CN1439230A - 用于公共分组信道指配的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

当移动设备读出公共分组信道的广播状态时，一种用于启动公共分组信道上从移动设备到基站的上行链路数据分组通信的方法和设备被启动，这之后移动设备向基站发送接入前同步，基站对其确认，然后移动设备发送碰撞前同步，基站以匹配的碰撞响应回复。若基站对碰撞前同步的响应也包含信道分配消息，则假如该被分配的信道此前已有空闲广播状态，基站就在指配的信道上开始上行链路数据分组通信。然而，如果基站对碰撞前同步的响应包含的信道分配消息指示信道在此前没有空闲广播状态，则中止移动设备的接入尝试。

Description

用于公共分组信道指配的方法和装置
发明的技术领域
用于在移动电话系统中从用户设备(UE)发送数据到无线电网络子系统的一种方法和装置，该方法和装置尤其是用于在通用移动电话系统(UMTS)中选择数据传输所要使用的公共分组信道(CPCH)。
背景技术
移动电话系统中上行链路分组数据传输的一个主要问题是当在给定时间点用户间的资源需求变化时如何将接入资源划分给不同用户。
在当前系统中，在电路交换呼叫期间只要需要通信容量，每个用户就保留特定数量的容量和基站硬件资源。然而，当这样使用分组数据的电路交换传输时(其中传输的数据实际上典型地是突发性的)，按照最大可能的瞬时数据传输需求来使单个用户连接一直保留是无线电容量和物理硬件资源的一种浪费。因而，分组数据的分组交换传输是优选的，但是使在数据传输间完全断开连接则意味着在每次有数据要传输时都会有一个很长的过程，有大量的信令要经过随机接入信道(RACH)。
在基于码分多址接入(CDMA)方法的系统中，不同用户使用不同的上行链路扰码。当在CIDMA系统中启动传输时，主要关注的是如何保证接入快速进行而不会有很多信令经过RACH。另外，对于更长的分组，还主要关注如何注意使用功率控制来避免CDMA技术使用的非正交编码所具有的典型的远近问题，从而保证离无线电网络子系统或基站较近的用户设备不必以与较远的不同用户设备相比不必地更高的功率来交换信号。
在当前类型的系统中，上行链路业务还未基于分组，或者它们已经以电路交换连接实现。而且对于一些业务如短消息业务(SMS)，数据量已经很少。在将来的系统中，预期的应用具有很大范围，从数据库应用，到电子邮件和因特网浏览，到其它TCP/IP业务，因此当前类型的系统是不可接受的。
在下行链路中，功率控制问题并不是那么严重，而在已有的CDMA系统如IS-95A中根本就没有提供下行链路功率控制。在下行链路方向，主要重点放在高效共享物理资源上面，正如宽带CDMA(即WCDMA，也称为UMTS)中例如对下行链路共享信道所做的那样。
在UMTS系统中，已提出上行链路公共分组信道(上行链路CPCH)的概念来解决上行链路的接入问题。CPCH对于数据传输也有显著的优点。然而，上行链路CPCH会遭遇可靠性问题。使用上行链路CPCH时，提出的信道分配规程会导致两个或多个用户设备在相同CPCH信道上传输其数据，因而引起过多的干扰。接入CPCH信道要花费时间，因而第一UE选择的信道在第一UE完成接入过程前可能被第二UE保留。换句话说，用户信道选择(UCS)的进行是由用户按照通过广播信道(BCH)发送到UE的空闲信道的描述来选择并接入空闲CPCH信道；然而，接入方法和BCH传输中的时延可能使UE去接入一个已保留的信道。
上行链路接入问题的尝试的另一个解决方案已经使用通用信道指配(VCAM)，其中在接入前同步通过捕获指示信道(AICH)交换后指配该信道。这一相关领域技术的问题是AICH典型地具有百分之一(1％)范围内的差错率。然而，VCAM要求可靠的信令，因此较高的AICH差错率经常导致两个UE在相同CPCH中传输。因此UE会遵循单一功率控制流，这经常导致在接收机处有严重的噪声级。
这里讨论的基本CPCH结构是基于公众可获得的第3代伙伴计划(3GPP)规范。3G TS 25.211“Physical channels and mapping oftransport channels onto physical channels(FDD)”(Version 3.1.1，12/1999)(“物理信道和传输信道到物理信道的映射(FDD)”)描述了UMTS陆地无线电接入(UTRA)的频分双工(FDD)模式中的传输信道和物理信道的特征。3G TS 25.212“Multiplexing and channel coding(FDD)”(Version 3.1.1，12/1999)(“复用和信道编码(FDD)”)描述了UTRA的FDD模式中的复用和信道编码的特征。