DE60022514T2 - Mobilstationsüberwachung des vorwärts zugeordneten Steuerkanals wenn im diskontinuierlichen Sendemodus - Google Patents

Mobilstationsüberwachung des vorwärts zugeordneten Steuerkanals wenn im diskontinuierlichen Sendemodus Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationen. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines Kontrollkanals benutzt in einem Telekommunikationssystem.
  • II. Beschreibung der verwandten Technik
  • Die Telecommunications Industry Association entwickelte einen Standard für Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssysteme (CDMA = Code Division Multiplex Access) in dem Interim Standard IS-95A mit dem Titel "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (im Weiteren als IS-95 bezeichnet). In IS-95-Systemen steuert die mobile Station die Energie ihrer Transmissionen bzw. Übertragungen mittels einer Kombination aus Open-Loop- und Closed-Loop-Leistungssteuerverfahren. In der Open-Loop-Leistungssteuerung misst eine mobile Station die empfangene Energie des Vorwärtsverbindungssignals von einer beliefernden Basisstation und passt die Energie ihrer Rückwärtsverbindungstransmission gemäß dieser Messung an. In der Closed-Loop-Leistungssteuerung misst die beliefernde Basisstation die Energie der Transmissionen von der mobilen Station und sendet eine Serie von Up/Down-Befehlen basierend auf dieser Messung zur mobilen Station, welche ihre Transmissionen als Antwort darauf anpasst. Ein Leistungssteuerungssystem, welches Closed-Loop- und Open-Loop-Leistungssteuerung verwendet, ist im US-Patent Nr. 5,056,109 beschrieben, mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLU LAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM", dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugewiesen.
  • Im IS-95 wird die mobile Station benötigt, um den Durchsatz des Vorwärtsverkehrskanals während eines Anrufs zu überwachen. Wenn die mobile Station zwölf (N2m) aufeinander folgende schlechte Rahmen empfängt, wird die mobile Station dazu benötigt, ihre Transmitter bzw. Sender auszuschalten, so dass es die Rückwärtsverbindung nicht blockiert. Wenn danach die mobile Station zwei (N3m) aufeinander folgende gute Rahmen empfängt, sollte sie ihren Transmitter wieder einschalten. Die mobile Station führt außerdem einen Schwund bzw. einen Fade-Timer. Der Fade-Timer wird zuerst eingeschaltet, wenn die mobile Station ihre Transmitter beim Beginn eines Anrufs einschaltet, und es wird zurückgesetzt für fünf (T5m) Sekunden, wann immer zwei (N3m) aufeinander folgende gute Rahmen auf dem Vorwärtsverkehrskanal empfangen werden. Wenn der Fade-Timer ausläuft, schaltet die mobile Station ihren Transmitter aus und deklariert einen Verlust des Vorwärtsverkehrskanals und beendet den Anruf.
  • Die internationale Telekommunikationsunion forderte kürzlich die Einreichung von vorgeschlagenen Verfahren zum Vorsehen von hochratigen Daten und hochqualitativen Sprachdiensten über drahtlose Kommunikationskanäle. Ein erster dieser Vorschläge wurde ausgegeben von der Telecommunications Industry Association, mit dem Titel "The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission" (nachstehend als cdma2000 bezeichnet). Im cdma2000 sind die Äquivalenzen für den Vorwärtsverkehrskanal im IS-95 die Vorwärtsfundamentalkanäle (F-FCH = Forward Fundamental Channel) und der vorwärts zugeordnete Kontrollkanal (F-DCCH = Forward Dedicated Control Channel). Die Datenrahmen, die auf diesen Kanälen gesendet werden, können entweder 20 ms oder 5 ms lang sein. Bei F-FCH wird ein Rahmen (20 oder 5 ms) in jedem 20ms-Intervall gesendet, ausgerichtet auf den Beginn der CDMA-Systemzeit. Bei F-DCCH kann die Transmission diskontinuierlich sein, so als ob kein Datenrahmen in einem 20ms-Intervall, ausgerichtet auf die CDMA-Systemzeit, gesendet würde.
  • Die Verwendung von Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Modulationstechniken (CDMA) ist eine von mehreren Techniken zur Vereinfachung der Kommunikationen, in denen eine große Anzahl von Systembenutzern anwesend ist. Andere Vielfachzugriffskommunikationssystemtechniken, wie Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA = time division multiple access) und Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff (FDMA = frequency division multiple access) sind auf dem Fachgebiet bekannt. Dennoch hat die Spreizspektrummodulationstechnik von CDMA signifikante Vorteile über diese Modulationstechniken für Vielfachzugriffskommunikationssysteme. Die Verwendung von CDMA-Techniken in Vielfachzugriffskommunikationssystemen ist offenbart im US-Patent Nr. 4,901,307, mit dem Titel "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" und im US-Patent Nr. 5,103,459, mit dem Titel "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM". Beide sind dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
  • CDMA, dessen innewohnendes Merkmal es ist ein Breitbandsignal zu sein, bietet eine Form der Frequenz-Diversity durch Spreizung der Signalenergie über eine große Bandbreite. Deswegen beeinflusst frequenzselektives Fading nur einen kleinen Teil der CDMA-Signalbandbreite. Raum- oder Pfad-Diversity wird durch Vorsehen von vielen Signalpfaden durch gleichzeitige Verbindungen von einem mobilen Benutzer durch zwei oder mehrere Zellstandorte erzielt. Weiterhin kann Pfad-Diversity erzielt werden, durch Ausnutzen der Multi-Pfad-Umgebung über die Spreizspektrumsverarbeitung durch die Erlaubnis, ein ankommendes Signal mit verschiedenen Ausbreitungsverzögerungen separat zu empfangen und zu verarbeiten. Beispiele der Pfad-Diversity sind dargestellt im US-Patent Nr. 5,101,501 mit dem Titel "METHOD AND SYSETM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" und im US-Patent Nr. 5,109,390 mit dem Titel „DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYS TEM", beide dem Rechtsnachfolger dieser vorliegenden Erfindung zugeordnet.
