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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kommunikationsvorrichtung
und auf ein Verfahren für
ein Kommunikationssystem, und, insbesondere, auf eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Verwalten eines Zentralkanals, der verschiedene
Datenraten besitzt, in einem Code Division Multiple Access (CDMA) Kommunikationssystem.
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In
einem CDMA-Kommunikationssystem wird ein Kanal, der dazu verwendet
wird, eine Verbindungs-Einrichtungs-Anforderung von einer Sendeseite
zu einer Empfangsseite zu senden, als ein Zentralkanal bezeichnet.
Ein Zentralkanal überträgt bekannte
Signale, wie beispielsweise Präambel-Signale,
vor einer Nachrichtenübertragung.
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In
herkömmlichen,
mobilen Kommunikationssystemen besitzt ein Zentralkanal eine festgelegte
Datenrate von 9,6 Kbps oder 4,8 Kbps und eine festgelegte Rahmengröße (oder
Länge)
von 20 ms. Sieben Kanäle, die
eindeutige orthogonale Code (z.B. Walsh-Code) verwenden, werden für Vorwärts-Zentralkanäle verwendet,
und für
jeden Vorwärts-Zentralkanal werden
fünf Kanäle, getrennt
durch eindeutige Langcode-Masken, als Rückwärts-Zentralkanäle verwendet.
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In
Bezug auf den Betrieb des Zentralkanals wird der Kanal, der durch
eine Basisstation und eine spezifische Mobilstation verwendet werden
soll, aus 7 Vorwärts-Zentralkanälen an der
Basisstation und der Mobilstation unter Verwendung einer Hash-Funktion bestimmt.
Wenn einmal der Vorwärts-Zentralkanal
bestimmt ist, verwendet die Basisstation immer den bestimmten Kanal,
wenn eine Nachricht zu dieser spezifischen Mobilstation gesendet
wird. Der Vorwärts-Zentralkanal
arbeitet in einem geschlitzten Mode oder in einem nicht-geschlitzten
Mode. Der geschlitzte Mode wird dazu verwendet, den Energieverbrauch
einer Mobilstation zu verringern; ein entsprechender Schlitz für jede Mobilstation
wird durch die Hash-Funktion bestimmt. Wenn der Schlitz bestimmt
ist, empfängt
die Mobilstation eine Nachricht von der Basisstation über den
bestimmten Schlitz.
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Der
Vorwärts-Zentralkanal
besitzt eine Datenrate, die bei entweder 9,6 Kbps oder 4,8 Kbps
festgelegt ist, und Informationen, die sich auf die Datenrate beziehen,
werden über
eine Zentralkanal-Nachricht übertragen.
Eine Mobilstation, die die Datenraten-Informationen empfängt, tauscht konstant Daten
unter der festgelegten Datenrate aus. Allgemein verwendet der Vorwärts-Zentralkanal
Schlitze von 80 ms; eine Nachricht kann über zwei Schlitze übertragen
werden.
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Zusätzlich können, für jeden
Vorwärts-Zentralkanal,
5 Rückwärts-Zentralkanäle, maximal,
vorgesehen werden. Die Mobilstation wählt den Zugangskanal unter
einem Zufall von den entsprechenden Kanälen aus und eine Basisstation
decodiert jeden verfügbaren
Rückwärts-Zentralkanal,
um eine gesendete Nachricht zu empfangen.
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Der
Rückwärts-Zentralkanal
besitzt eine Datenrate, die bei 4,8 Kbps festgelegt ist. Für einen
Zugriff auf einen Rückwärts-Zentralkanal
wird ein geschlitztes Aloha-Verfahren typischerweise verwendet.
Ein wichtiger Faktor, der die Schlitzgröße bestimmt, ist eine Rahmengröße. Ein
Faktor, der die Schlitzgröße bestimmt, umfasst
PAM_SZ und MAX_CAP_SZ, wobei PAM_SZ die Präambel-Größe bezeichnet und MAX_CAP_SZ
die Nachrichten-Größe bezeichnet.
Die vorstehenden zwei Faktoren zeigen beide die Zahl von Rahmen
an und werden zu einer Mobilstation über eine Zugang-Parameter-Nachricht
auf einem Vorwärts-Zentralkanal übertragen.
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Ein
Zugang-Schlitz ist aus einer Präambel
(PA) einer Größe (1+PAM_SZ)
und einer Nachrichten-Kapsel einer Größe (3+MAX_CAP_SZ) aufgebaut.
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Die
Präambel
wird für
eine Sync-Akquisition zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation
verwendet. In einem mobilen Kommunikationssystem wird, um einen
Energieverbrauch an der Mobilstation zu minimieren und eine Interferenz
zu minimieren, ein unnötiges
Senden unterdrückt
und eine Übertragungs-Verbindung
wird nur dann eingerichtet, wenn die Mobilstation eine Nachricht
besitzt oder Daten übertragen
werden sollen. Deshalb muss, vor einer Ankunft der Nachricht, die
Basisstation eine Sync-Akquisition für die Nachricht, die von der
Mobilstation empfangen werden soll, durchführen. Für eine effektive Sync-Akquisition
sendet, vor einem Senden einer beabsichtigten Nachricht oder von
Daten, eine Mobilstation Präambel
für eine
vorbestimmte Zeit und sendet dann die vorgesehene Nachricht. Die
Präambel
ist ein Signal, das zuvor zwischen der Basisstation und der Mobilstation
geplant (oder bezeichnet) ist. In den meisten mobilen Kommunikationssystemen
kann eine Mobilstation eine Sende-Startzeit der Präambel aus
möglichen
Sende-Startzeiten auf der Basis von Systemzeit-Informationen, erhalten
von einem Signal, das von einer Basisstation, nach einem Einschalten,
gesendet ist, auswählen.
