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利用去耦功率控制子信道控制反向鏈路信道功率的製作方法

2023-06-09 02:31:36 2

專利名稱:利用去耦功率控制子信道控制反向鏈路信道功率的製作方法
技術領域:
本發明涉及電信系統,具體涉及符合碼分多址(CDMA)標準的無線通信系統,例如,CDMA無線標準中IS-95族的cdma2000標準。


圖1表示普通CDMA無線通信系統100的方框圖。假設通信系統100符合CDMA無線標準IS-95族中的cdma2000標準,雖然本發明不必受此限制。通信系統100包括連接到無線電鏈路協議(RLP)功能104的互通功能(IWF)102,RLP功能104又連接到幀選擇/分配(FSD)功能106,FSD功能106經回程設施108(例如,T1線)又連接到一個或多個基站110。與具體的實施方案有關,IWF功能102,RLP功能104,和FSD功能106可以是,但不必是,物理上分開的功能。
每個基站110能夠同時支持與一個或多個移動單元112的無線通信。FSD功能106完成正向鏈路幀分配功能,其中對應於用戶消息的數據幀分配給各個基站。此外,FSD功能106完成反向鏈路幀選擇功能,其中從各個基站接收到的數據幀被處理,傳送給RLP功能104。在正向鏈路方向上,RLP功能104把從IWF功能102接收到的用戶消息分段成數據幀,由FSD功能106作分配。在反向鏈路方向上,RLP功能104把從FSD功能106接收到的數據分組重新組合成用戶消息,用於傳送給IWF功能102。IWF功能102實施高級點對點協議(PPP),完成通信系統100中某些集中式功能以協調和控制各個基站110的操作。IWF功能102還具有通信系統100與其他通信系統(未畫出)之間接口的功能,給移動單元提供全範圍的電信服務,包括與遠程末端單元的話音通信和/或與計算機伺服器或計算機網絡中其他節點的數據通信。
在這個說明書中,術語「移動單元」及其同義詞「移動用戶」,「移動」,和「用戶」都應當理解為經無線傳輸與無線通信系統中一個或多個基站通信的任何末端節點,不管那個末端節點是移動的或穩定的。此外,在這個說明書中,術語「基站」與術語「呼叫支路」(或簡稱為「支路(leg)」)和「小區基站」(或簡稱為「小區」)是同義的。
cdma200標準支持不同方式的數據通信。對於相對低速的數據消息傳送,基本信道(FCH)能夠處理信令和數據消息傳送。信令指的是移動單元與基站之間的通信,移動單元和基站利用信令控制它們之間的通信鏈路,而消息傳送指的是傳輸通過基站來往於那些通信中末端節點的信息,其中移動單元是那些末端節點中的一個節點。對於高速數據消息傳送,補充信道(SCH)可以用於數據消息傳送,而基本信道處理移動單元與基站之間的信令。或者,當SCH用於數據消息傳送時,移動單元與基站之間的信令可以由特殊的通信信道來處理,該信道稱之為專用控制信道(DCCH);與FCH相比,DCCH需要較少的功率用於發射;FCH設計成信令和處理低速數據消息傳送。
圖2表示圖1的通信系統100中部分的功能方框圖,其中移動單元112與三個基站110進行軟越區切換。軟越區切換指的是這樣一種情況,其中移動單元同時與兩個或多個基站通信,每個基站稱之為那些通信的呼叫支路。幀選擇/分配功能106支持移動單元112與三個基站110之間的軟越區切換通信。
在正常話音通信期間,移動單元112利用反向鏈路基本信道發射話音消息。與移動單元112進行軟越區切換的三個基站110中的每一個基站接收反向鏈路FCH,積累話音消息成反向鏈路分組,並通過回程108發射反向鏈路分組到FSD功能106。FSD功能106從所有三個基站接收反向鏈路分組,識別對應反向鏈路分組(來自每個基站的一個反向鏈路分組對應於從移動單元接收到相同的話音消息)的集合,並從每個對應反向鏈路分組集合中選擇一個反向鏈路分組,發射到無線系統的其餘部分,最終傳輸到呼叫的遠程末端(例如,與正常PSTN用戶的連接,或可能是通信系統100中另一個移動單元)。
與此同時,FSD功能106從呼叫預期的遠程末端移動單元112接收包含話音消息的正向鏈路分組。FSD功能106把每個正向鏈路分組的副本分配給當前與移動單元進行軟越區切換的所有基站。每個基站利用不同的正向鏈路基本信道發射正向鏈路分組到移動單元112。移動單元112接收所有三個正向鏈路FCH,並組合所有三個正向鏈路FCH對應的話音消息,產生音頻信號給利用移動單元112的個人。
把FSD功能106的正向鏈路分組副本分配到三個基站的定時是很重要的,因為移動單元112需要在相對短的時間內從所有三個正向鏈路信號接收每個對應的話音消息集合,為的是能夠把所有對應的話音消息組合在一起。類似地,FSD功能106需要在相對短的時間內從不同的基站接收所有對應的反向鏈路分組,為的是協調分組的選擇便於作進一步的處理。
為了滿足這些正向鏈路和反向鏈路的定時要求,每當在基站中添加一個新的呼叫支路時(即,每當新的基站開始與軟越區切換中特定移動單元通信時),在該基站與FSD功能106之間完成特殊的同步過程,例如,為了保證那個基站的正向鏈路傳輸與其他基站的正向鏈路傳輸之間正確的同步,這些其他基站當前參加與該移動單元的軟越區切換。這些同步過程涉及通過回程往返於基站與FSD功能之間的特殊通信。
雖然,除了話音消息傳送以外,基本信道還能夠支持適當數量的數據消息傳送,而cdma2000標準通過補充信道還支持高速數據消息傳送。按照cdma2000標準,由於數據消息傳送通常是突發性的(即,間隙性的),與話音消息傳送的連續性不同,僅僅在每個數據脈衝串的持續時間內建立和保持補充信道。在數據消息傳送通過分配SCH的脈衝串持續時間內,我們就說該移動單元是在激活狀態。在數據消息傳送的脈衝串之間,當前沒有分配SCH,但分配了FCH(或DCCH)時,我們就說該移動單元是在控制保持狀態。在沒有分配專用空中接口信道時,我們就說該移動單元是在暫停狀態。
類似於利用基本信道用於話音和/或低速數據消息傳送,移動單元112利用反向鏈路補充信道發射高速反向鏈路數據消息。當前工作在與移動單元進行軟越區切換的每個基站接收反向鏈路SCH,並產生反向鏈路分組的數據消息,經回程傳輸到FSD功能106。FSD功能106從所有的基站接收反向鏈路分組,並選擇合適的反向鏈路分組,用於傳輸到該呼叫的遠程末端(在數據消息傳送的情況下,遠程末端可能是計算機伺服器)。
類似地,FSD功能106接收預期給移動單元112的正向鏈路分組數據消息,並通過回程協調那些正向鏈路分組分配到合適的基站,用於協調通過分配的正向鏈路補充信道傳輸到移動單元。除了需要每個基站與FSD功能106之間的同步處理以滿足移動單元接收各個消息的定時要求以外,在數據通信中,各個基站需要協調協調它們的操作,以保證它們都以相同的速率發射它們的正向鏈路SCH到移動單元。每當新的正向鏈路數據脈衝串發射到要求分配新SCH的移動單元時,這就要求各個基站通過回程互相之間通信。
