專利名稱：用于ds-cdma蜂窩電話的多信道廣播發(fā)送的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蜂窩電話，特別是涉及用于，直接序列碼分多址蜂窩電話系統(tǒng)的多信道廣播發(fā)送的方法。
蜂窩電話網(wǎng)絡通常被用于移動站與基站之間的無線雙向通信。許多基站被進行互連形成一個網(wǎng)絡。各基站被連接到陸線電話網(wǎng)絡，使得各移動站可以與陸線電話或其它蜂窩電話進行通信。
在直接序列碼分多址(DS-CDMA)蜂窩系統(tǒng)中，移動站(MS)和基站(BS)之間的通信是以數(shù)字信息方式進行的。DS-CDMA蜂窩系統(tǒng)的一個例子被描述TIA/EIA/IS-95A在標準中。在IS-95A型系統(tǒng)中，數(shù)字信息可以是數(shù)據(jù)或數(shù)字化的話音。BS通常將利用分配給每個MS的一個唯一擴頻碼在公共頻率上通過正向鏈路多信道與多于一個的MS進行通信。數(shù)字信息還在擴頻前利用一個唯一的長碼被擾碼。具體的MS將僅接收具有它的被分配的擴頻碼接收擴頻信息和忽略發(fā)送給其它MS的信息。具有其它擴頻碼的擴頻信息作為背景噪聲出現(xiàn)和降低了信號噪聲比。雖然MS可以接收在任何碼分信道上的擴頻信息，但是不知道用于擾碼該數(shù)據(jù)的長碼，就不能解擾該信息。


圖1是按照IS-95A的DS-CDMA接收機的正向鏈路信號處理的方框圖。長碼發(fā)生器100產(chǎn)生用于由加法器110加擾數(shù)據(jù)的偽隨機碼。該長碼是以等于被擾的速率進行排序的一種串行比特碼型，以便不再有擴頻發(fā)生。該長碼是一個序列發(fā)生器的長碼屏蔽與狀態(tài)矢量的模-2內(nèi)積。由沃爾什碼發(fā)生器120以發(fā)送時片產(chǎn)生64比特沃爾什碼序列和施加到實現(xiàn)擴頻的加法器130。
在每個網(wǎng)孔使用若干個信道。每個正向鏈路頻率信道使用從一組64個正交沃爾什碼中選擇的64個擴頻碼的一個最大值。當由MS始發(fā)或由MS接收一次呼叫時，作為服務協(xié)商的一部分，對每個MS分配擴頻碼、加擾碼、和頻率信道。
IS-95A規(guī)范不能直接支持多個MS的相同數(shù)據(jù)或話音信息的發(fā)送。但它可以通過分配給每個MS的試圖接收該發(fā)送的具有不同擴頻碼的擴頻信息來進行。因此，到每個MS的發(fā)送要求64個可用擴頻碼中的一個。被發(fā)送的每個附加的信號，即被使用的可用系統(tǒng)的容量，使信噪比降低了。
因為系統(tǒng)容量的沖突的原因，發(fā)送數(shù)據(jù)或話音信息到大量的用戶是不實際的。系統(tǒng)容量受到包括信噪比和可用擴頻碼數(shù)量的一些因素的限制。按照現(xiàn)有技術的多信道廣播發(fā)送具有耗費過量系統(tǒng)容量的缺點和受到可用擴頻碼數(shù)量的限制。
IS-95A型的DS-CDMA使用分離正向和反向鏈路的頻率雙工。從BS向MS的通信在一個頻率上在正向鏈路進行，和從MS向BS的通信在另外一個頻率上在反向鏈路進行。在兩個鏈路上多信道進行發(fā)送。在任何鏈路鏈路上的附加信號話務增加了鏈路的噪聲，因此要求較高的發(fā)送功率來實現(xiàn)可按受的信噪比。當在反向鏈路上沒有信息被發(fā)送時，仍然由MS發(fā)送低速率信號，以維持BS接收機的同步。這增加了話務和因此降低可用系統(tǒng)容量。反向鏈路的容量通常是整個系統(tǒng)容量的限制因素，這樣在反向鏈路上避免不必要的信號發(fā)送是重要的。
