在碼分多址通訊系統中用於釋放幀以幫助越區切換確定的方法和設備的製作方法

2023-04-30 13:09:21

專利名稱：在碼分多址通訊系統中用於釋放幀以幫助越區切換確定的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明的領域本發明一般涉及碼分多址通訊系統，尤其涉及在這種碼分多址通訊系統中根據交替頻率利用越區切換檢測技術。
本發明的背景碼分多址(CDMA)通訊系統是公知的。在CDMA通訊系統中，兩個通訊單位(例如中心通訊站和移動通訊單位)之間的通訊經過具有唯一用戶擴展碼的通訊信道的頻帶通過擴展每個發射信號完成。由於擴展，發射的信號在通訊信道的相同頻帶上並且只由唯一的用戶擴展碼分開。這些唯一的用戶擴展碼最好相互正交使得擴展碼之間的互相關近似於零。因此，當用戶擴展碼相互正交時，接收的信號可以與一個特別的用戶擴展碼相關使得僅僅去擴展所需的用戶信號(相關於特別的擴展碼)。
本領域的技術人員應該理解存在一些不同的擴展碼可以用於在CDMA通訊系統中將數據信號相互間分開。這些擴展碼包括，但不局限於偽噪聲(PN)碼和沃爾什(Walsh)碼。一個沃爾什碼相應於哈達馬(Hadamard)矩陣的一個單行或一個單列。例如，在一個64信道CDMA擴譜系統中，可以從一個64×64哈達馬矩陣內的64個沃爾什代碼組中選擇特別相互正交的沃爾什碼。同樣，通過使用一個特別的沃爾什碼以擴展特別的數據信號可以將一個特別的數據信號與其他數據信號分開。
本領域的技術人員還應該理解擴展碼可以用於信道編碼數據信號。信道編碼這些數據信號，通過使發射信號更好地經歷各種無線電話信道損傷的影響如噪聲、衰減和阻塞來改進通訊系統，特別是無線電話通訊系統的性能。一般地，信道編碼減少了誤碼概率，和/或減少了通常表示為每個噪聲密度的位能量(Eb/N0)的所需信噪比，以比其他情況下發射數據信號所需的花費更大帶寬的代價恢復信號。例如，沃爾什碼可以在數據信號調製之前信道編碼該數據信號用於連續傳輸。類似地，偽噪聲(PN)擴展碼可以用於信道編碼一個數據信號。
一般的CDMA傳輸包括擴展信息信號的帶寬、發射擴展的信號和通過重新變換接收的擴譜到初始信息信號帶寬而恢復所需的信息信號。在CDMA傳輸中使用的這種帶寬交換允許CDMA通訊系統在噪聲信號環境或通訊信道中提供相對無差錯信息信號。對於某些Eb/N0來自通訊信道發射的信息信號的恢復質量通過誤碼率(即在一個特別的時間間隔或接收的位間隔在發射信號恢復中的差錯數量)測量。隨著誤碼率增加，由接收方接收的信號質量降低。因此，一般設計通訊系統限制誤碼率在一個上限或最大值內使得限制接收信號質量的降低。
在當前的CDMA通訊系統中，如對於數字蜂窩系統(DCS)由IS-95A(對於雙模寬帶擴譜蜂窩系統的移動臺-基站兼容標準並且由在2001 Eye Street，N.W.，華盛頓，D.C.20006的電子工業協會(EIA)發布)定義和對於個人通訊系統(PCS)由ANSI-J-STD-008定義，基站和移動臺可以經過多個無線電資源相互連接。用於確定是否新的CDMA信道被加上或者被釋放的方法稱為越區切換檢測。越區切換檢測一般由移動臺在業務信道實現。移動臺測量正向(基站到移動臺)導頻信道，並且當條件允許加上或減去到基站的正向和反向鏈路時指示給基站。基站隨後分配資源並且經過越區切換方向消息指定給移動臺一個或多個正向業務信道。在其他可能的實現中，基站可以通過指示移動臺以一個固定功率電平發射，並且同時測量來自移動臺的接收的功率來實現越區切換檢測。基站隨後測量從移動臺發射的信號以確定是否要求越區切換。
然而，在當前的CDMA通訊系統中，對於移動臺來說由於正向業務信道連續傳輸，既沒有有效的方法改變頻率以掃描導頻信道也不能基於交替頻率以固定的功率電平發射。一般地，通過將同樣的導頻信道設置在相同的頻率上和使用移動臺相同頻率掃描性能來觸發到其他頻率的越區切換可以避免這個問題。但是，這種方法是不實用的，因為它要求基站在所有交替小區上發射導頻信道，特別的頻率覆蓋這些小區以便觸發到其他頻率的越區切換。另一種解決方案是允許移動臺簡單地騰出業務信道以在其他頻率上使用越區切換檢測技術。但是，這種方法導致終端用戶可察覺的聲音編碼話音中的間隙。
