專利名稱：移動通信系統(tǒng)中支持多種數據速率的公共信道通信設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明總體上涉及通信系統(tǒng)中的通信設備和方法，特別涉及在CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)通信系統(tǒng)中管理具有多種數據速率的公共信道的設備和方法。
2．相關技術說明在CDMA通信系統(tǒng)中，用于將連接建立請求從發(fā)射端發(fā)射到接收端的信道被稱為公共信道。公共信道在消息發(fā)射之前發(fā)射已知信號，如前同步碼信號。
在常規(guī)的移動通信系統(tǒng)中，公共信道具有固定的數據速率9.6Kbps或4.8Kbps和固定幀大小(或長度)20ms。使用唯一正交碼(如沃爾什碼)的七個信道被用作正向公共信道，對每個正向公共信道，帶有唯一長碼掩碼的獨立的五個信道被用作反向公共信道。
關于公共信道的運行，在七個正向公共信道中，基站和特定移動臺使用的某個信道是在該基站和移動臺中使用hash函數確定的。一旦確定了正向公共信道，基站在發(fā)射消息到特定的移動臺時總是使用所確定的信道。正向公共信道運行于時隙模式或非時隙模式。時隙模式用于減少移動臺的功耗；每個移動臺的相應時隙通過hash函數確定。當時隙被確定后，移動臺通過所決定的時隙從基站接收消息。
正向公共信道的數據速率固定為9.6Kbps或4.8Kbps，有關數據速率的信息通過公共信道消息發(fā)射。接收數據速率信息的移動臺以固定數據速率不斷地交換數據?？傊蚬残诺烙?0ms時隙，一個消息可能通過兩個時隙被發(fā)射。
另外，為每個正向公共信道最多能提供五個反向公共信道。移動臺從相應的信道中隨機地選擇接入信道，并且基站將每個可用的反向公共信道解碼以接收發(fā)射的消息。
反向公共信道的數據速率固定為4.8Kbps。時隙模式的Aloha方法典型地用于反向公共信道接入。決定時隙大小的一個重要因素是幀大小。決定時隙大小的因素包括PAM SZ和MAX CAP SZ，其中，PAM SZ指定前同步碼大小，MAX CAP SZ指定消息大小。以上的兩個因素均指幀的數量，且通過在正向公共信道上的接入參數消息被發(fā)射到移動臺。
接入時隙由大小為(1+PAM SZ)的前同步碼(PA)和大小為(3+MAX CAP SZ)的消息容器(capsule)組成。
前同步碼用于基站和移動臺之間的同步采集。在移動通信系統(tǒng)中，為減小移動臺的功耗和減少干擾，禁止不必要的發(fā)射，且在移動臺有消息或數據要發(fā)射時，才建立發(fā)射連接。因此，在消息到達前，基站需要完成從移動臺接收到的消息的同步采集。為了有效的同步采集，在發(fā)送希望的消息或數據之前，移動臺在預定時間內發(fā)射前同步碼，然后才發(fā)射希望的消息。前同步碼是一個在基站和移動臺之間預先確定(或指定)的信號。在大多數移動通信系統(tǒng)中，移動臺可以根據系統(tǒng)時間信息，從可能的發(fā)射開始時間中選擇前同步碼的發(fā)射開始時間，而系統(tǒng)時間信息是上電后從基站發(fā)射來的信號中獲得的?？商鎿Q地，發(fā)射開始時間也可被確定為系統(tǒng)的一個固定參數。假定根據系統(tǒng)時間，基站的接收機在每個可能的前同步碼發(fā)射時間檢查前同步碼的存在。當探測到前同步碼時，基站執(zhí)行同步采集和跟蹤程序以接收緊跟前同步碼的消息發(fā)射。
包括在接入時隙中的消息大小是由參數MAX CAP SZ限制的。系統(tǒng)根據最大移動臺消息初始設置參數MAX CAP SZ。
常規(guī)的方法存在如下問題。
首先，在公共信道的數據速率固定為9.6Kbps或4.8Kbps的情況下，當接入嘗試時，接入時隙之間的間隔是固定的，因而不能減少接入嘗試之間的延遲。因此，當使用有固定數據速率的常規(guī)公共信道時，移動臺會由于固定的時隙間隔而發(fā)生沖突。而且，依據發(fā)生在數據服務期間的狀態(tài)轉換，接入延遲的增加可能給數據服務帶來障礙，其次，在數據服務期間，在系統(tǒng)轉換到專用信道已經終止且僅有少量數據要立即發(fā)射的狀態(tài)情況下，消耗在重新開始數據發(fā)射的附加過程中的資源大于實際數據發(fā)射所要求的資源，因而，引起資源的低效利用。也就是說，有時要求不重新分配專用信道而發(fā)射小于預定大小的數據幀，并且，使用固定數據速率的公共信道發(fā)射多種大小的數據幀是很困難的。
