專利名稱：保持在切換期間傳輸數據的構成的制作方法
技術領域：
本發明涉及在包括幾個基站的無線電通信中保持數據傳輸的可靠性的方法，更具體地說，涉及在將數據作為其相對順序有特殊意義的數據單元進行傳輸的系統中，保持在切換期間在數據單元中攜帶的數據的構成的方法。
ATM(異步傳輸模式)對在例如B-ISDN網絡(寬頻綜合業務)和在未來的數據傳輸設備之間的通信中的快速傳輸協議來說是一個強有力的候選者。所述網絡包括節點和終端，以及在它們之間的鏈路。在一個ATM網絡中，數據傳輸是以數字形式單元傳輸的，每個單元包括一個48字節的所謂有效負荷和5字節的標題。為使標題信息量保持最小，標題并不包含在發射和接收設備之間的完整的路由信息，而是只包括在虛擬路徑和在進行相應的數據傳輸連接的信道上的信息。網絡的節點包含必要的路由信息，據此，該虛擬路徑和信道的標識符被解釋為一個基準。數據單元的相對次序必須在整個傳輸過程中保持一樣，因為在ATM網絡中無用來重整單元次序的特定機制。
傳統上，ATM鏈路以被認為是有線電路或光纜連接，因此，對單元的相對次序的上述要求并不會有大的問題。然而，可以預料，未來的數據傳輸方案的終端必須如現有的蜂窩狀網絡移動電話那樣的的移動性和不受永久連接的約束。由于蜂窩狀無線電網絡的有效性和易于維修和設置，因此它很可能是未來的樣板。一個典型的蜂窩狀網絡包括幾個基站，基站則，可能通過一個基站(BC)控制器(BSC)與一個移動交換中心相關。在一個大蜂窩狀網絡中，有許多移動交換中心(MSC)以及基站和基站控制器，基站控制器在移動交換中心之下工作。每個基站的傳輸范圍，即終端可與所述基站進行無線電通信的地域，被稱為一個單元(網孔)(cell)。然而，為避免混淆，詞單元在本申請中僅用來指由給定數據傳輸系統確定的傳輸數據單元，作為一個例子，單元的長度在ATM系統中為前述的53字節。
蜂窩狀系統的典型現象是基站的變更，即，基站的切換，一個給定的終端從一個第一基站的傳輸范圍移動到第二個基站的范圍，從而，在討論的終端和網絡之間的數據傳輸通過新基站更改路由。在切換時常常不可能有良好的同步。這可能造成丟包，復制或亂序。而這在ATM系統中是特別嚴重的，此時，所有單元的有序的傳輸是保證有效的數據傳輸的前提。
切換可以有跡象或無跡象地發生。前者是指在基站和終端之間的連接突然中端的情形，而后者意味著基站和終端之間的連接逐漸壞，人們可以為切換作準備。S.K Biswasd的博士論文“HadlingRealtime Traffic in Mobile Networks”(劍橋大學，1994，9月)披露了一種用來對有跡象和無跡象進行切換的步驟。為了解釋該發明的背景，下面將參閱

圖1和2簡要地描述一下基站的切換。
圖1示出了移動單元MU，兩個基站BSp和BSq，和表負責給在所述基站和其余數據傳輸網絡之間的通信確定路由的移動代MR。此外，在所述設備之間的數據傳輸段用字母i，j，k和l代表。從移動代表MR到其余網絡的數據傳輸段用s代表。從移動單元MU到網絡的數據被稱為上行數據，而在相反方向傳輸的數據則被稱為下行數據。
圖2用箭頭示出了在所述設備之間的與有跡象象切換有關的信號，其中BSp為老基站，而BSq為新基站。移動單元MU停止沿i段傳輸上行單元，并向新基站BSq發送開始消息。BSq在需要重定路由時發送前向消息22給移動代表MR。作為一個答復，移動代表MR停止給老基站BSp沿k段發送沿s段到達的下行數據，并通過l段將其指向新基站BSq。在發送要發射的實際數據以前，移動代表MR發送應答消息23，該消息由基站BSq傳送到移動單元作為確認消息24。與此同時，新基站建立一個臨時FIFO(先進先出)緩沖器25，用來存儲來自移動代表MR的下行數據。在將連接轉換到l段以前，如此一直到移動單元MU認為它已經收到所有通過k段從移動代表MR指向老站BSp的下行數據，和認為發送已完成消息26到新基站BSq和開始發送上行數據為止。作為對已完成消息26的答復，新基站BSq開始發送下行數據(由第一卸載緩沖器25)，并通過將完成消息27發送給移動代表MR而完成其切換任務。