因此，需要一種設備和方法克服現有技術的缺陷。
附圖的簡單描述

圖1一般地描述了一個碼分多址(CDMA)通訊系統，該系統可以有益地實現本發明的交替頻率越區切換檢測。
圖2一般地描述了CDMA通訊系統中的移動臺發射機與基站接收機，它可以有益地實現本發明的交替頻率小區掃描的方式。
圖3一般地描述了CDMA通訊系統中的基站發射機與移動臺接收機，它可以有益地實現本發明的交替頻率小區掃描的方式。
圖4一般地描述了現有技術移動臺的處理，它簡單地騰空業務信道以實現交替頻率掃描。
圖5一般地描述了移動臺的處理，它實現本發明的CDMA通訊系統中的交替頻率掃描。
圖6一般地描述了移動臺處理的另一個實施例，它實現本發明的CDMA通訊系統中的交替頻率掃描。
優選實施例的詳細描述一般地說，在碼分多址(CDMA)通訊系統中移動臺通過在正向信道上保存一個周期幀以允許移動臺改變頻率和掃描其他的導頻信道而在不同頻率上實現越區切換檢測。為了保存聲音質量的一些特徵，基站和移動臺以半率的最大值聲音編碼話音，並且在移動臺掃描交替頻率的幀之前發射信息作為第二個業務量。為了最大限度地協調聲音質量和檢測方法的頻率，基站通過消息指示移動臺在其他頻率掃描之間的周期。另一方面，當移動臺改變頻率以使用越區切換檢測算法時基站通過在該幀之前發送預定數量幀中包含第二數據的幀而起動檢測方法。為了確保與不實現本發明檢測的現有系統的兼容性，這種方法可以通過公知的服務配置協商技術協商。
更準確地說，公開了一種在碼分多址(CDMA)通訊系統中釋放幀以幫助越區切換確定的方法。CDMA通訊系統包括一個移動臺，它以第一頻率通過載波響應於基站，並且確定被釋放的幀以產生一個釋放幀並且在釋放幀之前對於兩幀信息以半率或更少的預定數量幀話音編碼以產生兩幀信息的半率話音信息。該系統隨後對於兩幀信息多路復用半率或更少話音信息到單個幀並且在單個幀內信道編碼半率或更少話音信息。該系統隨後在發射幀期間對於兩幀信息發射多路復用和信道編碼的半率或更少話音信息，使得先前由兩幀信息中的一個佔用的幀被釋放用於幫助越區切換確定。
對於兩幀信息多路復用半率或更少話音信息到單個幀的步驟包括對於兩幀信息緩衝半率話音信息到單個幀的步驟。另外，在大致上等於釋放幀時間周期相同時間的時間周期期間移動臺對於兩幀信息信道解碼發射的信道編碼的半率話音信息。在優選實施例中，由移動臺利用釋放的幀以幫助越區切換確定來掃描交替頻率。掃描交替頻率包括掃描由另一個基站以交替頻率發射的導頻信道。該系統隨後確定掃描的導頻信道的信號強度。移動臺傳送掃描的導頻信道的確定信號強度以幫助越區切換確定。
同樣在該優選實施例中，確定被釋放幀以產生釋放幀的步驟是同步的或者異步的。如果是同步的，則確定被釋放的幀以產生釋放幀的步驟是基於一種散列算法，該算法具有作為輸入的在周期中被幀的數量除以的模數的移動臺電子序列號(ESN)。如果是異步的，則確定被釋放的幀以產生釋放幀的步驟是基於對於兩幀信息多路復用半率或更少幀話音信息的移動臺的接收。在優選實施例中，移動臺在每個掃描周期重複掃描。
在發射幀期間發射對於兩幀信息的多路復用和信道編碼的半率或更少話音信息使得先前由兩幀信息中的一個佔用的幀被釋放用於幫助越區切換確定之後，則接收在發射時間幀期間對於兩幀信息的多路復用和信道編碼半率或更少話音信息。隨後在發射幀之後的幀期間對於兩幀信息在單個幀內半率或更少話音信息實現信道解碼並且在信道解碼發生的幀之後對於一幀信息在單個幀內半率或更少話音信息實現話音解碼。在對於一幀信息話音解碼發生的幀之後系統隨後對於其他幀信息在單個幀內緩衝和話音解碼半率或更少話音信息，使得接收這樣的話音解碼半率或更少話音信息的用戶感覺不到話音連續的損失。