3G TS 25.213“Spreading and Modulation(FDD)”(Version 3.1.1，12/1999)(“扩展和调制(FDD)描述了UTRA的FDD模式中的扩展和调制。3G TS 25.214“Physical Layer Procedures(FDD)”(Version 3.1.1，12/1999)(“物理层规程(FDD)”)规定和建立了UTRA的FDD模式中的物理层规程的特征。此外，3GPP TSG RAN WG1的提议3GPP R1-00-0175描述了基本的监测信道结构(该文献注明的日期为2000年1月18-21日)。
提议3GPP R1-00-0175是理解本发明的背景的有用实例，尤其是该提议的5.3.3.8节，该节描述了CPCH状态指示信道(CSICH)。同样，3G TS 25.214包含了相关的题为“CPCH Access Procedures(CPCH接入规程)”的6.2节。该6.2节列出了相关的物理层参数；6.2节中描述的18步骤的接入规程可通过本发明得到改善从而可解决上述的现有技术问题。
发明内容
本发明的一个目的是通过开发用于改善WCDMA系统中信道分配的可靠性的一种方法和装置来解决上行链路CPCH的可靠性问题。本发明组合并改进了已有的各方面的相关技术接入方法，包括UCS和VCAM，该组合和改进是以基本消除那些相关技术接入方法提出的问题的方式进行的。
本方法用于分配信道，而分组数据在该信道上从用户设备传输到无线电网络子系统或者无线电网络子系统中的基站。本发明的用户设备(UE)装置适应于执行该方法。
按照本发明，无线电网络子系统可能已经向用户设备(UE)通报：要将一个或多个可能的上行链路CPCH信道用于分组数据传输，若那些信道空闲的话。无线电网络子系统还可能已经向用户设备(UE)通报了对应于该可能的上行链路CPCH信道的各自的数据比特率、编码和/或其它参数。本发明的主要目的是高效地确定UE应该使用哪一个上行链路CPCH信道来将数据分组传送到无线电网络子系统。
本方法的一个优选实施方案归纳如下。UE一旦需要传输数据，就监测在称为CPCH状态指示信道(CSICH)的专门信道上发送的CPCH状态广播信息。该CPCH信息通过CSICH从基站收发信台(BTS，也表示为节点B)广播，以向UE通告对特定数据速率哪些(个)信道空闲。然后UE从空闲信道中选择可提供至少一个期望数据速率的至少一个信道。接下来UE使用加扰和扩展码以及定时来启动接入规程，以按照所选择信道的参数发送至少一个接入前同步。一旦在对应的下行链路捕获指示信道(AICH)上从基站BTS接收到确认，UE就发送碰撞检测前同步，该前同步用来区分可能已经同时出现在相同物理信道上接入规程中的不同用户设备的同时接入尝试。在发送碰撞检测前同步后UE等待，直到无线电网络子系统(经由BTS)以匹配于用户设备发送的接入前同步的正确碰撞检测前同步来响应；BTS另外可以信道分配消息来响应，以向UE指示：在此前通过CSICH指示为空闲信道中，应使用哪个或者哪些CPCH信道来进行数据传输。用捕获指示信道(AICH)从BTS发送信道分配消息到UE。
如果从BTS到UE的信道分配消息只指示了不在此前通过CSICH指示为空闲的信道中的信道(即没有分配的信道是有效的)，则中止接入尝试。可替代地，如果从BTS没有发送信道分配消息，则数据传输的进行可使用此前通过CSICH指示为空闲的其中一个信道。在本发明的特定实施方案中，通过估计接入规程中用户设备状态广播译码与信道分配阶段之间的时间，无线电网络子系统适应于基于此前的状态监测历史而用于信道分配消息数值。
按照本发明的方法，来自BTS的信道分配消息具有有效数值的有界集合，它们必须被包括在先前由状态广播传输规定的空闲信道中。换句话说，仅当该信道是在此前UE启动接入时CSICH上规定的空闲信道中，UE才将在该分配的信道上传输数据。在BTS发送信道分配消息而该信道分配消息指向此前忙信道的情况下，中止接入尝试并返回状态监测。在没有来自BTS的信道分配消息的情况下，UE可使用此前由状态广播传输规定的其中一个空闲信道来开始传输。本发明还涉及能按照刚才归纳的方法准备传输数据分组的用户设备(UE)装置。