發(fā)明總結本發(fā)明的一個目的是提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，依據數據速率，通過改變接入時隙間隔而自適應地實現接入的設備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，依據將被發(fā)射的數據量，通過公共信道發(fā)射小于預定大小的數據幀的設備和方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，當反向接入時隙大小減小時，減少可通過公共信道發(fā)射的數據速率及其大小限制，以確保有效地使用資源和快速接入的設備和方法。
為了達到上述和其他目的，提供了一種在包括公共信道且每個信道支持至少兩種數據速率的移動通信系統(tǒng)中基站的公共信道通信方法。該方法包括確定在公共信道服務狀態(tài)中可用公共信道的數據速率和可服務于所確定數據速率的幀長度，在發(fā)射之前，包括有關在特定正向公共信道消息中確定的數據速率和幀長度的信息；當通過特定的反向公共信道接收到應答消息時，將公共信道的數據速率和幀長度設定為所確定的值。
附圖的簡要說明結合附圖考慮，從下面詳細說明中，本發(fā)明的上述目的和其他目的、特點及優(yōu)點就會更加明顯。


圖1是表示在CDMA通信系統(tǒng)中公共反向接入時隙圖。
圖2是表示依據本發(fā)明實施例的在CDMA通信系統(tǒng)中使用的多種幀大小的反向接入時隙圖。
圖3是表示依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，20ms幀具有多種數據速率的反向接入時隙圖。
圖4是表示依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，10ms幀具有多種數據速率的反向接入時隙圖。
圖5是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，使用第一和第二種運行方法的基站發(fā)射機方框圖。
圖6是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，相應于基站發(fā)射機，使用第一和第二種運行方法的移動臺接收機方框圖。
圖7是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，使用第一和第二種運行方法的移動臺發(fā)射機方框圖。
圖8是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，相應于移動臺發(fā)射機，使用第一和第二種運行方法的基站接收機方框圖。
圖9A是表示包含公共信道環(huán)境信息，并且在每個移動臺的相應時隙，通過正向公共信道周期性發(fā)射的廣播消息的圖。
圖9B是表示包含公共信道環(huán)境信息，在狀態(tài)轉換期間，通過專用控制信道發(fā)射的消息的圖。
圖10是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，在第一和第二種運行方法中確定和使用幀大小及數據速率的基站發(fā)射機方框圖。
圖11是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，相應于基站發(fā)射機，在第一和第二種運行方法中確定幀大小及數據速率的移動臺接收機方框圖。
圖12是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，在第一和第二種運行方法中確定和使用幀大小及數據速率的移動臺發(fā)射機方框圖。
圖13是依據本發(fā)明實施例的CDMA通信系統(tǒng)中，相應于移動臺發(fā)射機，在第一和第二種運行方法中確定幀大小及數據速率的基站接收機方框圖。
圖14是包數據服務的狀態(tài)轉換圖。
圖15是表示依據本發(fā)明實施例的在數據或消息發(fā)射期間，通過具有可變的或多種數據速率的公共信道，獲得可用公共信道的程序的流程圖。
圖16是表示依據本發(fā)明實施例，基站在轉換到中止狀態(tài)(suspended state)期間獲得有關可用公共信道的信息，且通過專用控制信道發(fā)射該信息，然后移動臺獲得該信息的程序流程圖。
