CN1423503A - 通信控制系统、通信控制方法及其中使用的移动站和基站 - Google Patents

Abstract

本发明在不增加CDMA系统等通信控制系统的系统开销和控制处理延迟的情况下,允许进行每一数据包的传输功率控制,从而提高了通信质量。本发明的控制基站和移动站之间数据通信的通信控制系统,包括一个确定装置,根据在数据包或预定信号传输之前传输的前序信号的接收强度,确定数据包传输功率级；一个预定信号传输装置,在数据包传输处理的同时,将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输；以及一个数据传输装置,获取在移动站确定的传输功率级的信息,并依据所获取的信息传输数据包。

Description

通信控制系统、通信控制方法及其中使用的移动站和基站

技术领域

本发明涉及通信控制系统、通信控制方法以及其中使用的移动站和基站，用于控制基站和移动站之间的数据包通信，例如CDMA数据包通信。

背景技术

本申请的基础是专利号为P2001-358307、申请日为2001年11月22日的在先日本专利申请，并要求该申请的优先权；在先申请的全部内容在本申请中予以引用。

第三代移动通信系统，W-CDMA系统，采纳了根据通信量进行共享信道和专用信道之间自适应切换的方法。

在RACH(随机访问信道)这种类型的共享信道上，数据包被分离为前序信号(前序部分)和数据包部分(数据部分)进行传输。在传输数据包之前，移动站从较小的传输功率级开始，以预定步幅逐渐增加传输功率，如此传输前序信号若干次，一直到从基站接收到获取指示AI。

一旦检测到前序信号，基站就通过RACH向移动站传输获取指示AI。接收到获取指示AI后，移动站依据此前已传输的前序信号的传输功率级所确定的传输功率级，开始传输数据包。这种被称为“功率斜坡”的方法允许为每一数据包进行传输功率控制。

在存储在传输缓冲区中的数据包的数量等于或大于预定阈值时，如同在电路切换通信中一样，在移动站和基站之间建立DCH(专用控制信道)，并且将移动站和基站之间用于数据包通信的资源进行独占性分配。

采用这种方式，与专用控制信道DCH相连的控制信道就可以经常性地对数据包传输功率进行控制，而不需要使用功率斜坡。

另一方面，“预定方法”被公认为一种能有效使用RACH的技术。在预定方法中，移动站在传输数据包之前向基站传输一个非常短的信号，基站则根据其资源分配情况，控制移动站的数据包传输，以避免数据包的冲突。

对于这种预定方法，预定ALOHA、SRMA(分离信道预定多路复用接入)、PRMA(数据包预定多路复用接入)、DQRUMA(分布式轮询更新多路复用接入)等各种系统已被提议在实践中使用。

对于预定方法，公知的有通过RACH，例如槽式ALOHA系统—传输预定信号的方法，在固定分配给每一移动站(例如CSMA：全球调度多路复用通信)的微型槽中传输预定信号的方法，以及根据通信量选择性地使用上述两种方法的方法(PODA：优先面向需求的分配)。

基站使用预定方法来控制移动站的数据包传输，从而解决了所谓的“隐藏终端问题”，例如超视距移动终端之间的信号冲突。

而且，由于指定了预定信号内数据包的优先权或类似信息，从而允许基站根据优先权来确定数据包的传输时间和处理上行数据包传输中的QoS(系统质量)控制。

CDMA通信有一个远-近(near-far)问题，并且为了在蜂窝通信环境中获得足够的信道效率，要求对数据包的传输功率进行控制。

衰减、屏蔽、干扰、移动站的移动等等动态地改变了移动站和基站之间无线电链路的传输特性。因此，产生通信量爆炸性增加的数据包通信中，要求以数据包为基础的传输功率控制，例如上面所述的功率斜坡。

然而，使用功率斜坡的传统通信控制方法存在一个问题，即它要求对每一数据包使用前序信号进行传输功率调整，从而增加了系统开销。

上述通信控制方法另外存在的一个问题是，在数据包传输一开始固定数据包的传输功率，阻碍了包含长打包数据的数据包的连续传输。

上述控制系统还存在的一个问题是，它很难根据数据包的类型进行QoS控制。

另一方面，应用上述预定方法的通信控制方法存在的一个问题是，它没有考虑到数据包的传输功率控制。

上述通信控制方法另外存在的一个问题是，数据包传输速率越高，因基站对于预定信号的应答延迟而导致的效率损失越大。

上述通信控制方法还存在的一个问题是，当预定信号通过RACH传输时，数据包的冲突会导致预定信号的接收延迟，从而会降低通信质量，尤其是允许延迟时间短的语音通信等实时通信中。

发明内容

本发明的目的是提供一种不增加系统开销和操作延迟、能够对每一数据包进行传输功率控制、能够提高通信质量的通信控制系统、通信控制方法以及适合在该系统、方法中使用的移动站和基站。