同時還公開了一種在碼分多址(CDMA)通訊系統中釋放幀以幫助越區切換確定的設備。該設備包括在CDMA通訊系統中，它包括一個移動臺以第一頻率經過載波響應於基站，它還包括一種裝置用於確定被釋放的幀以產生釋放幀以及一種裝置用於在釋放幀之前以半率或更少的預定數量幀話音編碼兩幀信息以產生兩幀信息的半率話音信息。該系統還包括一種裝置用於對兩幀信息多路復用半率或更少話音信息到單個幀，包括一種裝置用於在單個幀內信道編碼半率或更少話音信息以及一種裝置用於在發射幀期間對於兩幀信息發射多路復用和信道編碼半率或更少話音信息使得先前由兩幀信息中的一個佔用的幀被釋放用於幫助越區切換確定。
現在參照圖1，描述了可以有益地使用本發明的交替頻率掃描的CDMA通訊系統100。移動臺106如同基站102位於第一覆蓋區域104。在優選實施例中，基站102經過數字無線電信道108與移動臺106通訊，該信道包含與IS-95A定義的CDMA通訊系統兼容的數據信息。基站102與移動臺106協商根據基站112支持的頻率使用本發明的交替頻率越區切換技術。如下面將說明的，在基站102和移動臺106之間先前商定的幀期間移動臺106使用交替頻率越區切換檢測技術。
圖2一般地描述了CDMA通訊系統中的移動臺106的發射機200與基站102的接收機203，它可以有益地實現本發明的方式。在編碼部分201，業務信道數據位202從微處理器(μP)205產生，並且以一個特定的比特率(例如1.2千比特/秒，2.4千比特/秒，4.8千比特/秒以及9.6千比特/秒)輸入到編碼器204。μP 205耦合到表示相關功能207的塊，在這裡實現包括呼叫處理、鏈路建立的功能以及相關於建立和保持蜂窩通訊的其他一般功能。業務信道數據位202包括作為第一業務量的話音數據、作為第二業務量的可選擇話音數據、可選擇信令數據或者在IS-95A和/或ANSI-J-STD-008中規定的它們的任何組合。編碼器204採用一種編碼算法以一個固定的編碼速率(1/r)編碼業務信道數據位202到數據碼元206，該算法便於後續的數據碼元的最大似然解碼到數據位(例如卷積或塊編碼算法)。例如，編碼器204以一個數據位的固定編碼速率編碼業務信道數據位202(例如，以4.8千比特/秒的速率接收的192個輸入數據位)為三個數據碼元(即1/3)使得編碼器204輸出數據碼元206(例如，以14.4千碼元/秒速率輸出的288個數據碼元)。
數據碼元206隨後輸入到碼元轉發器和數字復用器208。碼元轉發器和數字復用器208轉發數據以增加有效的碼元速率到28.8千碼元/秒速率，然後組織數據碼元206到塊(即幀)並且該塊在碼元級交錯輸入的數據碼元206。在數字復用器208，數據碼元被分別地輸入到一個定義數據碼元的預定尺寸塊的矩陣。數據碼元輸入到矩陣內的位置使得矩陣以逐列的方式被填滿。數據碼元從矩陣內的位置被分別地輸出使得矩陣以逐行的方式被騰空。一般地，矩陣是一個具有行數等於列數的方形矩陣；然而，可以選擇其他的矩陣形式以增加在連續輸入非交錯數據碼元之間的輸出交錯距離。交錯數據碼元210由碼元轉發器和數字復用器208以它們輸入的兩倍數據碼元速率輸出(例如28.8千碼元/秒)。由矩陣定義的數據碼元塊的預定尺寸從最大的數據碼元數得出，這些數據碼元可以在預定長度傳輸塊內以編碼的比特率發射。例如，如果數據碼元206以14.4千碼元/秒速率從編碼器204輸出，並且如果傳輸塊的預定長度是20毫秒，則數據碼元塊的預定長度是28.8千碼元/秒(數據碼元206的數據率的兩倍)乘以20毫秒(ms)，這等於定義一個18乘以32矩陣的576個數據碼元。
編碼、交錯的數據碼元210從通訊系統的編碼部分201輸出並且輸入到通訊系統的發射部分216。數據碼元210準備由調製器217經過通訊信道傳輸。接著，調製信號提供到天線218用於經過數字無線電信道108的傳輸。
調製器217通過在擴展處理中從編碼、交錯的數據碼元210得出的固定長度代碼的序列準備數據碼元210用於直接序列碼分擴譜傳輸。例如，在參考代碼數據碼元210流內的數據碼元可以擴展為唯一的固定長度代碼使得由單個64位長度代碼表示一組六個數據碼元。表示六個數據碼元組的代碼最好組合形成一個單個64位長度代碼。由於這種擴展處理，以固定速率(例如28.8千碼元/秒)接收編碼、交錯的數據碼元210的調製器217現在具有一個帶有較高固定碼元速率(例如307.2千碼元/秒)的64位長度代碼的擴展序列。本領域的技術人員應該理解在編碼、交錯的數據位210流內的數據碼元可以根據許多其他算法擴展為一個較大長度代碼序列而不背離本發明的範圍和精神。
