CN1192526C - 在码分多址通信系统中多路传输物理信道的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
一种移动通信系统中的多路传输设备和方法。多路传输是分两个阶段执行的，以允许共享逻辑信道，定义多路传输单元的类型，并且所定义的多路传输单元类型是根据物理信道的类型的确定的，以使相同类型的物理信道使用相同类型的多路传输单元。
Description
技术领域
本发明涉及在CDMA(码分多址)通信系统中对消息进行通信传送的设备和方法，更具体讲，本发明涉及多路传输物理信道上的消息的设备和方法。
背景技术
CDMA移动通信系统已经从仅集中于语音服务的IS-95标准发展到能够提供高速数据传输能力的下一代CDMA(下文中称为CDMA 2000)，这种CDMA能够建立包括高质量声音、移动画面和因特网浏览等的各种服务。IS-95 CDMA通信系统因目的在于提供声音服务而工作在9.6kbps(千位/秒)或14.4kbps的最大数据传输速率，而CDMA 2000工作在更高的2Mbps最大数据传输速率。因此，CDMA 2000能够以比IS-95标准快256倍的速率传输数据。
此外，这两种标准还有进一步的区别，即，在基于CDMA 2000标准的CDMA通信系统中，基站在必要时在短时间内给一终端分配物理信道。在基于IS-95标准的通信系统中，为在短时间内类似地分配物理信道，需要对现有的IS-95多路传输选项进行复杂的修改，其中多路传输配置取决于所连接的物理信道的数目。实现IS-95多路传输选项需要十六(16)位。然而，应注意，很难将多路传输选项施加到用于快速分配处理信道的短到5ms间隔的消息中。
鉴于上面的描述，很明显，为实现IS-95的多路传输选项，需要一个复杂的表格来仿真支持多传输速率和同时连接多个物理信道这两者，以提供各种服务，就象在其于CDMA 2000标准的通信系统中所做的那样。因此，需要提供一种优于现有的IS-95多路传输选项的不灵活且复杂结构的新的多路传输配置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在移动通信系统中构成多路传输配置的设备和方法，其中物理信道被快速连接，以增加无线资源的使用效率。
本发明的另一个目的是提供一种反映各种物理信道的特性的多路传输设备和方法。
为达到本发明的上述目的，提供了一种移动通信系统中的多路传输设备和方法，其中从一接收的物理信道帧中分离出各逻辑信道帧，从一逻辑信道帧中分离出各多路传输单元，并将每个多路传输单元发送到其目的地。更确切地讲，通过接收一物理信道帧并通过对该接收的物理信道帧进行分析而从该物理信道帧中分离出一逻辑信道帧，来执行逻辑信道的多路传输。然后，通过从每个逻辑信道帧中分离出各多路传输单元来执行一服务的多路传输，并且将每个提取的多路传输单元的信息发送到目的地，其中所述每个逻辑信道帧的类型取决于包含该逻辑信道帧的物理信道的类型。
按照本发明，多路传输是分两个阶段实现的，以允许共享一逻辑信道并定义多路传输单元的类型，并且所定义的多路传输单元类型是根据物理信道类型来确定的，以使相同种类的物理信道使用相同类型的多路传输单元。
按照本发明的一个方面，提供一种CDMA通信系统中的多路传输配置构建方法，包含下列步骤：当建立一初始呼叫时，执行呼叫建立过程，并确定由一基站和一终端执行多路传输配置，其中，所述多路传输配置确定在物理信道帧中定位多路传输单元的规则；分配一物理信道并根据所述多路传输配置对在所分配信道上接收的一物理信道帧进行多路传输；和根据所述多路传输配置在产生新的呼叫时对已接收的物理信道帧进行多路传输
附图说明
通过参照附图描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和优点将变得更明白，附图中：
图1说明了按照本发明的一个实施例在CDMA通信系统中执行两阶段多路传输的层；
