用於多路接入方案的快速分配方法
2023-06-28 03:32:06 3
專利名稱：用於多路接入方案的快速分配方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信系統，並且尤其涉及用於增進無線通信系統的系統接入的方法。
在無線通信系統中，接入性能是用於決定系統性能的一個關鍵尺度。在目前的無線通信系統中，利用多路接入方案來增進系統接入。移動臺通過在一個或多個反向鏈路隨機接入信道(RACH)上傳輸接入消息來增加無線通信系統的系統接入。每個接入消息包括用於移動臺的確定和鑑權所需的信息，並且典型地在2到3個20ms幀上傳輸。在多路接入方案中，所有的移動臺使用相同的或一組共享的RACH用於傳輸它們的接入消息。因為RACH是共享的，所以被多個用於增加系統的移動臺同時傳輸的接入消息可能在RACH上衝突，從而導致被傳輸的接入消息在其目的地(即，無線通信系統的基站)接收失敗。這種衝突使接入性能降低。因此，需要提高接入性能。
本發明的方法用於通過多個移動臺同時增進系統接入，大大減少在反向鏈路隨機接入信道(RACH)中的接入消息衝突的數量，從而大大提高在使用現有的多路接入方案的無線通信系統中的接入性能。通過在RACH上傳輸一個探測消息而不是接入消息，其中探測消息的長度短於接入消息，實現了性能的提高。傳輸探測消息比傳輸較長的接入消息利用較少的RACH，從而減少了與其它探測消息衝突的機會。隨後該接入消息在一個由收到該探測消息的基站指定的業務信道或控制信道上傳送。或者，在該指定的業務信道或控制信道上傳輸一個數據突發。
參照以下描述、附加的權利要求書及附圖，本發明的特徵、樣式以及優點將被更好地理解，其中
圖1描述一個圖表，說明根據本發明的用於呼叫建立信道分配的一個接入過程；
圖2描述一個圖表，說明根據本發明的用於數據突發信道分配的一個接入過程；圖3描述移動臺的一種狀態，其中基站A的Ec/Io大於基站B的Ec/Io；圖4描述移動臺的一種狀態，其中基站B的Ec/Io變成大於基站A的Ec/Io；以及圖5描述移動臺的一種狀態，其中該移動臺處在基站A和B的軟越區切換狀態。
本發明是一種信道分配方案，這裡也稱為快速分配方法(QAM)。QAM能被用於建立呼叫或數據突發。這裡描述的是包括用於呼叫建立和數據突發的接入過程的信道分配方案。
圖1描述圖表100，說明一個使用了QAM的、用於呼叫建立信道分配的接入過程。一個移動臺(MS)在一個反向鏈路隨機接入信道(RACH)上傳送一個探測。該探測是一個到基站(BS)的消息，請求分配給該移動臺一個通信信道，用於和基站通信。該探測包括一個前置碼和一個短的或探測消息。該前置碼是一序列比特，用於識別該探測的開始，並且該短的或探測消息包括一個移動臺的電子序號(ESN)，一個數據率請求說明用在業務信道(包括基本/話音和補充/數據信道)上的數據率，一個請求類型指示(用於指示移動臺是否想建立一個呼叫或一個數據突發)，以及第二最強的導頻PN指示(用於指示該移動臺能與之通信的輔助基站)。下面描述探測的一個實施例。
BS接收該探測並且檢查該請求類型指示。該請求類型指示指示MS需要建立一個呼叫，例如，請求類型指示被置為1，這樣BS在一個前向公共控制信道(F-CCCH)上發送一個信道分配消息(CAM)。該CAM包括前向鏈路和反向鏈路業務信息。前向鏈路和反向鏈路信息將指示前向/反向業務信道，例如，Walsh碼，或前向/反向專用控制信道，在基本基站和輔助基站被分配到MS，即，BS和MS通信並且負責呼叫建立/處理，用於基本和輔助基站的PN偏移和幀偏移。信道分配消息將支持軟越區切換。注意前向/反向業務信道可以是基本信道(F/R-FCH)或專用控制信道(F/R-DCCH)，如「The CDMA 2000 ITU-R RTTCandidate Submission(0.18)，source Steve Dennett，Chair TR 45.5.4.」所說明。下面描述信道分配消息的實施例。