  • In einem Kommunikationssystem, welches Daten unter Verwendung eines QPSK-Modulationsformats vorsieht, kann durch Verwendung des Kreuzprodukts der I- und Q-Komponenten des QPSK-Signals nützliche Information erhalten werden. Wenn man die relativen Phasen der beiden Komponenten weiß, kann man grob die Geschwindigkeit der mobilen Station in Relation zu der Basisstation bestimmen. Eine Beschreibung einer Schaltung für die Bestimmung des Kreuzprodukts der I- und Q-Komponenten in einem QPSK-Modulationskommunikationssystem ist offenbart im US-Patent Nr. 5,506,865, mit dem Titel "PILOT CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT", dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
  • Es hat zunehmende Nachfrage nach drahtlosen Kommunikationssystemen gegeben, die dazu fähig sind, digitale Information mit hohen Raten zu übertragen. Ein Verfahren zum Senden hochratiger digitaler Daten von einer entfernten Station zu einer zentralen Basisstation ist die Erlaubnis für die ferne Station, die Daten zu senden, unter Verwendung der Spreizspektrumstechniken von CDMA, wie vorgeschlagen im US-Patent Nr. 6,396,804, mit dem Titel "HIGH DATA RATE CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM", dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
  • Neue Verfahren zum Überwachen des F-DCCH werden gebraucht, wenn F-DCCH in diesem diskontinuierlichen Transmissionsmodus (DTX = discontinuous transmission) ist, weil nun die mobile Station entscheiden muss, ob ein empfangener Rahmen in guter Rahmen ist, ein schlechter Rahmen oder ein leerer Rahmen (d.h. keine Transmission), und wie die Transmission basierend auf dem Typ der empfangenen Rahmen verarbeitet wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen eines zugeordneten Steuerkanals vorgesehen. Die Erfindung löst eine Vielfalt von F-DCCH-Überwachungsproblemen, wenn ein leerer Rahmen auftritt. Die Ausführungsbeispiele sehen eine Verbesserung gegenüber dem Verfahren, die im IS-95 verwendet wurden, vor, wo leere Rahmen einfach ignoriert werden. Die mobile Station führt einen Zähler der aufeinander folgenden schlechten Rahmen, COUNT1 (CNT1), einen Zähler für die aufeinander folgenden guten Rahmen, COUNT2 (CNT2), und einen Zähler für die leeren Rahmen, COUNT3 (CNT3). Jeder dieser COUNTs (CNTs) wird beim Beginn eines Anrufs auf Null gesetzt. Für jeden empfangenen Rahmen bestimmt die mobile Station, ob es ein guter Rahmen, ein schlechter Rahmen oder ein leerer Rahmen ist. Wenn der empfangene Rahmen ein guter Rahmen ist, werden CNT1 und CNT3 auf Null gesetzt und CNT2 wird um 1 erhöht. Wenn der empfangene Rahmen ein schlechter Rahmen ist, wird CNT1 um 1 erhöht und CNT2 wird auf Null zurückgesetzt. Wenn CNT1 einen ersten Schwellenwert erreicht, TH1, schaltet die mobile Station ihren Transmitter ab. Wenn CNT2 einen zweiten Schwellenwert erreicht, TH2, schaltet die mobile Station ihren Transmitter wieder ein. Die mobile Station setzt ihren Fade-Timer auf X Sekunden zurück, wann immer CNT2 einen dritten Schwellenwert erreicht, TH3.
  • Wenn der empfangene Rahmen ein leerer Rahmen ist, werden CNT1 und CNT2 nicht verändert, CNT3 aber um 1 erhöht. Wenn CNT3 einen vierten Schwellenwert erreicht, TH4, schaltet die mobile Station ihren Transmitter ab. Wenn CNT3 einen fünften Schwellenwert erreicht, TH5, schaltet die mobile Station ihren Transmitter ab, wenn nicht schon abgeschaltet, und erklärt den Vorwärtsverkehrskanal als verloren.
