CN1192831A - 在无线通信系统中建立和保持通信路径的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用户终端(20)的接收机(202)将下行链路信号(212)中的主编码序列的编码和相位与接收机(202)的从编码序列的编码和相位比特较。接收机(202)调整从编码序列的相位,直到与主编码序列一致为止。下行链路信号(212)包括具有功率控制信号(236)、编码同步信号(234)和帧定位信号(232)的开销信道。中央终端(10)中的接收机(206)监视用户终端中发射机(204)发射的上行链路信号(214),并改变编码同步信号(234),使发射机(204)与接收机(206)同步。接收机(202)监视下行链路信号(212),以识别帧定位信号(232),并且在识别到两个相继的帧定位信号(232)时建立下行链路通信路径。在下行链路通信路径的建立期间的捕获模式中,以高功率电平和低发射速率下发射行链路信号(212)。在下行链路通信路径建立以后的备用模式中,以低功率电平和低发射速率下发射下行链路信号(212)。在请求无线通信传输的业务通信模式中,高功率电平和高发射速率下发射下行链路信号(212)。

Description

在无线通信系统中建立和保持通信路径的装置和方法

发明的技术领域

本发明总的涉及通信系统，尤其涉及在无线通信系统中建立和保持通信路径的装置和方法。

发明背景

无线通信系统需要发射机和接收机，以便在网络结构中，发送和接收射频信号上的信息。这些发射机和接收机会受到该网络结构内、外的其他发射机和接收机干扰。这些干扰可以是由在不同的发射功率电平下工作的每一发射机引起的。发射机发射功率的控制仅在每一发射机处执行，而不是来自某一集中的地点。另外，已证实无线通信系统中发射机的发射功率难以相对于系统中的其他发射机的发射功率进行控制。所以，要求做到无线通信系统中每一发射机改善发射功率控制。

无线通信系统还需要在相应的发射机和接收机之间建立无线电链路，以便提供无线通信传输。在实现每一无线链路的捕获和建立中出现干扰和延迟。每次发出呼叫都捕获和建立无线链路效率就不高。如果无论是否进行呼叫都保持无线链路，则由于需要电功率维持该链路，也会发生干扰问题。所以，要求避免每次呼叫建立无线链路，并避免连续保持无线链路而在无线通信系统中引入干扰。

另外，通常发射机在一种相位下发射信号，而接收机通常在另一相位下接收信号。系统中发射机和接收机所使用的不同相位会在识别来自多个发射机与接收机对的信息时产生问题。另外，具有一种相位的接收机需要较多的电路和软件支持来识别来自在另一相位下工作的相应发射机的信息。此外，接收机和发射机之间的相位差还会受发射机和接收机之间的路径延迟的变化的影响。所以，要求能够控制无线通信系统中发射机和接收机的相位，以便提供改进的射频信号传输。

始发源或目标源的发射机会在一种相位下发送信息，而目标源或始发源的接收机会在不同相位接收信息。在这样一种情况下，接收机会不知道接收过程是从数据流中的哪一部分开始的。信息被分隔成帧，应当识别每一帧的开始，以适当处理信息。传统的帧定位技术在帧识别中既烦又慢，并且还会丢失信息帧。所以，要求既快又方便地识别每一信息帧的开头，以实现恰当处理。

发明概述

按照本发明的一个方面，提供的无线通信系统用户终端中控制发射功率的方法大体消除或减少了与传统的无线系统相关的缺点和问题。

按照本发明的一个实施例，提供了一种在无线通信系统的用户终端中控制发射功率的方法，该方法包括从中央终端的发射机到用户终端的接收机建立起下行链路通信路径。下行链路信号是从中央终端的发射机发射的，并在用户终端的接收机处接收。下行链路信号包括功率控制信号，该信号用来调节用户终端中发射机的发射信号，以便建立起用户终端的发射机和中央终端的接收机之间的上行链路通信路径。

本发明这方面的一个技术优点是对用户终端中的发射机的发射功率进行外部控制。另一个技术优点是通过从中央终端到用户终端的下行链路信号中的开销信道控制发射功率。再一个技术优点是对用户终端中发射机的发射功率提供递增和递减调节。又一个技术优点是调节发射功率，使之与中央终端服务的其他用户终端的发射功率一致。

按照本发明的另一个方面，提供了一种使无线通信系统的用户终端中发射机同步的装置和方法，该方法和装置基本消除或减少了与传统的无线通信技术相关的缺点和问题。

按照本发明的一个实施例，使无线通信系统的用户终端中发射机同步的方法包括从中央终端到用户终端建立起下行链路通信路径。下行链路信号是从中央终端中的发射机发射的，并在用户终端的接收机处接收。用户终端的接收机从下行链路信号中析取编码同步信号。编码同步信号用来调节用户终端中发射机发射的上行链路信号的相位。中央终端的接收机监视上行链路信号的相位，并变更编码同步信号，以便使上行链路信号的相位与中央终端的接收机处的相位相符。

本发明这方面的一个技术优点是远程调节用户终端中发射机的发射相位。另一个技术优点是在中央终端的接收机处获得与用户终端中发射机发射相位相符。又一个技术优点是在从中央终端发射的下行链路信号中嵌进编码同步信号，以便递增调节用户终端中发射机的发射相位。再一个技术优点是连续监视用户终端中发射机的发射相位，以便保持与中央终端中接收机相位一致。

按照本发明的又一个方面，提供了一种在无线通信系统中发射和接收信息的装置和方法，它基本消除或减少了与传统的无线通信技术相关的缺点和问题。

按照本发明的一个实施例，无线通信系统中发射信息的方法包括以捕获模式，在第一发射功率的第一发射速率下发射下行链路信号，以建立起下行链路通信路径。在建立起下行链路通信路径以后，以备用模式，在第二发射功率和第一发射速率下发射下行链路信号。请求无线电话呼叫时，在第一发射功率和第二发射速率下发射下行链路信号。

本发明这方面的一个技术优点是提供具有不同发射功率和不同发射速率的多种工作模式。另一个技术优点是系统空闲期间在低发射速率下提供低的发射功率。再一个技术优点是在不同的发射功率之间和不同的发射速率之间进行有效的变更。

按照本发明的另一个方面，提供了一种在无线通信系统中建立下行链路通信路径的装置和/或方法，它基本消除或减少了与传统的无线通信技术相关的缺点和问题。

按照本发明的一个实施例，在无线通信系统中建立下行链路通信路径的方法包括从中央终端的发射机发射具有主编码序列的下行链路信号。在具有从编码序列的用户终端中的接收机处接收下行链路信号。用户终端中的接收机将其从编码序与下行链路信号的主编码序列进行比较，以核对这两个序列的编码和相位。通过确定从中央终端中发射机到用户终端中发射机的路径延迟，接收机调节其从编码序列的相位，使之与主编码的相位一致。

本发明这方面的一个技术优点是核对接收机从编码序列与下行链路信号的主编码序列。另一个技术优点是调节接收机的从编码序列的相位，使之与下行链路信号中主编码序列的相位一致。再一个技术优点是提供对接收机从编码序列相位的粗、细递增调节。又一个技术优点是测量从编码序列和主编码序列的组合功率电平，以便获得编码序列一致。

按照本发明的另一个方面，提供了一种对无线通信系统中的信息进行帧定位的装置和方法，该方法基本消除或减少了与传统帧定位技术相关的缺点和问题。

按照本发明的一个实施例，对无线通信系统中的信息进行帧定位的方法包括在用户终端接收机处接收载有中央终端中发射机发射的信息的下行链路信号。从下行链路信号中识别下行帧的帧单元的开头部分。为了确保帧定位准确，对连续信息帧的连续帧单元开头部分进行识别。在成功识别了两个相继的帧单元开关部分时，从中央终端的发射机到用户终端的接收机建立起下行链路通信路径。

本发明这方面的一个技术优点是准确识别了信息帧的帧单元开头部分。另一个技术优点是通过下行链路信号位单元逐步递增，识别帧单元开头部分。又一个技术优点是将代表帧单元开头部分的帧定位字译码成下行链路信号的开销信道。再一个技术优点是不断监视连续信息帧的帧单元开头部分。

附图简述

下面参照附图通过举例描述本发明的实施例，图中，相同的标号表示相同的技术特征。其中，

图1是一例无线通信系统的示意图，其中包括一例本发明；

图2是图1所示通信系统一例用户终端的示意图；

图3是图1所示通信系统一例中央终端的示意图；

图3A是图1所示通信系统中央终端调制解调器架的示意图；

图4描述的是图1所示通信系统的一例频率分配方案；

图5A和5B描述的是图1所示通信系统的蜂窝区配置的示意图；

图6是描述图1所示通信系统的码分多路复用系统诸元的示意图；

图7是描述图1所示通信系统的各信号发送处理级的示意图；

图8是描述图1所示通信系统的各信号接收处理级的示意图；

图9是描述无线通信系统的下行链路和上行链路通信路径的示意图；

图10是描述构成中央终端发射的下行链路信号的示意图；

图11是对用户终端的从编码序列进行相位调节的图解；

图12是对用户终端中的接收机进行的信号质量估算的图解；

图13是下行链路信号中帧信息信号的内容的图解；

图14列表描述插入到下行链路信号的数据流中的开销；

图15列表描述下行链路信号开销信道中的功率控制信号；

图16列表描述下行链路信号开销信道中的编码同步信号；

图17是无线通信系统每一工作模式的发射功率和发射速率的图解；

图18是描述用户终端中接收机和发射机工作的示意图；

图19是较详细描述图3A所示调制解调器架的配置的示意图；

图20是描述图1所示通信系统的控制规约的示意方框图；

图21是描述图1所示通信系统中区站控制器或单元管理器与调制解调器架控制器之间传送控制消息的消息处理模块的示意方框图；

图22是描述图11所示控制消息的消息分组结构的示意方框图；

图23是图11所示消息处理模块的消息累加状态图；

图24是描述用于主从连接以进行架控制器和从单元之间的通信的不同规约层的示意图；

图25是描述建立用于架控制器和从单元之间的通信的主从连接的示意图；

图26是描述将消息从架控制器传送到到从单元的示意图；

图27是描述由架控制器处理的事件的示意方框图；

图28是描述控制终端中区站控制器的控制结构的示意方框图；

图29是描述控制终端中区站控制器的结构数据库结构的示意方框图；

图30示意表现图3所示中央终端的模拟器的连接。

发明的详细描述

图1是一例无线通信系统的示意图。通信系统包括一个或多个服务区12、14和16，每一个服务区由一个中央终端(CT)10服务，该中央终端建立与所关心的区域中的用户终端(ST)20的无线链路。中央终端10所覆盖的区域可以改变。例如，在具有低用户密度农村地区，服务区12所覆盖的区域半径为15-20Km。而具有高密度用户终端20的市区中的服务区14，其覆盖区域的半径可以仅为100m左右。在具有中等用户终端密度的郊区，服务区16所覆盖的区域的半径可以是1Km左右。可以理解，特定的中央终端10所覆盖的区域可以选择成适合所期望的或实际用户密度、局部地理考虑等的本地要求，并非仅局限于图1所示的例子。此外，由于会影响所发射信号的分布的天线设计考虑、地理因素、建筑物等，覆盖区不必并且通常也不是圆形的。

各服务区12、14、16的中央终端10可以通过与例如公用交换电话网(PSTN)18相连的链路13、15和17相互连接起来。这些链路可以包括采用铜线、光纤、卫星、微波等的传统电信技术。

图1所示的无线通信系统是基于在服务区(例如12、14、16)内的固定点处的用户终端20和该服务区的中央终端10之间提供固定的微波链路的。在较佳实施例中，每一用户终端20配备有通往其中央终端10的永久固定的接入链路。然而，在其他一些实施例中，可以提供按需接入，从而可以被服务的用户数超过当前可以工作的通信链路的数量。