通過利用長擴展代碼(例如PN代碼)進一步擴展擴展序列，該擴展序列還被準備用於直接序列碼分擴譜傳輸。擴展代碼是一種用戶特定的碼元序列或以固定碼片速率(例如1.228兆碼片/秒)輸出的唯一的用戶代碼。用戶代碼擴展編碼數據位(即數據碼元)用於通過驅動正弦波的相位控制雙相調製正弦波。正弦波輸出信號被帶通濾波、轉換為RF頻率，被放大、濾波並且由天線218發射以在數字無線電信道108中完成具有二進位移相鍵控(BPSK)調製的業務信道數據位202的傳輸。
基站接收機203的接收部分222通過天線224接收經過數字無線電信道108發射的擴譜信號。由去擴展器和採樣器226將接收的信號採樣為數據樣本。接著，數據樣本242輸出到通訊系統的解碼部分254。
去擴展器和採樣器226最好BPSK採樣通過濾波、解調、RF頻率轉換並且以預定速率(例如1.2288兆樣本/秒)採樣的接收的擴譜信號。接著，通過將接收的採樣信號與長擴展代碼相關去擴展BPSK採樣的信號。生成的去擴展採樣信號228以預定速率採樣並且輸出到非相干檢測器240(例如，307.2千樣本/秒使得接收的擴譜信號的四個樣本序列去擴展和/或由單個數據樣本表示)用於以後的數據樣本242的非相干檢測。
如本領域技術人員應該理解的，多個接收部分222到223和天線224到225可以分別地用於獲得空間分集。第N個接收機部分大致上如上面描述的接收部分222相同的方式操作，從數字無線電信道108接收的擴譜信號恢復數據樣本。N個接收部分的輸出242到252最好輸入到加法器250，該加法器分集組合輸入的數據樣本為相干檢測數據樣本260的合成的流。
形成軟判定數據的各個數據樣本260隨後輸入到包括去數字復用器262的解碼部分254，該去數字復用器以各個數據電平去交錯輸入的軟判定數據260。在去數字復用器262中，軟判定數據260分別輸入到一個定義軟判定數據的預定尺寸塊的矩陣。軟判定數據輸入到矩陣內的位置使得該矩陣被以逐行的方式填滿。去交錯軟判定數據264被分別從矩陣內的位置輸出使得該矩陣被以逐列的方式騰空。通過以它們輸入(例如，28.8千米/秒)相同的速率由去數字復用器262輸出去交錯的軟判定數據264。
由矩陣定義的軟判定數據塊的預定尺寸從預定長度傳輸塊內接收的擴譜信號的採樣數據樣本的最大速率得出。
去交錯的軟判定數據264輸入到解碼器266，該解碼器使用最大似然解碼技術產生估計的業務信道數據位268。通過使用一種大致上類似於維特比解碼算法的算法可以擴大最大似然解碼技術。解碼器266使用一組單獨的軟判定數據264以形成一組軟判定轉換度量標準用在最大似然序列估計解碼器266的每個特別時間狀態。用於形成每組軟判定轉換度量標準的組中的軟判定數據264的數量相應於由每個輸入數據位202產生的卷積編碼器204輸出端的數據碼元206的數量。每組中軟判定轉換度量標準的數量等於兩次自乘到每組中軟判定數據264數量的冪。例如，當一個1/3卷積編碼器用在發射機時，從每個輸入數據位202產生三個數據碼元106。這樣，解碼器266使用三個單獨的軟判定數據264組以形成八個軟判定轉換度量標準用在最大似然序列估計解碼器266的每次狀態。估計的業務信道數據位268以一種速率產生，該速率相關於軟判定數據264輸入到解碼器266的速率和用於初始編碼輸入數據位202的固定速率(例如，如果軟判定數據以28.8千米/秒輸入並且初始編碼速率是1/3，則估計的業務信道數據位268以4800位/秒的速率輸出)。
估計的業務信道數據位268輸入到μP270，它類似於μP207。如在μP207的情況，μP270耦合到表示相關功能272的塊，這個塊也實現包括呼叫處理、鏈路建立的功能以及相關於建立和保持蜂窩通訊的其他一般功能。μP270也耦合到接口274，它允許基站102的接收機203與CBSC114通訊。