  • Wie für den Fachmann leicht erkennbar sieht die Erfindung auch eine Anzahl Vorteile und Nutzen vor, die nach dem Prüfen der folgenden Beschreibung der Erfindung deutlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Einige der Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung weiter unten und wenn in Verbindung gebracht mit den Figuren, in denen durchgehend entsprechende Bezugszeichen zugeordnet sind, dargelegt, wobei die Figuren vorlegendes zeigen:
  • 1 ist ein Diagramm, welches die Elemente eines drahtlosen Kommunikationssystems veranschaulicht;
  • 2 ist ein Blockdiagramm der Basisstation der vorliegenden Erfindung; und
  • 3 ist ein Blockdiagramm der fernen Station der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In 1 sendet die Basisstation 2 ein Vorwärtsverbindungssignal 6 zur mobilen Station 4. Die mobile Station 4 sendet ein Rückwärtsverbindungssignal 8 zur Basisstation 2. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel sind Vorwärtsverbindungssignal 6 und Rückwärtsverbindungssignal 8 Codemultiplex-Vielfachzugriffs-Kommunikationssignale (CDMA), wie vorgesehen durch die Telecommunications Industry Association in der Kandidatseinreichung für die International Telecommunications Union (ITU) mit dem Titel "The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission", und welche weiter redefiniert wurde im Interim Standard Draft Text mit dem Titel "Proposed Ballot Text for cdma2000 Physical Layer".
  • Nun zu 2, die Elemente die für die Transmission des F-DCCH auf dem Vorwärtsverbindungssignal 6 und für den Empfang des Rückwärtsverbindungssignals 8 notwendig sind, sind in 2 in größerem Detail verdeutlicht. Die Nachrichten für die Transmission auf dem F-DCCH werden generiert im F-DCCH-Nachrichtengenerator (DCCH MSG GEN) 100. Diese Nachrichten können Ratenplanungs- bzw. Rate-Scheduling-Nachrichten, Weiterreichungsrichtungs- bzw. Handoff-Direction-Nachrichten und Antwortnachrichten beinhalten, wie unten diskutiert. Der F-DCCH ist ein DTX-Kanal, der übertragen wird, wenn eine Nachricht oder Nachrichten von einer Basisstation 2 zu der mobilen Station 4 übertragen werden.
  • Eine Nachricht wird zum F-DCCH-Verarbeitungselement 102 geliefert. F-DCCH-Verarbeitungselement 102 verrichtet die notwendige Vorverarbeitung und Codierung der F-DCCH-Nachricht und kanalisiert die Nachricht für die Transmission auf dem F-DCCH des Vorwärtsverbindungssignals 6. Die F-DCCH-Nachricht wird an den Cyclic-Redundancy-Check-(CRC)-Generator bzw. Prüfsummengenerator und an den Terminierungsbitgenerator 104 geliefert. Als Antwort generiert der CRC- und Terminierungsbitgenerator 104 eine Gruppe von CRC-Bits gemäß den Bits in der F-DCCH-Nachricht und hängt die CRC-Bits an die F-DCCH-Nachricht an. CRC- und Terminierungsbitgenerator 104 hängt dann eine Serie von Terminierungsbits an, um den Speicher des Decoders im Empfänger zu löschen und liefert das resultierende Paket zum Codierer 106.
  • In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist der Codierer 106 ein Faltungscodierer, das Design und die Implementierung desselben ist auf dem Fachgebiet gut bekannt. Dennoch, die vorliegende Erfindung ist anwendbar auf andere Typen von Codierern, wie zum Beispiel Blockcodierer und Turbocodierer. Die codierten Symbole werden zum Interleaver 108 geliefert. Interleaver 108 ordnet die Symbole einer zuvor bestimmten Art und Weise um, um Zeit-Diversity in der Transmission der F-DCCH-Nachricht vorzusehen. Die Interleaving-Operation hilft, die Resultate eines Fehlerbursts über das Paket zu spreizen, um die Leistung des Decoders beim Empfänger zu verbessern. Diese "Fehlerbursts"- Bit oder Symbolfehler, die nacheinander auftreten – sind typisch in drahtlosen Kommunikationssystemen.
  • Die verschachtelten bzw. interleaved Symbole werden zum Leistungssteueraufpunktierungselement 109 geliefert. Aufpunktierungselement 109 empfängt die Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbits und punktiert die Leistungssteuerbits im interleaved Symbolstrom. Die Leistungssteuerbits werden zur mobi len Station 4 gesendet und werden benutzt, die Transmissionsenergie des Rückwärtsverbindungssignals 8 anzupassen.
  • Die Symbole von dem Aufpunktierungselement 109 werden dem Demultiplexer 110 geliefert, der alternativ die Symbole auf verschiedene Verarbeitungspfade ausgibt. Die erste Ausgabe des Demultiplexers 110 geht zum Spreizelement 112A und die nächste Ausgabe des Demultiplexers 110 geht an den Spreizer 112B, und so weiter. Die Spreizer 112 spreizen die demultiplexten Symbole gemäß einer orthogonalen Spreizfunktion WDCCH. Orthogonales Spreizen ist auf dem Fachgebiet bekannt und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Spreizer 112 ist offenbart in dem zuvor genannten US-Patent 5,103,459. Die gespreizten Signale werden zum komplexen PN-Spreizer 116 geliefert.
  • Zusätzlich zu dem zugeteilten Steuerungskanal sendet die Basisstation 2 einen Pilotkanal, um der entfernten Station 4 zu erlauben, den empfangenen F-DCCH auf koherente Art und Weise zu demodulieren. Pilotsymbole, typischerweise eine nur -Einsen-Sequenz werden an das Spreizelement 114 geliefert. Die Pilotsymbole werden gespreizt gemäß der orthogonalen Spreizsequenz Wpilot, welche zur Spreizsequenz WDCCH orthogonal ist.