圖17是表示依據本發(fā)明實施例，基站在中止狀態(tài)或空閑態(tài)時獲得有關可用公共信道的信息，且在正向公共信道或廣播信道上發(fā)射該信息，然后移動臺獲得該信息的程序流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明下面將參考附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下面的說明中，熟知的功能和結構不作詳細說明，因為不必要的細節(jié)會使本發(fā)明不清晰。
在實施例中，公共信道由兩種方法管理。在第一種運行方法中，公共信道的接入環(huán)境信息(如幀大小和數據速率)被發(fā)射到移動臺；當公共信道的數據速率增加時，要么減小幀大小以減少接入延遲，要么增加幀大小以發(fā)射大量數據。在第二種運行方法中，接入環(huán)境信息不預先發(fā)射到移動臺，所以移動臺必須完成對輸入數據速率和幀大小的同步管理。
用在此處的術語“公共信道”并不限于在常規(guī)移動通信系統(tǒng)中定義的公共信道。在本發(fā)明的實施例中，正向公共信道包括正向尋呼信道(F-PCH)和正向公共控制信道(F-CCCH)，反向公共信道包括反向接入信道(R-ACH)和反向公共控制信道(R-CCCH)。在公共信道是反向接入信道(R-ACH)的假定下，將對實施例加以說明。
目前在標準化下，CDMA移動通信系統(tǒng)中公共信道的可用數據速率和相關幀大小，20ms,10ms和5ms的幀均可以38.4Kbps的數據速率通過公共信道發(fā)射；10ms和5ms的幀可以19.2Kbps的數據速率發(fā)射；只有5ms的幀可以9.64Kbps的數據速率發(fā)射。下表1表示公共信道的可用數據速率和相關的幀大小。
表1
依據數據速率和幀大小的變化，提供反向公共信道時隙結構以供參考。
圖1表示公用在CDMA通信系統(tǒng)中的反向時隙結構。參考圖1，在接入信道消息120開始發(fā)射之前，發(fā)射前同步碼110需用預定的時間，然后用較低的發(fā)射功率發(fā)射導頻信道消息，由標號130所示。這里，前同步碼110的發(fā)射時間假定為N*1.25ms。前同步碼110和反向導頻信道130可由相同的序列產生器或獨立序列產生器產生。反向導頻信道信號130用于信道估計和反向連接的同步跟蹤，并可能包括正向導頻信息。前同步碼110以高于反向導頻信道130發(fā)射功率發(fā)射的原因是為了在基站便于前同步碼檢測和同步采集。消息容器是包含要從移動臺發(fā)射到基站的消息和數據的部分。
當使用相同長碼的移動臺通過反向公共信道同時發(fā)射消息時，在該信道上發(fā)生消息競爭，這樣要發(fā)射的消息就可能丟失。該方法稱為基于競爭的隨機接入。
當在反向公共信道上發(fā)生消息競爭時，移動臺再次嘗試接入反向公共信道。在這種情況下，每個移動臺通過反向公共信道使用選出的長碼發(fā)射消息。如果再次發(fā)生競爭，每個移動臺在很短時間內檢測該競爭的出現，并且在一個預定時間之后重新發(fā)射數據。另外，移動臺以初始確定的發(fā)射功率嘗試接入基站，并且當沒有從基站接收到應答信號時，以增大的發(fā)射功率再次嘗試接入。反向接入信道的嘗試接入重復預定的次數。當接入最終失敗時，程序從開始再次運行。通過反向公共信道在預定時間單元內(如，接入時隙)完成這樣的消息發(fā)射。
接入探測控制因素包括持續(xù)延遲(PD)，序列補償(RS)，探測補償(RA)和應答反應終止時間(TA)。持續(xù)延遲(PD)是在初始接入嘗試之前的時間段；序列補償(RS)是接入序列之間的時間段；探測補償(RA)是接入探測之間的時間。應答響應終止時間是從在一個時隙發(fā)射消息開始到接收到應答的期望時間段。影響上述因素的一個重要因素是接入時隙之間的間隔。
圖2表示依據本發(fā)明實施例將使用多種不同幀大小的反向接入時隙結構。
參考圖2，當以38.4Kbps數據速率使用5ms幀時，與以9.6Kbps數據速率使用20ms幀時發(fā)射一樣多的信息。圖2所示的反向接入時隙結構與常規(guī)的相同，因為它由前同步碼210和消息容器組成。但是，當允許幀長度變短時，接入時隙大小也減小，導致系統(tǒng)的接入時間間隔變小。因此，同步接入探測的頻率減小，而成功接入的概率增加。因為接入間隔控制因素是根據接入時隙大小確定的，因此，接入時隙大小的減小引起接入探測間隔的減小，因而減小了接入時間增大了成功接入的概率。
