專利名稱：通信系統(tǒng)中分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)服務(wù)的信道控制方法，尤其涉及一種反向分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法。


圖1是移動通信系統(tǒng)中的終端、基站和無線電鏈路的框圖。圖1的無線電鏈路由從基站向終端傳輸數(shù)據(jù)的前向信道和從終端向基站傳輸數(shù)據(jù)的反向信道組成。
常規(guī)的CDMA移動通信系統(tǒng)具有如圖3所示的前向信道結(jié)構(gòu)和如圖2所示的反向信道結(jié)構(gòu)。前向CDMA信道具有引導(dǎo)信道、同步信道、尋呼信道和分為基本信道與附加信道的前向業(yè)務(wù)信道。反向CDMA信道包括接入信道和分為基本信道與附加信道的反向業(yè)務(wù)信道。
常規(guī)的雙向業(yè)務(wù)信道具有較低的比特率而不能提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)。一種通過常規(guī)的雙向業(yè)務(wù)信道而保證足夠高的比特率以用于分組數(shù)據(jù)服務(wù)的方法是把它分為基本信道和附加信道，該基本信道用于提供與常規(guī)雙向業(yè)務(wù)信道相同的功能，該附加信道用于分組數(shù)據(jù)通信中。對于分組數(shù)據(jù)服務(wù)來說，呼叫必須通過前向和反向基本信道保持在如圖1所示的基站和終端之間。
圖4是在常規(guī)CDMA標準的基礎(chǔ)上的終端的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。參見圖4，在電源處于接通狀態(tài)411時，終端設(shè)定為初始化狀態(tài)411時，終端設(shè)定為一個初始化狀態(tài)412。如果該終端在初始化狀態(tài)412的時序與系統(tǒng)的時序同步時，它就轉(zhuǎn)移為閑置狀態(tài)413。該終端可以試呼叫，基站在尋呼信道中把試呼叫的消息發(fā)送給終端，終端在閑置狀態(tài)413把尋呼響應(yīng)消息發(fā)送給基站。然后，終端設(shè)定為系統(tǒng)接入狀態(tài)414。如果終端在閑置狀態(tài)413沒有獲得尋呼信道的消息或者越區(qū)切換中從該基站指向不同的鄰近基站，那么該終端就會返回到初始化狀態(tài)412。這里，如果該終端在系統(tǒng)接入狀態(tài)414中除了試呼叫或呼叫確認信號的接收之外能夠成功地進入系統(tǒng)接入，那么該終端就會返回到閑置狀態(tài)413。相反情況是，如果該終端在系統(tǒng)接入狀態(tài)414中能夠成功地進行試呼叫或呼叫確認信號的接收，那么它就會到達業(yè)務(wù)信道狀態(tài)415。業(yè)務(wù)信道狀態(tài)415的持續(xù)時間與處理業(yè)務(wù)量的時間一樣長。在業(yè)務(wù)信道停止它們的動作時，終端就返回初始化狀態(tài)412。
盡管在常規(guī)分組數(shù)據(jù)服務(wù)中具有偶發(fā)的發(fā)送/接收分組，通信系統(tǒng)也應(yīng)該在雙向基本信道中保持一種呼叫。在此情況下，雙向基本信道中傳輸?shù)男盘柵c另一個信道相互干擾，導(dǎo)致CDMA通信網(wǎng)絡(luò)中另一個可支持服務(wù)的容量的浪費。而且，由于需求分組數(shù)據(jù)服務(wù)的用戶較多，CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)較難為用戶所接近，這些用戶在基本信道中僅僅局限于話音通信。
分組數(shù)據(jù)在CDMA系統(tǒng)中根據(jù)IS-95按圖4的呼叫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖發(fā)送。這種呼叫處理不適用于無連接定向服務(wù)，如分組數(shù)據(jù)服務(wù)，但是適用于連接定向服務(wù)，如話音服務(wù)，這是由于在呼叫結(jié)束和呼叫建立與許多消息傳輸之間包含過多狀態(tài)從而需要很長時間才能實現(xiàn)移動捕獲的原因造成的。如圖4所示，初始化狀態(tài)412、閑置狀態(tài)413和系統(tǒng)接入狀態(tài)414在重新開始業(yè)務(wù)信道狀態(tài)415之前必須被經(jīng)過。
