CN1256033A - 具有专用控制信道的移动通信系统的数据通信装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种CDMA通信系统,提供能够在基站和移动台之间有效发送控制消息的专用控制信道。在专用控制信道发送装置中,控制器确定要发送的消息数据的帧长,并输出对应于所确定的帧长的帧选择信号。消息发生器根据帧选择信号产生要发送的消息的帧数据。发射机对帧数据进行扩频,并通过专用控制信道发送扩频帧数据。在专用控制信道接收装置中,解扩器对接收信号进行解扩。第一消息接收机对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码,以输出第一消息,并检测对应于解码信号的第一CRC。第二消息接收机对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码,以输出第二消息,并检测对应于解码信号的第二CRC。控制器根据第一和第二CRC检测结果来选择第一和第二消息中的一个。

Description

具有专用控制信道的 移动通信系统的数据通信装置和方法
                     本发明背景
1.本发明领域
本发明涉及一种移动通信系统的数据通信装置和方法，尤其涉及一种在提供多媒体数据通信服务的移动通信系统中采用专用控制信道使数据通信服务的控制消息通信的装置和方法。
2.相关技术描述
目前，移动通信系统趋向于使用CDMA(码分多址)技术。为了发送用于呼叫处理的控制信号，传统的基于TIA/EIA IS-95标准的CDMA移动通信系统将各控制信号复用到发送话音信息的业务信道。业务信道具有20ms的固定帧长，具有控制信号的信号业务采用空白和字符(blank-and-burst)技术来发送整个帧消息，或者采用模糊和字符(dim-and-burst)技术与主用户业务共享该帧以发送控制信号。
尽管这种信令技术可用于仅提供话音服务的IS-95 CDMA移动通信系统，但不能用于提供包括分组数据服务和话音服务的多媒体数据服务的CDMA移动通信系统中。亦即，用于多媒体数据服务的该CDMA移动通信系统应包括用于话音和数据服务的信道，以便灵活地按照用户的要求来分配信道。因此，CDMA移动通信系统包括话音业务信道(或基本信道)和分组业务信道(或辅助信道)。
传统上，对于通过基本信道(或话音业务信道)和辅助信道(或分组业务信道)的数据服务，CDMA移动通信系统应维持基本信道发送控制信号，即使在基站和移动台之间没有进行通信的状态下也是如此，这样就导致了信道和无线电容量的浪费。另外，传统的CDMA移动通信系统使用了固定的20ms的单个帧长而不考虑要发送的消息的大小，这将引起低通过量和业务延迟。
本发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种CDMA移动通信系统中的专用控制信道结构和操作它的方法，该结构能够通过证实移动台可用来唯一地将控制信号发送到基站的专用控制信道，有效地在基站和移动台之间发送控制消息，即上层的呼叫控制消息和用于连接分组业务信道的控制消息。
本发明的另一目的是提供一种用于在使用专用控制信道的CDMA移动通信系统中根据通信控制消息尺寸来产生和发送具有可变帧长的控制消息的装置和方法。
本发明的又一目的是提供一种用于在使用专用控制信道的移动通信系统中根据控制消息的存在与否在专用控制信道上自适应地间歇发送控制消息的装置和方法。
本发明的又一目的是提供一种帧数据处理装置和方法，其中接收装置接收以非连续发送方式发送的帧数据，检测接收到的帧数据的能量，并判断是否存在有效帧，以根据判断结果来处理帧数据。
本发明的又一目的是提供一种帧数据处理装置和方法，其中接收装置接收以非连续发送方式发送的帧数据，检测接收到的帧数据的能量，并判断是否存在有效帧，以便根据帧检测结果和检错结果来处理接收到的帧数据。
为了实现上述目的，提供了一种用于CDMA通信系统的专用控制信道发送装置。在该发送装置中，控制器确定要发送的消息的帧长，并输出对应于所确定的帧长的帧选择信号，以便发送具有至少两个帧长的消息。消息发生器根据帧选择信号来产生要发送的消息的帧数据。发射机对帧数据扩频，并通过专用控制信道发送扩频的帧数据。
消息发生器包括：CRC发生器，用于根据帧选择信号产生所确定帧长的消息的CRC比特，并将该CRC比特加到消息上；尾部比特发生器，用于产生尾部比特并将所产生的尾部比特加到CRC发生器的输出上；信道编码器，用于以预定的编码率对附加了尾部比特的帧数据进行编码；和交织器，用于以根据帧选择信号所确定的帧长为单位对编码的消息进行交织。
最好，消息帧包括5ms帧和20ms帧，消息包括用户消息、信令消息和MAC(介质接入控制)消息。
另外，专用控制信道发送装置可包括多个消息发生器，其数目与要发送的消息的帧长的数相同，并且，各消息发生器产生对应帧长的帧数据。
控制器包括用于产生输出控制信号的装置，用于当没有要发送的消息时采用非连续发送模式，发射机包括路径控制器，用于响应于输出控制信号来控制专用控制信道的输出。这里，路径控制器包括增益控制器，其输出增益响应于该输出控制信号而变为0。
根据本发明的一个方面，专用控制信道接收装置包括：解扩器，用于对接收信号进行解扩；第一消息接收机，用于对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息，并检测对应于解码信号的第一CRC；第二消息接收机，用于对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息，并检测对应于解码信号的第二CRC；和控制器，用于根据第一和第二消息接收机的第一和第二CRC检测结果选择第一和第二消息中的一个。
该控制器包括：帧判定器，用于分析第一和第二帧检测结果，来判定接收到的消息的帧长，并输出帧长判定信号；和选择器，用于根据帧判定信号来选择从第一和第二消息接收机中输出的解码信号中的一个。
根据本发明的另一方面，专用控制信道接收装置包括：解扩器，用于对接收信号进行解扩；帧检测器，用于检测第一和第二帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果输出第一和第二帧检测信号；第一消息接收机，用于对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息；第二消息接收机，用于对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息；和控制器，用于根据第一和第二检测结果选择第一和第二消息中的一个。
帧检测器包括第一和第二帧检测器。第一帧检测器具有其值为5ms有效帧的最小能量值的参考值，它将接收到的帧消息的能量值与5ms有效帧的最小能量值进行比较，当接收到的帧消息的能量值高于5ms有效帧的最小能量值时，产生第一帧检测信号。第二帧检测器具有其值为20ms有效帧的最小能量值的参考值，它将接收到的帧消息的能量值与20ms有效帧的最小能量值进行比较，当接收到的帧消息的能量值高于20ms有效帧的最小能量值时，产生第一帧检测信号。
根据本发明的又一方面，专用控制信道接收装置包括：解扩器，用于对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；第一帧检测器，用于检测第一帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果输出第一帧检测信号；第二帧检测器，用于检测第二帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果输出第二帧检测信号；第一消息接收机，用于对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息，并检测对应于解码信号的第一CRC，以输出第一CRC检测信号；第二消息接收机，用于对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息，并检测对应于解码信号的第二CRC，以输出第二CRC检测信号；和控制器，用于根据第一和第二帧检测结果以及第一和第二CRC检测结果选择第一和第二消息中的一个。