圖3一般地描述了CDMA通訊系統中的基站102的發射機102與移動臺106的接收機303，它可以有益地實現本發明的方式。在通訊系統的編碼部分301中，業務信道數據位302從μP305輸出，並且以一個特定的比特率(例如，9.6千比特/秒)輸入到編碼器304。μP305耦合到一個表示相關功能307的塊，它實現如同圖2的塊207和272類似的蜂窩相關功能。μP305還耦合到接口309，該接口允許基站102的發射機300與CBSC114通訊。
廣播控制信道數據位302包括純數據。編碼器304採用一種編碼算法以固定編碼速率(1/r)編碼廣播控制信道數據位302為數據碼元306，該算法便於隨後最大似然解碼數據碼元到數據位(例如，卷積或塊編碼算法)。例如，編碼器304以一個數據位的固定編碼速率編碼廣播控制信道數據位302(例如，以9.6千比特/秒的速率接收的192個輸入數據位)為兩個數據碼元(即1/2)使得編碼器304輸出數據碼元306(例如，以19.2千碼元/秒速率輸出的384個數據碼元)。
數據碼元306隨後輸入到數字復用器308。數字復用器308組織數據碼元306到塊(即幀)並且該塊以碼元級交錯輸入的數據碼元306。在數字復用器308，數據碼元被分別地輸入到一個定義數據碼元的預定尺寸塊的矩陣。數據碼元輸入到矩陣內的位置使得該矩陣被以逐列的方式填滿。數據碼元被分別從矩陣內的位置輸出使得該矩陣被以逐行的方式騰空。一般地，矩陣是一個具有行數等於列數的方形矩陣；然而，可以選擇其他矩陣形式以增加在連續的輸入非交錯數據碼元之間的輸出交錯距離。以它們輸入(例如，19.2千碼元/秒)的相同數據碼元速率由數字復用器308輸出交錯的數據碼元310。由矩陣定義的數據碼元塊的預定尺寸由最大的數據碼元數得出，該數據碼元可以在預定長度傳輸塊內以編碼的比特率發射。例如，如果數據碼元306以19.2千碼元/秒速率從編碼器304輸出，並且如果傳輸塊的預定長度是20毫秒，則數據碼元塊的預定長度是19.2千碼元/秒乘以20毫秒(ms)，它等於定義一個18乘以32矩陣的384個數據碼元。
編碼、交錯的數據碼元310從通訊系統的編碼部分301輸出並且輸入到通訊系統的發射部分316。數據碼元310準備由調製器317經過通訊信道傳輸。接著，調製信號提供到天線318用於經過數字無線電信道108的傳輸。
調製器317通過在編碼、交錯的數據碼元310上實現數據倒頻準備數據碼元310用於直接序列碼分擴譜傳輸。通過採用在該碼元的傳輸周期開始有效的長代碼偽噪聲PN碼片的二進位值實現數字復用器輸出碼元310的模2加法而完成數據倒頻。這個偽噪聲PN序列等同於工作在1.2288 MHz時鐘速率的長代碼，這裡僅僅每個64的第一個輸出用於數據倒頻(即每秒19200個樣本的速率)。
在倒頻之後，在擴展處理中得到來自倒頻數據碼元的固定長度代碼序列。例如，在倒頻數據碼元流內的每個數據碼元可以最好擴展為一個唯一固定長度代碼使得由單個64位長度代碼表示每個數據碼元。表示數據碼元的代碼最好被模2地加到各個數據碼元。由於這種擴展處理的結果，以固定速率(例如19.2千碼元/秒)接收編碼、交錯的數據碼元310的調製器317現在具有一個帶有較高固定碼元速率(例如1228.8千碼元/秒)的64位長度代碼的擴展序列。本領域的技術人員應該理解在編碼、交錯的數據位310流內的數據碼元可以根據許多的其他算法擴展為一個較大長度代碼序列而不背離本發明的範圍和精神。
通過利用長擴展代碼(例如PN代碼)進一步擴展擴展序列，該擴展序列還準備用於直接序列碼分擴譜傳輸。擴展代碼是一種用戶特定的碼元序列或以固定碼片速率(例如1.2288兆碼片/秒)輸出的唯一的用戶代碼。用戶代碼擴展編碼數據位(即數據碼元)用於通過驅動正弦波的相位控制雙相調製正弦波。正弦波輸出信號被帶通濾波、轉換為RF頻率，被放大、濾波並且由天線318發射以在數字無線電信道108中完成具有BPSK調製的業務信道數據位302的傳輸。