本发明第一方面提供了一种控制基站和移动站之间数据通信的通信控制系统，该系统包括：一个前序信号传输器，用于在传输数据包或预定信号之前，向基站传输前序信号，改变传输功率级；一个预定信号传输器，用于在数据包传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输；一个确定装置，用于根据前序信号或预定信号的接收强度以及有关数据包数量和类型的信息，确定数据包的传输功率级；一个数据包传输器，用于获取有关数据包的已确定传输功率级的信息，并依据所获取的信息传输数据包。

确定装置根据前序信号的接收强度，确定第一个预定信号的传输功率级，并根据前一预定信号的接收强度确定后续预定信号的传输功率级；预定信号传输器获取预定信号已确定的传输功率级的信息，并依据所获取的信息以该传输功率级传输预定信号。

预定信号传输器通过在传输数据包的信道上建立的控制信道，周期性地或连续地从移动站向基站传输预定信号。

为了不干扰其它控制信道，通过特殊编码或/和特定时限的使用，在移动站和基站之间的无线电链路内，对控制信道进行临时独占性的分配一个预定时间段。

如果在预定时间段移动站和基站之间没有要传输和接收的数据包，则解除对所述控制信道的分配；预定时间段是根据数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

所述通信控制系统还包括：一个授权信号传输器，用于响应所接收到的预定信号，向移动站传输指示数据包传输方法的授权信号；所述授权信号包括传输定时和传输速率，用于数据包的时分和码分多路复用。

如果要传输的数据包是单一数据包，则前序信号包括通知该事实的信息；并且确定装置根据上述通知改变数据包预定信号的传输方法。

所述通信控制系统还包括：一个干扰功率检测装置，用于检测在基站的干扰功率；一个干扰抑止装置，用于当检测到的干扰功率超过预定阀值时禁止前序信号的传输。

当传输数据包的信道和控制信道饱和时，所述预定信号传输器停止传输预定信号，并向所述数据包中增加有关数据包数量和类型的信息。

本发明第二方面提供了一种控制基站和移动站之间数据通信的通信控制方法，该方法包括以下步骤：a)在传输数据包或预定信号之前，向基站传输前序信号，改变传输功率级；b)在数据包进行传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输；c)在基站，根据前序信号或预定信号的接收强度以及有关数据包数量和类型的信息，确定数据包的传输功率级；d)在移动站，获取数据包的已确定传输功率级信息，并根据所获取的信息传输数据包。

本发明的第三方面提供了一种向基站传输和从基站接收数据包的移动站，包括：一个前序信号传输器，用于在传输数据包或预定信号之前，传输前序信号，改变传输功率级；一个预定信号传输器，用于在数据包传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输；一个数据包传输器，用于获取在基站确定的传输功率级的信息，并依据所获取的信息传输数据包。

本发明的第四方面提供了一种向移动站传输和从移动站接收数据包的基站，包括：一个前序信号接收器，用于在接收数据包或预定信号之前，接收以不同的传输功率级传输的前序信号；一个预定信号接收器，用于接收包含后续数据包的数量和类型信息、在数据包传输处理的同时传输的预定信号；一个确定装置，用于根据前序信号或预定信号的接收强度以及有关数据包数量和类型的信息，确定数据包的传输功率级。

附图说明

图1A是本发明实施例的通信控制系统的总体结构示意图；

图1B是本发明实施例的通信控制系统的功能模块示意图；

图2是在本发明实施例的通信控制系统中，分配专用控制信道操作和传输单一数据包的操作示意图；

图3是在本发明实施例的通信控制系统中，连续传输数据包的操作示意图；

图4是在本发明实施例的通信控制系统中，解除对专用控制信道的分配的操作示意图；

图5是在本发明实施例的通信控制系统中，移动站的操作流程图；

图6A～6C是在本发明实施例的通信控制系统中，基站的操作流程图。

具体实施方式

按照本发明实施例的通信控制系统的结构

下面详述本发明实施例的通信控制系统和通信控制方法。

图1A是本发明实施例的通信控制系统的总体结构示意图。以CDMA数据包通信控制系统为例对实施例进行说明。该系统在基站11下包括多个终端(移动站)13和14。数据包通信在终端13、14和基站11之间进行。在终端13、14和基站11之间的无线电链路的共享信道上，对数据包进行码分多路复用。

在本实施例中，如图1A所示，在由基站11形成的无线电区域12内，对来自音频/视频终端13和数据终端14的数据包，进行码分、包交错多路复用传递，并通过终端13、14和基站11之间的无线电区域12内的共享信道向基站11传输。

下面说明基站11和终端13、14的结构。图1B是本发明实施例的基站11和终端13、14内部结构模块示意图。

如图1B所示，每一终端13和14包括传输器121、接收器122、信号转换器123、信号分析器124、传输功率控制器125、信道控制器126、控制信号发生器127、数据包发生器128和计时器129。