從移動代表MR到老基站BSp的連接可在k段的數據傳輸連接被中斷之后(箭頭28)或一旦就緒消息到達時，利用一個就緒消息予以中斷。為了清楚起見，圖2代表了該上行數據的中斷時間，用一個陰影條代表，而在新基站BSq的下行數據中斷時間則用白條代表。
根據Biswas的文章，無跡象切換包括幾個類似的步驟，但在數據傳輸中的分裂可能比較大，因為在通過老基站的連接中的中斷被檢測出以前有一段延誤。在上述兩種步驟中，即有跡象切換和無跡切換情形下，有可能有丟包或包次序出錯。在上行數據的情形時，一旦代表MR在所有上行單元已被通過i段和k段發送之前中斷從k段到網絡的數據發送。在連接被中斷之后，所述的數據單元被認為被丟失，或如果它們仍指向該網絡，則其在上行鏈路中次序被弄亂。在切換前已朝向k段和i段的下行鏈路單元可能因無線電信號微弱而一起被丟失，或它們可能遲些時間到達移動單元MU，從而引起在下行鏈路中次序弄亂。
包丟失和次序顛倒常常造成錯誤的校驗和或其他的指示器在較高的協議電平被檢測到，因此，一個包括幾個單元的給定的協議數據單元(PDA)被被拒絕，并被請求再發送。這從網絡資源利用上說來是不經濟的。
授予英國電信公司的專利公開EP 426 269公開了被構建成一些由幾個基站組成的基站組的方法。為了便于和加快切換，由數據傳輸網絡將所有指向在一個給定的基站的發射范圍內的移動單元的單元傳送到同一組的所有基站。該專利提出了一個這樣的主意老基站發送所有的交付給它的單元，并在此后，新基站開始發送所交付的單元。該專利也提出了一個預測器，該預測器結合在基站控制器中或控制該基站的移動代表中。預測器的任務是監視移動單元從一個傳輸范圍到另一個傳輸范圍的運動，并估測運動單元的下一個的過境。其作用是為了減少不必要地發送到遠地基站組的單元量。然而，該方案不能保持包的次序或防止包的丟失，因為老基站和新基站不能在切換之前或之后立即精確地告知哪個單元已經被發送和接收。
授予AT&T的專利EP 366 342公開了一個方法，按照該方法，數據在蜂窩狀網絡中以單元進行發射，并且每個單元的標題段包括一個未改變的段，該段不管路由的改變而保持未變更。該專利建議其方法可被用來方便切換，但是只是對路由的確定有好處。一個類似的方法公開在授予Roke Manor Research Lrd的專利EP 577 959中，該方法特別與ATM網絡有關。按照該方法，在單元標題的未變段是所謂的VCI字段(虛擬路徑識別符)。無論哪個專利都公開了一種可保證在切換期間保持包次序一樣或可防止包丟失。
授予Roke Manor Research Ltd.的專利EP 577 960公開了一種在一個蜂窩狀網絡中的基站中的一個是通過ATM網絡與至少兩個移動代表相關聯，根據該方法，所述移動代表起了在ATM網絡和固定電話網絡之間的轉發器的作用。該方法將ATM網絡的VPIs和VCIs安排得即使一個給定的移動單元移動到另一個代表(或移動業務交換中心)的發送范圍內時，路由的確定是通過原來的移動代表進行連接實現的。這種方法在減少網絡中的交換量上有其優越之處，但對在切換期間防止在基站和移動單元之間的包的丟失和/單元的延遲并無任何作用。
由K.Y Eng等人寫的發表在1995年5月95，18-22 Proc.ICC上的“BAHAMAA Broadband Ad-Hoc Wireless ATM Local-AreaNetwork”一文，公開了一種將在ATM單元的標題段中的GFC字段用于實行單元定向順序編號的方法。其目的是網絡幫助在沿兩個并行路由的一個給定連接點到達的單元流的同步和組合。編號單元的目的則特別是為了清楚地識別單元，使在單元流被組合時單元不至于被復制和它們的順序保持一樣。在這樣的情形下，由于只有來自0到15的號碼才能在最大為4比特的GFC字段中出現，因此編號周期維持這么短，以致具有屬于后來周期的同一號碼的單元可能次序弄亂。
本發明的目的是為了提供一種減少切換期間在無線電介面中的丟包和亂序的可能性的方法。本發明的另一個目的是為了提供一種包括一種防止或減少在切換期間丟包和亂序的裝置的數據傳輸系統。本發明的又一個目的是所公開的方法和系統無需在指定的ATM和B-ISDN系統中作重大的修改。