移動臺接收機303的接收部分322通過天線324接收經過數字無線電信道108發射的擴譜信號。通過去擴展器和採樣器326將接收的信號採樣為數據樣本。接著，數據樣本342輸出到通訊系統的解碼部分354。
去擴展器和採樣器326最好BPSK採樣通過濾波、解調、RF頻率轉換並且以預定速率(例如1.2288兆樣本/秒)採樣的接收的擴譜信號。接著，通過將接收的採樣信號與長擴展代碼相關去擴展BPSK採樣信號。生成的去擴展採樣信號328以預定速率採樣並且輸出到非相干檢測器340(例如，19.2千樣本/秒使得接收的擴譜信號的64個樣本序列去擴展和/或由單個數據樣本表示)用於數據樣本342的非相干檢測。
如本領域技術人員應該理解的，多個接收部分322到323和天線324到325可以分別地用於獲得空間分集。第N個接收機部分大致上如上面描述的接收部分322相同的方式操作，在數字無線電信道320從接收的擴譜信號恢復數據樣本。N個接收部分的輸出342到352最好輸入到加法器350，該加法器分集組合輸入的數據樣本為一個相干檢測數據樣本360的合成的流。
形成軟判定數據的各個數據樣本360隨後輸入到包括去數字復用器362的解碼部分354，該去數字復用器以各個數據電平去交錯輸入的軟判定數據360。在去數字復用器362中，軟判定數據360分別輸入到一個定義軟判定數據的預定尺寸塊的矩陣。軟判定數據輸入到矩陣內的位置使得該矩陣被以逐行的方式填滿。去交錯軟判定數據364被分別從矩陣內的位置輸出使得該矩陣被以逐列的方式騰空。通過以它們輸入相同的速率(例如，19.2千米/秒)由去數字復用器362輸出去交錯的軟判定數據364。
由矩陣定義的軟判定數據塊的預定尺寸從預定長度傳輸塊內接收的擴譜信號的採樣數據樣本的最大速率得出。
去交錯的軟判定數據364輸入到解碼器366，該解碼器使用最大似然解碼技術產生估計的廣播控制信道數據位368。通過使用一種大致上類似於維特比解碼算法的算法可以擴大最大似然解碼技術。解碼器366使用一組單獨的軟判定數據364形成一組軟判定轉換度量標準用在最大似然序列估計解碼器366的每個特別時間狀態。用於形成每組軟判定轉換度量標準的組中的軟判定數據364的數量相應於由每個輸入數據位302產生的卷積編碼器304輸出端的數據碼元306的數量。每組中的軟判定轉換度量標準的數量等於兩次自乘到每組中軟判定數據364數量的冪。例如，當一個1/2卷積編碼器用在發射機時，從每個輸入數據位302產生兩個數據碼元306。這樣，解碼器366使用兩個單獨的軟判定數據364組形成四個軟判定轉換度量標準用在最大似然序列估計解碼器366的每次狀態。估計的廣播控制信道數據位368以一種速率產生，該速率相關於軟判定數據364輸入到解碼器366的速率和用於初始編碼輸入數據位302的固定速率(例如，如果軟判定數據以19.2千米/秒輸入並且初始編碼速率是1/2，則估計的廣播控制信道數據位368以9600位/秒的速率輸出)。估計的廣播控制信道數據位368輸入到μP 370，它說明估計的廣播控制信道數據位368和其他欄位，包括在數字無線電信道108中發射的數字無線電信道分配欄位。μP 370耦合到相關的功能372，該功能實現與由塊207、272和307實現類似的蜂窩相關功能。
圖4一般地描述了現有技術移動臺的處理，它簡單地騰空業務信道以實現交替頻率掃描。如圖4所示，在移動臺中的一幀信息n經歷某些處理最後變為輸出到基站的編碼話音。應該注意所示的相對(n)和絕對(m)時間關係僅僅用於說明目的，不必表示為一種最優實現。首先，在一幀m中信息n在403排隊。在下一幀m+1中，信息n在406經歷話音編碼並且隨後在後來的幀m+2的409經歷信道編碼。在412，移動臺在幀m+3期間發射話音/信道編碼信息n。這時，在幀m+3期間，移動臺應該接收相關於n的信息，然而，因為移動臺在這個時間周期期間正在掃描，所以在這個時間周期m+3期間移動臺沒有接收到任何信息。如在隨後的幀m+4中可以見到的，幀差錯發生在相對於幀n的信息應該在415信道解碼，然而，因為沒有接收到任何信息，所以在幀m+4期間沒有任何的信道編碼在415發生。根據這一點，如在話音解碼418期間和幀m+5期間可以見到的，丟失了一個完整的信息幀(關於n)。如同在話音編碼技術中常見的，當丟失一個完整的幀時，只是轉發先前的幀n-1。