传输器121是通过无线电通信线路(上行随机访问信道、上行专用控制信道或上行共享数据信道)向基站11的接收器131传输信号的电路。

传输器121传输经过信号转换器123转换的信号。传输器121根据传输功率控制器125和信道控制器126的指令，以预定的传输功率级通过预定信道传输数据包以及前序信号或预定信号等信号。

传输器121可以如下所述通过专用控制信道将预定信号作为单一信号进行传输，也可以使用传输数据包的信道传输预定信号。

接收器122是通过无线电通信线路(下行共享控制信道)接收基站11的传输器132传输的分配信号、同步信号或确认信号等信号的电路。接收器122将接收到的信号传输到信号转换器123。

信号转换器123是将预定信号或同步信号等控制信号，或将要传输或接收的数据包转换成预定信号的电路。更进一步说，信号转换器123用来执行例如控制信号和数据包的编码、译码、扩展、解扩展的功能。

本实施例内，信号转换器123具有根据包含在授权信号中的传输定时和传输速率转换数据包的功能，该授权信号是基站11为进行数据包的时分和码分多路复用而传输的。

信号分析器124是分析信号转换器123转换的信号，并根据接收到的信号的类型将分析结果传输到单元125、126和/或127的电路。

例如，信号分析器124从接收到的基站11传输的信号中，提取分配信号、同步信号、TPC(传输功率控制)命令和/或确认信号，传输到单元125、126和/或127。

传输功率控制器125是控制传输器121将要传输信号的传输功率的电路。

更具体说，传输功率控制器125根据来自信号分析器124的TPC命令，改变数据包和控制信号的传输功率。也就是说，传输功率控制器125通过接收器122、信号转换器123和信号分析器124得到来自基站11的分配信号和确认信号，并根据这些信号改变传输器121的数据包传输功率。

传输功率控制器125在传输数据包之前，改变前序信号的传输功率，以实现功率斜坡。

信道控制器126是控制使用哪一信道传输欲传输信号的电路。信道控制器126具有根据信号分析器124提取的分配信号或同步信号，向欲传输信号分配随机访问信道、专用控制信道或共享数据信道或者解除这种分配的功能。

在本实施例中，信道控制器126建立专用控制信道作为传输预定信号的信道。为避免干扰其它专用控制信道，通过使用特殊编码或/和预定时限，在移动站13或14与基站11之间的无线电区域12内，在预定期间内，对专用控制信道进行临时独占性分配。

如果在预定期间内终端13或14和基站11之间没有传输和接收的数据包，则信道控制器126解除对专用控制信道的分配。该预定期间是对应信号分析器124分析结果，根据数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

信道控制器126可以根据移动站13、14或基站11的请求解除对专用控制信道的分配。

控制信号发生器127是产生用于数据包通信控制的各类控制信号的电路。

在本实施例中，控制信号发生器127产生同步信号或预定信号，并将产生的同步信号或预定信号传输给信号转换器123。

控制信号发生器127根据来自与其相连的定时器129的信息，周期性地产生同步信号或预定信号。

数据包发生器128是产生数据包的电路。数据包发生器128具有将预定长度或预定长度以上长度的数据量分为几个数据包的功能。数据包发生器128将数据包传输到信号转换器123。

在本实施例中，传输器121、信号转换器123、信号分析器124、传输功率控制器125、信道控制器126和控制信号发生器127组成了前序信号传输器，该前序信号传输器在传输数据包或预定信号之前，以变化的传输功率级向基站11传输前序信号。

基站11提供有一个干扰功率探测器140，以探测基站11与移动站13和14之间的干扰功率。

基站11提供有一个干扰功率探测器140，用于当检测到的干扰功率超过预定的阀值时，禁止前序信号的传输。在这种情况下，基站11能够在下行共享控制信道上传输的信号上加一个禁止前序信号的传输的标志。以便禁止前序信号通过传输装置121的传输

移动站13和14还可具有上述的干扰功率探测器140和干扰抑制装置141的功能。

如果将要传输的数据包是单一数据包，则本实施例中的前序信号传输器具有向前序信号中增加该信息的功能。更进一步说，传输器121以预定信号格式对前序信号进行调制，以通知将要传输的数据包是单一数据包的信息。

在本实施例中，传输器121、信号转换器123、传输功率控制器127组成了预定信号传输器，该预定信号传输器在数据包进行传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输。

在预定信号传输器中，传输器121从传输功率控制器125得到有关预定信号传输功率级的信息，并以基于该信息的传输功率级传输信号转换器123和控制信号发生器127产生的预定信号。

在移动站13或14的预定信号传输器中，传输器121根据信道控制器126的指令，通过在传输数据包的信道上建立的专用控制信道，周期性地向基站11传输预定信号。

这种配置可以通过周期性地向每一移动站13、14分配预定时限的专用控制信道来实现。所述预定期间是根据移动站13、14传输或接收的数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

