CN1115918C - 与由移动无线电通信网支持的空气接口访问方法适配的方法、移动站和通信系统 - Google Patents

与由移动无线电通信网支持的空气接口访问方法适配的方法、移动站和通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种方法，一种移动站和一种通信系统，在此通信系统上位于移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站通过在导频信道上传输的信令信息生成与移动无线电通信网的空气接口访问方法的适配。在此在移动无线电通信网的无线电供应范围中由公共无线电广播系统的至少一个无线电广播发射站发射和由移动站接收和分析处理导频信道。

Description

与由移动无线电通信网支持的空气接口访问 方法适配的方法、移动站和通信系统
本发明涉及用于与由移动无线电通信网支持的空气接口访问方法适配的一方法、一移动站和一通信系统。
在例如像UMTS(通用移动电信系统)的第三代移动无线电通信系统中，预计在移动无线电通信网的基站和移动站之间无线电传输用的不同的空气接口技术将得到采用。不同的空气接口技术也意味着不同的空气接口访问方法。在文件“Tdoc SMG2 UMTS 52/97”，ETSI STC SMG2UMTS adhoc，1997年4月8-10日，在Lulea，瑞典，1和2页中，建议采用在世界范围统一频率上的，或在世界范围统一频谱中的一种全球导频信道，以便使得移动用户有可能在世界范围访问每个本地移动无线电通信网。在此导频信道上传输信息到移动站上，移动站通过这些信息可与本地移动无线电通信网的空气接口访问方法适配。适合于这种适配可能性的移动站必须是有多模能力的，意即对于与访问方法适配所需要的所有元件是实现在移动站中的，并且在导频信道上传输的信息仅用于在各自对于访问方法应采用的元件之间的连接。
此方法具有的缺点在于，必须在世界范围储备导频信道用的一个频率或一个频谱。基于仅有限地可供支配的无线电频率，此导频信道将是很简单和以有限的传输容量设计的，以便在所有的移动无线电通信系统中可以利用它。微小的传输容量都会决定仅仅采用上述多模移动站。
从J.Mitola著的“软件无线电技术查询和机遇第一届软件无线电欧洲专题讨论会”，软件无线电专题讨论会，1997年5月29日，布鲁塞尔，2和3页中公开了，移动站可以通过程序模块与不同的空气接口技术适配。在此实现例如与多重访问方法(FDMA，TDMA，CDMA或混合法)、与空气接口(信道编码、差错协议等等)或与调制方法的适配。
在采用上述导频信道时排除了采用通过从基站下载程序模块实现空气接口访问方法的移动站的可能性，因为传输容量对于传输尤其是较大的程序模块是不够的。
从GB 2 294 844 A中公开了在其上借助于中央连接系统连接的多个通信系统的一种通信系统。在共同通信系统的请求之后传送可供支配的通信系统的清单和这些通信系统的专门特性给一个用户站。在由用户站选择一个合适的通信系统之后，从共同通信系统向用户站发送相应的程序。随后用户站借助于此程序进行对所选择通信系统的配置。
基于本发明的任务在于，实现回避在导频信道的有限传输容量方面的上述缺点的一种方法，一种移动站以及一种通信系统。
按本发明通过如下的技术特征解决的，即：
用于位于移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站(MS)与由此移动无线电通信网支持的空气接口访问方法(RIAS)适配的方法，在此方法上
-在一个导频信道(PICH)上经移动无线电通信网的至少一种空气接口访问方法(RIAS)传输信令信息(SI)，
-在移动无线电通信网的无线电供应范围中，由公共无线电广播系统(PBS)的至少一个无线电广播发射站(PBT)发射和由移动站(MS)接收与分析处理导频信道(PICH)，和
-移动站(MS)借助于信令信息(SI)选择一种空气接口访问方法(RIAS)和生成与移动无线电通信网的所选择的空气接口访问方法(RIAS)的适配。以及
用于与由移动无线电通信网支持的空气接口访问方法(RIAS)适配的移动站(MS)，具有