如果信息將被多信道廣播到若干移動站，對于信息來說正向鏈路是需要的。因為多信道廣播是僅接收的信號，反向鏈路通常是不需要的。按照現(xiàn)有技術，反向鏈路即使不需要也仍然在被使用。這使接收多信道廣播的MS發(fā)送不必要的信號和浪費電池功率。在反向鏈路上增加的信號還增加了噪聲和要求在該頻率信道處于雙向通信的其它MS在更高的功率電平上發(fā)送。因此，按照現(xiàn)有技術的多信道廣播具有在正在接收多信道廣播的移動站以及未接收多信道廣播的移動站中引起不必要信號發(fā)送、浪費系統(tǒng)容量、和消耗電池功率的缺點。
按照在IS-95A所規(guī)范的CDMA蜂窩通信的常規(guī)實現(xiàn)中不允許有效的多信道廣播發(fā)送。所以需要一種有效地發(fā)送相同信息到許多移動站，而不限制可用系統(tǒng)容量和浪費電池功率的經(jīng)改善的方法。
本發(fā)明涉及解決無效多信道廣播發(fā)送的問題。按照本發(fā)明，分配給每個多信道廣播服務一個擴頻碼和一個加擾碼。在服務協(xié)商期間，移動站可以向發(fā)送基站一個專用多信道廣播服務的請求。該基站向該移動站發(fā)送將被用于多信道廣播服務的擴頻碼和加擾碼。然后該移動站在正向鏈路利用所分配的擴頻碼接收信號和不在反向鏈路上發(fā)送響應。因此，本發(fā)明的方法具有對于每個多信道廣播服務利用一個單一的擴頻碼的優(yōu)點，而不考慮移動站接收信號的數(shù)量。因此，反向鏈路不被利用，從而不存在對反向鏈路容量的影響。
在本發(fā)明的一個實施例中，MS使用常規(guī)始發(fā)消息的專用-服務字段和服務-選擇字段來選擇請求多信道廣播服務。按照本發(fā)明一個唯一服務選擇號被分配給所有多信道廣播服務。在接收到該多信道廣播服務請求和確認MS該是被授權接收該多信道廣播服務后，該BS發(fā)送延伸的過區(qū)切換引導消息給該MS，規(guī)定用于所期望的多信道廣播服務的擴頻碼和加擾碼。
多信道廣播服務按照付費服務或免費服務可以利用。當進行服務協(xié)商時，MS發(fā)送例如電話號碼和電子序號的識別信息。在付費服務的情況下，如果該MS不具有對該服務的有效預定的話，網(wǎng)絡可以拒絕接入所請求的多信道廣播服務。
MS從多信道廣播服務接收的信息可以被以多種方式進行利用。取決于服務和信息的性質(zhì)，該信息可以被在未知的MS中為用戶內(nèi)部使用、顯示在MS的顯示器上、或該MS可以被連接到諸如個人計算機之類的外部設備上。在個人計算機的應用中，信息可以利用軟件被進行處理，然后被顯示在計算機的顯示屏上。
本發(fā)明的一個目的是提供一種多信道廣播發(fā)送相同信息給多個用戶的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種多信道廣播發(fā)送的方法，其中網(wǎng)絡的可用容量是最大的。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種多信道廣播發(fā)送的方法，其中移動站的功率消耗是最小的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種多信道廣播發(fā)送的方法，其中僅具有對應該多信道廣播服務確認的移動站可能接收多信道廣播信息。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種與現(xiàn)存的DS-CDMA蜂窩系統(tǒng)相兼容的多信道廣播發(fā)送的方法。
本發(fā)明的一個特點是每個多信道廣播服務僅使用一個碼信道，而不管各移動站接收信號的數(shù)目。
本發(fā)明的另一個特點是允許該移動站僅在接收模式下操作在正向鏈路上和不在反向鏈路上啟動連續(xù)的發(fā)送。