该控制器包括帧判定器和选择器。帧判定器分析第一和第二CRC检测信号以及第一和第二帧检测信号，当接收到第二CRC检测信号和第二帧检测信号时，判定接收到的帧具有第二帧长，当接收到第一CRC检测信号和第一帧检测信号时，判定接收到的帧具有第一帧长，而当接收到其他CRC和帧检测信号时，判定接收到的帧为错误帧。选择器在接收第一和第二帧长判定信号中的一个时输出从第一和第二消息接收机输出的解码信号中对应的一个，而当接收差错帧判定信号时控制解码信号的输出。
另外，当未接收到第一和第二帧检测信号以及第一和第二CRC检测信号时，帧判定器判定没有接收到帧。
通过参照附图的如下详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，附图中的相同标号表示相同部件，附图中：
图1A是表示呼叫建立过程的流程图；
图1B是表示呼叫释放过程的流程图；
图2A是表示本发明专用控制信道的第一长度帧的结构的示意图；
图2B是表示本发明专用控制信道的第二长度帧的结构的示意图；
图2C是表示本发明专用控制信道的第一长度业务帧的结构的示意图；
图3A是表示根据本发明当在移动通信系统中第二长度帧用于专用控制信道时的发送时间的时序图；
图3B是表示根据本发明当在移动通信系统中第一长度帧用于专用控制信道时的发送时间的时序图；
图4是表示根据本发明在移动通信系统中专用控制信道和专用业务信道的分配和释放过程的流程图；
图5A和5B是表示根据本发明在移动通信系统中前向专用控制信道发送装置的示意图；
图6是表示根据本发明在移动通信系统中反向专用控制信道发送装置的示意图；
图7A和7B是表示根据本发明不同实施例在移动通信系统中专用控制信道接收装置的示意图；
图8是表示根据本发明另一实施例在移动通信系统中具有帧检测器的专用控制信道接收装置的示意图；
图9是表示根据本发明另一实施例在移动通信系统中具有分离的帧检测器的专用控制信道接收装置的示意图；
图10是表示在图8的帧检测器740和图9的第一帧检测器743中检测有效帧的方法的流程图；
图11是表示在图9的第二帧检测器741中检测有效帧的方法的流程图；
图12是表示在图8的帧判定块730中确定帧的长度和确定是否存在帧的方法的流程图；
图13是表示在图9的帧判定块750中确定帧的长度和确定是否存在帧的方法的流程图；
图14是表示根据本发明另一实施例在移动通信系统中具有分离的帧检测器的专用控制信道接收装置的示意图；以及
图15是根据本发明帧长为5ms和20ms的控制消息的仿真结果的示意图。
优选实施例的详细描述
本发明的CDMA移动通信系统附加地包括了移动台可用来专门将控制信号发送到基站的专用控制信道(DCCH)。该专用控制信道是专门用于基站和特定移动台之间使控制信道通信的控制信道。具体地讲，该专用控制信道用来交换用于控制业务信道的连接的信号。
另外，当使用专用控制信道使控制信号通信时，本发明的CDMA移动通信系统根据控制信号的尺寸使用第一和第二长度的不同尺寸的帧。亦即，对于小尺寸的控制信号，系统产生并发送第一长度的帧；而对于大尺寸的控制信号，系统则产生和发送第二长度的帧。
另外，CDMA移动通信系统确定要通信的控制消息出现与否，以便当没有要发送的控制消息时控制(抑制)专用控制信道的输出，而只有当存在要发送控制消息时才形成专用控制信道的输出路径。
下面，将描述本发明的CDMA移动通信系统。
专用控制信道被用来交换用于控制基站和移动台之间的业务信道连接的消息。在描述专用控制信道的结构之前，将首先描述在本发明的CDMA移动通信系统中使用的信道，以及这些信道如何使用。
对于作为用来将信号从基站发送到移动台的RF(射频)链路的前向链路，公共信道包括导频信道、同步信道和寻呼信道(或公共控制信道)，而用户信道包括专用控制信道、话音业务信道和分组业务信道。对于作为用来将信号从移动台发送到基站的RF链路的反向链路，公共信道包括接入信道(或公共控制信道)，而用户信道包括导频信道、专用控制信道、话音业务信道和分组业务信道。
因此，CDMA移动通信系统中基站和移动台的信道收发信机装置有导频信道收发信机、寻呼信道收发信机、专用基本信道收发信机、专用辅助信道收发信机、和专用控制信道收发信机构成。其中，导频信道收发信机用于估计信道增益和相位，并执行小区捕获和越区切换，寻呼信道收发信机用于执行初始同步并提供基站信息、接入信道信息和相邻小区信息，专用基本信道收发信机用于发送/接收话音数据，专用辅助信道收发信机用于发送/接收分组数据，专用控制信道收发信机用于发送/接收用于专用基本信道和专用辅助信道的与建立/释放及通信状态有关的控制消息。
表格1示出根据服务对前向链路和反向链路的各信道的使用。
表格1
        服务      前向链路信道     反向链路信道
      话音服务        导频信道话音业务信道       导频信道话音业务信道
   高品质话音服务        导频信道话音业务信道专用控制信道       导频信道话音业务信道专用控制信道
  高速分组数据服务        导频信道分组业务信道专用控制信道       导频信道分组业务信道专用控制信道
    多媒体服务        导频信道话音业务信道分组业务信道专用控制信道寻呼信道(公共控制信道)       导频信道话音业务信道分组业务信道专用控制信道接入信道(公共控制信道)
    短消息服务        导频信道寻呼信道(公共控制信道)       导频信道接入信道(公共控制信道)
根据服务状态，CDMA移动通信系统可具有空闲模式、话音模式(或话音业务信道使用模式)、分组保留模式(或分组业务信道使用模式)、和上述模式的组合模式。专用控制信道优先用于为上述模式中的分组保留模式(即，使用分组业务信道的服务)提供服务的呼叫。这里，专用控制信道被分配给使用分组数据服务的移动台。然而，有个例外，专用控制信道可与话音业务信道一同用于高品质话音服务。在这种情况下，专用控制信道可由几个移动台共享，而不是由有关特定的移动台单独使用。
分组数据服务的呼叫处理与IS-95呼叫处理方法相兼容。在分组数据服务的呼叫建立中，使用被修改以支持分组数据服务的IS-95始发消息和信道分配消息；在分组数据服务的呼叫释放中，使用被修改以支持分组服务的IS-95释放命令消息。在移动台请求下的呼叫建立过程和呼叫释放过程分别以示例方式示于在图1A和图1B中。
参照图1A，在步骤111，移动台通过同步信道与基站同步，在步骤113，基站通过寻呼信道向移动台发送系统、接入信道和相邻小区参数。然后在步骤115，移动台通过接入信道输出始发消息。在步骤116，基站然后通过寻呼信道确认该始发消息，并且在步骤117通过寻呼信道指定业务信道。当为基站和移动台之间的通信指定业务信道时，系统在步骤121过渡到连接建立状态，其中也分配前向链路和反向链路的专用控制信道。
参照图1B，为了释放处于连接建立状态中的呼叫，在步骤151，移动台通过反向专用控制信道发送用于呼叫释放请求的控制消息，然后在步骤153，基站通过前向专用控制信道发送用于呼叫释放的控制消息。
如图1A和1B所示，在用于分组数据服务的呼叫控制过程中使用的消息和IS-95标准的消息之间有如下差别。在始发消息中(参见图1A的步骤115)，分组数据模式被加到服务选项；在信道指定消息中(参见图1A的步骤117)，分组数据控制信道分配信息被加到分配模式，并被用作专用控制信道的分配指示符，在加附注的字段中包括有与专用控制信道有关的信息(信道指示符和信道参数)。另外，在释放命令消息中(参见图1B的步骤153)，与专用控制信道有关的消息包括在加附注的字段中。由于在连接建立过程中尚未建立专用控制信道，因此，通过IS-95信道(即同步、寻呼和接入信道)发送与呼叫建立有关的消息。在通过与呼叫建立有关的消息建立前向和反向链路的专用控制信道的情况下，通过专用控制信道发送呼叫控制消息(如呼叫释放消息)。