因此，就需要通過引入分組閑置狀態(tài)和分組占用狀態(tài)使呼叫建立的狀態(tài)轉(zhuǎn)移簡單化，以便從初始呼叫建立至分組服務(wù)的呼叫重新建立，僅僅通過使用移動捕獲消息就能提供一種可靠的分組業(yè)務(wù)服務(wù)。
對于常規(guī)的分組數(shù)據(jù)服務(wù)的另一個問題是移動捕獲的方法。在具有一種保持至最后的呼叫(如話音呼叫)的服務(wù)中，移動捕獲率可能不重要，但是，移動捕獲率對于確定需要切斷呼叫的服務(wù)(如分組數(shù)據(jù)服務(wù))中的系統(tǒng)通過量來說是很重要的。也就是說，整個系統(tǒng)性能是依據(jù)終端從分組閑置狀態(tài)轉(zhuǎn)移至分組占用狀態(tài)的速度快慢而定的。在常規(guī)的移動捕獲過程中，當(dāng)在基站捕獲接入信道80ms或更長時間之后發(fā)送確認時，功率控制才開始。如果基站沒有捕獲接入信道和發(fā)送確認，由于接入信道中不可能進行快速功率控制，在通過基站指定的160ms或更長的延時之后，在接入探查(probe)在由基站所確定的、大大高于以前接入探查的功率電平上被發(fā)送。
上述分組數(shù)據(jù)服務(wù)存在下列問題。
(1)80ms或更多的接入信道的時間比分組數(shù)據(jù)服務(wù)所需的時間要長。
(2)由于功率控制僅僅是在基站確認之后才開始，因此，終端和基站兩者就必須等候比所需的時間更長的時間。延時可能為1秒或數(shù)秒，它與CDMA幀的20ms的持續(xù)時間相比時就顯得較長。因此，在接入開始時的可能的快速功率控制就減少了延時之后的接入探查重新發(fā)送所需的時間。
(3)盡管在CDMA接入中隨機延時用以避免終端之間接入發(fā)生碰撞，但是接入碰撞的幾率會隨著分組數(shù)據(jù)服務(wù)用戶的增加而增長，由于另一個用戶的信號在CDMA中作為干擾，上述的情況是接入失敗的一個重要原因。
本發(fā)明的一個目的是提供一種反向分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法，該方法在分組數(shù)據(jù)服務(wù)過程中能夠減少接入時間。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種反向分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法，該方法通過在初始接入時間點迅速實現(xiàn)功率控制而能夠減小過量的輸出信號幅值。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種反向分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法，該方法通過取消移動通信系統(tǒng)中對分組數(shù)據(jù)服務(wù)接入的隨機延時而能夠避免接入碰撞的發(fā)生。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)中分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法。在此方法中，在呼叫建立之后的分組閑置狀態(tài)下，由基站發(fā)射至終端的前向信道信號的延時時間被測定，并把延時時間報告給基站，終端的時序與基站的時序保持同步。試圖接入基站的終端之間的接入碰撞通過給接入嘗試的每個終端指定特定的時隙并使終端在指定的時隙來接入而控制。移動捕獲通過重復(fù)使用終端的短前導(dǎo)模式(preamble pattern)而能夠迅速實現(xiàn)。功率控制通過在特定時隙的搜索窗中加入相關(guān)值而在分組業(yè)務(wù)信道中實現(xiàn)。