CN1439233A - 用于无线数字用户线路系统的控制信道 - Google Patents

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Abstract

用于无线数字用户线路系统等或其它通信系统的控制信道，能够从在正在进行的站与站之间提供低数据速率连接的控制信道受益，并有效地利用通信系统的传输容量。在一个实施例中，该控制信道具有采用时隙帧的结构，用户能够被分配多个时隙、一个单独的时隙或少于单个的时隙(与其他用户共享时隙)以满足用户数据传输的需要。并且，一个或更多时隙能够被指定为随机接入时隙，用户可根据需要通过类似Aloha或其它随机接入协议访问随机接入时隙。

Description

用于无线数字用户线路系统的控制信道
发明领域
本发明涉及用于无线数字用户线路(wDSL)系统或其类似物的控制信道。更具体地，本发明涉及使用传输容量的相对较低量以实现wDSL系统或其类似物中的基站与用户站之间的至少想要的控制信道的通信的控制信道。
发明背景
目前，人们对通过无线系统提供语音和数据本地回路服务表示出很大兴趣。无线数字用户线路系统(wDSL)是使用无线电信号替代铜线将用户连接至公共交换电话网(PSDN)和/或其它网络，例如互联网，以在用户和交换机和/或网关和路由器之间的全部或部分连接中交换信息的系统。至今，无线本地回路(WLL)系统已经在许多地方安装，主要是在第三世界或发展中国家，在那里建立用于无线本地回路的铜线基础设施的成本很高。在如北美等工业化程度较高的地区，包括铜线基础设施已经存在的地方，为了同本地接入服务竞争，对wDSL的巨大兴趣同样存在。
至今，许多被开发的和/或被提议的WLL或wDSL系统是基于为包括模拟蜂窝和GSM或CDMA蜂窝的蜂窝移动系统而开发的技术。至今，上述系统在提供移动无线通信方面已被证明非常成功，关于其技术也得到了很大发展。
在上述系统中，控制信号通常通过随机接入信道(RACH)或业务信道(DTCH)在用户站和基站之间进行传输，其中随机接入信道在常遭受冲突和其它失败的类似于Aloha的随机接入协议下工作，而对于业务信道，在其中系统资源被保留用于两个设备之间的通信。然而，在上述蜂窝系统中RACH和DTCH信道的设计被用于语音通信的蜂窝电话的通常操作特征所驱动，即-多数电话大量时间都是空闲的，并且一旦连接，多数连接持续平均三分钟。因此信道的建立相对较少发生，相对于通常为三分钟的连接持续时间，这样的建立仅需要较少的连接时间/带宽。
本发明人认为，尽管基于移动蜂窝技术的wDSL系统能提供较好的语音性能，但是它们不能提供被广泛使用的和/或提供语音和数据服务的wDSL系统需要的带宽效率。当用户数目迅速增多时，RACH信道将很快变得饱和，并且使用控制信号的业务信道将消耗服务用户所需的宝贵的传输容量。此外，和语音传输不同，数据传输通常是突发的并在随机时间发生，并且相对于通常为简短的、突发的数据传输，常规的蜂窝式的建立所要求的条件是过多的。
因此，需要具有系统、装置和方法通过较好扩展其应用的无线通信来提供数字用户线路服务。
发明内容
本发明的目的是提供用于无线数字用户线路或类似物的新颖的控制信道以及由此消除或缓和现有技术中的上述缺陷中的至少一些。
根据本发明的第一方面，提供了用于基站和多个用户站之间的通信的无线通信系统，包括：
用于所述多个用户站的上行信道结构，以与所述基站通信，并且所述上行信道结构包括多个专用信道和至少一个控制信道；
下行信道结构，包括多个专用信道和至少一个控制信道，以和没有被分配专用信道的用户站通信；以及
其中所述至少一个控制信道在所述基站和所述多个用户站中的至少一个之间传输在具有第一时间段的帧中的数据，每一所述帧都具有表示所述第一时间段的子集的一系列时隙，并且每一用户站使用被分配所述帧中时隙的至少一部分的控制信道。
根据本发明的另一方面，提供了用于基站和多个用户站之间的通信的无线通信系统，包括：
多个专用信道，可动态地分配用于所述用户站，以与所述基站通信；以及
至少一个控制信道，用于在所述基站和那些没有被分配专用信道的所述用户站中至少一个之间通信，并且其中所述控制信道的每个占用比所述专用信道的一个更少的无线电资源。