图2描述的是用于图1所示通信系统的用户终端20的配置例。图2包括用户住处的示意表征22。用户无线电单元(CRU)24安装在用户住宅。用户无线电单元24包括平板天线之类的天线23。用户无线电单元安装在用户住宅或天线杆等的上面，并且其方向使得用户无线电单元24内的平板天线23面向用户无线电单元24所处的服务区的中央终端10的方向。

用户无线电单元24通过引入线28连接到用户住宅内的电源单元(PSU)30。电源单元30连接到市电，用来将电能提供到用户无线电单元24和网络终端单元(NTU)32。用户无线电单元24还通过电源单元30连接到网络终端单元32，网络终端单元32接着连接到用户住宅中的通信设备，例如，连接到一部或多部电话机34、传真机36和计算机38。通信设备在图中描绘成处于一幢用户住宅内。然而，也可以不是这样，由于用户终端20选择支持单用户线或双用户线均合用，所以由一个用户终端20可以支持两条用户线。用户终端20还可以安排成支持模拟通信或数字通信，例如，16、32或64千比特特/秒的模拟通信或按照ISDNBRA标准的数字通信。

图3是图1所示一例通信系统中央终端的示意图。公共设备柜40包含几个设备架42、44、46，包括RF组合器和功率放大器架(RFC)42、电源架(PS)44和几个(本例中为4)调制解调器架(MS)46。RF组合器架42使得4个调制解调器架46能够并行工作。它组合并放大4个发射信号的功率，每一发射信号来自于4个调制解调器架中的一个，并放大所接收的信号，将接收的信号分成4个，从而各个信号可以传送到各个调制解调器架。电源格44提供与市电的连接，以及公共设柜40中的各个单元的熔断保险。在RF组合器42和安装在中央终端天线杆50上且通常是全向天线的主中央终端天线52之间提供双向连接。

本例的中央终端10通过点对点微波链路连接到进行与图1中示出的公用交换电话网18接口的地方。如上所述，其他类型的连接(例如铜线或光纤)可以用来将中央终端10链接到公用交换电话网18。本例中，调制解调器架通过联线47连接到微波终端(MT)48。微波链路48从微波终端48延伸到安装在杆50上的点对点微波天线54，作为通往公用交换电话网18的主连接。

个人计算机、工作站等设备可以用作支持中央终端10的区站控制器(SC)56。区站控制器56通过例如RS232连接55连接到中央终端10的每一调制解调器架。区站控制器56接着可以提供支持功能(如故障定位、告警和状态指示)，并对中央终端10进行配置。尽管多个区站控制器56可以形成支持多个中央终端10的网络，但一个区站控制器56通常只支持一个中央终端10。

作为RS232连接55的另一种形式(该连接延伸到站控制器56)，可以代之以从缓冲件(PAD)228到单元管理器(EM)58的交换节点60提供诸如X.25链路57等数据连接(图3中用虚线表示)。单元管理器58可以支持几个由连接到交换节点60所接续的分布中央终端10。单元管理器58使得可以将大量(例如可以多达1000以上)的中央终端10综合到管理网络内。单元管理器58以强有力的工作站62为基础，并且可以包括网络工程师和控制人员的几部计算机终端64。

图3A描述的是调制解调器架46的各个部分。发射/接收RF单元(RFU，例如安装在调制解调器架中一插板上66可以产生中等功率电平的已调发射RF信号，并恢复和放大用户终端用的基带RF信号。RF单元66连接到执行A-D/D-A转换、基带滤波以及对来自调制解调器插板(MC)70的15个发射信号进行矢量相加的模拟单元插板(AN)68。模拟单元68连接到几块调制解调器插板70(通常是1-18块)。调制解调器插板对通往/来自用户终端20的发射信号和接收信号进行基带信号处理。这包括对发射信号进行的1/2率卷积编码和用CDMA码进行16路扩展，以及对接收信号进行的同步恢复、去扩展和纠错。本例中的每一调制解调器插板70有两个调制解调器，每一调制解调器支持通往用户终端20的一条用户链路(或两条线路)。这样，每块插板两个调制解调器，每一调制解调器架有8个调制解调器，则每一调制解调器架可支持16条用户链路。然而，为了把冗余包括进去从而当出现故障时可以在用户链路中替换调制解调器，一个调制解调器架46最好最多只支持15条用户链路。第16个调制解调器用作备件，当其他15个调制解调器中的一个出现故障时，可以转接到该备件。调制解调器插板70连接到辅助单元(TU)74，该辅助单元终接通往主公用交换电话网18的接续(例如通过联线47中的一条)，并处理通往例如多达15个用户终端的电话信息的信令(每一个用户终端通过16个调制解调器中的15个调制解调器中的一个)。

中央终端10和用户终端20之间的无线通信可以工作在各种频率下。图4描述了一例可以使用的频率。本例中，无线通信系统工作在1.5-2.5GHz的频带内。具体地说，本例打算工作在由ITU-R(CCIR)建议F.701定义的频带内(2025-2110MHz、2200-2290MHz)。图4描述的是用于从用户终端20到中央终端10的上行链路以及从中央终端10到用户终端20的下行链路的频率。应当注意，3.5MHz的12条上行链路无线电信道和12条下行链路无线电信道中的每一条信道的中心位于约2155MHz处。接收信道和发射信道的间隔大于所要求的最小间隔70MHz。

本例中，如上所述，每一调制解调器架将支持一频道(即，一上行链路频率加上相应的下行链路频率)。如同在后文中将要说明的那样，最多有15条用户链路可以在一频道上得到支持。所以，在本实施例中，每一中央终端10可以支持60条链路或120条线路。

通常，来自特定的中央终端10的无线业务将延伸到相邻中央终端10所覆盖的区域内。为了避免或至少减少相邻区域所引起的干扰问题，任何给定的中央终端10将仅使用有限个数的频率。

图5A描述的是相邻中央终端10之间减小干扰问题的一种蜂窝区型频率布局。在图5A所描述的布局中，蜂窝区76的阴影线部分描绘的是各区用的频率组(FS)。通过选择三个频率组(例如，FS1＝F1，F4，F7，F10；FS2＝F2，F5，F8，F11；FS3＝F3，F6，F9，F12)，并且安排成直接相邻的小区不使用相同的频率组(例如图5A中所示的布局)，可以提供免除邻区之间干扰的固定分配全向蜂窝区阵列。设置每一中央终端10的发射机功率，使得发射不会延伸到采用相同频率组的最靠近的蜂窝区。所以，每一中央终端10可以采用其蜂窝区内的4个频率对(分别用于上行链路和下行链路)，中央终端10中的每一调制解调器架与一RF频道(通道频率对)对应。

每一调制解调器架支持一通道频率(每一通道频率有15条用户链路)，采用4个调制解调器架，则每一中央终端10将支持60条用户链路(即120条线路)。所以，图5A中10个蜂窝区的布局可以支持多达例如600条ISDN链路或1200条模拟线路。图5B描绘的是采用分成扇区的蜂窝区来减少相邻中央终端10之间的问题的蜂窝区型排列布局。如图5A所示，图5B中不同类型的阴影线描绘的是不同的频率组。和图5A一样，图5B呈现三个频率组(例如，FS1＝F1，F4，F7，F10；FS2＝F2，F5，F8，F11；FS3＝F3，F6，F9，F12)。然而，在图5B中，各蜂窝区用分区收发的中央终端(SCT)13分成扇区，SCT13包括三个中央终端10，分别用于扇区S1、S2和S3，三个中央终端10的发射分别指向S1、S2和S3三个扇区中相应的一个。这就使每一蜂窝区的用户数增加了3倍，同时仍然为每一用户终端20提供永久固定的接入。

采用一种7蜂窝区重复配置方案，借助各区独特的PN码，对于在给定频率上工作的一个蜂窝区，可以使其余六个相邻蜂窝区在相同频率下工作。这就防止了相邻蜂窝区无意间对数据进行译码。

如上所述，每一通道频率可以支持15条用户链路。本例中，这是采用码分多址(CDMA)技术通过对信号进行多路复用而实现的。图6给出的是CDMA编码和译码的示意图。

为了对CDMA信号进行编码，基带信号(例如用于每一用户链路的用户信号)在80-80N中被编码成160千码元/秒的基带信号，这里，每一码元代表2个数据位(参加例如在81处表现的信号)。该信号接着用相应的沃尔什伪随机噪声(PN)码扩展函数82-82N扩展成16路，以产生有效码片速率为2.56兆码元/秒的的3.5兆赫信号。各用户链路的信号接着经组合，并转换成射频(RF)，给出用于从发射天线86发射的多个用户信道的信号(如85处所示)。

发射期间，发射信号将经受干扰源88的影响，包括外部干扰源89和来自其他信道90的干扰。因此，在接收天线91处接收到CDMA信号的时候，如在93处所表示的那样，多个用户的信号会出现失真。

为了从所接收的多个用户信道对给定用户链路的信号进行译码，沃尔什相关器94-95N采用与对每一用户链路进行编码相同的伪随机噪声(PN)码，以析取各接收基带信号96-96N用的信号(例如，如95处所表示的那样)。应当注意，接收的信号将包括某些剩余噪声。然而，采用低通滤波器和信号处理，可以去除不想要的噪声。

CDMA的关键是采用正交码，该正交码使得可以同时并在相同的频率下发射和接收多个用户信号。一旦用沃尔什码正交隔离了位流以后，各用户链路的信号不会相互干扰。

沃尔什码是具有“正交性”函数的数学序列集。换言之，任何一个沃尔什码被另一沃尔什码乘时，结果是零。

图7是描述按图1所示通信系统中的用户终端20配置的各信号发射处理级的示意图。中央终端也配置成执行等同的信号发射处理。图7中，来自一对电话机中某一部电话机的模拟信号通过二线接口102传送到混合音频处理电路104，并接着通过编译码器106产生数字信号，在该数字信号中，在108处插入包括控制信息的开销信道。所得信号在被传送到控制器116之前由卷积编码器110处理，该控制器116分别由Rademacher-Walsh码发生器112和PN码发生器114施加RW码和PN码。所得信号经数模转换器118传递。数模转换器118使数字取样成形成模拟波形，并提供一级基带功率控制。信号接着被传送到一低通滤波器120，以便在调制器122中进行调制。来自调制器122的调制信号与由响应于频率合成器160的压控振荡器126产生的信号混频。混频器128的输出在经带通滤波器132传递之前在低噪声放大器130中放大。带通滤波器132的输出在被传送到功率控制电路136之前进一步在低噪声放大器134中放大。功率控制电路的输出在通过又一个带通滤波器140并从发射天线142发射之前，在又一个低噪声放大器138中进一步放大。

图8是描述按图1所示通信系统中的用户终端20配置的各等同信号接收处理级的示意图。中央终端也被配置成执行等同的信号接收处理。图8中，在接收天线150处接收的信号在低噪声放大器154中放大之前，经带通滤波器152传递。放大器154的输出接着在由另一个低噪声放大器158作进一步放大之前，经另一个带通滤波器156传递。放大器158的输出接着被传送到混频器164，与响应于频率合成器160的压控振荡器162产生的信号混频。混频器164的输出接着在传送到模数转换器170之前，经解调器166和低通滤波器168传递。A/D转换器170的数字输出接着被传送到相关器178，相关器178上分别由Rademacher-Walsh码发生器172(对应于RW码发生器112)和PN码发生器174(对应于PN码发生器114)施加与在发射期间使用的相同的RW码和PN码。相关器的输出被施加到维特比特(viterbi)译码器180。维特比特译码器180的输出接着被传送到开销析取器180，析取开销信道信息。开销析取器182的输出接着通过编译码器184和混合电路188传送到二线接口190，在此二线接口处将所得模拟信号传送到选择的电话192。