Alternativ kann die Sende-Startzeit als ein festgelegter Parameter
in dem System bestimmt werden. Ein Empfänger an der Basisstation prüft die Existenz
einer Präambel
zu jeder möglichen
Präambel-Übertragungszeit,
angenommen auf der Basis der Systemzeit. Unter Erfassen einer Präambel führt die
Basisstation eine Sync-Akquisition und Tracing-Prozeduren durch,
um die Nachrichten-Übertragung,
der Präambel
folgend, zu empfangen. Die Größe einer
Nachricht, umfasst in einem Zugangsschlitz, ist durch den MAX_CAP_SZ
Parameter begrenzt. Das System stellt zu Anfang den MAX_CAP_SZ Parameter
auf der Basis der größten Mobilstation-Nachricht
ein.
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Das
herkömmliche
Verfahren besitzt die folgenden Probleme.
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Zuerst
wird, wenn ein Zugang versucht wird, wenn die Datenrate des Zentralkanals
bei 9,6 Kbps oder 4,8 Kbps festgelegt ist, das Intervall zwischen
Zugang-Schlitzen auch festgelegt, so dass es nicht möglich ist, die
Verzögerung
zwischen Zugang-Versuchen zu verringern. Deshalb können, wenn
der herkömmliche
Zentralkanal verwendet wird, der eine festgelegte Datenrate besitzt,
Mobilstationen aufgrund des konstanten Schlitz-Intervalls einen Konflikt haben. Weiterhin
kann eine Erhöhung
in der Zugang-Verzögerung
ein Hindernis in Bezug auf einen Daten-Dienst, im Hinblick auf Zustands-Übergänge, die
während
des Datendienstes auftreten, verursachen.
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Als
zweites sind, in dem Fall, in dem die System-Übergänge während eines Daten-Dienstes zu einem Zustand,
wo der zugeordnete Kanal beendet wurde, und eine kleine Menge an
Daten vorhanden ist, die auf einmal übertragen werden soll, die
Ressourcen, verbraucht in dem zusätzlichen Prozess eines erneuten
Startens einer Daten-Übertragung,
größer als
die Ressourcen, die für
eine tatsächliche
Daten-Übertragung
erforderlich sind, wodurch eine nicht effektive Benutzung der Ressourcen
verursacht wird. Das bedeutet, dass es manchmal erforderlich ist,
Daten-Rahmen, kleiner als eine vorbestimmte Größe, zu übertragen, ohne erneutes Zuordnen
eines zugeordneten Kanals, und es ist schwierig, Daten-Rahmen verschiedener
Größen unter
Verwendung des Zentralkanals mit einer festgelegten Datenrate zu übertragen.
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STEVE
DENNETT: „The
cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission (0,18)", vol 18, 27. Juli 1998, Seiten 1–310, ist
eine CDMA2000 ITU-R RTT Kandidaten-Submission, die verschiedene
Aspekte eines CDMA2000 diskutiert. In der Beschreibung der physikalischen
Schicht der Vorwärts-Verbindung
ist vorgeschlagen, dass das CDMA2000 System Rahmen mit 5 und 20
ms für
Steuerinformationen auf den grundsätzlichen und zugeord neten Steuer-Kanälen unterstützt, und
Rahmen mit 20 ms für
andere Typen von Daten (umfassend Sprache) verwendet. Der Vorwärts-Zentral-Steuerkanal
ist ein Zentralkanal, der für
eine Kommunikation einer Schicht 3 und von MAC-Nachrichten
von der Basisstation zu der Mobilstation verwendet wird. In Verbindung
mit den Charakteristika der physikalischen Rückwärts-Verbindungsschicht wird
auch diskutiert, dass das CDMA2000 System 5 und 20 ms Rahmen für Steuerinformationen
auf den grundsätzlichen,
zugeordneten Zentralkanälen
unterstützt.