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點通過結(jié)合附圖詳細地描述優(yōu)選實施例將會變得更清楚，附圖中圖1是移動通信系統(tǒng)中的終端、基站和無線電鏈路的方框圖；圖2表示常規(guī)分組數(shù)據(jù)服務(wù)的反向信道的結(jié)構(gòu)圖；圖3表示常規(guī)分組數(shù)據(jù)服務(wù)的前向信道的結(jié)構(gòu)圖；圖4是依據(jù)常規(guī)CDMA標準的終端狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；圖5表示本發(fā)明實施例的分組數(shù)據(jù)服務(wù)的前向信道的結(jié)構(gòu)圖；圖6表示本發(fā)明實施例的分組數(shù)據(jù)服務(wù)的反向信道的結(jié)構(gòu)圖；圖7表示本發(fā)明實施例的分組數(shù)據(jù)服務(wù)的終端呼叫處理狀態(tài)圖；圖8是時序校準用的延時時間示意圖；圖9是在預(yù)定的周期上終端把前向信道信號的延時時間報告至基站的電路的方框圖；圖10是如果記錄的初始時間延時和測定的前向相間延時之間的差值超過設(shè)定的閾值時終端把測定的前向延時時間報告至基站的電路的方框圖11是確定時間延時和閾值之間的差值的流程圖；圖12是終端在分組數(shù)據(jù)發(fā)送的預(yù)定時間上接入基站的電路方框圖；圖13是通過基站的時間指定而由終端發(fā)送分組數(shù)據(jù)至基站的電路方框圖；圖14表示分組控制信道中可接入終端的時隙指定的舉例圖；圖15是基站中快速初始功率控制用的接收機的方框圖；圖16A和16B分別表示現(xiàn)有技術(shù)中和本發(fā)明實施例中接入功率的變化圖。
如圖5和6所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例設(shè)計了分組數(shù)據(jù)服務(wù)用的新的信道結(jié)構(gòu)。圖5中的前向信道包括引導(dǎo)信道、同步信道、尋呼信道、分組控制信道、前向分組業(yè)務(wù)信道和前向業(yè)務(wù)信道。前向業(yè)務(wù)信道還分為基本信道和附加信道。圖6中的反向信道包括接入信道、反向分組業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道。反向業(yè)務(wù)信道還分為基本信道和附加信道。
根據(jù)本發(fā)明的實施例分組數(shù)據(jù)服務(wù)用的圖5和6中的信道結(jié)構(gòu)新近設(shè)定了兩個前向信道和一個反向信道前向信道中具有分組控制信道和前向分組業(yè)務(wù)信道；反向信道中具有反向分組業(yè)務(wù)信道。前向分組業(yè)務(wù)信道支持分組數(shù)據(jù)在從基站至終端的前向鏈路中所經(jīng)過的路徑。反向分組業(yè)務(wù)信道支持分組數(shù)據(jù)在從終端至基站的反向鏈路中所經(jīng)過的路徑。
分組控制信道用于控制終端，以便大量的終端能夠容設(shè)少量的前向和反向分組業(yè)務(wù)信道。它還控制反向分組業(yè)務(wù)信道中的接入系統(tǒng)的終端的輸出功率電平，以此又能控制系統(tǒng)容量。
圖7是本發(fā)明實施例的分組數(shù)據(jù)服務(wù)用的終端狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
參見圖7，電源開始處于接通狀態(tài)711時，終端設(shè)定為初始化狀態(tài)712。如果終端在初始化狀態(tài)712使其時序與系統(tǒng)的時序保持同步，那么它就轉(zhuǎn)移為閑置狀態(tài)713。在閑置狀態(tài)713下，終端可以試呼叫，基站在尋呼信道中向終端發(fā)射試呼叫的消息，終端在接入信道中向基站發(fā)送呼叫響應(yīng)消息。然后，終端設(shè)定為系統(tǒng)接入狀態(tài)714。如果終端在閑置狀態(tài)713沒有獲得尋呼信道的消息或越區(qū)切換時從基站指向不同的鄰近基站，那么終端就返回到初始化狀態(tài)712。