再激活時間是移動單元狀態從暫停狀態或控制保持狀態改變到激活狀態所需要的時間,其中分配了高數據速率空中接口信道。在暫停狀態,沒有給移動單元分配專用空中接口信道。在控制保持狀態,給移動單元只分配專用功率控制和信令信道。在現有技術IS-95 CDMA系統中,再激活時間包括分配新的信道給移動單元所需要的時間和使每個基站與幀選擇/分配功能同步所需要的時間。若新的信道是用於數據傳輸給軟越區切換中移動單元的補充信道時,則再激活時間還包括不同基站協調它們正向鏈路傳輸數據速率所需要的時間。一般來說,再激活時間越長,無線系統的數據吞吐量就越小。因此,需要把再激活時間保持在實際可行的最短時間。
用於現有技術IS-95 CDMA無線系統的後端結構,也稱之為回程(back-haul),是基於在無線環境下提供話音服務,該無線環境支持正向鏈路和反向鏈路上的軟越區切換(SHO)。例如,利用移動交換中心(MSC)集中式位置中提供的聲碼功能實現話音服務,當呼叫建立和清除時,需要分配和釋放這些資源。現有技術適用話音的回程也可用於提供電路交換數據服務,而且還應用於分組數據服務。現有適用話音的回程用於分組數據服務的論據是節省開發成本和時間,因為可以再利用大部分現有的結構和操作。然而,其代價是在分組服務上加大必需的延遲,因為存在許多建立操作,清除操作,和同步操作,這些操作是通過分組服務實現的,導致在分組數據服務期間很長的再激活時間。
現有回程結構用於分組數據服務的一些問題利用現有適用電路的技術用於回程傳輸以支持分組數據時發生以下的一些問題,這些技術是設計成處理話音和電路模式的數據應用。
1.當最初建立移動單元呼叫時,無線系統軟體選取幀選擇/分配功能用於服務該呼叫,初始化和同步過程是發生在FSD功能與服務於該呼叫的基站之間。在實現同步化之前,同步化過程涉及若干個20毫秒間隔的FSD功能與(主)小區基站之間交換空(沒有信息)分組。在可以實現同步化之前,在主小區基站與FSD功能之間可能需要交換定時調整消息。
在應用到分組數據呼叫時,這些過程增加了不必要的延遲。一般來說,與話音或電路模式數據呼叫比較,分組數據呼叫容許較大的傳輸延遲。若適用電路的初始化過程應用到分組數據呼叫中,則增大了附加的延遲時間,否則在這段時間內可以使用戶從不給用戶分配空中接口信道的暫停狀態轉變到至少分配一個空中接口信道的激活狀態,因此,該移動用戶可以開始送出用戶消息給FSD功能。
2.當次支路添加到呼叫中時,次小區基站與FSD功能之間的相互作用需要在用戶消息可以從次支路傳送到FSD功能之前發生。因此,當次支路添加到呼叫中時,這些在回程上適用電路的過程增加了延遲。
3.FSD功能傳輸到小區基站是同步到空中接口傳輸的20毫秒範圍。這種安排可以避免小區基站中的爭用和延遲,和節省存儲器,否則在通過空中接口傳輸之前,需要把用戶消息緩存在該存儲器中。用戶消息到達小區基站的時間大致是這些消息需要通過空中接口發射的時間。這種同步對於話音呼叫是需要的,但對於數據呼叫可能是不需要的,除非該數據呼叫的正向鏈路有多個呼叫支路,在此情況下就需要同步化,因為所有的支路需要在完全相同的時間通過空中接口發射給定的用戶消息。此外,與所有適用電路的過程一樣,在用於傳送有突發的到達統計性分組數據時,浪費了回程帶寬。
4.在當前標準(例如,Interim Standard IS-707)中規定的無線電鏈路協議完成這樣的功能,保證可靠地交換網絡與移動單元之間的用戶消息。有這樣一些規定重發錯誤接收的數據或被接收機丟失的數據,而且也廢棄重複接收的消息。現有技術的這個協議是使基於網絡的RLP功能末端協調到基站的信息傳輸,其速率和格式適用於通過空中發射用戶消息。對於電路模式的數據,這種安排工作得很好,因為在建立呼叫時,已確定了速率和格式,且在呼叫期間不會變化。然而,對於高數據速率分組模式數據服務,只是在與移動用戶交換數據時,才分配很少的空中接口資源。隨各個分組數據用戶的需要,空中接口信道被分配和去分配。因此,現有技術要求,在送出數據到基站之前,基於網絡的RLP功能與該基站協調它的數據傳輸。這種協調意味著,延遲增加在用戶數據到達RLP功能的時間與數據送到基站的時間之間,該數據是通過空中傳輸給用戶的。此外,若分組數據用戶在相當長的時間(一個由每個供應商確定的參量,但可以是在30秒的量級上)內是不工作的,則現有技術就使RLP功能與移動用戶斷開。因此,當數據再一次需要與移動用戶交換時,導致附加的時間延遲用於重新初始化移動單元和RLP功能。
這些列舉的問題指出,把現有技術的電路模式回程過程應用到高速分組數據(HSPD)服務使該高速分組數據服務有很大的延遲。所以,需要設計這樣一種回程結構(a)它在分組數據服務中是優化的,和(b)把回程過程產生的用戶再激活時間減至最小。
功率控制按照cdma2000標準,每個基站110監測移動單元112發射的反向鏈路信道信號的接收功率電平。從每個基站發射到移動單元每個不同的正向鏈路FCH(或正向鏈路DCCH)包含周期重複的功率控制(PC)位,該位指出基站是否相信移動單元應當增大或減小其反向鏈路信道信號的發射功率電平。若正向鏈路FCH中的當前PC位指出,移動單元應當減小它的發射功率電平,則該移動單元就減小它的發射功率電平,即使軟越區切換中其他支路的所有其他正向鏈路FCH中當前PC位指出,該移動單元應當增大它的功率電平。只有當所有支路的正向鏈路FCH中的當前PC位指出,移動單元應當增大它的功率電平時,該移動單元才這樣做。這種控制控制方法能夠使移動單元發射最小的可接受功率電平以維持通信,而同時有效地利用移動單元中可能有限的功率並減小基站與其他移動單元發射的反向鏈路信號之間幹擾的可能性。
圖3表示移動單元302在普通反向鏈路數據傳輸時,移動單元302與兩個基站304的軟越區切換。按照現有技術的IS-95標準,對稱的激活集合必須由正向鏈路和反向鏈路保持。換句話說,在正向鏈路方向上當前與特定移動單元進行軟越區切換的基站集合必須等同於在反向鏈路方向上當前與同一個移動單元進行軟越區切換的基站集合。
圖3中所示的軟越區切換情況滿足這個要求。具體地說,在正向鏈路上,每個基站304在正向鏈路方向上利用正向專用控制信道(F-DCCH)或正向基本信道(F-FCH)同時發射。與此同時,移動單元302在反向鏈路方向上利用反向DCCH,反向FCH,和/或反向補充信道發射,那些反向鏈路信號是並行地被兩個基站同時接收和處理。因此,正向鏈路的激活集合(即,基站A和B)等同於反向鏈路的激活集合。在激活狀態期間,每個基站產生構成功率控制子信道的功率控制位,這個功率控制子信道在對應的F-DCCH上或對應的F-FCH上被多路復用(即,插入(punctured)),取決於使用哪個信道。