Insbesondere besitzt der Rückwärts-Pilotkanal,
der dem Rückwärts-Zugangskanal oder
dem Rückwärts-Steuerkanal
zugeordnet ist, eine ähnliche
Struktur zu dem Rückwärts-Pilotkanal,
der dann verwendet wird, wenn die Mobilstation mit der Basisstation
in einem entsprechenden Modus kommuniziert. Wenn die Mobilstation
nicht in der Lage ist, die Leistung zuzuführen, um mit den spezifizierten
Zugang-Parametern
zu senden, dann kann die Mobilstation autonom die Senderate verringern
und die Rahmen-Größe entsprechend
vergrößern.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Zentralkanal-Kommunikationsverfahren
für eine
Basisstation und jeweils für
eine Mobilstation ebenso wie für
entsprechende Zentralkanal-Kommunikationsvorrichtungen für eine Basisstation
und entsprechend einer Mobilstation in einem Mobil-Kommunikationssystem
mit einem verbesserten Management der Zentralkanäle, die verschiedene Datenraten
für eine
Kommunikation zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation
haben, zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Es
wird ein Zentralkanal-Kommunikationsverfahren für eine Basisstation in einem
Mobil-Kommunikationssystem, das Zentralkanäle enthält, die jeweils wenigstens
zwei Datenraten unterstützen,
geschaffen. Das Verfahren weist ein Bestimmen einer Datenrate des
Zentralkanals, die in einem Zentralkanal-Dienstzustand verfügbar ist,
und einer Rahmen-Länge,
die bei der Datenrate verwendet werden kann, umfassend Informationen über die
bestimmte Datenrate und die Rahmen-Länge in Bezug auf eine spezifische
Vorwärts-Zentralkanal-Nachricht
vor einem Senden; und Einstellen einer Datenrate und einer Rahmen-Länge des
Zentralkanals auf die bestimmten Werte beim Empfang einer Quittungsnachricht über einen
spezifischen Rückwärts-Zentralkanal;
auf.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung
ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
vorgenommen wird, in denen:
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1 zeigt
ein Diagramm, das einen Zentral-Rückwärts-Zugriffsschlitz in einem
CDMA-Kommunikationssystem darstellt;
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2 zeigt
ein Diagramm, das einen Rückwärts-Zugriffsschlitz
für verschiedene
Rahmen-Größen, verwendet
in einem CDMA-Kommunikationssystem, gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 zeigt
ein Diagramm, das einen Rückwärts-Zugriffsschlitz
darstellt, der verschiedene Datenraten für einen Rahmen mit 20 ms in
einem CDMA-Kommunikationssystem,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, besitzt;
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4 zeigt
ein Diagramm, das einen Rückwärts-Zugriffsschlitz
darstellt, der verschiedene Datenraten für einen Rahmen mit 10 ms in
einem CDMA-Kommunikationssystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besitzt;
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5 zeigt
ein Blockdiagramm. eines Basisstation-Senders, der das erste und
das zweite Betriebsverfahren in einem CDMA-Kommunikationssystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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6 zeigt
ein Blockdiagramm eines Mobilstation-Empfängers entsprechend dem Basisstation-Sender,
unter Verwendung des ersten und des zweiten Betriebsverfahrens in
einem CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigt
ein Blockdiagramm eines Mobilstation-Senders, der das erste und
das zweite Betriebsverfahren in einem CDMA-Kommunikationssystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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8 zeigt
ein Blockdiagramm eines Basisstation-Empfängers entsprechend zu dem Mobilstation-Sender,
der das erste und das zweite Betriebsverfahren in einem CDMA-Kommunikationssystem
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet;
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9A zeigt
ein Diagramm, das eine Sende-Nachricht darstellt, die Zentralkanal-Umgebungs-Informationen,
periodisch gesendet über
einen Vorwärts-Zentralkanal,
an einem entsprechenden Schlitz jeder Mobilstation, enthält;
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9B zeigt
ein Diagramm, das eine Nachricht darstellt, die Zentralkanal-Umgebungs-Informationen, gesendet über einen
zugeordneten Steuerkanal, während
eines Zustand-Übergangs,
enthält;
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10 zeigt
ein Blockdiagramm eines Basisstation-Senders, der eine Rahmen-Größe und eine
Datenrate in einem ersten und einem zweiten Betriebsverfahren in
einem CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bestimmt und verwendet;
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11 zeigt
ein Blockdiagramm eines Mobilstation-Empfängers entsprechend zu dem Basisstation-Sender,
der eine Rahmen-Größe und eine
Datenrate in dem ersten und dem zweiten Betriebsverfahren in einem
CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bestimmt;
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12 zeigt
ein Blockdiagramm eines Mobilstation-Senders, der eine Rahmen-Größe und eine
Datenrate in dem ersten und dem zweiten Betriebsverfahren in einem
CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bestimmt und verwendet;
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13 zeigt
ein Blockdiagramm eines Basisstation-Empfängers entsprechend zu dem Mobilstation-Sender,
der eine Rahmen-Größe und eine
Datenrate in dem ersten und dem zweiten Betriebsverfahren in einem
CDMA-Kommunikationssystem gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bestimmt;
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14 zeigt
ein Zustand-Übergangs-Diagramm
für einen
Paket-Daten-Dienst;
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15 zeigt
ein Flussdiagramm, das einen Vorgang zum Erhalten eines verfügbaren Zentralkanals während einer
Daten- oder Nachrichten-Übertragung über einen
Zentralkanal, der variable oder verschiedene Datenraten, entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, besitzt, darstellt;
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16 zeigt
ein Flussdiagramm, das einen Vorgang darstellt, in dem eine Basisstation
Informationen über
einen verfügbaren
Zentralkanal während
eines Übergangs
zu einem ausgesetzten Zustand erhält und die Informationen über einen
zugeordneten Steuerkanal sendet, und eine Mobilstation dann die
Informationen erhält,
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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17 zeigt
ein Flussdiagramm, das einen Vorgang darstellt, in dem eine Basisstation
Informationen über
einen verfügbaren
Zentralkanal in einem ausgesetzten Zustand oder einem Null-Zustand
erhält
und die Informationen über
einen Vorwärts-Zentralkanal oder
einen Sendekanal sendet, und eine Mobilstation dann die Informationen
erhält,
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird hier nachfolgend unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind
ausreichend bekannte Funktionen oder Anordnungen nicht im Detail
beschrieben, da sie die Erfindung in unnötigem Detail behindern würden.