-用于接收由公共无线电广播系统(PBS)的至少一个无线电广播发射站(PBT)发射的导频信道(PICH)的一个导频信道接收机(PICHR)，此导频信道(PICH)带有关于至少一种空气接口访问方法(RIAS)的信令信息(SI)，
-用于分析处理在导频信道(PICH)上传输的信令信息(SI)的、用于选择一种空气接口访问方法(RIAS)的和用于移动站(MS)与所选择空气接口访问方法(RIAS)适配的一个分析处理装置(UD)。以及
用于位于具有一个或多个基站(BTS)的移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站(MS)与由此移动无线电通信网支持的一种空气接口访问方法(RIAS)适配的通信系统，
-具有公共无线电广播系统(PBS)的至少一个无线电广播发射站(PBT)，此无线电广播发射站在移动无线电通信网的无线电供应范围中发射带有关于至少一种空气接口访问方法(RIAS)的信令信息(SI)的一个导频信道(PICH)，和
-在此通信系统上移动站(MS)借助于信令信息(SI)选择一种空气接口访问方法(RIAS)，和生成与移动无线电通信网的所选择的空气接口访问方法(RIAS)的适配。
因此位于移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站生成与由此移动无线电通信网支持的空气接口访问方法的适配。方法包含的内容在于，在移动无线电通信网的无线电供应范围中的由公共无线电广播系统的至少一个无线电广播发射站发射和由移动站接收一个导频信道。在导频信道上传输关于由移动无线电通信网支持的至少一种空气接口访问方法的信令信息。移动站分析处理这些信令信息，选择一种空气接口访问方法，和生成与所选择空气接口访问方法的一种适配。
在按本发明的一种发展中，在无线电技术覆盖的地区中，在公共无线电广播系统频谱中的至少一个无线电广播传输信道上，通过移动无线电通信网与RDS信息一起，尤其是周期性地发射导频信道。
在此在一个其它的发展中，将移动站中的导频信道接收机构成为具有实现在其中的RDS译码器的FM接收机，以便在公共无线电广播系统的频谱中求出传输RDS信息的无线电广播传输信道和接收导频信道。
利用公共无线电广播系统的基础设施具有这种优点，即公共无线电广播系统用的频谱在世界范围内几乎是等同的(例如87.5-108MHz)，并且按一种标准的方法进行RDS信息的传输。此外无线电广播系统的已经存在的世界范围的基础设施以大地地区的几乎完全的覆盖，同样像价格有利的和以大规模集成形式可获得的FM接收机技术有助于简单而费用有利地实现本发明。FM接收机的集成既不意味着附加的重大费用部分，也不意味着移动站的更高的复杂性。
在本发明的一个其它的发展中借助于在导频信道上传输的指针指示具有高传输容量的至少一个宽带传输信道。
在宽带传输信道上尤其周期性地传输至少一个程序模块用于移动站与所选择的空气接口访问方法的按程序的适配。
实现在移动站中的适配装置通过程序模块生成移动站与所选择的空气接口访问方法的适配。
优先在数字式无线电广播系统的频谱中由移动无线电通信网的无线电供应范围中的至少一个数字式无线电广播发射站发射宽带传输信道。
移动站中的按数字式无线电广播系统的频谱设计的数字式宽带接收机求出通过指针指示的宽带传输信道和接收程序模块。这种发展具有这个优点，即数字式宽带接收机的技术，相同于FM接收机的技术是以大规模集成形式和以低廉的价格可供支配的。数字式无线电广播系统同样提供与高度传输容量相结合的一种几乎世界范围的覆盖，这个传输容量是比移动无线电通信网传输信道的容量高得多的。
在本发明的这个所述的发展上有利地起作用的是，可以很窄带地设计具有信令信息的导频信道，以便将移动无线电通信网的对于选择空气接口访问方法是重要的全球信令信息供移动站支配。一种有多模能力的移动站基于此信令信息生成与空气接口访问方法的适配。通过指针来指示具有按程序与空气接口访问方法适配可能性的移动站，去找在其上发射程序模块的宽带传输信道。这种发展使得不同移动站类型的采用成为可能。
