CN100373818C - 移动无线电系统中在传输信道上分配信令数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出移动无线电系统中在传输信道上分配信令数据的方法，其中：可以明确地确定传输信道，并且至少通过一种时隙形式的TDMA多路接入分量确定；确定数量的时隙构成一个时帧，周期性地重复所述时帧；并且对每个传输信道分配以固定长度的信令块形式的信令数据，其中把帧号(SFN1...SFNa)作为信令块的传输开始时间确定得使信令块的开始时间在一个信令块的长度上基本上均匀分布。

Description

移动无线电系统中在传输信道上分配信令数据的方法
技术领域
本发明涉及移动无线电系统中在传输信道上分配信令数据的方法。
背景技术
移动无线电系统，例如根据GSM(全球移动通信系统)或者新的TD-SCDMA(时分同步码分多址)标准的蜂窝无线电网络，使之能够从安排在网络方的基站经无线电接口向移动用户的移动站进行通信连接。对此，经无线电接口除了传输有效数据外还传输信令数据。其中信令数据例如起建立和解除连接、产生背景噪音、呼叫(寻呼)移动站、转移过程的数据交换、传输短信息(SMS，短信息服务)等作用，并且一般地归结为控制信道。
控制信道可以分为两类：具有一般接入的信道和用户专用的控制信道。具有一般接入的控制信道传输系统信息并且起开始连接的作用。在成功建立连接之后把连接切换到用户专用控制信道继续通信。
经SACCH信道发送有关发射功率匹配、背景噪音、帧同步、控制数据等。SACCH信道可以作为所述用户专用控制信号的例子。SACCH信令数据用固定长度的块传输，所述的块按照GSM标准是480毫秒而按照TD-SCDMA标准是240毫秒。
GSM移动无线电系统的基础结构是，八个各为0.577毫秒长的时隙组合成一个周期地重复的时帧(4.615毫秒)，26个时帧再构成一个所谓的复帧(120毫秒)。由于一个复帧的26个时帧的两个不用于传输有效数据，所以可在这些时帧中传输SACCH信令数据。基于一个SACCH块的480毫秒长度，整个SACCH信令数据通过总共四个复帧用八个时帧发送。
TD-SCDMA移动无线电系统也是以时帧结构为基础。在此以七个各为0.714毫秒长的时隙组合成一个时帧(5毫秒)。时隙1至3起从移动站向基站(上行链路)传输数据的作用，而时隙4至6用于相反方向(下行链路)的通信。在每个时隙中发射机用16个不同的扩展码进行用户分离，由此给出多个不同的传输信道。一个TD-SCDMA复帧分组为24个时帧，从而长度为120毫秒；按照标准一个SACCH块长度为240毫秒，相应于48个TD-SCDMA时帧。
在TD-SCDMA移动无线电系统中用所有的时帧传输有效数据，从而不同于GSM系统，不能够提供空闲的时帧。从而只能与有效数据一起发送SACCH信令数据。
从而出现了以下的问题：如果一个基站同时对所有的传输信道发送SACCH信令数据，就是说如果对所有传输信道的SACCH块的开始时刻都相同，由此在基站中对与之相关计算能力的高要求就有可能导致运行时间出错误。
US5,790,549说明了一种采用CDMA接入方法的移动无线电系统，其中把所谓的“宽带信道”分成N个“子信道”。借助于TDMA多路接入法把有效数据经单个子信道传输。
EP1056222说明移动电信系统的数据多路复用法。采用由GSM标准所公知的TDMA接入法。
发明内容
因此本发明的任务在于，创建一种对基站计算能力要求不高的信令信息传输方法。所述的任务通过移动无线电系统中在传输信道上分配信令数据的方法解决。另外还给出了本发明的扩展方案。
在所述方法中：可以明确地确定传输信道，并且至少通过一种时隙形式的TDMA多路接入分量确定；所确定数量的时隙构成一个时帧，周期性地重复所述时帧；并且可以为每个传输信道分配以固定长度的信令块形式的信令数据，其中：采用CDMA多路接入分量分隔传输信道，并且确定作为传输信令块的开始时刻的帧号，使得信令块的开始时刻均匀地分布在一个信令块的长度上，并且在各个传输信道中传输信令块的各个开始时刻在时间上不重叠。
在根据本发明的方法中，确定信令块(SACCH)的开始时刻，使得信令块的开始时刻基本上均匀地分布在一个信令决的时长上。从而达到以时间的手段基本均匀地充分利用基站的计算能力，从而能够节省资源。
与本发明扩展相应的移动无线电系统采用CDMA多路接入分量来分隔传输信道。在每个传输信道中传输一个训练序列，其中不同的训练序列各由一个输出训练序列的循环移位构成，并且传输移动站a信令数据(SACCH)的开始时刻由以下的算法确定：