MS接收到信道分配消息後，MS開始監控分配的前向業務信道，即，F-FCH或F-DCCH。一旦MS在分配的前向業務信道上接收到兩個好幀，則MS在反向業務信道，即R-FCH或R-DCCH上，發送一個前置碼和一個接入消息(AM)。該AM相當於「IS-95 revision Aand/or B standard for Code Division Multiple Access」中所說明的接入消息。注意該探測消息比接入消息包括較少的信息(較少的比特)。
圖2描述圖表200，說明一個使用了QAM的、用於數據突發信道分配的接入過程。MS在反向鏈路RACH上傳輸一個探測。該探測由一個前置碼和短的或探測消息組成。該短的或探測消息包括移動ESN，一個數據率請求，一個請求類型指示和第二最強的導頻PN。基本上，用於數據突發信道分配的該短的或探測消息由與用於呼叫建立的短的或探測消息相同的內容組成，除了請求類型指示將指示一個數據突發請求，例如，請求類型指示被置為0。
BS接收該探測並且檢查該請求類型指示。該請求類型指示指示一個數據突發請求，這樣BS在前向公共控制信道(F-CCCH)上發送一個信道分配消息(CAM)。該CAM包括反向鏈路信道信息和前向鏈路功率控制(PC)子信道信息。反向鏈路信道信息包括一個幀偏移和一個鏈路類型(指示移動臺應該使用什麼類型的反向鏈路通信信道以傳輸它的數據突發，如反向鏈路公共控制信道或業務信道)，而前向鏈路功率控制子信道信息包括子信道，在其上功率控制信息將由基本和輔助基站傳輸到移動臺。將載有數據突發或一個長消息的反向鏈路信道可以是R-CCCH、R-FCH或R-SCH，如「The CDMA 2000 ITU-RRTT Candidate Submission(0.18).」中所說明。
MS接收到信道分配消息(CAM)後，MS在由反向鏈路信道信息所指示的反向鏈路信道上發送數據突發或長消息。反向鏈路傳輸功率由前向鏈路功率控制子信道控制。
有利的是，通過允許MS在R-FCH/R-SCH上傳輸數據/消息而非只限於在R-CCCH上的數據突發，本發明的快速分配方法能支持在數據突發期間的軟越區切換。假設基站A和B是相鄰基站，並且為了發送一個數據突發或一個長消息，移動臺需要增進系統接入。最初，基站A的Ec/Io比基站B的Ec/Io強。移動臺傳輸一個探測到基站A，基站A在相關的探測消息中具有基站B的PN信息。見圖3。基站A接收該探測，並且基站A和B都在前向公共控制信道(F-CCCH)上發送同樣的信道分配消息。基站A和B傳輸的信道分配消息不要求同步。
隨後，基站B的Ec/Io變成比基站A的Ec/Io強。移動臺進行從基站A到基站B的一個空閒的越區切換，並且調整到基站B的F-CCCH，在此處移動臺能接收來自基站B的信道分配消息。見圖4。接收到信道分配消息後，移動臺在R-FCH/R-SCH上傳輸一個數據突發或一個長消息。基站A和B都收聽反向業務信道並且在功率控制子信道上發送功率控制指令或比特。功率控制比特應該在不同基站間的相同子信道上發送，但基站A和B能獨立地設置功率控制比特。見圖5。移動臺探測來自基站A和B的功率控制比特，並且相應地調整其傳輸功率。
在一個實施例中，探測消息包括以下信息(1)消息類型(可選)包括2比特(用於指示本消息是一個探測)；(2)移動ESN包括32比特；(3)移動臺請求的數據率包括3比特；(4)請求類型指示比特包括1比特；(5)相鄰PN信息指示比特包括1比特(指示是否移動臺探測到第二強導頻信號)；以及(6)第二最強導頻偏移包括0或9比特(指示用於第二最強導頻的PN偏移)。移動ESN是在IS-95A/B標準中定義的移動臺的電子序號。數據率比特用於指示移動臺請求的數據率的類型和幀大小。基站可以分配一個具有被請求的數據率或較低的數據率的信道。在這種情況下，可以更有效地進行功率控制並且能消除盲率檢測。如果以下的數據/消息是呼叫建立接入消息，則請求指示比特被置為1；如果以下的數據/消息是數據突發或一個長消息，則請求指示比特被置為0。如果包括相鄰PN信息，則相鄰PN信息指示比特被置為1；否則被置為0。當相鄰PN信息指示比特被置為1時第二最強導頻PN偏移被利用。如果它被利用了，則它被置為最強導頻PN偏移而非當前活動導頻，假定當前活動導頻是最強導頻。如果移動臺沒有探測到第二最強導頻，則本信息將不被提供。
在一個實施例中，信道分配消息(CAM)可以是前向/反向(F/R信道)分配消息(用於呼叫建立)或反向信道分配消息(用於數據突發)。這些消息將支持軟越區切換並且包括以下信息。
