMN网的网络的呼叫。被装备用于选择入叫路由的MSC被称作网间MSC(GMSC)。一个或多个MSC业务区共同组成PLMN业务区。另外，MSC/VLRLS通过CCITT(国际电报和电话咨询委员会)公共信道信令(CCS)系统No.7网连接到初始位置寄存器(HLR)上，它是包括所有用户上信息的数据库，包括标识用户当前(或最后)登记在哪个MSC/VLR的位置信息。和HLR相连接的是鉴别中心(AUC)，它为HLR提供鉴别参数。为了允许识别用户设备，提供设备标识寄存器(EIR)，它和MS(IS)相连接。最后，能包括操作和维护中心(OMC)，用于提供整体网络支持。

增加在BTS中的分组数据功能包括根据需要提供一条或几条共享分组数据信道(这里称作“PDCHS”)的能力。在单元中，只有偶尔被分组数据用户访问的，PDCH能根据用户需要被临时地分配。在另一方面有连续分组数据业务要求的单元中，和当前负载相适应，在半永久性、或动态分配的基础上分配一个或几个PDCH。BSC控制对PDCH的分配。一个单元中对PDCH的支持程度可以想见(根据用户需要，连续的或根本无支持)。在一般GSM广播控制信道(BCCH)上广播定义业务级别和任何用于初始分组传输的信息。PDCH是物理TDMA信道(时隙)上的一类新的逻辑信道，它被优化用于来自和去往能够用于多分组MS的共享分组传输(在不同操作模式下，支持单一分组数据，或和普通语声/电路数据业务相组合的分组数据)。PDCH被用于数据传输和相关的控制信令。应用了“保留-Aloha类的协议”。上行链接和下行链接基本被用作独立的信道资源。在某个TDMA帧中，PDCH能带有来自一个MS的数据，而下行链接数据去往另一个MS。由BTS中的“PD传输控制器”来处理分配在一个单元中的PDCH(S)上的分组数据无线链接协议。在至少有一个被分配的PDCH的BTS中，PD传输控制器一般有一个唯一的物理连接，用于来自和去往BSC的分组传输，利用普通节点间中继线。

在MSC/VLR中，有一个“PD路由选择器”用于来自和去往MSC业务区的路由选择。而且，“PD控制器”用于处理和“电路模式MSC”的信令交换，以及用于处理控制、监视、以及和分组数据MS相关的参数存贮功能。PD控制器包括处理器、存储器、信令接口功能和软件(注：尽管PD路由选择器和PD控制器被描述成在MSC/VLR中提供，但是，应当理解它们能以外部附属于MSC的形式，全部或部分地物理实现)。

MSC(PD路由选择器)通过骨干网互联，一个或几个网际功能(IWFS)也和骨干网相连接。IWF提供和象Internet(即，IP网)和/或PSPDN(分组交换公共数据网，即X.25网)那样的外部网的网间互联，因此，将固定站(FS)和MS互相连接。如所需，IWF能完成协议转换和地址解释。它也能在相当PLMN之间选择分组数据业务的路由。相同PLMN中，不同MSC业务区里的MS之间的分组数据业务一般在相应MSC之间，通过骨干网直接选择路由。为了路由的目的，能够从骨干网上的实体，通过“HLR访问服务器”访问HLR。HLR访问服务器提供必要的功能，使这种来自分组数据网的访问成为可能。还增加了HLR、AUC、EIR和OMC来支持新类型的用户、业务和设备。

所提供的基本分组数据网业务是基于标准无连接的IP协议的、标准无连接网(数据报)业务。IP在这里被用来指网间协议(TCP/IP)协议组中用的de facto标准IP协议)或ISD(国际标准化组织)的网间协议(ISO 8473)。(可能支持所有这些协议)。和骨干网相连接，并用IP顶高层协议来存取的网络服务器(NAS(S))能提供增值业务，包括多径广播、广播和电子信箱业务。因此，从分组数据通信的观点来看，PLMN基本作为IP网出现。在图2中说明了协议结构。图中表示MS和固定站(FS)之间通信的例子，例如，和外部IP网相连接的主机。IWF和MSC都有IP(第三层)路由选择器的用处。MS和FS能用TCP(传输控制协议)传输(第4层)协议进行端-端通信。在这个例子中，MS和MT和TE部分组合成一个单元。在MSC和MS之间，BTS作为无线链路协议(图中用RL2表示)和用于穿过中继连接的链路协议之间的链路层(第二层)中继。由BTS处理的无线协议是ARQ(自动重发请求)类的协议，它是基于将每帧划分成相同大小的块，并重发有错误的块。和普通GSM相对应，在MT和MSC之间进行加密/解密。MS是有其标识的，在第3层用IP地址，在第二层用标准GSM标识，国际移动用户标识(IMSI)即，一般地，用临时移动用户标识(TMSI)。

标准的面向连接的网络(X.25)业务还能由采用IP协议顶层的、穿过PLMN的面向连接的传输协议来提供。在图3中示意了附属于外部X.25网的、MS和FS之间的透明X.25通信的例子。在这个例子中，在MI和TE之间提供X.25DCE-DTE接口。IWF和MT都完成协议转换，并且采用内部-PLMN传输协议(标为L4)，将任何X.25虚电路映象到两实体之间的传输连接上。IWF和MI还进行X.121和IP地址之间的解释。L4协议能被用来提供选择性数据压缩。当在MS和IWF之间建立起传输连接时，即使MS移动到另一个MSC的业务区中，在X.25虚呼叫期间，这个传输连接也被保持。对于移动站始发方向上的分组，作为连接建立协议的一部分，通过通知MT关于IWF的IP地址来实现这一点。然后，MT将所有和该连接有关的分组寻址到这个IWF。反过来，MSC只根据分组的IP地址为其选择路由。在移动站终止的方向上，如下所述，当MS移向新的MSC时，用新的路由信息来更新IWF。如在图中所指的，TE和FS可以通过传输协议(象ISO传输协议类1)进行端-端通信。

当用一种规程把MS从初始GSM空闲模式带到新的“PD模式”之后，MS就能使用它所申请的分组数据业务了。这一协议即能被MS通过请求分组数据业务而初始化，又能被当前服务于MS的MSC，通过接收到寻址MS的分组而初始化。这个规程基于标准GSM信令，并且使用标准GSM鉴别。PD模式建立规程还包括初始化MS中及其当前MSC/VLR中的用于分组加密/解密的参数。在规程执行完之后，象在PD模式中一样，MS登记在当前MSC/VLR中。然后，系统提供对任何单元中PDCH的存取。它还提供其它的系统机构，用于快速分组传输，包括：

-保持在PD模式建立时的鉴证允许，以避免用于普通分组传输的鉴证规程的时间消耗。

-对于移动站终止业务，用于建立和维持从骨干网上的实体到MS当前MSC的路由的机构，将对HLR探询的需要限制在初始路由建立。

在PD模式下，MS完成单元选择和基于GSM空闲模式规程的位置更新。(从GSM角度讲，不用切换)。当在单元之间漫游时，MS从在BCCH上广播的信息中识别出将被用于在单元中始发分组传输的PDCH。通过根据任何现有的分组传输，监视MS的单元位置，来指导从MS的当前服务MSC到MS的分组传输的初始化。依据最近的单元位置信息，以及其它MS可选参数(例如，操作的移动或静止模式)，可用寻呼或不用寻呼来初始化分组传输。

当MS移动到属于新的MSC/VLR的位置区域时，存贮在MS的当前服务MSC/VLR中的PD模式登记和相关信息被从旧的MSC/VLR转移到新的MSC/VLR中。到MS的当前MSC所建立的任意路由的对等实体也被到新的MSC的路由信息更新。

I.B分组数据模式(PD模式)和流动性管理

在图4中说明和常规GSM空闲模式及呼叫连接模式相关的PD模式。在这个图和其它图中，名称“State”(状态)被用作“mode”(模式)的同义词。当分组数据MS打开时，采用标准GSM上电和登记规程。登记之后，MS就和网络连接上，进入空闲模式并执行空闲模式单元选择和位置更新。为了和系统保持联系，MS也有规律地重新开始周期登记。

通过基于常规GSM信令和鉴证的规程，处于空闲模式的MS可以改变到PD模式(图4中的转换(1))。可以由MS，当前服务的MS，接收到寻址MS的分组的MSC来使规程开始。前面情况下的规程用图5中的序列图做示例。象在系统参数中所定义的那样，能只在PDCH所在的单元中允许开始执行规程，或者根据用户需要进行分配。图中信令序列(1)-(13)是基于用于建立常规GSM语声/电路数据呼叫的标准GSM信令和鉴证规程。一类新的业务请求(信号(3))被用于请求建立PD模式。可选序列(8)-(13)被用于分配给MS一个TMSI(临时移动用户标识)，和/或来初始化MS和它的当前MSC中的加密/解密参数。在成功地完成信令序列(1)-(13)之后，MS以PD模式登记在它的当前MSC/VLR之中，同时(可选)加密参数被存贮(块(14))。序列(15)-(17)，也是基于常规GSM信令，确认PD模式登记并实现MS改变到PD模式。如果PDCH不是已经位于有问题的单元中，BSC(图1)中的PDCH位置控制器试图根据需要分配一个PDCH(块(18)-(20))。如果信道可用，BSC给BTS发送命令，激活一个PDCH，并且在BCCH(块(21))上广播信道定义信息。也可以将可选信道定义信号(图中未表示)直接发送给MS，以便能提供更快的、PDCH已经被分配的信息。在判决框(22)，MS确定PDCH是否被分配。如果是这种情况，MS可以在被定义的PDCH上始发一个分组传输。如果没有PDCH被分配，MS能继续进行一个预定的规程，诸如，根据需要周期性地开始一个PDCH分配规程。(在下面I.C部分有所描述)。然后，通过标注的信号(23)，通知MSC/VLRPD模式建立规程已经结束。信号(23)传送关于MS的单元位置和(选择性地)PDCH是否位于单元中的信息。这个信息被存贮，和PD模式登记(框(24))相链接。还象框(24)中所指明的，如果由定时器和/或睡眠定时器监视PD模式，在PD控制器(图1)中的这些定时器被初始化。