在用户终端20处，在IF级加入自动增益控制级。其控制信号是用将在后文中描述的信号质量估算器的输出从CDMA接收机的数字部分中产生的。

图9是中央终端10和用户终端20之间的下行链路通信路径和上行链路通信路径的方框图。下行链路通信路径是从中央终端10中的发射机200到用户终端20中的接收机202建立起来的。上行通信路径是从用户终端20中的发射机204到中央终端10中的接收机206建立起来的。一旦在无线通信系统1中已经建立起来了下行链路通信路径和上行路径通信路径，可以在下行链路信号212和上行链路信号214上，通过中央终端10，在用户终端20的第一用户208或第二用户210与所服务的用户之间发生电话通信。下行链路信号212是由中央终端10的发射机200发射，并由用户终端20的接收机202接收的。上行链路信号214是由用户终端20的发射机204发射，并由中央终端10的接收机206接收的。下行链路信号212和上行链路信号214均作为CDMA扩展谱信号发射。

中央终端10的接收机206和发射机200在时间上和相位上相互同步，并与按照信息边界定位。为了建立起下行链路通信路径，用户终端20中的接收机202应当与中央终端10中的发射机200同步。通过执行下行链路信号212上的捕获模式功能和跟踪模式功能形成同步。开始时，中央终端10的发射机发射下行链路信号212。图10给出下行链路信号212的内容。下行链路信号212包括与帧信息信号218组合的中央终端10的编码序列信号216。编码序列信号216是通过伪随机噪声码信号220与Rademacher-Walsh码信号222的组合产生的。尽管图10涉及的是下行链路信号的组成，但上行链路的组成是相同的。

单个中央终端10所服务的每一用户终端20的每一接收机202相互偏离，在与中央终端10相同的伪随机噪声码信号下工作。中央终端10中的每一调制解调器架46支持一个射频信道和15个用户终端20，每一用户终端具有第一用户208和第二用户210。每一调制解调器架46选择16个Rademacher-Walsh码信号222中的一个，每一Rademacher-Walsh码信号222对应于一个唯一的用户终端20。所以，特定的用户终端20将具有与中央终端10发射的并指定用于特定用户终端20的下行链路信号212相同的编码序列信号218。

下行链路信号212是在用户终端20的接收机202处接收的。接收机202将其相位和编码序列与下行链路信号212的编码序列信号216中的相位和编码序列比特较。中央终端10被认为是具有主编码序列，而用户终端20被认为是具有从编码序列。接收机202递增调节其从编码序列的相位，以认出与主编码序列一致，并使用户终端20的接收机202在相位上与中央终端10的发射机200一致。由于中央终端10与用户终端20之间的路径延迟，接收机202的从编码序列不是一开始就与发射机200的主编码序列以及中央终端10同步的。这一路径延迟是由用户终端20和中央终端10之间的地理间隔以及影响无线发射的其他环境和技术因素引起的。

图11描述用户终端20的接收机202如何调节其从编码序列，以便与中央终端10中的发射机200的主编码序列一致。接收机202在下行链路信号212中的整个主编码序列长度内递增从编码序列的相位，并通过对从编码序列相位每一递增变化的从编码序列和主编码序列的组合功率进行功率测量来确定信号质量估算。根据2.56兆赫的码片周期，主编码序列的长度近似为100微秒。在捕获阶段，对于每一递增时间间隔，从编码序列的相位调节半个码片周期。当接收机202识别到组合功率达到最大值的相关峰值的时候，接收机完成了第一个捕获任务。在编码序列的整个长度内，接收机202进行第二个捕获，以证实对相关峰值的组合功率最大值的识别。当以捕获方式识别了相关峰值位置的时候，就确定了用户终端20和中央终端10之间的近似路径延迟。

一旦在接收机202处实现了下行链路信号的捕获，即对从编码序列的相位进行细调，以便以跟踪方式使从编码序列与主编码序列在相位上一致。细调是通过从编码序列相位递增十六分之一码片周期来进行的。可以根据接收机202进行的组合功率测量，按前向(正)或后向(负)进行细调。接收机202连续监视主编码序列，以确保用户终端20与下行链路通信路径的中央终端10同步。

图12给出的是在捕获模式和跟踪模式期间接收机202测量的组合功率曲线。组合功率曲线的相关峰值219处出现组合功率的最大值。应当注意，峰值219未必定义得象图12那样好，也可能顶部平坦，更接近台阶状。这是接收机202的从编码序列与发射机200的主编码序列同相并匹配的关键。所测组合功率值偏离相关峰值219，就要对从编码序列进行递增调节。在超前相关器点221和滞后相关器点223之间建立起细调节窗。分别在超前相关器点221和滞后相关器点223处进行平均功率测量。由于超前相关器点221和后滞相关器点223相隔一个码片周期，所以在计算了超前相关器点221和后滞相关器点223的平均功率之间的差以后产生一误差信号，该误差信号用来控制对从编码序列的相位的细调。

在捕获并开始对下行链路信号212中编码序列信号216的中央终端10主编码序列的跟踪以后，接收机202进入帧定位模式，以便建立下行链路通信路径。接收机202分析下行链路信号212的帧信息信号218中的帧信息，以识别下行链路信号212的帧单元的开头部分。由于接收机202不知道它已经接收的信息是处在下行链路信号212的数据流中的哪一点处，接收机202必须搜寻帧单元的开头部分，以便能够处理从中央终端10的发射机200处接收的信息。一旦接收机202已经识别到再一个帧单元开头部分，从中央终端10的发射机200到用户终端20的接收机202就建立起下行链路通信路径。

图13给出帧信息信号218的总的内容。帧信息信号218包括用于在下行链路信号212上传送的每一信息帧的开销信道224、第一用户信道226、第二用户信道228和信令信道230。开销信道224载有建立和保持下行链路通信路径和上行链路通信路径用的控制信息。第一用户信道226用来将业务信息转发到第一用户208。第二用户信道228用来将业务信息转发到第二用户210。信令信道230提供信令信息，以监视用户终端20中电话通信功能的运行。开销信道224帧信息占据16千比特特/秒，第一用户信道226每帧信息占据64千比特特/秒，第二用户信道228每帧信息占据64千比特特/秒，而信令信道230每帧信息占据16千比特特/秒。

图14示出开销信道224是如何缓冲件到下行链路信号212的数据流中去的。下行链路信号212的数据流分成若干二十位子帧。每个二十位子帧具有两个十位部分。第一个十位部分包括一开销位、一信令位和八个第一用户位。第二个十位部分包括一开销位、一信令位和八个第二用户位。该二十位子帧格式在整个信息帧的4毫秒期间重复。所以，开销位在下行链路信号212的数据流中占据帧信息的每一第十位单元。

开销信道224包括八个字节字段：帧定位字(FAM)232、编码同步信号(CS)234、功率控制信号(PC)236、操作维护信道信号(OMC)238以及四个保留字节字段(R)242。帧定位字232识别其相应信息帧的帧单元的开头部分。编码同步信号234将控制用户终端20中发射机204的同步的信息提供给中央终端10中的接收机206。功率控制信号236提供控制用户终端20中发射机204的发射功率的信息。操作维护信道信号238提供有关下行链路和上行链路通信路径以及从中央终端到用户终端的路径的状态信息，在该路径上还提供在对架控制器上操作的架控制器和调制解调器插板之间的通信规约。

为了识别两个相继的帧单元开头部分，用户终端20的接收机202通过下行链路信号212的数据流中的十个位单元搜寻开销信道224和帧定位字232。接收机202一开始析取帧信息的每十位部分的第一个位单元，以判定是否已捕获了开销信道224。如果在从析取第一位单元起的预定时间间隔以后没有识别到帧定位字232，接收机202将重复每十位部分的第二位单元和后续位单元的这一过程，直到帧定位字被识别到。接收机202要搜寻的帧定位字的例子是二进制00010111。一旦从正确的位单元获得帧定位字232，接收机202即尝试识别两个相继的帧单元开头部分。在响应对下行链路信号212的数据流中的连续帧定位字232的辨认而成功识别了两个相继的帧单元开头部分部分时，下行链路通信路径将被建立起来。

接收机202继续监视合适的位单元，以辨认后续报文帧的后续帧定位字232。如果接收机202对三个连续帧无法认出帧定位字232，则接收机202将返回到搜寻过程，并对十位部分的每个位单元循环搜寻，直到通过辨认两个相继的帧定位字232，识别两个相继的帧单元开头部分，从而重新建立起帧同步。无法确认三个连续的帧定位字232可能是由于中央终端10和用户终端20之间的路径延迟变化而产生的。在从中央终端10中的发射机200到中央终端20中的接收机202的下行链路通信路径出现中断时，接收机202也将返回到搜寻过程。

还可以鉴权下行链路通信路径的捕获，以确保用户终端20被锁定在合适的调制解调器插板70的合适部分上。在分配到特定用户终端的调制解调器插板70由于种种原因而停止工作的时候，会发生各种情况。特定的用户终端70会继续试图捕获信号，并且会取得来自中央终端10中其他一块调制解调器插板70的信号。尽管特定的用户终端20应当无法读取来自其他调制解调器插板70的信号，该用户终端20仍然会被锁定在另一调制解调器插板70上，因而不会锁定在恢复工作的合适调制解调器插板上。所以，用捕获鉴别技术来确保特定的用户终端20不锁定在中央终端10中非对应的调制解调器70上。

捕获鉴权技术采用开销信道224上的保留字节字段242。信道识别符字段占据一个保留字节字段242。信道识别符字段包括8位：一个反转位(INV)、一个三位伪随机噪声码识别符(P)以及一个四位Rademacher-Walsh码识别符(R)，形式是INVPPPRRRR。该三位伪随机噪声码识别符对应于中央终端10及其相关的用户终端20的编码序列。四位Rademacher-Walsh识别符对应于15个用户终端20的特定码。信道识别符字段防止用户终端20建立起与不正确的中央终端10的通信，也防止建立起与正确的中央终端10中的不正确的调制解调器插板70的通信。

通过两个相继的帧定位字232建立下行链路通信路径的接收机202还监视开销信道224中的信道识别符字段。尽管会出现帧定位，但下行链路通信路径不会建立起来，除非在信道识别符字段上出现合适的匹配。由于伪随机噪声码识别符和Rademacher-Walsh码识别符对于每一用户终端20是恒定的，接收机不会将信道识别符字段与帧定位字混淆。如上斜体字所示，信道识别符字段中的伪随机噪声码识别符的第一、第三位和Rademacher-Walsh码识别符的第一、第三位，以及反转位都在每一位信息帧改变状态。这就避免了信道识别符字段被识别为帧定位字。

在通过合适的编码序列相位同步和帧定位从中央终端10到用户终端20建立起下行链路通信路径以后，无线通信系统1执行建立从用户终端20中的发射机204到中央终端10中的接收机206的上行链路通信路径的过程。一开始，发射机204的电源断开，直到下行链路通信路径建立起来为止，以防止中央终端与其他用户终端在通信时的发射机干扰。在下行链路通信路径建立起来以后，根据通过开销信道224的功率控制信号236发来的中央终端CT的命令，将发射机204的发射功率设定成最小值。功率控制信号236控制发射机204产生的发射功率的大小，从而中央终端10从中央终端10服务的每一用户终端20接收近似相同的发射功率电平。

功率控制信号236是在下行链路信号212上的帧报文信号218的开销信道224中，由中央终端10的发射机200发射的。用户终端20的接收机202接收下行链路信号212，并析取功率控制信号236。功率控制信号236被提供到用户终端20的发射机204，并递增调节发射机204的发射功率。中央终端10继续递增调节发射机204的发射功率，直到发射功率落入如接收机206所确定的所要求的阈值范围内。对发射功率的调节一开始以一个分贝的增量的粗调方式进行，直到发射功率落在所要求的阈值范围内。发射机204打开以后，发射功率逐渐通过增量调节而上升，以避免干扰中央终端与其他用户终端的通信。

图15给出的是一例功率控制信号236的译码方案。在用户终端20中的发射机204的发射功率达到所要求的阈值范围时，中央终端10的接收机206继续监视来自发射机204的因功率波动和中央终端10和用户终端20等之间的路径延迟变化而产生的变化的发射功率。如果发射功率降至所要求的阈值以下或升至超过所要求的阈值范围，中央终端10将发出合适的功率控制信号236，根据需要增加或减小发射机204的发射功率。这时，将发射功率恢复到所要求的阈值所进行的调节可以按具有0.1分贝增量的细调方式进行。在下行链路通信路径或上行链路通信路径中断以后，中央终端10会指令发射机204通过用户终端20中存储的参数的恢复而恢复到先前的发射功率水平，以便重新建立合适的通信路径。