此外在本发明的一个其它发展中，在宽带传输信道上的至少一个数据包中可以传输程序模块。对于此情况移动站可能含有在其中存储接收的数据包的一个数据包存储器。在对于每个数据包前移或后调标题或帧核查和时，可以在移动站的分析处理装置中检验对于与所选择空气接口访问方法适配的所需要的所有数据包的完整接收。在此发展上有利地起作用的是，移动站随时可以开始接收在宽带传输信道上周期性地传输的数据包，以便在完整的接收之后生成与所选择的空气接口访问方法的适配。
按本发明方法的，按本发明移动站的和按本发明通信系统的多个实施例的以下说明仅仅具有示范性的性质。说明的特征在用于实现所争取成就的所示方式方面不是绝对必要的。
借助于附图阐述本发明的实施例。
所展示的：
图1为通信系统的一个部分，在此通信系统上移动站从公共无线电广播系统的无线电广播发射站接收在导烦信道上传输的信令信息，
图2为如图1中那样的通信系统，在此通信系统上移动站从公共无线电广播系统的无线电广播发射站接收一个无线电广播传输信道，以及从数字式无线电广播系统的数字式无线电广播发射站接收一个宽带传输信道；
图3为具有标题和帧核查和的数据包的构造和具有RDS信息与导频信道的RDS帧的构造，和
图4为具有实现在其中的元件的移动站。
通信系统的在图1中所示的部分具有支持对于所属移动无线电通信网适用的至少一种空气接口访问方法RIAS的基站BTS。基站BTS是按普遍已知的现有技术与移动无线电通信网的对于说明本发明是不重要的其它元件连接的。位于基站BTS或移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站MS接收由公共无线电广播系统PBS的无线电广播发射站PBT发射的导频信道PICH。为了接收此导频信道PICH，移动站MS是用与导频信道PICH的频率调谐的导频信道接收机PICHR装备的。在实现于移动站MS中的分析处理装置UD中分析处理在导频信道PICH上传输的关于移动无线电通信网的至少一种空气接口访问方法RIAS的信令信息SI。分析处理装置UD借助于信令信息SI选择一种空气接口访问方法RIAS，并且生成移动站MS与此空气接口访问方法RIAS的一种适配。例如由移动无线电通信网的网络经营者们提供信令信息SI供公共无线电广播系统PBS支配。
如此构成的移动站MS例如是在其中集成了不同空气接口访问方法RIAS用的元件的，有多模能力的移动站MS。在分析处理装置UD中通过信令信息SI选择对于所选择的空气接口访问RIAS各自应采用的元件。空气接口访问方法RIAS可以是例如通过不同的频段、多重访问方法(FDMA，TDMA，CDMA或混合法)、信道编码、差错协议或调制方法表征的。
移动站MS和无线电广播发射站PBT之间的连接是如此设计的，使得通过导频信道PICH的发射仅实现从无线电广播发射站PBT向移动站MS的单方面的通信，移动站MS的传输技术的功能因此局限于导频信道PICH的接收上。在生成移动站MS与所选择的空气接口访问方法RIAS的适配之后，移动站可以按空气接口访问方法RIAS建立与基站BTS的连接，在此连接上按移动无线电通信网的协议例如进行信令的一种其它的交换。
图2展示在图1中图示的具有数字式无线电广播系统DABS的附加的数字式无线电广播发射站DABT的通信系统。
在此图示中无线电广播发射站PBT是以用于传输RDS信息RDSI的装置装备的。与RDS信息RDSI一起在无线电广播传输信道PBCH上发射导频信道PICH。为了接收以此方式发射的导频信道PICH，移动站MS中的导频信道接收机PICHR在此是实现为具有实现在其中的RDS译码器RDSD的FM接收机PBR的。PM接收机PBR在公共无线电广播系统PBS的频谱中(例如87.5-108MHz)求出传输RDS信息RDSI的一个无线电广播传输信道PBCH，在此无线电广播传输信道上优先周期性地传输具有信令信息SI的导频信道PICH。如对于图1已说明的那样，移动站MS中的分析处理装置UD随即借助于在导频信道PICH上传输的信令信息SI选择一种空气接口访问方法RIAS，并且生成移动站MS与此选择的方法的适配。移动站MS在实现适配之后可以建立用于与基站BTS交换信令的连接。