本發(fā)明的再一個特點是用于每個多信道廣播服務的服務碼的唯一分配，允許由用戶將能選擇多信道廣播服務。
本發(fā)明的另一個特點是屏蔽每個多信道廣播服務的唯一長碼的分配，該長碼被用于擾碼數(shù)據(jù)和防止未授權的移動站接收數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的再一個特點是多信道廣播服務的協(xié)商延伸到現(xiàn)行定義的消息。
本發(fā)明的優(yōu)點是信息可以在利用固定系統(tǒng)容量的多信道，不取決于用戶數(shù)量，被多信道廣播給在每個網(wǎng)孔中的不受限制數(shù)量的移動站用戶。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點是在移動站正在接收多信道廣播信息的多信道不利用反向信道的容量。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點是因為在接收多信道廣播服務的多信道因為不要求反向鏈路發(fā)送，所以移動站的電池壽命被延長。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點是因為反向鏈路信號的話務不受多信道廣播服務的存在的影響，所以在相同網(wǎng)孔的中沒有接收到多信道廣播服務的其它移動站不受多信道廣播服務的影響。
本發(fā)明的另外的優(yōu)點是保持與不支持多信道廣播服務的移動站和基站的兼容性，和使現(xiàn)存的消息結構作出小的變化。
從下面結合附圖對一個實施例的描述，將使本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點和特點變得更為顯而易見。
圖1是在DS-CDMA系統(tǒng)中正向鏈路(基站到移動站)的信號處理的方框圖。
圖2表示按照本發(fā)明的移動站始發(fā)的多信道廣播服務協(xié)商的流程圖。
圖3表示按照本發(fā)明的多信道廣播組長碼屏蔽的例子。
圖2表示聯(lián)系移動站到多信道廣播服務受采取的各個步驟。例如可以參考共同授讓的美國專利5491718的圖2中用于表示形成一個移動站接收機電路的適當實施例的方框圖。美國專利5491718的公開被援引于此，以資參考。呼叫的建立10包括由MS始發(fā)一次呼叫被采取的步驟。呼叫的建立是以常規(guī)方式進行的。在IS-95A的6.7.1.2.3.4節(jié)定義了始發(fā)消息，被表示在表1中的部分在連接信道上被從MS發(fā)送到BS。包括在始發(fā)消息中的是保持該請求的服務選擇的數(shù)字值的SPECIAL_SERVICE指示符字段和相連的SERVICE_OPTION字段。當SPECIAL_SERVICE字段被設置為1時，SERVICE_OPTION字段將保持在16比特值。個具體的多信道廣播服務將被分配一個唯一服務選擇號。服務選擇號在TIA/EIA/IS-58中進行定義，該標準結合各新的服務選擇不時地被修訂。
表1始發(fā)消息的組成字段名稱 長度(比特數(shù))SPECIAL_SERVICE 1SERVICE_OPTION 0或16按照本發(fā)明的一個方面，始發(fā)消息的結構是不變的。服務選擇的值包括新的多信道廣播服務。如果不支持多信道廣播服務的基站從一個移動站接收對于多信道廣播服務的請求，則將導致以對該基站不起作用的方式忽略該請求。因此以基站不支持多信道廣播服務的方式保持兼容性。
MS該以常規(guī)方式被分配一個暫時的話務信道，以便完成服務的協(xié)商和從基站接收多信道廣播服務參數(shù)。