如果終端在系統(tǒng)接入狀態(tài)714下成功地進行試呼叫或呼叫確認信號的接收，那么它就進入業(yè)務(wù)信道狀態(tài)715。相反情況是，如果終端在系統(tǒng)接入狀態(tài)714下除了試呼叫或呼叫確認信號的接收外只成功地進入系統(tǒng)接入，那么終端就返回閑置狀態(tài)713。當(dāng)分組模式寄存在系統(tǒng)接入狀態(tài)714中時，終端就設(shè)定為一分組閑置狀態(tài)716。與此同時，當(dāng)業(yè)務(wù)信道在業(yè)務(wù)信道狀態(tài)715中停止它們的動作時，終端就返回到初始化狀態(tài)712。
在分組數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的過程中，終端從分組閑置狀態(tài)716指向分組占用狀態(tài)717。一旦完成分組發(fā)送/接收，終端就返回分組閑置狀態(tài)716。終端根據(jù)分組數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的情況在分組閑置狀態(tài)716和分組占用狀態(tài)717之間轉(zhuǎn)換，反之亦然。當(dāng)分組模式在分組閑置狀態(tài)716結(jié)束時，終端就返回到初始化狀態(tài)712。
如圖7所示，在分組模式在系統(tǒng)接入狀態(tài)714寄存之后，主要目的在于分組數(shù)據(jù)服務(wù)的終端不是轉(zhuǎn)移至業(yè)務(wù)信道狀態(tài)715而是轉(zhuǎn)移至分組閑置狀態(tài)716。
在分組閑置狀態(tài)716中，終端周期地監(jiān)控分組控制信道，以確定分組數(shù)據(jù)是否在前向分組業(yè)務(wù)信道中被接收。在分組數(shù)據(jù)接收的情況下，終端在分組占用狀態(tài)717下的預(yù)定的時間內(nèi)解調(diào)前向分組業(yè)務(wù)信道。
當(dāng)在分組閑置狀態(tài)716下分組數(shù)據(jù)從終端發(fā)送時，它就等待授權(quán)以使用反向分組業(yè)務(wù)信道，同時監(jiān)控分組控制信道。終端一接收到授權(quán)，它就在分組占用狀態(tài)717下在反向分組業(yè)務(wù)信道中發(fā)送分組數(shù)據(jù)。
終端一旦在分組占用狀態(tài)717下在前向和反向分組業(yè)務(wù)信道中完成分組數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收，它就在分組閑置狀態(tài)716下再次周期地監(jiān)控分組控制信道。
移動通信系統(tǒng)中分組數(shù)據(jù)服務(wù)的信道有效使用需要區(qū)分信號的接通和中斷，信道容量在信號開通的情況下隨著分組業(yè)務(wù)信道的快速初始化而增加。
為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計了四種方案終端和基站之間的時序校準；控制終端之間的接入碰撞；使用公知的前導(dǎo)模式；快速功率控制。
(終端和基站之間的時序校準)當(dāng)在CDMA中保持呼叫時，終端和基站兩者均具有跟蹤能力而能跟蹤其他組的通路，因此就能使它們信號解調(diào)的時序同步。另一方面，如圖7所示，在呼叫切斷和進行接入嘗試以重新建立呼叫時，很難估算往返路程延時是如何改變的。因此，常規(guī)的接入信道需要較長的前導(dǎo)。
在此情況下，在本發(fā)明實施例中的初始呼叫建立以后的分組閑置狀態(tài)716下，終端站存儲從基站接收的信號的延時，如在圖8中用Tini表示的。終端相對于延時時間使其時序與基站的時序保持同步，同時監(jiān)控和報告從基站接收的信號的延時時間。
終端能夠周期地報告延時時間，或者如果延時時間超過了終端和基站以閥值設(shè)定的起始延時時間，終端就通過報告延時時間而設(shè)定新的初始延時。圖8中的參考標號D表示由基站和終端初始設(shè)定的閥值延時值。
圖9是實現(xiàn)終端的周期性延時時間報告的電路方框圖。參見圖9，延時時間檢測器911通過監(jiān)控終端接收到的前向信道信號來檢測前向信道的延時。報告周期寄存器913存儲周期值以便把延時時間報告給基站，并且一產(chǎn)生負載信號它就輸出周期值。報告計數(shù)器915以時鐘信號(未示出)計數(shù)報告周期，并且在完成計數(shù)時它就產(chǎn)生控制信號以便把延時時間報告給基站。它還產(chǎn)生負載信號和裝載存儲在報告周期寄存器913中的周期值以便被計數(shù)。延時時間報告發(fā)生器917根據(jù)報告計數(shù)器915的輸出把由延時時間檢測器911接收的延時時間輸出給基站。