假设本发明的专用控制信道具有如下特征。亦即，数据率为9.6Kbps、帧长为5ms或20ms、帧CRC由16比特(对5ms帧)或12比特(对20ms帧)构成。另外，在用户模式而不是公共模式中，需要几个专用控制信道。这些专用控制信道仅在竞争的发送模式中操作，而不是在保留的发送模式中操作。在如下的描述中，帧长5ms称作帧的第一长度，帧长20ms称作帧的第二长度。
图2A至2C分别表示第一长度帧、第二长度帧和第二长度业务帧的结构。
图2A表示5ms周期的第一长度帧，其中标号211表示上层的固定长度消息，而标号212表示在物理层中通信的第一长度帧。固定长度消息可以是DMCH(专用MAC(介质接入控制)信道)消息、DSCH(专用信令信道)消息等。图2B表示20ms周期的第二长度帧，其中标号221表示上层的可变长度消息，而标号222表示在物理层中通信的第二长度帧。可变长度消息可以是DSCH消息。图2C表示20ms周期的第二长度业务帧，其中标号231表示上层的业务结构，标号232表示在物理层中通信的第二长度业务帧。该业务可以是DTCH(专用业务信道)业务。
专用业务信道具有如下功能：传递与分组数据服务有关的控制消息(如分组业务信道分配消息、第3层控制消息等)、密封传递IS-95控制消息、传递短用户分组、和通过前向链路发送功率控制比特(PCB)。
为了增加CDMA移动通信系统的通过量，专用控制信道的帧长应该是可变的。特别是，应该使用通过将参考帧长由整数除而得到的帧长来改善通过量。例如，当参考帧长是20ms时，最好将系统设计成能够使用5ms或20ms帧。在该实施例中，假设使用5ms帧。采用这种方式，与使用图2B所示的20ms帧的情况相比，能够增加通过量并降低业务延迟。
图3A表示第二长度帧(即20ms帧)的发送时间，而图3B表示的是第一长度帧(即5ms)的发送时间。当使用20ms帧时，通过专用控制信道发送请求消息并在接收到确认后采取相应措施所需的时间为80ms，如图3A所示。而当使用5ms帧时，所需时间为20ms(即80ms的四分之一)，如图3B所示。当然，这表示的情况是各个消息短到可以载入5ms帧中，即采用5ms帧可以得到最大增益。这里，通过量增加的原因是由于信号得到了有效的发送，并且可发送实际用户数据的时间增加。
在该实施例中，专用控制信道被用在用于执行分组数据服务的处理过程的状态以外的控制保持状态和有效状态。表格2是前向和反向链路的逻辑信道和物理信道之间的关系。
表格2
           前向链路        反向链路
 逻辑CH(信道)    物理CH   逻辑CH    物理CH
控制保持状态     DMCHDSCH 专用控制CH    DMCHDSCH 专用控制CH
  有效状态     DMCHDSCHDTCH 专用控制CH    DMCHDSCHDTCH 专用控制CH
    DTCH 分组业务CH    DTCH 分组业务CH
在表格2中，专用MAC信道(DMCH)是发送MAC消息所必需的前向或反向信道，是在用于分组服务的控制保持状态和有效状态中分配的一对一信道。专用信令信道(DSCH)是发送第3层信令消息所必需的前向或反向信道，是在用于分组服务的控制保持状态和有效状态中分配的一对一信道。专用业务信道(DTCH)是发送用户数据所必需的前向或反向信道，是在用于分组服务的有效状态中分配的一对一信道。
表格2中的控制保持状态是指这样一种状态，在该状态中，尽管将专用MAC信道DMCH和专用信令信道DSCH分配到前向和反向链路，但不能交换具有用户数据分组的RLP(无线电链路协议)帧，这是因为专用业务信道DTCH不能建立。此外，有效状态是指这样的一种状态，在该状态中，将信道DMCH、DSCH和DTCH分配到前向和反向链路，从而可交换具有用户数据分组的RLP帧。
因此，图2A至2C表示的是映射到物理信道帧中的逻辑信道消息帧或数据。这里，标号211、221和231表示逻辑信道消息帧，而标号212、222和232表示物理信道消息帧。
下面，将描述用于专用控制信道的第一长度帧和第二长度帧的结构和操作。专用控制信道的帧长根据消息类型而发生动态变化。在接收机上，每5ms确定一次帧长。
在图2A所示的发送5ms的固定帧消息的分组信道连接控制模式中，使用5ms的请求/确认消息来进行前向和反向分组业务信道的请求/分配。在基站开始的前向分组业务信道分配独立于在移动台开始的反向分组业务信道分配。连接控制消息包括分组业务信道请求消息、分组业务信道分配消息和分组业务信道确认消息。这些消息通过逻辑信道中的DMCH发送。表格3表示5ms的第一长度帧情况下反向分组业务信道的信道分配消息字段。
表格3
反向分组业务信道分配消息(24比特)
字段 长度(比特)
首标信息 5
序列 3
开始时间 2
分配比率 4
分配持续时间 3
保留比特 7
表格3中，各字段是如下定义的：
“首标信息”-消息的识别符、方向和类型(即请求和确认)；
“序列”-消息序列；
“开始时间”-信道使用开始时间；
“分配比率”-所分配的信道的比率；
“分配持续时间”-所分配的信道的信道使用持续时间。
表格3格式的24比特的固定长度消息是以图2A所示的专用控制信道的5ms帧发送的。
图4表示的是当系统从控制保持状态过渡到有效状态、然后再从有效状态过渡到控制保持状态时、通过专用控制信道分配和释放分组业务信道的过程的流程图。
参照图4，假设在步骤411基站和移动台保持其中连接了专用控制信道的控制保持状态。在该状态中，在步骤413，移动台通过专用MAC信道DMCH产生请求分配反向分组业务信道的控制消息，并将其通过物理信道发送。在步骤415，基站然后通过专用MAC信道DMCH产生分配反向分组业务信道的控制消息，并将所产生的控制消息通过物理信道发送。然后，在步骤417，基站和移动台过渡到其中分配分组业务信道以发送分组数据的有效状态。在该有效状态中，移动台在步骤419对Tactive定时器进行初始化，以检查分组数据发送不连续的时间。这里，如果在Tactive定时器的值计满之前分组数据的发送连续，则保持该有效状态，然后重复步骤419以对Tactive定时器进行初始化。
但是，如果分组数据的发送直到Tactive定时器的值计满仍不连续，则移动台在步骤421察觉该情况，并且在步骤423，通过专用MAC信道DMCH产生请求释放反向分组业务信道的控制消息，并通过物理信道发送所产生的控制消息。在步骤425，响应于该控制消息，基站通过专用MAC信道DMCH产生用于释放反向分组业务信道的响应控制消息。接着，在步骤427，基站和移动台释放反向业务信道，并过渡到控制保持状态，预备下一个状态。
如图4所示，在反向分组业务信道的请求和分配过程中，移动台产生包括所请求的信道数据率信息的反向分组业务信道请求消息，并将该消息发送到基站。基站然后分析所接收到的消息，以确定所请求的参数是否被支持，并且根据确定结果对该请求消息产生应答，将表格3的反向分组信道分配控制消息发送到移动台。当需要例外的协商时，可重复上述请求和响应过程。此外，如果在分组数据通信期间没有要发送的分组数据，则在经历了Tactive定时器中所设置的时间之后执行分组业务信道释放处理。
在可变长度帧的发送模式中，基于IS-95标准的可变长度消息被分开地载入专用控制信道的20ms帧中，如图2B所示。具体地讲，发送模式可包括用于发送帧而不采用ACK/NACD(确认/否定确认)进行检错和纠错的模式、当接收整个可变长度消息和重新发送整个可变长度消息时发生ACK/NACK的模式、和对各个帧进行ACK/NACK的模式。
在用户数据发送模式中，具有用户业务的RLP帧被分开地载入专用控制信道的20ms帧中，如图2C所示。在由于要发送的数据量小而不能有效地建立用于发送数据的分组业务信道的情况下，可以使用用户数据发送模式。
