CN1310897A

CN1310897A - 移动通信系统中支持多种数据速率的公共信道通信设备和方法

Info

Publication number: CN1310897A
Application number: CN99802013A
Authority: CN
Inventors: 金大均; 李炫奭
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2001-08-29
Anticipated expiration: 2019-09-14
Also published as: CA2310258C; CA2310258A1; US6741580B1; DE69931603T2; KR20000019982A; AU733372B2; AU5761699A; CN100431286C; WO2000016434A2; DE69931603D1; EP1048094A2; WO2000016434A3; KR100383607B1; EP1048094B1

Abstract

公开了一种在包含有多个公共信道且每个公共信道支持至少两种数据速率的移动通信系统中基站的公共信道通信方法。该方法包括:确定在公共信道服务状态中可用公共信道的数据速率以及可服务于确定的数据速率的帧长度,在发射之前,发射包含有关特定正向公共信道的确定数据速率和帧长度信息的消息,当通过特定的反向公共信道接收到应答消息时,将公共信道的数据速率和帧长度设定为所确定的值。

Description

移动通信系统中支持多种数据速率的公共信道通信设备和方法

发明背景

1．发明领域

本发明总体上涉及通信系统中的通信设备和方法，特别涉及在CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)通信系统中管理具有多种数据速率的公共信道的设备和方法。

2．相关技术说明

在CDMA通信系统中，用于将连接建立请求从发射端发射到接收端的信道被称为公共信道。公共信道在消息发射之前发射已知信号，如前同步码信号。

在常规的移动通信系统中，公共信道具有固定的数据速率9.6Kbps或4.8Kbps和固定帧大小(或长度)20ms。使用唯一正交码(如：沃尔什码)的七个信道被用作正向公共信道，对每个正向公共信道，带有唯一长码掩码的独立的五个信道被用作反向公共信道。

关于公共信道的运行，在七个正向公共信道中，基站和特定移动台使用的某个信道是在该基站和移动台中使用hash函数确定的。一旦确定了正向公共信道，基站在发射消息到特定的移动台时总是使用所确定的信道。正向公共信道运行于时隙模式或非时隙模式。时隙模式用于减少移动台的功耗；每个移动台的相应时隙通过hash函数确定。当时隙被确定后，移动台通过所决定的时隙从基站接收消息。

正向公共信道的数据速率固定为9.6Kbps或4.8Kbps，有关数据速率的信息通过公共信道消息发射。接收数据速率信息的移动台以固定数据速率不断地交换数据。总之，正向公共信道用80ms时隙，一个消息可能通过两个时隙被发射。

另外，为每个正向公共信道最多能提供五个反向公共信道。移动台从相应的信道中随机地选择接入信道，并且基站将每个可用的反向公共信道解码以接收发射的消息。

反向公共信道的数据速率固定为4.8Kbps。时隙模式的Aloha方法典型地用于反向公共信道接入。决定时隙大小的一个重要因素是帧大小。决定时隙大小的因素包括PAM SZ和MAX CAP SZ，其中，PAM SZ指定前同步码大小，MAX CAP SZ指定消息大小。以上的两个因素均指帧的数量，且通过在正向公共信道上的接入参数消息被发射到移动台。

接入时隙由大小为(1+PAM SZ)的前同步码(PA)和大小为(3+MAX CAP SZ)的消息容器(capsule)组成。

前同步码用于基站和移动台之间的同步采集。在移动通信系统中，为减小移动台的功耗和减少干扰，禁止不必要的发射，且在移动台有消息或数据要发射时，才建立发射连接。因此，在消息到达前，基站需要完成从移动台接收到的消息的同步采集。为了有效的同步采集，在发送希望的消息或数据之前，移动台在预定时间内发射前同步码，然后才发射希望的消息。前同步码是一个在基站和移动台之间预先确定(或指定)的信号。在大多数移动通信系统中，移动台可以根据系统时间信息，从可能的发射开始时间中选择前同步码的发射开始时间，而系统时间信息是上电后从基站发射来的信号中获得的。可替换地，发射开始时间也可被确定为系统的一个固定参数。假定根据系统时间，基站的接收机在每个可能的前同步码发射时间检查前同步码的存在。当探测到前同步码时，基站执行同步采集和跟踪程序以接收紧跟前同步码的消息发射。