本發明的目的由這樣一種方法予以實現該方法可以以一個至少給定的單元數的精度來訪問系統的單元，這樣，基站可以交換關于在切換期間哪個單元已經被發送和/接收的信息。
本發明的用來在一個采用蜂窩狀數據傳輸和包括一個交換站，一個第一和第二基站和移動單元的系統中執行切換處理的方法，其特征在于第一基站給交換和/或第二基站提供關于哪個單元已經成功地在第一基站和移動單元之間進行傳輸，這樣，單元的傳輸可以在第二基站和移動單元之間繼續進行，在已經成功地在第一基站和移動單元之間實現傳輸的第一單元開始。
本發明還涉及無線涉及傳輸系統的基站。本發明的基站其特征在于它包括一個用來在基站之間傳輸關于所傳輸的蜂窩狀數據的消息的裝置。
本發明是基于這樣的認識在單元的發送和/或接收成功時，基站可以很好交換數據，即使數據傳輸系統的規格并不支持離散單元本身的基準。在這種情形下，以下述的方式提供同步機制，利用該方式，老的和新的參與切換的基站共享關于哪個單元已經成功地被發送到移動單元和/從此處接收到的信息。在單元傳輸成功的基礎上，在傳輸要被繼續的單元流中的那點可被指示給新基站。此外，通過老基站進行發送和/或接收的的單元可被指定通過新基站進行發送和/接收。
下面所述ATM系統作為一個本發明的應用的例子予以介紹。該系統的特征在于是以高數據傳輸速率，相對小的單元容量，和由于嚴格的規格而造成的小量的可提供的單元標題字段。然而，熟悉本技術領域的人們應該認識到，本發明也可應用于其規格并不支持離散單元本身的基準和/或要求不丟失任何單元和保持它們相對次序是有特殊意義的其他的數據傳輸方法和系統。
通過基準從網絡到移動單元的數據傳輸的方向根據已有的習慣被稱為下行鏈路，而相反方向被稱為上行鏈路。新老基站參與切換。下行鏈路數據一直到切換時刻都通過老基站傳輸，在切換之后，老基站通知新基站它已經終止下行鏈路數據傳輸，并將那些也許未被傳輸的被緩沖的單元發送到新基站或通知它關于涉及哪個單元。因此，當基站已經作為切換的預備步驟從網絡接收同一單元時，上行鏈路數據通過老基站進行傳輸直到切換時為止，在切換之后，老基站發送應該終止上行鏈路數據發送的消息。該基站能夠從移動單元的方向接收同一單元作為切換的預備步驟。在這種情形下，老基站通知新基站關于哪個上行鏈路單元已經被傳送，使得新基站將不再發送同一單元。本發明的方法并不一定需要在上行鏈路和下行鏈路數據傳輸方面的切換要同時發生。
該示例性的ATM系統包括四個標題字段比特，該字段比特的使用并沒嚴格的限制，使得該字段比特可用來實施單元基準制。考慮到單元的簡短和ATM系統的快速，用一系列四比特來編號所有的順序的單元是不實際的，因為在任何情形下，在第16個單元之后要重新編號。一個快的計數重復周期會對哪個順序周期是要查詢的弄混淆。于是，一個計數器可以實施得使其只在一個給定長度的單元的每一組的一個單元中其值才可以偏離零，因此計數器的給定值能被用來提及整組單元，并且離散信令甚至也能被用來指在一個組中的一個單元。
下面本發明將參閱作為例子的最佳實施例和附圖來詳細地描述本發明。
圖1示出了具有兩個基站的一個已知的數據傳輸系統，圖2示出了圖1的數據傳輸系統的已知的數據傳輸協議，圖3a示出了本發明最佳實施例的一個給定單元基準程序，圖3b示出了圖3a的程序中的一組單元的基準，圖4示出了本發明的最佳實施例的方法中的在一個基站和一個移動單元之間關系，圖5示出了在圖4的實施例的方法中的在老基站，新基站和ATM交換機之間的關系，圖6示出了本發明的另一個最佳實施例的在ATM，兩個基站，和一個移動單元之間的關系，圖7示出了在圖6的實施例中的下行鏈路通信，以及圖8示出了在本發明的另一個實施例中的下行鏈路通信。
圖1和2描述有關現有技術。因此下面對本發明和其實施例的描述主要參閱圖3a-8。圖中相應的部分用同一參考號表示。
首先，參閱圖3a和3b來描述本發明的有優越性的實施例的單元基準程序。ATM單元的標題包括，如熟悉本技術領域的人們所知的，四個所謂GFC比特(Generic Flow Control)(一般流控)，根據本發明，此四個比特定義得可用來實施一個單元計數器。單元流30被分成組，其中組31，32，33和34示于圖3a和3b中，每個包括四個單元。本發明并不實際上要求這些組包含一個等數單元，或順序排列，而是組的大小可變化和在單元流中以不同的方式相重疊。然而，示于圖3a和3b的形式是最容易理解本發明的。
