CN1172407A - 移动通信系统的无线电信道起始传输模式 - Google Patents

Abstract

一种用于移动通信系统的无线电信道起始传输模式,这种模式可减小对其它无线电信道的不必要干扰和减小移动台电池的不必要消耗。在本发明中,这是通过不在无线电信道建立的起始阶段进行不必要的普通信息的传输实现的。更明确地,在建立基站和移动台之间的无线电信道阶段,从基站和移动台的发送侧起始仅发送无线电信道传输信号中的持续必需信息,当基站和移动台的接收侧准备好正确地接收该无线电信道之后再从发送侧发送持续必需信息和普通信息而不是发送持续必需信息。

Description

移动通信系统的无线电信道 起始传输模式

本发明涉及移动通信系统的无线电信道起始传输模式，在该移动通信系统里基站和移动台通过无线电信道实现通信，更具体地，本发明涉及在基站和移动台之间开始建立无线电信道时所采用的无线电信道起始传输模式。

在移动通信系统里，基站和移动台之间的无线电信道用于反复地发送图1中所示的无线电帧。该无线电信道主要包括持续必需信息，例如无线电信道同步信息与传输功率控制信息，以及其它不必持续不断的普通信息，例如用户信息和控制信息。

在呼叫始发/终止连接时刻或者移交启动时刻建立无线电信道的情况下，尽管在无线电信道传输启动和同步确立之间的起始周期内尚未提供用户信息和控制信息，常规下基站和移动台通信中的发送侧在无线电帧的整个周期内不仅发送持续必需信息而且还发送其它的普通信息。

由于在尚不需要用户信息和控制信息的无线电信道传输启动和同步建立起始阶段内无线电帧的整个周期阶段内包括着这种诸如用户信息和控制信息的其它普通信息的不必要传输，常规移动通信系统伴生着这样的问题，即这种不必要的传输造成相对于其它无线电信道的不必要干扰并且造成移动台尤其在上行链路无线电信道中的移动台的不必要电池消耗。

尤其，在CDMA(码分多址)移动通信系统情况下，干扰量明显地影响着系统容量，从而干扰的提高可以导致涉及到显著降低系统容量的严重问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于移动通信系统的无线电信道起始传输模式，这种模式能够减小相对于其它无线电信道的不必要干扰并且减小移动台的不必要电池消耗，这是通过在无线电信道建立的起始阶段内不进行不必要的普通信息的传输实现的。

按照本发明的一个方面，提供一种移动通信系统中的无线电信道起始传输方法，这种方法中基站和移动台通过多条无线电信道进行通信，该方法包括步骤：(a)在基站和移动台之间建立无线电信道的阶段仅从基站和移动台的发送侧起始发送无线电信道传输信号中的持续必需信息；和(b)当基站和移动台的接收侧正确地准备好接收该无线电信道之后，接着发送持续必需信息和除持续必需信息以外的普通信息。

按照本发明的另一个方面，提供一种无线电台设备，以用作为移动通信系统中的基站或移动台，在该移动通信系统中基站和移动台通过无线电信道进行通信，该设备包括：一个持续必需信息发生单元，用于产生无线电信道传输信号中的持续必需信号；一个普通信息发生单元，用于产生不同于持续必需信息的普通信息；以及一个传输单元，用于在基站和移动台之间建立无线电信道的阶段内仅起始发送持续必需信息，并且在另一个充当基站和移动台中的另一方的无线电台正确地准备好接收该无线电信道之后，接着发送持续必需信息和普通信息。

从下述连带着附图的说明中本发明的其它特性和优点将成为明显的。

图1概括地表示移动通信系统中所使用的无线电帧。

图2是一种无线电台设备的方块图，其用于实现根据本发明的移动通信系统的无线电信道起始传输模式。

图3是按照本发明的无线电信道建立阶段的操作顺序图，用于把同步信息当作持续必需信息的一种示例情况中。

图4是按照本发明的无线电信道建立阶段的操作顺序图，用于把同步信息和传输功率控制信息当作持续必需信息的一种示例情况中。

现参考图2至图4，详细说明根据本发明的用于移动通信系统的无线电信道起始传输模式的一种实施方式。

图2表示一种无线电台设备的示例结构，其根据本发明用于实现移动通信系统的无线电信道起始传输模式，该设备可构成移动通信系统的基站和移动台。图2的结构仅表示和本发明的无线电信道起始传输模式有关的部分，并且对于基站和移动台这一部分是通用的。

图2的无线电台设备具有控制单元20，用于实现总体控制，从该控制单元向传输功率控制信息发生单元1、同步状态通知信息发生单元2、同步信息发生单元3及用户信息发生单元4提供指令信号。