  • Die Spreizsignale von den Spreizelementen 112 und 114 werden an den komplexen PN-Spreizer 116 geliefert. Der komplexe PN-Spreizer 116 spreizt die Signale von den Spreizern 112 und 114 gemäß zweier Pseudorausch-(PN = pseudonoise)-Sequenzen PNI und PNQ. Komplexes PN-Spreizen ist auf dem Fachgebiet bekannt und ist im Detail beschrieben in der cdma2000-Kandidatseinreichung der IS-2000 Draft Spezifikation und im US-Patent Nr. 5,930,230. Das komplexe PN-Spreizungssignal wird an den Transmitter (TMTR) 118 geliefert. TMTR 118 hochkonvertiert, verstärkt und filtert die Spreizsignale für die Transmission über Antenne 120 als ein Vorwärtsverbindungssignal 6. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel moduliert TMTR 118 die Signale gemäß dem QPSK-Modulationsformat.
  • Nun zu 3, das Vorwärtsverbindungssignal 6 wird an der Antenne 200 empfangen und über Duplexer 202 an den Empfänger (RCVR = receiver) 204 geliefert. RCVR 204 herunterkonvertiert, verstärkt und filtert das Vorwärtsverbindungssignal 6. RCVR 204 demoduliert das Vorwärtsverbindungssignal 6 gemäß dem QPSK-Demodulationsformat und gibt die In-Phase- und die Quadratur-Phase-Signale an den komplexen PN-Entspreizer 206 aus. Der komplexe PN-Entspreizer 206 entspreizt das empfangene Signal gemäß den zwei Pseudorauschsequenzen, die benutzt werden, um das Signal zu spreizen (PNI und PNQ). Die entspreizten komplexen PN-Signale werden an den Pilotfilter 208 geliefert. Der Pilotfilter 208 entspreizt weiter das Signal gemäß der orthogonalen Spreizsequenz Wpilot. Die entspreizten Pilotsymbole werden an den Ec/lo-Rechner 214 und an die Skalarproduktschaltung 216 geliefert.
  • Die komplexen PN-entspreizten Signale werden auch an den Demodulator 210 geliefert. Der Demodulator 210 demoduliert die PN-entspreizten Signale gemäß dem orthogonalen Spreizcode WDCCH. Die entspreizten Signale werden dann an die Skalarproduktschaltung 216 geliefert. Die Skalarproduktschaltung 216 berechnet das Skalarprodukt vom F-DCCH und dem Pilotkanal. Weil beide, der Pilotkanal und der zugeteilte Steuerkanal den gleichen Ausbreitungspfad durchlaufen, werden sie die gleichen Phasenverschiebungen erfahren. Bei Berechnung des Skalarprodukts der Pilot- und DCCH-Kanäle ist das Resultat eine Skalargruppe von Beträgen mit hieraus entfernten kanalinduzierten Phasenmehrdeutigkeiten. Eine bevorzugte Implementierung einer Skalarproduktschaltung 216 ist beschrieben in dem zuvor genannten US-Patent Nr. 5,506,865.
  • Die resultierenden demodulierten Symbole von der Skalarproduktschaltung 216 werden an den Deinterleaver/Decoder 218 und den Leerrahmendetektor 220 geliefert. Deinterleaver/Decodierer 218 deinterleavt und decodiert die F-DCCH-Nachricht und liefert eine Schätzung der Nachricht oder ein Signal auf eine Deklaration eines schlechten Rahmens hinweisend an den DCCH-Steuerprozessor 222. Es gibt viele Möglichkeiten, um schlechte Rahmen zu detektieren. Eine erste Möglichkeit ist die Bestimmung, ob der CRC, wenn lokal generiert in der entfernten Station 4, die decodierten CRC-Bits prüft. Eine zweite Möglichkeit ist die Berechnung der Symbolfehlerrate der empfangenen Symbole durch den Vergleich der empfangenen codierten Symbole mit einer Gruppe von lokal generierten recodierten Symbole basierend auf die decodierten Bits.
  • Die demodulierten Symbole von der Skalarproduktschaltung 216 werden auch an den Leerrahmendetektor 220 geliefert. Der Leerrahmendetektor 220 berechnet das Signal-Rausch-Verhältnis der demodulierten Symbole und vergleicht das gemessene Signal-Rausch-Verhältnis mit einer Schwelle. Wenn das Signal-Rausch-Verhältnis unter dieser Schwelle liegt, wird ein leerer Rahmen deklariert. Es sollte beachtet werden, dass es noch andere Verfahren zur Bestimmung eines leeren Rahmens gibt, jedes dieser Verfahren kann angewendet werden, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren leerer Rahmen ist offenbart in dem US-Patent Nr. 6,347,080, mit dem Titel "ENERGY BASED COMMUNICATION RATE DETECTION SYSTEM AND METHOD", und ist dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zugeordnet.