上述的PD模式建立进程主要是基于一般GSM信令功能，由电路模式MSC(图1)进行控制，尽管需要一些调整，例如，为了处理新类型的业务请求和新的加密参数。当为MS建立了PD模式时，和MS相关的参数也被转移到PD控制器的数据库部分。这个数据库可以被认为是用于分组数据MS的VLR的扩展。VLR和这个PD控制器数据库之间功能划分的例子如下(不禁止其它实现方法)：

-VLR(象HLR一样)被增加了象IP地址、多径广播地址和到时(timeout)参数这样的分组数据用户参数。对于处于空闲模式的MS，通常常规位置更新规程，在当前VLR中，这一信息总是可用的(适于处理附加用户参数)。还用关于MS是否处于PD模式的信息来扩展VLR。

-PD控制器数据库提供：

a)存贮和PD模式下的任意MS相关的操作参数，包括加密参数、计时器、单元位置、任何已建立路由的对等层实体的列表以及MS的当前子模式(例如，移动/静止模式、正常/睡眠寻呼模式；见如下)。

b)为了便于快速分组路由选择及限制VLR的探询负载，还存贮VLR中的所有为PD模式下的任何MS所存贮的相关信息的拷贝(包括用户参数和位置区域标识)。

c)为了有助于和电路模式MSC(图1)交换信令信息，为登记在MSC/VLR中的任何分组数据MS，具有将MS的IP地址翻译成IMSI的能力。

d)作为对PD路由选择器(图1)的支持功能，有一张具有到任何MS的路由信息的表格，从MSC到这些MS建立了路由。用MS的IP地址作为输入，表中提供了到MS当前服务的MSC的路由信息。

对PD模式下的MS的位置更新是基于空闲模式位置更新规程进行的。当PD模式下的MS移动到属于新的MSC/VLR的位置区域时，新的VLR自动地接收相关的用户参数(从HLR)，作为常规空闲模式位置更新的一部分。增加位置更新规程，这样新的MSC/VLR就被通知MS处于PD模式，并且被提供关于先前的MSC/VLR在骨干网上的地址的信息。然后，被新的MSC/VLR中的PD控制器所初始化的，MS的操作参数被从先前MSC/VLR中的PD控制器转移，并且两个PD控制器的数据库被更新。新的MSC/VLR中的PD控制器也给任何到MS的当前MSC已建立的路由的对等层实体提供更新的路由信息。

当当前正服务于一个空闲模式的MS的MSC中的PD路由选择器接收到一个寻址到MS的分组时，也能启动一个PD模式建立规程。然后，PD路由选择器发信号给PD控制器，让它识别目的IP地址。PD控制器发现MS未处于PD模式，并在将IP地址翻译成IMSI之后，请求电路模式MSC启动一个PD模式建立规程。当MS处于空闲模式时，请求被接受，并且电路模式MSC用常规GSM寻呼来启动该规程，但是有特殊的“PD指示器”。然后，该规程和上述的，用于移动站始发情况下的规程非常相似。

返回图4，对于PD模式下的MS的一般情况是，MS位于一个至少被分配了一个PDCH的单元中。在单元中被分配的第一个PDCH，即分组传输在其上开始的PDCH，在这里称作“主PDCH”(MPDCH)。在这种一般情况下，MS执行这里称作“PDCH规程”的规程。(图4中上面的小圈)。MS，采用“PDCH规程”。

a)基于空闲模式规程完成呼叫选择：

-测量当前和周围单元(当不做任何其它事时，例如，连续TDMA帧的PDCH时隙之间)，并保留6个最强BCCH载波的更新表。

-和测量相连接，为了识别BCCH载波及读取基站识别码(和TDMA帧号)，侦听当前单元的同步信道(SCH)，频率纠正信道(FCCH)和相邻单元的SCH。

-为了读取系统和单元的具体参数，侦听当前单元的BCCH和“扩展的BCCH”(如果有)，以及相邻单元的BCCH。

因此，用于常规GSM广播控制信道的可用帧结构被用于实现单元选择。在MS中，单元选择准则和空闲模式比较，能做某些修改，如果用户(例如，用键盘命令)选择在“静止模式”下操作MS。在静止模式，只要信号质量超过某个阈值MS就保持在当前的单元。其目的是减少由于无线环境波动而引起的“不必要的”改变单元的可能性，例如，由移动物体反射引起的(波动)。如果信号质量下降到低于这个阈值，MS自动地返回到一般“移动模式”操作。MS通过在至少每次它从移动模式转变到静止模式，或相反情况下，发送移动/静止模式指示，来通知它的当前服务MSC/VLR中的PD控制器它的运行模式。为了给静止模式下的MS进行数据传输，寻呼能被限制在单一单元中，或者数据能够不用事先寻呼而被直接发送(就象数据随于其后的“立即数据”/“立即信道保留”)。

在实施例的可选实现(方案)中，被修正的单元选择标准也能被用于移动模式下的MS。假定关于MS的单元位置(存贮在PD控制器中)的信息足够快地被更新，那么能用和“静止”MS下相同的方法启动到MS的分组传输。

b)侦听MPDCH并如要求完成分组传输。在MPDCH上，MS侦听：

-寻呼，在“普通”寻呼模式(在相对多的分组传输期间)或“PD睡眠”寻呼模式。

MS至少在它每次改变寻呼模式时通过发送普通/PD睡眠模式指示，清楚或隐含地把它的寻呼模式通知给它当前MSC/VLR中的PD控制器。

-没有事先寻呼的“立即数据”(或随后是数据的“立即信道保留”，在普通模式下。

-PDCH广播消息(即给单元中所有MS的未确认消息)，以普通或睡眠模式。

-多径广播消息(即，寻址到MS组的未确认消息)，在普通或睡眠模式。

c)选择性地侦听GSM单元广播短消息(SMS)。

通过对MPDCH下行链路采用多帧方案，能实现上述协议之间的协同，该多帧方案和用于常规GSM下行链接控制信道的51-帧多帧方案一样，并与之同步。和空闲模式相比较，当MS能在除了分配给它(睡眠模式)的寻呼块之外的任何时间侦听广播信道时，处于PD模式的MS需要更广泛的协同，特别是当MS处于普通寻呼模式的时候。在后一种情况下，用于下行链接消息的MS可用时间需要最大化，同时，允许足够的时间用于广播侦听任务。图6和图7中示意了实现这一目的的多帧协同方案。图6表示了51-帧MPDCH多帧的例子，它和相应的GSM广播信道(BCH)/共公控制信道(CCCH)以及独立专用控制信道(SDCCH)多帧相同步。如图7、8所描述，MPDCH多帧形成多帧周期(和相应BCH/CCCH和SDCCH多帧周期同步)。图7还示意了分配足够的时间来完成侦听和读取一般GSM广播信道上的信息的任务。

MPDCH多帧(图6)包括：

-寻呼块(和GSM一样)，标作P0-P7，每个为4TDMA帧长。

在PD睡眠模式，MS侦听周期中多个帧的子集中的一个寻呼块(取决于它的IMSI)，这由系统参数决定(给出范围在大约0.25和2秒之间的睡眠模式期)。每个第N个周期的多帧5和7被排除在外，因为它们(如图7中所说明)被计划用于侦听相邻的BCCH。

在一般模式下，能在所有寻呼块中，并在没有计划用于其它目的的任何时间寻呼到MS(见下面)。对于“立即数据”/“立即信道保留”也是如此。

-标有PDB的框用于PDCH广播(除了图7中指明的情况)。

可以用睡眠模式参数将PDCH广播限制在所定义的多帧子集。睡眠模式参数可能和用于寻呼的不同。

PDCH广播被用于提供系统信息，包括PDCH专用参数，以及当当前BCCH上的相关信息已经改变时的标志指示。然后，MS应当读取BCCH和“扩展的BCCH”(如果有的话)，从下一个多帧开始直到所有8个多帧的相关信息内容已经被读取(见图7)。PDCH还能被用于不同类型的用户信息业务。

-标有F0-F14的帧能用不同方法组合用于各种目的(见图7)。

而且，框F3-F6(当未被分配用于其它目的时；见图7)被用于多径广播消息。(也存在其它的多径广播分配选择。)

包括在图6中的BCH/CCCH多帧表示在单元处理选择过程中FCCH(标为F)、SCH(标为S)和BCCH(标为B)的分配。在多帧4-7中(见图7)，从左边的第一个“C”框分配给“扩展BCCH”。在图6中示意SDCCH多帧的目的是指明单元广播SMS的分配。它们被分配一个在多帧，0-3(如图7所示)中采用标有“D2”的子信道。在图7的图中表示了安排侦听这些广播信道的可能性方法。在右手边的表中定义了相应多帧中更精确的块/帧的分配。

如图7中所示，为了侦听相邻单元的FCCH和SCH，每个周期的两倍时间提供一次机会(即大约每秒钟一次)。由于相邻单元的多帧可能和当前单元中的多帧不同步，所以要分配12个连续的帧。

需要从相邻单元的BCCH中读取信息的MS，应当从多帧周期中的多帧2、3、6或7的至少一个BCCH块中读取。这是通过图7中的读取方案实现的，再次考虑到了相邻和当前单元中的多帧可能不同步。每个第N个周期分配一次用于指示读取相邻BCCH的时间，其中N是个系统参数。