传输功率控制信息发生单元1在对应台可以识别出该台发送的传输功率控制信息的有效/无效状态的方式下产生传输功率控制信息，并且根据来自控制单元20的指令把生成的传输功率控制信息提供给持续必需信息形成单元5。这里，在有效状态下的传输功率控制信息的情况下，传输功率控制信息发生单元1生成传输功率控制信息，以根据接收质量测量单元16报告的接收质量命令提高或降低对对应台的传输功率，而且该生成的传输功率控制信息提供到持续必需信息形成单元5。

同步状态通知信息发生单元2生成用于指示由控制单元20确定的同步建立OK/NG(好/不好)的同步状态通知信息，并且把生成的同步状态通知信息提供到持续必需信息形成单元5。

同步信息发生单元3周期性地生成同步信息，并且根据来自控制单元20的指令把生成的同步信息提供到持续必需信息形成单元5。

用户信息发生单元4根据控制单元20提供的原始用户信息中的规定格式形成用户信息，并把生成的用户信息提供到普通信息形成单元6。

持续必需信息形成单元5形成包含着从同步信息发生单元3接收到的同步信息、从传输功率控制信息发生单元1接收到的传输功率控制信息以及从同步状态通知信息发生单元2接收到的同步状态通知信息的持续必需信息，并把形成的持续必需信息提供到信号格式形成单元7。

普通信息形成单元6形成不同于持续必需信息并包含着用户信息的普通信息，并把形成的普通信息提供给信号格式形成单元7。这里，除非控制单元20给出提供许可信号情况之外，普通信息形成单元6控制成既不实现普通信息的形成也不向信号格式形成单元7提供普通信息。

信号格式形成单元7从由持续必需信息形成单元5接收到的持续必需信息和由普通信息形成单元6接收到的普通信息形成传输信号的信号格式，并把信号格式化下的传输信号提供给编码单元8。这里，当未从普通信息形成单元6提供普通信息时，信号格式形成单元7在空状态的信号格式下保留设置普通信息的区段。

由信号格式形成单元7形成的信号格式化下的传输信号接着由编码单元8编码、调制单元9调制并提供到传输单元10。

传输单元10对经编码单元8和调制单元9编码及调制后的传输信号实施诸如数/模转换、频率变换和放大的处理，并且通过双工器12从天线21向对应台站发送结果的传输信号。这里，进行放大以实现传输功率确定单元11规定的传输功率值。另外，传输单元10进行传输控制，从而不传输由信号格式形成单元7形成的信号格式下的空状态区段。

另一方面，从对应台站发送的传输信号经天线21接收，并通过双工器12和接收单元13提供到解调单元14。解调单元14解调接收到的信号，并把解调信号提供给同步建立单元15及接收质量测量单元16。

同步建立单元15建立解调信号上的帧同步，并且把同步定时信号和解调信号一起提供给传输功率控制信息提取单元18、同步状态通知信息提取单元19和译码单元17，同时把指示同步状态(同步建立OK/NG)的信息报告给控制单元20。

接收质量测量单元16测量解调信号的接收质量，并把测量值提供给传输功率控制信息产生单元1。

根据同步定时信号传输功率控制信息提取单元18从解调信号中提取传输功率控制信息，并把提取出的传输功率控制信息提供给传输功率确定单元11和控制单元20。

根据传输功率控制信息提取单元提供的传输功率控制信息，传输功率确定单元11确定传输功率值，并把该确定的传输功率值报告给传输单元10。

根据同步定时信号同步状态通知信息提取单元19提取同步状态通知信息，并把提取出的同步状态通知信息提供给控制单元20。

这里请注意，通过在调制单元9处对经信号格式形成单元7形成的信号格式下的传输信号实行常规调制并利用扩展码扩展并且通过在解调单元14处对接收信号实行常规解调并使用扩展码解扩展，可把图2的无线电台设备应用到CDMA移动通信中。

接着，参照图3的顺序图表详细说明图2的无线电台设备的操作。

这里请注意，图3的顺序图表表示建立无线电信道阶段期间基站和移动台之间的操作，其中基站和移动台具有图2所示的相同结构，而且不论是基站还是移动台成为无线电信道建立的启动侧该操作都是有效的。因此，图3表示两个未注明其中哪一个是基站以及哪一个是移动台的无线电台RS1和RS2。当无线电台RS1和RS2中的一个是基站时另一个则是移动台。