本发明基本上基于以此前状态广播传输给出的信息为基础限制有效信道分配消息数值。本发明的方法和装置提供了几个优点。对于系统中所有用户解决了数据传输可靠性的问题，这是通过最小化两个用户遵循单一功率控制流且因而产生过分干扰的概率而进行的。对于单一用户，也解决了信道分配消息译码的可靠性问题，因此提高了成功分组传输尝试的概率。本发明因此允许高效地利用无线电容量。此外，在要求的本发明中，通过要求的信道指配方法而使信道选择的时延效应最小化。信道指配误差的最小化是通过增加指配空闲信道的概率。在本发明适应作为UE信道选择(UCS)的补充的意义上，本发明可向后兼容于相关技术UCS。
附图简述
图1示意了本发明操作于其中的电信网络环境的一个实例。
图2示意了按照本发明的一个实施方案的接入规程的简单流程图。
图3示意了按照本发明的移动终端。
图4示意了按照本发明的基站收发信台。
图5示意了按照本发明的一个实施方案的接入规程的流程图。
实现本发明的最佳模式
本发明可用于基于3GPP规范的UMTS陆地无线电接入(UTRA)系统，其中对于上行链路分组数据传输期望使用上行链路公共分组信道(CPCH)。关于UTRA的其它信息可从前述的3GPP技术规范文献中获得。然而，本发明并不局限于UTRA，且相反地它可在本发明的精神和范围内用于任何无线电通信系统中。
本发明可应用在较大的无线电信系统的环境中，正如示意了按照UMTS(与WCDMA或宽带码分多址接入同义)的无线系统结构的图1所举例说明的那样。如图1所示，UMTS体系结构由用户设备102(这里UE与“移动设备”或“移动终端”同义)、UMTS陆地无线电接入网104(UTRAN)和核心网126(CN)组成。UTRAN与UE间的空中接口称为Uu，而UTRAN与核心网间的接口称为Iu。UTRAN由一组无线电网络子系统128(RNS)组成，每个子系统地理上覆盖多个小区110(C)。子系统之间的接口称为Iur。每个无线电网络子系统(RNS)包括无线电网络控制器112(RNC)和至少一个节点B 114，每个节点B地理上覆盖至少一个小区110(节点B常称为基站收发信台(BTS)或简单地就是基站)。如图1所示，RNC 112与节点B 114之间的接口称为Iub，而Iub是硬连线的而非空中接口。对于任何一个节点B 114都只有一个RNC 112。节点B 114负责与UE 102之间的无线电发送和接收(可看到节点B天线典型地位于高塔顶上或者优选地在不太醒目的地方)。RNC 112可完全控制RNS 128中每个节点B 114的逻辑资源，并且RNC 112还可负责切换判决，该判决可使呼叫从一个小区切换到另一小区或者在同一小区的无线电信道间切换。
这里节点B的服务区称为小区。一个小区中可有多个CPCH，而UE必须选择一个来接入。
图2示意了本方法的简单实施方案，按照此实施方案移动终端可启动与基站的通信，接入尝试是在无线电信网的环境下进行的。
第一步200是通过监测基站广播的信道状态消息而找到至少一个可用的上行链路信道。下一步202是发送至少一个识别信号到基站，该信号包含随机选择的签名形式的碰撞检测信息，从而使基站不会将此移动终端与其它移动终端相混淆。然后在204，基站从基站接收信道分配和碰撞响应信号，该碰撞响应信号是可与前面发送到基站的随机选择签名相比较的签名的表示。如果信道状态消息指示分配的公共分组信道为可用，并且假如碰撞响应信号表示的签名匹配于识别信号表示的随机选择签名，则在212基站继续在分配的公共分组信道上发送通信数据到基站。如果信道分配没有分配先前被信道状态消息指示为可用的信道，则中止210接入尝试。
图3示意了按照本发明最佳模式的实施方案的移动终端，该终端的设计可实现图2示意的方法。图3示意了发送和接收设备308，有各种命名的信号进入和离开该发送和接收设备308。这些命名的信号表示在UE 102与节点B 114之间的接入阶段当中可能出现的信令。应该指出这种表示只是大致性的，在不同种类的核心网和RNS部置场景下可能会有所不同。
在数据传输期间，UE由RNS来进行功率控制，这在CDMA系统中是基本的要求。UE典型地发送经过信道编码的数据并且对一个或多个无线电帧使用交织来达到时间分集。上行链路的传输是用I/Q复用完成，它将分离的专用物理控制信道(DPCCH)和专用物理数据信道(DPDCH)合起来作为双信道压缩QPSK信号发送。在下行链路方向，DPCCH和DPDCH是时间复用的。
接入规程可在UTRA频分双工(FDD)系统中发生。已规定正常随机接入操作的初始接入阶段，如注册或位置更新或者CPCH接入，使用如图3连线335上的接入前同步信号所表示的倾斜过程。UE基于从广播信道读出的信号强度和参数的UE测量以特定的功率电平开始。期望对于1ms的前同步传输，用增加的功率电平持续以前同步的接入，直到前同步传输得到了基站/RNS的确认或者直到传输由于功率电平过高或由于传输的前同步数目过大而必须停止。