图2是描述按照本发明的实施例在CDMA通信系统中执行的两阶段多路传输方法中的逻辑信道多路传输的流程图；
图3是描述按照本发明一个实施例的服务多路传输的流程图；
图4说明了按照本发明一个实施例的用于服务多路传输的多路传输单元类型；
图5说明了按照本发明一个实施例的类型5多路传输单元的例子；
图6说明了在按照本发明一个实施例的CDMA通信系统中的多路传输配置；和
图7说明了在按照本发明一个实施例的CDMA通信系统中的基站与终端之间进行的信道分配和数据交换。
具体实施方式
按照本发明一个实施例的移动通信系统(下文中称为CDMA通信系统)包括2阶段多路传输，以支持各种物理信道的特性。该2阶段物理信道多路传输包含定义为逻辑信道多路传输的第一阶段及随后的定义为服务多路传输的第二阶段，其执行过程如下：(1)从接收的物理信道帧中分离出逻辑信道帧，这个阶段在本发明中称为逻辑信道多路传输；和(2)之后从每个逻辑信道帧中分离出多路传输单元，并将每个多路传输单元发送到目的地，这个阶段在本发明中称为服务多路传输。
按照本发明，在执行按照本发明的物理信道多路传输之前，必须执行多路传输配置规定过程。在该配置规定阶段，对每个物理信道确定一多路传输单元类型。
图1说明了在按照本发明的CDMA通信系统中执行2阶段物理信道多路传输的实施例。
参照图1，当接收到由标号115指示的物理信道帧时，多路传输层113将该物理信道帧多路传输为由标号115指示的逻辑信道。在通过逻辑信道多路传输(即，阶段1)从该物理信道帧中分离出各逻辑信道帧之后，多路传输层113实施服务多路传输(即，阶段2)。为执行服务多路传输，将每个逻辑信道帧划分为各个多路传输单元，并将每个多路传输单元发送到一目的地，从而提供适当的服务。
图2是描述按照本发明的一个实施例的逻辑信道多路传输的流程图。
参照图2，在步骤212，判断是否已接收到物理信道帧。如果是，则在步骤214，消息处理器(未示出)确定所接收的物理信道帧的结构。该物理信道帧的结构是通过发送侧和接收侧之间的相互协议来预定的。在IS-95标准中，包含在物理信道帧中的逻辑信道帧的数目及它们的位置可通过检验物理信道帧左端的格式位来确定。为保证兼容性，当前描述的本发明的实施例遵循该IS-95标准。然而，其它与该IS-95标准不符合或者与其相兼容的实施例也在本发明的范围之内。基于该IS-95标准的物理信道帧的结构示范性地规定如下。
表1
| 格 式 位 | 逻辑信道帧 | |||||
| 传输速率(位/秒) | 兼容模式 | 业务类型 | 业务模式 | 逻辑信道帧1(位 /帧) | 逻辑信道帧2(位/帧) | 逻辑信道帧3(位/帧) |
| 96 00 | 0 | - | - | 171 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 00 | 80 | 88 | 0 | |
| 1 | 0 | 01 | 40 | 128 | 0 | |
| 1 | 0 | 10 | 16 | 152 | 0 | |
| 1 | 0 | 11 | 0 | 168 | 0 | |
| 1 | 1 | 00 | 80 | 0 | 88 | |
| 1 | 1 | 01 | 40 | 0 | 128 | |
| 1 | 1 | 10 | 16 | 0 | 152 | |
| 1 | 1 | 11 | 0 | 0 | 168 | |
| 4800 | 80 | 0 | 0 | |||
| 2400 | 40 | 0 | 0 | |||
| 1200 | 16 | 0 | 0 | |||
请注意在表1中，按照IS-95多路传输选项，一个物理信道帧可支持最大三个逻辑信道帧的多路传输。通过分析格式位，接收侧可确定一物理信道帧包含什么逻辑信道帧以及它们位于何处。在本发明的一个实施例中，以下列方式对基于IS-95标准的物理信道结构进行了修改：在发送侧和接收侧之间预定没有格式位的物理信道结构。结果，格式位被节省(saved)，因而，可进一步发送和接收附加信息位。