圖9中，延時時間檢測器911通過連續(xù)地監(jiān)控終端接收到的前向信道信號來檢測前向信道的延時時間。延時時間報告發(fā)生器917準備由延時時間檢測器911接收到的被檢測的延時時間作為報告給基站的數(shù)據(jù)。終端接入基站時，基站為終端指定一周期以便報告延時時間，終端在報告周期寄存器913中存儲指定的周期。報告周期寄存器913通過負載信號把被存儲的報告周期值輸出給報告計數(shù)器915。報告計數(shù)器915對從報告周期寄存器913接收到的報告周期值進行計數(shù)。如果計數(shù)值是最大值或最小值，報告計數(shù)器915則把該計數(shù)值作為報告信號輸出給延時時間報告發(fā)生器917。報告信號作為負載信號加給報告周期寄存器913。因此，報告周期寄存器913把延時時間報告周期值加給報告計數(shù)器915。
圖10是如果延時時間超過由基站和終端以預(yù)定的閾值設(shè)定的初始延時時間時終端報告延時時間的電路方框圖。在圖10中，延時時間檢測器1014通過監(jiān)控前向信道信號來檢測終端接收到的前向信道的延時時間。初始延時時間寄存器1012產(chǎn)生初始延時時間，并且當(dāng)在比較器1020中產(chǎn)生負載信號時就裝載延時時間檢測器1014的輸出以將其存儲于此。延時時間差計算器1016接收延時時間檢測器1014和初始延時時間寄存器1012的輸出，得到從初始延時時間中減去延時時間的結(jié)果的絕對值，并產(chǎn)生延時時間差信號。閾值寄存器1018存儲延時時間差的閾值。比較器1020使延時時間差與閾值相比較，如果延時時間差大于閾值，則同時產(chǎn)生負載信號給初始延時時間寄存器1012和用于報告延時時間的控制信號。延時時間報告發(fā)生器1022一接收到比較器1020的控制信號就把從延時時間檢測器1014接收到的延時時間報告給基站。
參見圖10，延時時間檢測器1014通過連續(xù)監(jiān)控由終端在前向信道中接收到的信號來計算前向信道的延時時間。延時時間同時加給延時時間報告發(fā)生器1022和延時時間差計算器1016。延時時間報告發(fā)生器1022用延時時間作為待報告給基站的數(shù)據(jù)，延時時間差計算器1016從存儲在初始延時時間寄存器1012內(nèi)的初始延時時間中減去延時時間，得到減去其結(jié)果的絕對值。初始延時時間寄存器1012在呼叫建立過程中把初始延時時間作為數(shù)據(jù)存儲，以便在計算延時時間差時使用，如果延時時間差超過閾值，該寄存器就被更新至新的初始延時時間。這種更新過程僅僅是在比較器1020的輸出指明延時時間差大于閥值時才進行的。在此情況下，延時時間報告發(fā)生器1022用從延時時間檢測器1014接收到的延時時間把延時時間報告消息發(fā)送給基站。
用于報告延時時間的時間的指定有兩種方法基站根據(jù)報告的延時時間移動搜索窗口或者基站命令終端調(diào)節(jié)其發(fā)送時間，以便信號從終端到基站能夠在固定的搜索窗口發(fā)送。
圖11是使用閥值從終端到基站報告延時時間的流程圖。
參見圖11，在步驟1111設(shè)定初始延時時間Tinit，終端在步驟1113等待一段預(yù)定的時間。然后，在步驟1115測定延時時間Ti。在步驟1117，計算出從初始延時時間減去測定的延時時間的結(jié)果的絕對值，并把它與閥值相比較。如果差的絕對值不大于閥值，則該過程返回到步驟1113。否則，在步驟1119報告延時時間。然后，更新初始延時時間，該過程返回至步驟1111。
(控制終端之間的接入碰撞以便獲得對基站的接入)終端之間的接入信道的碰撞會導(dǎo)致相互干擾，因此就不能進行接入信道的捕獲。然而，只有在基站能夠控制終端對其接入時，終端才能避免碰撞或在可容許的電平上碰撞地對基站進行接入。此外，如果終端能夠被區(qū)別而不管碰撞，那么終端進行接入嘗試就能全部實現(xiàn)。此處，它們使用了不同的前導(dǎo)和代碼。