本发明提供了用于无线数字用户线路系统和类似物或其它能从控制信道受益的通信系统的新颖的控制信道，该控制信道在正在进行的基站之间提供低数据速率连接，并有效使用通信系统中的传输容量。该控制信道具有采用时隙帧(slotted frame)的结构，并且用户可被分配多个时隙、单个时隙或少于单个的时隙(与其他用户共享时隙)以满足用户的数据传输需要。并且，一个或更多时隙可以被指定为用户能根据需要经过类似于Aloha或其它随机接入协议访问的随机接入时隙。功率控制数据可经过控制信道传输，就像软件更新或其他系统特征(feature)下载。
本发明还提供了用于CDMA电信系统的新颖的功率控制系统，其中功率更新速率能根据需要适应性地改变，并且最新的功率控制信息可用于经过控制信道有效地在站与站之间建立专用信道。
附图简要说明
下面仅通过例子并参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的无线数字用户线路(wDSL)系统；
图2示出了根据本发明的实施例的在wDSL系统中使用下行传输容量的结构；
图3示出了根据本发明的实施例的在wDSL系统中使用上行传输容量的结构；
图4a示出了根据本发明的实施例的控制信道的帧结构；
图4b示出了根据本发明的实施例的控制信道的另一帧结构；
图4c示出了根据本发明的实施例的控制信道的另一帧结构；以及
图4d示出了根据本发明的实施例的控制信道的另一帧结构。
发明详述
CDMA电信系统通常如图1中的20所示。系统20是无线数字用户线路(wDSL)系统，其中一个或更多基站24与多个用户站28a，28b，...，28n通信。每一用户站28可被连接至一个或更多诸如传统的电话机、传真机等电话装置32，和/或一个或更多诸如个人计算机、互联网设备等的数据装置36，或诸如防盗警报器38等的其他装置，这些装置都需要至位于别处的装置或系统的数据连接。诸如蓝牙收发器等的本地无线电装置40可被提供以允许用户站28与附近的数据装置和/或装备有补充的无线电收发器的电话装置之间的无线或有线通信，或诸如以太网络适配器等的其它接入技术可被提供以允许家庭或办公连网(networking)。
用户站28通过通信链路42与基站24通信，在本发明的这一实施例中，该通信链路是使用CDMA作为多址联接技术(multipleaccess technology)的无线电链路。基站24被一个或更多回路44连接至其它基站和/或诸如公共交换电话网络(PSTN)和/或互联网的网络，该回程44可以是T1、T3、OC3、微波或适宜作为回程和适当网关的其它链路。
在系统20中，用户站28可以是移动单元，例如可以接收语音和/或数据的移动电话机，但更优选是固定或漫游接入设备，如wDSL站。在该优选实施例中，在正常使用时，用户站28不是在移动的交通工具中使用或被步行者使用，并且当在使用时用户站被保持(maintain)在某个单一位置(固定的)，或用于漫游使用，即-只有在使用之间，用户站28才能从一个固定位置移动到另一固定位置。
本发明人已经确定，不同于主要用来传输语音的移动系统，例如基于IS-95的系统或被提议的(proposed)系统如CDMA2000，3GPP等等，在如系统20一样的wDSL系统中，在具有控制信道方面有显著的优势，该控制信道允许即使当用户站28和基站24之间没有分配专用(语音或数据)连接时，也可以在用户站28和基站24之间交换至少一组想要的控制信号。
虽然主要传输语音的现有移动系统确实具有移动单元能收听到的寻呼和其它控制信道，但当没有建立或不存在专用连接时，移动单元不会与基站通信。本发明提供了以下优点，将在以下详述，包括但不仅限于此：在基站24与用户站28之间更快速地建立专用通信信道；有效的开环和闭环功率控制；以及在基站24和用户站28之间的低数据速率或低优先级数据的有效传输等。
从而，在本发明的实施例中，构造无线电链路42以提供公用控制信道和用户信道。图2示出了在无线电链路42的下行方向中传输容量分配的结构70。如本文所用，术语传输容量规定为包括远程通信装置将数据传输给接收器的能力，取决于所使用的多址联接技术，传输容量可包括频率，代码空间等。
下行结构70具有Tdowntot的总传输容量，并且下行共用控制信道包括导频信道80、主同步信道84、辅同步信道88、以及广播配置(configuration)信道92，例如，其中的每个都与被建议的可执行这些功能的3GPP信道类似。下行结构70也包括用户信道，如可以将数据包从基站24广播到系统20中具有相应地址的用户站28的共享数据信道96，以及根据需要被分配用于用户站28和基站24之间的通信的多个专用信道100，其中QoS连接需求比共享信道96所需满足的更严格。专用信道100是双向的，因此也出现在无线电信道42中的上行结构102中，将参考图3在下文中讨论。在下行结构70中的最终用户信道为双向控制信道104。