在接收侧以上述过程检测到逻辑信道帧的数目、位置和大小之后，在步骤216，接收侧设置变量N，N等于所检测的逻辑信道帧数目，并且设置变量i，其初始值为1，然后，执行服务多路传输过程。在该服务多路传输过程中，在步骤218，判断是否已对所有的逻辑信道帧(N)完成了服务多路传输。如果没有完成服务多路传输，则在步骤220对当前逻辑信道帧执行服务多路传输。然后，在步骤222指定下一个逻辑信道帧，并且处理过程返回步骤218。一旦完成了对最后一个逻辑信道帧(即，i＝N)的服务多路传输，则处理过程结束。
如图2所示，对所检测的从第一到第N个逻辑信道帧都实施服务多路传输。下文中将参照图3和图4详细描述服务多路传输。
在图3中，在判断步骤311，判断对每个逻辑信道定义了什么多路传输单元类型。多路传输单元是识别一目的地的最小多路传输的单元。单个逻辑信道可包括一个或多个多路传输单元。多路传输单元类型示于图4。
图4说明了用在按照本发明的实施例的CDMA通信系统中的多路传输单元的五个类型。
在图4中由标号412指示的多路传输单元类型1的情况下，逻辑信道帧没有额外开销(overhead)字段，并且被一个服务的信息数据占据。
对于由标号414指示的多路传输单元类型2，可以有两种格式。在由标号414A指示的一种格式中，逻辑信道帧的左侧为0，而在由标号414B指示的另一种格式中，逻辑信道帧的左侧为1111。多路传输单元类型2的逻辑信道帧用于实现与IS-95标准的兼容。
多路传输单元类型3也具有两种格式。在由标号416A指示的一种格式中，逻辑信道帧的左侧为0，而在由标号416B指示的另一种格式中，逻辑信道帧的左侧为10111。多路传输单元类型3的逻辑信道帧也用于实现与IS-95标准的兼容。
由标号418所指示的多路传输单元类型4的逻辑信道帧在其左端具有2位的服务标识(SID)。这种多路传输单元类型的信息字段可以发送的服务类型可以根据该2位的SID来确定。
多路传输单元类型1到4中的每一种类型都占有单一的逻辑信道帧。因此，如果一个逻辑信道帧具有N位，则每个多路传输单元类型也具有N位之长。
多路传输单元类型5还包括一字段表示长度(LEN)，因而单一的逻辑信道帧可具有多个这种类型的多路传输单元。多路传输单元类型5的左端具有2位的SID，其后是4位的LEN。字段LEN指示以术语“字节”表示的值。多路传输单元类型5最多可支持214-1个字节。
如上所述，每个逻辑信道都知道其使用何种多路传输单元类型。
参照图3，接收侧判断包括在接收的逻辑信道帧中的多路传输单元类型是否是类型5。如果多路传输单元是类型5，即指示有多个多路传输单元，则处理过程进到步骤313。否则，对于类型1-4，在步骤325，从一多路传输单元中提取出一信息字段，并将其发送到一目的地。也就是说，由于每种多路传输单元类型的逻辑信道帧由左端的少数字节的额外开销字段和相应的信息字段组成，因此该信息字段发送到由所接收的多路传输单元的额外开销字段所字义的目标地。
如果在步骤311判断出多路传输单元类型为类型5，则在步骤313，接收侧从逻辑信道帧中提取出多个多路传输单元中的每一个单元，并将每个提取出的多路传输单元发送到相应的目的地。为此，接收侧将逻辑信道帧中的信息字段长度设定为N，并将p设定为1，以表示处理中的多路传输单元的位置。图5说明了多路传输单元类型5的逻辑信道帧。
在步骤315，接收侧判断p≤N是否成立。如果p＞N，则在步骤317，接收侧读取逻辑信道帧中的第p个字节和第(p+1)个字节。由于在多路传输单元类型5中由起始的2位指示SID并且由接下来的14位指示LEN，因而在步骤319中，将SID和LEN的值作为SID和LEN变量存储。然后，在步骤321，接收侧将从(p+2)个字节开始的与LEN同样多的字节发送到由SID指定的目的地。到此即完全处理了一个多路传输单元。在步骤323，接收侧将变量p的值增加所处理的多路传输单元的大小，即，LEN+2，从而指定下一个多路传输单元的位置。然后，处理过程返回步骤315。