包括在接入时隙中的消息大小是由参数MAX CAP SZ限制的。系统根据最大移动台消息初始设置参数MAX CAP SZ。

常规的方法存在如下问题。

首先，在公共信道的数据速率固定为9.6Kbps或4.8Kbps的情况下，当接入尝试时，接入时隙之间的间隔是固定的，因而不能减少接入尝试之间的延迟。因此，当使用有固定数据速率的常规公共信道时，移动台会由于固定的时隙间隔而发生冲突。而且，依据发生在数据服务期间的状态转换，接入延迟的增加可能给数据服务带来障碍，

其次，在数据服务期间，在系统转换到专用信道已经终止且仅有少量数据要立即发射的状态情况下，消耗在重新开始数据发射的附加过程中的资源大于实际数据发射所要求的资源，因而，引起资源的低效利用。也就是说，有时要求不重新分配专用信道而发射小于预定大小的数据帧，并且，使用固定数据速率的公共信道发射多种大小的数据帧是很困难的。

发明总结

本发明的一个目的是提供一种在CDMA通信系统中，依据数据速率，通过改变接入时隙间隔而自适应地实现接入的设备和方法。

本发明的另一个目的是提供一种在CDMA通信系统中，依据将被发射的数据量，通过公共信道发射小于预定大小的数据帧的设备和方法。

本发明的再一个目的是提供一种在CDMA通信系统中，当反向接入时隙大小减小时，减少可通过公共信道发射的数据速率及其大小限制，以确保有效地使用资源和快速接入的设备和方法。

为了达到上述和其他目的，提供了一种在包括公共信道且每个信道支持至少两种数据速率的移动通信系统中基站的公共信道通信方法。该方法包括：确定在公共信道服务状态中可用公共信道的数据速率和可服务于所确定数据速率的帧长度，在发射之前，包括有关在特定正向公共信道消息中确定的数据速率和帧长度的信息；当通过特定的反向公共信道接收到应答消息时，将公共信道的数据速率和帧长度设定为所确定的值。

附图的简要说明

结合附图考虑，从下面详细说明中，本发明的上述目的和其他目的、特点及优点就会更加明显。

图1是表示在CDMA通信系统中公共反向接入时隙图。

图2是表示依据本发明实施例的在CDMA通信系统中使用的多种帧大小的反向接入时隙图。

图3是表示依据本发明实施例的CDMA通信系统中，20ms帧具有多种数据速率的反向接入时隙图。

图4是表示依据本发明实施例的CDMA通信系统中，10ms帧具有多种数据速率的反向接入时隙图。

图5是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，使用第一和第二种运行方法的基站发射机方框图。

图6是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，相应于基站发射机，使用第一和第二种运行方法的移动台接收机方框图。

图7是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，使用第一和第二种运行方法的移动台发射机方框图。

图8是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，相应于移动台发射机，使用第一和第二种运行方法的基站接收机方框图。

图9A是表示包含公共信道环境信息，并且在每个移动台的相应时隙，通过正向公共信道周期性发射的广播消息的图。

图9B是表示包含公共信道环境信息，在状态转换期间，通过专用控制信道发射的消息的图。

图10是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，在第一和第二种运行方法中确定和使用帧大小及数据速率的基站发射机方框图。

图11是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，相应于基站发射机，在第一和第二种运行方法中确定帧大小及数据速率的移动台接收机方框图。

图12是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，在第一和第二种运行方法中确定和使用帧大小及数据速率的移动台发射机方框图。