为了完全建立起从用户终端20到中央终端10的上行链路通信路径，用户终端20中的发射机204应当与中央终端10中的接收机206同步。中央终端10通过帧报文信号218的开销信道224中的编码同步信号234来控制发射机204的同步。编码同步信号234递增调节发射机204的从编码序列的相位，使之与接收机206的主编码序列的相位一致。发射机204的同步是以基本与接收机202的同步方式相似的方式进行的。

编码同步信号234是由中央终端10中的发射机200在下行链路信号212上的帧报文信号218的开销信道224中发射的。用户终端20的接收机202接收下行链路信号212，并析取编码同步信号234。编码同步信号234被提供到发射机204，对发射机204的从编码序列的相位进行递增调节。中央终端10继续递增调节发射机204的从编码序列的相位，直到接收机206确认发射机204的从编码序列和中央终端10的主编码序列之间的编码和相位一致。

接收机206在为发射机204同步而确定相位和编码一致时，执行与完成接收机202同步时相同的功率测量技术。发射机204的从编码序列相位的调节一开始以半个码片速率递增的粗调方式进行，直到接收机206识别到发射机204的主编码序列和从编码序列的组合功率的最大功率点。

图16给出一例编码同步信号234的译码方案。在识别和检验了从编码序列与主编码序列的相位和编码匹配以后，接收机206继续监视由中央终端10和终端20之间的路径延迟的变化所产生的发射机204的从编码序列的相位的变化。如果对发射机204的从编码序列相位需要作进一步的调节，则中央终端10将发出合适的编码同步信号234，根据需要增加和降低发射机204的从编码序列的相位。这时，对发射机204的从编码序列相位进行的调节可以按十六分之一码片速率递增的细调方式进行。下行链路通信路径或上行链路通信路径出现中断时，中央终端10会命令发射机204，通过用户终端20中的存储器中存储的参数的恢复，返回到先前从编码序列相位值，以便重新建立合适的通信路径。

实现发射机204的同步以后，接收机206用与在下行链路通信路径的建立期间接收机202执行的帧定位相似的方式对上行链路信号214进行帧定位。一旦接收机206认出两个相继的帧定位字并获得帧定位时，就建立起来了上行链路通信路径。建立下行链路通信路径和上行链路通信路径以后，可以开始用户终端20的第一用户208或第二用户210和耦合到中央终端10的用户之间的信息传递。

无线通信系统1能够对三种系统运行模式分别将发射功率电平和发射速率调节成两个设定值中的一个设定值。三种系统运行模式是捕获、备用和业务通信。发射功率和发射速率的调节使得可以抑制与其他用户终端的干扰，并使该干扰最小。还可以实现链路建立时间的改进。发射功率电平被译码成功率控制信号236，而发射速率被译码成编码同步信号234。

下行链路信号212和上行链路信号214的发射功率可以被设置成标称的0分贝高功率电平或减小的-12分贝低功率电平。下行链路信号212和上行链路信号214的发射速率可以被设定成每秒10千比特特的低速率，或每秒160千比特特的高速率。当变换到每秒160千比特特的高速率时，使用户通信业务和开销信息扩展，从而一个信息码元产生16码片的发射。对16码片进行的相关，产生12分贝的处理增益。当转换到每秒10千比特特的低速率时，只对开销信息进行扩展，从而一个开销码元产生256码片的发射。对256个码片进行的相关产生24分贝的处理增益。

图17分别对三种系统运行模式示出发射功率和发送速率。在上电或下行链路通信路径或上行链路通信路径丢失的时候，无线通信系统1进入捕获模式。在捕获模式期间，相关器处理增益最大，下行链路发射机和上行链路发射机的发射功也最大。这就使得在相关器输出处的信噪比特最大，从而相关峰值219的幅度增加，容易识别虚假捕获，风险最小。由于在捕获模式下只需开销信息，发送速率处在每秒10千比特特的低速率水平下。

当捕获下行链路通信路径和上行链路通信路径时，无线通信系统1进入备用模式。在备用模式时，下行链路发射机和上行链路发射机的发射功率减小12分贝。发射功率的减小使得对其他用户终端的干扰最小，但仍然保持同步。发送速率保持在低速率水平下，使得中央终端10和用户终端20之间可以在开销信道224上进行控制信息的交换。

当检测到来话或去话时，从始发终端发送消息到目标终端，指出需要下行链路通信路径和上行链路通信路径传送用户的业务信息。这时，无线通信系统1进入业务通信模式，在该模式期间。下行链路通信路径和上行链路通信路径的发射功率均增大到高功率电平上，并且发送速率增大到每秒160千比特特的高速率水平上，以便在始发端和目标端之间进行信息传递。检测到呼叫终止时，从始发端传送到消息另一端，指示不再需要下行链路通信路径和上行链路通信路径了。这时，无线通信系统1重新进入备用模式。在备用模式和业务通信模式下进行编码同步和帧定位跟踪。

图18是用户终端20中发射机204和接收机202的详细方框图。接收机202在RF接收接口250处接收下行链路信号212。RF接收接口250将扩展谱信号分成I信号分量和Q信号分量。RF接收接口250分别对I信号分量和Q信号分量进行带通滤波，去除超过接收机202带宽(3.5兆赫)的约一半的部分。RF接收接口250对I信号分量和Q信号分量进行低通滤波，以滤除镜频，防止信号混叠。I信号分量和Q信号分量通过模数转换器(ADC)252变成数字格式。模数转换器252的取样频率是码片周期的4倍，或10.24兆赫，具有8位的分辨率。

通过下变频器254将数字I和Q信号分量降到5.12兆赫的速率。编码发生器和去扩展器256进行上述同步捕获和跟踪，使接收机202的Rademacher-Walsh编码序列和伪随机编码序列与下行链路信号212的该二序列相位同步。数字信号处理器258通过编码跟踪器260和载波跟踪器262控制从编码序列的相位。自动增益控制单元264产生自动增益控制信号，以控制RF接收接口250的增益。编码发生器和去扩展器256产生I和Q分量的160千比特/秒帧信息，以在节点同步逻辑单元268的控制下由节点同步接口266作进一步的同步。因为I信道和Q信道可用4种方法接收，所以节点同步接口266通过节点同步逻辑单元268，确定是否应当对它们进行交换。

维特比特译码器270在71个码元延迟以后，在I信道和Q信道上提供前向纠错，并产生160千比特/秒的已纠错数据信号。已纠错的信号由帧定位器和析取器272进行处理，以确定帧定位，并析取功率控制信号236、编码同步信号234和操作维护信道信号238。帧定位器和析取器272还析取对第一用户208和第二用户210传送通信业务的第一用户信道226和第二用户信道228，以及高级数据链路控制器274和微控制器276处理用的信令信道230。帧定位器和析取器272在检测到帧定位以后还提供告警和差错指示。非易失随机访问存储器278存储系统参数信息，用于通过判定器280在链路丢失的情况下作后续缓冲件，以便重新建立链路。判定器280还提供数字信号处理器258和微控制器276之间的接口。

在发射方向，帧缓冲件器282从第一用户208和第二用户210接收第一用户通信业务和第二用户通信业务，从高级数据链路控制器274接收信令信道230的信息，从微控制器276接收操作和维护信道238信息。帧插入器产生上行链路信号214的帧信息信号218，供卷积编码器284进行处理。卷积编码器284使帧信息信号218的数据速率翻倍，以提供前向纠错。扩展器286将卷积编码器284的320千比特/秒信号分成两个160千比特/秒的I信号和Q信号，并响应于时钟发生器290产生的系统时钟，如编码同步信号234调节的那样，使这些信号与编码发生器288产生的扩展序列进行“异”运算。编码发生器288产生16个Rademacher-Walsh函数中的一个，该函数与码样长度为256(码片速率2.56兆赫)的伪随机序列进行“异”运算。此伪随机序列应当与中央终端10的伪随机序列一致，但在软件控制下可调，以可靠地排除来自其他频带或其他蜂窝区的信号。

扩展器286将I和Q信号提供到模拟发射机290。模拟发射机290产生用于RF发射接口292的脉冲I信号和Q信号。首先，响应于从开销信道224析取的功率控制信号236，从数模转换器(DAC)建立控制电压，从而产生发射功率。控制电压施加到模拟发射机290和RF发送接口292的功率控制输入端。在模拟发射机290和RF发射接口292都可获得的35分贝的控制电压。RF发射接口292包括在30分贝的范围内提供2分贝衰耗步长的步进衰耗器。该衰耗器用来在高、低功率电平之间进行转换。上电以后，选择最大衰耗，以使发射机204的发射功率为最小。

图19是较详细描述一个调制解调器架46的配置的示意图.架控制器72管理整个调制解调器架及其子网络分元件(NSE)的运行。架控制器(SC)72配置有用来连接到区站控制器的RS232串行端口59或用来连接到如X.25数据网的数据网的缓冲件。架控制器通过后连线板异步总线212直接与模拟插板(AN)68、附属单元插板(TU)74和调制解调器插板(MC)70交换控制和数据信息。其他的网络分单元是通过调制解调器插板连接的。在一个装满的机柜中，有四个架控制器，每一调制解调器架上有一个控制器。这四个架控制器被配置成分担对机柜中其他插板上的网络服务单元的控制。RF组合器架42上的网络服务单元被连接到每一调制解调器架的架控制器后连线板总线上。架控制器包括执行上述通信功能和其他控制功能的主通信接口73。每块附属插板74、模拟插板68和每块调制解调器插板70分别包括管理与架控制器72进行通信的从通信接口74、69和71。RF插板66受模拟插板68的控制，模拟插板68被配置成通过控制路径222提供必要的控制功能。

图19中还示出有从接口到公用交换电话网(例如通过图3中的联线47)以及从接口到RF组合器架42的信号路径。

附属单元74终接主公用交换电话网的连接，并对多达15个的用户终端(多达30个呼叫)的电话信息进行处理。附属单元74是‘在线’的，对呼叫直接进行处理。附属单元74还连接到2Mb/s的时分多路复用(时隙)发送总线214和2Mb/s时分多路复用(时隙)接收总线，分别发送和接收呼叫。调制解调器插板70上的调制解调器(1-15)对发送和接收信号进行基带信号处理，包括对发送信号进行卷积编码和扩展，以及对接收信号进行的同步恢复、去扩展和纠错，这将在下文中描述。每一调制解调器通过发送和接收总线214和216连接到附属单元74，通过通往模拟插板上的几个端口中的一个的专用联线220以及通过CDMA RCV(接收)总线218连接到模拟插板68。这些专用联线中的每一条包括多路复用的I、Q和控制信号发送路径。

模拟插板68对来自调制解调器插板的15个发射信号进行A-D/D-A转换、基带滤波和矢量相加。模拟插板68还按照高、低功率电平增、减发射信号功率电平。它通过专用联线220和数字CDMA RCV总线218连接到调制解调器插板。

RF插板66产生已调发射RF信号(中间功率电平)，并恢复和放大来自用户终端20的基带RF信号。RF插板是‘在线’的，即，它通过15条已有链路同时在同一RF载波上传送多达30个呼叫。RF插板分别通过发送路径和接收路径226和224连接到模拟插板。RF插板还连接到发射端RF组合器架的功率放大器和接收端低噪声放大器。RF组合器架中的功率放大器(未图示)将RF插板66的中间功率输出放大成合适的发射功率加上一余量，以包含信号组合期间和发射信号的天线馈送电缆中的损耗。低噪声放大器(未图示)是低信号放大器，用来克服接收信号的天线馈线等中的损耗。发射载波调制由RF插板66用中频‘IQ调制器’进行，并且一级变频为RF。RF插板的接收输出按照输入到RF插板的发射输入呈‘IQ’格式处在基带上。