对于CPCH规程，UE首先经过了随机接入规程并与网络交换了有关UE能力的必要参数并且已得到允许去以特定数据速率或一组数据速率接入CPCH信道。当增加用户设备启动传输的需要时，UE首先需要从CSICH读出CPCH信道的状态信息，如图3连线314上的广播状态信号所示。如上所述，相关技术提议3GPP R1-00-0175的5.3.3.8节描述了CSICH。取决于系统中是否使用信道分配(即信道指配)，UE可有不同的方案。在信道指配是活动的情况下，期望UE在接入规程期间得到信道分配消息，如图3连线320上的信道分配信号所示；然而，另一种情况下，UE考虑只接入单一CPCH信道并在接入规程期间获得该特定信道或者不获得该信道。两种情况下，UE都以连线335上的接入前同步信号来开始接入规程，由此典型地通过在连续的前同步之间增加功率，来发送前同步。
在每个接入前同步后UE 102观察合适的确认是否经由连线340上的确认信号在对应的捕获指示信道(AICH)中到达，网络用该确认信号表示已经接收到了接入前同步。一旦接收到对应于用来接入的物理信道的AICH前同步，UE就发送如连线346上的碰撞前同步信号所示的碰撞检测(CD)前同步，该前同步从可能的前同步中随机选择以区别用户设备并因而避免了接入规程中的碰撞。用户设备等待网络用如连线350上的碰撞响应信号所示的相同CD前同步来响应。
在连线350上的碰撞响应信号不伴随信道分配的情况下，则用户设备在连线326上的数据信号表示的点开始传输。传输以功率控制前同步开始，这是比如DPCCH帧的一个版本，有8个时隙的长度，或者数据信道可直接用DPCCH和DPDCH传输开始。
在连线350上的碰撞响应信号伴随有连线320上的信道分配信号的情况下(回想信道分配也可表示为信道指配)，连线320上的信道分配信号使UE指向系统的其中一个CPCH信道。信道分配(CA)的基本方法允许基于连线320上信道分配信号中包含的CA前同步来选择并使用任何CPCH信道进行传输。
CA前同步的用法存在可靠性的问题。典型的差错率是百分之一，这意味着一百次接入尝试中有一次尝试会使用户设备开始在不正确的信道上发送。因为这个不正确的信道可能已被其它用户设备所用，所以当新用户设备设法遵循预定给另一UE的功率控制时可能会有严重的碰撞。
因而在本发明中，通过将有效的CA组合与CPCH状态指示信道(CSICH)上提供的信息链接起来，可减少CA前同步的差错敏感性。换句话说，连线320上的信道分配信号给出的值链接到连线314上的广播状态信号前面给出的先前的广播值。如果考虑译码CA消息的有效性时考虑了CSICH信息，则当只基于CA前同步进行判决时两个用户在单一码上活动的可能性减少到原来的几分之一。UE 102将拒绝CA前同步指出的、CSICH指示为在开始倾斜阶段前(即在连线335上的接入前同步信号前)是忙的任何信道。
本发明的性能改善是由于这样一个事实，即为了跳到已忙的信道，连线314上的广播状态信号和连线320上的信道分配信号都会需要不正确地译码。由于接入规程中的时延，这两个信号有某个时间分隔，因此译码事件有某些信道状态变化的独立性。使用此规程，对于两个信号，在一个百分之一差错率的实例情况下错误概率通常减少到百分之0.01或更小，这样的差错率网络就更容易忍受。
再次参考图3，示意了按照本发明的最佳模式的装置。在无线电信网中此移动终端102能启动与基站收发信台114间的通信。移动终端包括信道状态读出器310，它响应用户输入和连线314上的广播状态信号。当用户有需求要将数据传送到网络时信道状态读出器310将开始操作。信道状态读出器310用于在连线316上提供空闲信道信息信号，表示按照基站收发信台114可得到的至少一个公共分组信道。
信道请求器319响应连线316上的空闲信道信息信号，并用于提供连线335上的接入前同步信号，该信号具有的幅度表示选自按照基站收发信台114可得的至少一个公共分组信道的至少一个已选公共分组信道。信道分配验证器318响应连线316上的空闲信道信息信号，并还响应连线320上的信道分配信号，该信号具有的幅度表示基站收发信台114分配的至少一个信道信道分配信号。信道分配验证器318用于提供连线322上的验证信号，该信号具有的幅度表示一个分配的信道先前是否被信道状态读出器310指示为可用。数据分组发射器324响应连线322上的验证信号，并用于提供连线326上的数据信号，该信号包含功率控制前同步信息，后面还有要在特定公共分组信道(此特定信道可能是分配的信道)上传送的数据。如上所述，发送和接收设备308响应连线335上的接入前同步信号和连线326上的数据信号，以便发送(经过空中接口)那两个信号包含的信息，并用于提供连线314上的广播状态信号和连线320上的信道分配信号，这是在经过空中接口从基站114接收到它们之后。在此实施方案中，在采用宽带码分多址接入的无线通信网104中，发送和接收设备308用于发送信息到基站收发信台114和从基站收发信台114接收信息。