在无线电广播传输信道PBCH上，或与RDS信息RDSI一起，除了导频信道PICH之外也传输一个指针P。此指针P指向在其上优选周期性地传输至少一个程序模块PM的一个宽带传输信道BBCH。在移动站MS中的适配装置AD中，通过程序模块PM生成与移动无线电通信系统的所选择空气接口访问方法RIAS的适配。例如利用数字式信号处理的电路装置(DSP，FPGA等等)作为适配装置AD。如所示的那样可以由数字式无线电广播系统的DABS频谱中的至少一个数字式无线电发射站DABT在移动无线电通信系统的无线电供应范围中发射宽带传输信道BBCH。
对于程序模块PM的接收，在移动站MS中实现了按数字式无线电广播系统DABS的频谱设计的一个数字式宽带接收机DBBR，此宽带接收机求出通过指针P显示的宽带传输信道BBCH和接收程序模块PM。
没有多模能力的，却是为按程序适配设计的移动站MS借助于此说明的发展也生成与所选择的空气接口访问方法RIAS的适配。
在宽带传输信道BBCH上的数据包DP中也可以传输程序模块。集成在移动站MS中的数据包存储器DPM存储各自配备了标题H和帧核查和FCS的所接收的数据包DP，使得分析处理装置UD可以检验对于与空气接口访问方法RIAS适配的生成所需的所有数据包DP的成功接收。图3中表示这样数据包DP的一般构造。在此各自相对于数据包DP的位前移或后调标题H和帧核查和FCS用的多个位。此外在此图中表示了RDS帧的构造。在此例如将具有信令信息SI和指针P的导频信道PI的附加位依附在RDS信息RDSI的位上。
图4展示具有以上图中所示元件的移动站MS。附加地表示了一个用户标识模块SIM，在此用户模块中例如存储一种访问特许AA，通过此访问特许在移动无线电通信网方面可以检验移动站MS的用于接收程序模块PM的特许。附加地为了译码在用户标识模块SIM上编码传输的程序模块PM例如是可以存储了一个译码密钥DCK的。
此外在用户标识模块SIM上存储信令信息SI或程序模块PM是可以设想的，使得移动站MS不额外地接收这些信令信息SI或程序模块PM，可以生成与空气接口访问方法RIAS的适配。这种实现特别对于在移动用户的归属范围中支持的空气接口访问方法RIAS的存储是有意义的。

Claims (21)

1.用于位于移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站(MS)与由此移动无线电通信网支持的空气接口访问方法(RIAS)适配的方法，在此方法上
-在一个导频信道(PICH)上经移动无线电通信网的至少一种空气接口访问方法(RIAS)传输信令信息(SI)，
-在移动无线电通信网的无线电供应范围中，由公共无线电广播系统(PBS)的至少一个无线电广播发射站(PBT)发射和由移动站(MS)接收与分析处理导频信道(PICH)，和
-移动站(MS)借助于信令信息(SI)选择一种空气接口访问方法(RIAS)和生成与移动无线电通信网的所选择的空气接口访问方法(RIAS)的适配。
2.按权利要求1的方法，在此方法上周期性地在导频信道(PICH)上传输信令信息(SI)。
3.按权利要求1或2的方法，在此方法上在公共无线电广播系统频谱中的至少一个无线电广播传输信道(PBCH)上与RDS信息(RDSI)一起发射导频信道(PICH)，并且用实现在其中的RDS译码器(RDSD)构成为FM接收机(PBR)的导频信道接收机(PICHR)求出传输RDS信息(RDSI)的无线电广播传输信道(PBCH)，和接收导频信道(PICH)。
4.按权利要求1的方法，在此方法上在导频信道(PICH)上传输的一个指针(P)指示在其上传输至少一个程序模块(PM)的至少一个宽带传输信道(BBCH)，并且移动站(MS)通过程序模块(PM)生成与所选择的空气接口访问方法(RIAS)的适配。
5.按权利要求4的方法，在此方法上在宽带传输信道(BBCH)上周期性地传输程序模块(PM)。
6.按权利要求4的方法，在此方法上由移动无线电通信网无线电供应范围中的至少一个数字式无线电广播发射站(DABT)发射数字式无线电广播系统(DABS)频谱中的宽带传输信道(BBCH)，并且实现在移动站(MS)中的按数字式无线电广播系统(DABS)的频谱设计的数字式宽带接收机(DBBR)接收程序模块(PM)。
7.按权利要求4的方法，在此方法上周期性地在宽带传输信道(BBCH)上的至少一个数据包(DP)中传输程序模块(PM)。