图20是按照本发明的一例通信系统的不同部分之间进行控制信息传输的用各种控制规约例的示意方框图。应当指出，图20针对控制信号路径，因此未包括电话呼叫信号路径。图20中的许多特征已在上文中描述过了，并且采用与以前相同的标号。因此，这些特征将不再作详细的描述。

第一条规约叫作子系统管理处理器(SMP)规约，分别通过线路59和55或59和57用在架控制器72与区控制器56或单元管理器58之间的通信。第一条规约一种对等规约，通信双方都能发起信息交换。下面详细描述第一条规约及其可以传送的消息的类型。如上所述，架控制器72配置有用来连接到区站控制器56的RS 232串行输出。因此，如果接续不是如图中由开关227所示意表示的那样，而是连接到单元控制器62，则采用连接到X.25线路之类的线路的缓冲件228在RS232格式和X.25格式之间进行转换。

第二条规约叫作无线链路终接(RLT)规约，用来通过调制解调器架上的控制总线212和数据总线213传送控制信息和数据信息。另外，应当指出，同一规约对中央终端的天线52和用户终端20之间的无线链路是有效的。

第二条规约是非对等规约，架控制器72中的微控制器73为总线主控方(M)，模拟插板68上的微控制器69和调制解调器70、附属单元74上的微控制器71、75为受控方(S)。

下面详细描述第一条规约及其信息结构。

第一条规约用作在区站控制器56或单元控制器58(如果连接的是单元控制器58的话)与选择的调制解调器架控制器73之间的双向信息交换。因为不论是区站控制器56通过RS232链路55连接到架控制器72或是单元管理器58通过X.25链路57和缓冲件228连接到架控制器，对第一条消息规约都一样，所以在下文中的第一条规约的描述中，采用管理处理器的术语，以便于指区站控制器或单元管理器。

在管理处理器和架控制器之间建立起接续的开端(最好也在运行期间)的间隙，进行鉴权过程。鉴权过程对于制止侵权者在通信系统中提取信息、使信息失真是具有优越性的。鉴权过程的细节不是本发明的一部分，所以这里就不描述了。然而，读者将会理解，采用各种组件的标识(如，系列号)、业务处理号等，就可以应用一些传统的鉴权过程。

当要建立通信时，采用呼叫建立序列。管理处理器(MP)向架控制器(SC)发出一呼叫的一例呼叫建立过程包括：MP动作/响应                                    SC动作/响应用SC地址建立呼叫                 -->           等待检测呼叫建立                    <--            用MP地址建立呼叫核对接收的MP地址(如果地址不正确则断开呼叫)发送‘鉴权’消息                 -->            确认‘鉴权’消息

                                            发送具有SC数据和确认

                                            结果的‘鉴权应答’核对鉴权结果和SC信息。          <--            (如果确认失败则断开呼叫)如果信息核对失败则断开呼叫

第一条规约是基于消息的。各条消息往往比较短，并且封在消息包内传输。每一这样的消息包的长度可变，可以载有一条或多条消息，所有的消息必须具有相同的规模。最大的消息包除消息包的标题以外在本例中选择为260字节。对于这260字节的最大包长，消息包可以含有一条256字节的信息，或者16字节的消息，或者13条32条4字节的消息或52条1字节的信息。

消息包由下述字段组成：SOP           消息包开头               3字节CTRL          控制字节                 1字节消息                                   可变EOP           消息包结尾               3字节CRC           循环冗余检验             2字节

下面详细描述字段SOP、CTROL、EOP和CRC的用途。

SOP-定义为消息包的开头，并用3个独特的字节表示，‘AA’(十六制)，后跟‘EE’(十六进制)，后跟‘AA’(十六进制)(即，二进制时为1010 10101110 1110 1010 1010)。应当注意，对于每一四位字节(半字节)，MSB是1，而LSB是0。

CRTL-定义为对消息包的控制。开头的两位定义消息包的消息规模。有如下四种类型的规模：类型1                    ‘00’                    1字节类型2                    ‘01’                    4字节类型3                    ‘10’                   16字节类型4                    ‘11’                  256字节

第三位定义消息包的方向：‘0’是从管理处理器到架控制器，而‘1’是从架控制器到管理处理器。

最后的5位用来识别消息包序列号(PSN)。消息包序列号代表用作流程控制的窗口。发送端在从接收端接收消息包确认之前可以发送几个消息包，消息包的数量可以多达窗口大小(或较少(例如5个)，如果这是在消息包交换之前预先安排的话)。确认在窗口中出现，并允许发送端重写所确认的消息包。

在序列外接收的或在施加了CRC以后具有差错的消息包(PSN＝n)导致对消息包序列号(n-1)的确认。这种确认消息包表示是否找到了CRC差错。然而已确认的消息包后面的所有消息包都必须重发，以避免有选择重发的复杂性。

从可以包容在5个序列号中的值0…31，保留值0供序列号再同步用(将在后文中再描述)，因而正常的序列号是1，2，3，…，30，31，1，2，…。

未完成的确认消息包的最大数量定义为必须小于有效序列号的数量一半的。仅仅为了描述起见，在下文中将要描述的例子中，假设窗口大小为5。接收端安排成确认‘前一’窗口(数量与从当前期望序列号看的最后窗口长度相当的消息包)和‘下一’窗口(数量与下一窗口长度相当的消息包)的概念。

确认消息包不必具有这样的序列号，相反，序列号字段将总是设置为零，并且总是单独发送的(即，它们不是与其他的消息编组在一起的)。确认消息包不是本身受确认的，并且不受窗口限制，它们可以在任何时候被发送。

消息包的立即重发可以通过设置消息包确认数据字节的最高位来请求。这就使得任何剩余未经确认的消息包得以立即重发，而不是等待超时。其余确认的含义保持不变。

在启动以后，有时是在运行期间，必须使发送端和接收端之间的序列号再同步。特定的序列号0就用于这一目的。0序列号的接收使接收端所期望的序列号变量复原。复原以后，从要接收的前一窗口来的消息包就不再有效，直到已经发送了第一个确认。

两个消息流动方向是完全独立的。不允许从管理处理器到架控制器的消息流动状态影响沿其他方向的消息流动，反之也然。

下面描述发送端和接收端之间消息包流动的几个例子。这些例子中，窗口的大小选择为5。这意味着可以有多达5个消息包在发送时没有确认。接收端不必在已经接收到5个消息包之前处在等待状态，相反当方便时可以发送确认。在下面给出的消息包流动例子中，发送端在左边一列，而接收端在右边一列。箭头表示消息包流动的方向。例1

正常状态(5个消息包以后进行确认)6     -->7     -->8     -->9     -->10    -->

  <--           10例2

丢失一个消息包(不是确认以后的第一个)。接收端对丢失的那一个以前的消息包进行确认，并将丢失的那一个以后的消息包废弃掉。发送端在超时以后重新发送剩余的消息包。接收端可以接着发送有关丢失的消息包的确认。6     -->7     -->8      -|9     -->           忽略10    -->           忽略

  <--             7超时…8     -->9     -->10    -->

  <--             10例3

确认以后的第一个消息包丢失。在这种情况下，接收端不发送确认，但等待在合适的时候要再发送的消息包。6     -|7    -->     忽略8    -->     忽略9    -->     忽略10   -->     忽略超时…6    -->7    -->8    -->9    -->10   -->

 <--     10例4

确认丢失。在这种情况下，接收端从它将要试图确认的前一窗口获得消息包。回应是在从前一窗口收到消息包以后立即再发送先前的确认。也可以是在不是瞬时传输的时候发送多个确认。发送端对此作出说明，并且发送器废弃掉已经接收到确认的消息包的确认。6    -->7    -->8    -->9    -->10   -->

 |-       10超时…6    -->

 <--      10例5

接收到既不是从前一窗口，也不是从下一窗口来的虚假消息包。接收端忽略该消息包。这可能是由于讹误，在这种情况下，消息包将被当作丢失，并且出现上述各种方案中的一种情况。也可能是由于同步的丢失。如果是在这种情况下，发送端由于缺乏确认而将检测出这种情况，并将接着重发以特定序列号0开头的所有未完成消息包。7    -->8    -->9    -->10   -->

 <--     105    -->     忽略

EOP-定义消息包的结尾，并由三个独特的字节表示：‘EE’(十六进制)后跟‘AA’(十六进制)，又后跟‘EE’(十六进制)(即，二进制时为11101110 1010 1010 1110 1110)。消息包序列结尾字节的开头组合应当以对消息字段中的数据无效的字节序列开头。应当注意，对于每一四位字节(半字节)，MSB是1，而LSB是0。

消息包字段结尾的使用使得通过表示例如给定规模的字节数或消息数，而无需识别消息包的总长度。

CRC-这用来检测消息包标题和消息中的差错。CRC差错导致发送对正确接收的最后消息包的确认。

下面详细描述消息记录的结构。每一消息记录由4个字节标题后跟消息数据字段组成。

消息标题包括：消息控制字节，子地址字节，消息ID字节，以及任务标号字节。

消息控制字节中的一个位(例如MSB)定义消息的类型(例如‘1’为命令，‘0’为报告)，并用在与消息ID的组合中，以定义所需的消息处理。消息控制字节的剩余7个位定义与该消息有关的单元地址(例如消息所指向的调制解调器的地址)。

子地址字节是消息控制字节所寻址的单元内的子地址字段。

消息ID字节定义消息的标识(等效于命令码)。

业务处理识别符字节可以用来使命令与按该命令作出响应的架控制器一致。

对于任何能够超过256字节的消息，数据字段的第一个字节含有消息序列号(MSN)，该消息序列号对于发送的每一新的消息设置为零，并且按每一256字节片段(即发送该消息的消息包)递增。第一数据字节还含有一个‘尚有’位，以表示该当前消息包不是该消息的最后一个。该位对于发送的最后消息片段设置为零。如果不在序列内接收到该消息，则接收端发送正确接收的最后消息包的消息包确认。发送端将接着在已经确认的那一个消息包之后再发送所有的消息包。

所有与特定事件相关的报告部用事件序列号(ESN)发送，以使与其他事件区分开来。事件清除消息可以用来识别要被清除的事件。

消息的数据字段长度是在消息包控制字节中给出的。消息包中所有的消息具有相同的长度。本例中，数据字段的长度可以是1，4，16或156字节。

图21是描述消息处理模块结构的示意方框图，消息处理模块配置在管理处理器和架控制器中，用来组建、发送和接收消息。

消息处理模块参照图21针对它们位于架控制器中的情况进行描述，该架架控制器通过通往一缓冲件的X.28格式线路并从该处通过X.25格式线路到单元控制器与该单元控制器进行消息交换。相同的结构用在有直接连至区站控制器的RS232连接(即X.28格式线路)的情况下。同样，上述基本结构也用在线路另一端处的站控制器或单元控制器中。消息处理模块中执行的处理可以在合适的处理硬件中实现，该处理硬件包括一个或多个微处理器和/或特定用途的硬件。

消息处理模块可以被认为具有多个不同的层，因而其规约也这样。图21中描述的层A-E形成层-2规约的一部分。

图21中，层E244负责将代表消息的字符串发送到传输链路，并从传输链路接收代表消息的字符串。发射机负责复制消息包中的字符。接收机含有将输入字符组合成消息的状态机构。该层执行特定的功能，这些功能是：使该层初始化，发送消息，接收消息以及累加消息。最后一个功能是负责将字节累加成消息。它处理与缓冲件的通信，处理命令消息和消息包。废弃不能被组合成消息的字节。

图23是描述将字节累加成层E中的消息包的过程的状态图。

在状态262中，过程停处于空闲，等待输入字节。

在状态262，如果接收的字节是可打印的字符，则控制通过280进入等待服务信号过程的状态290。

在状态290，如果接收到一可打印的字节，则它被存储起来，并在291处形成控制循环。在状态290处，如果接收到另一个控制字符，则废弃所有的字节，并且控制通过292进入状态262。在状态291，如果收到回车字节或换行馈字节，则将其废弃，处理填充消息，并且控制通过293进入状态262。