組31-34的第一單元(圖中右手單元)是一個所謂的計數器單元，因此其GFC比特(在圖中并未單獨示出)包括一個序列號，該序列號表示為一個十進制數，它不小于1和不大于15。在組的其他單元中的GFC比特為零，或與組的第一單元相同。在圖中的每個單元的號表示所述的單元的GFC比特的值。該組的第一單元的檢測可通過在除了該組第一單元以外的所有其他單元中將GFC比特設定到零促成。一個計數器比特的給定值是指整個一組單元。可以通過說明當從組的開始計數時哪個單元被關心來給一個在組內的給定的單元單獨地定一個基準。該單元本身沒有關于在組中的哪個單元被關心的知識，所以，如果組的N-1個的第一單元中沒有一個被丟失且如果在組中所關心的單元的位置沒有改變的話，則對在組內的N號單元的指示必定是成功的。
圖3a示出了一個陰影單元，該單元是用定義“counter＝2，thirdcell”(計數＝2，第三單元)標識的。在圖3b中，整組單元是用單元“計數＝2”來標指的。因為在一組中有幾個單元，所以將計數復位到開始(參閱組31和34)要比如果每個單元用一個從0-15的序列號單獨編號長許多時間。組標定編號可減少混淆的風險，而這種混淆可因計數器的復位的相對短的周期和因在一個給定的緩沖器中同時有幾千個單元而發生。
并不特別需要用GFC比特來實施計數器。如果滿足某些條件的話，可以為此目的將某些比特分配到VPI和/或VCI字段中。此外，可將使用有效負荷來指示計數器值的專門計數器置于單元流中。
下面參閱圖4和5描述本發明的一個在一個給定基站和一個移動單元之間通信的最佳實施例。由現有技術可以知道幾種確認方法，這些方法可以保證一部分一部分發送的每段數據可成功地發送到接收設備。這些方法可以是所謂的選擇方法或去-回-N-類型方法(go-bach-N-type)。前一種方法意味著如果發射設備例如發送十個包，接收設備成功地處理了除了第7個以外的全部包，它以確認的方式，請求發射機再重發第7個包。在去-回-N-類型方法中，接收機請求發射機開始從第7個包開始的整個發射。在圖4所示的情形時，任何確認方法在正常通信期間可被用于基站40和移動單元41之間。當切換即將來臨時，除了確認方法以外，一個描述順序的最后成功接收的單元的特定的確認消息被發出。在ATM規約級40a和MAC規約級40b(中間訪問控制)FIFO緩沖器42之間的基站40之間設有FIFO緩沖器42。序列下行鏈路ATM單元可被存儲在FIFFO緩沖器中。它們一個一個地被發送到移動單元41，移動單元41確認被成功接收的單元。確認消息根據通常的實踐被縮簡為ACK(Acknowledge)，而無確認消息或無一個表示成功接收的消息被縮簡為NACK(No-Acknowledge)。在每個確認消息和未確認消息上加上一個號或另一個標識符，表示接收相關的單元。此編號在基站和移動單元之間的通信規約已作定義，并不一定還要在基站40和移動定義41之間的連接之外再與ATM單元的識別有什么關系。如果在基站40和一定單元41之間的通信是以比一個ATM單元大或小的幀來進行的話，則此編號甚至并不明確是指所給定的ATM單元。然而，從本發明的觀點來看，即借助于確認消息ACK，未確認消息NAC，基站40能夠明確地確定哪個單元已經被移動單元41成功地接收來看，則這點很重要。
移動單元41包括一個在ATM規約級和MAC規約級之間的下行鏈路ATM單元的FIFO緩沖器43。數據單元在以接收的順序在被確認之后才從緩沖器43傳送到ATM規約級。下行鏈路ATM單元從網絡來到基站的FIFO緩沖器42，并被在MAC規約級40b和MAC規約級41b之間傳送到移動單元的FIFO緩沖器42。圖4表示了成功地接收了單元1和2并對此予以確認的移動單元41，而該兩單元被從該兩個FIFO緩沖器中清除，雖然是在不同的意義上從移動單元的緩沖器43中的清除意味著該單元被傳輸到ATM規約級41a，但從基站的緩沖器42中的清除則意味著該單元被刪去了。單元3的接收失敗，因此它并不出現在移動單元的緩沖器43，和它不能被從基站的緩沖器中清除掉。第四單元接收成功，但是它不能被從基站的緩沖器42中清除掉，因為第三單元還未被清除掉。第四單元并不傳送到在移動單元41的ATM規約級41a，因為第三單元在其間跳越。此后實行切換，移動單元將描述最后被成功地接收的和傳送的單元的LAST(2)消息發送到該基站。