下面，将描述使用上述专用控制信道在CDMA移动通信系统中发送专用控制信道的帧的物理装置。
首先，参照图5A和5B，将描述前向专用控制信道的帧发送装置。在这些图中，控制消息缓冲器511暂时存储通过专用控制信道通信的控制消息。控制消息缓冲器511应具有适当的大小，以存储一个或多个20ms的第二长度帧。另外，控制消息缓冲器511在上层处理器和调制解调器513之间为控制消息提供接口。这里，上层处理器在将具有首标信息的控制消息存入控制消息缓冲器511后设置一标记，该首标信息根据消息类型来鉴别5ms和20ms帧，而调制解调器控制器513在读取控制消息后清除该标记，以防止重写和重读。
在读取存储在控制消息缓冲器511中的控制消息之后，调制解调器控制器513分析控制消息的首标，以检测消息类型，根据所检测到的消息类型通过专用控制信道来输出要发送的消息(有效负荷)，并根据检测到的消息类型来输出控制信号。这里，由调制解调器控制器513产生的控制信号是用于选择第一和第二长度帧的帧选择信号。对于消息类型，控制消息可具有图2A所示的5ms的第一控制消息、或图2B所示的20ms的第二控制消息，调制解调器513输出的控制数据的大小取决于分析结果。亦即，对于5ms的控制消息，调制解调器控制器513输出具有表格3的结构的24比特数据；而对于20ms的控制消息，调制解调器控制器513输出172比特数据。另外，调制解调器控制器513确定是否存在控制消息，以控制专用控制信道的输出。亦即，当有要发送的控制消息时，调制解调器控制器513产生第一增益控制信号，而当没有要发送的控制消息时，调制解调器控制器513则产生用于抑制(校验)发送到专用控制信道的信号的第二增益控制信号。这里，该增益控制信号是用于控制专用控制信道的发送输出的输出控制信号。尽管已参照在扩频器的前级设有增益控制器的一实施例描述了本发明，也可将增益控制器设置在扩频器的后级。
CRC(循环冗余校验)发生器515将CRC比特加到从调制解调器控制器513输出的控制消息，以便能够确定在接收机处的帧质量(即确定帧是否具有差错)。具体地讲，对5ms帧，CRC发生器515在调制解调器控制器513的控制下产生16比特CRC，以输出40比特的控制消息；而对于20ms帧，CRC发生器515产生12比特CRC，以输出184比特的控制消息。
尾部比特发生器517产生终止纠错码所必需的尾部比特。该尾部比特发生器517分析CRC发生器515的输出，以根据分析来产生尾部比特，并将所产生的尾部比特加到CRC发生器515的输出上。具体地讲，尾部比特发生器517产生8尾部比特，并将它们加到CRC发生器515的输出上。因此，对于5ms的控制消息，从尾部比特发生器517输出的控制消息由图2A的标号212表示的48比特组成。另外，对于20ms的控制消息，从尾部比特发生器517输出的控制消息由图2B的标号222表示的192比特组成。
编码器519对尾部比特发生器517的输出进行编码。在本实施例中使用的编码器519是编码率为1/3的卷积编码器或湍流(turbo)编码器。交织器521对从编码器519输出的编码的控制数据进行交织。亦即，交织器521以消息的帧为单位改变帧中的比特排列，从而改善突发差错的容限。
CRC发生器515、尾部比特发生器517、编码器519和交织器521构成控制消息发生块550，用于产生控制消息，并通过物理信道发送所产生的控制消息。图5A以示例方式示出了其中控制消息发生块550处理5ms和20ms的两种帧的控制消息的结构。但是，也可包括其数目与在专用控制信道中处理的控制消息的帧尺寸的数目一样的控制消息发生块，并通过选择对应于要由调制解调器513发送的帧的长度的控制消息发生块来产生控制消息。在这种情况下，根据对应的控制消息的帧长，各控制消息发生块应包括CRC发生器、尾部比特发生器、编码器和交织器。
信号映射块523对发送信号进行转换，将逻辑“1”的发送信号转换为“-1”，而将逻辑“0”的发送信号转换为“+1”。增益控制器525(即增益乘法器)根据从调制解调器控制器513输出的增益控制信号Gc，形成或阻断专用控制信道中发送的控制消息的路径。亦即，增益控制器525执行DTX(不连续发送)模式操作，其中，当有要发送的控制消息时，根据增益控制信号来形成专用控制信道的路径，而当没有要发送的控制消息时，阻断专用控制信道的路径。
串行/并行(S/P)转换器527多路复用从增益控制器525输出的控制消息的码元，将它们分配给相应载波的扩频器。这里，在实施例中，例如使用3个载波。在这种情况下，有3个载波信道，每个信道具有两个相位分支(branch)(即I和Q分支)。因此，由于5ms帧的控制消息由144个码元组成，所以通过各载波的I和Q分支输出的码元的数量是24。另外，由于20ms帧的控制消息由576个码元组成，因此通过各载波的I和Q分支输出的码元的数量是96。有时，专用控制信道发射机可使用单载波。在这种情况下，S/P转换器527对单载波的I和Q分支仅执行码元分配功能。PCB(功率控制比特)穿孔器(puncturer)529对要通过前向链路输出到移动台的控制比特进行穿孔。这里，控制比特可以是用于控制移动台的反向链路功率的功率控制比特PCB。
图5B表示用于对从PCB穿孔器529输出的码元进行扩频的扩频器。本实施例包括的扩频器的数目与载波一样多。为了便于解释，图5B示出了对应于特定载波的扩频器。参照图5B，正交码发生器535产生用于专用控制信道的正交码。这里，正交码可以是Walsh(沃尔什)码或准正交码。乘法器531和533分别将从正交码发生器535输出的正交码乘以相应的I和Q分支信号，以输出前向链路专用控制信道的扩频控制信号。尽管本发明的描述是参照采用BPSK(二相移相键控)调制来对正交码扩频的实施例进行的，但是也可采用QPSK(四相移相键控)调制来对正交码扩频的情况。
调制器537接收从未描述的PN(伪随机噪声序列)序列发生器输出的PN码PNi和PNq，以对I和Q分支信号进行扩频。对于调制器537，可使用复数乘法器。
参照图5A和5B，当使用准正交码时，可以牺牲FEC(前向纠错)率来增加代码信道数目。另外，在前向链路中，可通过代码比特电平帧交错来防止由于功率控制比特的穿孔而引起的功率波动。
在图5A中，在调制解调器控制器513中确定要发送的控制消息的帧长(5ms或20ms)。亦即，调制解调器控制器513通过检查表示存储在控制消息缓冲器511中的控制消息是24比特的固定长度控制消息还是可变长度控制消息的首标信息来确定帧长。当首标信息表示24比特的固定长度控制消息时，则确定控制消息具有5ms的帧长。当首标信息表示可变长度控制消息时，则确定控制消息具有20ms的帧长。调制解调器控制器513根据帧长的确定结果来产生用于控制控制消息发生块550的信号。这里，控制消息发生块550的各子块515、517、519和521中的数值表示基于帧长的比特数；对于5ms帧，使用上面的参数，而对于20ms帧，使用下面的参数。
另外，调制解调器控制器513在DTX模式中控制专用控制信道。亦即，在该优选实施例中，通过专用控制信道来发送/接收用于数据服务的信令消息和与MAC有关的消息，这对于信道容量的有效使用有益。IS-95系统被构成为对话音业务和信令业务进行复用，从而话音和信令信道应对数据服务正常开放。但是，由于本发明的专用控制信道在DTX模式下操作，因此，不必正常开放控制信号的信道。当没有要发送的信号信息时，能够在DTX增益控制器中抑制发送功率，从而有效地利用无线电容量。
对于DTX发送模式操作，当察觉到控制消息缓冲器511没有要发送的控制消息时，调制解调器控制器513产生第二增益控制信道，以便使增益控制器525将专用控制信道的输出保持为“0”。亦即，当有要发送的控制消息时，调制解调器控制器513产生第一增益控制信号(Gc＝预定增益)；而当没有要发送的控制消息时，则产生第二增益控制信号(Gc＝0)。增益控制器525可以设置在扩频级之后。但是，在这种情况下，可带来PCB穿孔的问题。另外，尽管已采用使用增益控制器525对专用控制信道执行DTX模式的实施例描述了本发明，但也可在没有要发送到专用控制信道的控制信号时采用开关来阻断信号路径。