在预定信号传输器中，当传输数据包的信道和控制信道饱和时，传输器121停止传输预定信号，并向欲传输数据包中增加有关数据包数量和类型的信息。

在预定信号传输器中，传输器121可根据基站11的指令改变预定信号的传输方法。当欲传输的数据包为单一数据包时，传输器121可向将通过共享数据信道传输的数据包中增加预定信号(或等同于其内容的有关数据包数量和类型的信息)，而不需要通过专用控制信道传输预定信号，从而改变了预定信号的传输方法。

在本实施例中，传输器121、信号转换器123、信号分析器124、传输功率控制器125、信道控制器126和数据包发生器128组成了数据包传输器，该数据包传输器得到已确定的数据包的传输功率级信息，并根据该信息传输数据包。

另一方面，基站11包括接收器131、传输器132、信号转换器133、信号分析器134、接收强度测量器135、传输方法确定器136、控制信号发生器137和计时器139。

接收器131是通过无线电通信线路(上行随机访问信道、上行专用控制信道和上行共享数据信道)接收终端13和14所传输信号的电路。接收器131通过接收强度测量器135将接收到的信号传输到信号转换器133。

传输器132是通过无线电通信线路(下行共享控制信道)向终端13或14的接收器122传输各类信号的电路。传输各类信号的信道和各类信号的传输功率级是根据传输方法确定器136的决定来确定的。

信号转换器133是以预定信号格式转换传输到移动站13和14或从移动站接收到的信号的电路。为了传输各类信号，信号转换器133对从控制信号发生器137接收到的传输信号进行编码和扩展后，送往传输器132。接收到各类信号后，信号转换器133对通过接收强度测量器135获取的接收信号进行解码和解扩展，然后将信号传输到信号分析器134。

信号分析器134是对信号转换器133转换的各类信号进行分析的电路。信号分析器134主要分析终端13和14传输的预定信号和同步信号的内容，提取包含在信号中的信息，并将分析结果传输到传输方法确定器136。

例如，信号分析器134从通过信号转换器133接受到的预定信号中提取有关数据包数量和类型的信息。信号分析器134检查专用控制信道的资源分配情况，选择可用的时隙和编码，并将选择结果传输到控制信号传输器137。

接收强度测量器135测量接收器131接收到的前序信号或预定信号的信号强度，并将测量结果传输到传输方法确定器136。

传输方法确定器136根据接收强度测量器135的测量结果和信号分析器134的分析结果，确定来自终端13和14的数据包和预定信号的传输功率级和传输信道等等，并将确定后的传输方法传输到信号转换器133和传输器132。

传输方法确定器136的优选方式是使移动站13和14改变前序信号的传输强度，直到这些信号能被基站11接收，并且根据检测结果确定传输功率级和传输信道。传输方法确定器136可以设置成使移动站13和14在每次传输数据包之前传输前序信号。

当基站11能够接收前序信号或预定信号时，传输方法确定器136可以向移动站13和14分配专用控制信道，并根据已在此前通过专用控制信道传输的前序信号或预定信号的传输功率级，确定各个专用控制信道的传输功率级。

在本实施例中，传输方法确定器136构成一个根据数据包数量和类型信息确定数据包传输功率级的确定器。

传输方法确定器136能够根据前序信号的接收强度，确定第一个预定信号的传输功率级，并根据前一预定信号的接收强度确定后续预定信号的传输功率级。

当前序信号中包含通知将要传输的数据包是单一数据包的信息时，传输方法确定器136能够使移动站13和14改变预定信号的传输方法。

控制信号发生器137根据传输方法确定器136的确定，产生确认信号、同步信号或分配信号等信号，传输到信号转换器133。

控制信号发生器137能根据定时器139的控制周期性地产生同步信号。

控制信号发生器147能够在接收到预定信号后向移动站传输指示数据包传输方法的信号。授权信号中包含用于数据包时分和码分多路复用的传输时限和传输速率。

当从移动站13或14接收到预定信号且移动终端13或14已经在传输数据包时，授权信号的优选方式是在正在进行的数据包传输完毕后，许可传输与预定信号相对应的数据包。

本发明实施例的通信控制系统的操作

下面说明上述控制基站11和移动站13、14之间数据通信的通信控制系统的操作。

图2举例说明了用于本发明实施例的通信控制系统的无线电信道结构，阐明了分配专用控制信道的操作和传输固定长度的单一数据包的操作。

如图2所示，上行无线电信道(从移动站13和14到基站11)和下行无线电信道(从基站11到移动站13和14)分为多个时隙。多个时隙(本实施例中有10个)构成了无线电帧。

如图2所示，下行共享控制信道21用于下行，随机访问信道22、专用控制信道23以及专用数据信道24以多码方式用于下传。

图2所示实施例仅表示出上传数据包传递的无线电信道，而省略了下传数据包传递的无线电信道。

在传递数据包29时，移动站13或14开始通过随机访问信道22传送前序信号25。

此时，移动站13或14开始首先以较小的功率级传送前序信号25。除非从基站11接收到应答信号AI，移动站13或14以功率斜线上升的方式，逐渐增大传输功率级来传递前序信号25。