代替創建如圖4所示現有技術所進行的發射話音的不連續部分，根據本發明，幀n的傳輸被延遲20毫秒(1幀)並且迫使聲碼器實現1/2速率編碼最大值以釋放一幀來幫助越區切換確定。在優選實施例中，釋放幀用於掃描交替頻率。在掃描幀期間，允許移動臺掃描鄰近的頻率以尋找強的導頻信道，移動臺將轉換這個強的導頻信道信息到基站以幫助越區切換處理。在掃描幀之前的幀中，基站和移動臺以單個全速率幀發射兩個1/2速率幀中最大的。在圖5中很好地展示了上面概括描述的本發明的掃描技術，它一般地描述了本發明在CDMA通訊系統中交替頻率掃描的優選實施例。
如圖5所示，在掃描幀527之前所示的移動臺在幀m和m+1期間以減少的速率在506編碼話音信息，並且在509緩衝這個減少速率的編碼信息。在優選實施例中，減少的速率是1/2速率編碼或更少。在緩衝之後，減少速率編碼的信息如圓圈530所示多路復用為單個幀並且隨後在幀m+2期間在512被交錯/信道編碼為第一業務欄位和第二業務欄位。應該注意第一業務欄位和第二業務欄位對於那些熟悉IS-95A的技術人員來說是公知的。在下一幀m+3期間，發射在512被交錯/信道編碼為第一業務欄位和第二業務欄位的減少的速率編碼信息。
這時，接收機(在移動臺或基站)在幀m+3期間在515將接收並且在下一幀m+4解碼第一業務欄位用於由話音解碼器在下一幀m+5在521使用。第二業務欄位在幀m+4期間在518被信道解碼並且被緩衝用於幀m+6期間。通過使用本發明如上所述的具有1/2速率編碼數據的第二業務欄位，消除以了在圖4所示的現有技術處理中產生的丟失的幀，並且與現有技術的丟失幀實現相比，1/2速率幀對於通話兩端的用戶感覺是較好的聲音。
在優選實施例中，移動臺利用第一業務欄位和第二業務欄位的能力可以使用公知的方法協商。例如，這樣兩種能夠實現的方法是在EIA/TIA TSB-74或ANSI J-STD-008中描述的服務配置協商方法。
在優選實施例中，在掃描周期的幀的數量由基站指示給移動臺。為了減輕由於移動臺轉換到其他頻率信道噪聲的變化，移動臺使用被幀周期中幀的數量除以的模數的散列算法以選擇在一個掃描周期的幀數量內哪一幀，在這一幀實現越區切換檢測技術。另一方面，在優選實施例中，移動臺可以使用包含到信號的第二數據的IS-95幀的接收，移動臺騰空業務信道預定數量的幀用於以後使用本發明描述的釋放幀。
圖6一般地描述了說明本發明優選實施例一種變型的另一個實施例，其中不需要事先知道交替頻率掃描的絕對幀數量。這裡，一旦移動臺接收和信道解碼與本發明有關的第二業務信道數據就異步觸發掃描。這種情況的優點是增加了掃描周期選擇的靈活性。這意味著該基礎結構根據先前交替導頻掃描測量通過自適應地估計硬越區切換的概率而具有優化掃描周期的能力。其優點是基礎結構簡單地修改「開環」方式的周期，而不用如果需要修改，要傳遞周期到移動臺(「閉環」)。後面的方法可能通過增加信令業務量和更頻繁地迫使聲碼器「半空白突發(dim-and-burst)」而進一步降低聲音質量。
再次參照圖6，當在幀m-1信道解碼第二個業務信道數據時，產生一次觸發迫使移動臺話音編碼器以速率1/2或更低編碼下面兩個話音幀。另外，當一個包由於交替頻率掃描丟失時在該時間期間雙緩衝接收的編碼話音包(對於相對的時間幀n-6和n-5)以允許附加的話音包被解碼，這在較後的一些時間完成(在幀m+4)。
一旦兩個1/2率或更低幀被話音編碼和雙緩衝(在幀m+2)，則根據本發明它們被多路復用到第一和第二業務量幀。這幀隨後被信道編碼並且在幀m+3提供給空中接口。這時，發射和接收數據路徑(分別是反向和正向業務量)具有包含編碼話音數據的額外幀的緩衝器，因此允許交替頻率掃描實現而沒有到移動臺和基礎結構的話音解碼器的編碼話音數據的丟失或重複。
這種方法不同於優選實施例之處在於直到移動臺的第二業務數據的有效重複才確定實現交替頻率掃描的額外幀。