圖3表示依據本發(fā)明實施例，20ms幀有多種數據速率的反向接入時隙。當以38.4Kbps數據速率使用20ms幀，同時保持相同接入時隙大小(如圖3頂部所示)時，反向接入信道可發(fā)射的信息是當以9.6Kbps數據速率使用20ms幀時發(fā)射信息的4倍(如圖3底部所示)。
圖4表示依據本發(fā)明實施例，10m幀時有多種數據速率的反向接入時隙。在圖4中，表示的10ms幀具有38.4Kbps和19.2Kbps數據速率。
為了充分利用上面提出的多種信道結構和幀大小的優(yōu)點，應把它們以多種方式聯合。表2表示依據公共信道中的數據速率的可用幀大小。
表2
關于第一種公共信道運行方法，使用的數據速率可從38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps中選擇，如表2所示，依據數據速率可使用5ms,10ms和20ms幀中的一個。另外，對正向和反向代碼信道，可獨立管理或同步管理代碼信道設置(sets)。
當依據上述時隙長度獨立管理公共信道時，要求立即接入的移動臺通過嘗試經由使用基于5ms幀的接入時隙的反向代碼信道的接入，可減少接入延遲，因而，減少了接入延遲，并增大了成功接入的概率。
上述反向信道結構可用多種方法實現。
首先，如圖9A所示，用于嘗試移動臺接入的信道設置通過包括每個信道幀大小和數據速率的正向公共信道配置消息910，由基站周期性地發(fā)射。發(fā)射消息910的程序如圖17所示。
圖9A表示通過正向公共信道周期性發(fā)射公共信道信息的廣播消息。圖17表示依據本發(fā)明實施例的如下程序，通過該程序，基站在中止狀態(tài)或空閑狀態(tài)下獲得有關可用公共信道的信息，并通過正向公共信道或廣播信道發(fā)射該信息，然后，移動臺獲得該信息。將發(fā)射到相應移動臺的公共信道信息通過在正向公共信道或廣播信道中相應于每個移動臺的尋呼時隙發(fā)射，每個移動臺獲得在相應時隙中通過公共信道配置消息而使用的公共信道信息。
參考圖17說明一種可能的方案。在步驟1711，基站檢測空閑狀態(tài)或中止狀態(tài)。然后在步驟1712，基站確定可用公共信道的數據速率和幀長度，以控制它們適合蜂窩小區(qū)中資源條件，用戶類別或QoS(Quality of Service，服務質量)參數。再后，在步驟1713，可用公共信道的組成信息被加到正向公共信道或廣播信道上的消息中。在步驟1714，包含有關可用信道設置信息的消息被通過移動臺的尋呼信道發(fā)送到每個移動臺。當在步驟1715從反向公共信道接收到應答信號時，基站就結束該程序。
因此，基站通過正向公共信道或廣播信道發(fā)射可用的公共信道的組成信息。當接收到廣播信息時，移動臺通過基站指定的代碼信道嘗試發(fā)射下一個反向公共信道消息，完成步驟1715任務。在初始的蜂窩小區(qū)進入期間，使用的正向公共信道使用固定的幀大小。例如，可使用這樣一種方法，通過使用20ms幀的正向公共信道獲得系統(tǒng)信息，然后指導使用適當的公共信道。
上述公共信道運行方法定義為第一種運行方法。
其次，如圖9B所示，數據服務狀態(tài)通過從控制保持狀態(tài)到中止狀態(tài)的消息變換，通知后面要使用的公共信道的代碼信道設置，這個程序如圖16所示。
圖9B表示在CDMA通信系統(tǒng)中的狀態(tài)變換期間，通過專用控制信道發(fā)射的公共信道信息的消息。圖16表示依據本發(fā)明實施例的程序，在該程序中，基站在變換到中止狀態(tài)期間獲得有關可用公共信道的信息，并且通過專用控制信道發(fā)射該信息，然后，移動臺獲得該信息。
參考圖16，在步驟1611，基站檢測從控制保持狀態(tài)到中止狀態(tài)的變換。然后，在步驟1612，基站確定一個可用公共信道。當可用公共信道被確定后，在步驟1613和1614，基站發(fā)射包含有關可用公共信道及信道釋放消息的信息的廣播消息。再后，當在步驟1615接收到應答消息時，基站就結束該程序。
當移動通信系統(tǒng)提供包數據服務時，系統(tǒng)為了有效利用資源，在多個狀態(tài)之間變換，如圖14中所示。當一個變換發(fā)生在從控制保持狀態(tài)到中止狀態(tài)時，每個專用控制信道就被釋放。之后，為了重新開始數據發(fā)射，重新分配專用信道的消息通過公共信道被交換。有關此時要使用的公共信道的信息被加到專用控制信道釋放消息中，然后發(fā)送到移動臺?？商鎿Q地，當高速公共信道依據移動臺的功率條件未被使用時，移動臺通過應答消息可告知基站可用信道的數據速率。