本發明涉及從基站發射功率控制信號到移動單元的方法,其中移動單元利用那些功率控制信號以控制其反向鏈路信道的發射功率電平。對於cdma2000系統,利用公共功率控制信道發射功率控制子信道的PC位,公共功率控制信道是與從該基站發射到那個移動單元的任何其他正向鏈路信號去耦的。基站利用去耦正向鏈路信道發射它們的功率控制信號到移動單元,這種能力可以使移動單元用正向鏈路和反向鏈路的不同激活集合工作。這就能利用單工方式實施正向鏈路數據通信業務,即使移動單元是在反正向鏈路上進行軟越區切換。這就極大地減少移動單元從暫停狀態轉變到激活狀態的再激活時間,這對於突發性(即,間歇性)分組數據流是特別需要的,它不同於連續的面向電路的話音消息傳送。
在一個實施例中,本發明是一種無線通信方法,包括以下步驟(a)在無線通信系統的第一基站中,開始接收一個或多個反向鏈路信道;和(b)然後,利用去耦正向鏈路信道,由第一基站發射對應於功率控制子信道的對應正向鏈路功率控制信號,去耦正向鏈路信道是由第一基站從任何其他正向鏈路傳輸去耦的。
在另一個實施例中,本發明是包括第一基站的無線通信系統,第一基站配置成(a)開始接收和處理一個或多個反向鏈路信道;和(b)然後,利用去耦正向鏈路信道,第一基站發射對應於功率控制子信道的對應正向鏈路功率控制信號,去耦正向鏈路信道是從由第一基站發射的任何其他正向鏈路傳輸去耦的。
根據以下詳細的描述,所附權利要求書,和附圖,可以更完全地了解本發明的其他方面,特徵,和優點,在這些附1表示普通的CDMA無線通信系統的方框圖;圖2表示圖1通信系統中的部分功能方框圖,其中移動單元與三個基站進行軟越區切換;圖3表示移動單元在普通的反向鏈路數據傳輸時,該移動單元與兩個基站的軟越區切換;圖4A-4C分別表示按照本發明無線通信系統中的協議疊層(A)幀選擇/分配功能,無線電鏈路協議功能,和互通功能,(B)基站,和(C)移動單元;圖5A-5B分別表示激活狀態和暫停狀態下移動單元的正向鏈路數據傳送方案;
圖6表示正向鏈路主傳送方案;圖7表示反向鏈路方案;圖8表示正向鏈路是在單工方式(單向連接)和反向鏈路是在雙向軟越區切換的一個例子;和圖9表示正向鏈路完全不激活和反向鏈路是在雙向軟越區切換的一個例子。
本發明的通信系統實施無線分組數據方法,當在呼叫上建立補充信道用於送出分組數據脈衝串時,可以實現低的再激活時間。按照這個方法,當移動單元不是工作在軟越區切換時,並不建立具有多個軟越區切換支路的正向補充信道(F-SCH)用於正向鏈路傳輸,而是利用單個支路在單工方式下完成高速正向鏈路的用戶數據傳輸。對於反向鏈路的軟越區切換傳輸,用戶數據是由多個支路中每個支路上的反向SCH(R-SCH)傳送到幀選擇/分配(FSD)功能。這個方法規定單個FSD功能處理信令和SCH數據分組,還規定它連接到多個呼叫支路面向分組的語義學。按照這個方法,以前由CDMA無線標準(例如,IS-95B/C)規定的功率控制信息傳送到正向鏈路信令信道上,而現在傳送到與其他移動單元分享的公共功率控制信道(PCCH)上。
本方法著手處理上述的問題,這些問題涉及利用現有技術IS-95無線通信系統適用話音的回程結構支持分組數據服務。按照本發明的通信系統僅支持反向鏈路上而不是正向鏈路上的軟越區切換。請注意,更軟越區切換(softer handoff)(即,在相同小區基站的不同扇區之間)是允許在正向鏈路上的,因為更軟越區切換是在各個基站中獨立地實施的。本發明的通信系統利用具有集中式FSD功能的無連接回程,其中正向上的常規RLP功能被分成兩部分,並分配到基站中的FSD功能和媒體訪問控制(MAC)功能。具體地說,常規的RLP重發功能是在FSD功能中處理,而物理層成幀和再分段,CRC(誤差檢測和修正),信道編碼,多流復用,和任何加密功能,以及調度和傳輸速率的確定,都是在基站的MAC功能中處理。
圖4A-4C分別表示按照本發明無線通信系統中的協議疊層(A)FSD功能,RLP功能,和IWF功能,(B)基站,和(C)移動單元。協議疊層提供特定系統分量上實施的功能層次表示。圖4A-4C說明以下的協議o T1代表通過FSD功能與基站之間的物理連接(例如,硬布線T1鏈路)控制信號的調製/解調,編碼/解碼,和傳輸/接收的協議。
o Phy代表通過基站與移動單元之間的物理連接(即,空中鏈路)控制信號的調製/解調,編碼/解碼,和傳輸/接收的協議。
o BHL代表回程鏈路,通過T1鏈路直接控制用戶信息傳輸的協議。
o 類似地,MAC和MLC分別代表媒體訪問控制功能和MAC層控制器,二者集中地和直接地控制Phy協議。具體地說,MAC功能控制物理層成幀和重新分段,而MLC控制調度和MAC消息傳送。
o ROLPC代表反向外環功率控制功能。基於從移動單元接收到的反向鏈路信號質量,每個基站產生服務質量(QoS)數據。ROLPC功能處理那個QoS數據以建立一個設定值,當基站完成RILPC(反向內環功率控制)功能,產生傳輸給移動單元的功率控制位時,該設定值傳送給基站並被該基站所用。
o RLP代表正向鏈路和反向鏈路用戶消息重發功能,按照本發明的一些實施例,它仍然由FSD功能實施。在移動單元中,RLP代表正向鏈路和反向鏈路用戶消息重發功能以及所有其他的常規RLP功能(例如,用戶消息的分段和合段;也在FSD功能中被RLP功能實施)。
o PPP代表點對點協議,它是FSD功能和移動單元中的最高級協議。在移動單元中,PPP包括服務供應商的用戶接口,能夠使用戶送出和接收來往於移動單元的無線傳輸。
在本發明的一個優選實施例中,移動單元中的協議疊層等同於現有技術IS-95系統中的移動單元協議疊層。
在本發明的通信系統中,FSD功能傳送正向鏈路分組到主基站,該主基站是在對應移動單元的激活集合中。正向鏈路RLP功能是在基站(表示為BS/RLP)與FSD功能(表示為FS/RLP)之間的分布方式下實施的。FS/RLP功能把輸入的正向鏈路數據分成長度為RLP-unit-size的諸段,並給每一段分配唯一的RLP序列號。然後,FS/RLP功能把正向鏈路數據以及這個序列號信息傳送到BS/RLP功能。物理層成幀是由BS/RLP功能完成的。這個成幀取決於基站MAC層指定的速率。由於在正向鏈路上沒有軟越區切換,需要的數據脈衝串資源只分配到一個小區基站。這就減小了複雜性以及在軟越區切換中建立補充信道所需的延遲。
本方法著手解決背景部分中描述的問題如下1.FSD功能伺服器每次呼叫需要建立和釋放操作,不是給每次呼叫確定FSD功能,而是建立少量FSD功能伺服器。即使發生主傳送(即,主小區基站的指定,從一個基站改變到另一個基站),最初給呼叫選擇的FSD功能不遷移。
2.正向鏈路上的同步正向鏈路上單個支路的傳輸避免了需要同步多個小區基站的傳輸。在現有技術情況下,需要保持FSD功能與基站之間傳輸的嚴格定時約束,正向鏈路上單個支路的傳輸消除了這種需要。還避免了建立正向同步導致的延遲。
3.反向鏈路上的同步與話音不同,在話音情況下,到達時間是用於幀選擇,而RLP序列號是用在分組數據應用中。由於數據用戶可以容許較大的抖動,這就消除了反向鏈路上需要的同步。此外,由於通過撤消重複的消息,RLP功能提供相當於幀選擇的功能,所以,在反向鏈路上可以去掉幀選擇功能。