图2所示为前序信号25经过三次传递被基站11接收。

接收到前序信号25之后，基站11检查其区域内专用控制信道资源的分配情况，选择可用通道和可用码，利用分配信号26将有关专用控制信道23分配情况的信息(例如传输定时)通知移动站13或14。

此时，当移动站13或14的传输数据包仅为一个固定长度数据包(单一数据包)时，终端13或14将前序信号25以预定方式传输，从而将该信息通知给基站11。当接收到以特定方式传输的前序信号25时，基站11分配的是共享数据信道24，而不是专用控制信道23。

因为来自移动站13和14的上行数据包在共享数据信道24上是时分和码分多路复用传递，考虑到无线电资源的使用情况，为了不超过上行无线电信道的允许容量，基站11在分配共享数据信道24时，为数据包29指定一个传输通道时限和传输速率。

当被分配给专用控制信道23时，移动站13或14以由功率斜线上升方式决定的传输功率级，开始传输包含引导标志的同步信号27，如图2所示，或者为传输下述的数据包而直接传输预定信号(图中未示)。

移动站13或14通过专用控制信道23在预定周期内重复传输同步信号27。基站11也通过专用控制信道21传输同步信号28。

在基站11传输的同步信号28内，传输功率控制(TPC)命令被传输给终端13或14，以不断适当地控制终端13或14的传输功率。

当移动站13或14传输的数据包为单一数据包时，移动站13或14以由功率斜波决定的传输功率级，直接在专用数据信道24上传输数据包29。

如图3所示，终端13或14通过所分配的专用控制信道33传输数据包37。

为传输数据包，终端13或14不是通过专用控制信道33传输同步信号，而是传输包含传输缓冲区内数据包数量信息的预定信号35。

基站11接收到预定信号35后，考虑到上行共享数据信道34的资源使用情况，为了不超过上行无线电信道整体的容许容量，通过共享控制信道31传输授权信号36，其中指定了数据包的传输通道时限、可用于传输的通道数量以及传输速率。

授权信号36还包含TPC命令。移动站13或14通过上行共享数据信道34，按照授权信号36指定的传输时限、传输速率和传输功率，利用授权信号36指定的通道数量，传输数据包37。

因为专用控制信道33被周期性地分配，移动站13或14可以在数据包37传输期间传输预定信号310，并且可以在数据包311存储在传输缓冲区中时不断利用预定信号310为数据包311进行其它预定。

这样做的结果，移动站13或14可以在前面的数据包37传输完毕之后，立即通过共享数据信道传输后续数据包311。所有数据包37和311一旦全部传输完毕，移动站13或14就通过专用控制信道33继续传输同步信号38。

如上所述，在传输数据包过程中，分配给移动站13或14的是专用控制信道33。当在预定期间内没有要传输的数据包时，如图4所示，分配给移动站13或14的专用控制信道33被解除。

如图4所示，在预定期间经过后，基站11利用下行共享控制信道41的同步信号46，通知解除专用控制信道43。移动站13或14接着停止通过专用控制信道43传输同步信号45。

图4所示的是基站解除专用控制信道43的步骤。移动站13或14也可使用类似步骤解除专用控制信道43。

下面参照流程图来说明移动站13、14和基站11的运行过程。图5所示流程图说明的是移动站13或14的运行过程。

如图5所示，步骤101为运行开始。在步骤102中，当检测到有要传输的数据包时，处于等待状态的移动站13或14在步骤103中判断该数据包是否为单一数据包。

当判断为单一数据包时，在步骤113中，移动站13或14以传输单个数据包括确定的模式发放调制的前序信号。

在步骤114中，移动站13或14传输前序信号，改变传输功率，直至自基站接收前序信号。

在步骤115中，一旦收到前序信号，移动站13或14按照传输此前的前序信号所使用的传输功率为基础，以确定的传输功率级并按授权信号所指定的时限和传输功率，通过共享数据信道传输单一数据包。

另一方面，在步骤103中，如果判断将要传输的数据包为非单一数据包，移动站13或14在步骤104中，以不同于传输单一数据包时使用的前序信号的格式，传输前序信号。

移动站13或14为前序信号准备了几种适合于欲传输数据包的通信特性和QoS要求的格式，并提前将这些格式通知基站11，以变换专用控制信道的周期和解除之前的空闲时间。这里的前序信号#n是一个具有第n种格式的前序信号。

在步骤105中，移动站13或14变换传输功率，传输若干次前序信号#n，直到接收到专用控制信道的分配信号。

在接收到基站11传输的分配信号后，在步骤106中，移动站13或14以前序信号的功率斜坡所确定的传输功率级，通过分配信号指定的专用控制信道为数据包传输预定信号。分配信号指定了专用控制信道的时限、编码以及#n对应的周期。

然后，在接收到步骤104中的预定信号所对应的授权信号后，在步骤108中，移动站13或14根据授权信号指定的传输时限、使用通道数、传输速率以及基于TCP命令的传输功率，开始通过共享数据信道传输数据包。