通过重复步骤317到323，多路传输单元类型5的逻辑信道帧发送到一个或多个目的地。在该处理过程期间，信息字节(即，LEN字节)的数目发送到由SID表示的目的地。再次参照步骤315，如果p的值大于逻辑信道帧的大小，则在步骤315，接收侧判断是否已完全处理了所有的多路传输单元，然后终止服务多路传输。
与仅实施逻辑信道多路传输的IS-95标准相比，本发明的2阶段物理信道帧多路传输方法是实现与支持各种服务的CDMA 2000系统相当的支持水平的一种更灵活的方案，同时保证了与现有的IS-95系统的兼容性。
为利用本发明的2阶段物理信道帧多路传输方案，在配置规定阶段，应当在发送侧和接收侧之间预先规定对物理信道帧中的逻辑信道帧的定位以及进一步对该逻辑信道帧中的多路传输单元的定位。该多路传输规定下文中称为多路传输配置。
该多路传输配置包括两个方面：物理信道帧配置和多路传输单元配置。本发明最好遵循由CDMA 2000标准定义的物理信道帧配置。为对每个物理信道帧类型规定不同的多路传输配置，表2列出了CDMA 2000应当支持的物理信道及相关的传输速率。
表2
| 物理信道 | 传输速率 |
| 基本信道 | 9.6kbps，14.4kbps |
| 附加信道 | 9.6kbps，19.2kbps，38.4kbps，6.8kbps，153.6kbps，307.2kbps，614.4kbps，1036.8kbps，1228.8kbps，2073.6kbps，2457.6kbps，14.4kbps，28.8kbps，57.6kbps，115.2kbps，230.4kbps，460.8kbps，921.6kbps，1036.8kbps，1843.2kbps，2073.6kbps |
| 专用控制信道 | 9.6kbps |
在IS-95标准中，表2中列出的物理信道可具有如表3所示的逻辑信道。
表3
| 物理信道 | 逻辑信道 |
| 基本信道 | 业务信道1，业务信道2，MAC信道，信令信道 |
| 附加信道 | 业务信道 |
| 专用控制信道 | 业务信道，MAC信道，信令信道 |
如表3所示，基本信道包含4个逻辑信道，附加信道包含多个逻辑信道，而专用控制信道包含三个逻辑信道。为支持所述2阶段多路传输方案，用于物理信道的逻辑信道的多路传输单元类型应当由发送侧和接收侧之间的相互协议来预定。
本发明描述了一种多路传输配置，其中按照物理信道的类型对每一个逻辑信道规定多路传输单元类型。假定一个终端具有一个基本信道、一个专用控制信道和三个附加信道，其中每个附加信道都包括8个逻辑信道，该终端和一基站应当对总共31个逻辑信道中的每一个信道确定多个单元类型，即，4个逻辑信道用于基本信道，3个逻辑信道用于专用控制信道，并且24个逻辑信道用于三个附加信道。在本发明的一个实施例中，确定的多路传输单元类型与由图6中标号612所指示的基本信道和由标号616指示的专用控制信道的逻辑信道数目相同，但对于附加信道仅确定了一个多路传输单元，而不管附加信道及其逻辑信道的数目如何，这样就能有效地实施多路传输配置。
本发明按照物理信道类型来确定多路传输单元类型，而IS-95标准对于当前使用的物理信道确定多路传输单元类型。CDMA 2000太复杂，以致不能当作IS-95标准的扩充型式来利用。因此，按照本发明实施例的多路传输配置避免了IS-95多路传输选项的复杂性，同时消除了在改变物理信道数目时更新多路传输配置的需要。
图7说明了作为本发明一个实施例的多路传输配置的例子。
参照图7，当在步骤711由终端请求呼叫建立时，该终端和一基站执行呼叫建立过程，并在步骤713一起确定多路传输配置。该终端和基站对每一个物理信道类型规定多路传输单元类型，如图6所示那样。这样，不管物理信道是产生还是释放，都不需要构成新的多路传输配置。