4.由於正向鏈路上沒有軟越區切換,FSD功能傳輸到基站就不需要同步;還由於是數據用戶,與話音用戶不同,可以容許較大的抖動。
5.當前不在激活數據傳輸模式下的那些移動單元維持在暫停狀態,保持正向鏈路和反向鏈路上的RLP狀態信息,移動單元能力,服務選項,和當前的激活集合信息。規定稱之為暫停(跟蹤)狀態的子狀態,其中用戶的移動性被跟蹤,和當前的激活集合信息被更新。這就把用戶回到激活狀態時的建立延遲減至最小。這些過程消除了頻繁工作移動單元的RLP同步開銷。
6.分段功能性是與RLP功能分開的。這就消除了加在現有技術面向電路的結構上的FS/RLP同步要求和建立補充信道時的相應延遲。
為了支持以上結構,本發明的通信系統具有以下要素(a)基站與FSD功能之間的流控制以避免該基站緩衝器的溢出。
(b)基站中所用不同優先權的隊列(i)信令,(ii)舊RJP數據的重發,和(iii)新RLP數據的傳輸。
(c)在移動單元從當前不是主基站的基站中接收到強很多的導頻信號情況下,從一個支路有效地傳送控制到另一個支路的機構。
(d)新的ROLPC機構。由於現有技術的ROLPC功能是基於保持不同支路之間同步的結構,所以,多個呼叫支路的用戶消息同時到達FSD功能。在本發明的諸實施例中,基站給接收到的每個反向幀打上當前GPS(全球定位系統)時間標記。然後,利用從多個支路接收到各幀上的時間標記,決定幀的刪除和更新ROLPC設定點。
(e)新的分組模式FSD功能。它保持每個移動單元在激活狀態或暫停狀態下具有以下信息的記錄o 移動單元註冊號-唯一識別移動單元的編號;o RLP功能和IWF功能的地址;o ROLPC狀態o 諸呼叫支路的地址;和o 激活集合-那些當前與移動單元進行軟越區切換的基站標識符。
以下描述按照本發明一個實施例中的無線通信系統結構o 分組註冊在分組數據註冊中(例如,當移動用戶接通移動單元時,或當空閒狀態下的移動單元進入新基站的覆蓋區時),IWF功能選取IWF功能中唯一的註冊號(reg-ID)。與reg-ID相聯繫的是以下有關註冊的信息IWF功能,FS/RLP伺服器,所用的最後RLP序列號,和移動單元能力(例如,最大傳輸速率,等等)。在IWF功能中,reg-ID變換成FS/RLP範例。軟體功能的「範例」是該軟體的一個特殊副本,它是在計算機上執行的,並配置成提供服務。在FSD功能範例中,reg-ID被變換成當前的激活集合,當前的主支路,基站地址,RLP功能,和ROLPC範例。在基站中,reg-ID變換成FSD功能範例的地址。
o FSD功能伺服器中的RLP功能當FSD功能最初以新的reg-ID建立時,它建立一個RLP功能範例服務於呼叫。RLP功能給數據段提供相當於幀選擇功能的功能。
o 主小區基站中處理信令的幀選擇如同現有技術一樣,除了RLP負確認(NAK)以外,所有支路的反向鏈路上被FSD功能接收到的信令消息(例如,導頻強度測量消息(PSMM),補充信道請求消息(SCRM))被回波到主小區基站。在FSD功能中,RLP NAK是由RLP功能處理的。
o 激活狀態(利用DCCH)為了減小再激活延遲,移動單元可以脫離暫停狀態,並利用最小的建立和延遲在專用控制信道上發射;即使沒有數據通信業務,該移動單元仍在DCCH上保持一段時間。
無線電鏈路協議本發明CDMA分組數據服務的無線電鏈路協議(RLP)功能滿足以下條件o RLP成幀,序列編號,和恢復不依賴於物理層幀的長度和空中接口上的數據速率。
o 當移動單元是從暫停狀態下再激活時,RLP功能不要求初始化。reg-ID是在暫停狀態期間被記住的,而RLP功能並不知道移動單元是在激活狀態或暫停狀態。當RLP功能得到移動單元的正向鏈路數據時,它把該數據送到主支路。此外,RLP功能總是準備接收任何來自有效支路的分組。
這些條件是在正向上把RLP功能分成兩部分獲得的。重發功能是在FS/RLP功能中被處理的。物理層成幀,CRC,信道編碼,多流復用,和可能的加密功能,以及調度和傳輸速率的確定是在基站的RLP功能中被處理的。
選取RLP數據單元長度(RLP-unit-size)為很小整數L的八位組(即,8位字節)。L=1是所希望的,因為較大的數據單元長度可以導致空中接口上較低效率的壓縮,但是,可以選取L=4或8的八位組,用於減小序列號的額外開銷。給每個RLP數據單元分配一個20位序列號。全序列號是在回程鏈路上並在空中接口上以較高數據速率發射時使用的。在低數據速率的空中接口上,由於序列號前進很慢,就利用該序列號中低階的16位。在發生模糊的情況下,利用重發傳送全部序列號。
RLP段包括若干個有相繼序列號的RLP數據單元。RLP段的識別是利用第一個數據單元的序列號和長度(按序排列的數據單元數目)。
RLP控制幀識別被負確認(NAK)的序列號範圍(或被正確認(ACK),如果該標準規定的RLP功能也提供正確認)。響應於NAK,RLP功能產生重發的RLP數據段。RLP功能有捕獲丟失的結尾新數據的機構。利用查詢通知BS/RLP功能送出的最後序列號,因此,BS/RLP功能可以提供正確認(ACK)給FS/RLP功能。
新的數據段和待重發的數據段由FS/RLP功能傳送給回程鏈路上的主支路。在反向鏈路上,FS/RLP功能從激活集合中的多個支路接收數據段。
MAC再分段和物理層成幀基站中實施的MAC功能(即,BS/RLP)把重發的數據(SAP1)和新的數據(SAP0)保持在分開的隊列中,並把優先權給予重發的數據段。基站能夠檢查是否有排隊在SAP1中等待傳輸重複的重發數據段。在那種情況下,該基站就廢棄後面的副本。
RLP數據段通過空中接口在SCH或DCCH上被發射,其中利用DCCH送出信令和少量的用戶數據給移動單元。我們假設,RLP數據段不是在SCH和DCCH上同時送出的。RLP控制幀(即,NAK)和MAC以及物理層消息(例如,導頻強度測量消息(PSMM),擴展越區切換方向消息(EHDM),基站的補充信道分配消息(SCAM),移動單元的補充信道請求消息(SCRM))是在DCCH上處理的,且絕不在物理層幀上與用戶數據多路復用。可以同時發射DCCH上送出的消息和SCH上發射的RLP數據段。
對於跨越多個空中接口速率的操作,物理層成幀結構允許多路復用新的數據(總是按序排列的)和多個重發的RLP段。對於新的數據,利用識別第一個RLP數據單元的序列號,因為其餘的數據是按序排列的。對於重發的數據段,空中接口幀格式識別每個重發段的序列號和8位長度指示符。利用這個格式,空中接口幀中容納多個重發段和一個新數據段。
加密應當按照這樣的方法進行,小區基站清楚地知道RLP排序。可能性包括小區基站中的加密或RLP功能上的加密。RLP功能上的加密和壓縮可以在IWF功能中進行。
在整個物理層幀上計算16位CRC。