在一些情况下，PD模式下的MS必须临时地“脱离PDCH”并利用一般GSM信道，并且完成这里所谓“GSM规程”。然后，能被并能够象在空闲模式下一样存取相同的信令。它还和在空闲模式下完全一样地进行单元选择。当MS转移(在图4中转移用(3)表示)到这些“GSM规程”时的共同情况是：

a)当MS移动到新的位置区域时，然后，它根据空闲模式下规程完成位置更新。完成后，MS回到“PDCH规程”(图中的转移(4))。

b)以常规间隔，当MS象在空闲模式一样完成周期登记时。完成后，MS返回“PDCH规程”(转移(4))。

c)当MS(在PDCH上)接收到来自其当前MSC的请求完成鉴证和设备识别时。然后，基本地以常规GSM方式执行被请求的规程。在被授权和完成规程之后，MS返回“PDCH规程”(转移(4))。如果鉴证或设备识别被拒绝，那么规程就以MS接收到“PD模式终止命令”而结束，使MS返回到空闲模式(转移(5))。

d)当MS移动到没被分配PDCH、但能根据用户需要分配PDCH的单元时，在这样的单元中，能通过普通GSM寻呼信道来寻呼MS。

根据系统配置(操作员的选择)，当MS从被分配了PDCH的单元移动到没被分配PDCH的单元，或相反时，MS能被请求报告它当前的MSC/VLR。这个信息被存贮在PD控制器(图1)中，因此，它监视MS所用的规程。在这种情况下，在MPDCH或普通GSM寻呼信道上进行寻呼。在PD没有这个信息的系统中，寻呼必须平行地在MPDCH和普通GSM寻呼信道上进行，如果寻呼区包括所有这两类单元的话。

当象下面部分I.C中所描述的那样，产生分组传输的实际需要时，能对PDCH进行分配。当PDCH被分配后，或当MS移动到已经被分配了PDCH的单元中去时，MS返回“PDCH规程”(转移(4))。

e)当MS移动到不支持PDCH的单元中去时，这种情况除了没有PDCH能被分配之外，和d)一样。并且，根据系统配置，在这类单元中进行或不进行分组数据寻呼(采用普通GSM寻呼信道)都可以。

对于支持分组数据和一般GSM业务(但不是同时地)的组合型MS，可能有一些混合的业务状态。处于PD模式的MS可以建立或接收常规GSM(语声/电路数据/点到点短消息)呼叫，在呼叫期间使PD模式保持“等待”，并且当呼叫结束时，返回“激活”。为了进行呼叫，如果MS在使用“PDCH规程”，首先，它要转移到“GSM规程”(图4中转移(3))。当采用“GSM规程”时，MS用常规GSM方法始发一个呼叫，并且当呼叫建立时，转移回呼叫被连接模式(转移(6))。通过电路模式MSC(图1)，在VLR和PD控制器(图1)的数据库部分，PD模式被标作“等待”。当呼叫结束后，MS返回“激活”PD模式(图4中的转移(7))，并且据此在VLR和控制器中被标明。

当电路模式MSC接收到普通GSM对PD模式下MS的呼叫时，当从VLR中发现MS正处于PD模式时，电路模式MSC请求PD控制器始发MS的寻呼。如果PD控制器有关于MS所使用的信息，那么因此用MPDCH，(为它提供了特殊寻呼类型来传送GSM呼叫)，或普通GSM寻呼信道(通过电路模式MSC)来始发寻呼。如果PD控制器中不能用这样的信息，那么寻呼将涉及不同单元中两种类型的信道。如果MS在它的寻呼响应中指明“接收”，那么，在MS已经按要求转变到“GSM规程”之后，呼叫被建立，并且PD模式按上述的用于移动始发呼叫相同的方法保持“等待”。

如果PD路由选择器(图1)接收到寻址处于GSM呼叫连接模式下的MS，相关的PD控制器发现MS不处在PD模式，它请求电路模式MSC如上所述启动一个PD模式建立规程。但是，由于MS处于呼叫连接模式，所以请求被拒绝。这可以引起PD路由选择器发送一个上行流出错报告，指明不能达到MS。在相同情况下，当MS处于“PD等待模式”时，结果几乎一样。不同之处在于，不用涉及电路模式MSC，因为在PD控制器中有MS模式信息。对于申请了信箱业务的MS，这些或相同情况下的消息传送能被延迟，直到MS变得可用。

如上所指出的，能由计时器和/或睡眠计时器来监视MS的PD模式，由当前服务MS的MSC/VLR中的PD控制器来处理。当PD模式被建立后，初始化所提供的每个定时器来计算预定的时间间隔(超时(timeout)时间间隔)。睡眠定时器被复位，并为从MS接收或MS发送的任何分组而重新初始化。超时时间间隔可以是预定参数。能由来自MS的终止请求，或当定时超时时从PD控制器发出的终止命令来启动PD模式的终止和返回空闲模式(图4中的转移(2))。

如果没有象所要求的那样，在PD模式，从MS接收到周期登记，那么首先通过将MS模式改变到空闲(转换(2))，然后，根据普通空闲模式规程，在VLR中将MS标作“脱离”，来终止PD模式。要始发一个显式“脱离”的MS，首先始发一个到空闲模式(转移(2))的变化，并且，然后作为空闲模式发送一个“IMSI脱离”。

当PD模式终止后，任何已建立路由的对等层实体都被告知，并且路由被终止。

在部分I.D.中描述了涉及移动终止分组传输的一些附加移动管理的方面。I.C分组数据信道(PDCH)的规则

提供PDCH所涉及的主要功能块是(见图1)：

-BTS中的收发器，具有增加的能力：

-根据相应地来自PD传送控制器的PDCH分配/PDCH释放命令，动态地更改任何物理信道(时隙)，从常规GSM业务信道TCH到PDCH，并返回TCH。

-当应用跳频时，调节PDCH，使之和所用跳频相一致。

-基于处理器，并且既包括软件又包括硬件的BTS中的PD传输控制器。它：

-根据来自BSC中的PDCH分配控制器的命令，控制PDCH的分配/释放。

-根据多帧协同方案(在I.B部分描述)，控制分组传输，以及，对用于被分配PDCH的无线链路协议的处理。

-作为动态信道分配过程的一部分，监视PDCH上的业务负载，并根据需要，给BSC中的PDCH分配控制器生成PDCH分配/PDCH释放请求。

-基于处理器并且包括软件和硬件的BSC中的PDCH分配控制器。它和总体负责无线信道资源的“电路模式BSC”一起，协同(参与)PDCH的分配，这样，根据需要，决定从物理信道(时隙)命令池中，分配混合的TCH和PDCH。在这个过程中，PDCH分配控制器。

-收集用于PDCH分配/PDCH释放的请求，并将这些请求传送给电路模式BSC。

-从电路模式BSC中接收用于PDCH分配/PDCH释放的命令，并将命令传送给BTS中的PD传输控制器。

-提供基于每个单元的信息，定义了所提供的PDCH的支持级别，以及被分配的MPDCH(如果有的话)，并且在BCCH上由相应BTS广播的内容。

而且，接口功能和BTS中的一些公共控制功能适于支持新的PD功能(图1)。

单元中的第一PDCH(“主PDCH”MPDCH)，它能够承载用于初始分组传输及分组数据的必要的控制信令，以及根据BCCH上的具体信息定义的(内容)，能够通过系统配置或根据用户需求来分配PDCH。“根据需要的PDCH”支持可能对低容量单元有特殊意义(例如，单一载频)，它只是偶而地被分组数据用户访问。

在“根据需要的PDCH单元”中，当产生分组传输的实际需要时，能分配MPDCH：

a)当为MS(位于单元内)建立PD模式后，作为在I.B部分所述PD模式建立规程的最后部分，分配MPDCH(如果信道可用)。通过从电路模式BSC给PDCH位置控制器的命令来初始化PDCH分配。

b)当处于PD模式的MS(位于单元内)有数据发送时，它用图8中所述的“GSM规程”发送“PDCH分配请求”。信令序列(1)-(4)是基于标准的GSM信令，增加了一种新类型的业务请求(信号(3))。由电路模式BSC接收业务请求，如果信道可用，它就给PDCH分配控制器产生一个PDCH分配命令。然后，MPDCH就被分配(块(6))，并且在BCCH(块(7))上广播信道定义信息。为了提供快速响应，还能直接给MS发送可选信道定义信号(图中未示出)。在判决块(8)中，MS判定PDCH是否被分配。如果是这种情况，它就在被定义的MPDCH上继续启动分组传输。如果没有PDCH被分配，MS能够继续进行预定的规程，例如，周期性地重复PDCH分配请求。

c)当寻址处于PD模式的MS(位于单元内)的分组被MS的当前服务MSC/VLR接收到后，如果以下寻呼采用GSM寻呼信道，MPDCH被分配(如果信道可用)，其结果是一个肯定的寻呼响应。加上初始寻呼后，规程和上述用于移动始发情况下的规程非常相似。

d)在一种情况下，当处于PD模式，并且位于被分配了PDCH的相邻单元中的MS有数据通信阶段在进行中，或有准备好的数据在MS移动到“需要PDCH的单元”之前要立即发送时，那么它就用当前服务单元中的MPDCH为新的单元始发一个“PDCH分配请求”。请求被传输给MSC/VLR中的PD控制器，从那里继续向前发送给BSC中的PDCH分配控制器，并且从那里发送给电路模式BSC。如果请求被允许，那么MS可以无需改变到“GSM规程”。

当已经分配了第一PDCH(MPDCH)之后，可以根据业务负载分配附加的“从PDCH”(SPDCH)。

-或者半永久性地(例如，一天的不同时间的不同混和PDCH和GSM业务信道TCH)。

-或者自动地适应于当前负载情况。

在给一个单元分配多个PDCH的情况下，PDCH能被用作采用动态分配协议的一组“被中继”的信道。然后，MPDCH被用于存取控制信令(包括信道请求、信道保留和寻呼)，并且，如果容量允许，SPDCH被用于保留的数据传输的数据。

而且，在当MPDCH变成一个“瓶颈”的情况下，可以分配一个或几个附加的MPDCH，这样就能将一组(m)MPDCH和一组(S)SPDCH共同使用。然后给每个MS分配一个具体的MPDCH，这由基于MS的标识(IMSI)和在BCCH和/或一个或几个MPDCH上广播的控制信息的算法来块定。

动态地分配/释放一个单元中的PDCH的过程，是基于测量吞吐量和与图9中所示的预定限制的比较而进行的。流程图中上面划虚线的部分说明根据需要或系统配置的结果，第一MPDCH的分配。在方框(1)中，初始化了被分配的MPDCH(m)和SPDCH(S)的数目。