还请注意，在对图3的操作的下述说明中，为方便起见，从无线电台RS1至无线电台RS2的信号流将称为向下的，而从无线电台RS2至无线电台RS1的信号流将称为向上的。

另请注意，图2的操作是对着把同步信息和同步状态通知信息作为持续必需信息而不把传输功率控制信息作为持续必需信息的示例情况的。

在建立朝向无线电台RS2的下行无线电信道的阶段，无线电台RS1的控制单元命令同步状态通知信息发生单元2和同步信息发生单元3分别产生同步状态通知信息和同步信息，但是由于在无线电信道建立的开始时尚未建立与对应的无线电台RS2的同步，不向用户信息产生单元4提供原始用户信息并且不允许普通信息形成单元6进行普通信息形成处理。

在这种情况下，对同步状态通知信息设置指示同步建立NG的信息。如已提到的那样，图2对着在其中从同步状态通知信息和同步信息形成持续必需信息而不利用传输功率控制信息的示例情况。

所产生的同步状态通知信息及同步信息提供到持续必需信息形成单元5，并且在其上形成包含着这些信息的持续必需信息。接着把该持续必需信息提供到信号格式形成单元7，并在其上形成传输信号的信号格式。这里，在尚未建立同步的无线电信道建立的初始阶段，不从普通信息形成单元6提供普通信息，从而信号格式形成单元7在空状态的信号格式下保留放置普通信息的区段。

仅由持续必需信息形成的不利用普通信息的这种信号格式的传输信号然后由编码单元8编码、调制单元9调制并提供到传输单元10。在传输单元10，对传输信号实施诸如数/模转换、频率变换和放大的处理，并通过双工器12从天线21发送到无线电台RS2(图3中的S1)。

在无线电台RS2处，通过天线21和双工器12接收单元13接收无线电台RS1发送的下行无线电信道上的仅由包含着同步状态通知信息和同步信息的持续必需信息构成的传输信号，并由解调单元14解调，然后把解调信号提供给同步建立单元15，在该单元根据同步信息建立下行无线电信道的帧同步(图3的S2)。

然后，把同步定时信号和解调信号提供给同步状态通知信息提取单元19和译码单元17，同时把指示同步状态的信息提供给控制单元20。这里，在刚从无线电台RS1开始无线电信道建立处理的状态下，同步尚未建立，从而该指示同步状态的信息是上述的同步建立NG。

在完成下行无线电信道的同步建立时，无线电台RS2的控制单元20命令同步状态通知信息产生单元2和同步信息产生单元3分别生成指示同步建立OK的同步状态通知信息和同步信息，以便类似于由无线电台RS1建立下行无线电信道的情况建立朝向无线电台RS1的上行无线电信道。

产生的同步状态通知信息和同步信息接着提供到持续必需信息形成单元5，并在其上形成持续必需信息。然后把持续必需信息提供给信号格式形成单元7，而且传输信号的信号格式仅在其上由持续必需信息构成。这里，在刚从无线电台RS2开始无线电信道建立处理的状态下，不提供来自普通信息形成单元6的普通信息，从而在上行无线电信道上只向无线电台RS1发送持续必需信息，同时向无线电台RS1报告指示下行无线电信道的同步建立完成(同步建立OK)的同步状态通知信息(图3的S3)。

在无线电台RS1处，接收单元13通知天线21和双工器13接收上行无线电信道上无线电台RS2发送的仅由包含着同步状态通知信息和同步信息的持续必需信息构成的传输信号，并由解调单元14解调。然后把解调信号提供给同步建立单元15，在该单元根据同步信息建立上行无线电信道的帧同步(图3的S4)。

然后，把同步定时信号和解调信号提供给同步状态通知信息提取单元19和译码单元17，同时把下行无线电信道的同步状态表示成同步建立OK的信息提供给控制单元20。

当根据该指示同步建立OK的信息检测出完成下行无线电信道的同步建立时(图3的S5)，无线电台RS1的控制单元20把原始用户信息提供给用户信息产生单元4，同时允许普通信息形成单元6的普通信息形成处理，以在下行无线电信道上实现包括持续必需信息和普通信息在内的所有信息的传输。

由普通信息形成单元6形成的普通信息被提供到信号格式形成单元7，信号格式形成单元7形成由包括持续必需信息和普通信息在内的所有信息构造的信号格式。然后，在下行无线电信道上从无线电台RS1开始包括持续必需信息和普通信息的所有信息的传输，同时通过下行无线电信道上的同步状态通知信息向无线电台RS2报告上行无线电信道同步建立的完成(图3的S6)。

在接收来自无线电台RS1的下行无线电信道时，无线电台RS2根据下行无线电信道上的同步状态通知信息检测上行无线电信道同步建立的完成(图3的S7)，并类似于上面所说明的下行无线电信道的情况在上行无线电信道上开始从无线电台RS2到无线电台RS1的包括持续必需信息和普通信息的所有信息的传输(图3的S8)。