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In
einer Ausführungsform
wird ein Zentralkanal durch zwei Verfahren verwaltet. In dem ersten
Betriebsverfahren werden Zugang-Umgebungs-Informationen (d.h. Rahmen-Größe und Datenrate)
eines Zentralkanals zu einer Mobilstation übertragen; wenn sich die Datenrate
des Zentralkanals erhöht,
wird die Rahmen-Größe entweder
verringert, um eine Zugang-Verzögerung
zu erniedrigen, oder wird erhöht,
um eine große
Menge an Daten zu übertragen.
In dem zweiten Betriebsverfahren werden Zugang-Umgebungs-Informationen
nicht zuvor zu der Mobilstation gesendet, so dass die Mobilstation
ein simultanes Management von ankommenden Datenraten und Rahmen-Größen durchführen muss.
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Der
Ausdruck „Zentralkanal", wie er hier verwendet
ist, ist nicht auf einen Zentralkanal begrenzt, wie er in einem
herkömmlichen,
mobilen Kommunikationssystem definiert ist. In einer Umgebung der
vorliegenden Erfindung umfassen Vorwärts-Zentralkanäle einen
Vorwärts-Paging-Kanal
(F-PCH) und einen Vorwärts-Zentralsteuerkanal
(F-CCCH), und Rückwärts-Zentralkanäle umfassen
einen Rückwärts-Zugriffskanal
(R-ACH) und einen Rückwärts-Zentralsteuerkanal
(R-CCCH). Eine Beschreibung der Ausführungsformen wird unter der Annahme
vorgenommen, dass der Zentralkanal ein Rückwärts-Zugangskanal (R-ACH) ist.
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In
Bezug auf die verfügbare
Datenrate und die zugeordnete Rahmen-Größe des Zentralkanals in einem
CDMA-Kommunikationssystem, das sich nun unter einer Standardisierung
befindet, können
Rahmen mit 20 ms, 10 ms und 5 ms alle über den Zentralkanal unter
einer Datenrate von 38,4 Kbps übertragen
werden; Rahmen mit 10 ms und 5 ms können unter einer Datenrate
von 19,2 Kbps übertragen
werden; und nur ein Rahmen mit 5 ms kann unter einer Datenrate von
9,6 Kbps übertragen
werden. Die Tabelle 1 nachfolgend stellt verfügbare Datenraten und zugeordnete
Rahmen-Größen des
Zentralkanals dar. [Tabelle
1]
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Es
wird nun Bezug auf eine Schlitz-Struktur für einen Rückwärts-Zentralkanal entsprechend
zu Variationen in einer Datenrate und einer Rahmen-Größe genommen.
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1 stellt
die Rückwärts-Schlitz-Struktur,
die üblicherweise
in einem CDMA-Kommunikationssystem verwendet
wird, dar. Wie 1 zeigt, wird, vor dem Beginn
eines Sendens einer Zugangskanal-Nachricht 120, eine Präambel 110 für eine vorgegebene
Zeit gesendet und dann wird eine Pilotkanal-Nachricht mit einer
verringerten Sendeleistung gesendet, wie dies mit 130 dargestellt
ist. Hierbei wird die Sende-Periode der Präambel 110 dahingehend
angenommen, dass sie N*1,25 ms beträgt. Die Präambel 110 und ein
Rückwärts-Pilotkanal 130 können durch
entweder denselben Sequenz-Generator oder separate Sequenz-Generatoren
erzeugt werden. Das Rückwärts-Pilotkanal-Signal 130 wird
für eine
Kanalabschätzung
und ein Sync-Tracing für eine
Rückwärts-Verbindung
verwendet, und kann Vorwärts-Pilot-Informationen
umfassen. Der Grund dafür, dass
die Präambel 110 unter
einer Sendeleistung höher
als diejenige eines Rückwärts-Pilotkanals 130 gesendet
werden kann, ist derjenige, eine Präambel-Erfassung und eine Sync-Akquisition
an der Basisstation zu erleichtern. Die Nachrichten-Kapsel ist der
Bereich, der eine Nachricht und Daten enthält, die von einer Mobilstation
zu einer Basisstation gesendet werden sollen.
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Wenn
die Mobilstationen, die denselben, langen Code verwenden, gleichzeitig
Nachrichten über
den Rückwärts-Zentralkanal
senden, tritt ein Nachrichten-Stau auf dem Kanal auf, so dass die
Nachrichten, die gesendet werden sollen, verloren gehen. Dieses
Verfahren wird als ein auf einem Stau basierender Zufalls-Zugriff bezeichnet.