在方框(2)，经过预定时间间隔，测量通过MPDCH的吞吐量。在方框(3)中，判定是否达到了上限(在相关的“上限时间间隔”上所测量得到的)，或下限(在相关的“下限时间间隔”上所测量得到的)。

-如果没有，监视过程进行。

-如果达到了上限，并且，如果在这个例子中没有分配SPDCH(S＝0)，BTS就给BSC(方框(17))发送SPDCH分配请求。BSC判定信道是否可用(方框(18))。

-如果是：从BSC始发，SPDCH被分配在BTS中(方框(19)和(20))。BTS中的分组数据协议规划被重新调整到新的PDCH配置(方框(14))。然后，处理继续进行穿过MPDCH的吞吐量测量(方框(2))并且用和穿过SPDCH(方框(15))的相同方法。

-如果否：检查被拒绝信道分配请求的频率是否指示一个永久的超载情况(方框(23))。在那种情况下，就始发一个预定的用于报告/解决问题的规程(方框(25))。否则，就通过重新调整流量控制参数(方框(24))，(在BTS中)临时地限制负载。然后，从方框(2)开始，周期被重复进行。

-如果达到了下限(在方框(3))，BTS给BSC(发送MPDCH释放请求。在通过广播信息(方框(11)和(12))通知了MS之后，MPDCH被释放。如果，象在例子中那样，发现(在方框(13))这是仅有的MPDCH，过程就前进到点(A)，监视任何请求或用于新的MPDCH分配的命令。在另一种情况下，如果确定至少有一个MPDCH被分配，在重新调整在方框(14)中规划的分组数据协议之后，过程前进到点(C)。

尽管已经描述了一个具体的例子，但是从流程图中应当理解，动态地分配/释放PDCH的过程用于任何给定配置的MPDCH或SPDCH。I.D在MSC服务区中的分组传输

MSC/VLR(图1)中的PD路由选择器和MSC业务区中的MS之间的分组传输很大程度上取决于由PDCH所提供的无线链接(第二层)业务。来自第3层的、到某个最大长度(例如，大约600个八位字组，取决于PDCH协议)的可变长度分组、分别被PD路由选择器中的第2层实体和MS的MT部分所接收。每个分组，一般在加密之后，形成第2层帧的信息段。经过无线链路(BTS和MT之间)，每个分组被分成固定大小的块(大约25个信息八位组，和4个TDMA脉冲相对应)。对每个块，BTS和MT分别进行信息编码、脉冲形成和交织(每个块)。然后，BTS和MT之间选择性重复的ARQ类型的协议提供对有错的块的重新传输。

TDMA结构和所需要的，允许和普通GSM中一样的第一MS存取时间的错位程度，决定了选择“保留Aloha”类型的协议。为了进行如图10所示序列图中的在移动站始发方向上的初始化分组传输；当被允许这样做时，MS在MPDCH上行链路用和普通GSM中一样类型的存取脉冲上发出的随机存取请求(图中的信号(1))，如由MPDCH下行链路上的“上行链路状态标志“(USF)所决定的。存取脉冲包括提供MS的初始标识的随机号，并且，可以还包括信息的业务类型的级别。

一般地，BTS响应MPDCH下行链路上的信道保留命令(信号(2))，保留信道以用于数据传输和下行链路确认(ACK)。(在没有来自BTS的响应的情况下，MS在经过随机补偿时间之后，进行重新尝试。)信道保留命令中包括和所接收到的存取脉冲中一样的随机号，以及时间对齐/功率控制(TA/PC)命令。时间对齐/功率控制功能在BTS中进行，不仅是测量部分(象在普通GSM中一样)，为了性能的原因，还有处理和命令生成部分(位于PD传输控制器中)。

紧随在来自MS的数据帧(图中信号(3))之后的是来自BTS(因为在这个例子中假定没有重发)的肯定确认(信号(4))，并且帧被传送给MSC/VLR中的PD路由选择器。在这里，通过结合帧(它在帧头部分包括MS的标识TMSI)和帧被接收的物理连接(每个单元独有)，来确定MS的单元位置。在另一种选择性实现方法中，可以通过按照引述的US.A-4,916,691所描述的相同的方法，在BTS中的PD传输控制器中，提供在帧头中插入单元标识符的附加功能，来识别MS的单元位置。单元位置标识和当帧被接收到的相关的时间一起，以及能在来自BTS的帧头上传送的MS参数(诸如移动/静止指示、业务级别)被存贮在PD控制器数据库中，和MS的标识相链接。一般在解密之后，分组在PD路由选择器的第3层实体中出现，用于选择到目的地的路由(在图10的例子中通过一个IWF)。

当寻址到MS的分组被MS在其中登记的MSC/VLR中的路由选择器接收到，并且被从MS处于PD模式的PD控制器(图1)中的数据库中发现时，分组首先按要求被分段，以符合经过PDCH的最大分组长度。给MS的分组传输被启动的方法取决于PD控制器数据库中存在的MS可选参数：

-单元位置和信息的最新内容

-移动或静止模式操作

-普通或PD睡眠寻呼模式

-所采用的“PDCH”或“GSM规程”(如部分I.B中所述，取决于系统配置)

根据这个信息，PD控制器使用软件算法来选择用于初始化分组传输的方法。

a)直接地给具体的BTS传输数据帧(不用先前的寻呼)。

如果MS处于静止模式，采用这种方法。当MS处于移动模式时，也能使用这种方法，假定用于静止模式(在部分I.B中描述)的被修正的单元选择标准也被用于MS的移动模式，并且假定单元位置信息足够快地被更新。

传输给BTS的帧头中包括TMSI、MS的寻呼模式指示、IMSI(如果MS处于PD睡眠模式)，和可能的业务信息类型。如果MS处于PD睡眠模式那么BTS用寻呼(在单一单元中)始发经过PDCH的数据传输。否则，用“立即信道保留”来始发数据传输，或者数据能作为MPDCH上的“立即数据”而被直接地发送。

在图11中示例了一个“立即信道保留”传输序列。MPDCH下行链路上的信道保留(信号(5))通知MS，将在哪个信道上接收数据帧(信号(6))。如果数据传输在MPDCH上进行，那么就不需要信道保留。数据帧包括，保留MPDCH上行链接上的一个存取时隙，用于MS进行响应。响应脉冲(信号(7))，一个比特被分配用于确认数据帧。例如在例子中那样，如果确认是肯定的，序列就结束。在否定型确认的情况下，BTS为来自MS的多个被定义的否定性确认发送一信道保留(定义将被传送的块)，并用于从BTS重传输。这个信道保留还包括TA/PC命令。然后，重传输包括信道保留，用于MS进行确认，以及用于进一步的重新传输。

b)在一组单元上的寻呼

为了节约频谱，根据可用单元位置信息，寻呼被限于最小可能性单元组。由来自PD控制器的“高级命令”(包括关于IMSI、TMSI、位置区域和信息最新情况、以及寻呼模式的信息)始发寻呼给受到影响的BSC中的PD信令控制器(图1)。(不排除MSC和BSC之间另外的寻呼功能的划分。)如在部分I.B中所描述的，根据系统的配置，寻呼可以包括在MPDCH和普通GSM寻呼信道上的寻呼，并且因此还包括BSC的“电路模式”部分。

当可能的单元位置能被限于小的单元组时的情况下，可采用一种特殊类型的寻呼消息，它将寻呼和用于MS进行响应的存取时隙保留相结合。在序列图图12中表示了应用这类寻呼的例子。通过图中所标的信号(5)，由MSC发出的寻呼命令到达BTS。然后，BTS的PD转移控制器在MPDCH下行链路上生成一个寻呼消息(信号(7))，它包括为了MS发送响应脉冲(信号(8))，而对MPDCH上行链路上存取时隙的保留。被传送回MSC的寻呼响应(信号(9)和(12))包括关于MS的单元位置的信息，该信息(和当寻呼响应被接收到时的时间一起)被存贮在PD控制器数据库中。寻呼响应还引起MPDCH下行链路上的信道保留(信号(10))用于数据传输。信道保留还包括TA/PC命令。当从MSC(信号(13))接收到数据后，它被在保留的PDCH下行链路(信号(16))上进行传输。用于来自MS(信号(17))的确认和用于可能性重传输的信道保留，既可以和数据帧(信号(16))相结合，也能被包括在初始信道保留(信号(10))中。

当这类寻呼被用于传送普通GSM呼叫时，响应脉冲中的1个比特被分配来指示对呼叫“接收”或“拒绝”，在此之后，序列结束。

这类寻呼，包括为寻呼响应脉冲所作的，存取时隙保留的好处是，响应能被专门地识别，而不考虑它只包括8位信息的事实。以这种方法和普通GSM寻呼相比，序列能被大大缩短，对考虑分组传输延迟，这具有重要性。但是，这类寻呼只有当用于小单元组时，才是频谱有效的。

因为一方面对于位置更新/单元位置报告，另一方面对于寻呼，而使无线信道资源使用的最小化，对频谱高效性很重要，所以为了处于PD模式的MS，需要一些补充机制。这可以包括，使用比常规GSM和/或在某种条件下，来自MS的单元位置报告更小位置区域。

考虑时序对齐/功率控制，在某个时间间隔内更新的需要，使得最大分组长度受到限制。例如，包括在信道保留(图12中的信号(10))中，在数据帧(信号(16))中有最大长度分组的TA/PC命令，直到在接收到来自MS的确认(信号(17))之前，允许足够的时间对齐和功率控制。最大分组长度大约为600个八比特组，应当提供足够的容限。如所需，附加TA/PC命令(以及信道保留命令)能被包括在序列的较后部分，和否定性确认或重传输相结合。