接着，参考图4的顺序图表详细说明把传输功率控制信息也作为持续必需信息传输的示例情况下的图2的无线电台设备的操作。这里，采用图3中上面已提到的相同描述。

图4的操作与图3的操作不同之处在于，在持续必需信息中还包括传输功率控制信息产生单元1生成的传输功率控制信息，而且根据该传输功率控制信息由传输功率确定单元11控制传输信号的传输功率，同时由接收质量测量单元16测量从对应无线电台接收到的信号的接收质量，而且传输功率控制信息发生单元1根据该接收质量确定传输功率控制信息。

另外，由传输功率控制信息发生单元1生成的传输功率控制信息在开始建立无线电信道的初始阶段置成无效状态，并且当接收到来自对应无线电台的信号及测量它们的接收质量后置成有效状态。

图2结构的每个无线电台在图4操作期间的内部操作不同于图3操作情况下的内部操作在于，根据控制单元20的命令传输功率控制信息发生单元1生成传输功率控制信息并把生成的传输功率控制信息提供给持续必需信息形成单元5，传输功率控制信息提取单元18从自对应无线电台接收到的信号中提取传输功率控制信息，而且传输功率确定单元根据提取的传输功率控制信息确定传输功率值并根据该确定的传输功率值控制来自传输单元10的传输信号的传输功率，同时把由接收质量测量单元16测量的接收信号的接收质量提供给传输功率控制信息发生单元1从而根据该接收质量确定传输功率控制信息。

在图4的操作中，在朝向无线电台RS2的下行无线电信道的建立阶段，无线电台RS1在该下行无线电信道上仅发送包含同步信息和传输功率控制信息的持续必需信息，不发送来自普通信息形成单元6的普通信息。而且，在无线电信道建立启动阶段，把传输功率控制信息置成无效状态(图4的S11)。

当接收来自无线电台RS1的下行无线电信道时，无线电台RS2根据下行无线电信道上的同步信息建立下行无线电信道的同步(图4的S12)。

另外，无线电台RS2在上行无线电信道上仅发送包含同步信息和传输功率控制信息的持续必需信息，不发送普通信息。在该情况中，无线电台RS2已经接收来自无线电台RS1的下行无线电信道并且根据接收信号的接收质量在传输功率控制信息发生单元1处确定传输功率控制信息，从而把上行无线电信道上的传输功率控制信息置成有效状态(图4的S13)。

当接收来自无线电台RS2的上行无线电信道时，无线电台RS1根据上行无线电信道上的同步信息确定上行无线电信道的同步(图4的S14)。

另外，无线电台RS1检测上行无线电信道上的传输功率控制信息的有效状态(图4的S15)，并开始在下行无线电信道上传输包括持续必需信息和普通信息的全部信息。在这种情况下，无线电台RS1在传输功率确定单元11处根据来自无线电台RS2的上行无线电信道上的传输功率控制信息调整下行无线电信道上的传输功率，并把下行无线电信道上的传输功率控制信息置成有效状态，同时在接收质量测量单元16处测量上行无线电信道的接收质量并根据测量的接收质量在传输功率控制信息发生单元1处生成传输功率控制信息。

在接收来自无线电台RS1的下行无线电信道时，无线电台RS2检测下行无线电信道上传输功率控制信息的有效状态(图4的S17)，并开始在上行无线电信道上传输包括持续必需信息和普通信息的所有信息(图4的S18)。在这种情况下，无线电台RS2在传输功率确定单元11根据来自无线电台RS1的下行无线电信道上的传输功率控制信息调整上行无线电信道的传输功率。这里，从无线电台RS2发送的上行无线电信道上的传输功率控制信息明显地置成有效状态。

注意，在图4中，当检测传输功率控制信息为有效状态时，它明显地意味着此时已经完成同步建立，从而该传输功率控制信息的有效状态可以被有效地认为是一个指示同步建立完成及传输功率控制开始的通知。另外，如果需要，通过简单地组合图3的操作和图4的操作，也可以提供一个指示同步建立完成和传输功率控制开始的明确通知。

如所说明，根据本发明在无线电信道建立启动的最初阶段只发送持续必需信息部分，然后当接收方变成准备好正确地接收该无线电信道时除持续必需信息之外还发送其它的普通信息，从而在接收侧未准备好正确地接收该无线电信道之前不发送其它的普通信息，因此其它的普通信息不会相对其它的无线电信道造成不必要的干扰而且也不会在上链无线电信道中造成移动台电池的不必要消耗。