图5A和5B表示了前向链路(从基站到移动台)的专用控制信道发送装置的结构。前向链路的专用控制信道发送装置应执行PCB穿孔操作，用于控制移动台的发送功率。但是，反向链路(从移动台到基站)的专用控制信道发送装置不必执行PCB穿孔操作。因此，反向链路的专用控制信道发送装置可如图6所示地构成。
参照图6，除S/P转换器、扩频器结构、卷积编码器的编码率不同之外，反向链路的专用控制信道发送装置的结构与前向链路的专用控制信道发送装置的结构相同。在本实施例中，前向链路编码器的编码率为1/3，反向链路编码器的编码率为1/4。
在使用反向专用控制信道发送控制信号时，反向链路的专用控制信道发送装置也根据控制消息的大小来确定帧长，并以所确定的帧长为单位发送控制消息。另外，反向链路的专用控制信道发送装置检查是否存在要通过反向专用控制信道发送的控制消息，当没有要发送的控制信号时，抑制反向专用控制信道的输出，而仅当有要发送的实际控制消息时，才形成反向专用控制信道的输出路径。
在图6中，扩频器631采用正交码和PN序列来对于通过专用控制信道输出的控制信号进行扩频。
用于接收通过前向或反向专用控制信道发送的控制信号的装置应确定控制消息的帧长，以对控制消息进行处理。前向或反向链路的专用控制信道接收装置可以如图7A和7B所示地构成。
图7A和7B表示本发明前向或反向链路的专用控制信道接收装置。该接收装置通过检测所接收到的控制消息的CRC比特来确定帧长，并确定是否正发送帧。
参照图7A，解扩器711使用PN序列和正交码对所接收信号进行解扩，以接收专用控制信道信号。分集组合器713组合从解扩器711输出的、通过多个路径接收到的各信号。软判定发生器715将所接收信号量化为几个电平的数字值，以对所接收信号解码。在初始状态下，去交织器717对在发送期间交织的编码码元进行去交织，以重新排列各码元。这里，去交织器717应能够对5ms帧和20ms帧两者进行去交织，以便在专用控制信道发送装置中以与交织器相同的方式对它们进行去交织。因此，如图7B所示，也能够使用两个去交织器。在图7B中，第一去交织器717以与专用控制信道发送装置的5ms帧交织器相同的方式对所交织的帧数据进行去交织。类似地，第二去交织器71 8以与专用控制信道发送装置的20ms帧交织器相同的方式对所交织的帧数据进行去交织。
定时器719产生一控制信号，用于以固定周期对通过专用控制信道接收到的数据进行解码。这里，定时器719是5ms定时器。第一解码器721由从定时器719输出的控制信号选通，并对从第一去交织器717输出的去交织数据进行解码。第一解码器721对5ms的第一控制消息进行解码。第二解码器723由从定时器719输出的控制信号选通，并对从第二去交织器718输出的去交织数据进行解码。第二解码器723对20ms的第二控制消息进行解码。第一CRC检测器725接收第一解码器721的输出，并检查5ms帧的CRC。第二CRC检测器727接收第二解码器723的输出，并检查20ms帧的CRC。这里，第一和第二CRC检测器725和727输出真信号“1”或假信号“0”作为结果信号。
帧判定块729分析从第一和第二CRC检测器725和727输出的结果信号，以判定通过专用控制信道接收到的控制消息的帧长。当第一CRC检测器725输出真信号时，帧判定块729产生用于选择第一解码器721的选择信号sel1，而当第二CRC检测器727输出真信号时，则产生用于选择第二解码器723的选择信号sel2，并且当第一和第二CRC检测器725和727两者均输出假信号时，产生用于切断第一和第二解码器721和723的输出的DISABLE(禁止)信号。
选择器731根据帧判定块729的输出信号来选择从第一和第二解码器721和723输出的解码数据。亦即，当接收帧为5ms帧时，选择器731选择第一解码器721的输出，而当接收帧为20ms帧时，选择第二解码器723的输出，并且在未接收到控制消息期间，切断第一和第二解码器721和723两者的输出。
调制解调器控制器733将接收到的从选择器731输出的解码数据的控制消息存储在控制消息缓冲器735中。上层处理器然后读取和处理存储在控制消息缓冲器735中的控制消息。
下面，将参照图7A和7B来描述专用控制信道接收装置的操作。解扩器711通过专用控制信道接收控制信号，并采用PN序列对所接收控制信号进行解扩。通过专用控制信道接收到的控制信号采用发送逆处理的方式恢复到原始控制消息。
此后，在基站和移动台中，第一解码器721对5ms帧解码，第二解码器723对20ms帧解码，以处理控制消息。然后，第一和第二CRC检测器725和727分别对从第一和第二解码器721和723输出的解码数据进行CRC校验，并将结果值输出到帧判定块729。帧判定块729然后根据CRC校验结果来判定接收到的控制消息的帧长，并确定是否正发送帧。
在假设CRC 5表示5ms帧的CRC校验结果、而CRC 20表示20ms帧的CRC校验结果时，帧判定块729将产生如表格4所示的选择信号。
表格4
   CRC检测器    帧判定块     选择器     判定结果
CRC 5  CRC 20
  真   假       sel1 选择第一解码器     5ms帧
  假   真       sel2 选择第二解码器     20ms帧
  假   假     DISABLE 解码器输出切断     无帧
  真   真        X       X      X
如表格4所示，当CRC 5和CRC 20均未检测到(即，假)时，未接收到帧数据，这对应于发送装置未以不连续发送模式发送控制消息的期间。但是，当选择CRC 5和CRC 20两者都检测到(即真)时，出现帧差错。
在发送期间，无线电信号可包括由其他电子设备和供电线路引起的脉冲噪声。在这种情况下，移动通信系统的接收装置将该噪声分量误认为是帧数据。亦即，存在即使在接收到噪声而未接收到有效帧的情况下CRC检测器仍输出真信号作为输出信号的可能。
图8示出了本发明另一实施例的专用控制信道接收装置，它包括帧检测器，用于当移动通信系统的发送装置不连续地发送单个长度的帧的数据时，检测数据的有效帧。图10表示用于在图8的接收装置的帧检测器740中检测有效帧的方法的流程图。
为了便于解释，假设从发送装置发送的帧数据的帧长为5ms长，从解码器输出的解码码元的数目为144。
在图10中，寄存器b存储通过对图8所示的分集组合器713的输出平方而得到的码元能量值，寄存器S累积从寄存器b输出的能量值，寄存器n存储输入码元的累积数。亦即，寄存器b存储输入码元的能量值，寄存器S根据存储在寄存器n中的码元数来累积码元的能量值。
参照图8和10，所接收信号在解扩器711中解扩，并在分集组合器713中与经多径接收到的信号进行组合。然后，帧检测器740接收从分集组合器713输出的组合信号，通过执行图10的处理过程来检测有效帧，并根据帧检测结果来输出真信号“1”或假信号“0”。
下面，参照图10，帧检测器740在步骤1011对寄存器S和寄存器n进行初始化(S＝0和n＝0)。初始化后，如果分集组合器713产生输出，则帧检测器740在步骤1013通过对分集组合器713的输出平方来计算码元能量值，并将该值存储在寄存器b中。帧检测器740在步骤1015通过将寄存器b的值加到寄存器S的前一值来更新寄存器S，并通过将寄存器n的值增1来更新输入码元的数。在增加寄存器n的值之后，帧检测器740在步骤1017确定寄存器n的值是否为144。亦即，由于5m帧数据由144个码元组成，因此，在步骤1017确定5ms帧的码元是否完全接收。当在步骤1017寄存器n的值小于144时，帧检测器740返回到步骤1013，以重复用于检测输入码元的能量值和累积寄存器S的值的处理过程，这是由于尚未完成对5ms帧数据的接收。