SFNa＝[(upTNa)模n]＊m+midamble_Shifta。
式中SFNa表示帧号(0...i)、upTNa为移动站a使用的上行链路时隙(0...n)、n为上行链路时隙数目，m为所用扩展码的数目，而midamble_Shifta为移动站a所属的输出训练序列移位。
借助于上面的算法为每个移动站确定一个帧号SFNa，所述的帧号为移动站a所属的传输信道指定SACCH块的开始时刻。
附图说明
下面借助于附图所示实施例详细地说明本发明。附图中：
图1示意地画出TD-SCDMA复帧和所传输的SACCH数据，
图2示意地画出四个TD-SCDMA复帧和两个SACCH块，
图3示意地画出移动无线电系统的传输信道0至j和相同开始时刻的SACCH块的分布，
图4示意地画出移动无线电系统的传输信道0至j和根据本发明方法的分布的开始时刻的SACCH块分布，
图5一种可能地开始时刻分布(帧号SFNa)的概况。
具体实施方式
下面以TD-SCDMA为例对于SACCH信道详细地说明本发明。然而本发明也可以基于各种具有TDMA分量的其它移动无线电系统。本发明也不一定局限于SACCH控制信道，而是还可以用于其它的控制信道。
TD-SCDMA移动无线电系统的时帧结构示于图1.一个复帧含有24个时帧，每个时帧各有5毫秒的时长。一个时帧又由7个时隙组成，把其中3个时隙留给上行链路连接，另3个时隙留给下行链路连接。用每个时帧的一个时隙发送广播信息。每个时隙再采用16个不同的扩展码，从而总共可以提供48个传输信道。如图1所示，在每个TD-SCDMA帧中传输SACCH信令数据。
图2示出了与复帧比较的SACCH块长度。一个SACCH块含有48个时帧，也就是2个复帧，从而时长是240毫秒。
图3示出普通移动无线电系统所有j传输信道的整体。在一个传输信道中传输其长度为i的SACCH块。对于TDMA-SCDMA移动无线电系统i＝j＝48成立。各个传输信道的SACCH块相互没有移位，从而都在SACCH块(0、i、2i...)的开始时刻最大地载荷在基站上。
图4示出根据本发明的方法。在每个传输信道0至j-1中把传输SACCH块的开始时刻移位，使得让信令块的开始时刻基本上均匀地分布一个信令块的时长上。其中如图4所示，可以随机地安排各个开始时刻。根据本发明，SACCH块的开始时刻从一个传输信道至下一个传输信道还可以按固定的比特长度移位。在这些情况中，不论是移动站a还是与移动站a通信的基站都必须知道SACCH块的开始时刻。通过在很大程度上均匀地分布的SACCH块开始时刻，本发明把对基站要求的计算能力降至最低。
图5示出借助于给出的算法实现的对于TD-SCDMA移动无线电系统的开始时刻的另一种可能地分配。除了i＝j＝48之外，在此还有n＝3(上行链路时隙数)及m＝16(采用的扩展码数)。当然还可以利用裂隙的排列，从而把对帧号SFMa的传输信道分配相互移位。根据本发明，不论是在移动站a还是在与此移动站通信的基站都实施所述的算法。
根据本发明的一个扩展，还可以把SACCH块的开始时刻列表，所述的表储存在移动站a以及与此移动站通信的基站中。

Claims (3)

1.移动无线电系统中在传输信道上分配信令数据的方法，其中：明确地确定传输信道并且至少通过一种时隙形式的TDMA多路接入分量来确定该传输信道；由一定数量的时隙构成一个时帧，周期性地重复所述时帧；并且为每个传输信道分配以固定长度的信令块形式的信令数据，其中，
-采用CDMA多路接入分量分隔传输信道，并且
-确定作为传输信令块的开始时刻的帧号，使得信令块的开始时刻均匀地分布在一个信令块的长度上，并且在各个传输信道中传输信令块的各个开始时刻在时间上不重叠。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
-在每个传输信道中传输一个训练序列midamblea，其中不同的训练序列midamblea各由输出训练序列midamble的循环移位形成，并且
-作为信令数据SACCH传输的开始时刻的帧号由以下的算法确定：
SFNa＝[(upTNa)模n]*m+midamble_Shifta，
式中：SFNa表示帧号、upTNa为移动站a使用的上行链路时隙、n为上行链路数目，m为所用的扩展码的数目，而midamble_Shifta为移动站a所属的输出训练序列midamble移位。
3.如权利要求1所述的方法，其中，为每个传输信道把传输SACCH块的开始时刻列表。
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