F/R業務信道分配消息包括(1)消息類型(可選)包括2比特(用於指示這是什麼類型的信道分配消息)；(2)移動臺ESN包括32比特；(3)幀偏移包括4比特；(4)碼信道包括8比特(指示在基本基站處用於前向業務信道的Walsh碼)；(5)導頻數包括1比特(指示在輔助基站處是否前向業務信道已經被分配給移動臺)；(6)導頻PN包括0或9比特(指示用於輔助基站的PN偏移)；以及(7)碼信道包括0或8比特(指示在輔助基站處用於前向業務信道的Walsh碼)。幀偏移定義前向和反向鏈路業務信道幀偏移。碼信道是前向業務信道的Walsh碼索引。如果導頻數置為1，則該消息一定包括第二信道PN偏移和Walsh碼索引。
反向信道分配消息包括(1)消息類型包括2比特；(2)移動臺ESN包括32比特；(3)幀偏移包括4比特；(4)反向信道索引包括3比特(指示移動臺使用哪個反向信道用於數據突發)；(5)PC索引包括5比特(指示用於移動臺收聽的功率控制子信道，收聽來自基本基站的功率控制信息)；(6)導頻數包括1比特(指示在輔助基站處是否前向業務信道已經被分配給移動臺)；以及(7)PC索引包括5比特(指示用於移動臺收聽的功率控制子信道，收聽來自基本基站的功率控制信息)。幀偏移定義反向鏈路業務信道幀偏移。反向信道索引定義反向信道的類型，例如R-CCCH/R-FCH/R-SCH。PC索引指定功率控制子信道。如果導頻數被置為0，則意味著無軟越區切換的單向連接。如果導頻數被置為1，則意味著雙向軟越區切換連接。
權利要求
1.一種用於增進一個無線通信系統的系統接入的方法，包括步驟在第一通信信道上傳輸一個探測消息，請求分配第二通信信道，其中該第一和第二通信信道是不同的通信信道；在第三通信信道上接收一個信道分配消息，指示第二通信信道；以及在第二通信信道上傳輸一個接入消息。
2.一種用於增進一個無線通信系統的系統接入的方法，包括步驟在第一通信信道上傳輸一個探測消息，請求分配第二通信信道，其中該第一和第二通信信道是不同的通信信道；在第三通信信道上接收一個信道分配消息，指示第二通信信道和第四通信信道；在第二通信信道上傳輸一個數據突發；以及在第四通信信道上接收功率控制信息。
3.權利要求1或2的方法，其中第一通信信道是一個隨機接入信道，並且第三通信信道是一個前向鏈路公共控制信道。
4.權利要求1或2的方法，其中該探測消息至少包括以下之一一個電子序號，一個數據率指示，一個請求類型指示或一個第二最強PN指示。
5.一種用於增進一個無線通信系統的系統接入的方法，包括步驟在第一通信信道上接收一個探測消息，請求分配第二通信信道，其中該第一和第二通信信道是不同的通信信道並且該探測消息不是一個接入消息；以及在第三通信信道上傳輸一個信道分配消息，指示第二通信信道；
6.權利要求5的方法，包括另外的步驟在第二通信信道上接收一個接入消息。
7.權利要求5的方法，包括另外的步驟在第二通信信道上接收一個數據突發。
8.權利要求5的方法，其中，如果該探測消息包括一個指示數據突發的請求類型指示，則該信道分配消息指示第四通信信道。
9.權利要求8的方法，包括另外的步驟在第四通信信道上傳輸功率控制信息。
10.一種系統接入方法，包括步驟在第一通信信道上傳輸一個探測消息，請求分配第二通信信道，其中該第一和第二通信信道是不同的通信信道；以及在第三通信信道上接收一個信道分配消息，指示第二通信信道。
全文摘要
公開了一種方法,用於通過多個移動臺共同增進系統接入,大大減少在反向鏈路隨機接入信道(RACH)中的接入消息衝突的數量,從而大大提高在使用現有的多路接入方案的無線通信系統中的接入性能。通過在RACH上傳輸一個探測消息而不是接入消息,其中探測消息的長度短於接入消息,實現了性能的提高。傳輸探測消息比傳輸較長的接入消息利用的RACH少,從而減少了與其它探測消息衝突的機會。
文檔編號H04B7/005GK1257358SQ9912352
公開日2000年6月21日 申請日期1999年11月10日 優先權日1998年11月12日
發明者馬丁·霍華德·莫伊斯, 那勒皮裡·S·拉米西, 王建仁, 吳曉誠 申請人:朗迅科技公司