上述公共信道運行方法定義為第二種運行方法。
其三，同時使用如表2所示公共信道的每種設置。在這種情況下，在進入蜂窩小區(qū)期間，對所有三種代碼信道設置而言，總應該完成確定正向公共信道和確定尋呼時隙的處理。在這一點上，要使用的公共信道的確定，依賴于移動臺和基站的資源條件或服務類型的特性，或在一個時隙中要發(fā)射數據的大小。
上述公共信道運行方法定義為第三種運行方法。
總之，在進入蜂窩小區(qū)期間，指定可在一個接入時隙中通過公共信道發(fā)射的消息的大小，并且給可在一個接入時隙中發(fā)射的數據或消息，以單位大小的形式分配唯一序號。此時使用的參數是基于幀的序號。當象本發(fā)明實施例中有多個可用的幀大小時，大小可變的發(fā)射的數據或消息的大小是多種多樣的。但是，可能有一種情況，其中發(fā)射數據的最大數量是在假定高速發(fā)射時指定的，這種情況就不滿足。因此當移動臺在反向公共信道不能用于高數據速率的狀態(tài)下以低速率使用公共信道時，依據可傳輸的時隙大小重新分配唯一序號的功能應該加到介質接入控制層的功能中去。
現在，依據上述運行方法將對有關硬件結構作以說明。參考第一和第二種運行方法進行說明。
圖5至8表示依據上述運行方法基站和移動臺的收發(fā)機。更特別地，圖5是表示基站發(fā)射機的方框圖。在第一和第二種運行方法中，移動臺通過正向公共信道預先被告知公共信道的運行環(huán)境。圖6是表示相應于基站發(fā)射機的移動臺接收機的方框圖。圖7是表示移動臺發(fā)射機的方框圖，圖8是表示相應于移動臺發(fā)射機的基站接收機的方框圖。
圖5表示依據本發(fā)明實施例的基站發(fā)射機，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖5，上層協議部分(或控制器)510涉及物理層的整個上層模塊。當依據發(fā)射環(huán)境，接收到從上層協議部分510傳輸來的消息和數據時，SAR(Segmentation And Reassembly，分段和重裝配)和成幀部分520,521和522將該消息或數據分段以適合物理層幀。當依據上述裝置中各自的信道，時隙為固定時，SAR和成幀部分522輸出5ms幀并提供給編碼器530；SAR和成幀部分521輸出10ms幀并提供給編碼器531；SAR和成幀部分520輸出20ms幀并提供給編碼器532。這里，發(fā)射5ms幀的信道可有數據速率38.4Kbps，發(fā)射10ms幀的信道可有數據速率38.4Kbps和19.2Kbps，發(fā)射20ms幀的信道可有數據速率38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps。在上述裝置中，為了減少接入延遲，使用較小幀和較高數據速率，并且為了發(fā)射大量數據，使用較大幀。編碼器530、531和532是為檢測和糾正在通信信道上的錯誤的通用信道編碼器。由于上述操作方法對一個信道而言可使用多種數據速率，重復器540和541執(zhí)行重復以將低速率的數據匹配到預定物理幀大小。交織器550、551和552交織接收到和已編碼數據以使突發(fā)錯誤隨機化。混合器560、561和562將相關的交織器550、551和552的輸出分別乘以沃爾什碼Wc1、Wc2和Wc3，以產生正交擴頻信號。該正交擴頻信號乘以擴頻PN序列，然后轉換為發(fā)射的RF(Radio Frequency，射頻)信號?？刂泼總€信道的數據速率以適合每個基站的蜂窩小區(qū)條件，并且由控制部分控制，以適合每個模塊的數據速率。已確定的數據速率和幀大小同時被發(fā)射到移動臺。
圖6表示依據本發(fā)明實施例的移動臺接收機的示意方框圖，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖6，移動臺接收的信號在RF接收段(未表示出)的PN解擴之后被輸入混合器670、671和672?；旌掀?70、671和672將PN解擴信號乘以沃爾什碼產生器660、661和662的相關輸出，與基站所用的相同，以便只提取發(fā)射到移動臺的信號。從混合器670、671和672輸出的信號分別被解交織器650、651和652解交織。解碼器640、641和642是對解交織信號解碼的信道解碼器。速率確定部分630和631確定解交織信號使用的數據速率，5ms幀接收機不要求速率確定部分，因為5ms幀的數據速率固定為38.4Kbps。因此，速率確定部分640應能區(qū)別數據速率38.4Kbps和19.2Kbps，速率確定部分641應能區(qū)別數據速率38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps。