图13是依据本发明实施例的CDMA通信系统中，相应于移动台发射机，在第一和第二种运行方法中确定帧大小及数据速率的基站接收机方框图。

图14是包数据服务的状态转换图。

图15是表示依据本发明实施例的在数据或消息发射期间，通过具有可变的或多种数据速率的公共信道，获得可用公共信道的程序的流程图。

图16是表示依据本发明实施例，基站在转换到中止状态(suspended state)期间获得有关可用公共信道的信息，且通过专用控制信道发射该信息，然后移动台获得该信息的程序流程图。

图17是表示依据本发明实施例，基站在中止状态或空闲态时获得有关可用公共信道的信息，且在正向公共信道或广播信道上发射该信息，然后移动台获得该信息的程序流程图。

优选实施例的详细说明

下面将参考附图详细说明本发明的优选实施例。在下面的说明中，熟知的功能和结构不作详细说明，因为不必要的细节会使本发明不清晰。

在实施例中，公共信道由两种方法管理。在第一种运行方法中，公共信道的接入环境信息(如：帧大小和数据速率)被发射到移动台；当公共信道的数据速率增加时，要么减小帧大小以减少接入延迟，要么增加帧大小以发射大量数据。在第二种运行方法中，接入环境信息不预先发射到移动台，所以移动台必须完成对输入数据速率和帧大小的同步管理。

用在此处的术语“公共信道”并不限于在常规移动通信系统中定义的公共信道。在本发明的实施例中，正向公共信道包括正向寻呼信道(F-PCH)和正向公共控制信道(F-CCCH)，反向公共信道包括反向接入信道(R-ACH)和反向公共控制信道(R-CCCH)。在公共信道是反向接入信道(R-ACH)的假定下，将对实施例加以说明。

目前在标准化下，CDMA移动通信系统中公共信道的可用数据速率和相关帧大小，20ms,10ms和5ms的帧均可以38.4Kbps的数据速率通过公共信道发射；10ms和5ms的帧可以19.2Kbps的数据速率发射；只有5ms的帧可以9.64Kbps的数据速率发射。下表1表示公共信道的可用数据速率和相关的帧大小。

表1

	20ms	10ms	5ms
	20ms	10ms	5ms	38.4Kbps	O	O	O
19.2Kbps		O	O	38.4Kbps	O	O	O
19.2Kbps		O	O	9.6Kbps			O

依据数据速率和帧大小的变化，提供反向公共信道时隙结构以供参考。

图1表示公用在CDMA通信系统中的反向时隙结构。参考图1，在接入信道消息120开始发射之前，发射前同步码110需用预定的时间，然后用较低的发射功率发射导频信道消息，由标号130所示。这里，前同步码110的发射时间假定为N^*1.25ms。前同步码110和反向导频信道130可由相同的序列产生器或独立序列产生器产生。反向导频信道信号130用于信道估计和反向连接的同步跟踪，并可能包括正向导频信息。前同步码110以高于反向导频信道130发射功率发射的原因是为了在基站便于前同步码检测和同步采集。消息容器是包含要从移动台发射到基站的消息和数据的部分。

当使用相同长码的移动台通过反向公共信道同时发射消息时，在该信道上发生消息竞争，这样要发射的消息就可能丢失。该方法称为基于竞争的随机接入。

当在反向公共信道上发生消息竞争时，移动台再次尝试接入反向公共信道。在这种情况下，每个移动台通过反向公共信道使用选出的长码发射消息。如果再次发生竞争，每个移动台在很短时间内检测该竞争的出现，并且在一个预定时间之后重新发射数据。另外，移动台以初始确定的发射功率尝试接入基站，并且当没有从基站接收到应答信号时，以增大的发射功率再次尝试接入。反向接入信道的尝试接入重复预定的次数。当接入最终失败时，程序从开始再次运行。通过反向公共信道在预定时间单元内(如，接入时隙)完成这样的消息发射。