作為對LAST消息和在切換時指示新基站的信令數據的應答，老基站40將在FIFO緩沖器中的單元發送到新基站，此方式示于圖5中。圖5也示出了與所述基站40和50進行通信的ATM交換機51。在切換之后，ATM交換機51將發送到應答單元41的ATM單元對準到新基站50；但是在其被傳送到應答單元以前，新基站從老基站接收那三個在其FIFO緩沖器的單元并將它們予以發射。該ATM單元并不需要在基站40和50與ATM交換機之間的通信中單獨識別，只要如前所述的方式繼續確認哪個單元已經被成功地接收并在移動單元中次序正確，和確認哪個單元是“老的”，即，是從別處作為未傳輸單元傳輸的單元，以及確認哪個單元是“新的”，即，那些直接從ATM交換機51接收來的單元。所有的單元是順序地從ATM交換機指向老或新的基站，而所有的移動單元不能以正確的順序通過老基站成功地接收的單元在這些被原來指向新基站的單元之前被以正確的順序從老基站傳送到新基站再予以發送。用這種方式，可以避免在切換期間包被丟失和弄亂次序。
現參閱圖5，可以注意到，圖中示出的ATM交換機51并不需要與基站40和50有一電線直接相連，而是可以位于網絡的一個較遠的地方。在這種情形下，，在ATM交換機和基站之間可以有其他的交換機。而且，在基站40和50之間的數據傳輸并非必須直接進行。
本質上說，圖4和5的實施例中的上行鏈路單元的處理就如下行鏈路單元處理的鏡象。移動單元41包括一個傳輸緩沖器(未予示出)，只有在老基站已經順序地被確認它以正確地收到發送的ATM單元之后，才將它們從此緩沖器中清除掉。因為在基站40和50和ATM交換機之間的電線連接與無線連接相比是很可靠的，所以可以十分確信數據單元以充分的可靠性從基站傳輸到了ATM交換機。在切換期間，移動單元通過新基站發射所有已經從傳輸緩沖器中清理掉的單元。為了使從新老基站接收到的單元同步，ATM交換機51可以包括或使用在題為“The Use of Header Fields of ATM Cells in Wireless ATM DataTransmission”(申請人Nokia Mobile Phones and NokiaTelecommunications，發明人Kristian Rauhala)的芬蘭專利申請中描述的方法。該申請與本申請同時申請。
下面參閱圖6和7來描述本發明的另一個最佳實施例。老基站40首先向ATM交換機51發送它已經以正常方式接收到的上行鏈路單元。當到移動單元41的無線電鏈路丟掉時，老基站40利用一個在圖6中用字母U標識的專門的Up就緒消息將此情形報告給ATM交換機51。該消息的目的是為了告訴ATM交換機不再通過老基站40發射單元了。消息U可以是一個特定類型的ATM消息單元，它可以結合在數據單元的標題中，或可以如某些其他類型的信令在基站50和ATM交換機51之間進行傳輸。用這種方式可以將同樣的消息傳輸到新基站50或可以利用其他類型的信令允許將從移動單元41接收來的單元發送到ATM交換機51。在最后成功發送的上行鏈路單元之后才能從老基站40發送U消息，并此U消息必須以這樣一種方式被依附到單元流中來自以前的老基站40發送的按照發射序列的單元，而現為由新基站50發送的單元不會冒任何風險。
圖7示出了對下行鏈路信令的一個相等效的步驟。其構思是ATM交換機51決定哪點開始將下行鏈路單元由從指向老基站40而轉到指向新基站50。用所謂圖7中標識為D的下行就緒消息來表示最后發送到老基站的單元。為了保持單元的次序，重要的是將消息D依附到下行鏈路單元流中的單元上。它可以，例如，是一個規定的ATM消息數據單元(諸如一個RM，即資源管理數據單元)，或它可以包括在一個最后數據單元的標題中。相同的或相應的消息D表示發送到新基站50的單元的第一單元。老基站40試圖將所有在消息D之前接收到的單元發送到移動單元41。為了識別已經成功發送的單元，可以采用一個類似于上述參閱圖4描述的步驟，或采用一個類似于參閱圖3a和3b描述的方法。如果老基站40不能順序地發送所有的單元，則它將留在傳輸緩沖器中的單元發送到新基站50。最后，它發送一個說明下行鏈路傳輸緩沖器是空的消息；該消息可以是與消息D的一樣的消息。新基站50首先發送由老基站接收到的單元并只在此后才發送直接來自ATM交換機51的單元。在指向老和新基站的單元流中的消息D的同步定位保證下行鏈路單元不會丟失和它們的次序不會改變。