回程鏈路協議回程鏈路(BHL)給出FS/RLP功能與基站之間的RLP段成幀。利用RLP序列號識別各段,且一個BHL幀中只包括一個按序段。與BHL上最大的段長度有關,空中接口物理層幀可以分段成多個BHL幀。
RLP段序列號,消息長度,和地址是正向鏈路方向上所需要的標題欄位。附加的標題欄位是給ROLPC功能規定的,只用在反向鏈路方向,其中包括用作次序列號的GPS時間,刪除欄位,和幀頻欄位。
BHL協議提供正向上每個移動單元的流控制和恢復。以下的流控制選擇範圍是可能的從簡單的接收機就緒/接收機未就緒(RR/RNR)到高性能的漏桶流控制。若系統要提供服務質量(QoS)保證,則要求有嚴格的流控制;但是,由於RLP功能不能提供反壓,基站中的流控制只用於避免回程鏈路上的擁塞。
由於重發段有較高的優先權,給重發提供一個單獨的流控制窗。
規定BHL恢復有一個序列號重算(Go Back N)機構。這就提供緩衝器溢出的恢復以及轉換到新主支路的機構。若RLP功能重新同步,則它通知基站給緩衝器清零。利用重算到公共的序列號,可以挽救基站的新數據緩衝器中新的數據。
為了使再激活和主支路傳送的延遲減到最小,給BHL上的信令提供單獨的地址。此外,FSD功能中的BHL提供基站中繼功能,用於o 空中接口反向鏈路信令消息從次支路到主支路的回波。
o 路由基站間消息用於反向鏈路脈衝串接納控制。
o 路由基站間消息用於激活集合管理。
o 路由主傳送消息。
與實施方案有關,本發明的回程設施可以相當於FSD功能與基站之間的空中鏈路,而不是物理纜線,例如,T1線。
反向外環功率控制在FSD功能中實施反向外環功率控制(ROLPC)算法,可以簡化回程上的定時要求。ROLPC功能依賴於激活集合中所有基站的幀頻和幀誤差指示。幀頻是根據從任何支路(與利用作為次序列號的GPS時間相關)接收到的良好幀確定的。主小區基站總是知道反向鏈路在何時是有效的。若主小區基站把刪除欄位報告給FSD功能,在那個GSP時間任何其他的支路沒有良好幀,則宣告一個差錯的空中接口幀(即,刪除欄位)。
對於在事務處理中持續幾秒的數據流,用於突發性分組數據的外環功率控制方案工作得很好。在本方法中,ROLPC功能是這樣運行的,在流持續的激活狀態期間設定點被記住。若在某個時限期間內沒有接收到反向鏈路數據,設定點就作廢,例如,該時限值設定為幾秒。
回程上的正常數據流操作小區基站反向鏈路若空中接口幀被正確地接收到,則基站格式化一個或多個BHL幀,並把它們送到FSD功能。標題包括幀頻,RLP段序列號,和作為次序列號的GPS時間。若空中接口幀被分段成多個BHL段,則給每個BHL段利用相同的GSP次序列號。在BHL標題中可以利用「更多」1位,用於指出存在附加段。若在主小區中錯誤地接收到空中接口幀,則BHL幀被發射到FSD功能,其標題指出刪除欄位並包括作為次序列號的GPS時間。
FSD功能反向鏈路所有非錯誤接收到的各段傳輸到RLP功能。RLP功能廢棄任何接收到的重複八位組。幀頻,刪除,和次序列號(GPS時間)傳輸到ROLPC功能。
FSD功能正向鏈路在流控制下,FSD功能傳送RLP段只到主基站。若當前主支路基站請求具有重算序列號的恢復,則再傳送以重算序列號開始的數據。
小區基站正向鏈路對應於新的數據和從FSD功能接收到重發數據的RLP段分別被傳送到新數據緩衝器和重發數據緩衝器。與所接收到段相聯繫的RLP序列號被記住。帶有序列號的一段或多段包括在物理層幀中,通過空中接口傳輸。
操作方案-再激活,軟越區切換,和主傳送圖5A-5B分別表示給激活狀態和暫停狀態下移動單元的正向鏈路傳送方案,其中時間流是從圖中的上方到下方。在圖5A的激活狀態下,FS/RLP功能傳送數據只到主基站,且數據傳送能夠在DCCH上沒有延遲下開始。在分配補充信道和送出快的(即,通過空中接口發射消息所需的時間小於20msec)補充信道分配消息(SCAM)通知移動單元SCH分配之後,主基站可以在補充信道上開始傳送用戶數據。在圖5B的暫停(跟蹤)狀態下,我們假設,FSD功能知道它傳送新數據所到的主支路。在開始發射數據到所分配的信道上之前,主基站分配適合的DCCH或SCH,並(利用相應的CAM和SCAM消息)送出信道分配給移動單元。網絡上的再激活延遲是主基站作信道分配和送出專用信道上數據的消息所需的時間。再激活延遲可以小於30ms。
當反向鏈路是在軟越區切換時,這個處理是以圖5B下方所示的方案繼續。具體地說,移動單元發射導頻強度測量消息(PSMM),它使主基站發射分組數據越區切換請求(PDHOREQ)給添加到反向鏈路激活集合中的新基站(即,新的次基站)。在圖5B中,對於某些實施方案,虛線箭頭表示消息實際上是通過FSD功能發射的。在另一些實施方案中,各個基站互相之間能夠直接地通信,不必通過集中式的FSD功能。作為響應,新的次基站發射分組數據越區切換確認(PDHOACK)消息給主基站,於是,該主基站發射擴展越區切換方向消息(EHDM)回到移動單元。為了減小再激活延遲,正向鏈路上的數據傳送可以在新的次基站添加到反向鏈路上之前開始。為了在主基站中獲得足夠高的接收到PSMM的概率,移動單元可能需要使用高功率和/或重複傳輸PSMM。
圖6表示正向鏈路主傳送方案。當移動單元利用PSMM消息向主支路報告,另一個支路(即,次支路)確實有最強的導頻信號。舊的主基站送出流控制ON消息給FSD功能(以避免FS/RLP功能在主傳送操作期間送出新數據到主基站),並送出主傳送消息(PD-PRIM-XFER)給新的主基站。PD-PRIM-XFER消息包括reg-ID和移動單元的反向鏈路上當前激活集合。然後,新的主基站送出消息,把它為新主基站(FS-NEW-PRIMARY)的狀態通知FS/RLP功能,並給FS/RLP功能發出指令,把流控制轉變為OFF(所以,任何新的數據現在由FS/RLP功能傳送給新的主基站)。此外,舊的主基站送出CAM消息給移動單元,指令該移動單元把它的操作轉變成暫停(跟蹤)狀態,聽候正向公共控制信道(F-CCCH)上來自新主基站的傳輸。於是,該移動單元保持在暫停(跟蹤)狀態,直至新的數據由FS/RLP功能傳送到新的主基站,此時,新主基站分配一個合適的信道,通過快的CAM/SCAM消息把信道分配通知移動單元,並在那個分配的信道上開始數據傳送。
當舊的主基站從移動單元接收PSMM消息時,若正向脈衝串正在進行中,則舊的主基站可以繼續該脈衝串,直至它結束或終止脈衝串並使該脈衝串在新的主基站中重新開始。這是按照如下完成的。舊的主基站包含RLP段的序列號,該序列號是在送到FS/RLP功能的PD-PRIM-XFER消息中新數據隊列(即,重算的序列號)的頂端。留在重發隊列中的數據,以及新數據隊列中的任何數據,假設在舊的主支路中被廢棄掉。重發隊列應當很小,因為重發隊列有優先權。舊的主基站通知移動單元,當前的脈衝串被終止,並指令該移動單元轉變到暫停狀態,聽候新主基站的正向公共控制信道(F-CCCH)。新的主基站送出新的主消息(FS-NEW-PRIMARY)給FSD功能,指出它的地址和重算序列號,並把流控制轉變成OFF。FSD功能送出從重算序列號開始的所有新數據到新的主支路。當新的主支路發現積壓的工作時,它完成快的CAM或快的SCAM,重新開始傳送脈衝串給移動單元。