图13的例子说明了，用于上述上行链路状态标志(USF)和用于为MS进行响应而保留存取时隙的寻呼类型的原理。分别描述MPDCH下行链路和上行链路的时隙序列代表连续的TDMA帧中的时隙。图中示意了两个简单的传输例子，一个移动站始发(标示1)和一个移动站终止(标示2)。全部控制消息(存取脉冲除外)组成一个块(即，4个脉冲)。MPDCH下行链路上的USF将MPDCH上行链路上的相应存取时隙标作“空闲”(用于随机存取)或“被保留”。在这个例子中，USF分别地按每个MPDCH下行链路脉冲被编码(为此目的，通过分配一组冗余位，含有1比特信息)。FDMA帧中的USF管理TDMA帧n+m中的存取。在这个例子中，m＝1。

移动站始发数据传输以来自移动站MS1的随机存取脉冲开始，存取时隙中被USF标作“空闲”。BTS和下行链路上的信道保留命令相对应，并且在随后上行链路数据传输期间，将USF改变为“被保留”。然后，下行链路确认完成该传输序列。

移动站终止传输由给移动站MS2的，为MS提供用于它的响应脉冲的保留时隙的寻呼消息始发。跟在寻呼响应之后的是保留命令和随后的下行链路数据传输。在来自相反的上行链路块中的确认之后，序列结束。

寻呼消息能包括对多于一个的MS的寻呼，并且还包括对个别存取时隙的保留，以用于MS进行响应。保留可以是显式的(以指针的形式)或隐式的，在这种情况下，随后的几个被保留帧能按照它们在寻呼消息中出现的顺序被分配给MS。

所描述的用于存取时隙保留的原则还能被用于“立即信道保留”的上述例子。

选择性地，USF能被包括在块信道编码和交织中，并且因此以每块为基础予以提供。在接收到一个块之后，然后MS就知道用于4个随后的存取时隙的USF(它仍可以和个别存取时隙相关)。I.E去往和来自MSC服务区的分组路由

从骨干网(图1)上的实体到处于PD模式的MS的路由选择，如上所提到的，是基于建立和保持到MS的服务MSC，通过方法：

—从始发实体，通过HLR访问服务器，最初地询问HLR。

—在MS的当前MSC/VLR的PD控制器数据库中，存贮一张任何已建立路由的对等层实体的表，和MS的PD模式寄存器相连接。

—当MS移动到属于新的MSC/VLR的位置区域时，将对等层实体(以及其它和MS相关的参数)表从旧的MSC/VLR传输给新的MSC/VLR，并且用到新的MSC的路由信息来更新对等层实体。

为了能提供必要的路由信息，在当路由被建立时的初始查询中，HLR被增强以提供当前服务有问题的MS的MSC的IP地址。通过扩展的方法，告知HLR这个IP地址，对于分组数据MS，告知当MS登记在MSC/VLR中时，所用的规程。然后，登记的、从MSC/VLR发送给HLR的信息被扩展，以包括MSC的IP地址。

而且，每个路由都能被睡眠计时器所监视，由当前服务MS的MSC/VLR中的PD控制器来处理。当路由建立后，睡眠计时器被启动，以计算预定时间间隔(超时间隔)。为任何从路由中接收到的，寻址MS的分组而复位和重启动睡眠计时器。当路由是MS的当前MSC和另一MS的当前MSC之间的双向路由，和两个MS的相应PD模式寄存器相链接时，同样为任何从MS到路由的分组来复位和重启动定时器。超时时间间隔可以是一个预定参数。当出现超时时，对等层实体被告知，并且路由终止。

在移动站终止方向上到MS的当前服务MSC的分组路由选择取决于为分组数据PLMN所选择的IP寻址方案。如果寻址方案是这样，即MS的IP地址的网络标识部分识别出MS属于一个具体的PLMN，或者是包括一组MSC的PLMN的一部分，那么能采用图14的例子中所说明的路由选择方法。参考图中所指的序列步骤：

1)IWF1接收寻址到MS1的分组。

2)如所需，IWF1完成协议转换和地址解释(从外部网络到内部PLMN IP网络)。可在IWF本地，或通过远端存取来获得地址解释数据库(的内容)。当已经为MS建立了路由时，在本地完成地址解释。

IWF1，从存贮用于为它建立了路由的任何MS的路由信息的内部数据库，判定是否建立了一条到MS的当前MSC的路由。如果路由已建立，序列进行到7)，否则，它进行到3)。

3)-4)IWF1通过HLR探询服务器探询HLR。

5)-6)来自HLR的响应包括MS1的当前MSC(MSC2)的IP地址。

7)分组封装(encapsulated)MSC2的IP地址作为目的地址，以及IWF的IP地址作为源地址。被封装的分组选择路由到MSC2。

8)分组被解封装，并且分别由PD路由选择器和MSC/VLR2中的PD控制器来分析地址信息(图1)。PD控制器确定MS1是否处于PD模式。

—如果否：启动一个PD模式建立规程(在I.B部分中描述)。

—如果是：PD控制器判定是否为MS1建立了来自IWF1的路由(由被封装分组中的源址来识别IWF1)。(即，IWF1是否被包括在和MS1相连接的对等层实体表中)。

如果是：如果路由被睡眠定时器监视，定时器被复位和重启动。然后，序列前进到给MS传输分组(如部分I.D中所述)。

如果否：IWF1的IP地址被存贮(和MS1的标识相链接)，指明路由正在建立。如果路由将被睡眠定时器监视，那么定时器被启动。然后，序列进行到9)。

9)MSC2通知IWF1，路由段已建立。

10)IWF1确认。

11)IWF1存贮(和MS1的标识相连接)MSC2(MS1的当前MSC)，的IP地址。

当MSC/VLR(MSC/VLR1)中的PD路由选择器接收到分组，而不是从MSC业务区内的MS(MS1)始发，首先分析目标IP地址的网络标识部分。如果目的地址不在分配给属于PLMN的MS的地址范围内，那么，按照普通IP路由规则，为分组选择路由。另一方面，如果目的地址在这个地址范围内，并且因此属于一个MS(MS2)，PD控制器中“扩展VLR数据库”被探询。根据上述寻址方案，那么路由选择方法包括以下步骤：

1)PD控制器(在MSC/VLR1中)确定是否建立了到MS2的当前MSC的路由，连接到MS1的PD模式寄存器(以及和MS2的标识连接)。

—如果是：如果由睡眠定时器监视路由选择器，那么，定时器被复位并重新启动。然后，如果MS2登记在相同的MSC(MSC1)中，分组或者被传输到MS2，或者用上述封装技术，被选择路由到当前MSC。

—如果否：序列前进到2)。

2)PD控制器检查是否已建立到MS2的当前MSC的路由，和登记在MSC/VLR1中其它MS中的任何一个相链接。

—如果是：如果MS2登记在相同的MSC(MSC1)中，分组或者被传输给MS2，或者采用上述封装技术，选择路由到MS2的当前MSC。然后，MS2的MSC启动在两个MS的当前MSC之间建立一条(双向)路由，和它们相应的PD模式寄存器相连接。如果路由被睡眠定时器所监视(在路由的一端或两端)，那么，启动定时器。

—如果否：序列前进到3)

3)PD控制器确定MS2是否登记在MSC/VLR1中。

—如果是：按照需要，启动用于为MS2建立PD模式的规程。如果或当PD模式已经建立，建立一(双向)路由，作为两个MS的相应PD模式寄存器之间的链接。以这种方法，如果任何MS移动到另一个MSC/VLR，两个MS的各自的当前MSC之间的路由能被保持。

(当可用时，睡眠定时器按照上面2)中被启动)。

—如果否：序列步骤进行到4)。

4)PD控制器启动一个规程，为建立到MS2的当前MSC的路由而包括HLR探询，按照自IWF建立路由的以上例子的相同方法。如果成功，规程就以在两个MS的相应的当前MSC之间建立了一条(双向路由)而结束，该路由分别和它们的PD模式寄存器相链接。

在另一个可能的寻址方案中，MS的IP地址的网络标识部分识别出MS属于一个具体的MSC/VLR。根据图15中示例性方法，在这种情况下，能在移动站终止方向上为分组选择路由。图中所指的序列步骤如下：

1)IWF1接收一个寻址到MS1的分组。

2)如所要求的，按照为图4中例子所描述的相同的方法，IWF1进行协议转换和地址解释。(对于“活动”MS，地址解释在本地进行)。

3)根据其目的地址为分组选择路由(作为普通IP分组)。在这个例子中，假定MS1有属于分配给MSC1的地址集合中的IP地址。因此，为分组选择路由到这个“预定的MSC”。

如果外部网络是个IP网络，那么，这种寻址方案就不需要具体的IWF。骨干网可以是“外部网络”的一部分，并且根据目的地址，分组能被直接选择路由到相应的MSC。

4)MSC1中的PD控制器判定到MS1的当前MSC的路由是否被建立(在该时，即使当前MSC应当和“预定MSC1”一样)。如果路由已被建立，序列步骤进行到9)。否则，步骤进行到5)。

5)-13)在这个例子中(因为MS1当前登记在MSC/VLR2中)，PD控制器发现MS1没有登记在MSC/VLR1中。因此，它用和在图14中的例子所描述的方法，启动一个用于建立到MS1的当前MSC(MSC2)的路由的规程。规程包括HLR探询(图中步骤5)-8))，并为封装的分组选择到MSC2的路由(步骤9))。

用这种第二寻址方案，当MSR/VLR(MSC/VLR1)中的路由选择器接收到一个不是由在MSC业务区内的MS(MS1)始发的分组，并且发现目的IP地址在分配给属于PLMN网中任何MSC/VLR的MS的地址范围之内，路由方法可以包括以下步骤：

1)PD路由选择器判定目的地址(移动站2的IP地址)是否“属于”MSC/VLR1。

—如果是：就按照和为图15中例子所描述的同样的方法进行路由选择(如所需要的，包括到MS2的当前MSC的路由建立)。如果否：序列步骤进行到2)。

2)PD控制器检查当前MS2是否登记在MSC/VLR1中。

—如果是：在PD模式建立之后，分组被传输给MS2。

如果否：序列步骤进行到3)。

3)根据其目的地址，从寻址角度看，分组被选择路由到MS2所属的“预定MSC”。然后，按照在图15中例子所描述的同样的方法完成路由选择。

因此，对第二寻址方案，所有到MS、由MS的当前业务区域外的实体所始发的分组，通过MS的“预定MSC”被选择路由，因此，当PD路由选择器(在MS的当前MSC中)接收到来自MS的分组后，启动从“预定MSC”到MS的当前MSC的路由建立，也是有好处的。然后，当发现分组没有寻址到位于MSC业务区域内的MS时，并且所述路由尚未建立，那么PD控制器能通过以下方法启动路由建立：