与此同时，如果寄存器n的值变为144，则帧检测器740检测到5ms帧数据的完全接收，并在步骤1019将在寄存器S累积的值与一门限值进行比较。这里，门限值可以被设定为5ms有效帧的最小能量值，并可用作判定是否接收列5ms帧数据的参考值。作为比较结果，如果寄存器S的值大于该门限值，则帧检测器740进到步骤1021，以输出真信号给帧判定块730；而如果寄存器S的值小于该门限值，则帧检测器740进到步骤1023，以输出假信号给帧判定块730。当将假信号施加到帧判定块730时，发送装置执行不连续发送模式，以抑制控制消息的发送。
当帧检测器740根据图10的过程产生真信号或假信号时，帧判定块730通过执行如图12所示的处理过程来产生用于选择帧长的控制信号。图12是表示在图8的帧判定块730中判定帧长和判定是否存在帧的的方法的流程图。
参照图12，帧判定块730在步骤1211确定帧检测器740是否输出真信号。当接收到帧判定真信号时，帧判定块730在步骤1213校验是否从CRC检测器725接收到了真信号。如果在步骤1213从CRC检测器725接收到真信号，则帧判定块730在步骤1215产生ENABLE(允许)信号给选择器731，然后终止处理过程。但是，如果未在步骤1211接收到帧判定真信号，则帧判定块730产生DISABLE信号给选择器731，然后终止处理过程。另外，当在步骤1213从CRC检测器725输出的信号不是真信号时，帧判定块730产生DISABLE信号给选择器731，然后终止处理过程。这里，帧判定块730可仅根据帧检测器740的输出来判定是否接收到帧数据。
根据从帧判定块730输出的ENABLE或DISABLE信号，选择器731选择解码器721的输出，将其提供给调制解调器控制器733，或控制(切断)解码器721的输出的发送。
图8、10和12的描述基于接收到的帧为5ms帧这样的假设。但是，上述帧检测和判定方法也可以相同方式应用于有不同长度的帧。亦即，对于20ms帧，可将图8的去交织器717、解码器721和CRC检测器725修改为接收和处理20ms帧，并且帧检测器740根据图11所示的处理过程来检测帧。亦即，对于20ms帧的情况，从发送装置的编码器输出的码元数为576，从而帧检测器740累积在576码元的持续期间接收到的码元的能量值，并将累积值与门限值相比较，以确定是否检测到帧。这里，20ms帧的门限值可以被设定为是20ms有效帧的最小能量值，并可被用作确定是否接收到20ms帧的参考值。
表格5中所示为帧判定块730根据图12的处理过程对帧检测器740和CRC检测器的输出信号的判定结果。
表格5
  帧检测器 CRC检测器   帧确定器     选择器    判定结果
    假     假     禁止 解码器输出切断      无帧
    假     真     禁止 解码器输出切断     差错帧
    真     假     禁止 解码器输出切断     差错帧
   真    真    允许 解码器输出接通     接收到帧
在表格5中，当帧检测器740和CRC检测器725的输出不均为真信号时，帧判定块730判定未从发送装置发送消息帧(“无帧”)或帧具有差错(“差错帧”)。在该实施例中，当帧检测器740和CRC检测器725的输出均为假信号时，帧判定块730判定发送装置不发送消息帧；当帧检测器740和CRC检测器725的输出中的一个为假信号时，帧判定块730判定相应的消息帧为差错帧。
图9表示本发明另一实施例的接收装置，它包括两个帧检测器，用于检测具有两个不同长度的帧。图11是表示在图9所示的第二帧检测器741中检测有效帧的方法的流程图。
在如下描述中，假设第一和第二帧分别为5ms和20ms。另外，5ms的第一帧和20ms的第二帧分别由144个码元和576个码元组成。
参照图9，接收装置包括第一帧检测器743和第二帧检测器741，用于接收具有不同长度的帧。其余结构与图8所示的相同。在图9中，第一帧检测器743是5ms帧检测器，而第二帧检测器741是20ms帧检测器。第一帧检测器743执行的操作与图8的帧检测器740的操作相同，如图10所示。
类似地，第二帧检测器741接收分集组合器713的输出，根据图11的处理过程检测有效的第二帧，并根据检测结果来输出真或假信号。参照图11，步骤1111至1115与图10的步骤1011至1015相同。但是，第二帧检测器741重复步骤1113和1115，直到寄存器n的值在步骤1117变为576。
此后，在步骤1119，第二帧检测器741将寄存器S的累积值与门限值进行比较，以确定寄存器S的累积值是否大于该门限值。如果比较结果为寄存器S的值大于该门限值，则第二帧检测器741在步骤1121输出真信号给帧判定块750；而如果比较结果为寄存器S的值小于该门限值，则第二帧检测器741进到步骤1123，并输出假信号给帧长判定块750。
在从第一和第二帧检测器743和741接收到真或假信号时，帧判定块750执行图13的处理过程。图13是表示在图9的帧判定块750中确定帧长的方法的流程图。
参照图13，帧判定块750在步骤1311检查是否从第一和第二帧检测器743和741接收到帧检测真信号。如果接收到帧检测真信号，则帧判定块750在步骤1313判定是否从第一和第二帧检测器743和741均接收到帧检测真信号。作为判定结果，如果从第一和第二帧检测器743和741均接收到帧检测真信号，则帧判定块750在步骤1315检查第一CRC检测器725是否输出真信号。当从第一CRC检测器725输入真信号时，帧判定块750进到步骤1317，确定是否第二CRC检测器727输出真信号。当从第一和第二CRC检测器725和727两者均输入真信号时，帧判定块750在步骤1319为选择器731产生选择信号sel2，从而选择器731选择从第二解码器723输出的帧，并将所选择的帧提供给调制解调器控制器733。
但是，当在步骤1315从第一CRC检测器725输出的的信号不为真信号时，帧判定块750在步骤1321检查从第二CRC检测器727输出的信号是否为真信号。如果检查结果为输入信号为真信号，则帧判定块750进到步骤1319，并为选择器731产生sel2。选择器731响应于选择信号sel2来选择第二解码器723的输出，并将所选择的信号输出到调制解调器控制器733。但是，当第二CRC检测器727的输出信号在步骤1321为假信号时，选择器731输出DISABLE信号，并终止处理过程。然后，选择器731不选择第一和第二解码器721和723的输出。因此，没有数据被提供给调制解调器控制器733。
此外，当在步骤1313仅从第一和第二帧检测器743和741中的一个输入真信号时，帧判定块750在步骤1323和1329判定该输入信号是从第一帧检测器743还是从第二帧检测器741输入的。作为判定结果，如果从第一帧检测器743接收到真信号，则帧判定块750在步骤1325检查第一CRC解码器725是否输出真信号。当从第一CRC检测器725输出的信号为真信号时，帧判定块750在步骤1327为选择器731产生选择信号sel1。但是当从第一CRC检测器725输出假信号时，帧判定块750产生DISABLE信号。然后，选择器731响应于选择信号sel1而选择从第一解码器721输出的第一帧，并将其提供给调制解调器控制器733，并响应于DISABLE信号来切断第一和第二解码器721和723的输出。
另外，帧判定块750在步骤1329确定是否从第二帧检测器741接收到输入的真信号。如果是，则帧判定块750在步骤1311确定是否第二CRC检测器727输出真信号。当第二CRC检测器727输出真信号时，帧判定块750进到步骤1319，并为选择器731产生选择信号sel2。但是，当第二CRC检测器727输出假信号时，帧判定块750输出DISABLE信号给选择器731。然后，选择器731响应于选择信号sel2来选择从第二解码器723输出的第二帧，将其提供给调制解调器控制器733，并响应于DISABLE信号来切断第一和第二解码器721和723的输出。