再次參照圖2，步驟20，當接收包含對應于一個多信道廣播服務的服務選擇的始發(fā)消息，和分配該MS到一個暫時話務信道時，該BS可以利用例如在IS-95A的7.7.3.3.2.17節(jié)定義的延伸的切換引導消息(EHDM)發(fā)送多信道廣播服務參數(shù)。表2表示按照本發(fā)明保證MS接收該多信道廣播服務的附加到EHDM上的消息字段。該附加字段是用于規(guī)定由MS接收多信道廣播信息使用的長碼屏蔽的MULTICAST_ACTUVE和MULTICAST_GROUP。當MULTICAST_ACTUVE被設置為1時，一個42比特的MULTICAST_GROUP將是下一個字段。
表2附加的EHD消息字段名稱 長度(比特數(shù))MULTICAST_ACTUVE 1MULTICAST_GROUP 0或42這些附加的字段通過利用RESERVED字段中已經(jīng)對EHDM定義了的特殊比特碼型指示它們的存在，可以被組合到EHDM中。請求多信道廣播服務的始發(fā)消息將僅被支持多信道廣播接收的因此一個移動站進行發(fā)送，和該移動站將有能力接收經(jīng)修改的EHDM。
按照在現(xiàn)有技術限定的EHDM含有CODE-CHAN字段，規(guī)定該MS在正向話務信道上使用的碼分信道的指數(shù)。按照本發(fā)明，當發(fā)送多信道廣播信息和對應的用于擴頻數(shù)字信號的沃爾什碼序列指數(shù)時，該信道是BS將要使用的相同信道。
接收含有多信道廣播參數(shù)后，該暫時的話務信道可以被恢復。
始發(fā)消息和EHDM消息的使用是通過例子的方式的。其它反向信道消息可以用于請求多信道廣播服務。其它正向信道消息類型可以被用于發(fā)送多信道廣播組信息到移動站。新的消息可以被定義，實現(xiàn)相同的目的。
在步驟30，MS啟動CDMA接收機接收規(guī)定的沃爾什信道和利用含在MULTICAST GROUP字段中的長碼屏蔽產(chǎn)生的長碼去擾該信道。在步驟40，在CDMA接收機的輸出端多信道廣播信息是可利用的和可在步驟50被送到MS的顯示器，或在步驟60，或者在保步驟50、60兩者，通過基帶數(shù)據(jù)連接到一個外設，諸如個人計算機。
步驟70是呼叫結束。利用常規(guī)的呼叫結束程序，或者MS可以簡單地停止接收信號，多信道廣播接收可以被結束。
雖然上述描述是用于移動站始發(fā)呼叫的，但本發(fā)明的方法也可以被用于移動站結束呼叫的。在移動站結束呼叫的例子中，基站啟動到移動站的呼叫。多信道廣播服務將可以以與所述的移動站始發(fā)呼叫相同的方式在EHDM中進行規(guī)定。當網(wǎng)絡需要廣播信息到在網(wǎng)孔中的許多移動站時，已結束多信道廣播傳輸?shù)囊苿诱疽部梢员焕茫词乖撘苿诱镜挠脩魶]有請求任何多信道廣播服務。
圖3是多信道廣播組長碼屏蔽的一個例子。比特32到41用于指示該長碼屏蔽是用于多信道廣播信號的。這些比特被選擇為將是唯一的和與在IS-95A中已經(jīng)定義了的用于公共長碼屏蔽、專用長碼屏蔽、和其它長碼屏蔽的具體碼型都不同。具體的比特碼型不作嚴格規(guī)定。比特0到31是用于具體的多信道廣播的具體碼型和對于每個多信道廣播服務將是不同的。多信道廣播的長碼被用于在BS的發(fā)送機中加擾數(shù)據(jù)和被用于MS中的接收機中去加擾數(shù)據(jù)。
BS被制造為，在呼叫建立期間從始發(fā)消息中發(fā)送的信息，識別知道MS請求多信道廣播服務。利用構成的方法，包括發(fā)送多信道廣播長碼屏蔽值給MS，代替在MS中預存儲該值，網(wǎng)絡可以控制得到多信道廣播信息。如果該服務被控制為某些用戶，諸如已經(jīng)對該服務的預定進行了付費，則僅對于那些有效用戶將被發(fā)送多信道廣播長碼屏蔽。網(wǎng)絡還可以在不改變多信道廣播服務選擇號的情況下，改變?nèi)魏味嘈诺缽V播長碼屏蔽，從而避免對移動站的任何影響。