  • Datenrahmen, die nicht leer sind, werden an den DCCH-Steuerprozessor 222 geliefert, welcher die punktierten Leistungssteuerbefehle extrahiert und ein Signal zum Transmitter 232 sendet, um als Antwort die Transmissionsenergie des Rückwärtsverbindungssignals 8 anzupassen. Der Verlust dieses Leistungssteuerbefehlsstroms resultiert darin, dass es nicht möglich ist, die Leistung des Rückwärtsverbindungssignals 8 zu steuern, welches wiederum das Potential für das Stören der Rückwärtsverbindung erhöht.
  • In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung empfängt der DCCH-Steuerprozessor 222 einen Hinweis vom Deinterleaver/Decoder 218 oder vom Leerrahmendetektor 220, dass ein Rahmen entweder gut, schlecht oder leer ist. Drei Zähler: CNT1 224, CNT2 226 und CNT3 227 werden auf Null initialisiert zu Beginn eines Anrufs. Wenn der empfangene Rahmen ein guter Rahmen ist, dann wird CNT1 224 auf Null zurückgesetzt und CNT2 226 wird um Eins inkrementiert. Wenn der empfangene Rahmen als schlechter Rahmen deklariert wird, dann wird CNT1 224 inkrementiert und CNT2 226 auf Null zurückgesetzt. Wenn der Rahmen als leer deklariert wird, dann bleiben die Werte für CNT1 224 und CNT2 226 unverändert und der Wert für CNT3 226 wird inkrementiert. Wenn der Wert für CNT1 224 eine Schwelle TH1 erreicht, dann sendet der DCCH-Steuerprozessor 222 ein Signal zum Transmitter 232, der den Transmitter abschaltet (d.h. die Ausgangsleistung ist ausgeschaltet). Wenn danach der Wert von CNT2 226 eine Schwelle TH2 erreicht, dann sendet der DCCH-Steuerprozessor 222 ein Signal an den Transmitter 232, um den Transmitter wieder einzuschalten. Auf ähnliche Weise, wenn der Wert für CNT3 227 eine Schwelle TH4 erreicht, dann sendet der DCCH-Steuerprozessor 222 ein Signal zum Transmitter 232, um den Transmitter abzuschalten. Wenn der Wert von CNT3 227 eine Schwelle TH5 erreicht, dann sendet der DCCH-Steuerprozessor 222 ein Signal zum Transmitter 232, um den Transmitter abzuschalten, wenn nicht schon abgeschaltet, und deklariert einen Verlust des Vorwärtsverkehrskanals (d.h. beende den Anruf).
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel sendet die Basisstation 2 einen Rahmen, der im weiteren als Überwachungsrahmen bezeichnet wird jedes N-Sekunden-Intervall, wenn es keinen Datenrahmen gibt, der zu dieser Zeit auf dem F-DCCH gesendet wird. Der Überwachungsrahmen beinhaltet vordefinierte Bits, die der mobilen Station bekannt sind, und wird gesendet mit der kleinsten Datenrate, die zwischen Basisstation 2 und mobiler Station 4 ausgehandelt wurde. Bezüglich 2, Timer 134 verfolgt die N-Sekunden-Intervalle und beim Auslaufen des Intervalls sendet er ein Signal zum Steuerprozessor 132. Steuerprozessor 132 bestimmt, ob es eine Nachricht für die Transmission gibt und wenn nicht, liefert ein Signal zum Nachrichtengenerator 100, um einen Überwachungsrahmen zu generieren. Der Überwachungsrahmen wird auf dem F-DCCH-Kanal gesendet, wie vorher in Bezug auf die anderen DCCH-Nachrichten beschrieben. Die mobile Station 4 führt dann die F-DCCH-Überwachung auf nicht leere Rahmen aus, die bei einer voreingestellten Zeit gesendet wurden mit einem Verfahren, die ähnlich zu der definiert in IS-95 ist, mit möglicherweise verschiedenen Werten für die verschiedenen Schwellen. Die mobile Station 4 kann außerdem andere nicht leere Rahmen enthalten, die für Überwachungszwecke empfangen wurden, zusätzlich zu diesen periodischen Rahmen. In einem anderen Ausführungsbeispiel weiß die mobile Station, dass ein Überwachungsrahmen alle N-Sekunden übertragen wird. Wenn ein guter Rahmen nicht innerhalb von N Sekunden empfangen wurde, wird CNT1 inkrementiert. Dieses Verfahren kann in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel, das weiter oben diskutiert wurde, benutzt werden.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel sendet die Basisstation 2 einen Rahmen, hierin weiter als Überwachungsrahmen bezeichnet, wann immer die Anzahl der aufeinander folgenden leeren Rahmen eine Schwelle überschreitet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Überwachungsrahmen vordefinierte Bits, die der mobilen Station bekannt sind, und die bei der niedrigsten Datenrate, die zwischen der Basisstation 2 und der mobilen Station 4 ausgehandelt wurde, gesendet werden. Bezüglich 2, der Steuerprozessor 132 verfolgt die Anzahl aufeinander folgender leerer Rahmen gemäß der Signale vom Nachrichtengenerator 100. Wenn die Anzahl von aufeinander folgenden leeren Rahmen die Schwellenwerte überschreiten, dann sendet der Steuerprozessor 132 ein Signal zum Ausgeben eines Überwachungsrahmens zum Nachrichtengenerator 100, um den Überwachungsrahmen zu generieren. Der Überwachungsrahmen wird auf dem F-DCCH-Kanal gesendet, wie beschrieben in Bezug auf die anderen F-DCCH-Nachrichten. Die mobile Station 4 führt dann eine F-DCCH-Überwachung über alle nicht leeren Rahmen aus, mit einer Methode, die ähnlich zu der ist, die definiert in IS-95 ist, mit möglicherweise verschiedenen Werten für verschiedene Schwellen. In einem anderen Ausführungsbeispiel verfolgt der Steuerprozessor 132 die Anzahl aufeinander folgender leerer Rahmen in einem gegebenen Zeitintervall N. Wenn ein guter Rahmen nicht innerhalb dieses Zeitintervalls N empfangen wird, dann wird CNT1 inkrementiert und die Erfindung schreitet fort wie oben beschrieben.