基站控制終端的接入有兩種方式一種是在分組數(shù)據(jù)模式中接入嘗試開始時為每個用戶終端選定特定的時隙，以便終端在其相應(yīng)的時間能夠接入基站；另一種是在每個時隙指定某終端進行接入，以便該被指定的終端能夠在響應(yīng)的時隙對基站進行接入。
在前面的方法中，時隙的指數(shù)是重復(fù)的(時隙計數(shù)為0，1，2，3，…，N-1，0，1，2，…)，每個終端指定其特定的時隙數(shù)以便能夠在相應(yīng)的時隙接入。在其相應(yīng)的時隙中沒有數(shù)據(jù)發(fā)送的終端放棄接入，因此能夠減少碰撞的次數(shù)。在控制接入的情況下，所有正在接入的終端通過把一個時隙內(nèi)可承受的終端的最大數(shù)限定為基站可承受的前導(dǎo)或代碼的數(shù)目。
圖12是通過給每個終端指定特定的時隙數(shù)并使終端在其響應(yīng)的時隙中接入而實現(xiàn)控制接入碰撞的電路方框圖。參見圖12，時隙指數(shù)寄存器1212存儲設(shè)定的時隙以通過基站指定終端，并產(chǎn)生特定的指數(shù)Io。時隙計數(shù)器1214計數(shù)時隙指數(shù)和產(chǎn)生指數(shù)計數(shù)Ic。比較器1216比較時隙指數(shù)寄存器1212和時隙計數(shù)器1214的輸出，在它們的輸出相等時，該比較器1216產(chǎn)生對基站進行接入的控制信號。分組數(shù)據(jù)發(fā)生器1218產(chǎn)生待發(fā)送至基站的分組數(shù)據(jù)。編碼器1220對從分組數(shù)據(jù)發(fā)生器1218接收到的分組數(shù)據(jù)以指定的方法進行編碼。調(diào)制器1222對從編碼器1220接收到的編碼分組數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)妮敵鲂问竭M行調(diào)制，并在接收到比較器1216的控制信號時它就輸出被調(diào)制的數(shù)據(jù)。
在圖12中，由基站給終端指定的時隙指數(shù)存儲在時隙指數(shù)寄存器1212中，通過比較器1216使其與時隙指數(shù)計數(shù)器1214的輸出相比較。如果它們相等，則比較器1216產(chǎn)生用于接入基站的控制信號。在數(shù)據(jù)由終端發(fā)送至基站的過程中，在比較器1216產(chǎn)生控制信號時，數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、調(diào)制、發(fā)送給基站。
圖13是以基站指定某終端在分組控制信道中在每個時隙中接入且被指定的終端在其相應(yīng)的時隙接入基站的方式來實現(xiàn)接入控制的電路方框圖。在圖13中，消息解釋器1311分析從基站接收到的消息，如果接收到的消息是允許接入的消息，它就產(chǎn)生能使終端對基站接入的控制信號。分組數(shù)據(jù)發(fā)生器1313產(chǎn)生待發(fā)送給基站的分組數(shù)據(jù)。編碼器1315對從分組數(shù)據(jù)發(fā)生器1313接收到的分組數(shù)據(jù)以指定的方法進行編碼。調(diào)制器1317以適當(dāng)?shù)妮敵鲂问秸{(diào)制被編碼的數(shù)據(jù)，它在接收到消息解釋器1311輸出的控制信號時就把被調(diào)制的數(shù)據(jù)發(fā)送至基站。
參見圖13，基站發(fā)送指定終端在每個時隙中接入基站的控制信號。消息解釋器1311分析在前向信道中接收到的來自基站的消息，確定該終端是否被授權(quán)而能接入基站。如果終端被授權(quán)了，則消息編碼器1315產(chǎn)生能使終端接入基站的控制信號。在數(shù)據(jù)發(fā)送至基站的情況下，數(shù)據(jù)與消息解釋器1311輸出的控制信號同步地經(jīng)過編碼、調(diào)制、被發(fā)送給基站。
圖14表示在分組控制信道中控制終端接入的情況下分組控制信道的時序相對于分組業(yè)務(wù)信道的時序圖，參見圖14，第i個時隙的分組控制信道指定被授權(quán)的終端在第(i+1)個時隙接入基站，以便當(dāng)被指定的終端具有要發(fā)送至基站的數(shù)據(jù)時，它能夠在第(i+1)個時隙內(nèi)嘗試接入基站。