在状态262，如果接收的字节是消息包字节的开头，则该字节被存储起来，并且控制通过264进入状态265。在状态262，如果接收的字节不是消息包字节的开头而是其他的什么字节或者是一可打印的字符，则废弃该字节，控制在263处形成循环。

在状态265，如果接收到第一标题字节，则该字节被存储起来，并且控制通过266进入状态268。在状态265，如果接收到其他的字节，则废弃所有的字节，并且控制通过267进入状态262。

在状态268，如果接收到第二标题字节，则该字节被存储起来，并且控制通过269进入状态271。在状态268，如果接收到其他的字节，则废弃所有的字节，并且控制通过270回到状态262。

在状态271，将接收到的字节存储起来，计算消息长度，启动新的消息条件，并且控制进入状态273。

在状态273，如果接收的字节不完成一条记录，则该字节被存储起来，并且控制在274处形成循环。在状态273，如果接收的字节完成一条记录但没有接收到消息包的结尾，则启动新的消息记录，并且控制在275处形成循环。在状态273，如果接收的字节完成一条记录并且接收到消息包的结尾，则该状态被存储起来，并且控制通过276进入状态277。在状态277，如果接收的字节不构完消息包结尾，则该字节被存储起来，并且控制在278处形成循环。如果接收到字节构完消息包结尾，则该字节被存储起来，并且控制通过279进入状态262。图23的状态图描述至此结束。

回到图21，层D242是这样一个层，它提供按照X.28格式对消息进行的消息合成/分解(message composition/decomposition)。消息包通过该层时不变。该层执行下述功能，提供对X.28标准缓冲件(pad)的编译码。这些功能是：向该缓冲件发送唤醒字串；向该缓冲件发送消息包；对输入缓冲件消息进行译码；向该缓冲件发送一初始化消息；向缓冲件发送呼叫消息；向该缓冲件发送清除消息；向该缓冲件发送参数请求消息，以检测其是否还存在；接收输入消息包。

层C240提供呼叫控制。该层保持与传输链路(即缓冲件228)的连接，并且当需要消息包输出时进行网络呼叫。它还负责在呼叫空闲太久时断开这些呼叫。该层执行下述功能，以保持与缓冲件的串行连接并通过X.25网络保持呼叫：使该层初始化；执行背景处理；当检测到拆线时应答来自层D的呼叫；当检测到接续时由层D应答呼叫；当接收到缓冲件提示时，由层D应答呼叫；指令该层产生与管理处理器的接续；发送应用包；当与该缓冲件的通信丢失时由层D应答呼叫；接收一输入消息包；由层D应答呼叫以表示接收到了缓冲件检测响应。

背景处理功能具有下面的任务：-如果与缓冲件的接续断开，则每秒一次将唤醒字串发送到该缓冲件，直到接收到缓冲件提示，接着启动该缓冲件的初始化。-如果需要调要对管理处理器而目前却未进行在，则由该缓冲件进行调用。-每隔20秒，如果记录该缓冲件为已连接，则将检测消息被传送到该缓冲件，包括传送对缓冲件参数的状态的请求。如果在10秒的超时时间内没有接收到应答，则假设该缓冲件被断开。

每当时呼叫被接续起来，层B236都提供在架控制器和管理处理器之间进行鉴权消息的交换的功能。这些功能是：使该层初始化；请求建立连接管理处理器的鉴权链路；当呼叫被接续上时，由层C应答呼叫；当接收到鉴权消息时由层3应答呼叫；当呼叫断开时由层C应答呼叫；发送消息包；接收消息包。

层2编排器(composer)238提供用于鉴权消息的编码功能。这些功能是：对架控制器ID(SC ID)消息进行编码；对‘鉴权应答(authentication reply)’消息进行编码；对‘消息包确认’消息进行编码。

层A234向规约栈的层3提供编程接口功能。这些功能是：使该层初始化；如果该层可以接受输出消息，则回到“TRUE(真)”；发送应用包；当建立起链路时，由层B应答呼叫；接收消息包。

包组建器232将消息收集到包内用作传输，并且在故障的情况下处理包的重发。

记录编排器230是一系列模块，这些模块提供消息的编码形式和消息所代表的消息之间的过渡层。这些记录编排器实际上形成产生SMP消息的其他子系统的一部分，而这里仅示出按前后关系编排消息处理模块。

消息级别识别器246取得输入消息包，并将它们分成消息件(消息记录)。每一消息(消息记录)接着被传送到合适的译码器模块。该模也安排成跟踪所接收消息包的序列号，并产生合适的确认。为此，在存储器中保持接收序列号表和当前窗口边界。逻辑(通常在软件中实现)接着跟踪序列号，并如上所述解释该序列，以确定何时发送确认并且该发送什么。

包组建器和消息级别识别器形成层3规约的一部分。

图22更详细地描述了包组建器模块232。消息的数据记录由该包组建器模块组装成消息包。248处的输入记录按照数据字段大小分入4个包组建缓存器250中的一个。各个缓存器252、254、256和258分别有1字节、4字节、16字节和156字节的数据字段。当缓存器全满或者响应于预定的发送指令(例如在预定时间过去以后)时，在传输链路上发送缓存器的内容，并且还复制到与该包序列号对应的重试缓存器260中的时隙内。每一序列号的重试缓存器中有一个时隙。如果接收到确认，则清除该重试缓存器入口。如果接收到重试指令，则直接从该重试缓存区发送失效的包。如果没有重试缓存器入口以从包组建缓存器250接收包，或者等待传输的包数超过窗口的大小，则不执行转发和传输。在这种情况下，拒绝进一步增添消息记录的请求，直到再有缓存空间的时候。如果在确认超时时间内没有对包进行确认，则重新发送该包。

本实施例中，当包组建缓存器252、254、256和258含有86个1字节记录、43个4字节记录、14个16字节记录或一个256字节记录时，这些缓存器为全满。

下面详细描述图20的描述中所引入的RLT规约。

RLT规约用来在调制解调器架上通过控制总线212和数据总线213传送控制和数据信息，并且在从中央终端的天线52和用户终端20之间的无线链路上有效。

RLT规约是一种非对等规约，架控制器72中的主通信接口73为总线主控方(M)，模拟插板上的从通信接口69和调制解调器插板、附属单元上的从通信接口为受控方。本例中，架控制器中的主控通信功能由分别称为主客户机和主服务器68000系列微处理器和Hitachi H8微控制器分担。也可以是客户机和服务器功能在一个微控制器或处理器上实现。附属单元中的从通信处理功能还可以在68000系列微处理器和H8微控制器之间共享。在其他的从单元中，从通信处理是在Hitachi H8微控制器中执行的，这在下文中称为从服务器。

第二规约在层3上。图24是该分层规约结构的示意表示。

第三层上执行的主通信端点功能包括下面的功能。-主初始化服务过程(M-INIT)在架控制器中建立起主通信端点的主客户机部分。此服务调用必须在其他的通信功能可以执行以前执行。-主初始化轮询过程(M-POLL)使主通信端点的主服务器部分初始化。该服务过程必须在下述功能可以执行以前调用。-主建立过程(M-EST)根据从属板的从属地址，在从主控方到受控方的总线上建立起接续。一旦接续已经建立，就可以发送和接收消息了。-只要与受控方的接续已经建立了起来，主发送过程(M-SEND)就可以在总线上取得消息并将其发送到指定的受控方。-主接收过程(M-REC)从例如要对管理处理器的传送的受控方接收消息。-主释放过程(M-REL)断开与指定的受控方的接续，防止再执行发送和接收功能。-主选择过程(M-SEL)提供用于主控方的寻址机构，以选择一受控方进行通信。

第三层上执行的从通信端点功能包括下述功能。-从初始化服务过程(S-INIT)使从通信端点初始化。该服务功能必须在可以执行其他的功能之前调用。-只要主控方已经建立起与受控方的接续，从发送过程(S-DEND)就取得消息，并将其发送到主控方。-从接收过程(S-REC)从例如要对已经由消息寻址的网络服务单元传送的主控方接收一消息。

主通信端点M包括下述功能元件。-主VM元件(MVM)提供一组用于存储管理的服务，以动态分配用于缓存器、排队、信号标志和定时的存储器。-主层1元件(ML1)提供低级通信基元，用串行通信接口支持从主服务器传递字节。-主状态表元件(MSL)保持从主控方到每一受控方的每一条链路的状态。当接续进行、断开或释放时该状态被更新。-主重试计数元件(MRC)跟踪层2主控方到受控方通信中的重试次数。如果计数超过了层2的极限，则主控方断开与受控方的接续。

从通信端点M包括与主通信端点大体相同的功能元件。-主层1元件(ML1)提供下述层1功能。-主层1初始化过程使层1通信系统初始化。层1不会发生通信，直到已经起用该过程。-主层1字节输出过程从串行通信端口输出字节，并等待来自接收端的确认。如果预示没有确认，则登记故障。-除了可以转发一个以上的字节以外，主层1数据输出过程与字节输出过程类似。-除了输出源字节，并有一个二进制位，设置成表示该输出与多处理器地址有关，而不是与数据字节有关外，主层1地址输出过程与字节输出过程类似。-主层1数据输入过程等待要在通信端口上接收的指定数量的字节。如果接收到的字节数量小于所需的数量，则登记故障。

主VM元件(MVM)提供下述功能：-主VM初始化过程使主VM元件初始化。这必须在任何其他的VM服务前调用。-主VM捕获消息过程从由VM元件保持的一个队列中去除一条消息。-主VM放置消息过程将一条消息放置在VM元件保持的一个队列中。-主VM队列满过程表示所选择的队列是否已满。-主VM捕获缓存器过程使得可以从VM元件保持的缓存器组请求一缓存器。-主VM给出缓存器过程使得由捕获缓存器过程请求的缓存器可以回到缓存器组。-主VM捕获信号标志过程使得可以设置由VM元件保持的信号标志。-主VM给出信号标志过程使得可以清除由捕获信号标志过程设置的信号标志。-主VM设置定时信号过程为主VM元件保持的定时信号的一个设置超时时间。当定时信号满期时，由主VM元件设置一标志。-主VM增添定时信号功能过程对特定时间要调用的主VM元件登记应用功能。

控、受控方均用VM元件提供缓存器、队列、信号标志和定时信号，以便可以进行消息传递。下面参照特定的例子描述第二规约的运行：

第一例涉及从主控方到受控方的接续的建立。

为了将架控制器(主控方)与从控方中的一个连接起来，架控制器调用主端点中的主建立过程，并提供应当与之进行接续的受控方的链路地址(S-ID)。图25描述的是主控方300是如何保持消息队列302，以存储诸如建立请求之类的请求的，以及这些请求是如何处理的。

调用主建立过程的作用是将接续标志304和所要建立接续受控方的地址(S-ID)一起放置在消息队列上。工作队列由主端点的客户机和服务器两部分共用，使得主客户机应用能够将接续标志通过建立过程放置到消息队列上，并且主服务器能够将之去除，并作为服务器轮询过程的一部分进行工作。采用这种客户机和服务器混合实施方案，如下所述在主控、受控方之间引入轮询过程：-主轮询过程306配置在主服务器上提供，并在主服务器上重复调用。这为客户机在消息队列中的所有请求提供了服务。-从轮询过程310在从服务器上提供，也在从服务器上重复调用。

调用时，主轮询过程检查消息队列以发现请求，并且在这种情况下从该队列析取接续标志和受控方地址。该轮询过程接着送出接续命令308至指定的受控方，并等待应答。如果应答为有效，则链接到选择的受控方的链路状态变更为‘接续’，使得可以使用发送和检索要使用的服务。

第二个例子涉及从主控方发送消息到指定的并且已连接的受控方。这种情况示于图26中。

为了从主控方将消息发送到指定且已连接的受控方，应用程序调用主发送过程312。该发送过程从主VM元件缓存器324请求缓存器323，并复制要被发送到该缓存器的消息。接着它放置发送标志316以及缓存器号318在工作队列314上，用于要处理的后续轮询呼叫。