  • In einem vierten beispielhaften Ausführungsbeispiel sendet die mobile Station 4 eine Anfragenachricht, die eine Antwort von der Basisstation 2 erfordert, wenn die Anzahl der aufeinander folgenden leeren Rahmen, die detektiert wurden, eine Schwelle überschreitet. Die Antwort kann einfach eine Bestätigung sein, dass die Anfragenachricht empfangen wurde. Bezüglich 3, der Steuerprozessor 222 empfängt einen Hinweis, ob ein Rahmen vom Leerrahmendetektor 220 leer ist. In diesem Ausführungsbeispiel verfolgt CNT1 224 die Anzahl aufeinander folgender leerer Rahmen, und wird zurückgesetzt, wenn ein schlechter Rahmen oder guter Rahmen detektiert wurde. Wenn die Zählung der aufeinander folgenden leeren Rahmen eine Schwelle überschreitet, sendet der Steuerprozessor 222 ein Signal zum Nachrichtengenerator (MSG GEN) 228, welcher als Antwort die Anfragenachricht generiert. Die Anfragenachricht ist codiert im Codierer 229, moduliert im Modulator 230 und hochkonvertiert, verstärkt und gefiltert auf einen vordefinierten Kanal des Rückwärtsverbindungssignals 8. Die Anfragenachricht kann jede existierende Nachricht sein, wie schon im Standard definiert ist, welche keine Basisstationsaktion auslöst, außer das Senden einer Bestätigung. Zum Beispiel die Leistungsmessungsreportnachricht. Die Anfragenachricht kann auch eine spezielle Nachricht sein, die die Basisstation 2 veranlasst, einen Überwachungsrahmen auf dem F-DCCH zu senden.
  • Bezüglich 2, die Anfragenachricht wird von der Antenne 122 empfangen und zum Empfänger 124 geliefert, welcher das Rückwärtsverbindungssignal 8 herunterkonvertiert, verstärkt und filtert und welcher das empfangene Signal zum Demodulator 126 liefert. Demodulator 126 demoduliert das Signal und Decoder 128 decodiert die demodulierten Symbole, um die Anfragenachricht zum Steuerprozessor 132 zu liefern. Ansprechend darauf bestimmt der Steuerprozessor 132, ob eine Nachricht eingereiht ist, um auf dem F-DCCH übertragen zu werden und wenn nicht, ein Signal sendet, welches vom Nachrichtengenerator 100 fordert eine Nachricht für die Transmission auf dem F-DCCH zu generieren. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist die Nachricht, die vom Generator 100 generiert wurde, einfach eine Bestätigung für den Empfang der Anfragenachricht von der mobilen Station 4.
  • Die mobile Station weiß, dass die Basisstation antworten wird. Deswegen, in einem anderen Ausführungsbeispiel, wenn die mobile Station keinen guten Rahmen empfängt, in einem Intervall von T Sekunden nachdem die Anfragenachricht gesendet wurde, wird CNT1 inkrementiert und die Erfindung läuft weiter wie oben diskutiert. In einer anderen Version enthält die mobile Station einen Bestätigungszähler, der die Anzahl der Zeiten zählt, wo die mobile Station versucht, die Anfragenachricht zu senden. Wenn die Antwort von der Basisstation nicht empfangen wird nach K Versuchen, schaltet die mobile Station ihre Transmitter ab, wenn sie noch nicht abgeschaltet wurden, und deklariert einen Verlust des Vorwärtsverkehrskanals (d.h. der Anruf wurde beendet).
  • In einem fünften Ausführungsbeispiel sendet die mobile Station 4 eine Anfragenachricht, die eine Antwort von der Basisstation 2 erfordert, wenn die Anzahl der leeren Rahmen, die innerhalb einer vordefinierten Anzahl empfangener Rahmen detektiert wurden, eine Schwelle überschreiten, ungeachtet, ob die leeren Rahmen aufeinander folgend sind oder nicht. Nun zu 3, der Steuerprozessor 222 empfängt einen Hinweis vom Leerrahmendetektor 220, ob ein Rahmen leer ist. CNT1 224 verfolgt die Anzahl leerer Rahmen auf eine bewegende bzw. fortlaufende Akkumulator-Art-und-Weise. Wenn der Zähler der leeren Rahmen bei einer vorbestimmten Anzahl empfangener Rahmen eine Schwelle überschreitet, sendet der Steuerprozessor 222 ein Signal zum Nachrichtengenerator (MSG GEN) 228, der als Antwort darauf eine Anfragenachricht generiert. Die Anfragenachricht ist codiert im Codierer 229, moduliert im Modulator 230 und hochkonvertiert, verstärkt und gefiltert auf einen vorbestimmten Kanal des Rückwärtsverbindungssignals 8.