8.按权利要求7的方法，在此方法上在实现在移动站(MS)中的数据包存储器(DPM)中存储数据包(DP)。
9.按权利要求7的方法，在此方法上相对于每个数据包(DP)各自前移或后调标题(H)和帧核查和(FCS)，在移动站(MS)中通过此帧核查和检验对于移动站(MS)与空气接口访问方法(RIAS)的适配所需的程序模块(PM)的成功接收。
10.按权利要求4的方法，在此方法上在宽带传输信道(BBCH)上编码地传输程序模块(PM)。
11.按权利要求10的方法，在此方法上借助于存储在用户标识模块(SIM)中的一个译码密钥(DCK)译码编码的程序模块(PM)。
12.按权利要求4的方法，在此方法上在用户标识模块(SIM)中存储用于接收程序模块(PM)的访问特许(AA)。
13.按权利要求1的方法，在此方法上在用户标识模块(SIM)中存储生成移动站(MS)与空气接口访问方法(RIAS)适配用的信令信息(SI)。
14.按权利要求4的方法，在此方法上在用户标识模块(SIM)中存储生成移动站(MS)与空气接口访问方法(RIAS)适配用的程序模块(PM)。
15.用于与由移动无线电通信网支持的空气接口访问方法(RIAS)适配的移动站(MS)，具有
-用于接收由公共无线电广播系统(PBS)的至少一个无线电广播发射站(PBT)发射的导频信道(PICH)的一个导频信道接收机(PICHR)，此导频信道(PICH)带有关于至少一种空气接口访问方法(RIAS)的信令信息(SI)，
-用于分析处理在导频信道(PICH)上传输的信令信息(SI)的、用于选择一种空气接口访问方法(RIAS)的和用于移动站(MS)与所选择空气接口访问方法(RIAS)适配的一个分析处理装置(UD)。
16.按权利要求15的移动站(MS)，在此移动站上导频信道接收机(PICHR)是用实现在其中的一个RDS译码器(RDSD)构成为FM接收机(PBR)的，RDS译码器用于在公共无线电广播系统(PBS)的频谱中求出传输RDS信息(RDSI)的无线电广播传输信道(PBCH)，和用于接收用RDS信道(RDSI)发射的导频信道(PCCH)。
17.按权利要求15或16的移动站(MS)，此移动站具有用于移动站(MS)通过在宽带传输信道(BBCH)上传输的至少一个程序模块(PM)与空气接口访问方法(RIAS)适配的一种适配装置(AD)。
18.按权利要求17的移动站(MS)，此移动站具有按数字式无线电广播系统(DABS)的频谱设计的一个数字式宽带接收机(DBBR)，此宽带接收机用于求出借助于在导频信道(PICH)上传输的指针(P)指示的数字式无线电广播系统(DABS)的一个宽带传输信道(BBCH)，和用于接收在宽带传输信道(BBCH)上传输的程序模块(PM)。
19.按权利要求17的移动站(MS)，此移动站具有用于存储在至少一个数据包(DP)中传输的程序模块(PM)的一个数据包存储器(DPM)。
20.用于位于具有一个或多个基站(BTS)的移动无线电通信网的无线电供应范围中的移动站(MS)与由此移动无线电通信网支持的一种空气接口访问方法(RIAS)适配的通信系统，
-具有公共无线电广播系统(PBS)的至少一个无线电广播发射站(PBT)，此无线电广播发射站在移动无线电通信网的无线电供应范围中发射带有关于至少一种空气接口访问方法(RIAS)的信令信息(SI)的一个导频信道(PICH)，和
-在此通信系统上移动站(MS)借助于信令信息(SI)选择一种空气接口访问方法(RIAS)，和生成与移动无线电通信网的所选择的空气接口访问方法(RIAS)的适配。
21.按权利要求20的通信系统，在此通信系统上
-在移动无线电通信网无线电供应范围中的数字式无线电广播系统(DABS)的至少一个数字式无线电广播发射站(DABT)，在借助于在导频信道(PICH)上传输的指针(P)显示的宽带传输信道(BBCH)上传输至少一个程序模块(PM)，和
-移动站(MS)通过这些程序模块(PM)生成与所选择的空气接口访问方法(RIAS)的适配。
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