图3示出了无线电链路42中的上行结构102，并且其具有Tuptot的总传输容量。结构102包括上述专用信道100，一个或更多控制信道104和随机接入信道(random access channel)108，当其在系统20内被通电(power on)时，其被用户站28使用，以与基站24及系统20将其本身初始化。随机接入信道108采用类似于Aloha的随机接入协议。正如将在下面讨论的，在上行和下行结构70、102中设置的控制信道104的实际数量与系统20中的用户站28的数量和/或它们的状态有关(对于被分配有专用信道100的用户站28不需要分配专用信道100)。
如本文所用，术语双向规定为包括将上行信道与下行信道关联以允许用户站28和基站24之间的双向通信的任何合适的方法。例子包括时分双工(TDD)和频分双工(FDD)，后者是使用于诸如基于GSM和IS-95的系统等的PCS电话系统中的技术。因此，图2中的专用下行信道100和图3中的上行信道100关联，并且这两个信道一起被称为双向信道。
对于控制信道104，这些双向信道还能包括在不同方向上的不同数量的传输容量，例如，用户站28可以在双向控制信道104的下行部分具有的传输容量是分配给其在双向控制信道104的上行部分的传输容量的2倍。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，图2和图3并非按比例尺制图，并且例如，共享信道96通常将具有远远多于(如接近一个数量级或更多)分配给主同步信道84和辅同步信道88的传输容量。同样可以设想的是，在本发明的很多实施例中，根据需要，通过分配或释放传输容量以建立或解除专用信道100，将可调整分配给共享信道96的无线电链路42的传输容量的数量以满足网络需求。当需要很少的专用信道100时，未被使用的传输容量可被分配给共享信道96以增加其容量，反之亦然。
当系统20中的用户站28被激活时，系统20建立控制信道104，根据需要，控制信道104的一部分被分配给每一正在运行用户站28，以同系统20中的相应基站24通信(例如，当用户站28被加电时作为操作次序中的功率的一部分，至基站24的无线电链路42失败后，从一个基站24至另一个基站的用户站28切断后或在用户站28从低功率/睡眠状态出来后，当用户站28再次和基站24通信时，作为操作的重新获得次序的一部分)。
正如下面要进一步讨论的，一旦控制信道104的一部分被分配给用户站28后，其将在系统20的正常操作期间被维持，直至在基站24和用户站28之间建立了专用信道100。当上述专用信道100在用户站28和基站24之间建立时，其将执行由控制信道104执行的控制信号或其它信号的传输，因此用户站28可以释放分配给其的控制信道104资源。一旦专用信道100从用户站28被释放，控制信道104的一部分被重新分配给用户站28，以便控制信号和/或其它信号的传输不被中断。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，无线电链路42的传输容量(带宽，代码空间等)是有限的，并且由于每个基站24要同时服务多个用户站28，因此传输容量必须被精心管理。从而，控制信道104应设计得能够对所分配的传输容量进行有效的利用。
特别地，在本发明的实施例中，优选实现结构具有十毫秒的帧长度和十五个时隙的控制信道104，这类似于3GPP文献，3GTS25.211 V3.1.1(Dec’99)中描述的DDCH的结构，并可从3GPP组织的网站www.3gpp.org得到。在本发明的实施例中，CDMA被用作多址联接技术，并应用五百一十二个固定的扩频因子(fixedspreading factor)，只要没有专用信道100被分配给该用户站28，每一用户站28被分配控制信道104中的一个时隙或一个时隙的一部分。例如，这就允许一个控制信道104服务十五个用户站28，每一用户站28被提供十五个可用时隙中的一个。同样，如果在系统20中有三百个没有分配专用信道100的用户站28，则总共有二十个控制信道104可被采用以给每一用户分配一个时隙。
正如下面将更详细地讨论的，当用户站28想要和/或要求附加的传输容量时，还可能分配控制信道104中多于一个的时隙给用户站28。例如，这可以被应用于允许通过控制信道104传输大量的低优先级数据，如固件(firmware)升级到用户站28。还可能分配控制信道104中少于一个的时隙给用户站28。换言之，一个时隙可以在各个用户站28之间共享，例如，允许第一用户站28在奇数帧上的时隙中传输和第二用户站28在偶数帧上的相同时隙中传输，或利用本领域技术人员所熟知的其它共享技术。