—根据IP源址的网络识别部分(始发MS的)和所存贮的路由信息确定MS的“预定MSC”的IP地址。

—给“预定MSC”始发信令，以建立路由。

以这种方法，可以避免用于任何随后响应分组的HLR探询(例如，探询/响应类的应用)。

另一种情况，最好还根据MSC接收的来自MS的分组，启动建立到MS的当前MSC的路由，应用于在MS和外部x.25网之间提供面向连接(x.25)的网络业务的PLMN之上，以及采用上述第一类寻址方案的PLMN。在这种情况下，在MS的当前MSC中的路由选择器，从MS接收到带有“传输连接请求”(例如，在帧头中由“业务标识类”所标识的)的分组时，根据所存贮的路由信息，确定分组将选拔路由到达的x.25 IWF。如果这个IWF尚未在和MS的PD模式寄存器相链接的、路由在那里建立的对等层实体表中，分组被“封装”(用IWF的IP地址作为目的地址，并用MSC的IP地址作为源地址)，并被选择路由到IWF。这启动了从IWF到MS的当前MSC的路由建立。因此能避免为响应来自IWF的分组而进行的HLR探询。(在路由已经建立的情况下，分组能被从MSC选择路由到IWF，而不用只是通过插入IWF的IP地址作为目的地址而被封装)。I.F移动站(MS)

分组数据MS的PD功能有很大的范围，它们被直接或间接地包括在前面的部分之中。因此，这部分主要用来作为补充和总结。

分组数据MS(“只有PD”或PD和普通GSM功能的组合)包括：

—基于当前GSM MT技术，但适于提供必要的PD功能的移动终端(MT)。

—终端设备(TE)，例如“膝上/掌上”个人计算机，或“个人数字助理(PDA)”/“个人通信器”。

—和普通GSM中相同类型的用户标识模块(SIM)(但是有附加参数)。

提供到TE的不同标准接口的一系列MT形式将根据市场需要而出现。例子包括：

—有异步串行接口和PAD(分组装拆)功能(例如，AT命令集PAD，x.28/x.29/x.3 PAD)的MT。

—和工业标准应用程序接口(API)相“综合的MT”。

—有同步串行接口(例如，IP，x.25)的MT。

MT包括两个主要功能块：

—典型地基于微处理器和软件的、提供如上面例子的TE接口的终端适配器。

—处理无线接口的收发器。在收发器中实现在前面部分所描述的、大多数和MS相关的PD功能，很大程度上用微处理器软件来实现。

收发器完成的主要PD功能总结如下：

—来自BCCH的信息，标识在单元中所提供的PDCH支持程度，以及被分配(如果有的话)用于始发分组传输的MPDCH。

—处理和普通GSM空闲模式相关的PD模式，以及(如果可用)呼叫连接模式。

—处理PDCH协议。

—如所需要的，采用有问题单元中的常规GSM控制信道请求分配所需的MPDCH，或者在移入有问题单元之前，当前服务相邻单元的PDCH。

—处理移动/静止模式操作，并且至少在MS每次改变其操作模式时，发送一个模式指示。

—处理正常/PD睡眠寻呼模式，并且至少在MS改变其寻呼模式时，显式或隐式地发送模式指示。

—根据GSM空闲模式规程，但是采用单元选择标准，在PD模式进行单元选择，在静止模式(根据被选实现方法)也可能在运动模式进行调整，这样只要信号质量在预定阈值之上，当前被选择单元就被保持。

—根据常规GSM规程，在PD模式进行位置更新。

—处理多TDMA帧，一方面协同侦听MPDCH，并进行单元选择，另一方面侦听单元广播短消息。

—在组合MS的情况下，也支持普通GSM业务：

—响应和常规GSM呼叫相关的MPDCH上的寻呼。

—当MS处于PD模式时，为建立和接收常规GSM呼叫提供支持，在呼叫期间，维持PD模式为“等待”。II实施例2

图16中给出了这个实施例的图形表示，GSM系统(如图1)中的主要功能框用粗实体线表示。如图中所指明，只有GSM基本结构的BSS部分被用于分组数据。BTS中的PD功能和实施例1中几乎一样，BSC中的PDCH分配功能也一样。如在图中所说明的，BTS的分组数据传输连接和独立的移动分组数据基本结构(MPDI)相连接(如在实施例1中，代替MSC/VLR中的PD路由选择器)。MPDI提供必要的分组路由、移动管理、鉴证和网络管理功能。MPDT和用于分组数据的BSS部分一起构成移动分组数据系统。对于GSM，系统可以被认为是一个独立的系统，并且GSM操作员能选择将无线信道容量租给独立的分组数据系统操作员。既请求分组数据，又请求常规GSM业务的MS可能需要分别在每个系统中预约。由系统所提供的分组数据业务(根据MPDI的功能)可能和实施例所描述的一样。

在这个实施例中，只有MS的可用信道是PDCH和常规GSM广播信道。因此通过PDCH完成登记、位置更新(或单元位置报告)、鉴证和同样的信令。而且，采用实施例1中一样的普通GSM信令，根据用户需要来分配第一MPDCH是不可能的。除这一例外，用于提供PDCH的功能和实施例1所描述的一样。通常，由系统配置来分配单元中的第一MPDCH，尽管在移进单元之前，将相邻单元的PDCH用于在“需要的PDCH单元”中分配MPDCH在理论上是可行的。在那种情况下，分配请求将被传输给MPDI中的系统实体。然后，这个系统实体将给有问题的“需要的PDCH的单元”的BTS发送一个分配请求，反过来BTS将请求传送给BSC中的PDCH控制器。

按照实施例1中相同的方法利用常规GSM广播控制信道，即，用于：

—定义PDCH支持级别，以及单元中被分配的MPDH(通过BCCH上的信息)。

—象在实施例1中，用两个可选的单元选择标准，进行单元选择。

也可以按照实施例1中相同的方法侦听单元广播短消息(至少在技术上)。

可以按照实施例1所描述的原理完成经过PDCH的分组传输，包括用于协同侦听广播信道的多帧方案，尽管要适用于这个独立系统概念的具体要求。BTS中的PD传输控制器和相关的接口功能也适用于MPDI的互联要求，例如，允许通过路由网进行互联。

MS的功能基本上和实施例1中的一样，除了涉及常规GSM信令和PD模式的功能不能被用于实施例2。III.其他TDMA蜂窝系统的可应用性

尽管已经描述了本发明的具体实施例用于GSM类蜂窝系统，应当理解，本发明还能用于其它TDMA蜂窝系统，包括D-AMPS和PDC系统。尽管在这些系统中，不作为独立的功能实体而提供BSC，取而代之的是在MSC和基站之间划分相应的基站控制器功能和新的PD功能。

附图的正文图1分组数据和相关信令电路模式语声/专用数据和相关的信令

信令图2网内协议和网间例子(IP)例如，IP路由器，根据用户需要的局域网和TCP/IP主机图3网内协议和网间的例子图5序列图：移动站始发PD状态建立注：ACK(23)包括关于MS的单元位置(可选地)和单元中PDCH分配(是/否)的信息图6下行链路多帧图7多帧周期(1)除了侦听当前BCCH/扩展的BCCH的情况(2)PDCH广播上的标志指示之后图8序列图：移动站始发需要PDCH分配图9流程图：PDCHs的动态分配图10序列图：移动始发分组传输的例子注(假定)：-MS处于PD状态-在BTS中分配的PDCH(S)无重传输图11序列图：移动站终止分组传输例子(“立即信道保留”)注(假定)：-处于PD状态的MS-被分配在BTS中的PDCH(S)-从IWF到当前MSC的路由建立-已知MS的单元位置(例如，MS可以处于静止模式)-无重传输图12序列图：移动站终止的分组传输例子(寻呼)注(假设)：-MS处于PD状态-在BTS中被分配的PDCH(S)-从IWF到当前MSC建立的路由-采用为MS进行响应而保留存取时隙的寻呼消息类型，在少数个单元上进行寻呼-无重传输图13MPDCH-分组传输例子Rm＝随机存取脉冲Rd acc＝保留存取脉冲Index 1＝MS 1Index 2＝MS 2F＝空闲R＝被保留1＝移动站始发分组传输2＝移动站终止分组传输图14路由例子—第一取存方案图15路由例子—第二存取方案图16

＝分组数据(PD)和相关的信令＝电路模式语声/专用数据和相关信令

＝信令

Claims

1.用于在数字TDMA蜂窝系统中向和自移动站的(MS)提供分组数据通信的设备，包括：

-提供常规蜂窝控制信道的多个基站(BTS，BSC)，

-一个或几个业务交换中心(MSC)，每个MSC和一个访问位置寄存器(VLR)相关联，并且和附属的多个所述基站(BTS，BSC)相连接，并且

-初始位置寄存器装置(HLR)，其特征在于

-第一信道提供装置，用于在至少一些所述基站中(BTS，BSC)，以每个单元为基础，提供一个或几个共享分组数据信道，用于去往或来自上述移动站(MS)的分组传输，并且第一分组传输控制装置用于控制所述分组的传输，