在步骤109中，在传输数据包的过程中，移动站13或14判断专用控制信道的传输周期是否已到来，并同时判断是否有未预定的数据包(传输缓冲区中未预定传输的数据包)。

当专用控制信道的传输周期到来时，并且在移动站13或14的传输缓冲区内有未预定传输的数据包时，在步骤106中，移动站13或14在传输数据包的同时传输预定信号，并在步骤107中，按照上述方式接收授权信号，以便能够持续地传输数据包。

当判断没有未预定数据包时，移动站13或14在步骤110中假定数据包已传输完毕，并通过专用控制信道周期性地传输同步信号。

在步骤111中，传输了同步信号之后，移动站13或14判断预定期间#n是否已经过，并且不存在要传输的数据包。如果期间#n已经过，移动站13或14在步骤112中解除专用控制信道。

如果在预定期间#n经过之前存在要传输的数据包，移动站13或14在步骤109中判断是否存在未预定传输的数据包。根据判断结果，移动站13或14执行步骤106到107或步骤110的处理。

下面说明基站11的运行过程。图6A～6C是说明基站11运行过程的流程图。

如图6A所示，在步骤201中，运行开始。在步骤202中，基站11通过随机访问信道等待前序信号。

一旦接收到前序信号#n，在步骤301中，基站11开始“操作1”，即使用专用控制信道的访问控制操作。

如果在步骤202中未接收到前序信号#n，在步骤203中，基站11判断是否接收到传输单一数据包的前序信号。

在接收到传输单一数据包的前序信号时，在步骤401中，基站11开始“操作2”，即接收单一数据包的操作。

如图6B所示，在执行操作1(步骤301)的步骤302中，基站11根据无线电资源的使用情况向移动站13或14分配专用控制信道。此时，基站11指定期间#n、开始传输的时隙期限以及编码。

在步骤303中，基站11根据移动站13或14根据专用控制信道周期性传输的同步信号的接收电场强度，使用通过下行共享控制信道传输的同步信号，进行对移动站13或14的传输功率控制。在步骤304中，基站11判断是否接收到移动站13或14传输的预定信号。

一旦接收到步骤304中的预定信号后，在步骤307中，考虑到上行无线电信道的资源使用情况，为防止在移动站13或14传输数据包时传输期间的重合，基站11调整时限，并且为了不超过上行无线电信道的允许容量，计算数据包的传输时限、传输通道数和传输速率。

在步骤308中，基站11向移动站13或14传输包含上述信息的授权信号。

在步骤309中，基站11开始通过共享数据信道接收数据包。

在步骤310中，基站11在接收数据包过程中，持续进行传输功率控制。在步骤311中，基站11判断数据包的接收是否完毕。

当在步骤311中判断数据包的接收已经完毕时，操作转向步骤303。如果判断数据包的接收没有结束，则继续步骤310。

在步骤304中，如果判断没有接收到预定信号，则判断在对应#n(步骤305)的期间内是否有终端传输的新的数据包。如果有，则操作转向步骤303的传输功率控制。如果没有，则解除对终端的专用控制信道的分配(步骤306)。

在操作2(步骤401)中，基站11在步骤402中，与接收预定信号相同的方式，为单一数据包的传输计算传输时限和传输速率。在步骤403中，基站11使用授权信号向移动站13或14通知计算结果信息。在步骤404中，基站11接收单一数据包。

由上述本发明实施例得出的本通信控制系统的功能和有益效果

如上所述，本实施例的通信控制系统控制数据包的传输功率，这对于W-CDMA系统及类似系统是不可或缺的，并且以预定信号进行预定访问，由此实现了较高的信道使用效率和数据包的QoS控制。

另外，根据本实施例，在传输预定信号之前，通信控制系统利用前序信号进行传输功率控制，并利用预定信号经常性地更新有关传输功率控制的信息，允许高效的预定访问。

更明确地说，伴随数据包的传输，预定信号将有关传输功率控制的信息通知基站11，从而不再需要通过前序信号为后续数据包的传输提供传输功率控制，降低了相关的系统开销，并且允许在执行传输功率控制的同时传输大的数据包。

在本实施例的通信控制系统中，控制信道被专用地和周期地分别分配给移动站13或14，从而预定信号或同步信号可以通过控制信道传输给基站11，有关传输功率控制的信息能够经常性地更新，并且同步状态的维持允许为后续数据包的传输降低与功率斜坡有关的系统开销。

在本发明的实施例中，预定信号通过专用控制信道传输，避免了预定信号之间的冲突，从而避免了在通信量大时随机访问信道通过量的急剧下降。

本实施例的通信控制系统允许移动站13或14同时进行数据包和预定信号的传输，通过控制传输时限可以连续传输数据包，从而提高了信道效率。

本实施例的通信控制系统可根据无线电信道的通信量以及各数据包要求的允许延迟时间，控制专用控制信道的使用，从而可以控制控制信道资源的有效利用和数据包QoS满足度之间的平衡。