如果分配的信道先前没有被连线314上的广播状态信号指示为可用，则信道分配验证器318也可提供连线328上的分配故障信号，表明已中止尝试的接入。如果分配的信道先前指示为可用但分配的信道具有的数据速率容量不同于连线335上的接入前同步信号指示的数据速率，则信道分配验证器318还可提供连线328上的分配故障信号，表明已中止尝试的接入。在这两种情况下，都会中止接入尝试。
按照本发明最佳模式的其它实施方案，连线335上的接入前同步信号使用了加扰和扩展码以及定时，并以增加的功率电平发送。信道请求器319也响应连线340上的确认信号，该信号表示基站收发信台114已接收到连线335上的接入前同步信号，并且信道请求器319随后用于提供连线346上的碰撞前同步信号，该信号具有随机选择的检测幅度来区分于其它移动终端。信道请求器319还用于提供连线348上的碰撞监测信号，该信号可激活对来自基站收发信台114的碰撞响应的监测。信道分配检验器318还响应连线348上的碰撞监测信号和连线350上的碰撞响应信号，并且还用于提供连线352上的碰撞检测故障信号，该信号表明如果连线350上的碰撞响应信号指示非匹配碰撞检测就中止尝试的接入，该非匹配碰撞检测意味着连线350上的碰撞响应信号包括的签名与连线346上的碰撞前同步信号指示的签名不匹配。信道状态读出器310还通过开始新的接入尝试来响应连线352上的碰撞检测故障信号。当然，发送和接收设备308还通过发送连线346上的碰撞前同步信号中包含的信息来响应该信号，并还用于提供连线350上的碰撞响应信号和连线340上的确认信号，这是在接收到这两个信号包含的信息后。
按照本发明最佳模式的其它实施方案，信道状态读出器310开始新的接入尝试以响应连线328上的分配故障信号或响应连线352上的碰撞检测故障信号。换句话说，此实施方案的原则是不会满足于失败，而会至少在上限范围内保持再次尝试。若将连线350上的碰撞响应信号提供给信道分配验证器318但没有提供连线320上的信道分配信号，则数据信号326所使用的特定公共分组信道被包括在连线335上的接入前同步信号指示的至少一个选择的公共分组信道当中。
迄今为止，还没详细描述信道请求器319的内部结构。然而，本发明最佳模式的其它实施方案确实提供了有关信道请求器319各个部分的细节。空闲信道选择器330响应连线316上的空闲信道信息信号，并用于提供连线332上的选择信道信号，该信道信号表示连线335上的接入前同步信号中会描述的至少一个选择的公共分组信道。接入启动模块334响应连线332上的选择信道信号，并用于提供连线335上的接入前同步信号以及连线336上的确认监测信号，后者指示期望从基站收发信台114得到确认。接入确认监测器338响应连线336上的确认监测信号和连线340上的确认信号，并用于提供连线342上的、指示已接收到确认的确认接收信号。在此实施方案中，信道请求器319还包含碰撞防止模块344，该模块响应连线342上的确认接收信号，并用于提供连线346上的碰撞前同步信号，还提供连线348上的碰撞检测器信号。
在本发明最佳模式的一个优选实施方案中，节点B并不设法立即分配一个已被释放的(即可分配的)信道，因为接入过程中UE 102仍然可能遇到有关这样的信道的信息，该信道只是暂时开放。节点B最高效的解决方案是使用CA消息来指出空闲时间比接入规程中的倾斜阶段的期望时长要长的信道。
现在参考图4，该图是按照本发明最佳模式的实施方案的、基站收发信台114的非常简化的示意图。在信号处理器475与发送和接收设备408之间示意的信号接近对应于图3移动终端102中的标注信号。
在无线电信网中该基站收发信台114能允许移动终端102启动与基站收发信台114的通信。基站收发信台114包含信号处理器475，该处理器用于提供广播状态信号414以广播有关可用于上行链路分组接入的信道的可用性信息，基站收发信台114还包含发送和接收设备408，该设备通过经空中接口发送信号处理器475提供的所有信号中包含的信息(即，从信号处理器到发送和接收设备的每个信号都经由空中接口发送)来对其响应。同样，发送和接收设备408也用于在经过空中接口接收到所有提供给信号处理器475的信号中包含的信息之后提供该信号。