(使用公知的前導(dǎo)模式)公知的短前導(dǎo)模式的重復(fù)使用容許終端快速的捕獲。由于在上述控制碰撞的方法中用戶的鑒別是通過時隙和前導(dǎo)來保證的，因此在常規(guī)的CDMA系統(tǒng)中公知的前導(dǎo)的使用僅僅需要小區(qū)和正在接入的用戶的鑒別。這里，具有較好的相關(guān)特性的有限數(shù)目的短碼，例如Baker代碼選定給小區(qū)，每個小區(qū)中的分組服務(wù)用戶在其時隙內(nèi)以指定的代碼接入基站。
(快速功率控制)由于基站不知道終端的接入嘗試時的延時時間，它就必須搜索終端的信號延時時間。在終端和基站之間實現(xiàn)時序校準并且由特定的基站接入的時隙已知時，通過在搜索窗口設(shè)置足夠數(shù)量的相關(guān)器和超過預(yù)定的閥值時增加相關(guān)器的輸出，就能在接入開始時實現(xiàn)功率控制，以此就增大了快速移動捕獲的可能性。
圖15是終端接收機的方框圖，它能夠在初始階段實現(xiàn)功率控制。在圖15中，延時時間接收機1511從終端和基站的延時時間檢測器接收延時時間。相關(guān)位置指定器1513接收延時時間接收機1511的輸出，為相關(guān)器產(chǎn)生位置指定信號以便相關(guān)器設(shè)置在預(yù)定碼片(chip)間隔的搜索窗口中。相關(guān)器171至17N接收通常在前向鏈路中接收到的信號和來自相關(guān)位置指定器1513中的它們的各自對應(yīng)的相關(guān)位置指定信號，并檢測相關(guān)值C1至CN以確定接收到的信號是否在指定位置出現(xiàn)。閥值寄存器1515存儲閥值To以確定從相關(guān)器171至17N輸出的相關(guān)值是否是信號源。比較器181至18N具有與各個對應(yīng)相關(guān)器171至17N的輸出端口連接的輸入端口和與閥值寄存器1515的輸出端口連接的參考輸入端口，它們把閥值To與對應(yīng)的相關(guān)器171至17N的輸出Ci相比較。如果Ci＞To，比較器181至18N僅僅輸出它們的相應(yīng)的相關(guān)值，否則，它們輸出為零。耦合器1521增加比較器181至18N的輸出。參考功率值寄存器1523存儲用于確定功率控制比特的參考功率值以增強或減弱功率。功率控制比特發(fā)生器1525接收耦合器1521和參考功率值寄存器1523的輸出。如果耦合器1521的輸出大于參考功率值，功率控制比特發(fā)生器1525就產(chǎn)生減弱功率的功率控制比特，而如果耦合器1521的輸出小于參考電壓值，功率控制比特發(fā)生器1525就產(chǎn)生增強功率的功率控制比特。時鐘發(fā)生器5127產(chǎn)生時鐘信號以確定功率控制比特發(fā)生器1525的輸出周期，并通過從功率比特發(fā)生器1525接收到的時鐘頻率調(diào)節(jié)信號來調(diào)節(jié)時鐘周期。
參見圖15，通過相關(guān)位置指定器1513在0.5碼片間隔的搜索窗口中設(shè)置的N個相關(guān)器171至17N接收來自基站的信號，在它們的搜索窗口位置以特定的前導(dǎo)模式進行相關(guān)。比較器181至18N把相關(guān)器171至17N的相關(guān)結(jié)果Ci(i＝1，2，…，N)與閥值To進行比較，以確定信號源的存在或不存在。如果相關(guān)值C1至CN大于閥值To，它們就輸出相應(yīng)的相關(guān)值給耦合器1521，否則，它們就給耦合器1521輸出零值。
耦合器1521增加N個比較器181至18N的輸出，并把結(jié)果加給功率控制比特發(fā)生器1525。然后，功率控制比特發(fā)生器1525把耦合器1521的輸出與從參考功率值寄存器1523接收到的參考功率值相比較。這時，如果耦合器1521的輸出大于參考功率值，功率控制比特發(fā)生器1525的輸出功率控制比特以減弱終端至終端的接收功率。如果耦合器1521的輸出小于參考功率值，功率控制比特發(fā)生器1525就輸出功率控制比特以增強終端至終端的接收功率。