接入探测控制因素包括持续延迟(PD)，序列补偿(RS)，探测补偿(RA)和应答反应终止时间(TA)。持续延迟(PD)是在初始接入尝试之前的时间段；序列补偿(RS)是接入序列之间的时间段；探测补偿(RA)是接入探测之间的时间。应答响应终止时间是从在一个时隙发射消息开始到接收到应答的期望时间段。影响上述因素的一个重要因素是接入时隙之间的间隔。

图2表示依据本发明实施例将使用多种不同帧大小的反向接入时隙结构。

参考图2，当以38.4Kbps数据速率使用5ms帧时，与以9.6Kbps数据速率使用20ms帧时发射一样多的信息。图2所示的反向接入时隙结构与常规的相同，因为它由前同步码210和消息容器组成。但是，当允许帧长度变短时，接入时隙大小也减小，导致系统的接入时间间隔变小。因此，同步接入探测的频率减小，而成功接入的概率增加。因为接入间隔控制因素是根据接入时隙大小确定的，因此，接入时隙大小的减小引起接入探测间隔的减小，因而减小了接入时间增大了成功接入的概率。

图3表示依据本发明实施例，20ms帧有多种数据速率的反向接入时隙。当以38.4Kbps数据速率使用20ms帧，同时保持相同接入时隙大小(如图3顶部所示)时，反向接入信道可发射的信息是当以9.6Kbps数据速率使用20ms帧时发射信息的4倍(如图3底部所示)。

图4表示依据本发明实施例，10m帧时有多种数据速率的反向接入时隙。在图4中，表示的10ms帧具有38.4Kbps和19.2Kbps数据速率。

为了充分利用上面提出的多种信道结构和帧大小的优点，应把它们以多种方式联合。表2表示依据公共信道中的数据速率的可用帧大小。

表2

	38.4Kbps	19.2Kbps	9.6Kbps
	38.4Kbps	19.2Kbps	9.6Kbps	代码信道设置1(5ms参考时隙)	O
代码信道设置2(10ms参考时隙)	O	O		代码信道设置1(5ms参考时隙)	O
代码信道设置2(10ms参考时隙)	O	O		代码信道设置3(20ms参考时隙)	O	O	O

关于第一种公共信道运行方法，使用的数据速率可从38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps中选择，如表2所示，依据数据速率可使用5ms,10ms和20ms帧中的一个。另外，对正向和反向代码信道，可独立管理或同步管理代码信道设置(sets)。

当依据上述时隙长度独立管理公共信道时，要求立即接入的移动台通过尝试经由使用基于5ms帧的接入时隙的反向代码信道的接入，可减少接入延迟，因而，减少了接入延迟，并增大了成功接入的概率。

上述反向信道结构可用多种方法实现。

首先，如图9A所示，用于尝试移动台接入的信道设置通过包括每个信道帧大小和数据速率的正向公共信道配置消息910，由基站周期性地发射。发射消息910的程序如图17所示。

图9A表示通过正向公共信道周期性发射公共信道信息的广播消息。图17表示依据本发明实施例的如下程序，通过该程序，基站在中止状态或空闲状态下获得有关可用公共信道的信息，并通过正向公共信道或广播信道发射该信息，然后，移动台获得该信息。将发射到相应移动台的公共信道信息通过在正向公共信道或广播信道中相应于每个移动台的寻呼时隙发射，每个移动台获得在相应时隙中通过公共信道配置消息而使用的公共信道信息。

参考图17说明一种可能的方案。在步骤1711，基站检测空闲状态或中止状态。然后在步骤1712，基站确定可用公共信道的数据速率和帧长度，以控制它们适合蜂窝小区中资源条件，用户类别或QoS(Quality of Service，服务质量)参数。再后，在步骤1713，可用公共信道的组成信息被加到正向公共信道或广播信道上的消息中。在步骤1714，包含有关可用信道设置信息的消息被通过移动台的寻呼信道发送到每个移动台。当在步骤1715从反向公共信道接收到应答信号时，基站就结束该程序。