主傳送涉及處理基站中和回程上的少量消息。延遲應當小於20ms。此外,新的數據被傳送到新的主基站。第一個千字節數據可以在小於10ms內到達。接收到PSMM之後的主傳送延遲可以在30-50ms的範圍內得到。
圖7表示反向鏈路方案。暫停(跟蹤)狀態下的移動單元訪問主基站中的隨機接入信道(RACH)。該主基站作出立即信道分配(CAM),所以,數據可以開始在DCCH上流動,且移動單元可以進入激活狀態。請注意,再激活之後的數據傳送發生在軟越區切換建立之前。接收到RACH上消息以後的再激活延遲小於30ms,包括空中接口上的幀定時延遲。
基於初始的隨機接入請求,或以後在激活狀態下,若要求移動單元在反向鏈路上有軟越區切換的附加支路,則發生基站間的越區切換請求/準許方案。為了添加一個支路,主基站給新的次基站送出PDHOREQ專用消息,其中包括reg-ID,FSD功能地址,ROLPC設定點,移動單元偽噪聲(PN)碼,以及若脈衝串在進行中,則還包括脈衝串結束時間和脈衝串速率。然後,新的次基站可以參加進來,只要送出接收到的反向鏈路幀到BHL上。通過給移動單元建立反向鏈路內環功率控制流,次基站就確認越區切換請求,並提供PDHOACK消息中的信息給主基站,然後,該主基站在擴展越區切換方向消息(EHDM)中把這個信息提供給移動單元。在PDHOACK消息中,次基站可能要求終止進行中的脈衝串。只需要次基站與FSD功能之間BHL上的初始化,就可以得到ROLPC設定點的未來更新值;因此,就沒有嚴格的定時要求。當一個支路從呼叫中撤消時(受到主基站的指令時),該支路只須停止送出反向幀到FSD功能。利用簡單的FSD功能斷開過程,它在時間上是不嚴格的。
最後,圖7中表示一個脈衝串接收方案。回程上的脈衝串請求/準許方案是由激活集合基站處理的。脈衝串請求/準許過程涉及在基站中處理四個消息和在回程上傳輸三個消息。接收SCRM之後到傳輸SCAM之間的總脈衝串準許延遲可以小於50ms。
功率控制現有技術IS-95標準假設,正向鏈路和反向鏈路的激活集合(即,當前與特定移動單元通信的那些基站)是相等的。就是說,業務信道和控制信道是對稱地建立的。這意味著,反向鏈路上的專用業務信道有其相聯繫的正向鏈路上專用功率控制信道,用於控制移動單元的發射功率電平。
在現有技術IS-95標準中,若存在正向鏈路功率控制子信道,則反向鏈路發射功率是受該子信道控制的。在激活狀態期間,功率控制子信道是在正向專用控制信道(F-DCCH)或正向基本信道(F-FCH)上被多路復用(即,插入)。這就要求正向鏈路和反向鏈路保持一個對稱的激活集合,如圖3所示。換句話說,若反向鏈路是在軟越區切換中,則正向鏈路也必須在軟越區切換中,即使它是不需要的。
由於通信業務的非對稱性質,高速數據用戶的存在給系統設計提出一個特有的難題。為了高效率地運行分組模式服務,需要非對稱地支持正向激活集合和反向激活集合。現有技術IS-95標準並不提供這種運行模式的功率控制支持。
本方法著手解決正向鏈路和反向鏈路有不同激活集合時的功率控制反饋問題。例如,正向鏈路可能是單向連接(即,單工方式),或可能是沒有任何連接,而反向鏈路可能是雙向連接(軟越區切換)。
為了服務於非對稱激活集合的運行,本方法涉及功率控制子信道與F-DCCH和F-FCH的去耦操作,而當移動單元是在激活狀態時,就利用公共功率控制信道(PCCH)控制反向鏈路功率。如在現有技術cdma2000標準所規定的,正向鏈路公共功率控制信道(F-PCCH)是單個物理信道上一組時間復用的功率控制子信道。在cdma2000標準下,F-PCCH上每個功率控制子信道控制不同移動單元的反向鏈路增強型訪問信道(R-EACH)功率或反向鏈路公共控制信道(R-CCCH)功率,該移動單元是由發射F-PCCH的基站服務的。靜止或暫停狀態下的移動單元利用R-EACH請求分配專用業務信道。靜止狀態和暫停狀態有一點是類似的,移動單元都沒有分配的專用空中接口信道。在暫停狀態下,有關移動用戶數據對話的一些信息保持在基站中,而在靜止狀態下,就沒有。靜止狀態下的移動單元可以利用R-CCCH送出相對短的脈衝數據,不需要請求分配專用業務信道。
現有技術cdma2000標準不允許F-PCCH控制反向鏈路專用控制信道(R-DCCH)功率或反向鏈路業務信道(R-FCH或R-SCH)功率。本方法去掉這個限制,所以,當移動單元處在激活狀態時,F-PCCH能夠控制反向鏈路發射功率。當正向鏈路和反向鏈路有不同的激活集合時,這個方法提供移動單元中的功率控制。
圖8表示這樣一個例子,正向鏈路是在單工方式(單向連接),而反向鏈路是在雙向軟越區切換中。在正向鏈路上,基站A的F-FCH或F-DCCH是激活的。在反向鏈路上,移動單元與基站A和B進行軟越區切換。該移動單元的發射功率分別通過公共功率控制信道F-PCCHa和F-PCCHb受到兩個基站的控制。在基站A發射的F-FCH或F-DCCH上沒有插入的功率控制子信道。或者,基站A的功率控制子信道可以插入到F-FCH或F-DCCH上,而基站B通過F-PCCHb發射它的功率控制子信道。把圖8的例子進一步擴展,除了F-DCCH或F-FCH以外,基站A在正向鏈路上的補充信道(F-SCH)是激活的。在任何情況下,利用本方法,就不需要從兩個基站建立F-DCCH和F-FCH用於提供功率控制。
圖9表示這樣一個例子,正向鏈路是完全不工作的,而反向鏈路是在雙向軟越區切換中。在正向鏈路上,F-FCH或F-DCCH或F-SCH是不激活的。在反向鏈路上,移動單元利用R-DCCH,R-FCH,和/或R-SCH與基站A和B進行軟越區切換。該移動單元的發射功率分別通過F-PCCHa和F-PCCHb受到兩個基站的控制。
最基本的是,從用戶在一段時間內不激活的狀態下重新激活分組數據用戶,且需要重新建立高速空中接口信道給該用戶使用時,此處所描述的這個方法幾乎消除了基站與FSD/RLP功能之間回程接口上所有的延遲。現有技術利用回程接口上適用電路的方法和過程,當激活或重新激活用戶時,在基站與FSD/RLP功能之間有許多相互作用。
在按照本發明的CDMA系統中,基於網絡的RLP功能被分成兩部分一部分可以在網絡的中心位置處執行,另一部分是在基站中執行。(或者,兩部分都可以在基站中執行。)中心位置部分(即,可以遠離基站執行的部分)完成重發控制功能。位於基站中的部分完成通過空中送出用戶消息的功能。這些功能包括物理層成幀和再分段,空中接口消息的誤差檢測和修正,信道編碼,多流復用,加密,確定通過空中的傳輸速率,和通過空中傳輸的調度。這種功能分開能夠使用戶消息立即傳送到基站,具有最佳的機會給移動單元提供良好的通信。在基站與RLP功能(可能的)遠程部分之間不需要時間同步協調,且沒有空中接口限制加到數據量上,這些數據可以在給定時刻的給定呼叫中傳送到基站。