此外，信号处理器475响应连线435上的接入前同步信号，该信号表示移动设备尝试接入前面指示为可用的公共分组信道，并且信号处理器475用于提供确认已接收到连线435上的接入前同步信号的连线440上的确认信号。在本发明最佳模式的这个实施方案中，信号处理器475也响应连线446上的碰撞前同步信号，该信号可区分移动终端的接入尝试与不同用户设备同时的接入尝试，并且信号处理器475也用于提供连线450上的、指示一个签名的碰撞响应信号。此外，信号处理器475响应于连线446上的碰撞前同步信号而提供连线420上的信道分配信号，以便分配至少一个公共分组信道来与移动终端102通信，同时(如上所述)优先分配处于可用的时间长于启动通信必需时间的公共分组信道。类似地，在这个实施方案中优选的是：连线420上的信道分配信号按这个顺序分配信道，即：在指配其它信道用于分组数据传输前先指配处于可用时间较长的信道。同样，本发明的其中一个优选实施方案要求要在具有预期接入时长的接入阶段期间完成移动终端的每次接入，并且其中连线420上的信道分配信号按这个顺序指配信道，即：首先分配的信道是处于空闲的时间长于预期接入时长的信道。
UE102最终使用的空闲公共分组信道能具有各种数据比特率的能力。在最佳模式的实施方案中，确定实际的数据比特率只基于信道分配(CA)前同步译码。这个实施方案中实际数据比特率不同于数据比特率能力，该实施方案可用于实现系统负载控制。
一个UE可按照本发明进行操作，即便其它UE不能。换句话说，一些UE可支持本发明描述的方法而其它UE可支持比如纯用户信道选择(UCS)。在这种混合状况下，支持本发明的UE能接入所有的CPCH信道，而支持纯UCS的UE只能接入那些为它们保留的CPCH信道。有关为哪些UE保留哪些信道的信息可连同其它小区配置数据一起在广播信道(BCH)上发送，并也可在CPCH状态指示信道(CSICH)上发送。
现在参考图5，有对应于按照本发明最佳模式的实施方案的方法的流程图。在描述本发明当中示意步骤中的一些步骤比其它步骤更重要。与网络的业务协商500允许用户对上行链路CPCH信道使用用于分组数据的给定数据速率。典型地，在有分组数据发送503前有一段等待502的时间间隔。然后必须读出504基站收发信台广播的公共分组信道状态信息，并必须继续读出状态信息直到识别508至少一个空闲公共分组信道。此实施方案中的下一步是使用提供期望数据速率的任何空闲公共分组信道来提供520接入前同步给基站收发信台，该接入前同步表示选自至少一个空闲公共分组信道的至少一个选择的公共分组信道。提供接入前同步导致检测528基站收发信台对接入前同步信号的确认，该确认已在捕获指示信道中从基站收发信台发送到移动终端。下一步是发送540碰撞前同步信号到基站收发信台以区分移动终端的接入尝试与不同用户设备的同时接入尝试。随后，移动终端从网络接收546回复碰撞前同步信号的碰撞响应。最后，移动终端在分配的信道上发送580功率控制前同步和随后发送数据到基站收发信台，如果来自网络的碰撞响应伴随有或者之前是指向分配信道的信道分配，则该分配的信道符合基站收发信台560此前广播的至少一个空闲公共分组信道，并且碰撞响应具有的签名匹配于碰撞前同步信号548的签名。
如果来自网络的碰撞响应伴随有一个信道分配，未指向符合基站收发信台此前广播的至少一个空闲公共分组信道的信道，则可简单地重复该方法的步骤。如果来自网络的碰撞响应具有的签名不同于碰撞前同步信号的签名，则也是这样。接入前同步可使用加扰和扩展码以及定时，并可以增加的功率电平发送直到来自基站收发信台114的响应到达。如果分配的信道具有的数据速率不同于至少一个选择的公共分组信道的数据速率，则可中止接入尝试，在这种情况下可重复这些步骤。
又一次，此方法的优选实施方案按这个顺序排定分配的信道，即：在指配其它信道之前先指配已有较长可用的时间的信道来进行分组数据传输。每次移动终端的接入都是在具有预期接入时长的接入阶段期间完成，并且信道分配可按这个顺序指配信道，即：首先分配的信道是空闲时间比预期接入时长要长的信道。
为了实现本发明，优选的手段是通过软件。为此，必需对用户设备的协议和传输控制软件以及节点B或无线电网络控制器CA控制软件作一些改变。
虽然上边按照附图参考实例解释了本发明，但很显然，本发明并不局限于这些，而是可由本领域内的技术人员在附带权利要求公开的发明思想的范围内以很多方式进行修改。尽管本发明的示意和描述是参考其最佳模式的实施方案，但本领域内的技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下这里可进行形式和细节上的前述的和各种其它变化、省略和附加。