因此，基站通过正向公共信道或广播信道发射可用的公共信道的组成信息。当接收到广播信息时，移动台通过基站指定的代码信道尝试发射下一个反向公共信道消息，完成步骤1715任务。在初始的蜂窝小区进入期间，使用的正向公共信道使用固定的帧大小。例如，可使用这样一种方法，通过使用20ms帧的正向公共信道获得系统信息，然后指导使用适当的公共信道。

上述公共信道运行方法定义为第一种运行方法。

其次，如图9B所示，数据服务状态通过从控制保持状态到中止状态的消息变换，通知后面要使用的公共信道的代码信道设置，这个程序如图16所示。

图9B表示在CDMA通信系统中的状态变换期间，通过专用控制信道发射的公共信道信息的消息。图16表示依据本发明实施例的程序，在该程序中，基站在变换到中止状态期间获得有关可用公共信道的信息，并且通过专用控制信道发射该信息，然后，移动台获得该信息。

参考图16，在步骤1611，基站检测从控制保持状态到中止状态的变换。然后，在步骤1612，基站确定一个可用公共信道。当可用公共信道被确定后，在步骤1613和1614，基站发射包含有关可用公共信道及信道释放消息的信息的广播消息。再后，当在步骤1615接收到应答消息时，基站就结束该程序。

当移动通信系统提供包数据服务时，系统为了有效利用资源，在多个状态之间变换，如图14中所示。当一个变换发生在从控制保持状态到中止状态时，每个专用控制信道就被释放。之后，为了重新开始数据发射，重新分配专用信道的消息通过公共信道被交换。有关此时要使用的公共信道的信息被加到专用控制信道释放消息中，然后发送到移动台。可替换地，当高速公共信道依据移动台的功率条件未被使用时，移动台通过应答消息可告知基站可用信道的数据速率。

上述公共信道运行方法定义为第二种运行方法。

其三，同时使用如表2所示公共信道的每种设置。在这种情况下，在进入蜂窝小区期间，对所有三种代码信道设置而言，总应该完成确定正向公共信道和确定寻呼时隙的处理。在这一点上，要使用的公共信道的确定，依赖于移动台和基站的资源条件或服务类型的特性，或在一个时隙中要发射数据的大小。

上述公共信道运行方法定义为第三种运行方法。

总之，在进入蜂窝小区期间，指定可在一个接入时隙中通过公共信道发射的消息的大小，并且给可在一个接入时隙中发射的数据或消息，以单位大小的形式分配唯一序号。此时使用的参数是基于帧的序号。当象本发明实施例中有多个可用的帧大小时，大小可变的发射的数据或消息的大小是多种多样的。但是，可能有一种情况，其中发射数据的最大数量是在假定高速发射时指定的，这种情况就不满足。因此当移动台在反向公共信道不能用于高数据速率的状态下以低速率使用公共信道时，依据可传输的时隙大小重新分配唯一序号的功能应该加到介质接入控制层的功能中去。

现在，依据上述运行方法将对有关硬件结构作以说明。参考第一和第二种运行方法进行说明。

图5至8表示依据上述运行方法基站和移动台的收发机。更特别地，图5是表示基站发射机的方框图。在第一和第二种运行方法中，移动台通过正向公共信道预先被告知公共信道的运行环境。图6是表示相应于基站发射机的移动台接收机的方框图。图7是表示移动台发射机的方框图，图8是表示相应于移动台发射机的基站接收机的方框图。