下面參閱圖8來描述本發明的另一個最佳實施例。作為一個對上述實施例的一個區別，本實施例提出了一個移動單元決定在下行鏈路數據傳輸中的切換時刻的原則。假使，移動單元41從老基站40的傳輸范圍移動到新基站50的傳輸范圍，在已知的蜂窩狀系統中就會有這樣的情形發生。現在ATM交換機51開始復制下行鏈路單元并將它們作為單元流發送到新老基站。其構思是基站存儲其在可以被重置的FIFO傳輸緩沖器42和52中接收的單元。只有一個基站(即首個老基站40)將單元發送到確認被成功接收的并次序正確的數據單元的移動單元41。如果通過老基站的通信成功地繼續一長的時間，并有更多的單元到達的話，則要求新基站有一個容量大得不合理的緩沖器。為了避免這種情形，ATM交換機51將計數器消息加入到單元流中，在圖8中該消息標以字母C一個序列號。該計數器消息必須被相對于下行鏈路單元流的單元固定在一個給定的位置上。它們可以，例如，給定在ATM消息單元(諸如RM單元，即資源管理單元)或被包括在數據單元的標題中。每個計數器消息C1，C2等等，都可以被唯一地識別。
在老基站40已經成功地并以正確的次序發送了所有在一個給定的計數器消息C1之前的單元之后，它發送一個報告此情形的消息以信令的形式或以另一已知的方式發送到新基站50。作為對該消息的應答，新基站將其FIFO緩沖器52重置，即，將所有在計數器消息C1以前從ATM交換機接收來單元從該緩沖器中清除掉。上述操作一直重復到移動單元41后來不再確認它已經通過老基站接收到一個給定單元為止。老基站于是利用一個諸如這樣的消息“從計數器消息C2計數的第13單元已經發出”，來通知新基站它在何處停止發送。新基站50從其傳輸緩沖器52中刪除計數器消息C2和以下的12單元并開始從第13單元進行傳輸。
用于唯一識別計數器消息C1，C2等的方法并不是本發明的精華。計數器消息可包括一個具有一個相當長的重復周期的序列號，以避免混淆。利用將計數器消息包括到正常形式的ATM單元中，可獲得用同一裝置將計數器消息作為數據單元被緩沖。此外，ATM系統的技術規格可保證在單元流中的計數器消息并不改變。
在圖8中所示的實施例的上行鏈路通信可被實施為下行鏈路通信的一個鏡象，因此基站40和50都接收由移動單元41發送的單元，但是只將其中之一個基站將所述單元傳送到ATM交換機51。因此，在移動單元41中形成了計數器消息。當“有責任傳送”的基站已經發送了所有在一個給定計數器消息前接收的單元時，它將此情形通知其他基站而該基站則騰空其上行緩沖器作為對此信息的應答。當在老基站和應答單元之間的連接被終斷時，老基站通告新基站自最近的計數器信息器已經有多少單元被傳送，因此新基站繼續從相應的點上進行數據傳送。
本發明的實施例以上主要是參照兩個基站進行描述的。當前的蜂窩狀系統采用能夠預測移動單元的下一個可能的候選基站，這樣，可通過向參與工作的基站發信令來進行如上的通告。然而，熟悉本技術領域的人們應該認識到，上述方法也可用于包括幾個可能候選基站的系統和不可能預測新基站的系統。此時，可能有必要將所有那些與老基站相鄰或與老基站的發射范圍相交錯的新基站當作可能候選的新基站。
以上描述了幾個說明在下行鏈路和上行鏈路通信中工作的實施例。顯然，下行鏈路和上行鏈路的規約并不需要如上所示要組合成對，而是，如圖8所示的實施例，可以被應用于在同一系統中的上行鏈路通信中。此外，根據要發送的的連接的質量或網絡的負荷狀況，本發明的不同實施例的方法也可用于在同一通信方向的同一系統中。