当要传输的数据包不是脉冲串形式而是单一数据包时，本实施例的通信控制系统不再固定地分配控制信道，而是通过共享数据通道传输数据包，从而避免了无线电资源的浪费。

本实施例的通信控制系统允许移动站13或14为传输后续数据包而传输预定信号的同时，通过在控制信道上传输预定信号来传输数据包，同时允许基站11控制基于预定信号的传输时限，从而使移动站13或14的数据包能够顺序传输，并且在移动站13或14的数据包的传输时间上，从预定信号的传输到数据包传输的开始，能够叠加应答延迟时间，提高了信道效率。

如上所述，在W-CDMA系统或类似系统中，为在基站11和移动站13、14之间传输/接收数据包，本发明允许根据功率斜坡和应答信号的接收，在降低系统开销和控制处理延迟的同时，进行每一个数据包的传输功率控制，从而提高了通信质量。

本领域技术人员很容易想到其它有益效果和改进。因此，更广泛的意义上，本发明不限于本说明书所展示和描述的具体细节和代表性实施例。因此，在不脱离本申请权利要求及其等同物所限定的总的发明构思的精神和范围情况下，可以做出各种改进。

Claims (34)

1.一种控制基站和移动站之间数据包通信的通信控制系统，所述系统包括：

一前序信号传输装置，用于在数据包或预定信号的传输之前，向基站传输前序信号，改变传输功率级；

一预定信号传输装置，用于在数据包传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输；

一确定装置，用于根据前序信号或预定信号的接收强度以及有关数据包数量和类型的信息，确定数据包的传输功率级；

一数据包传输装置，用于获取有关数据包的已确定传输功率级的信息，并依据所获取的信息传输数据包。

2.如权利要求1所述的通信控制系统，其中：

所述确定装置根据前序信号的接收强度，确定第一预定信号的传输功率级，并根据前一预定信号的接收强度确定后续预定信号的传输功率级；和

所述预定信号传输装置获取预定信号已确定的传输功率级的信息，并依据所获所述取的信息以该传输功率级传输预定信号。

3.如权利要求1所述的通信控制系统，其中所述的预定信号传输装置通过在建立的控制信道以及传输数据包的信道上，周期性地或连续的从移动站向基站传输预定信号。

4.如权利要求3所述的通信控制系统，使用独特的编码或/和特定的时限，对控制信道进行临时独占性分配一个在移动站和基站之间的无线电链路内的预定时间段，使其不干扰其它控制信道。

5.如权利要求4所述的通信控制系统，其中：

如果在预定期间内移动站和基站之间没有要传输和接收的数据包，则解除对所述控制信道的分配；

所述预定时间段是根据数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

6.如权利要求1所述的通信控制系统，还包括：

一个授权信号传输装置，用于响应所接收到的预定信号，向移动站传输指示数据包的传输方法的授权信号；

所述授权信号包括数据包的时分和码分多路复用的传输时限和传输速率。

7.如权利要求1所述的通信控制系统，其中：

如果将要传输的数据包是单一数据包，则所述前序信号包括通知该事实的信息；

所述确定装置根据上述通知改变所述数据包或所述预定信号的传输方法。

8.如权利要求1所述的通信控制系统，还包括：

一干扰功率检测装置，用于检测在所述基站的干扰功率；和

一干扰抑止装置，用于当检测到的干扰功率超过预定阀值时禁止前序信号的传输。

9.如权利要求1所述的通信控制系统，其中当传输数据包的信道和控制信道饱和时，所述预定信号传输装置停止传输预定信号，并向所述数据包中增加有关数据包数量和类型的信息。

10.一种控制基站和移动站之间数据通信的通信控制方法，其中所述方法包括以下步骤：

a)在传输数据包或预定信号之前，向基站传输前序信号，改变传输功率级；

b)在数据包进行传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号向基站传输；

c)在基站，根据前序信号或预定信号的接收强度以及有关数据包数量和类型的信息，确定数据包的传输功率级；

d)在移动站，获取数据包的已确定传输功率级信息，并根据所获取的信息传输数据包。

11.如权利要求10所述的通信控制方法，其中还包括下列步骤：

在基站，根据前序信号的接收强度确定第一个预定信号的传输功率级，然后根据前一预定信号的接收强度确定后续预定信号的传输功率级；其中，

在上述步骤b)中，移动站获取预定信号的已确定传输功率级信息，并依据所获取的信息以上述传输功率级传输预定信号。

12.如权利要求10所述的通信控制方法，其中所述的预定信号传输装置通过在建立的控制信道以及传输数据包的信道上，周期性地或连续的从移动站向基站传输预定信号。

13.如权利要求12所述的通信控制方法，其中使用独特的编码或/和特定的时限，对控制信道进行临时独占性分配一个在移动站和基站之间的无线电链路内的预定时间段，使其不干扰其它控制信道。