而且，在本发明的一种示例情况中，首先发送作为持续必需信息的同步信息，然后在建立同步之后，除同步信息之外还发送其它的普通信息，从而在建立同步之前不发送其它的普通信息，因此，其它的普通信息不对其它的无线电信道造成不必要的干扰而且也不会在上链无线电信道中造成移动台电池的不必要消耗。

而且，在本发明的另一种示例情况中，首先发送作为持续必需信息的同步信息和传输功率控制信息，然后在建立同步以及开始功率控制之后，除同步信息与传输功率控制信息之外还发送其它的普通信息，从而在建立同步与开始传输功率控制之前不发送其它的普通信息，因此，其它的普通信息不对其它的无线电信道造成不必要的干扰而且也不会在上行链路无线电信道中造成移动台电池的不必要消耗。

尤其在CDMA移动通信系统的情况下，干扰量明显地影响系统容量，但是本发明通过防止干扰的不必要增大可以防止系统容量的降低，从而本发明的无线电信道起始传输模式在CDMA移动通信系统中是非常有效的。

应该注意，除上面已提及的之外，在不违背本发明的新颖及有益特点下可对上述各实施方式进行许多修改和变更。从而，所有这些修改和改变都将包括在附属权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种移动通信系统中无线电信道起始传输的方法，在该移动通信系统中通过无线电信道基站和移动台实现通信，该方法包括步骤：

(a)在建立基站和移动台之间的一条无线电信道的阶段，从基站和移动台的发送侧起始仅发送无线电信道传输信号中的持续必需信息；以及

(b)当基站和移动台的接收侧正确地准备好接收该无线电信道之后，接着从发送侧发送持续必需信息和除了持续必需信息以外的普通信息。

2.权利要求1的方法，其中持续必需信息包括同步信息。

3.权利要求2的方法，进而包括步骤：

(c)通过利用步骤(a)发送的同步信息建立接收侧处的同步，并从接收侧向发送侧报告同步建立的完成；

其中当由步骤(c)报告同步建立的完成时，发送侧在步骤(b)发送持续必需信息和普通信息。

4.权利要求1的方法，其中持续必需信息包括同步信息和传输功率控制信息。

5.权利要求4的方法，进行包括步骤：

(d)通过利用步骤(a)发送的同步信息在接收侧建立同步，同时通过利用步骤(a)发送的传输功率控制信息在接收侧开始传输功率控制，并且从接收侧向发送侧报告同步建立的完成和传输功率控制的开始；

其中当由步骤(d)报告完成同步建立和开始传输功率控制时，发送侧在步骤(b)发送持续必需信息和普通信息。

6.权利要求1的方法，其中移动通信系统是CDMA移动通信系统。

7.一种在移动通信系统中作为基站或移动台的无线电台设备，在该移动通信系统里基站和移动台通过无线电信道实现通信，该设备包括：

一个持续必需信息发生单元，用于生成无线电信道传输信号中的持续必需信息；

一个普通信息发生单元，用于生成除了持续必需信息以外的普通信息；以及

一个传输单元，用于在建立基站和移动台之间的无线电信道阶段起始仅发送持续必需信息，并且当用作基站或移动台中的另一方的另一个无线电台准备好正确地接收该无线电信道之后用于接着传输持续必需信息和普通信息。

8.权利要求7的无线电台设备，其中持续必需信息发生单元生成包括同步信息的持续必需信息。

9.权利要求8的无线电台设备，还包括：

一个同步建立单元，用于通过利用从所述另一个无线电台发送的同步信息建立同步；

其中当同步建立单元建立同步时传输单元还向所述另一个无线电台发送完成同步建立的报告，并且当报告完成同步建立时所述另一个无线电台发送持续必需信息和普通信息。

10.权利要求7的无线电台设备，其中持续必需信息发生单元生成包括同步信息和传输功率控制信息的持续必需信息。

11.权利要求10的无线电台设备，进而包括：

一个同步建立单元，用于通过利用从所述另一个无线电台发送的同步信息建立同步；

一个传输功率控制单元，用于通过利用从所述另一个无线电台发送的传输功率控制信息控制传输单元的传输功率；

其中当同步建立单元建立同步及传输功率控制单元开始传输功率控制时，传输单元还向所述另一个无线电台发送完成同步建立和开始传输功率控制的报告，而且当报告完成同步建立和开始传输功率控制时所述另一个无线电台发送持续必需信息和普通信息。

12.权利要求7的无线电台设备，其中移动通信系统是CDMA移动通信系统，从而传输单元按照CDMA模式发送无线电信道传输信号。

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