显而易见，通过使用时隙结构，由于帧中的时隙“共享”一个调制解调器(modem)，从而减小了基站24中的调制解调器需求。特别地，只需一个调制解调器就可以处理一个帧，甚至十五个或更多的用户站28都可以通过该帧通信。
尽管信道104不是随机接入的，可以设想的是，一个或更多时隙，优选相邻，可以作为随机接入时隙被指定给系统20中全部用户站28或其子集，这样就允许控制传道104包括可配置数量的专用传输容量和随机接入传输容量。这些选择中的每个将在以下作更加详细的讨论。
在本发明的实施例中，使用了用于类似于3GPP DDCH信道的控制信道104的信道设计，一个时隙是两千五百六十个码片(chip)(码片速率为每秒3.84×106个码片)，因此，当扩频因子为五百一十二个时，一个时隙允许传输五个码元。采用QPSK调制方案，这五个码元可供传输大约十比特的信息之用，这些比特通常将包括一些纠错码，用来更好地保证由控制信道104传输的信息保持可接受的低误码率。
在下行方向，控制信道104的时隙结构对于基站24来说实现起来相对简单。然而，显而易见地是，在上行方向，在上行方向时隙传输时限(slot transmission timing)的协调必须在多个用户站28之间实现，该用户站28可位于相对分散的地理区域内，比如，用户站28安置在距离基站24几百英尺到十英里或更远的任何地方。
保证上行控制信道104可以处理用户站28的变化的时隙传输时间选择的一种方法是提供保护时间(guard times)，正如时分多址(TDMA)系统通常所使用的。假设用户站28和基站24之间的最大距离为十英里，并且假设码片速率为每秒3.84×106个码片，则预期传输路径延迟的最大值将等于大约400码片。因此，可在每个时隙的开始提供合适的防护频带(guard band)(如500个码片)，这会造成控制信道104的传输容量减少约20％(500/2560)，或从5个减少至4个传输符号，或每个时隙8比特。
在基于CDMA的系统中的另一选择是使用控制信道140数目的两倍以提供防护频带，并且在一个控制信道104中仅使用帧中的偶数的时隙，第二控制信道104仅使用帧中的奇数时隙。这样的配置可以以增加一些等待时间(平均大约1帧)、需要在基站24的附加的接收器为代价避免在上述例子中遭受的20％的传输容量损失。对于本领域技术人员显而易见的是，未被使用的时隙不会对系统20的传输容量有不利影响，因为未被使用的时隙在CDMA系统中不干涉，因而不利用传输容量。
而另一选择是确定用户站28和基站24之间的传输路径延迟。如上所述，用户站28在固定或漫游配置(configuration)下运行，因此将不会受制于在其位置中的快速变化和/或通常情况下其所经历的传输路径。从而，用于每一用户站28的传输路径延迟由诸如下面所述的方法等的适当方法和应用于每一用户站28的时钟的相应的偏移(offset)确定，以使系统20中的时隙传输时限同步和减少或消除保护时间的需要。
测定用户站28和基站24之间的传输路径延迟的一种方法是测定它们之间的往返延迟并将总延迟分为两半。起始站(originatingstation)可以以适当的时间间隔将定时信号传输至接收站，该始发站是感兴趣的用户站28或基站24，该接收站是另一基站24或用户站28。接收站将通过传输定时信号响应始发站，允许始发站测定基站24或用户站28之间的往返传输延迟。然后该往返延迟可被始发站分为两半，传输至用户站28(如果基站24是始发站)，并可被用户站28作为偏移量使用以为其传输路径延迟适当校正其时隙传输时限。可以设想，以这种方式，防护频带的需求可以被减少或消除，代价只是需要用来传输间断时间信号的传输容量和需要确定来自此处的传输路径延迟的处理功率。
以上对上行信道102和下行信道70的结构作了全面的描述，下面将对控制信道104的结构、运行和一些用途作更加详细的描述。
图4a示出了用于控制信道104的时隙帧的一个配置，在图中时间t从左到右逐渐增大，其中帧124中的每一时隙1201至12015被分配给用户站281到2815的不同的被表明的用户站。图4b示出了控制信道104的另一配置，其中一些用户站具有分配给其的多于一个的时隙120。特别地，帧124中的时隙1201和时隙1202被分配给用户站281，时隙1203、1204和1205被分配给用户站282，而时隙1206至12015中的一个被分配给用户站283至2812中的每个。
