CN1175829A - 码分多址联接网络的随机接入控制 - Google Patents

Abstract

一种码分多址联接(CDMA)移动通信网络系统,它具有一移动台,在移动台的空闲状态它周期地接收通过上行信道来自基站的信号,并根据接收信号的第一功率电平计算用于接入突发脉冲序列的发射功率电平。由于接入突发脉冲序列有足够功率电平,基站易于识别接入突发脉冲序列,以提高随机接入信道和移动台的总处理能力。为发送包括将被呼叫的移动台的电话号的随机接入数据,基站确定一低于该发射功率电平的第二功率电平。

Description

码分多址联接网络的随机接入控制

本发明涉及码分多址联接(CDMA)移动通信网络系统中使用的一种随机接入控制技术。

在TIA/EIA(美国电子工业协会/美国电信工业协会)IS-95·A(1995年7月出版)中描述了一种用在CDMA移动通信网络系统中的随机接入控制技术，例如，在第6章中108页，图6.6.3.1.1.1.-1A(接入信道请求和响应试验)，和第6章中110页的图6.6.3.1.1.1-2(接入过程实施)中所示。

在该随机接入控制技术中，接入突发脉冲序列发送是由一移动台通过一上行信道实现的，其是由低于该通信信道开环中所用的发射功率电平一固定量的发射功率电平起始的。如果基站对该接入突发脉冲序列没有响应的话，系统中发射功率电平在增加一特定量之后，移动台再一次发送相同的接入脉冲突发序列。在发射功率增加一固定量的同时，该接入突发脉冲序列由移动台重复地发送，直到接收到来自基站的响应为止。

在如上面所描述的常规CDMA移动通信网络系统中，除非达到足够的发射功率电平，否则是不能够接收到来自移动台的接入突发脉冲序列发送。因此，基站的响应经常被延误，降低了随机接入信道和移动台的总处理能力。

本发明提供了一种码分多址联接(CDMA)移动通信网络系统，它包括一基站，及多个移动台，每个移动台具有用于由各移动台向各基站通信的上行信道和用于由该基站向各移动台通信的下行信道，各移动台具有用于测量通过下行信道接收的接收信号的第一功率电平的接收功率电平测量部分，和用于通过上行信道发送接入突发脉冲序列的接入突发脉冲发送部分，该接入突发脉冲序列是以高于所述第一功率电平的发射功率电平发送的。

按照本发明，移动台能够以足够的发射功率电平发送接入突发脉冲序列，致使基站能够容易地识别接入突发脉冲序列，从而提高上行信道和移动台的总处理能力。

通过结合附图对本发明的描述，将能够清楚地认识本发明的上述和其它目的、特征和积极效果。

图1是本发明的一种码分多址移动通信系统实施例的方框图；

图2是图1所示的移动台的操作流程图；

图3是表示接入突发脉冲序列和随机接入数据的时分图；

图4是图1所示实施例中随机接入控制的时分图；

图5是自基站发射的控制信道和数据信道的时分图。

首先参照图1，本发明实施例的一种码分多址移动通信网络系统，它包括多个移动台10，多个基站20和一单个主站30，在图中仅画出了一个移动台10和一个基站20。

在网络系统中，一移动台10通过一随机接入上行信道和随机接入下行信道至少与一个基站20连接以便进行无线通信，其中基站20和主站30是通过包括上行线路和下行线路配线连接的。

移动台10包括一天线16、一发射部分11、一发射功率控制部分12、一接收功率测量部分14、一接收部分15、一控制部分13和一接口17。发射部分11、发射功率控制部分12和控制部分13形成一发射块结构，其中接收部分15和接收功率测量部分14形成一接收块结构。当移动台10上附加有液晶显示器或数字键盘时，接口17用作人一机接口。如果移动台10附有个人计算机时，接口17作为外部终端接口。

接收功率测量部分14通过下行信道、天线16和接收部分15接收来自基站20周期或断续发送的信号，并确定该接收信号的功率电平。因此该测量的功率电平被馈送至发射功率控制部分12，发射功率控制部分12根据测量的接收信号功率电平控制接入突发脉冲序列的发射功率电平。