可以理解所有出现的附图和伴随的最佳模式实施方案的叙述性介绍并不表明是对考虑的方法和设备的严格处理。比如，为了清楚性和相关性起见，图3只示意了移动终端的特定块，而省略了很多其它块，这对本领域内的技术人员来说是很显然的。这样的技术人员还可以理解附图中的块和其交互可在本发明范围内重新安排和补充，可以理解那些块并非必需代表离散的硬件组件；相反，那些块可通过硬件和软件按各种不同组合和排列方式的组合来实现。同样，块间的信号代表不排除各种类型的即时交互的一般因果关系，这对于本领域内的技术人员来说是很清楚的。

Claims (22)

1.一种用于移动终端通过进行接入尝试来启动与基站的通信的方法，此接入尝试是在无线电信网的环境下进行的，并且该方法包含如下步骤：
通过监测基站广播的信道状态消息找到(200)至少一个可用的上行链路信道，
发送(202)至少一个识别信号到基站，该信号包含碰撞检测信息从而使基站不会将此移动终端与其它移动终端相混淆，
从基站接收(204)信道分配和碰撞响应信号；
若分配的公共分组信道被信道状态消息指示为可用，并且还假如碰撞响应信号和碰撞检测信息指示匹配的签名，则继续进行(212)在分配的公共分组信道上发送通信数据到基站，以及
若信道分配没有分配被信道状态消息此前已指示为可用的信道，则中止(210)接入尝试。
2.一种移动终端(102)，能在无线电信网中启动与基站收发信台(114)的通信，该移动终端包含：
信道状态读出器(310)，响应用户输入和广播状态信号(314)，用于提供空闲信道信息信号(316)，表示按照基站收发信台(114)可用的至少一个公共分组信道；
信道请求器(319)，响应该空闲信道信息信号(316)，用于提供接入前同步信号(335)，表示选自该至少一个公共分组信道的至少一个选择的公共分组信道；
信道分配验证器(318)，响应该空闲信道信息信号(316)，并也响应具有表示收发信台(114)分配的至少一个信道的幅度的信道分配信号(320)，用于提供具有表示分配信道是否此前被信道状态读出器(310)指示为可用的幅度的验证信号(322)；
数据分组发射器(324)，响应该验证信号(322)，用于提供数据信号(326)，包含功率控制前同步信息，后面还有要在特定公共分组信道上传送的数据；以及
发送和接收设备(308)，通过发送接入前同步信号(335)和数据信号(326)中包含的信息来响应这两个信号，并用于在接收到广播状态信号(314)和信道分配信号(320)中包含的信息后提供这两个信号。
3.权利要求2的移动终端，其中发送和接收设备(308)用于在采用宽带码分多址接入的无线通信网(104)中发送信息到基站收发信台(114)和从基站收发信台(114)接收信息。
4.权利要求2的移动终端，其中若分配的信道此前未指示为可用，则信道分配验证器(318)还用于提供表明中止尝试接入的分配故障信号(328)。
5.权利要求2的移动终端，其中若分配的信道此前指示为可用但分配的信道具有的数据速率能力不同于接入前同步信号(335)指示的数据速率，则信道分配验证器(318)还用于提供表明中止尝试接入的分配故障信号(328)。
6.权利要求2的移动终端，其中该接入前同步信号(335)使用加扰和扩展码以及定时，并以增加的功率电平发送。
7.权利要求2的移动终端，其中特定的公共分组信道是分配的信道。
8.权利要求2的移动终端，其中：
信道请求器(319)还响应表示基站收发信台(114)已接收到接入前同步信号(335)的确认信号(340)，并用于随后提供具有随机选择的检测幅度的碰撞前同步信号(346)以区分于其它移动终端，并也用于提供可激活对来自基站收发信台(114)的碰撞响应的监测的碰撞监测信号(348)；
信道分配验证器(318)还响应碰撞监测信号(348)和碰撞响应信号(350)，并还用于提供碰撞检测故障信号(352)，该信号表明如果碰撞响应信号(350)指示为非匹配，碰撞检测就中止尝试的接入；
信道状态读出器(310)还通过开始新的接入尝试来响应碰撞检测故障信号(352)；以及
发送和接收设备(308)还通过发送碰撞前同步信号包含的信息来响应该前同步信号(346)，并还用于在接收到碰撞响应信号(350)和确认信号(340)包含的信息后提供这两个信号。
9.权利要求8的移动终端，其中非匹配碰撞检测包括的签名不匹配于碰撞前同步信号(346)指示的签名。
10.权利要求8的移动终端，其中信道状态读出器(310)开始新的接入尝试以响应分配故障信号(328)或者响应碰撞检测故障信号(352)。