表格6所示为基于图13的处理过程的帧检测器741和743、CRC检测器725和727、和帧判定块750的输出信号。
表格6
第一帧检测器 第二帧检测器     CRC检测器     帧确定器     选择器  判定结果
  CRC 5   CRC 20
  假   假     X     X  DISABLE   解码器输出切断   假帧
  真   假     假     X  DISABLE   解码器输出切断   假帧
  真   假     真     X   sel1   选择第一解码器   5ms帧
  假   真     X     真   sel2   选择第二解码器   20ms帧
  假   真     X     假  DISABLE   解码器输出切断   假帧
  真   真     X     真   sel2   选择第二解码器   20ms帧
  真   真     真     假   sel1   选择第一解码器   5ms帧
  真   真     真     假  DISABLE   解码器输出切断   假帧
在表格6中，“假帧”是指发送装置不发送消息帧(即“无帧”)或在发送期间帧具有差错(即“差错帧”)。在“假帧”的情况下，帧判定块750检查帧检测器741和743及CRC检测器725和727的输出，以确定“假帧”是否对应于“无帧”或“差错帧”。在本实施例中，帧判定块750输出基于帧检测器741和743及CRC检测器725和727的输出的判定结果，如表格7所示。
表格7
第一帧检测器 第二帧检测器     CRC检测器     帧确定器     选择器  判定结果
  CRC 5   CRC 20
  假   假     X     X  DISABLE   解码器输出切断    无帧
  真   假     假     X  DISABLE   解码器输出切断   差错帧
  真   假     真     X   sel1   选择第一解码器   5ms帧
  假   真     X     真   sel2   选择第二解码器   20ms帧
  假   真     X     假  DISABLE   解码器输出切断   差错帧
  真   真     X     真    sel2   选择第二解码器 20ms帧
  真   真     真     假    sel1   选择第一解码器 5ms帧
  真   真     真     假   DISABLE   解码器输出切断 差错帧
帧判定块750的输出被传递给调制解调器控制器733，如图14所示。
参照图14，当帧判定块750产生选择信号sel1或sel2时，选择器731选择对应于选择信号的帧的解码消息，并将所选择的消息提供给调制解调器控制器733。然后，调制解调器控制器733将接收到的消息传送给上层处理器。但是，当帧判定块750产生DISABLE信号时，选择器731阻断解码消息的输出路径。在这种情况下，调制解调器控制器733检查从帧判定块750输出的帧判定信号。当帧判定信号表示“无帧”时，调制解调器控制器733根据没有从发送装置发送的消息的判定而不传送判定结果给上层。但是，当帧判定信号表示“差错帧”时，调制解调器控制器733根据发送装置已发送消息但该消息在发送期间具有差错的判定来将判定结果传送到上层处理器。因此，上层处理器可对差错帧采取适当的措施。
图15表示的是根据本发明通过专用控制信道处理具有可变帧长的控制消息的仿真结果。参照图15，所示为当专用控制信道使用5ms帧时的通过量和当专用控制信道使用20ms帧时的通过量之间的比较结果。这里，前向分组业务信道的数据率为307.2Kbps、具有20ms的固定帧和1％的FER(帧差错率)。
如上所述，本发明的CDMA移动通信相同具有如下优点：
(1)根据控制消息的尺寸，发送到专用控制信道的控制消息具有不同长度，从而可通过使用专用控制信道来增加通过量，并减小业务延迟。
(2)根据是否存在要发送的控制消息，不连续地控制专用控制信道的使用。因此，可通过DTX模式发送来增加无线电容量。
(3)与IS-95系统相比，该系统提供更可靠的发送，其检错和纠错更快。另外，该系统能够采用最优信道环境来有效地使用无线电资源，并可通过专用控制信道来改善话音服务，从而可有效地支持IS-95消息。
(4)在CDMA移动通信系统中，通过使用帧的能量测量结果和检错结果，能够减小接收到差错帧的概率。
尽管已参照优选实施例表示和描述了本发明，但应理解的是，本领域内的普通技术人员能够在不背离由所附权利要求限定的本发明宗旨和范围的前提下对本发明进行形式和细节上的各种修改。

Claims (29)

1.一种CDMA(码分多址)系统，用于发送具有至少两个不同帧长的消息，包括：
控制器，用于确定要发送的消息的帧长，并输出对应于所确定的帧长的帧选择信号；
至少一个消息发生器，用于根据帧选择信号来产生要发送的消息的帧数据；及
发射机，用于对帧数据进行扩频，并通过专用控制信道发送扩频帧数据。
2.如权利要求1所示的CDMA系统，其中所述消息发生器包括：
CRC(循环冗余校验)发生器，用于根据帧选择信号产生该帧长的消息的CRC比特，并将该CRC比特加到该消息；
尾部比特发生器，用于产生尾部比特和将所产生的尾部比特加到CRC发生器的输出上；
信道编码器，用于以预定的编码率对附加了尾部比特的帧数据进行编码；及
交织器，用于以根据帧选择信号确定的帧长为单位对编码消息进行交织。
3.如权利要求1所述的CDMA系统，其中所述消息帧包括5ms帧和20ms帧。
4.如权利要求1所述的CDMA系统，其中所述消息包括用户消息、信令消息和MAC(介质接入控制)消息。
5.如权利要求1所述的CDMA系统，其中专用控制信道发送装置包括其数量与要发送的消息的帧长的数目一样多的消息发生器，并且各消息发生器产生相应帧长的帧数据，
其中每个消息发生器包括：
CRC发生器，用于产生要发送的消息的CRC比特，并将CRC比特加到该消息上；
尾部比特发生器，用于产生尾部比特，并将所产生的尾部比特加到CRC发生器的输出上；
信道编码器，用于以预定编码率对附加了尾部比特的帧数据进行编码；及
交织器，用于以根据帧选择信号确定的帧长为单位对编码消息进行交织。
6.如权利要求1所述的CDMA系统，其中所述控制器包括用于产生输出控制信号的装置，当没有要发送的消息时，该装置执行不连续发送模式，其中发射机包括路径控制器，用于响应于输出控制信号来控制专用控制信道的输出。
7.如权利要求6所述的CDMA系统，其中所述发射机包括：
路径控制器，用于响应于输出控制信号来接收要发送的帧数据并阻断帧数据的输出路径；
正交扩频器，用于采用专用控制信道的正交码对从路径控制器输出的消息帧进行扩频；及
PN(伪噪声)扩频器，用于采用PN序列对正交扩频信号进行扩频。
8.如权利要求7所述的CDMA系统，其中所述路径控制器包括增益控制器，其输出增益响应于输出控制信号而变为0。
9一种在CDMA通信系统中发送具有至少两个不同帧长的消息的方法，包括如下步骤：
确定要发送的消息的帧长，并输出对应于所确定的帧长的帧选择信号，以便发送具有至少两个不同帧长的消息；
根据帧选择信号来产生要发送的消息的帧数据；及
对帧数据进行扩频，并通过专用控制信道发送扩频帧数据。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述帧数据产生步骤包括如下步骤：
产生要发送的消息的CRC比特，并将该CRC比特加到该消息上；
产生尾部比特，并将所产生的尾部比特加到附加了CRC比特的消息上；
以预定的编码率对附加了尾部比特的帧数据进行编码；及
以根据帧选择信号确定的帧长为单位对编码消息进行交织。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述消息帧包括5ms帧和20ms帧。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述消息包括用户消息、信令消息和MAC消息。