在运行中，在移动台的空闲状态期间，即当在等待来自其它移动台的呼叫时，移动台10通过下行信道接收自基站20发送的信号，并测量通过下行信道接收的信号的发射功率电平。当需要一移动台(第一移动台)10进行对另一移动台(第二移动台)发出呼叫时，第一移动台10选择一发射电平，该发射电平比测量的功率电平高出在通信网络系统中特定的一固定量。因此，基站20能够识别来自第一移动台10的呼叫的概率增加，从而获得了稳定的通信，并缩短了等待基站响应的时间长度。

另一方面，该固定量可以用随着测量的功率电平增加而增加的一量值替代。在这种情况下，当两个移动台10同时产生向一个基站的接入突发脉冲序列时，来自两个移动台10中比另一个更接近基站20的一个移动台10的信号被基站20接收。

当第一移动台10产生一呼叫时，该第一移动台接入到随机接入上行信道。该包括控制部分13、发射功率电平控制部分12和发射部分11的接入突发脉冲序列发射块首先发送一接入突发脉冲序列，该突发脉冲序列仅包括用于识别第一移动台的信息。

已接收到来自第一移动台10的接入突发脉冲序列的基站20对该接入突发脉冲序列响应并确定通过下行信道发送数据的功率电平，如该领域通常的那样。然后，第一移动台10通过上行信道以由基站20确定的低于接入突发脉冲序列发射功率电平的功率电平发送随机接入数据，该随机接入数据包括将被呼叫的第二移动台的电话号码，该号码是识别第二移动台必需的。

在这种方式中，通过在需要高发射功率电平的接入突发脉冲序列中将数据量限制在足以识别第一移动台的必要的最小数据量，移动台的功率消耗被降低。在被基站识别后，第一移动台将其余的数据作为随机接入数据以一适当的功率电平向基站发送。

图2示出了图1所示移动台的操作流程。首先，在步骤S100移动台处于空闲状态，第一移动台10的接收部分15接收由基站20周期地或间歇地发送的信号。然后，在步骤S101，接收功率测量部分14接收信号的功率电平，并将测量的功率电平馈送至控制部分13。

控制部分13计算在一确定的时间长度内测量的功率电平的平均值Pr。控制部分13将在系统中确定的一固定值P0和为接入突发脉冲序列发送确定的修正值Pa加至平均接收功率电平Pr，从而得到接入突发脉冲序的发射功率电平Ptx。也就是，在步骤S102中，发射功率电平Ptx是在控制部分由平均接收功率电平Pr和固定值Po以及校正值Pa的总和确定的。该修正值Pa也是在系统中确定的一固定值。

换句话说，用于接入突发脉冲序列发射的修正值Pa可以是平均接收功率电平Pr的单向增加函数，例如，Pa＝a·Pr+b，其中a和b是正的常数。在这个情况里，Ptx＝(1+a)·Pr+c成立，其中c是由c＝P0+b获得的正的常数。

如果第一移动台10对基站发送一呼叫第二移动台的接入突发脉冲序列，那么在步骤S104，第一移动台10的控制部分13确定在发射控制部分12中用于发射功率电平Ptxo的那段时间的计算值。在步骤S105，发射部分11通过随机接入上行信道以发射功率电平Ptxo，发送包括用于识别第一移动台的数据的接入突发脉冲序列。

已接收来自第一移动台10的接入突发脉冲序列的基站20首先确定接入突发脉冲序列的功率电平并对该接入突发脉冲序列响应，以根据接入突发脉冲序列的接收功率电平指示来自第一移动台10的数据发射的功率电平。指示数据通过下行信道发射至第一移动台10。在步骤S106和S107根据来自基站20的响应，移动台10的包括接收部分15、接收功率测量部分14和控制部分13的接收块根据来自基站20指示的功率电平确定一数据发射功率电平，并向发射功率控制部分12提供数据发射功率电平。如果在步骤S106在一确定的时间段内没有接收到来自基站的响应，那么为了这个目的，第一移动台10以基于更新或替代的下一个平均接收功率电平的发射功率电平Ptx1按步骤105再发送相同的接入突发脉冲序列。