11.权利要求8的移动终端，其中如果提供碰撞响应信号(350)给信道分配验证器(318)但不提供信道分配信号(320)，则特定公共分组信道包括在至少一个选择的公共分组信道当中。
12.权利要求8的移动终端，其中信道请求器(319)包含：
空闲信道选择器(330)，响应空闲信道信息信号(316)，用于提供表示该至少一个选择的公共分组信道的选择信道信号(332)；
接入启动模块(334)，响应选择信道信号(332)，用于提供接入前同步信号(335)并用于提供确认监测信号(336)，指示期望从基站收发信台(114)得到确认；
接入确认监测器(338)，响应确认监测信号(336)和确认信号(340)，用于提供指示已接收到确认的确认接收信号(342)；以及
碰撞防止模块(344)，响应确认接收信号(342)，用于提供碰撞前同步信号(346)，并用于提供碰撞监测信号(348)。
13.一种基站收发信台(114)，在无线电信网中能允许移动终端(102)启动与该基站收发信台(114)的通信，该基站收发信台(114)包含：
信号处理器(475)，用于提供广播状态信号(414)以广播有关可用于上行链路分组接入的信道的可用性信息；以及
发送和接收设备(408)，通过经空中接口发送信号处理器(475)提供的所有信号中包含的信息来响应该信号，并用于在经过空中接口接收到所有提供给信号处理器(475)的信号中包含的信息之后提供该信号，
其中信号处理器(475)响应接入前同步信号(435)，该信号表示移动设备尝试接入此前指示为可用的公共分组信道，并用于提供确认已接收到接入前同步信号(435)的确认信号(440)；
其中信号处理器(475)也响应可区分移动终端的接入尝试与不同用户设备的同时接入尝试的碰撞前同步信号(446)，用于提供具有签名的碰撞响应信号(450)；以及
其中信号处理器475还用于提供响应该碰撞前同步信号(446)的信道分配信号(420)以便分配至少一个公共分组信道来与移动终端(102)通信，而同时优先分配处于可用的时间长于启动通信必需时间的公共分组信道。
14.权利要求13的基站收发信台，其中信道分配信号(420)按这个顺序分配以致于在指配其它信道前先指配处于可用的时间较长的信道。
15.权利要求13的基站收发信台，其中在具有预期接入时长的接入阶段期间完成移动终端的每次接入，并且其中信道分配信号(420)按这个顺序指配信道以致于首先分配的信道是处于空闲的时间比预期接入时长要长的信道。
16.一种启动从移动终端(102)到基站收发信台(114)的数据传输的方法，包含如下步骤：
(a)读出(504)基站收发信台广播的公共分组信道状态信息，并继续读状态信息直到识别至少一个空闲公共分组信道；
(b)使用可提供期望数据速率的任何空闲公共分组信道，提供(520)接入前同步给基站收发信台，该接入前同步表示选自该至少一个空闲公共分组信道的至少一个选择的公共分组信道；
(c)检测(528)来自基站收发信台的接入前同步信号的确认，该确认在捕获指示信道中从基站收发信台发送到移动终端；
(d)发送(540)碰撞前同步信号到基站收发信台从而区分该移动终端的接入尝试与不同用户设备的同时接入尝试；
(e)从网络接收(546)回复该碰撞前同步信号的碰撞响应；以及
(f)如果来自网络的碰撞响应伴随有或者之前是指向分配信道的信道分配，该分配的信道符合基站收发信台此前广播的至少一个空闲公共分组信道，并且碰撞响应具有的签名匹配于碰撞前同步信号的签名，则在分配的信道上发送(580)功率控制前同步和随后的数据到基站收发信台。
17.权利要求16的方法，其中如果来自网络的碰撞响应伴随有一信道分配，未指向符合基站收发信台此前广播的至少一个空闲公共分组信道的信道，则重复这些步骤。
18.权利要求16的方法，其中如果来自网络的碰撞响应具有的签名不同于碰撞前同步信号的签名，则重复这些步骤。
19.权利要求16的方法，其中接入前同步信号使用加扰和扩展码以及定时，并以增加的功率电平发送。
20.权利要求16的方法，其中如果分配的信道具有的数据速率不同于至少一个选择的公共分组信道的数据速率，则中止接入尝试，在这种情况下重复这些步骤。
21.权利要求16的方法，其中信道分配按这个顺序分配信道以致于在指配其它信道前先指配处于可用的时间较长的信道来进行分组数据传输。
22.权利要求16的方法，其中在具有预期接入时长的接入阶段期间完成移动终端的每次接入，并且其中信道分配按这个顺序指配信道以致于首先分配的信道是处于空闲的时间比预期接入时长要长的信道。
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