本發明的無線電傳輸系統的基站，根據諸圖所示，包括存儲器或緩沖器單元42，52，原來暫時存儲數據單元。存儲單元必須予以控制以使所存儲的數據單元能分別處理，例如，進行傳送或將其清除，以及可每次清除一個給定的數據單元號。單元的相對次序必須在存儲期保持一樣，而且存儲單元必須快速工作，以便以正常速度發送的數據單元不會堆積在基站里。熟悉本技術領域的人們知道任何實施這種存儲器。此外，根據本發明的基站包括一種用來將單元標定數據發送到另一個基站和在切換期間從該基站接收數據的裝置。如上所述，單元標定數據既涉及數據單元的實際傳輸，如圖5，6和7所示，或涉及在一個從給定計數器信息開始計數的，在終止基站和移動單元之間的無線電鏈路的時正在處理的數據單元的數據傳輸。信息，傳輸，和數據單元標定的數據的接收最好實施為由控制基站操作的方框執行的可編程處理，從而已知的部件和編程方法可用來實施該處理。
如上所述，本發明的無線電傳輸系統包括至少一個交換機51，和至少兩個基站40和50。移動單元41也被考慮為數據傳輸系統的一部分，因為沒有它用戶便無法利用系統的特征。在本發明的數據傳輸中，在切換期間傳輸單元標定數據的基站之間提供有一個數據鏈路。最好將數據傳輸實施為有線連接，使數據傳輸可以直接在基站之間進行或可以通過交換裝置51進行。
在如上所述的實施例中，對切換的解釋主要是對于各個移動單元過區的情形。然而，本發明也能實施于一個包括至少一個無線電鏈路段的數據傳輸系統。這意味著，前述的移動單元實際上可以是一個，一方面，處理無線對基站的無線電連接，另一方面，處理對位于的其屬下級的網絡部分的有線連接。此外，切換并不單是移動單元的過區是必須的，切換，例如，可用于平衡在不同網絡部分的負荷，或可以因使老基站的能力變弱的臨時的事故引起的。
當然，移動單元可只是一個分離的便攜移動單元。此時，最可能的是它只包括一個可例如是一個數字蜂窩狀網絡(諸如一個GSM電話)的移動電話或一個無線電數字單元(諸如一個DECT電話)的移動站段和包括一個處于與所述移動站段局域連接或例如是一個膝上計算機那樣的計算機段。
本發明公開了一種利用在新老基站之間發送有關哪個單元在切換前越過無線電介面被成功地發送或接收的信息，可將切換期間丟包和亂序的風險大大減少的方法和設備。本發明可應用于提供包括至少一個無線連接段的有效的ATM網絡方案。
權利要求
1.一種用來在數據傳輸系統中實施切換的方法，該系統包括一個一個交換站(51)和與交換站相關的一個第一(40)和第二(50)基站，和一個與基站無線地相關的移動單元，數據傳輸系統包括傳輸作為一個給定尺寸的數據單元的數據，而切換包括首先傳輸在移動單元(41)和第一基站(40)之間及其后傳輸在移動單元(41)和第二基站(50)之間的數據，其特征在于第一基站(40)給交換站(51)和/或第二基站(50)提供有關哪個單元已經成功地在第一基站和移動單元之間被傳輸的信息。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于數據單元的傳輸繼續在第二基站與移動單元之間進行，首先進行在第一基站和移動單元之間已經成功被傳輸的數據單元。
3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于在將下行鏈路數據單元發送到移動單元(41)之前，第一(40)和第二(50)基站，下行鏈路單元被存儲在緩沖器(42，52)之中。
4.根據權利要求3的方法，其特征在于當從第一基站(40)向移動單元發送下行鏈路數據時，移動單元(41)確認已經成功接收的數據單元，由此被確認為已經成功地并次序正確被接收的下行鏈路數據單元被從第一基站的緩沖器(42)中清理掉。
5.根據權利要求4的方法，其特征在于在切換期間，還未被從第一基站的緩沖器(42)中清理的下行鏈路數據單元被被傳輸到第二基站(50)，以待被發送到移動單元(41)。
6.根據前面任一權利要求的方法，其特征在于交換站(51)將第一消息(D)加到由要被傳輸的下行鏈路數據單元組成的傳輸流，并消息(D)指示終止通過所述第一基站(40)發送的下行鏈路數據單元的傳輸，并起動通過第二基站(50)傳輸要傳輸的數據單元，從而第一消息D的位置相對于所述的傳輸流的下行鏈路單元被固定。