图4c示出了控制信道104的另一配置，其中一些时隙120被多于一个的用户站28共享。特别地，时隙1201被分配给用户站281和282共享使用，时隙1202分配给用户站283和284共享使用，等等，且用户站2811至2820中的每个都有唯一地分配给其的时隙。显而易见地，任何时隙都能被分配给一个、两个或更多用户站28，且这些共享时隙通过合适的共享机制被用户站28使用，例如被使用按定义好的循环时隙的用户站28使用(第一用户站28使用第一帧124中的时隙120，第二用户站28使用第二帧124中的时隙120，等等)。
图4d示出了控制信道104的另一配置，其中一个或更多时隙120(示例中的时隙1201、1202、和1203)被指定为随机接入时隙，能通过使用诸如Aloha协议等的适当随机接入协议被用户站28使用。同样示出的是，剩余时隙1204至12015能够被分配给一个或更多用户站28。
由上述显而易见地是，当在用户站28和基站24之间提供相对低的数据速率连接时，控制信道104可供有效使用系统20中的传输容量之用。当用户站28正常运行且其中没有专用信道100分配给其时，通过控制信道104会保持用户站28和基站24之间的连接。当专用信道100被分配给用户站28时，用户站28将释放分配给其的控制信道104的时隙120，不管是专有分配还是共享分配，并且专用信道100除承载用于被分配给用户站28的专用信道100的数据之外，还将承载先前由时隙120承载的数据。
如果用户站28已被分配通常与其它用户站28共享的一个或多个随机接入时隙(如图4d中的时隙1201、1202和1203等)，系统20可以让用户站28释放其对这些随机接入时隙的使用或当用户站28被分配专用信道100时仅仅停止对其的使用，虽然目前前者是优选的。可以设想的是，在用户站28受限于随机接入时隙120的情况下，系统20将试图确保只是预定义数目的用户站28被分配给一组随机接入时隙。这样，如果用户站28释放对其这些时隙的接入，系统20可以将随机接入这些时隙的能力分配给另一用户站28。
当用户站28不再需要专用信道100时，优选在释放专用信道之前，控制信道104中的时隙120或时隙120的一部分，或一个或更多随机接入时隙被分配给用户站28。分配给用户站28的时隙120可以不同于先前分配给该用户站28的时隙120。
控制信道104可以不同方式使用于系统20内。例如，控制信道104可以承载一组控制信号，包括闭环功率控制信号以及用于在共享数据信道96上传输的数据包的ACKs和NACKs。其它相对低的速率和/或低优先级数据和/或轮询数据(polled data)，如防盗警报状态或其它数据或信息，也可用此方式传输，并且这是一个由于这些数据可以非常低平均数据速率转输，所以帧124中的时隙120可被多于一个的用户站共享的实例。
例如，可以设想的是，用于用户站28的相对较小的软件或固件的升级可以通过控制信道104完成，并且这是一个实例，当需要这样的升级时，帧124中多于一个的时隙120可以被分配给将提高平均数据传输速率的用户站28。可以设想的是，用户站28可以在轮换(rotating)的基础上得到上述升级，第一用户站28被分配帧124中的两个或更多时隙120，直到其升级数据的传输完成。此时分配给第一用户站28的附加时隙120可被分配给下一个将被升级的用户站28。以这种方式，随着时间的推移，每一个用户站28都可被升级，而不会给网络资源增加过度负担。
用于控制信道104的一个重要的可能用途是功率控制。众所周知，诸如IS-95蜂窝系统等的基于CDMA的电信系统的执行，主要取决于系统控制基站和移动站的传输功率的能力。来自小区(cell)中移动单元的传输对其小区内部其它移动单元的传输起干扰作用，且来自基站的传输对来自邻近小区的基站的传输起干扰作用。为了以有效方式获得多址联接(multiple access)，每一移动用户的信号可在基站以能够获得用于连接的约定服务质量的最低功率电平(power level)被接收，每一基站可以它能承受的最低传输功率进行传输。
这样，控制CDMA系统内的传输功率是对系统的带宽和资源获得有效利用的重要因素。IS-95和其它系统使用了两种功率控制技术：(1)是开环功率控制；以及(2)是闭环功率控制。