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Wenn
ein Nachrichten-Stau an dem Rückwärts-Zentralkanal
auftritt, versucht die Mobilstation erneut, auf den Rückwärts-Zentralkanal
zuzugreifen. In diesem Fall sendet jede Mobilstation eine Nachricht über den Rückwärts-Zentralkanal,
unter Verwendung eines ausgewählten,
langen Codes. Wenn ein Stau erneut auftritt, erfasst die Mobilstation
das Auftreten dieses Staus in einer kurzen Zeit und sendet die Daten
nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode wieder zurück. Zusätzlich versucht
die Mobilstation einen Zugriff auf die Basisstation unter einer
anfänglich
bestimmten Sendeleistung, und versucht erneut einen Zugriff unter
einer erhöhten Sendeleistung,
wenn ein Quittungs-Signal nicht von der Basisstation empfangen ist.
Ein versuchter Zugang zu dem Rückwärts-Zugangskanal wird
in eine vorgegebene Anzahl von Malen wiederholt. Wenn der Zugang schließlich fehlschlägt, wird
der Vorgang erneut von dem Beginn an durchgeführt. Eine solche Nachrichten-Übertragung über den
Rückwärts-Zentralkanal
wird in einer vorgegebenen Zeiteinheit durchgeführt (d.h. einem Zugang-Schlitz).
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Zugang-Probe-Steuerfaktoren
umfassen eine ständige
Verzögerung
(Persistent Delay – PD),
ein Folge-Backoff (RS), ein Probe-Backoff (RA) und einen Kenntnis-Antwort-Zeitablauf (TA).
Die anhaltende Verzögerung
(PD) ist die Zeitperiode vor dem anfänglichen Versuch eines Zugangs;
das Sequenz-Backoff (RS) ist die Zeitperiode zwischen Zugang-Sequenzen;
und das Probe-Backoff (RA) ist die Zeit zwischen Zugang-Proben.
Der Quittungs-Antwort-Zeitablauf ist die erwartete Zeitperiode von
da an, wo eine Nachricht an einem Schlitz gesendet wird, bis zu
dem Zeitpunkt, zu dem eine Quittung empfangen wird. Ein wichtiger
Faktor, der die vorstehenden Faktoren beeinflusst, ist ein Intervall
zwischen Zugang-Schlitzen.
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2 stellt
eine Rückwärts-Zugangsschlitz-Struktur
für verschiedene
Rahmen-Größen dar,
die entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen.
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Wie 2 zeigt,
sendet, wenn ein Rahmen mit 5 ms unter eine Datenrate von 38,4 Kbps
verwendet wird, er so viel Informationen wie ein Rahmen von 20 ms,
verwendet unter einer Datenrate von 9,6 Kbps. Die Rückwärts-Zugangsschlitz-Struktur,
dargestellt in 2, ist identisch zu der herkömmlichen
Struktur dahingehend, dass sie aus einer Präambel 210 und einer
Nachrichten-Kapsel aufgebaut ist. Allerdings wird, wenn die zulässige Rahmen-Länge kürzer wird,
die Zugangsschlitz-Größe auch
verringert, was eine Verringerung in dem Zugang-Zeitintervall des
Systems verursacht. Deshalb wird die Häufigkeit von gleichzeitigen
Zugang-Proben verringert und die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen
Zugangs wird erhöht.
Da Zugang-Intervall-Steuerfaktoren auf der Basis der Zugangsschlitz-Größe bestimmt
werden, bewirkt eine Abnahme in der Größe des Zugangsschlitzes eine
Abnahme in dem Zugang-Probe-Intervall, um dadurch eine Zugangszeit
zu verringern und die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Zugangs
zu erhöhen.
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3 stellt
einen Rückwärts-Zugangsschlitz
dar, der verschiedene Datenraten besitzt, für einen Rahmen mit 20 ms, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wenn ein Rahmen mit 20 ms unter einer
Datenrate von 38,4 Kbps verwendet wird, während dieselbe Zugangsschlitz-Größe (wie
dies oben in 3 dargestellt ist) beibehalten
wird, kann der Rückwärts-Zugangskanal
Informationen 4-mal so groß wie dann übertragen,
wenn ein Rahmen von 20 ms unter einer Datenrate von 9,6 Kbps verwendet
wird (wie dies unten in 3 dargestellt ist).
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4 stellt
einen Rückwärts-Zugangsschlitz
dar, der verschiedene Datenraten besitzt, für einen Rahmen von 10 ms, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 4 ist ein
Rahmen mit 10 ms unter den Datenraten von 38,4 Kbps und 19,2 Kbps
dargestellt.
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Um
vollständig
die Vorteile der verschiedenen Kanal-Strukturen und Rahmen-Größen, die
vorstehend angegeben sind, auszunutzen, sollten sie auf verschiedene
Arten und Weisen kombiniert werden. Tabelle 2 stellt die verfügbaren Rahmen-Größen entsprechend
zu Datenraten in einem Zentralkanal dar. [Tabelle
2]
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In
Bezug auf ein erstes Zentralkanal-Betriebsverfahren kann die Datenrate,
die verwendet ist, aus 38,4, 19,2 und 9,6 Kbps ausgewählt werden,
und einer der Rahmen mit 5 ms, 10 ms und 20 ms kann entsprechend
der Datenrate verwendet werden, wie dies in Tabelle 2 dargestellt
ist. Zusätzlich
können
Code-Kanal-Sätze
entweder getrennt verwaltet werden oder können gleichzeitig für Vorwärts- und
Rückwärts-Code-Kanäle verwendet
werden.