基於網絡的RLP功能的中心位置部分從網絡中送出用戶數據到一個且僅僅一個呼叫支路,即,給移動用戶最佳信號的一個支路。那個呼叫支路確定如何和何時把用戶消息通過空中接口傳送到移動單元。
確定哪個基站給移動用戶有最佳的信號是由基站完成的,這個「主」基站的知識被傳輸到中心位置部分基於網絡的RLP功能。這個概念可以稱之為「高速分組數據服務的主傳送」。
兩個隊列保持在主基站中,用於處理需要通過空中傳送給移動用戶的用戶消息。一個隊列,稱之為「新數據」隊列,保持新的用戶消息,即,還沒有傳送給用戶的消息。另一個隊列,稱之為「重發」隊列,保持已傳送給用戶的消息,但這些消息還沒有被接收到,或這些消息被移動用戶錯誤地接收到。通過空中傳輸的優先權給予重發隊列中的用戶消息。
通過空中的傳輸可以包括來自重發隊列的多個用戶消息段和來自新數據隊列的一個消息段。這種能力可以最佳地利用空中接口容量。來自重發隊列的消息首先被壓縮成空中接口幀,且有一個RLP序列號和長度(以字節為單位,分配到RLP序列號的增量單元中)。來自新數據隊列的用戶消息段包含RLP序列號,並一直連續到空中接口幀的結尾。
當發生主傳送時,當前主支路利用回程上的流控制,避免遠程部分的RLP功能送出數據到呼叫支路,該支路是在從主呼叫支路狀態變化到次呼叫支路狀態的過程中。當前主支路把RLP序列號傳輸給新的主支路,該序列號代表仍然餘留在新數據隊列中所有的新用戶數據。當完成主傳送操作時,新的主呼叫支路把它的地址通知遠程部分的RLP功能,並去掉回程流控制。在這個過程中,新的主呼叫支路還把開始送出新用戶消息的序列號通知遠程的RLP功能。因此,遠程的RLP功能實際上送出舊主支路還沒有發射的用戶數據給新的主支路。這種能力避免了讓舊主支路送出它未送出的數據到新的主支路,從而節省傳輸時間和利用率。(若基於網絡的兩部分RLP功能是在基站中執行,則這種小區對小區的傳輸是需要的。或者,主傳送能力不是該實施方案的一部分,一般來說,解決方法要求發生小區對小區的用戶數據傳輸;或者,主傳送能力設計成實施方案中的一部分,但是,要求小區與幀選擇/分配功能之間的附加相互作用使系統工作。)正向上(到移動單元)通過空中接口的信令和用戶消息傳輸是在單工方式下由單個呼叫支路完成的。或者,一般來說,反向上(到基站和FSD功能)的信令和用戶消息傳送是利用軟越區切換中多個呼叫支路發生的。插入到正向鏈路信道的功率控制子信道用於控制移動單元反向鏈路傳輸功率,如上所述,功率控制子信道是需要與專用正向鏈路空中接口信道去耦的。
FSD功能與遠程部分基於網絡的RLP功能一起構成伺服器的應用,當高速分組數據呼叫首先建立時,把它分配給該呼叫。這個伺服器的情況是不變化的,不管移動用戶在很長時間內是不工作的,或不管主傳送是否發生。這個伺服器總是準備從網絡接收數據,分配給主支路,用於傳輸到移動用戶;而且總是準備接收來自任何軟越區切換支路作為部分呼叫的用戶消息。在第一次初始化之後,就不需要有初始化移動單元的時間,即使該用戶是在很長的空閒時間之後被重新激活。
來自移動單元的反向鏈路各個用戶消息可以在相差很大的各個時間到達多個支路的FSD/RLP伺服器(或功能)。在任何支路上正確地接收到的任何用戶消息被FSD功能接收,因為RLP功能廢棄重複的消息。
從呼叫支路送出的反向鏈路用戶消息有RLP序列號和嵌入在其中的一部分GPS時間值。RLP功能利用RLP序列號檢測丟失或重複的消息。FSD功能利用GPS時間把一個或多個回程信息分組與通過空中接口的信息傳輸時間相聯繫。一般來說,回程分組傳輸的最大長度不同於用戶信息單元(即,字節)數目,該信息單元可以裝入20msec空中接口幀中。因此,當一個相等於用戶數據的空中接口幀傳送到FSD/RLP功能時,它可以佔用回程設施上不止一個分組。FSD功能利用空中接口幀頻和質量指示符計算一個設定值,所謂的ROLPC值,它回到所有的呼叫支路,所以,這些呼叫支路能夠控制移動單元發射的功率。
為了正確地計算ROLPC設定點值,該計算必須確定何時所有的呼叫支路錯誤地接收到相同的空中接口幀。在電路模式服務中,承載業務的空中接口信道上信息總是存在的;而是在高速分組數據服務中,用戶消息的傳輸是突發性的。主呼叫支路總是知道何時分配了補充信道,所以,它可以產生一個帶刪除指示符的回程幀(即,可以期待的空中接口幀,但沒有被接收到,或錯誤地接收到),以及GPS時間標記。若沒有其他的支路通過回程傳遞一個正確的具有相同GPS時間的空中接口消息,則FSD功能中的ROLPC計算功能利用刪除指示符進行計算。
基站與FSD/RLP功能之間回程上所用的協議有分開的用戶消息傳送地址和基站間通信地址,還有用於移動單元信令的通信地址。若FSD功能接收到一個回程分組,它有用於移動單元信令的通信地址,該消息被傳送到主基站。(該主基站負責解釋和響應來自移動單元的信令消息。這些消息通過空中接口被所有的支路接收到,若來自移動單元的空中接口傳輸的主支路接收是錯誤的,就需要回波到主支路。)若FSD功能接收到一個回程分組,它有用於基站間通信的地址,就把該消息傳送給呼叫支路,或消息主體中規定的那些支路。若FSD功能接收到一個回程消息,它有用戶消息傳送的地址,就把該消息傳送到相聯繫的RLP功能。
若有一個空中接口信道(即,F-FCH或F-DCCH)分配給用於信令的用戶,則從FSD/RLP功能傳送給主支路的數據使控制消息送到移動單元,包括傳輸用戶消息的F-SCH代碼點。因為在FSD/RLP功能送出用戶消息之前不需要與主支路之間的協調,就使這種正向鏈路傳輸的再激活時間減至最小。當沒有用戶消息交換時,移動單元持續地向主支路報告它的導頻強度測量結果,這是因為有可能另外的基站變成在該移動單元位置處有最強信號的基站。如果必要,主傳送發生,則送出新數據到移動用戶的再激活時間也是最小的。
若移動用戶在反向上有待送出的數據,且該用戶當前在反向鏈路上有分配給呼叫支路的信令空中接口信道,則該用戶可以利用R-FCH或R-DCCH(不管分配哪一個)立刻開始送出數據,或可以送出信令消息,請求分配較高速率的空中接口信道。移動單元可以持續地利用信令信道傳送用戶數據,直至它接收到較高速率空中接口的信道分配。當移動單元有一個分配的信令空中接口信道時,這些機構把反向鏈路交換的再激活延遲減至最小。
當移動單元在任何的空中接口信道上都不激活時,且主支路從FSD/RLP功能接收到用戶消息,該主支路利用正向鏈路公共信令空中接口信道分配F-SCH給移動用戶。結果是傳輸到該移動用戶。因為在主支路與FSD/RLP功能之間沒有協商相互作用,且在各個呼叫支路(正向上的傳輸是單工方式,僅來自一個主支路)中也沒有協商相互作用,就使再激活時間減至最小。