在开环功率控制中，移动单元测量来自基站的转输信号被接收的电平，并将此电平与基站传输信号的电平(对于移动单元是已知的)进行比较，以得到路径信号损失的估算。假设从移动单元至基站的路径将受到相同的损失，移动单元就适当调整自己的传输电平。
闭环功率控制用于补偿快衰落和在FDD实现(implementation)中上行信道和下行信道之间造成的路径损失差异等。闭环功率控制包括基站，该基站确定从每一移动单元实际接收的信噪比(SNR)，并指示每一移动单元相应增加或减少其传输功率。在IS-95系统中，这一功率调整每秒执行800次，且通过将传输至移动单元的信号凿孔(puncturing)以包含功率控制信号，功率控制信号被插入从基站至移动单元的数据信道。
尽管IS-95系统及类似系统与移动单元一起工作得相当好，但是从要求执行功率控制特别是闭环功率控制的计算复杂性和从要求传送闭环功率控制信号的带宽(传输容量)的数量来看，其是很昂贵的功率控制系统。在后一情况下，由功率控制比特的传输引起的凿孔减小了基站和移动单元之间的有效数据速率和/或增加了信号的误码概率。
在系统20中，当基站24和用户站28之间没有建立专用信道时，包括在用户站28经历的SNR的开环和闭环功率控制信息，经过控制信道104被传输。其的一个优点是，当基站24和用户站28在正常运行期间经过控制信道104持续通信时(当没有分配专用信道100时)，功率控制信息基于进行的基础(on an on-going base)在系统20中被交换。因此，当专用信道100被分配给用户站28时，被基站24和用户站28已经可得到相关的功率控制信息，且功率校正通信可以立即开始。这就允许快速建立专用信道100，且在该建立过程中对小区(cell)中的其它用户站28造成较小的干扰。相反，在采用随机接入信道(RACH)用于建立连接的IS-95及类似系统中，没有功率控制信息最初可用于连接，且在CDMA系统中建立连接期间会造成当前的显著干扰和/或延迟。
系统20中的控制信道104的另一优点是功率控制速率是自适应的。特别地，当用户站28是固定或漫游单元时，它们通常不受快衰落或其它快速变化的路径损失和可适用于移动单元的功率控制结果(issue)的影响。因此，本发明人已经确定，CDMA电信系统中的功率控制，例如没有移动单元的系统20，可以根据需要设置更新速度的功率控制机制。
特别地，自适应的功率控制是指以适于每一用户站28所经历的条件(condition)的更新速度执行的功率控制。当没有分配专用信道100给用户站28时，当数据传输不频繁时功率控制经常以很低的功率和/或相对低的功率得到执行，并且用户站28以低速率报告其的SNR。当专用信道100被分配给用户站28时，如果必要，执行和经历功率控制的及被报告的SNR的速率可以被相应提高，以满足专用信道的更高的数据速率和/或其更高的重要性要求。
在本发明的一个实施例中，功率控制被适应性地执行，其中，速率根据在用户站28的条件变化的速率随时间而改变。特别地，如果没有专用信道被建立到用户站28时，则基站24检查来自用户站28的被报告的SNR’s，合适的功率控制更新速率被选择并发送到用户站28。
例如，当专用信道100被分配给用户站100时，可以使用每秒800次的功率控制更新速率。当专用信道100被释放时，基站24可以检查由用户站28报告的最后20个SNR电平，并且如果通过20个报告电平，SNR’s的变化不超过一个预选值(如1db)，此后称其为“δ”(delta)，那么基站可以通过控制信道104通知用户站28将功率控制更新速率变为一半，即每秒400次。接着重复该过程，基站24检查来自用户站28的下20个(较低速率)被报告的SNR’s。
如果还没有超过该δ值，基站24可以再次降低频率并通过控制信道104通知用户28，这一过程将重复进行直至功率控制达到某一预定最小速率，如每秒4次。
如果，在一次重复中，在20个被报告的SNR’s内超过了δ值，基站就可以确定超过该δ值多少。如果超过该δ值的数量大于预选值(如0.5db)，此后称其为“ε”(epsilon)，基站24可以指示用户站28提高其功率更新速率，并且如前所述重复该过程，且基站24考虑下20个被报告的SNR’s，另一方面，如果超过δ值的数量小于ε，基站24可以保持相同的功率更新速率。
当专用信道100被分配给用户站28时，基站24可以继续监测20个被报告的SNR’s，并相应调整电力更新速率，或在本优选实施例中，作为专用信道100的分配过程的一部分，基站24立即指示用户站28将其电力更新速率提高至合适速率，如每秒800次更新。