-第一信道定义装置，以每个单元为基础，用来定义将被用于启动分组传输的分组数据信道，

-第一分组数据模式建立装置，用于为任何所述移动站(MS)建立分组数据模式，以使所述移动站在所述分组数据信道上发送和接收分组，

-第一分组传输装置，用于在所述移动站(MS)和任何所述基站(BTS，BSC)之间传输分组，

-第二分组传输装置，用于在所述基站(BTS，BSC)和它们的相应高级移动业务交换中心(MSC)之间传输分组，

-分组路由选择装置，用于选择分组去往或来自任何所述移动业务交换中心(MSC)的业务区域的路由，

-第一单元选择装置，用于为分组数据模式的任何所述移动站进行单元选择，

-第一位置更新装置，用于为处于分组数据模式的任何所述移动站(MS)进行位置更新，

-第一分组数据模式维持装置，用于为任何漫游移动站(MS)维持所述分组数据模式，以及

-第一分组数据模式终止装置，用于为任何所述移动站终止所述已建立的分组数据模式。

2.根据权利要求1所述所述的设备，其特正在于，如果在所述单元中提供为定义将被用于启动分组传输的分组数据信道，则所述信道定义装置包括第一信息提供装置，用于在常规蜂窝广播控制信道上提供这样的分组数据信道的信息。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述信道定义装置包括第二信息提供装置，用于在常规蜂窝广播控制信道上提供信息、指明将根据用户需要，由所述信道提供装置来提供用于启动分组传输的分组数据信道。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述用于进行单元选择的装置，被调整以适于在常规蜂窝空闲模式规程的基础上进行单元选择。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，用于进行单元选择的所述装置包括只要信号质量高于预定阈值，就保持当前所选单元的装置。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述用于进行位置更新的第一装置，被调整以适于在常规蜂窝空闲模式规程的基础上进行位置更新。

7.根据权利要求1所述的设备，其特正在于，所述第一分组数据模式建立装置包括：

-用于为移动站(MS)启动所述分组数据模式建立的装置，从初始蜂窝空闲模式，或者由移动站(MS)根据常规蜂窝控制信道信令，产生一个分组数据业务请求，或者由当前服务所述移动站(MS)的移动业务交换中心(MSC)，接收一个寻址移动站(MS)的分组，随后是基于常规蜂窝控制信道信令的寻呼，

-用于按以下步骤实现常规蜂窝鉴证规程的装置，

-用于初始化在移动站(MS)和它的当前移动业务交换中心(MSC)的分组加密/解密参数的装置，以及

-用于在移动站的当前移动业务交换中心(MSC)用相关的访问位置寄存器(VLR)登记移动站处于分组数据模式的装置。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一信道提供装置包括：

-用于从公共物理信道池中，分配分组数据信道的可变组合以及由需要所决定的常规蜂窝业务信道的装置，

-用于象对用于初始化分组传输的信道那样，指定在一个单元中被分配的第一分组数据信道的装置，能够装载存取控制信令以及分组数据，知

-用于象对用于被保留分组传输的信道那样，指定任何进一步的被分配分组数据信道的装置。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一信道提供装置，被调整以适于根据用户需要在单元中分配所述第一分组数据信道，并且包括：

-作为分组数据模式成功建立的结果，用于分配分组数据信道的装置，以及

-用于分配分组数据信道的装置，由处于分组数据模式的移动站产生分组数据信道分配请求来启动，或者作为成功地寻呼处于分组数据模式的移动站的结果而被启动，两种情况都是根据常规控制信道信令。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一信道提供装置经调节以根据用户需要来分配所述第一分组数据信道，并且包括用于分配分组数据信道的装置，由处于分组数据模式的移动站在移动到所述单元之前，采用当前服务相邻单元的分组数据信道为该单元产生一个分组数据信道分配请求来启动。

11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一信道提供装置包括

-用于在任何被分配的分组数据信道上测量业务负载的装置，以及

-根据业务负载测量和所述物理信道的可用性，用于为被保留的分组传输动态地分配可变数目的所述信道的装置。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一信道提供装置进而包括：

-根据业务负载测量和所述物理信道的可用性，为启动分组传输，动态地分配可变数目的所述分组数据信道的装置，以及

-根据移动站标识和被广播的控制信息，如果有多于一个这样的信道被分配，用于将任意移动站(MS)，直接指向一个具体的、用于启动分组传输的所述分组数据信道的装置。

13.根据权利要求1之一所述的设备，其特正在于，为了启动到处于分组数据模式的移动站(MS)的分组传输，所述分组传输装置包括：寻呼装置和监视装置，用于根据任何先前的分组传输，监视移动站(MS)的单元位置，进而，其特征在于，所述分组传输装置被调整以适于使由上述监视装置所保护的寻呼能被使用，以对移动站(MS)启动一个分组传输。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，监视装置包括：

-用于识别移动站(MS)的单元位置的装置，当分组在当前服务移动站的移动业务交换中心(MSC)被接收后，MS通过将分组和分组在其上被接收的连接的标识，(每个单元所特有)相结合，始发一个分组，

-用于识别响应寻呼消息的移动站的单元位置的装置，以及

-为移动站(MS)存贮的装置，和它的分组模式登记相链接，当单元位置被识别时，至少是被识别的、最新的单元位置以及相关的时间。

15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，用于始发到移动站(MS)的分组传输的所述分组传输装置，进而包括用于监视由移动站(MS)发送的移动/静止模式指示的装置，能工作在静止模式，至少在每次移动站从移动转变为静止模式或者从静止模式转变为移动时，该指示器被发送给它的当前服务移动业务交换中心。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述分组传输装置，被调整适于给处于静止模式以及根据权利要求5进行单元选择的移动站，启动一个分组传输，而不用事先寻呼或在单一单元中寻呼。

17.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述分组传输装置适于给处于移动模式以及根据权利要求5进行单元选择的移动站启动一个分组传输，而不用事先寻呼或在单一单元中寻呼，假定来自所述监视设备的单元位置信息和预定的精确标准相符合。

18.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于给处于分组数据模式的移动站启动分组传输的所述分组传输装置，它包括适于包括一类寻呼消息的寻呼装置，该类寻呼消息将寻呼请求和用于移动站进行响应而对个别存取时隙的保留相结合。

19.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分组传输装置包括寻呼装置，该寻呼装置适于在分组数据信道上给处于分组数据模式的移动站(MS)传送和常规蜂窝单元呼叫相关的寻呼。

20.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述第一分组传输装置和所述用于进行单元选择的装置，将给移动站(MS)始发分组传输和在所述移动站(MS)中进行单元选择相结合，包括用制定寻呼和其它消息的时间的装置，启动到移动站(MS)的分组传输，根据多TDMA帧方案，和用于常规蜂窝单元控制信道信令的相应多帧方案相同步，允许预定用于移动站(MS)进行单元选择和接收常规单元广播消息的时间。

21.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一分组数据模式保持装置包括允许处于分组数据模式的移动站(MS)进行和接收常规蜂窝呼叫的装置，以及当呼叫结束时，用于将移动站返回到活动分组数据模式的装置。

22.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分组路由选择装置包括：

-一个或几个用于和外部网络互联的网间功能装置(IWF)，

-用于将所述网间功能装置(IWF)和移动业务交换中心(MSC)进行互联的装置，以及

-用于为寻址到移动站(MS)的分组，选择从任何所述网间功能装置(IWF)到当前服务所述移动站的移动业务交换中心(MSC)的路由的装置，包括用于建立到所述移动业务交换中心(MSC)的路由(MSC)，

-用于最初探询初始位置寄存器(HLR)以确定所述移动业务交换中心(MSC)的标识的装置，

-在所述网间功能装置(IWF)，和所述移动站的标识相链接，用于存贮所述移动业务交换中心(MSC)的标识的装置，以及

-在所述移动业务交换中心(MSC)，如所需要的，用于启动为所述移动站建立分组数据模式的装置，以及和所述移动站的分组数据模式登记相链接的，用于确定和存贮所述网间功能装置(IWF)的标识的装置。

23.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分组路由选择装置包括：

-用于互联移动业务交换中心(MSC)的互联装置，以及

-用于为由第一移动站(MS1)始发的分组选择路由，并寻址到相同或不同移动业务交换中心服务区的第二移动站(MS2)，用于建立一个两个移动站的当前移动业务交换中心之间的路由，和它们相应的分组数据模式登记相链接，

-在当前服务所述第一移动站(MS1)的移动业务交换中心，用于最初探询位置寄存器以确定当前服务所述第二移动站(MS2)的移动业务交换中心的标识，和所述第一移动站(MS1)的分组数据模式登记相链接，用于存贮所述第二移动站(MS2)和它的当前移动业务交换中心的标识的装置，以及

-在当前服务所述第二移动站(MS2)的移动业务交换中心，按需要，为所述第二移动站(MS2)启动建立分组数据模式的装置，以及和所述第二移动站(MS2)的分组数据模式登记相链接，用于确定和存贮所述第一移动站(MS1)和它的当前移动业务交换中心的标识的装置。

24.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分组路由选择装置包括：

-用于直接或通过独立的互联功能装置(IWF)互联移动业务交换中心(MSC)和将移动业务交换中心和外部网络相连接的装置，

-用于为从外部网络或其它移动站寻址到移动站(MS)，从寻址的观点看到移动站所属的预定移动业务交换中心(MSC)的分组选择路由的装置，以及

-用于为寻址到移动站的分组，选择从所述预定移动业务交换中心到当前服务所述移动站的相同或不同移动业务交换中心的路由的装置，包括用于建立到当前移动业务交换中心的路由，

-在所述预定移动业务交换中心，用于最初探询位置寄存器，以确定所述当前移动业务交换中心的标识的装置，以及和所述移动站的标识链接，用于存贮所述当前移动业务交换中心的标识的装置，以及

-在所述当前移动业务交换中心，按所需要的，为所述移动站启动建立分组数据模式的装置，以及和所述移动站的分组数据模式登记相链接，用于确定和存贮所述预定移动业务交换中心的标识的装置。

25.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一分组数据模式保持装置，用于当移动站移动到属于新的移动业务交换中心(MSC)的位置区域时，为移动站保持分组数据模式，包括用于将存贮在移动站的当前服务移动交换中心(MSC)(和相关的访问位置寄存器)中的分组数据模式登记和相关信息，从旧的移动业务交换中心转移到新的移动业务交换中心。

26.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述分组路由选择装置，用于当移动站移动到属于新的移动业务交换中心时，保持到移动站的当前服务移动业务交换中心(MSC)已经建立的路由，包括用于更新当前服务移动站的移动业务交换中心变化时任何建立的路由的互联功能装置(IWF)和/或移动业务交换中心(MSC)的对等层实体的装置。