儘管已經參照特別的實施例特別的展示和描述了本發明，本領域的技術人員應該理解可以在形式和細節上進行各種改變而不背離本發明的精神和範圍。在下面權利要求書中所有裝置的相應的結構、材料、作用和等同物或者加上功能部件的步驟包括了用於實現與特別聲明的其他權利要求的部件相配合功能的任何結構、材料或作用。
權利要求
1.一種在碼分多址(CDMA)通訊系統中釋放幀以幫助越區切換確定的方法，該CDMA通訊系統包括一個移動臺，以第一頻率經過載波響應於基站，該方法包括步驟確定要被釋放的幀以產生一個釋放幀；在釋放幀之前以半率或更少預定數量的幀，話音編碼兩幀信息，以對於兩幀信息產生半率話音信息；對於兩幀信息多路復用半率或更少話音信息到單個幀；在單個幀內信道編碼半率或更少話音信息；以及在一個發射幀期間對於兩幀信息發射多路復用和信道編碼的半率或更少話音信息，使得先前由兩幀信息中的一個佔用的幀被釋放用於幫助越區切換確定。
2.如權利要求1所述的方法，其中對於兩幀信息多路復用半率或更少話音信息到單個幀的步驟還包括對於兩幀信息緩衝半率話音信息到單個幀的步驟。
3.如權利要求1所述的方法，其中在大致上如同釋放幀時間周期相同時間的時間周期，移動臺對於兩幀信息信道解碼發射的信道編碼的半率話音信息。
4.如權利要求1所述的方法，其中由移動臺掃描交替頻率利用釋放的幀以幫助越區切換確定。
5.如權利要求4所述的方法，其中掃描交替頻率還包括掃描以交替頻率由另一個基站發射的導頻信道以確定掃描的導頻信道的信號強度來幫助越區切換確定。
6.如權利要求1所述的方法，其中確定被釋放的幀以產生釋放幀的步驟是同步的或者異步的。
7.如權利要求6所述的方法，其中當同步時確定被釋放的幀以產生釋放幀的步驟是基於一種散列算法，該算法具有作為輸入的在周期中幀的數量除以移動臺電子序列號(ESN)模數。
8.如權利要求6所述的方法，其中當異步時確定被釋放的幀以產生釋放幀的步驟是基於對於兩幀信息多路復用半率或更少幀話音信息的移動臺的接收。
9.如權利要求1所述的方法，還包括步驟在發射時間幀期間對於兩幀信息接收多路復用和信道編碼半率或更少話音信息；在發射幀之後的幀期間對於兩幀信息信道解碼單個幀內半率或更少話音信息；在信道解碼發生的幀之後對於一幀信息在單個幀內話音解碼半率或更少話音信息；在對於一幀信息話音解碼發生的幀之後對於其他幀的信息在單個幀內緩衝和話音解碼半率或更少話音信息，使得接收這樣的話音解碼半率或更少話音信息的用戶感覺不到話音連續性的損失。
10.一種在碼分多址(CDMA)通訊系統中釋放幀以幫助越區切換確定的設備，該CDMA通訊系統包括一個移動臺，以第一頻率經過載波響應於基站，該設備包括一種用於確定被釋放的幀以產生一個釋放幀的裝置；一種用於在釋放幀之前以半率或更少預定數量的幀話音編碼兩幀信息以產生兩幀信息的半率話音信息的裝置；一種用於對於兩幀信息多路復用半率或更少話音信息到單個幀的裝置；一種用於在單個幀內信道編碼半率或更少話音信息的裝置；一種用於在一個發射幀期間對於兩幀信息發射多路復用和信道編碼的半率或更少話音信息，使得先前由兩幀信息中的一個佔用的幀被釋放用於幫助越區切換確定的裝置。
全文摘要
在碼分多址(CDMA)通訊系統(100)中的移動臺(106)通過在正向信道上保存一個周期的幀而實現不同頻率上導頻信道的掃描以允許移動臺(106)改變頻率和掃描其他的導頻信道。為了保存聲音質量的一些特徵,基站(102)和移動臺(106)以半率的最大值聲音編碼話音,並且在移動臺(106)掃描交替頻率的幀之前發射信息作為第二業務量。為了最大限度地協調聲音質量和掃描的頻率,基站(102)通過消息指示移動臺(106)在其他頻率掃描之間的周期。為了確保兼容性,這種方法可以經過公知的服務配置協商技術協商。
文檔編號H04W28/06GK1269079SQ98804126
公開日2000年10月4日 申請日期1998年2月18日 優先權日1997年4月12日
發明者丹尼爾·J·德克拉克, 詹姆斯·P·阿什利 申請人:摩託羅拉公司