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Wenn
die Zentralkanäle
unabhängig
entsprechend zu Schlitz-Längen
verwaltet werden, wie dies vorstehend angegeben ist, kann eine Mobilstation,
die einen unmittelbaren Zugang erfordert, eine Zugang-Verzögerung verringern,
indem ein Zugang über
einen Rückwärts-Code-Kanal
versucht wird, der einen Zugangsschlitz basierend auf einem Rahmen
mit 5 ms verwendet, um dadurch eine Zugang-Verzögerung zu verringern und die
Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Zugangs zu erhöhen.
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Die
vorstehende Rückwärts-Kanal-Struktur
kann mit verschiedenen Verfahren realisiert werden.
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Zuerst
wird, wie in 9A dargestellt ist, der Kanal,
der so eingestellt ist, um verwendet zu werden, um einen Mobilstation-Zugang
zu versuchen, periodisch durch die Basisstation über eine Vorwärts-Zentralkanal-Konfigurations-Nachricht 910 gesendet,
die die Rahmen-Größe und die
Datenrate jedes Kanals umfasst. Ein Vorgang zum Senden der Nachricht 910 ist
in 17 dargestellt.
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9A stellt
eine Sende-Nachricht und eine Zentralkanal-Information, gesendet
periodisch über
einen Vorwärts-Zentralkanal,
dar. 17 stellt den Vorgang dar, mit dem eine Basisstation-Informationen über einen verfügbaren Zentralkanal
in einem Warte-Zustand
oder in einem Null-Zustand erhält,
die Informationen über einen
Vorwärts-Zentralkanal oder
einen Broadcast-Kanal sendet, und eine Mobilstation dann Informationen
erhält,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Zentralkanal-Informationen, die zu der entsprechenden
Mobilstation gesendet werden sollen, werden über einen Paging-Schlitz entsprechend
zu jeder Mobilstation in einem Vorwärts-Zentralkanal oder einem Broadcast-Kanal
gesendet, und jede Mobilstation erhält Zentralkanal-Informationen,
um sie zu verwenden, über
die Zentralkanal-Konfigurations-Nachricht,
an dem entsprechenden Schlitz.
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Ein
mögliches
Szenarium wird unter Bezugnahme auf 17 beschrieben.
Eine Basisstation erfasst einen Null-Zustand oder einen Warte-Zustand
im Schritt 1711. Danach bestimmt, im Schritt 1712,
die Basisstation die Datenrate und die Rahmen-Länge eines verfügbaren Zentralkanals,
um sie so zu steuern, dass sie für
einen Ressource-Zustand
in einer Zelle, einer Benutzer-Klasse, oder einem QoS-(Quality of
Service)-Parameter
geeignet sind. Danach werden, im Schritt 1713, verfügbare Zentralkanal-Aufbau-Informationen
zu einer Nachricht auf einem Vorwärts-Zentralkanal oder einem
Broadcast-Kanal zugeführt.
Im Schritt 1714 wird die Nachricht, die Informationen über verfügbare Kanal-Einstellungen
enthält,
zu jeder Mobilstation über
den Paging-Kanal der Mobilstation gesendet. Unter Empfang eines
Quittungs-Signals von einem Rückwärts-Zentralkanal im Schritt 1715 beendet
die Basisstation den Vorgang.
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Danach
sendet die Basisstation verfügbare
Zentralkanal-Aufbau-Informationen über einen Vorwärts-Zentralkanal
oder einen Broadcast-Kanal. Unter Empfangen der Broadcast-Informationen
versucht die Mobilstation ein Senden der nächsten Rückwärts-Zentralkanal-Nachricht über den
Code-Kanal, der durch die Basisstation bezeichnet ist, was den Schritt 1715 abschließt. Ein
Vorwärts-Zentralkanal,
der während
eines anfänglichen
Zellen-Eintritts verwendet wird, verwendet eine festgelegte Rahmen-Größe. Zum
Beispiel kann ein Verfahren verwendet werden, das System-Informationen über einen
Vorwärts-Zentralkanal,
unter Verwendung eines Rahmens mit 20 ms, erhält, und dann die Verwendung
eines geeigneten Zentralkanals anweist.
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Das
vorstehende Zentralkanal-Betriebsverfahren wird als das erste Betriebsverfahren
bezeichnet.
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Als
zweites weist, wie in 9B dargestellt ist, ein Dienst-Zustand
auf eine Code-Kanal-Einstellung für den Zentralkanal
hin, um später
verwendet zu werden, und zwar über
eine Nachricht, die von einem Steuerhalte-Zustand zu einem Warte-Zustand übergeht,
und dieser Vorgang ist in 16 dargestellt.