还可以设想的是，即使当专用信道100被分配给用户站28时，该用户站28是固定的或漫游的，可使用自适应(adaptive)速率的功率控制。在这种情况下，当专用信道100被分配给用户站28时，如上所述，也执行检查预选数目的被报告的SNR电平并调整功率控制速率的过程。
本发明提供了用于无线数字用户线路系统及类似系统或其它通信系统的新颖的控制信道，这些系统可从提供正在进行的站与站之间低数据速率的连接并有效使用通信系统中的传输容量的控制信道受益。该控制信道具有使用时隙帧的结构，且用户可被分配多个时隙、一个时隙或少于一个单个的时隙(与其它用户共享时隙)以满足用户的数据传输需要。此外，一个或更多时隙也可以被指定为随机接入时隙，用户可根据需要经过类似于Aloha的或其它的随机接入协议访问该随机接入时隙。
本发明还提供了用于CDMA电信系统的新颖的功率控制系统，其中，功率更新速率可根据需要适应性地改变，且更新功率控制信息可用于经过控制信道以有效的方式在站与站之间建立专用信道。
上面描述的本发明的实施例确定为本发明的例子，且本领域技术人员可以在不偏离所附权利要求中完全限定的本发明范围的情况下对其作出修改或改变。

Claims (14)

1.用于基站和多个用户站之间的通信的无线通信系统，包括：
用于所述多个用户站的上行信道结构，以与所述基站通信，所述上行信道结构包括多个专用信道和至少一个控制信道；
下行信道控制结构，包括多个专用信道和至少一个控制信道，以与没有分配专用信道的用户站通信；以及
其中所述至少一个控制信道在所述基站和所述多个上述用户站中的至少一个之间传输在具有第一时间段的帧中的数据，每一所述帧具有代表所述第一时间段的子集的一系列时隙，并且每一用户站使用被分配了所述帧中的一个时隙的至少一部分的所述控制信道。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，至少一个用户站被分配了所述帧中的时隙。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，至少一个用户站被分配了所述帧中的两个时隙。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，两个用户站共享所述帧中的时隙。
5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其中，所述两个用户站交替地使用连续帧中的所述时隙。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述帧中的至少一个时隙被视为随机接入时隙，被两个或更多的被选用户站通过随机接入协议使用。
7.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，功率控制信息通过所述控制信道传输。
8.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，软件更新通过所述控制信道被传输给至少一个用户。
9.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述下行信道结构还包括共享数据信道，并且其中用于来自所述共享数据信道的包的接收的确认经过所述控制信道被从正在接收的用户站传输给所述基站。
10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，当专用信道被分配给所述用户站时，用户站释放所述控制信道中的时隙的所述部分。
 11.用于基站和多个用户站之间的通信的无线通信系统，包括：
多个专用信道，可动态地分配用于所述用户站，以与所述基站通信；以及，
至少一个控制信道，用于在所述基站和那些没有被分配专用信道的所述用户站中至少一个之间通信，并且其中所述控制信道的每个占用比所述专用信道的一个更少的无线电资源。
12.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中，所述专用信道是双向的。
13.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中，所述至少一个控制信道是双向的。
14.根据权利要求11所述的无线通信系统，其中，所述系统还包括至少一个共享数据信道。
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