對應每個用戶希望接收的多信道廣播服務的服務選擇號被編程到MS中。這樣作使服務選擇號在始發(fā)消息中可以被發(fā)送。服務選擇號可以通過若干種技術編碼到MS中，例如，利用菜單結構進入MS用戶接口或在MS上的其它按鍵序列輸入。可以提供另外的菜單選擇，用于在啟動呼叫前從編程的多信道廣播服務表中選擇多信道廣播服務。
雖然對當前優(yōu)選實施例進行了描述，但是應當認識到，對這些實施例可以作出各種修改，和這些修改將落入下列權利要求書的范圍之中。
權利要求
1.一種從基站向移動站多信道廣播發(fā)送的方法，包括以下步驟始發(fā)呼叫；發(fā)送多信道廣播服務參數(shù)到該移動站；利用多信道廣播服務參數(shù)從基站發(fā)送數(shù)據(jù)；和利用多信道廣播服務參數(shù)在移動站接收多信道廣播發(fā)送。
2.權利要求1的方法，其中多信道廣播服務參數(shù)包括一個碼信道。
3.權利要求1的方法，其中多信道廣播服務參數(shù)包括一個長碼屏蔽。
4.權利要求1的方法，其中多信道廣播服務參數(shù)包括一個碼信道和長碼屏蔽。
5.權利要求1的方法，其中始發(fā)呼叫的步驟包括由該移動站請求多信道廣播服務的另外步驟。
6.權利要求1的方法，其中始發(fā)呼叫的步驟包括在基站和被通信的移動站中確定多信道廣播服務的步驟。
7.權利要求1的方法，包括在移動站的顯示器上顯示含在多信道廣播發(fā)送中的信息的步驟。
8.權利要求1的方法，還包括傳送含在多信道廣播發(fā)送中的信息到移動站的外設的步驟。
9.權利要求1的方法，還包括禁止來自移動站的反向鏈路信號的發(fā)送。
10.一種從基站到移動站的多信道廣播發(fā)送的方法，包括以下步驟始發(fā)呼叫；發(fā)送多信道廣播服務參數(shù)到該移動站；利用多信道廣播服務參數(shù)從基站發(fā)送數(shù)據(jù)。
11.一種從基站到移動站的多信道廣播發(fā)送的方法，包括以下步驟始發(fā)請求多信道廣播服務的呼叫；在移動站接收多信道廣播服務參數(shù)；和在移動站中利用多信道廣播服務參數(shù)接收由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
12.一種用于接收多信道廣播發(fā)送的蜂窩電話移動站，包括用于始發(fā)蜂窩電話呼叫的裝置；用于接收由基站發(fā)送的多信道廣播服務參數(shù)的裝置；和適合接收上述多信道廣播服務參數(shù)的接收裝置；上述接收裝置還適合于利用上述多信道廣播參數(shù)接收由上述基站發(fā)送的多信道廣播信號。
13.一種用于發(fā)送多信道廣播發(fā)送的蜂窩電話基站，包括用于始發(fā)蜂窩電話呼叫的裝置；用于發(fā)送多信道廣播參數(shù)到移動站的裝置；和用于利用上述多信道廣播參數(shù)發(fā)送多信道廣播信號的裝置。
全文摘要
用于DS－CDMA蜂窩通信的多信道廣播發(fā)送,其中一個移動站利用服務選擇請求多信道廣播服務和基站發(fā)送給移動站一個長碼屏蔽和接收該多信道廣播服務所需要的碼信道。反向信道未被利用,使得不受數(shù)量限制的終端可以接收多信道廣播服務。
文檔編號H04W76/02GK1181667SQ9711930
公開日1998年5月13日 申請日期1997年9月9日 優(yōu)先權日1996年9月10日
發(fā)明者J·諾內(nèi)曼 申請人:諾基亞流動電話有限公司