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9B stellt
eine Nachricht von Zentralkanal-Informationen, gesendet über einen
zugeordneten Steuerkanal, während
eines Zustand-Übergangs
in einem CDMA-Kommunikationssystem
dar. 16 stellt einen Vorgang dar, in dem eine Basisstation
Informationen über
einen verfügbaren
Zentralkanal während
eines Übergangs
zu einem Warte-Zustand erhält,
und sendet die Informationen über
einen zugeordneten Steuerkanal, und eine Mobilstation erhält dann
die Informationen, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Wie 16 zeigt,
erfasst eine Basisstation einen Übergang
von einem Steuerhalte-Zustand
zu einem Warte-Zustand im Schritt 1611. Danach bestimmt,
im Schritt 1612, die Basisstation einen verfügbaren Zentralkanal.
Wenn der verfügbare
Zentralkanal bestimmt ist, sendet die Basisstation eine Broadcast-Nachricht,
die Informationen über
den verfügbaren
Zentralkanal enthält,
zusammen mit einer Kanal-Freigabe-Nachricht, und zwar in den Schritten 1613 und 1614.
Danach beendet, wenn eine Quittungsnachricht im Schritt 1615 empfangen
ist, die Basisstation den Vorgang.
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Wenn
ein Mobil-Kommunikationssystem einen Paketdaten-Dienst bereitstellt,
geht das System zwischen Zuständen über, wie
dies in 14 dargestellt ist, um Ressourcen
effektiv zu benutzen. Wenn ein Übergang
von einem Steuerhaltezustand zu einem Wartezustand auftritt, wird
jeder zugeordnete Steuerkanal freigegeben. Danach wird, um eine
Daten-Übertragung
erneut zu starten, eine Nachricht zum erneuten Zuordnen des zugeordneten
Kanals über
einen Zentralkanal ausgetauscht. Informationen über den Zentralkanal, die zu diesem
Zeitpunkt verwendet werden sollen, werden zu der zugeordneten Steuerkanal-Freigabe-Nachricht
hinzugefügt
und werden dann zu der Mobilstation gesendet. Alternativ kann, wenn
ein Hochgeschwindigkeits-Zentralkanal nicht, entsprechend einem
Leistungs-Zustand der Mobilstation, verwendet wird, die Mobilstation
die Basisstation über
die Datenrate des verfügbaren
Kanals über
eine Quittungsnachricht informieren.
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Das
vorstehende Zentralkanal-Betriebsverfahren wird als das zweite Betriebsver
fahren bezeichnet.
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Als
drittes wird jeder Satz von Zentralkanälen, dargestellt in Tabelle
2, gleichzeitig verwendet. In diesem Fall sollte ein Vorgang zum
Bestimmen eines Vorwärts-Zentralkanals und
eines Bestimmens eines Paging-Schlitzes immer für alle der 3 Code-Kanal-Sätze während eines
Eintritts in eine Zelle durchgeführt
werden. An diesem Punkt wird eine Bestimmung des Zentralkanals,
um verwendet zu werden, in Abhängigkeit
von einer Charakteristik des Ressource-Zustands oder des Dienst-Typs
der Mobilstation und der Basisstation, oder der Größe von Daten,
die an einem Schlitz übertragen
werden sollen, vorgenommen.
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Das
vorstehende Zentralkanal-Betriebsverfahren wird als das dritte Betriebsverfah
ren bezeichnet.
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Allgemein
wird auf die Größe einer
Nachricht, die über
einen Zentralkanal an einem Zugangsschlitz gesendet werden kann,
während
eines Zellen-Eintritts hingewiesen, und eine eindeutige Zahl wird
zu Daten oder einer Nachricht in einer Einheit einer Größe zugeordnet,
die an einem Zugangsschlitz übertragen
werden kann. Ein Parameter, verwendet zu diesem Zeitpunkt, basiert
auf der Anzahl von Rahmen. Wenn mehrere Rahmen-Größen verfügbar sind,
wie in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wird die Größe der Daten oder der Nachricht,
die mit einer variablen Größe gesendet
werden kann, diversifiziert. Allerdings kann dabei ein Fall vorhanden
sein, bei dem die maximale Menge an Übertragungs-Daten, auf die
unter der Annahme einer Hochgeschwindigkeits- Übertragung
hingewiesen ist, nicht erfüllt
werden. Deshalb sollte, wenn eine Mobilstation den Zentralkanal
unter einer niedrigen Rate in einem Zustand verwendet, in dem der
Rückwärts-Zentralkanal
nicht als eine hohe Datenrate verwendet werden kann, eine Funktion
eines erneuten Zuordnens von eindeutigen Nummern entsprechend der übertragbaren
Schlitz-Größen zu den
Funktionen der mittleren Zugang-Steuerschicht hinzugefügt werden.
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Nun
wird eine Beschreibung in Bezug auf Hardware-Strukturen entsprechend
zu Betriebsverfahren, die vorstehend angegeben sind, vorgenommen.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf das erste und das zweite
Betriebsverfahren vorgenommen.
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Die 5 bis 8 stellen
Sende-Empfänger
einer Basisstation und einer Mobilstation gemäß den vorstehenden Betriebsverfahren
dar. Genauer gesagt zeigt 5 ein Blockdiagramm,
das einen Basisstations-Sender darstellt. In dem ersten und dem
zweiten Betriebsverfahren wird die Mobilstation zuvor über die Betriebsumgebungen
eines Zentralkanals über
einen Vorwärts-Zentralkanal
informiert. 6 zeigt ein Blockdiagramm, das
einen Mobilstation-Empfänger
entsprechend zu dem Basisstation-Sender darstellt. 7 zeigt ein
Blockdiagramm, das einen Mobilstation-Sender darstellt, und 8 zeigt
ein Blockdiagramm, das einen Basisstätion-Empfänger, entsprechend zu dem Mobilstation-Sender, darstellt.