图5表示依据本发明实施例的基站发射机，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图5，上层协议部分(或控制器)510涉及物理层的整个上层模块。当依据发射环境，接收到从上层协议部分510传输来的消息和数据时，SAR(Segmentation And Reassembly，分段和重装配)和成帧部分520,521和522将该消息或数据分段以适合物理层帧。当依据上述装置中各自的信道，时隙为固定时，SAR和成帧部分522输出5ms帧并提供给编码器530；SAR和成帧部分521输出10ms帧并提供给编码器531；SAR和成帧部分520输出20ms帧并提供给编码器532。这里，发射5ms帧的信道可有数据速率38.4Kbps，发射10ms帧的信道可有数据速率38.4Kbps和19.2Kbps，发射20ms帧的信道可有数据速率38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps。在上述装置中，为了减少接入延迟，使用较小帧和较高数据速率，并且为了发射大量数据，使用较大帧。编码器530、531和532是为检测和纠正在通信信道上的错误的通用信道编码器。由于上述操作方法对一个信道而言可使用多种数据速率，重复器540和541执行重复以将低速率的数据匹配到预定物理帧大小。交织器550、551和552交织接收到和已编码数据以使突发错误随机化。混合器560、561和562将相关的交织器550、551和552的输出分别乘以沃尔什码Wc1、Wc2和Wc3，以产生正交扩频信号。该正交扩频信号乘以扩频PN序列，然后转换为发射的RF(Radio Frequency，射频)信号。控制每个信道的数据速率以适合每个基站的蜂窝小区条件，并且由控制部分控制，以适合每个模块的数据速率。已确定的数据速率和帧大小同时被发射到移动台。

图6表示依据本发明实施例的移动台接收机的示意方框图，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图6，移动台接收的信号在RF接收段(未表示出)的PN解扩之后被输入混合器670、671和672。混合器670、671和672将PN解扩信号乘以沃尔什码产生器660、661和662的相关输出，与基站所用的相同，以便只提取发射到移动台的信号。从混合器670、671和672输出的信号分别被解交织器650、651和652解交织。解码器640、641和642是对解交织信号解码的信道解码器。速率确定部分630和631确定解交织信号使用的数据速率，5ms帧接收机不要求速率确定部分，因为5ms帧的数据速率固定为38.4Kbps。因此，速率确定部分640应能区别数据速率38.4Kbps和19.2Kbps，速率确定部分641应能区别数据速率38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps。

但是，因为正向公共信道为减少移动台的功耗运行在一个时隙模式，依据移动台条件或服务类型决定是否使用短时隙。

图7表示依据本发明实施例的移动台发射机，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图7，上层协议部分(或控制器)710涉及物理层的整个上层模块。当依据发射环境接收到从上层协议部分710传输来的消息或数据时，SAR和成帧部分720、721和722将消息或数据分段以适合物理层帧。发射5ms帧的信道具有数据速率为38.4Kbps，发射10ms帧的信道具有数据速率为38.4Kbps和19.2Kbps，发射20ms帧的信道具有数据速率为38.4Kbps、19.2Kbps和9.6Kbps。SAR和成帧部分722输出5ms帧并将它提供给编码器730；SAR和成帧部分721输出10ms帧并将它提供给编码器731；SAR和成帧部分720输出20ms帧并将它提供给编码器732。

编码器730、731和732是检查和纠正通信信道上的错误的通用信道编码器。重复器740和741完成重复以使低速率的数据匹配到物理帧大小。交织器750、751和752交织已编码数据使突发错误随机化。混合器770、771和772将来自相关交织器750、751和752的发射信号输出分别乘以各自编码信道的长码，然后将信号输出到RF段(未表示出)。由基站发射的反向公共信道的数据速率和帧大小作为正向公共信道上的公共信道配置消息。

图8表示依据本发明实施例的基站接收机示意方框图，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图8，基站接收的信号通过RF接收段(未表示出)被输入到混合器870、871和872。混合器870、871和872将接收到的信号乘以长码产生器860的相关输出，以便只提取发射至基站的信号，而该长码产生器与移动台所用的相同。从混合器870、871和872输出的信号分别被解交织器850、851和852解交织。解码器840、841和842是用于将解交织信号解码的信道解码器。速率确定部分830和831利用解交织信号确定数据速率，5ms帧接收机不要求速率确定部分，因为5ms帧的数据速率固定为38.4Kbps。因此，速率确定部分840应能区别数据速率38.4Kbps和19.2Kbps，速率确定部分841应能区别数据速率38.4Kbps和19.2Kbps和9.6Kbps。