27.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述分组路由选择装置包括：

-在移动站的当前服务移动业务交换中心(MSC)，用于监视到所述移动业务交换中心的任何已建立路由的业务活动的装置，和所述移动站的实体相链接，以及当业务活动低于预定级别时，用于启动终止所述路由的装置，以及

-在任何所述路由的对等层实体-互联功能装置或移动业务交换中心，当终止所述路由被启动时，用于取消存贮在所述实体中的相关路由信息的装置。

28.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一分组数据模式终止装置包括，用于监视移动站的业务情况的装置，以及当业务行为低于一个预定级别时；用于终止分组数据模式以及任何已建立路由的装置。

29.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一分组数据模式终止装置包括，用于监视从为移动站建立分组数据模时起，所经过时间的装置，以及当经过的时间超过一预定时间间隔时，用于终止分组数据模式和任何相关的已建立路由的装置。

30.由根据权利要求1所述的设备使之可行的，用于在数字TDMA蜂窝共享分组数据信道上进行分组数据通信所述的移动站，其特征在于，

-第一信道识别装置，用于以每个单元为基础识别将被用于启动分组传输的分组数据信道，

-第二分组数据模式建立装置，用于为移动站(MS)建立分组数据模式，使其在所述分组数据信道上发送和接收分组，

-第一装置，用于在所述分组数据信道上发送和接收分组，

-第二单元选择装置，用于在分组数据模式进行单元选择，

-第二位置更新装置，用于在分组数据模式进行位置更新，

-第二分组数据模式保持装置，用于为移动站(MS)保持所述分组数据模式，以及

-第二分组数据模式终止装置，用于终止为所述移动站(MS)已建立的所述分组模式。

31.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，如果在所述单元中提供为定义将被用于启动分组传输的分组数据信道，则所述第一信道定义装置适用于从常规蜂窝广播控制信道上读取这样的分组数据信道所提供的信息。

32.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，所述第一信道识别装置，适于从常规蜂窝广播控制信道上读取，为了指示将根据用户需要提供用于启动分组传输的分组数据信道而提供的信息。

33.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，用于进行单元选择的所述第二装置，适于根据常规蜂窝空闲模式规程进行单元选择。

34.根据权利要求33所述的移动站，其特征在于，用于进行单元选择的第二装置包括，只要信号质量高于某个预定阈值，就保留当前已选单元的装置。

35.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，用于进行位置更新的所述第二装置，适于根据常规蜂窝空闲模式规程进行位置更新。

36.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，所述第二分组数据模式建立装置包括：

-用于从最初的单元空闲模式启动移动站(MS)中的分组数据模式建立的装置，或者根据常规蜂窝单元控制信道信令由移动站(MS)产生一个分组数据业务请求，或者根据常规蜂窝控制信道信令移动站接收到一个寻址到移动站(MS)的寻呼消息，由当前服务移动站(MS)的移动业务交换中心(MSC)所接收，

-用于按以下步骤执行常规蜂窝鉴证规程的装置，

-用于为移动站(MS)中的加密/解密而初始化参数的装置，以及

-用于在移动站中存贮指明分组数据模式被建立的信息的装置。

37.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，当移动站处于分组数据模式和位于根据用户需要提供分组数据信道的单元之中时，用于根据常规蜂窝控制信道信令，生成分组数据信道分配请求的装置。

38.根据权利要求30所述的移动站，其特征还在于，当移动站处于分组数据模式并且位于有被分配的分组数据信道的单元中时，为相邻单元生成分组数据信道分配请求，在移动到所述相邻单元之前，用当前服务单元的分组数据信道，根据用户需要，提供分组数据信道的装置。

39.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第一装置包括，用于给当前服务移动站的移动业务交换中心(MSC)发送移动/状态模式指示，至少每当移动站从移动转变到静止模式或从静止模式转变到移动时发送一次。

40.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第一装置包括用于响应寻呼消息类型的装置，将寻呼请求和移动站(MS)的为了进行响应而作的个别存取时隙保留相结合。

41.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第一装置包括在分组数据信道上，响应和常规蜂窝呼叫相关的寻呼的装置。

42.根据权利要求33所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第一装置，和用于进行单元选择的所述第二装置，将侦听到移动站(MS)的分组传输在其上被启动的分组数据信道和进行单元选择相协同，包括用于规定侦听和其它消息的时间的装置，启动给移动站(MS)的分组传输，根据TDMA多帧方案，和用于常规蜂窝控制信道信令的相应多帧方案相同步，为移动站(MS)完成单元选择和接收常规单元广播时间预定时间。

43.根据权利要求30所述的移动站，其特征在于，所述第二分组数据模式保持装置，当处于分组数据模式时，用于允许移动站进行和接收常规蜂窝呼叫的装置，用于在呼叫期间保持分组数据为等待的装置，以及当呼叫结束时，用于将移动站返回活动分组数据模式的装置。

44.用于提供去往和来自移动站(MS)的分组数据通信的设备，使用数字TDMA蜂窝系统的多个基站(BTS，BSC)，其特征在于，

-第二信道提供装置，在至少一些所述基站(BTS，BSC)中，用于为分组传输去往和来自移动站(MS)提供一或几个共享分组数据信道的装置，并且第二分组传输控制装置用于控制所述分组传输，

-用于以每个单元为基础，定义将被用于启动分组传输的分组数据信道的第二信道定义装置，

-用于在所述移动站(MS)和任意所述基站(BTS，BSC)之间传输分组的第二分组传输装置，

-耦合装置，用于将所述第二分组传输控制装置和包括分组路由选择装置和移动性管理装置的独立移动分组数据基础结构相组合，以及

-用于为任何所述移动站(MS)进行单元选择的第三装置。

45.根据权利要求44所述的设备，其特征在于，所述第二信道定义装置包括第一信息提供装置，根据常规蜂窝广播控制信道，提供定义将被用于启动分组传输的分组数据信道的信息，如果在有问题的单元中，提供了这样的分组数据信道的话。

46.根据权利要求44或45所述的设备，其特征在于，用于进行单元选择的所述第三装置适于根据常规蜂窝空闲模式规程进行单元选择。

47.根据权利要求46所述的设备，其特征在于，用于进行单元选择的所述第三装置，包括只要信号质量高于一个阈值，保持当前被选单元的装置。

48.根据权利要求44所述的设备，其特征在于，所述第二信道提供装置包括：

-用于从物理信道公共池分配可变的分组数据信道和根据需要的常规蜂窝业务信道的组合的装置，

-用于将单元中被分配的第一分组数据信道指定为用于启动分组传输的信道的装置，所述信道能够传送存取信令以及分组数据，以及

-用于将任意另一个被分配分组数据信道指定为保留分组传输信道的装置。

49.根据权利要求48所述的设备，其特征在于，所述第二信道提供装置包括：

-用于测量任何被分配分组数据信道上的业务负载的装置，以及

-用于根据业务负载测量和所述物理信道的可用性，动态地分配可变数目的所述信道，用作保留分组传输的装置。

50.根据权利要求49所述的设备，其特征在于，所述第二信道提供装置进而包括：

-用于根据业务负载测量和所述物理信道的可用性，动态地分配可变数目的所述分组数据信道用于启动分组传输的装置，以及

-用于根据移动站标识和广播控制信息，如果被分配了多于一个这样的信道，将任意移动站(MS)直接指向用于启动分组传输的一个具体的所述分组数据信道的装置。

51.根据权利要求44所述的设备，其特征在于，用于启动给移动站(MS)的分组传输的所述第二分组传输装置，包括寻呼装置，它适于包括寻呼消息类型，将寻呼请求和用于移动站(MS)进行响应的独立存取时隙保留相结合。

52.根据权利要求44所述的设备，其特征在于，所述第二分组传输装置和用于进行单元选择的所述第三装置，将给移动站(MS)中启动分组传输和在所述移动站(MS)中进行单元选择相结合，包括用于规定消息时间的装置，启动给移动站(MS)的分组传输，根据多TDMA帧协议，和用于常规蜂窝控制信道信令的相应多帧方案相同步，允许为移动站(MS)进行单元选择和接收常规蜂窝广播消息而预定时间。

53.由根据权利要求44所述的使之可能的、通过数字TDMA蜂窝共享分组数据信道进行分组数据通信所述的移动站，其特征在于，

-以每个单元为基础，用于识别将被用于启动分组传输的分组数据信道的第二信道识别装置，

-用于在所述分组数据信道上发送和接收分组的第二装置，

-用于进行单元选择的第四装置。

54.根据权利要求53所述的移动站，其特征在于，如果在所述单元中提供为定义将被用于启动分组传输的分组数据信道，则所述第二信道识别装置适用于从常规蜂窝广播控制信道上读取这样的分组数据信道所提供的信息。

55.根据权利要求53所述的移动站，其特征在于，用于进行单元选择的所述第四装置适于根据常规蜂窝空闲模式规程进行单元选择。

56.根据权利要求55所述的移动站，其特征在于，用于进行单元选择的所述第四装置，包括用于只要信号质量高于一个预定阈值，就保留当前被选择的单元的装置。

57.根据权利要求53所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第二装置包括用于给所述独立移动分组数据基础结构发送的移动/静止模式指示的装置，至少是在每次移动站从移动变为静止模式或从静止模式转变为移动的时候。

58.根据权利要求53所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第二装置包括用于响应寻呼消息类型的装置，将寻呼请求和用于为移动站(MS)进行响应的而作的独立的存取时隙保留相结合。

59.根据权利要求55所述的移动站，其特征在于，用于发送和接收分组的所述第二装置，和用于进行单元选择的所述第四装置，将侦听到移动站(MS)分组传输在其上启动的分组数据信道和进行单元选择相协同，包括用于规定侦听消息的时间的装置，启动给移动站(MS)的分组传输，根据多TDMA帧方案，和用于常规蜂窝控制信道信令的相应多帧方案相结合，允许为移动站(MS)进行单元选择和接收常规蜂窝广播消息而预定时间。