功率控制比特發(fā)生器1525也能調(diào)節(jié)時鐘發(fā)生器1527的周期以控制功率控制比特發(fā)生周期。也就是說，通過保持時鐘發(fā)生器1527的時鐘信號發(fā)生周期較短，即通過使時鐘信號的頻率保持較高，它能在短時間內(nèi)進行正常的功率控制，因此就增加了由終端發(fā)送信號的功率控制率。例如，時鐘發(fā)生器1527的初始時鐘信號發(fā)生周期可設(shè)定為6.4KHz。
如果功率控制比特發(fā)生器1525確定實現(xiàn)正常功率的控制，它就能減小時鐘發(fā)生器1527產(chǎn)生的時鐘信號的頻率，以便能減弱在前向信道中由功率控制比特引起的過高的功率。相關(guān)位置指定器1513從由終端和基站中的延時時間檢測器檢測的和由延時時間接收機1511接收到的延時時間，確定延時時間在有N個相關(guān)器171至17N設(shè)置在搜索窗口中何處產(chǎn)生。
圖16A和16B分別表示采用上述功率控制方法的現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明實施例中的功率變化圖。如圖16A所示，接入探查應(yīng)該在延時之后以增強的功率被重新發(fā)送以達到現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)定功率電平。
對比之下，本發(fā)明允許終端通過功率控制的方法迅速達到預(yù)定的功率電平，因此就能實現(xiàn)快速移動捕獲，除此之外，功率控制周期越快，終端達到預(yù)定的功率電平就越快。一旦終端被捕獲和實現(xiàn)正常的功率控制，功率控制周期就能被增加。雖然信道容量可通過在控制功率的情況下控制終端的發(fā)送功率而增大，但是功率控制比特自身增加過高了，因此功率控制比特由于過高在移動捕獲后在穩(wěn)定的功率控制狀態(tài)下能被減少。
舉例來說，假定功率控制周期是800×8Hz，它是常規(guī)的一個周期1.25ms的八倍，功率突變的大小是1dB，圖16A和圖16B中的間隔G是8dB，終端在1.25ms內(nèi)達到預(yù)定的功率電平。
本發(fā)明的實施例如上已描述，信道容量通過減少移動通信系統(tǒng)的分組數(shù)據(jù)服務(wù)中的分組業(yè)務(wù)信道初始化所需的時間而能有效地使用。信道容量的使用效率通過終端和基站之間的時序校準、控制接入碰撞、使用公知的前導(dǎo)、快速移動捕獲和功率控制來減少終端初始化的時間和功率而能達到最大值。
盡管，本發(fā)明結(jié)合具體的實施例已經(jīng)詳細地描述完畢，但它僅僅作為舉例用。因此，很顯然在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對它作出許多變化。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)的分組數(shù)據(jù)服務(wù)過程中的終端的分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法，包括下列步驟在呼叫建立后的分組閑置狀態(tài)下，存儲由基站發(fā)送至終端的前向信道信號的延時時間，測定和報告延時時間給基站，使終端的時序與基站的時序保持同步；通過給每個終端在接入嘗試時指定特定的時隙，并使終端在指定的時隙來接入，從而控制嘗試接入基站的終端之間的接入碰撞；通過給終端重復(fù)使用短前導(dǎo)的模式迅速而實現(xiàn)移動捕獲；通過在特定時隙的搜索窗口中增加相關(guān)值而實現(xiàn)分組業(yè)務(wù)信道中的功率控制。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)中分組業(yè)務(wù)信道初始化的方法。為了有效地使用分組數(shù)據(jù)服務(wù)的信道容量,分組業(yè)務(wù)信道初始化所需的時間和功率能通過終端和基站之間的時序校準、控制終端之間的接入碰撞、使用前導(dǎo)和梳型相關(guān)器分支而減少。
文檔編號H04W74/08GK1241877SQ9811752
公開日2000年1月19日 申請日期1998年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月14日
發(fā)明者安宰民, 尹淳渶, 姜熙園, 金?；?申請人:三星電子株式會社