第一种运行方法和反向信道结构可用多种方法实现。

首先，在图9A中，将用于尝试接入的公共信道的数据速率和帧大小是通过正向公共信道配置消息910周期性发射的。在这点上，每个移动台通过它的相关寻呼时隙接收该消息。基站将正向公共信道配置消息910加到处于空闲状态或中止状态的正向公共信道或正向广播信道中，以适合于蜂窝小区的资源条件、用户类别或QoS参数，并且通过每个广播消息通告将使用的公共信道的数据速率和接入时隙大小。移动台利用从基站发射的编码信道尝试反向公共信道的下一个发射。在初始小区进入期间使用的正向公共信道使用固定的数据速率和固定大小的可用时隙。

其次，如图9B所示，数据服务状态通过从控制保持状态到中止状态的消息变换通告将在后面用到的公共信道的数据传输率和帧大小。当移动通信系统提供包数据服务时，系统在两状态之间转换以有效利用资源。当转换出现在从控制保持状态到中止状态时，每个专用控制信道将被释放。其后，重新开始数据发射，重新分配专用信道的消息在公共信道上交换。有关此时将用到的公共信道的信息被加到专用控制信道释放消息上，然后发送到移动台。可替换地，当依据移动台的功率条件未使用高速公共信道时，移动台通过应答消息将可用信道的数据速率发射到基站。

图10至13表示依据数据速率接入时隙大小被固定为一个确切值的情况。当在这种方法中管理信道时，在发射机中不要求有重复器，在接收机中不要求有速率确定部分。图10至13表示移走了重复器和速率确定部分的移动台和基站的收发机。除重复器和速率确定部分之外，收发机的运行方式与图5至8中的相同。

图10是表示当使用第一和第二种运行方法且依据该信道数据速率固定帧大小时，基站发射机的方框图，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图10，上层协议部分(或控制器)1010涉及物理层的整个上层模块。当依据发射环境接收到从上层协议部分1010传输来的消息或数据时，SAR和成帧部分1020、1021及1022将消息或数据分段以与物理层帧相适合。当从SAR和成帧部分1020、1021及1022产生的帧大小依据数据速率被固定时，SAR和成帧部分1022输出5ms帧并提供给编码器1030；SAR和成帧部分1021输出10ms帧并提供给编码器1031；SAR和成帧部分1020输出20ms帧并提供给编码器1032。这里，5ms帧仅以38.4Kbps发射，10ms帧仅以19.2Kbps发射，20ms帧仅以9.6Kbps发射。

当如上述不考虑数据速率而将帧大小固定在20ms时，这些帧被传输给编码器1032、1031及1030，并且分别以38.4Kbps、19.2Kbps及9.6Kbps发射。当帧大小被固定在10ms时，这些帧被传输给编码器1032和1031，并且分别以38.4Kbps和19.2Kbps发射。更进一步，当帧大小被固定在5ms时，这些帧被传输给编码器1032，并且以38.4Kbps发射。

编码器1030、1031及1032是用于探测和纠正通信信道上错误的通用信道编码器。除了正交码的不同设置是依据数据速率被放大外，其余的结构与图5中的相同。

图11是依据本发明实施例接收从图10中基站发射机发射的信号的移动台接收机的方框图，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图11，在移动台接收到的信号通过RF接收级(未表示出)被输入到混合器1160、1161及1162中。混合器1160、1161和1162将接收到的信号乘以沃尔什码产生器1150、1151和1152的相关输出，以便只提取发射到移动台的信号，而该沃尔什码产生器与基站中使用的相同。从混合器1160、1161和1162输出的信号分别由解交织器1140、1141和1142解交织。由于数据速率是依据信道确定的，所以在解码器1130、1131和1132之后不要求有速率确定部分。