當移動單元在任何的空中接口信道上都不激活時,且移動用戶有待送給網絡的數據,它就在反向公共信令信道上送出信令消息,請求分配反向空中接口信道用於它的數據傳輸。一旦分配了這些信道,如上所述,移動單元就可以開始它的數據傳輸。不要求完成與FSD功能的同步,也不要求初始化。因此,回程通信不會給用戶的再激活時間增加延遲。
雖然本發明是在IS-95 CDMA無線系統的範圍內描述的,應當明白,本發明可以在這樣的CDMA系統中實施,該系統符合不同於標準IS-95族中的標準,例如,歐洲電信標準學會(ETSI)標準。類似地,本發明可以在不同於CDMA系統的無線通信系統中實施,例如,FDMA(頻分多址)系統或TDMA(時分多址)系統。
還應當明白,我們描述的各種細節,材料,和元件的布置是為了解釋本發明的性質,專業人員在不偏離本發明範圍的條件下可以對它們作各種變化,本發明範圍是在以下權利要求書中所說明的。
權利要求
1.一種無線通信方法,包括以下步驟(a)在無線通信系統的第一基站中,開始接收一個或多個反向鏈路信道;和(b)然後,利用去耦正向鏈路信道,通過第一基站發射對應於功率控制子信道的對應正向鏈路功率控制信號,去耦正向鏈路信道是由第一基站從任何其他正向鏈路傳輸去耦的。
2.按照權利要求1的發明,其中通信系統是CDMA系統。
3.按照權利要求2的發明,其中CDMA系統符合cdma2000標準。
4.按照權利要求3的發明,其中去耦正向鏈路信道是公共功率控制信道。
5.按照權利要求1的發明,其中一個或多個反向鏈路信道是從移動單元接收的,而功率控制信號包含功率控制位,其中一個位值設計成給移動單元發出這樣的指令,減小一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平;另一個位值設計成給移動單元發出這樣的指令,增大一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平。
6.按照權利要求1的發明,其中一個或多個反向鏈路信道是從移動單元接收的,而移動單元的正向鏈路激活集合不同於該移動單元的對應反向鏈路激活集合。
7.按照權利要求6的發明,其中第一基站只發射對應於該移動單元的去耦正向鏈路信道;無線通信系統的第二基站發射對應於該移動單元的一個或多個正向鏈路信道,其中一個或多個正向鏈路信道包括對應於第二基站的功率控制信號;第一基站和第二基站接收和處理移動單元發射的一個或多個反向鏈路信道;和第一基站和第二基站發射的功率控制信號設計成給移動單元發出這樣的指令,如何控制一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平。
8.按照權利要求7的發明,其中第二基站發射的一個或多個正向鏈路信道包括第二去耦正向鏈路信道,第二去耦正向鏈路信道包括對應於第二基站的功率控制信號。
9.按照權利要求7的發明,其中第二基站發射的一個或多個正向鏈路信道包括正向鏈路業務信道,具有對應於第二基站的插入功率控制信號。
10.按照權利要求7的發明,其中第二基站只發射對應於移動單元的第二去耦正向鏈路信道並包括對應於第二基站的功率控制信號。
11.按照權利要求7的發明,其中第二基站是主基站,第一基站是次基站,且主基站和次基站工作在對應的移動單元的反向鏈路軟越區切換的狀態下。
12.按照權利要求1的發明,其中一個或多個反向鏈路信道是從移動單元接收的,功率控制信號設計成給移動單元發出這樣的指令,如何控制一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平。
13.一種無線通信系統,包括第一基站,第一基站配置成(a)開始接收和處理一個或多個反向鏈路信道;和(b)然後,利用去耦正向鏈路信道,發射對應於功率控制子信道的對應正向鏈路功率控制信號,去耦正向鏈路信道是從由第一基站發射的任何其他正向鏈路傳輸去耦的。
14.按照權利要求13的發明,其中通信系統是CDMA系統。
15.按照權利要求14的發明,其中CDMA系統符合cdma2000標準。
16.按照權利要求15的發明,其中去耦正向鏈路信道是公共功率控制信道。
17.按照權利要求13的發明,其中一個或多個反向鏈路信道是從移動單元接收的,而功率控制信號包含功率控制位,其中一個位值設計成給移動單元發出這樣的指令,減小一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平;另一個位值設計成給移動單元發出這樣的指令,增大一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平。
18.按照權利要求13的發明,其中一個或多個反向鏈路信道是從移動單元接收的,而移動單元的正向鏈路激活集合不同於該移動單元的對應反向鏈路激活集合。
19.按照權利要求18的發明,其中第一基站只發射對應於移動單元的去耦正向鏈路信道;無線通信系統的第二基站發射對應於該移動單元的一個或多個正向鏈路信道,其中一個或多個正向鏈路信道包括對應於第二基站的功率控制信號;第一基站和第二基站接收和處理移動單元發射的一個或多個反向鏈路信道;和第一基站和第二基站發射的功率控制信號設計成給移動單元發出這樣的指令,如何控制一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平。
20.按照權利要求19的發明,其中第二基站發射的一個或多個正向鏈路信道包括第二去耦正向鏈路信道,第二去耦正向鏈路信道包括對應於第二基站的功率控制信號。
21.按照權利要求19的發明,其中第二基站發射的一個或多個正向鏈路信道包括第二去耦正向鏈路信道,具有對應於第二基站的插入功率控制信號。
22.按照權利要求19的發明,其中第二基站只發射對應於移動單元的第二去耦正向鏈路信道並包括對應於第二基站的功率控制信號。
23.按照權利要求19的發明,其中第二基站是主基站,第一基站是次基站,且主基站和次基站工作在對應的移動單元的反向鏈路軟越區切換的狀態下。
24.按照權利要求13的發明,其中一個或多個反向鏈路信道是從移動單元接收的,功率控制信號設計成給移動單元發出這樣的指令,如何控制一個或多個反向鏈路信道的發射功率電平。
全文摘要
在一個無線通信系統中,基站利用正向鏈路信道發射功率控制信號(例如,功率控制子信道的功率控制位)到移動單元,正向鏈路信道是與該基站發射到那個移動單元的所有其他信號去耦的。例如,去耦正向鏈路信道可以是一個公共功率控制信道。然後,移動單元利用去耦正向鏈路信道中接收到的功率控制信號以控制它的功率電平,用於發射一個或多個反向鏈路信道到基站。基站利用去耦正向鏈路信道發射它們的功率控制信號到移動單元。
文檔編號H04B7/005GK1277524SQ0011812
公開日2000年12月20日 申請日期2000年6月9日 優先權日1999年6月11日
發明者薩拉施·庫馬, 李群, 吳曉琤 申請人:朗迅科技公司

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