主轮询过程306从消息队列314析取发送标志316和缓存器号318。它用缓存器号318从缓存器323析取消息326，并接着将消息330发送到指定的受控方。

在中断情况下在从端点处接收消息。在接着调用从轮询过程310时，从VM元件缓存器344请求缓存器343，以保持输入消息。从轮询过程接着将消息放置到缓存器343内，并将接收标志336和缓存器号338放到从接收队列334上。消息可以被接收和放入从接收队列334内，直到或者是队列全满或者是在从VM元件缓存器344中不再有缓存器。一旦消息已经发送并且被成功接收，则主控方用主提供缓存器过程将其消息缓存器送回主VM元件供再使用。

当应用程序调用从接收过程346时，向该应用程序提供消息。接收过程346检查接收队列334以发现入口，并且在找到一个入口时析取缓存器号338，并从缓存器343读取输入消息。缓存器343接着回到从VM元件供再使用。

除了受控方保持分立的发送队列，而不是在消息队列放置发送和接收标志以外，将消息从受控方发送到主控方的顺序与上述二例是类似的。由客户机对从发送过程的调用，将发送请求放到发送队列上。当受控方从主控方接收“准备接收”命令时，从轮询过程从发送队列中去除发送请求和缓存器号，由从VM缓存器获得消息，并将其发送到主控方。在序列结尾处，将缓存器送回到从VM元件，供再使用。

第二规约采用在1和0之间交替变化的序列号，用来在主控和受控方之间传送消息。一例消息交换的设置如下。

首先，主控和受控方之间的交换建立起链路，作为层2过程的一部分。主控方                         受控方轮询(地址)        -->

              <--     应答(数据或非数据)复原              -->

              <--     复原应答接着，发生数据消息交换，作为层1过程的一部分。主控方                         受控方SEND(0)数据      -->

             <--      SRR(1)MRR(0)          -->

            <--      DATA(1)

该过程中，括弧中与每一消息相关的1或0形成序列号，它们可以用一个二进制位来表示，该二进制位在接收者响应消息的成功接收而发送应答之前由消息的接收者切换。如果消息没有能被成功接收，则不切换序列号。下面的例子中描述了这种情况。主控方                         受控方SEND(0)数据      -->

            〈--      SRR(1)MRR(1)           -->

             <--      SRR(0)MRR(1)            -->

              <--       DATA(0)

在上述顺序中，受控方发送的SRR消息没有被主控方正确地接收到。因此，应答是在不改变序列号的情况下发送的。于是，此应答造成受控方再发送SRR消息，并且该顺序如上例一样进行，但序列号相对于第一例反转为“0”。

实践中，序列号在一消息字节中提供两次(2位)，尽管也可以只提供一次(1位)。

架控制器提供SMP和RLT规约之间的接口。架控制器主要按照第一规约工作，但具有微处理器和通信微控制器，二者形成用于第二规约的客户机/服务器端点，并将消息从一种规约转换成另一种规约。图27描述架控制器如何在按照这两个规约发送的消息之间提供接口的例子。在本例中架控制器用于事件处理。

事件命令程序解释器402在SMP规约下对从管理处理器接收的事件命令进行译码，并从其他的事件模块调用合适的功能以执行该命令。

事件消息译码器在RLT规约下对一个受控从模块中接收的输入消息进行译码，并从事件控制器调用合适的功能。

事件处理器406为每一事件消息类型提供一种功能，另外，还提供为来自配置控制器408和其他事件源(如架控制器中的插板存在检测器409和状态机控制器410)的内部事件服务的功能。这些功能包括将事件传送到非紧急缓存器411或紧急缓存器412，并响应于控制消息指挥对管理控制器收发缓存器内容。

事件编排器414使得可以组建在SMP规约下发送的消息，其中包含事件记录和其他相关事件。

事件时间管理器416将事件标上事件处理器接收该事件的时间。序列号管理器418处理对事件消息分配序列号。维持每一事件有一独立的当前序列号。

对告警和其他的消息进行类似的处理。

图28是区站控制器的示意图，并且描述各个目标服务器之间的关系。包括中央终端、用户终端和区站控制器的通信网的管理是根据分层次目标为基础的数据结构来进行的。图29提供了这种数据结构的概况。

SMP通信处理器512负责发送和接收区站控制器和架控制器之间SMP消息。测试管理器514执行线路测试。区站观察器516使得能够用由区站配置数据库管理器508管理的区站配置数据库中含有的数据，产生对整个区站的观察。

区站配置数据库含有基于目标的结构，其中代表区站的各个单元的多个目标安排成结构分层体系。图28代表这种结构数据库的例子。表中的各个目标由每个节点至少一个且指向其母目标的指针链接在一起。该过程一直进行到代表整个区站的根节点处。

下面更详细地描述各个目标。每一目标包括定义目标的名称的名称字段和包含有关目标的状态消息的状态字段。目标还可以包含一个或多个告警参数，这些参数可以根据与例如硬件差错、线路的误动作等有关的特定告警条件来设置。目标的状态字段包括故障参数，该故障参数在目标中或从属目标中至少设置一个告警参数时设置。换言之，当目标中设置故障参数时，该故障状态用指针沿逻辑树传播到相继的母目标。每一个目标还含有目标的定义，可以用来显示该目标的表现或观察图。

数据库中有一个区站目标(SITE)530。该目标包含有关区站的数据并且是在数据库初始化的时候自动产生的。至于名称字段和状态字段，此目标包含定义区站地点和该站所含机柜目标r表的字段。

机柜目标(RACK)532、540、542等中的每一个代表一个机柜，并包含有关机柜的数据，包括名称字段、状态字段、指向区站目标530的指针和指向架目标的指针(例如，机柜目标532有指向组合器架目标(CS)534和多达4个调制解调器架(MS)536、538的指针)。

组合器架目标(CS)540代表RF组合器架，并含有有关组合器架的数据，包括名称字段、状态字段、指向容纳的机柜目标(例如RACK 532)的指针、指向机架的低噪声放大器插板目标(LNA)536的指针和指向功率放大器插板目标(PA)538的指针。

调制解调器架目标(MS)536和538分别代表一调制解调器架，并包含有关调制解调器架的数据，包括名称字段、状态字段、指向容纳的机柜目标(例如RACK532)的指针、机柜中用的机架的位置的识别符字段、串行端口(区站控制器通过该串行端口与机架进行通信)的标识的字段、串行端口波特速率字段、指向架控制器插板目标(SC)540的指针、指向辅助插板目标(TU)542的指针、指向RF模拟插板目标(RFA)544的指针和最多达8个调制解调器插板目标(MC)546的指针。

每一调制解调器插板目标(MC)546代表一个＝调制解调器插板，并包含有关该插板的数据，包括名称字段、状态字段、指向容纳该调制解调器插板的调制解调器架目标的指针、调制解调器插板识别号(0-7)，以及和指向调制解调器目标(MODEM)550的指针。

每一调制解调器目标(MODEM)550代表一调制解调器，并包含有关调制解调器的数据，包括名称字段、状态字段、指向调制解调器架目标(例如MS536)的指针、指向通过无线链路链接到调制解调器的用户终端目标(ST)552的指针、指向由调制解调器支持的用户目标(SUB)554的指针和指向连接到调制解调器的辅助单元信道目标(TUCH)548的指针。

架控制器插板目标(SC)540代表架控制器，并包含有关该插板的数据，包括名称字段、状态字段和指向调制解调器架目标(例如MS536)的指针。

辅助单元插板(TU)542代表辅助插板，并包含有关该插板的数据，包括名称字段、状态字段、指向调制解调器架(例如MS536)的指针、指向该插板的辅助单元信道(TUCH)548的指针和辅助插板所用规约的定义字段。

RF组合器和模拟插板目标(RFA)544代表RF插板和模拟插板对，并包含有关此二插板的数据，包括名称字段、状态字段、指向调制解调器架目标(例如MS536)的指针、代表发射机频率的字段和代表接收机频率的字段。

低噪声放大器插板目标(LNA)536代表RF组合器架低噪声放大器插板，并包含有关该插板的数据，包括名称字段、状态字段和指向RF组合器架目标(RFC)534的指针。

每一功率放大器插板目标(PA)538代表一RF组合器架低噪声放大器插板，并包含有关该插板的数据，包括名称字段、状态字段和指向RF组合器架目标(RFC)534的指针。

用户终端目标(ST)552代表由调制解调器服务的用户终端，并包括有关该用户终端的数据，包括名称字段、状态字段、用户终端信道的CDMA编码和指向相应调制解调器(MODEM)550的指针。

每一用户目标(SUB)554中代表一用户电路，并包含有关用户的数据，包括名称字段、状态字段、重叫字段、侵入音字段以及用户线工作字段以及指向调制解调器(MODEM)550和与之相关的辅助单元信道(TUCH)548的指针。

线路测试目标(LT)556代表进行中的线路测试，并包含有关线路测试的数据，包括名称字段、状态字段和指向用户目标554的指针。

测试结果目标(TR)558指示测试结果，并包含有关测试结果的数据，包括名称字段、状态字段和指向启动该线路测试的测试目标的指针。

未清除告警目标559与它们的源插板链接在一起。

回到图28，事务记录管理器510含有所有发送到区站的机架的配置消息和从机架接收的事件和性能消息的历史(受限于事务记录文件规模)。

区站观察器516使得操作者能够监视区站的状态。区站观察器用目标数据库中存储的数据提供区站控制器工作站的显示屏上要显示的另一种区站观察图。

按照第一种观察图，区站观察器提供基于目标分层结构的主节点的观察图，即，区站客体节点的表现及其所连每一机柜客体节点和其间链路(与客体中的指针对应)的表现。该显示可以呈与图29中的描述相似的结构，但不带有被显示的较低级别的目标。

用户可能与该第一观察图交互作用，例如使该图的一个分支扩展。这可以用传统的基于视窗的操作工具来实现，例如用鼠标器和鼠标器按钮指向并选择显示的目标。所选节点的子节点可以接着被显示出来。这一过程可以被用来例如扩展逻辑树的分支以确定故障。

区站配置数据库管理器与目标数据库交互作用，以监视并更新数据库目标中的故障参数和告警参数。当网络单元中出现告警情况时，数据库管理器为该单元在目标中设置相应的告警参数。同时，对该数据库目标设置故障参数。数据库目标可以含有一个以上的告警参数。目标数据库状态字段中的故障参数是在该数据库目标中设置了一个或一个以上的告警参数的任何时候设置的。数据库管理器还沿通往站目标的逻辑树跟踪指针，设置它在途中遇到的每一数据库目标的故障参数。

区站观察器以及其他以后要描述的观察器响应于数据库目标中的故障参数，以观察区别已经设置故障参数的所显示目标。通常，故障情况是通过改变上述目标的显示颜色和/或通过使上述目标闪烁来显示出来的。在一较佳实施例中，出现故障情况的显示目标红光闪烁。

在显示上述第一区站观察图的情况下，区站目标和与出现故障的机柜相应的机柜目标将红光闪烁。这将提示操作者有故障情况，并且通过选择合适的显示机柜目标，可使数据库逻辑树结构沿合适的分支向下扩展至与出现故障的网络单元对应的目标。

可以采用另一种显示扩展方式，即，当出现故障时或者操作者请求逻辑树扩展(例如通过选择最低级别的在故障线路中正在显示的目标)时自动扩展该树，或者必须通过由操作者逐级手动扩展逻辑树，以选择要扩展的合适的目标。

还提供第二种区站观察图，即将区站每一机柜的图像表征在区站控制器工作站的显示器上显示给操作者。每一机柜目标包括机柜识别符，从而机柜的每一显示表征与实际的机柜对应。区站观察器使得机柜的一些目标能够通过数据库管理器508访问，以便显示每一带有机架空位的机柜的合适图像表征。这些定位接着填上各机架前面板的表征。区站观察器使得机架的一些目标能够通过数据库管理器508访问，以便在机柜的相应图像表征中合适空位显示每一机架前机板的图像表征。组合器架总是在机柜内占据固定的位置，并且调制解调器架目标含有该架在机柜中的位置的识别符字段，从而机柜显示中格前端的每一机架前面板的表征与实际的机架位置对应。