13.如权利要求9所述的方法，还包括一步骤，当没有要发送的消息时，该步骤执行不连续发送模式，以控制专用控制信道的输出。
14.如权利要求13所述的方法，其中消息的发送增益在不连续发送模式中为0。
15.一种CDMA(码分多址)系统，用于接收具有至少两个不同帧长的消息，包括：
解扩器，用于对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；
第一消息接收机，用于对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息，并检测对应于解码信号的第一CRC；
第二消息接收机，用于对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息，并检测对应于解码信号的第二CRC；及
控制器，用于根据第一和第二消息接收机的第一和第二CRC检测结果来选择第一和第二消息中的一个。
16.如权利要求15所述的CDMA系统，其中所述控制器包括：
帧判定器，用于分析第一和第二CRC检测结果，以判定接收到的消息的帧长，并输出帧长判定信号；及
选择器，用于根据帧判定信号来选择从第一和第二消息接收机输出的解码信号中的一个。
17.如权利要求15所述的CDMA系统，其中第一和第二帧长分别为5ms和20ms。
18.一种CDMA(码分多址)系统，用于接收具有至少两个不同帧长的消息，包括：
解扩器，用于对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；
帧检测器，用于检测第一和第二帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果来输出第一和第二帧检测信号；
第一消息接收机，用于对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息；
第二消息接收机，用于对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息；及
控制器，用于根据第一和第二检测结果来选择第一和第二消息中的一个。
19.如权利要求18所述的CDMA系统，其中所述控制器包括：
帧判定器，用于分析第一和第二帧检测结果，以判定接收到的消息的帧长，并输出帧长判定信号；及
选择器，用于根据帧判定信号来选择从第一和第二消息接收机输出的解码信号中的一个。
20.如权利要求18所述的CDMA系统，其中第一和第二帧长分别为5ms和20ms。
21.如权利要求20所述的CDMA系统，其中所述帧检测器包括第一和第二帧检测器，
其中所述第一帧检测器具有其值为5ms有效帧的最小能量值的参考值，所述第一帧检测器将接收到的帧消息的能量值与5ms有效帧的最小能量值相比较，当接收到的帧消息的能量值高于5ms有效帧的最小能量值时，产生第一帧判定信号；
其中所述第二帧检测器具有其值为20ms有效帧的最小能量值的参考值，所述第二帧检测器将接收到的帧消息的能量值与20ms有效帧的最小能量值相比较，当接收到的帧消息的能量值高于20ms有效帧的最小能量值时，产生第二帧判定信号。
22.一种CDMA(码分多址)系统，用于接收具有至少两个不同帧长的消息，包括：
解扩器，用于对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；
第一帧检测器，用于检测第一帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果来输出第一帧检测信号；
第二帧检测器，用于检测第二帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果来输出第二帧检测信号；
第一消息接收机，用于对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息，并检测对应于解码信号的第一CRC，以输出第一CRC检测信号；
第二消息接收机，用于对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息，并检测对应于解码信号的第二CRC，以输出第二CRC检测信号；及
控制器，用于根据第一和第二帧检测结果及第一和第二CRC检测结果来选择第一和第二消息中的一个。
23.如权利要求22所述的CDMA系统，其中第一和第二帧长分别为5ms和20ms。
24.如权利要求23所述的CDMA系统，其中所述控制器包括：
帧判定器，用于分析第一和第二CRC检测结果及第一和第二帧检测信号，当接收到第二CRC检测信号和第二帧检测信号时判定接收到的帧具有第二帧长，当接收到第一CRC检测信号和第一帧检测信号时判定接收到的帧具有第一帧长，而当接收到其他CRC和帧检测信号时判定接收到的帧是差错帧；及
选择器，用于当接收第一和第二帧长判定信号中的一个时，输出从第一和第二消息接收机输出的解码信号中的对应的一个，并且当接收到差错帧判定信号时控制解码信号的输出。
25.如权利要求24所述的CDMA系统，其中当没有接收到第一和第二帧检测信号和第一和第二CRC检测信号时，所述帧判定器判定没有接收到帧。
26.如权利要求23所述的CDMA系统，其中所述帧检测器包括第一和第二帧检测器，
其中所述第一帧检测器具有其值为5ms有效帧的最小能量值的参考值，所述第一帧检测器将接收到的帧消息的能量值与5ms有效帧的最小能量值相比较，当接收到的帧消息的能量值高于5ms有效帧的最小能量值时，产生第一帧判定信号；
其中所述第二帧检测器具有其值为20ms有效帧的最小能量值的参考值，所述第二帧检测器将接收到的帧消息的能量值与20ms有效帧的最小能量值相比较，当接收到的帧消息的能量值高于20ms有效帧的最小能量值时，产生第二帧判定信号。
27.一种在CDMA通信系统中接收具有至少两个不同帧长的消息的方法，包括如下步骤：
对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；
对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息，并检测对应于解码信号的第一CRC；
对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息，并检测对应于解码信号的第二CRC；
根据第一和第二CRC检测结果来选择第一和第二消息中的一个。
28.一种在CDMA通信系统中接收具有至少两个不同帧长的消息的方法，包括如下步骤：
对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；
检测第一和第二帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果来输出第一和第二帧检测信号；
对第一和第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一和第二消息；及
根据第一和第二帧检测结果来选择第一和第二消息中的一个。
29一种在CDMA通信系统中接收具有至少两个不同帧长的消息的方法，包括如下步骤：
对通过专用控制信道接收到的信号进行解扩；
检测第一帧长的解扩信号的能量，根据检测结果来输出第一帧检测信号；
检测第二帧长的解扩信号的能量，并根据检测结果来输出第二帧检测信号；
对第一帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第一消息，并检测对应于解码信号的第一CRC；
对第二帧长的解扩信号进行去交织和解码，以输出第二消息，并检测对应于解码信号的第二CRC；及
根据第一和第二帧检测结果及第一和第二CRC检测结果来选择第一和第二消息中的一个。
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