当完成多路传输的构建时，终端在步骤715请求新的物理信道，而基站在步骤717通过分配物理信道进行响应。然后，在步骤719，终端按照本发明的2阶段多路传输方法，使用预定的多路传输配置来发送物理信道上的数据。在步骤721，终端将物理信道返回给基站。然而，请注意，多路传输配置没有改变。因此，当基站将一新的物理信道分配给终端并将该新的物理信道上的数据发送给终端时，在2阶段多路传输方法中预建立的多路传输配置保持有效(步骤721到727)。
按照本发明如上所述的实施例，所述2阶段多路传输方法通过使物理信道快速分配而克服了IS-95标准的缺点，从而能够通过预构建简化的多路传输配置规定过程而有效使用无线资源。
虽然已参照本发明的具体实施例详细描述了本发明，但所述实施例只是示范性应用。因此，应当清楚地理解，可由本领域任何技术人员在本发明的范围和宗旨内对其进行许多修改。
Claims (9)
1.一种CDMA通信系统中的物理信道帧的多路传输方法，包含下列步骤：
通过接收包括一个或多个逻辑信道帧的物理信道帧，并从该接收的物理信道帧中分离出所述逻辑信道帧，来执行一逻辑信道帧的多路传输，每一个所述逻辑信道帧具有至少一个多路传输单元；和
通过分离所述多路传输单元来执行一服务的多路传输，并将关于每个多路传输单元的信息发送到一目的地，所述多路传输单元的类型是由所述接收的物理信道的类型来定义的。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述多路传输单元类型包括：第一多路传输单元类型，其中一个多路传输单元分配给一个逻辑信道帧；和第二多路传输单元类型，其中一个多路传输单元包括服务标识(SID)、长度和信息字段。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述服务多路传输步骤包括下列步骤：
如果接收的逻辑信道帧属于第一多路传输单元类型，则提取该逻辑信道帧的信息字段，并将该信息字段发送给一目的地；和
如果接收的逻辑信道帧属于第二多路传输单元类型，则确定该逻辑信道帧的SID和长度信息，并提取其长度相应于所述长度信息的信息字段，将该信息字段发送给一目的地，并重复所述确定、提取和发送过程，其重复次数等于所述逻辑信道帧的多路传输单元数目。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述物理信道定义为一基本信道、一附加信道和一专用控制信道中的一个信道。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述基本信道是一业务信道1、一业务信道2、一MAC信道和一信令信道中的一个信道。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述附加信道是一业务信道。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述专用控制信道是一业务信道、MAC信道和一信令信道中的一个信道。
8.一种CDMA通信系统中的多路传输配置构建方法，包含下列步骤：
(i)当建立一初始呼叫时，执行呼叫建立过程，并确定由一基站和一终端执行多路传输配置，其中，所述多路传输配置确定在物理信道帧中定位多路传输单元的规则；
(ii)分配一物理信道并根据所述多路传输配置对在所分配信道上接收的一物理信道帧进行多路传输；和
(iii)根据所述多路传输配置在产生新的呼叫时对已接收的物理信道帧进行多路传输。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述步骤(iii)包含下列子步骤：
通过接收一物理信道帧，并通过分析该物理信道帧而从该接收的物理信道帧中分离一逻辑信道帧，来执行一逻辑信道帧的多路传输；和
通过从其类型根据所述物理信道的类型来定义的所述逻辑信道帧中分离多路传输单元，并将关于每个多路传输单元的信息发送到一目的地，来进行一服务多路传输。
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