  • Nun zu 2, die Anfragenachricht wird von der Antenne 122 empfangen und dem Empfänger 124 geliefert, welcher das Rückwärtsverbindungssignal 8 herunterkonvertiert, verstärkt und filtert und das empfangene Signal zum Demodulator 126 liefert. Der Demodulator 126 demoduliert das Signal und der Decoder 128 decodiert die demodulierten Symbole und liefert die Anfragenachricht zum Steuerprozessor 132. Ansprechend darauf bestimmt der Steu erprozessor 132, ob eine Nachricht eingereiht wurde, die auf dem F-DCCH gesendet werden soll, und wenn nicht, ein Signal sendet, welches anfordert, dass der Nachrichtengenerator 100 eine Nachricht für die Transmission auf dem F-DCCH generiert. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist die Nachricht die vom Generator 100 generiert wurde einfach eine Bestätigung auf den Empfang der Anfragenachricht.
  • Die mobile Station weiß, dass die Basisstation antworten wird. Wenn eine Antwort nicht innerhalb von T Sekunden nach dem Senden der Nachricht empfangen wurde, dann wird CNT1 inkrementiert. In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält die mobile Station einen Bestätigungszähler, der die Anzahl der Zeiten zählt, bei der die mobile Station versucht, die Anfragenachricht zu senden. Wenn eine Antwort nicht innerhalb von K Versuchen zum Senden der Nachricht empfangen wurde, schaltet die mobile Station ihre Transmitter ab, wenn sie noch nicht abgeschaltet wurden, und erklärt einen Verlust des Vorwärtsverkehrskanals (d.h. der Anruf wird beendet).
  • Die vorhergehende Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele ist vorgesehen, um jedem Fachmann die Herstellung oder die Benutzung der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Die verschiedenen Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen werden dem Fachmann leicht ersichtlich sein und die generischen Prinzipien, die hierin definiert wurden können auf andere Ausführungsbeispiele angewandt werden, ohne erfinderisch Tätig zu werden. Somit ist es nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern, dass ihr der größtmögliche Schutzumfang eingeräumt wird, wie durch die Ansprüche definiert.

Claims (10)

  1. Ein Verfahren zum Überwachen eines zugeteilten bzw. zugeordneten Steuerkanals, der in einem diskontinuierlichen Übertragungsmodus zu einer Mobilstation (4) gesendet wird, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Verfolgen bzw. Tracken eines Rahmentyps, der in einer Übertragung empfangen wird, wobei die Rahmen schlechte Rahmen, gute Rahmen und leere Rahmen aufweisen; Zählen (224) der Anzahl COUNT1 von empfangenen schlechten Rahmen, wobei COUNT1 inkrementiert wird, wenn ein schlechter Rahmen empfangen wird, und auf Null zurück gesetzt wird, wenn ein guter Rahmen empfangen wird; Inaktivieren bzw. Abschalten eines Mobilstationssenders (232), wenn COUNT1 eine erste Schwelle TH1 überschreitet; Zählen (226) der Anzahl COUNT2 von empfangenen guten Rahmen, wobei COUNT2 inkrementiert wird, wenn ein guter Rahmen empfangen wird, und auf Null zurückgesetzt wird, wenn ein schlechter Rahmen empfangen wird; Aktivieren bzw. Einschalten des Mobilstationssenders (232), wenn COUNT2 eine zweite Schwelle TH2 überschreitet; Setzen eines Fade- bzw. Schwundtimers, wenn COUNT2 eine dritte Schwelle TH3 überschreitet; Inaktivieren des Mobilstationssenders (232) und Beenden der empfangenen Übertragung, wenn der Fadetimer abläuft bevor COUNT1 auf Null gesetzt wird; Zählen (227) der Zahl COUNT3 von empfangenen leeren Rahmen, wobei COUNT3 inkrementiert wird, wenn ein leerer Rahmen empfangen wird und auf Null gesetzt wird, wenn ein guter Rahmen empfangen wird; Inaktivieren des Mobilstationssenders (232), wenn COUNT3 eine vierte Schwelle TH4 überschreitet; und Beenden der empfangenen Übertragung, wenn COUNT3 eine fünfte Schwelle TH5 überschreitet, wobei TH5 größer ist als TH4, oder nach Abschluss der empfangenen Übertragung.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Typ von Rahmen, der in der Übertragung empfangen wird, einen Überwachungsrahmen, der zu festgelegten Intervallen gesendet wird, beinhaltet und wobei das Verfahren weiterhin das Erhöhen von COUNT1, wenn ein guter Rahmen nicht innerhalb des festgelegten Intervalls empfangen wird, aufweist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei das festgelegte Intervall immer dann auftritt, wenn die Anzahl von leeren Rahmen in einem ausgewählten Intervall eine sechste Schwelle TH6 überschreitet.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Anzahl von leeren Rahmen kontinuierliche leere Rahmen sind.