由于正向公共信道运行在时隙模式以减少移动台的功耗，所以可依据移动台条件或服务类型确定是否使用短时隙。

图12表示依据信道的数据速率固定帧大小的移动台发射机，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图12，上层协议部分(或控制器)1210涉及物理层的整个上层模块。当依据发射环境接收到从上层协议部分1210传输来的消息或数据时，SAR和成帧部分1220、1221及1222将消息或数据分段以与物理层帧相适合。除了使用长码代替正交码之外，其余的结构与图10中的相同。

图13表示依据本发明实施例接收从图12中移动台发射机发射的信号的基站接收机，其中为简便起见，和本发明实施例无关的要素不再表示。

参考图13，基站接收到的信号通过RF接收级(未表示出)被输入到混合器1360、1361及1362中。混合器1360、1361和1362将接收到的信号乘以长码产生器1350的相关输出，以便只提取发射到基站的信号，而该长码产生器与基站中使用的相同，其余的结构与图11中的相同。

如上所述，这种新颖的方法利用支持多种数据速率和帧大小的公共信道减少接入延迟，结果使成功接入的概率增加。另外，有可能在一个接入时隙中发射具有多种帧大小的数据或消息。

尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

Claims

1．一种公共信道通信方法，用于在包括多个公共信道且每个公共信道支持至少两种数据速率的移动通信系统中的基站，所述方法包括步骤：

(a)确定在公共信道服务状态中可用的公共信道的数据速率和可服务于所确定的数据速率的帧长度；

(b)在发射之前，包括有关所确定的在特定正向公共信道消息中的数据速率和帧长度的信息；

(c)当通过特定反向公共信道接收到应答消息时，设置公共信道的数据速率和帧长度为所确定的值。

2．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，在步骤(a)中，对数据速率9.6Kbps，帧长度被确定为20ms。

3．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，在步骤(a)中，对数据速率19.2Kbps，帧长度被确定为20ms或10ms。

4．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，在步骤(a)中，对数据速率38.4Kbps，帧长度被确定为20ms、10ms或5ms。

5．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道服务状态是中止状态。

6．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道服务状态是包空闲状态。

7．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道的数据速率和帧长度依据当前基站中的公共信道服务状态来确定。

8．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道的数据速率和帧长度依据用户类别来确定。

9．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，公共信道的数据速率和帧长度依据服务质量(QoS)参数来确定。

10．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，支持至少两种数据速率的公共信道是反向接入信道。

11．如权利要求1所述的公共信道通信方法，其中，特定正向公共信道是广播信道。

12．一种公共信道通信方法，用于在包括多个公共信道且每个公共信道支持至少两种数据速率的移动通信系统中的移动台，所述方法包括步骤：

在公共信道服务状态中在特定正向公共信道上接收包括在一个消息中的数据速率和帧长度信息；

产生一个包括有关接收到的数据速率和帧长度信息的应答消息；

发射已产生的应答消息；和

设置公共信道的数据速率和帧长度为所确定的值。

13．一种公共信道通信设备，用于移动通信系统中的基站，所述设备包括：

一控制器，用于确定可用在公共信道服务状态中的公共信道数据速率和可服务于所确定的数据速率的帧长度；

一正向广播信道发射机，用于发射有关在广播信道消息中所确定数据速率及帧长度的信息并且将该广播信道消息发射到移动台；

一公共信道发射机，支持至少两种数据速率，且设置公共信道的数据速率及帧长度为所确定的值，以进行消息通信。

14．一种公共信道通信设备，用于移动通信系统中的移动台，所述设备包括：

一正向广播信道接收机，用于在公共信道服务状态中接收包括在特定正向公共信道上的一个消息中的数据速率和帧长度信息；

一公共信道发射机，支持至少两种数据速率，用于根据所接收到的数据速率和帧长度信息，设置公共信道的数据速率及帧长度，以进行消息通信。