但是，因為正向公共信道為減少移動臺的功耗運行在一個時隙模式，依據移動臺條件或服務類型決定是否使用短時隙。
圖7表示依據本發(fā)明實施例的移動臺發(fā)射機，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖7，上層協議部分(或控制器)710涉及物理層的整個上層模塊。當依據發(fā)射環(huán)境接收到從上層協議部分710傳輸來的消息或數據時，SAR和成幀部分720、721和722將消息或數據分段以適合物理層幀。發(fā)射5ms幀的信道具有數據速率為38.4Kbps，發(fā)射10ms幀的信道具有數據速率為38.4Kbps和19.2Kbps，發(fā)射20ms幀的信道具有數據速率為38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps。SAR和成幀部分722輸出5ms幀并將它提供給編碼器730；SAR和成幀部分721輸出10ms幀并將它提供給編碼器731；SAR和成幀部分720輸出20ms幀并將它提供給編碼器732。
編碼器730、731和732是檢查和糾正通信信道上的錯誤的通用信道編碼器。重復器740和741完成重復以使低速率的數據匹配到物理幀大小。交織器750、751和752交織已編碼數據使突發(fā)錯誤隨機化。混合器770、771和772將來自相關交織器750、751和752的發(fā)射信號輸出分別乘以各自編碼信道的長碼，然后將信號輸出到RF段(未表示出)。由基站發(fā)射的反向公共信道的數據速率和幀大小作為正向公共信道上的公共信道配置消息。
圖8表示依據本發(fā)明實施例的基站接收機示意方框圖，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖8，基站接收的信號通過RF接收段(未表示出)被輸入到混合器870、871和872?；旌掀?70、871和872將接收到的信號乘以長碼產生器860的相關輸出，以便只提取發(fā)射至基站的信號，而該長碼產生器與移動臺所用的相同。從混合器870、871和872輸出的信號分別被解交織器850、851和852解交織。解碼器840、841和842是用于將解交織信號解碼的信道解碼器。速率確定部分830和831利用解交織信號確定數據速率，5ms幀接收機不要求速率確定部分，因為5ms幀的數據速率固定為38.4Kbps。因此，速率確定部分840應能區(qū)別數據速率38.4Kbps和19.2Kbps，速率確定部分841應能區(qū)別數據速率38.4Kbps和19.2Kbps和9.6Kbps。
第一種運行方法和反向信道結構可用多種方法實現。
首先，在圖9A中，將用于嘗試接入的公共信道的數據速率和幀大小是通過正向公共信道配置消息910周期性發(fā)射的。在這點上，每個移動臺通過它的相關尋呼時隙接收該消息?；緦⒄蚬残诺琅渲孟?10加到處于空閑狀態(tài)或中止狀態(tài)的正向公共信道或正向廣播信道中，以適合于蜂窩小區(qū)的資源條件、用戶類別或QoS參數，并且通過每個廣播消息通告將使用的公共信道的數據速率和接入時隙大小。移動臺利用從基站發(fā)射的編碼信道嘗試反向公共信道的下一個發(fā)射。在初始小區(qū)進入期間使用的正向公共信道使用固定的數據速率和固定大小的可用時隙。
其次，如圖9B所示，數據服務狀態(tài)通過從控制保持狀態(tài)到中止狀態(tài)的消息變換通告將在后面用到的公共信道的數據傳輸率和幀大小。當移動通信系統(tǒng)提供包數據服務時，系統(tǒng)在兩狀態(tài)之間轉換以有效利用資源。當轉換出現在從控制保持狀態(tài)到中止狀態(tài)時，每個專用控制信道將被釋放。其后，重新開始數據發(fā)射，重新分配專用信道的消息在公共信道上交換。有關此時將用到的公共信道的信息被加到專用控制信道釋放消息上，然后發(fā)送到移動臺?？商鎿Q地，當依據移動臺的功率條件未使用高速公共信道時，移動臺通過應答消息將可用信道的數據速率發(fā)射到基站。