7.根據前面的任一權利要求的方法，其特征在于交換站(51)將(C1，C2)加到有要被傳輸的下行鏈路數據單元組成的傳輸流中，計數器消息的位置與該傳輸流的所述下行鏈路單元相對固定。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于所述計數器消息(C1，C2)包括一個已經被加到固定編號數據單元的序列號，并且該序列號偏離緊接前面序列號，以及相應有一個在所述編號數據單元之間，屬于由所述序列號所指明的一組單元(31，32，33，34)的一個預定號的數據單元。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于交換站(51)都向第一(40)和第二(50)基站發送同一單元，因此，兩個基站都在緩沖器(42，52)中存儲所述數據單元，并在第一基站(40)已經成功地發送了在給定的計數器消息(C1)前的所有數據單元給移動單元(41)之后，它向第二基站(50)發送報告此情形的另一個消息，而作為對所述第二消息的應答，第二基站從其緩沖器(52)中清理相應的數據單元。
10.根據前述任一權利要求的方法，其特征在于在移動單元中的上行鏈路數據單元在發送以前被存儲在一個緩沖器中。
11.根據權利要求10的方法，其特征在于當從移動單元(41)向第一基站(40)傳輸上行鏈路單元時，基站確認被成功地接收的單元，從而被確認已經成功以正確次序接收的上行鏈路單元被從所述移動單元的所述緩沖器中清除掉。
12.根據權利要求10或11的方法，其特征在于在切換期間，第一基站(40)發送一個第三消息(U)到交換站(51)，該消息指明終止通過以通過第一基站(40)成功發送的單元。
13.根據前面的任一權利要求的方法，其特征在于移動單元(41)將計數器消息加到由要被傳輸的上行鏈路數據單元組成的傳輸流中，計數器消息的位置被相對于固定到所述傳輸流的上行鏈路單元。
14.根據權利要求13的方法，其特征在于所述的計數器消息包括一個已經被加到給定編號單元的序列號，且該序列號偏離緊接的前一個序列號，以及相應有一個在所述編號單元之間，屬于由所述序列號所指明的一組單元的一個預定號的單元。
15.根據權利要求13或14所述的方法，其特征在于移動單元(41)向第一(40)和第二(50)基站發送同一上行鏈路單元，因此，兩個基站都在緩沖器中存儲所述上行鏈路單元，并在第一基站已經成功地接收了所有在一個來自移動單元(41)的計數器消息之前的單元之后，第一基站發送一個第四消息以向第二基站(50)報告此情形，而作為對第四消息的相應，第二基站(50)從其緩沖器中清理相應的數據單元。
16.一個用來以單元的形式在一個利用有線連接的方式被連接到基站交換站(51)與一個在基站無線電鏈路內的移動單元(41)之間傳輸數據的無線電數據傳輸系統的基站(40，50)，其特征在于它包括一個用來向其他基站發送在被成功地以正確的次序在基站和移動單元之間發送的數據單元上的數據的裝置，和一個用來從其他基站接收相應的數據的裝置。
17.根據權利要求16的基站，其特征在于包括一個用來以單元形式臨時存儲數據的緩沖器實體(42，52)，和包括一個用來有選擇地從所述緩沖器實體中清理數據單元的裝置。
18.一個無線電傳輸系統，包括一個用來控制數據單元形式的數據，交換站(51)，和至少兩個與交換站(51)相關聯的用來在交換站和移動單元(41)之間以單元形式發送數據的基站，其特征在于包括一個用來以單元形式在基站之間傳輸有關所傳輸的數據的單元的消息的裝置。
全文摘要
以單元形式發送數據的無線電數據傳輸系統中，通過同步新基站(50)和老基站(40)之間的數據單元傳輸來減低切換期間的數據單元丟失和亂序的風險。老基站向新基站和/交換站(51)傳送有關通過老基站被成功且以正確次序傳輸的最后的單元，新基站由此從第一個失敗的單元開始繼續進行傳輸。如果給組進行了編號，其中一個給定組的最后單元或一個給定計數器單元被編號，其余單元被指示，則無需一一識別數據單元。
文檔編號H04Q3/00GK1156945SQ9611725
公開日1997年8月13日 申請日期1996年11月30日 優先權日1995年12月1日
發明者H·米斯, J·伊莫倫, H·漢森 申請人:諾基亞流動電話有限公司, 諾基亞電信股份公司