在这种情况下，当在架目标中设置故障参数时，显示器上该机架的表征会突出地显示出来(例如通过以不同的颜色或通过闪烁来显示该机架)。因此，操作者观察显示器，就可以立即识别带有故障机架的机柜和机架在机柜中的实际位置。

另外，区站观察器对操作者进行的突出显示机架的选择(例如当鼠标器指针指在所述机架处时拍打鼠标器按钮)作出响应架观察器518。架观察器518使得感兴趣的机架的图像表征能被显示在工作站显示器上。这是通过使所关心的机架的目标通过数据库管理器508访问，以显示机架的合适图像表征来实现的。架观察器还使机架上的插板的目标能通过数据库管理器508访问而显示机架上每一插板的图。插板目标包括定义目标观察图的数据和机架观察图中插板的位置。架观察器响应于机架上插板的目标中设置的故障参数，突出显示该插板的图像表征。这样，操作者能方便地识别出现差错的实际插板。

架观察器对操作者进行的突出显示插板的选择(例如当鼠标器指针指在所述插板处时拍打鼠标器按钮)，调出插板观察器520。插板观察器520使得感兴趣的插板的图像表征显示在工作站显示器上。这是通过使得所关心的插板的目标通过数据库管理器508访问，以显示插板的合适图示来实现的。插板观察器还使得插板上网络单元的一些目标通过数据库管理器508访问而显示插板上每一单元的图像表征。插板观察器响应于插板上网络单元的目标中设置的故障参数，突出显示该单元的图示像表征。这样，操作者能方便地识别出现差错的实际单元。

用户观察器522将这一过程延伸到用户线路和用户终端20的观察图。

读者将会理解，上述机构提供了一种用来识别网络中的故障元件的有效并且是适合于用户的装置。

区站配置数据库管理器响应于用上述消息结构从发生故障的实际单元处接收的告警事件消息，进行上述故障参数的更新。告警事件消息用来设置与实际网络单元对应的最低级别的目标中的告警参数。告警状态(故障)的建立可以用任何一种合适的方式来实现，可借助于在合适的时间从区站控制器或网络中其他控制单元送出的测试故障的命令，或者借助于发生故障的单元由向区站控制器自动报告。

告警观察器524使得能在站控制器工作站的显示器上监视发生的告警事件。它提供系统中发生的所有事件的表格式显示。表格式显示中的一个事件将由告警观察器突出地显示出来，以指明当前事件。这种突出显示可以通过光标键和/或鼠标器移动以及拍打的使用来移动。

命令历史观察器526用来显示从数据库接收的事务历史数据。同样，性能统计观察器528使得可以显示统计数据。

参照图28和图29描述的站控制器命令结构可以用作监视工作网络中的故障或网络的有效控制。也可以用作设计和/或测试用途的一部分或全部网络的模拟器的一部分。

图30是模拟器600的各单元的示意图，其中，参照图28和29描述的控制结构可以切换到单元管理器58和架控制器72之间的X.25链路57的接续上。模拟器600可以用个人计算机或包含处理器、存储器、显示器、键盘等经恰当编程以实施所要求的处理功能的工作站来实现。

如图30所示，模拟器600包括提供管理处理器(区站控制器56或单元管理器58)模拟的SMP模拟器602和模拟调制解调器架46的运行的架模拟器604。SMP模拟器可以提供基本的管理处理器功能，仅用于测试SMP规约，但也可以扩展成提供区站控制器的全部模拟。架模拟包括大量采用与实际架控制器相同的软件对实际架控制器的全模拟。它还提供对连接到架控制器的调制解调器架上网络单元的选择管理功能的模拟，使得它们能够响应于来自架控制器的命令，并根据响应的情况产生告警和其他的状态消息。在另一种实施例中，可以提供中央站的全模拟。

模拟器包括SMP接口606，具有参照图21描述的模块化消息处理结构，通过提供串行通信和SMP模拟器的内部表示之间的接口，使得真实管理处理器能够与模拟器连接起来。模拟器还包括架接口608，具有参照图21描述的模块化消息处理结构，使得模拟器能够通过RS232端口与一实际机架连接起来。

上述每一个单元的模拟是在定义该单元的目标中实施的，每一目标包含所关心的单元的功能性模拟。

SMP练习器(练习程序)610使得用户能够组建低级别的SMP消息，用来逐条消息测试架控制器。

规约监视器612提供当SMP消息在系统的其他部分之间传送时对SMP消息监视的功能。消息通过监视器传送，该监视器提供必要的路由选择功能，使得消息能够被显示、存储和逐步递进，要不就跟踪发送的消息。这样，模拟器提供用于通信网的有力的诊断工具。

尽管上文中描述了特定的实施例，但应当理解，本发明并非仅限于该实施例，对该实施例所作的修改和增加也将落在本发明的范围内。

总而言之，无线通信系统为远离公用电话交换网的用户提供的无线电话类型的通信。无线通信系统有中央终端，通过CDMA扩展频谱无线电传输与用户终端服务的多个用户进行通信。

尽管上文中描述了一个特定实施例，但应当理解，本发明并非仅限于该实施例，对该实施例所作的修改和增加也将落在本发明的范围内。

Claims (24)

1.一种在无线通信系统中建立下行链路通信路径的方法，其特征在于，它包含下述步骤：

接收具有主编码序列的下行链路信号，其中，在第一发射功率和第一发射速率下，以捕获模式接收下行链路信号；

根据主编码序列的编码和相位，调整接收从编码序列的编码和相位，以便识别下行链路信号；

搜寻下行链路信号内的帧定位信号；

如果找到两个相继的帧定位信号，则读取下行链路信号；

识别下行链路信号中的信道识别符信号；

核对所述信道识别符信号与参考识别符编码；

如果核对结果为二者一致，则捕获所述下行链路信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

如果所述信道识别符信号与所述参考识别符编码的核对结果为不一致，则释放所述下行链路信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

接收所述下行链路信号上的业务，其中，所述下行链路信号是在第一发射功率和比特所述第一发射速率大的第二发射速率下以业务通信模式接收的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

在比特第一发射功率小的第二发射功率和第一发射速率下以备用模式接收所述下行链路信号，其中，所述备用模式发生在下行链路信号的成功捕获以后等待要接收的业务的时候。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

识别下行链路信号内的编码同步信号；

根据编码同步信号调整，用于上行链路信号的发射从编码序列的编码和相位。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

识别所述下行链路信号中的功率控制信号；

根据所述功率控制信号，调整上行链路信号的发射机功率。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：

发射携带有帧定位信号和业务消息的上行链路信号。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下行链路信号携带有非对等无线链路终接规约中的控制和业务信息。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帧定位信号和信道识别符信号在消息链路信号的开销信道中载送。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述帧定位信号和所述信道识别符信号具有恒定值，并且所述信道识别符信号具有在每一消息帧上反转的二进制位，从而所述信道识别符信号不会被识别为帧定位信号。

11.一种在无线通信网中与处在固定距离的多个用户终端进行无线通信的中央终端，其特征在于，它包含：

能够发射具有主编码序列的下行链路信号并接收具有从编码序列的上行链路信号的发射/接收单元，所述下行链路信号包括：指示一信息帧开头的帧定位信号、调整所述上行链路信号的发射速率的编码同步信号、调整用于上行链路信号的发射功率的功率控制信号以及建立与合适的用户终端连接的通信链路的信道识别符信号；

能够执行所接收上行链路信号的模拟-数字转换以及所发射下行链路信号的数字-模拟转换的模拟插板，所述模拟插板能够根据下述单元工作：

调制解调器插板，所述调制解调器插板能够对所述下行链路信号进行卷积编码和扩展，所述调制解调器插板能够对所述上行链路信号进行同步恢复、去扩展和纠错；

辅助单元，所述辅助单元能够使所述调制解调器插板与有线通信网接口链接，以对所述用户终端发送和接收呼叫；

架控制器，所述架控制器能够与所述模拟插板、所述调制解调器插板和所述辅助单元交换控制和数据信息，所述架控制器用作总线主控方，而模拟插板、调制解调器插板和辅助单元用作总线受控方，所述架控制器以第一对等规约与外部网络控制器交换控制和数据信息，以第二非对等规约与所述模拟插板、调制解调器插板和辅助单元交换控制和数据信息。

12.如权利要求11所述的中央终端，其特征在于，所述架控制器在所述第一对等规约和所述第二非对等规约之间转换控制和数据信息。

13.如权利要求11所述的中央终端，其特征在于，所述第一非对等规约使得架控制器或外部网络控制器可启动控制和数据信息的交换。

14.如权利要求11所述的中央终端，其特征在于，所述下行链路信号和上行链路信号具有所述第二非对等规约的格式。

15.如权利要求11所述的中央终端，其特征在于，所述第一平衡规约在消息包中载送控制和数据信息，每一消息包含有一条或多条消息，消息包中的每一消息具有相同的固定规模，所述消息包具有定义消息包开头、结尾、消息包中的消息数、消息包的目的地、消息包的类型和消息序列识别符的一些字段。

16.如权利要求11所述的中央终端，其特征在于，所述第二非对等规约采用一交变序列位在主控的架控制器和受控的模拟插板、调制解调器插板和辅助单元之间传送控制和数据信息。

17.如权利要求16所述的中央终端，其特征在于，所述主控方和受控方切换所述序列号，以表示成功接收到了控制和数据信息。

18.一种工作在与中央终端具有固定距离下的无线通信系统的用户终端，其特征在于，它包含：

接收机接口，所述接收机接口能够在非对等规约下从所述中央终端接收下行链路信号，所述下行链路信号具有主编码序列，所述接收机接口将所述下行链路信号分成I信号分量和Q信号分量；

编码发生器和去扩展器，能够调整与所述用户终端相关的从编码序列的编码和相位，使之与所述下行链路信号的主编码序列的编码和相位一致；

卷积译码器，能够对所述I和Q信号分量执行前向纠错，并从中生成下行链路帧信息信号；

帧析取器，能够析取下行链路帧信息信号中的开销信道，所述开销信道包括帧定位信号和信道识别符信号，所述帧析取器在确认了两个相继的帧定位信号以后识别帧单元的开头部分，以便读取下行链路信号中的数据，所述帧析取器将所述信道识别符信号与参考识别符编码比较，以便建立起通向所述用户终端的下行链路通信路径。

19.如权利要求18所述的用户终端，其特征在于，所述帧定位信号和信道识别符信号具有独立的恒定值，所述信道识别符信号具有每一信息帧反转的二进制位，从而所述信道识别符信号不会被确认为帧定位信号。

20.如权利要求18所述的用户终端，其特征在于，所述下行链路信号是在第一发射功率和第一发射速率下以捕获模式接收的，所述下行链路信号在所述下行链路通信路径的业务流建立以前和之后，是以备用模式用比所述第一发射功率小的第二发射功率和所述第一发射速率下接收的，所述下行链路信号是在所述第一发射功率和大于所述第一发射速率的第二发射速率下以业务通信模式接收的。

21.如权利要求18所述的用户终端，其特征在于，它还包含：

帧缓冲件器，能够接收用户业务，并将所述用户业务和帧定位信号放置到上行链路帧信息信号中；

编码发生器和扩展器，能够产生用于所述上行链路帧信息信号的发射从编码序列，所述编码发生器和扩展器能够将所述上行链路帧信息信号分成I信号分量和Q信号分量；

模拟发射机，能够产生用于所述中央终端的脉冲I信号和Q信号。

22.如权利要求21所述的用户终端，其特征在于，所述下行链路信息信号的开销信道包括编码同步信号，所述编码同步信号能够调整所述发射从编码序列的编码和相位。

23.如权利要求21所述的用户终端，其特征在于，所述下行链路帧信息信号的开销信道包括功率控制信号，所述功率控制信号能够调整所述脉冲I信号和Q信号的发射功率。

24.如权利要求23所述的用户终端，其特征在于，所述脉冲I信号和Q信号的发射功率是根据所述功率控制信号保持在所要求的范围内的。

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