圖10至13表示依據數據速率接入時隙大小被固定為一個確切值的情況。當在這種方法中管理信道時，在發(fā)射機中不要求有重復器，在接收機中不要求有速率確定部分。圖10至13表示移走了重復器和速率確定部分的移動臺和基站的收發(fā)機。除重復器和速率確定部分之外，收發(fā)機的運行方式與圖5至8中的相同。
圖10是表示當使用第一和第二種運行方法且依據該信道數據速率固定幀大小時，基站發(fā)射機的方框圖，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖10，上層協議部分(或控制器)1010涉及物理層的整個上層模塊。當依據發(fā)射環(huán)境接收到從上層協議部分1010傳輸來的消息或數據時，SAR和成幀部分1020、1021及1022將消息或數據分段以與物理層幀相適合。當從SAR和成幀部分1020、1021及1022產生的幀大小依據數據速率被固定時，SAR和成幀部分1022輸出5ms幀并提供給編碼器1030；SAR和成幀部分1021輸出10ms幀并提供給編碼器1031；SAR和成幀部分1020輸出20ms幀并提供給編碼器1032。這里，5ms幀僅以38.4Kbps發(fā)射，10ms幀僅以19.2Kbps發(fā)射，20ms幀僅以9.6Kbps發(fā)射。
當如上述不考慮數據速率而將幀大小固定在20ms時，這些幀被傳輸給編碼器1032、1031及1030，并且分別以38.4Kbps、19.2Kbps及9.6Kbps發(fā)射。當幀大小被固定在10ms時，這些幀被傳輸給編碼器1032和1031，并且分別以38.4Kbps和19.2Kbps發(fā)射。更進一步，當幀大小被固定在5ms時，這些幀被傳輸給編碼器1032，并且以38.4Kbps發(fā)射。
編碼器1030、1031及1032是用于探測和糾正通信信道上錯誤的通用信道編碼器。除了正交碼的不同設置是依據數據速率被放大外，其余的結構與圖5中的相同。
圖11是依據本發(fā)明實施例接收從圖10中基站發(fā)射機發(fā)射的信號的移動臺接收機的方框圖，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖11，在移動臺接收到的信號通過RF接收級(未表示出)被輸入到混合器1160、1161及1162中?；旌掀?160、1161和1162將接收到的信號乘以沃爾什碼產生器1150、1151和1152的相關輸出，以便只提取發(fā)射到移動臺的信號，而該沃爾什碼產生器與基站中使用的相同。從混合器1160、1161和1162輸出的信號分別由解交織器1140、1141和1142解交織。由于數據速率是依據信道確定的，所以在解碼器1130、1131和1132之后不要求有速率確定部分。
由于正向公共信道運行在時隙模式以減少移動臺的功耗，所以可依據移動臺條件或服務類型確定是否使用短時隙。
圖12表示依據信道的數據速率固定幀大小的移動臺發(fā)射機，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖12，上層協議部分(或控制器)1210涉及物理層的整個上層模塊。當依據發(fā)射環(huán)境接收到從上層協議部分1210傳輸來的消息或數據時，SAR和成幀部分1220、1221及1222將消息或數據分段以與物理層幀相適合。除了使用長碼代替正交碼之外，其余的結構與圖10中的相同。
圖13表示依據本發(fā)明實施例接收從圖12中移動臺發(fā)射機發(fā)射的信號的基站接收機，其中為簡便起見，和本發(fā)明實施例無關的要素不再表示。
參考圖13，基站接收到的信號通過RF接收級(未表示出)被輸入到混合器1360、1361及1362中?；旌掀?360、1361和1362將接收到的信號乘以長碼產生器1350的相關輸出，以便只提取發(fā)射到基站的信號，而該長碼產生器與基站中使用的相同，其余的結構與圖11中的相同。
如上所述，這種新穎的方法利用支持多種數據速率和幀大小的公共信道減少接入延遲，結果使成功接入的概率增加。另外，有可能在一個接入時隙中發(fā)射具有多種幀大小的數據或消息。
盡管本發(fā)明是參照其特定的優(yōu)選實施例來描述的，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。
