[发明专利]保持在切换期间传输数据的构成

说明书

本发明涉及在包括几个基站的无线电通信中保持数据传输的可靠性的方法，更具体地说，涉及在将数据作为其相对顺序有特殊意义的数据单元进行传输的系统中，保持在切换期间在数据单元中携带的数据的构成的方法。

ATM(异步传输模式)对在例如B-ISDN网络(宽频综合业务)和在未来的数据传输设备之间的通信中的快速传输协议来说是一个强有力的候选者。所述网络包括节点和终端，以及在它们之间的链路。在一个ATM网络中，数据传输是以数字形式单元传输的，每个单元包括一个48字节的所谓有效负荷和5字节的标题。为使标题信息量保持最小，标题并不包含在发射和接收设备之间的完整的路由信息，而是只包括在虚拟路径和在进行相应的数据传输连接的信道上的信息。网络的节点包含必要的路由信息，据此，该虚拟路径和信道的标识符被解释为一个基准。数据单元的相对次序必须在整个传输过程中保持一样，因为在ATM网络中无用来重整单元次序的特定机制。

传统上，ATM链路以被认为是有线电路或光缆连接，因此，对单元的相对次序的上述要求并不会有大的问题。然而，可以预料，未来的数据传输方案的终端必须如现有的蜂窝状网络移动电话那样的的移动性和不受永久连接的约束。由于蜂窝状无线电网络的有效性和易于维修和设置，因此它很可能是未来的样板。一个典型的蜂窝状网络包括几个基站，基站则，可能通过一个基站(BC)控制器(BSC)与一个移动交换中心相关。在一个大蜂窝状网络中，有许多移动交换中心(MSC)以及基站和基站控制器，基站控制器在移动交换中心之下工作。每个基站的传输范围，即终端可与所述基站进行无线电通信的地域，被称为一个单元(网孔)(cell)。然而，为避免混淆，词单元在本申请中仅用来指由给定数据传输系统确定的传输数据单元，作为一个例子，单元的长度在ATM系统中为前述的53字节。

蜂窝状系统的典型现象是基站的变更，即，基站的切换，一个给定的终端从一个第一基站的传输范围移动到第二个基站的范围，从而，在讨论的终端和网络之间的数据传输通过新基站更改路由。在切换时常常不可能有良好的同步。这可能造成丢包，复制或乱序。而这在ATM系统中是特别严重的，此时，所有单元的有序的传输是保证有效的数据传输的前提。

切换可以有迹象或无迹象地发生。前者是指在基站和终端之间的连接突然中端的情形，而后者意味着基站和终端之间的连接逐渐坏，人们可以为切换作准备。S.K.Biswasd的博士论文“HadlingRealtime Traffic in Mobile Networks”(剑桥大学，1994，9月)披露了一种用来对有迹象和无迹象进行切换的步骤。为了解释该发明的背景，下面将参阅图1和2简要地描述一下基站的切换。

图1示出了移动单元MU，两个基站BSp和BSq，和表负责给在所述基站和其余数据传输网络之间的通信确定路由的移动代MR。此外，在所述设备之间的数据传输段用字母i，j，k和l代表。从移动代表MR到其余网络的数据传输段用s代表。从移动单元MU到网络的数据被称为上行数据，而在相反方向传输的数据则被称为下行数据。

图2用箭头示出了在所述设备之间的与有迹象象切换有关的信号，其中BSp为老基站，而BSq为新基站。移动单元MU停止沿i段传输上行单元，并向新基站BSq发送开始消息。BSq在需要重定路由时发送前向消息22给移动代表MR。作为一个答复，移动代表MR停止给老基站BSp沿k段发送沿s段到达的下行数据，并通过l段将其指向新基站BSq。在发送要发射的实际数据以前，移动代表MR发送应答消息23，该消息由基站BSq传送到移动单元作为确认消息24。与此同时，新基站建立一个临时FIFO(先进先出)缓冲器25，用来存储来自移动代表MR的下行数据。在将连接转换到l段以前，如此一直到移动单元MU认为它已经收到所有通过k段从移动代表MR指向老站BSp的下行数据，和认为发送已完成消息26到新基站BSq和开始发送上行数据为止。作为对已完成消息26的答复，新基站BSq开始发送下行数据(由第一卸载缓冲器25)，并通过将完成消息27发送给移动代表MR而完成其切换任务。

从移动代表MR到老基站BSp的连接可在k段的数据传输连接被中断之后(箭头28)或一旦就绪消息到达时，利用一个就绪消息予以中断。为了清楚起见，图2代表了该上行数据的中断时间，用一个阴影条代表，而在新基站BSq的下行数据中断时间则用白条代表。