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Senden (232) von der Mobilstation (4) zu der Basisstation (2) einer Nachricht (228), die einer Antwort von der Basisstation (2) bedarf, wobei die Nachricht gesendet wird, wenn die Anzahl von detektierten aufeinanderfolgenden leeren Rahmen eine siebte Schwelle TH7 überschreitet; und Inkrementieren von COUNT1, wenn ein guter Rahmen nicht von der Mobilstation (4) innerhalb einer zugewiesenen Zeit nach Senden der Nachricht empfangen wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Senden (232) von der Mobilstation (4) zu der Basisstation (2) einer Anzahl K von Nachrichten, die einer Antwort von der Basisstation (2) bedürfen, wobei die Anzahl K von Nachrichten gesendet werden, wenn die Anzahl von detektierten, aufeinanderfolgenden, leeren Rahmen eine Schwelle überschreitet; und Inaktivieren des Mobilstationssenders (232) und Erachten, dass die empfangene Übertragung beendet ist, wenn keine Antwort auf die Nachricht von der Basisstation (2) empfangen wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Senden (232) von der Mobilstation (4) zu einer Basisstation (2) einer Nachricht, die von der Basisstation (2) einer Antwort bedarf, wobei die Nachricht gesendet wird, wenn die Anzahl von detektierten, aufeinanderfolgenden, leeren Rahmen in einem gegebenen Intervall eine Schwelle überschreitet; und Inkrementieren von COUNT1, wenn ein guter Rahmen nicht von der Mobilstation (4) innerhalb einer zugewiesenen Zeit nach Senden der Nachricht empfangen wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Senden (232) von der Mobilstation (4) zu einer Basisstation (2) von einer Anzahl K von Nachrichten, die eine Antwort von der Basisstation (2) benötigen bzw. bedürfen, wobei die Anzahl K von Nachrichten gesendet wird, wenn die Anzahl von detektierten, aufeinanderfolgenden, leeren Rahmen in einem gegebenen Intervall eine Schwelle überschreitet; und Deaktivieren des Mobilstationssenders (232) und Erachten, dass die empfangene Übertragung beendet ist, wenn keine Antwort auf die Nachricht von der Basisstation (2) innerhalb einer Zeitperiode empfangen wird.
  9. Eine Vorrichtung, die verwendet wird zum Überwachen eines zugeordneten Steuerkanals, der während des Betriebs in einem diskontinuierlichen Übertragsmodus gesendet wird, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Sender (232) zum Senden von Übertragungen, und einen Empfänger (204) zum Empfangen der Übertragungen; Zählmittel (224, 226, 227), die im Informationsaustausch mit dem Empfänger gekoppelt sind, zum Zählen einer Anzahl von schlechten, guten und leeren Rahmen, die in einer Übertragung empfangen werden, wobei die Zählmittel (224, 226, 227) die Anzahl COUNT1 von empfangenen schlechten Rahmen, die Anzahl COUNT2 von empfangenen guten Rahmen und die Anzahl COUNT3 von empfangenen leeren Rahmen zählen, und wobei: COUNT1 inkrementiert wird, wenn ein schlechter Rahmen empfangen wird, und auf Null zurückgesetzt wird, wenn ein guter Rahmen empfangen wird; COUNT2 inkrementiert wird, wenn ein guter Rahmen empfangen wird, und auf Null zurückgesetzt wird, wenn ein schlechter Rahmen empfangen wird; und COUNT3 inkrementiert wird, wenn ein leerer Rahmen empfangen wird, und auf Null zurückgesetzt wird, wenn ein guter Rahmen empfangen wird; ein Fade- bzw. Abklingtimer, wobei der Fadetimer auf eine zugewiesene Periode gesetzt wird, wenn COUNT2 eine dritte Schwelle TH3 überschreitet; Deaktivierungs-/Aktivierungsmittel zum Deaktivieren des Senders (232), wobei der Sender (232) deaktiviert wird, wenn COUNT1 eine erste Schwelle TH1 überschreitet, und wobei der Sender (232) aktiviert wird, wenn COUNT2 eine zweite Schwelle TH2 überschreitet, und wobei der Sender (232) deaktiviert wird, wenn der Fadetimer ausläuft bevor COUNT1 auf Null zurückgesetzt wird, und wobei der Transceiver deaktiviert wird, wenn COUNT3 eine vierte Schwelle TH4 überschreitet; und Terminierungsmittel zum Terminieren einer Übertragung, wobei die Übertragung terminiert wird, wenn der Fadetimer ausläuft, bevor COUNT1 auf Null zurückgesetzt wird, oder wenn COUNT3 eine fünfte Schwelle TH5 überschreitet, wobei TH5 größer ist als TH4, oder nach Abschluss der empfangenen Übertragung.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, die weiterhin Folgendes aufweist: Bestätigungszählermittel zum Zählen der Anzahl von versuchten Anfragenachrichten, die zu einer Station (2) von einer Vorrichtung gesendet werden, wobei die Anfragenachrichten einer Antwort von der Station bedürfen; und Timermittel zum Verfolgen zugewiesener Zeitperioden.
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