權利要求
1．一種公共信道通信方法，用于在包括多個公共信道且每個公共信道支持至少兩種數據速率的移動通信系統(tǒng)中的基站，所述方法包括步驟(a)確定在公共信道服務狀態(tài)中可用的公共信道的數據速率和可服務于所確定的數據速率的幀長度；(b)在發(fā)射之前，包括有關所確定的在特定正向公共信道消息中的數據速率和幀長度的信息；(c)當通過特定反向公共信道接收到應答消息時，設置公共信道的數據速率和幀長度為所確定的值。
2．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，在步驟(a)中，對數據速率9.6Kbps，幀長度被確定為20ms。
3．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，在步驟(a)中，對數據速率19.2Kbps，幀長度被確定為20ms或10ms。
4．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，在步驟(a)中，對數據速率38.4Kbps，幀長度被確定為20ms、10ms或5ms。
5．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道服務狀態(tài)是中止狀態(tài)。
6．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道服務狀態(tài)是包空閑狀態(tài)。
7．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道的數據速率和幀長度依據當前基站中的公共信道服務狀態(tài)來確定。
8．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道的數據速率和幀長度依據用戶類別來確定。
9．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道的數據速率和幀長度依據服務質量(QoS)參數來確定。
10．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，支持至少兩種數據速率的公共信道是反向接入信道。
11．如權利要求1所述的公共信道通信方法，其中，特定正向公共信道是廣播信道。
12．一種公共信道通信方法，用于在包括多個公共信道且每個公共信道支持至少兩種數據速率的移動通信系統(tǒng)中的移動臺，所述方法包括步驟在公共信道服務狀態(tài)中在特定正向公共信道上接收包括在一個消息中的數據速率和幀長度信息；產生一個包括有關接收到的數據速率和幀長度信息的應答消息；發(fā)射已產生的應答消息；和設置公共信道的數據速率和幀長度為所確定的值。
13．一種公共信道通信設備，用于移動通信系統(tǒng)中的基站，所述設備包括一控制器，用于確定可用在公共信道服務狀態(tài)中的公共信道數據速率和可服務于所確定的數據速率的幀長度；一正向廣播信道發(fā)射機，用于發(fā)射有關在廣播信道消息中所確定數據速率及幀長度的信息并且將該廣播信道消息發(fā)射到移動臺；一公共信道發(fā)射機，支持至少兩種數據速率，且設置公共信道的數據速率及幀長度為所確定的值，以進行消息通信。
14．一種公共信道通信設備，用于移動通信系統(tǒng)中的移動臺，所述設備包括一正向廣播信道接收機，用于在公共信道服務狀態(tài)中接收包括在特定正向公共信道上的一個消息中的數據速率和幀長度信息；一公共信道發(fā)射機，支持至少兩種數據速率，用于根據所接收到的數據速率和幀長度信息，設置公共信道的數據速率及幀長度，以進行消息通信。
全文摘要
公開了一種在包含有多個公共信道且每個公共信道支持至少兩種數據速率的移動通信系統(tǒng)中基站的公共信道通信方法。該方法包括:確定在公共信道服務狀態(tài)中可用公共信道的數據速率以及可服務于確定的數據速率的幀長度,在發(fā)射之前,發(fā)射包含有關特定正向公共信道的確定數據速率和幀長度信息的消息,當通過特定的反向公共信道接收到應答消息時,將公共信道的數據速率和幀長度設定為所確定的值。
文檔編號H04W48/12GK1310897SQ99802013
公開日2001年8月29日 申請日期1999年9月14日 優(yōu)先權日1998年9月14日
發(fā)明者金大均, 李炫奭 申請人:三星電子株式會社