在步骤S107后的步骤S108，发射部分11通过用于随机接入的上行信道发送包括呼叫第二移动台需要的电话号码等的余下的接入数据。在步骤S109，在发射部分11检测识别第二移动台需要的所有随机接入数据是否由第一移动台发送出。由于在步骤S109存在剩余的数据，处理过程返回到步骤S106以重复上面的步骤S106至S108，剩余的数据由第一移动台通过基站20向第二移动台发送。如果在步骤S109确定所有数据全部发送了，那么处理过程返回到步骤S100，以便在接收来自基站信号的另一空闲状态开始重复以上的处理过程。

图3示出了在本实施例的移动台中采用的发射功率电平的一个实例。例如，用于接入突发脉冲序列传输的功率电平高于用于余下的接入随机接入数据的传输功率电平一固定量。

参照图4，基站20通过下行信道发送数据帧，每一帧包括一控制信道(附标信道)和接于该控制信道之后的一数据信道。数据信道包括给予第一移动台10的用户的语音数据和其它信息。控制数据包括用于控制网络系统无线电线路的数据。

如前面所述，移动台10首先发送识别第一移动台10所需的最小数据以便确定发射功率电平，作为一个接入突发脉冲序列，然后通过上行信道发送包括识别第二移动台所需的第二移动台电话号码的余下数据，作为随机接入数据。在这个处理过程中，第一移动台10通过上行信道与来自基站20的下行信道帧同步发送接入突发脉冲序列和随机接入数据，其中接入突发脉冲序列的发送和控制信道的发送共同完成，应考虑到通过控制信道的数据明显的比通过数据信道发送的信息数据小，并且能够再次发送。

回到图1，基站20包括一天线24、一发射/接收部分22、一干扰电平测量部分21和一发射时间分配控制部分23。再看图5，于涉电平测量部分21测量干涉波的功率电平并将干涉功率电平传送到发射时间控制部分23。发射时间控制部分23检测一帧中接收功率电平的变化，平均几个帧的测量功率电平，并得到干涉波的通行时间。

发射时间分配控制部分23将通过下行信道发送的包括控制信道和数据信道的两帧的发射时间调整到干涉波的时间。在这种情况中，干涉波时间分配的确定提供了基站间的同步，因为干涉波变化的时间分配是可以确定的。

在上面的实施例中，因为接入突发脉冲序列的发送有足够的功率电平。所以，由基站通过下行信道发送的接入突发脉冲序列确认的延迟可以被缩短，由于能够轻易地识别来自移动台的接入突发脉冲序列，所以也能提高随机接入信道的总处理能力。

由于上面的实施例仅是作为例子来描述的，本发明是不受上面的实施例所限制的，而那些本领域技术人员作出的一些修改或变动也并没有脱离本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于，它包括：一个基站，及多个移动台，每个移动台具有由各所述移动台向所述基站通信的上行信道和由所述基站向各所述移动台通信的下行信道，各所述移动台具有用于测量通过所述下行信道接收的接收信号的第一功率电平的接收功率电平测量部分，及用于通过所述上行信道以高于所述第一功率电平的发射功率电平发送接入突发脉冲序列的接入突发脉冲序列发射部分。

2.根据权利要求1所述的码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于所述发射功率电平是所述第一功率电平和一固定量值的和。

3.根据权利要求1所述的码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于所述发射功率电平是所述第一功率电平和随所述第一功率电平的增加而增加的一第一量值的和。

4.根据权利要求3所述的码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于所述的第一量值随着所述第一功率电平的增加线性地增加。

5.根据权利要求1所述的码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于所述接入突发脉冲序列包括确定所述各移动台的数据。

6.根据权利要求5所述的码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于，在识别所述接入突发脉冲序列之后，所述基站为自所述各移动台发送随机接入数据确定一第二功率电平，所述第二功率电平低于用于所述接入突发脉冲序列的所述发射功率电平。

7.根据权利要求6所述的码分多址联接移动通信网络系统，其特征在于所述随机接入数据包括将被由所述各移动台呼叫的另一移动台的电话号码。

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