14.如权利要求13所述的通信控制方法，其中：

如果在预定期间内移动站和基站之间没有将要传输和接收的数据包，则解除对所述控制信道的分配；

所述预定期间是根据数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

15.如权利要求10所述的通信控制方法，其中还包括下列步骤：

响应所接收的预定信号，向移动站传输指示数据包的传输方法的授权信号；

所述授权信号包括数据包的时分和码分多路复用的传输时限和传输速率。

16.如权利要求10所述的通信控制方法，其中：

当传输的数据包是单一数据包时，则所述前序信号包括通知该事实的信息；和

所述数据包或预定信号的传输方法根据上述通知而改变。

17.如权利要求10所述的通信控制方法，还包括下列步骤：

检测在基站的干扰功率；其中：

在所述的步骤a)中，当检测到的干扰功率超过预定阈值时，禁止所述前序信号的传输。

18.如权利要求10所述的通信控制方法，其中在所述的步骤b)中，当传输数据包的信道和控制信道饱和时，停止传输预定信号，并向所述数据包中增加有关数据包数量和类型的信息。

19.向基站传输和从基站接收数据包的移动站，包括：

一前序信号传输装置，用于在传输数据包或预定信号之前，传输前序信号，改变传输功率级；

一预定信号传输装置，用于在数据包传输处理的同时，将有关后续数据包的数量和类型的信息作为预定信号，向基站传输；

一数据包传输装置，用于获取在基站确定的传输功率级的信息，并依据所获取的信息传输数据包。

20.如权利要求19所述的移动站，其中：

所述基站根据前序信号的接收强度，确定第一预定信号的传输功率级，并根据前一预定信号的接收强度确定后续预定信号的传输功率级；和

所述预定信号传输装置获取预定信号已确定的传输功率级的信息，并依据所获取的信息以该传输功率级传输预定信号。

21.如权利要求19所述的移动站，其中所述的预定信号传输装置通过在建立的控制信道以及传输数据包的信道上，周期性地或连续的从移动站向基站传输预定信号。

22.如权利要求21所述的移动站，使用独特的编码或/和特定的时限，对控制信道进行临时独占性分配一个在移动站和基站之间的无线电链路内的预定时间段，使其不干扰其它控制信道。

23.如权利要求22所述的移动站，其中如果在预定期间内移动站和基站之间没有要传输和接收的数据包，则解除对所述控制信道的分配；并且所述预定期间是根据数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

24.如权利要求19所述的移动站，其中还包括：

一个授权信号接收装置，用于响应所接收到的预定信号，从基站接收指示数据包传输方法的授权信号；

所述授权信号包括传输时限和传输速率，以进行数据包的时分和码分多路复用。

25.如权利要求19所述的移动站，其中当要传输的数据包是单一数据包时，则在前序信号中增加通知该事实的信息。

26.如权利要求19所述的移动站，其中当传输数据包的信道和控制信道饱和时，所述预定信号传输装置停止传输预定信号，并向所述数据包中增加有关数据包数量和类型的信息。

27.向移动站传输和从移动站接收数据包的基站，包括：

一前序信号接收装置，用于在接收数据包或预定信号之前接收以不同的传输功率级传输的前序信号；

一预定信号接收装置，用于接收包含后续数据包的数量和类型信息、在数据包传输处理的同时传输的预定信号；和

一确定装置，用于根据前序信号或预定信号的接收强度以及有关数据包数量和类型的信息，确定数据包的传输功率级；

28.如权利要求27所述的基站，其中所述确定装置根据前序信号的接收强度，确定第一个预定信号的传输功率级，并根据前一预定信号的接收强度确定后续预定信号的传输功率级。

29.如权利要求27所述的基站，其中所述的预定信号通过在建立的控制信道以及传输数据包的信道上，周期性地或连续的从移动站向基站传输。

30.如权利要求27所述的基站，其中，使用独特的编码或/和特定的时限，对控制信道进行临时独占性分配一个在移动站和基站之间的无线电链路内的预定时间段，使其不干扰其它控制信道。

31.如权利要求30所述的基站，其中如果在预定期间内移动站和基站之间没有将要传输和接收的数据包，则解除对所述控制信道的分配；且所述预定期间是根据数据包的类型或/和数据包的通信量情况确定的。

32.如权利要求27所述的基站，其中还包括：

一个授权信号传输装置，用于响应所接收到的预定信号，向移动站传输指示数据包传输方法的授权信号；

所述授权信号包括所述数据包的时分和码分多路复用的传输时限和传输速率。

33.如权利要求27所述的基站，其中：

当要传输的数据包是单一数据包时，则所述前序信号包含通知该事实的信息；

所述确定装置根据上述通知改变所述数据包或预定信号的传输方法。

34.如权利要求27所述的基站，其中还包括：

一干扰功率检测装置，用于再基站的干扰功率；和

一个干扰抑止装置，用于当检测到的干扰功率超过预定阈值时禁止前序信号的传输。

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