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5 stellt
einen Basisstation-Sender gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Elemente, die nicht mit
dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu tun haben, nicht zum Zwecke der Vereinfachung
dargestellt sind.
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Wie 5 zeigt,
nimmt ein Protokoll-Teil der oberen Schicht (oder eine Steuereinrichtung) 510 auf
das gesamte, obere Modul der physikalischen Schicht Bezug. Unter
Empfang einer Nachricht oder von Daten, übertragen von dem Protokoll-Teil 510 der
oberen Schicht, entsprechend einer Übertragungs-Umgebung, segmentieren
SAR- (Segmentation And Reassembly) und Framing-Teile 520, 521 und 522 die
Nachricht oder die Daten, um für
einen Rahmen der physikalischen Schicht geeignet zu sein. Wenn die
Schlitze entsprechend zu den jeweiligen Kanälen in den vorstehenden Vorrichtungen
festgelegt sind, gibt der SAR- und Framing-Teil 522 einen
Rahmen mit 5 ms aus und führt
ihn zu einem Codierer 530 zu; der SAR- und Framing-Teil 521 gibt
einen Rahmen mit 10 ms aus und führt
ihn zu einem Codierer 531 zu; und der SAR- und Framing-Teil 520 gibt
einen Rahmen mit 20 ms aus und führt
ihn zu einem Codierer 532 zu. Hierbei kann ein Kanal zum
Senden eines Rahmens mit 5 ms eine Datenrate von 38,4 Kbps haben,
ein Kanal zum Senden des Rahmens mit 10 ms kann Datenraten von 38,4
Kbps und 19,2 Kbps haben, und ein Kanal zum Senden des Rahmens mit
20 ms kann Datenraten von 38,4 Kbps, 19,2 Kbps und 9,6 Kbps haben.
In den vorstehenden Vorrichtungen werden, um eine Zugang-Verzögerung zu
verringern, ein kleinerer Rahmen und eine höhere Datenrate verwendet, und
um eine große
Menge an Daten zu senden, wird ein größerer Rahmen verwendet. Die
Codierer 530, 531 und 532 sind allgemeine
Kanal-Codierer zum Erfassen und Korrigieren eines Fehlers auf einem
Kommunikations-Kanal. Da die vorstehenden Betriebsverfahren verschiedene
Datenraten für
einen Kanal verwenden können,
führen
Repeater 540 und 541 eine Wiederholung durch,
um so Daten einer niedrigen Rate zu einer Größe eines vorbestimmten, physikalischen
Rahmens anzupassen. Interleaver 550, 551 und 552 verschachteln
empfangene, codierte Daten, um Burst-Fehler zu randomisieren. Mischer 560, 561 und 562 multiplizieren
Ausgänge
der zugeordneten Interleaver 550, 551 und 552 mit
Walsh-Coden, Wc1, Wc2 und Wc3, jeweils, um orthogonal gespreizte
Signale zu erzeugen. Die orthogonal gespreizten Signale werden durch
eine PN-Sequenz zum Spreizen multipliziert und dann zu HF-(Funkfrequenz)-Signalen
für ein
Senden umgewandelt. Die Datenrate jedes Kanals wird so gesteuert,
dass sie für
den Zellen-Zustand jeder Basisstation geeignet ist, und wird, durch
einen Steuer-Teil, so gesteuert, um für eine Datenrate jedes Moduls
geeignet zu sein. Die bestimmte Datenrate und Rahmen-Größe werden
gleichzeitig zu einer Mobilstation gesendet.
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6 stellt
ein schematisches Blockdiagramm eines Mobilstation-Empfängers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Elemente, die nichts mit
der Ausführungsform
zu tun haben, zum Zwecke der Einfachheit nicht dargestellt sind.
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Wie
die 6 zeigt, werden Signale, empfangen an einer Mobilstation,
in Mischer 670, 671 und 672 nach einem
PN-Entspreizen an einer HF-Empfangsstufe (nicht dargestellt) eingegeben.
Die Mischer 670, 671 und 672 multiplizieren
die PN-gespreizten Signale durch zugeordnete Ausgänge von
Walsh-Code-Generatoren 660, 661 und 662,
die identisch zu solchen sind, die in der Basisstation verwendet
sind, um nur die Signale, gesendet zu der Mobilstation, zu extrahieren.
Die Signale, ausgegeben von den Mischern 670, 671 und 672, werden
durch Deinterleaver 650, 651 und 652,
jeweils, entschachtelt. Decodierer 640, 641 und 642 sind
Kanal-Decodierer zum Decodieren der entschachtelten Signale. Raten-Entscheidungs-Teile 630 und 631 bestimmen
Datenraten unter Verwendung der entschachtelten Signale, und ein
Empfänger
für einen
Rahmen von 5 ms erfordert nicht einen Raten-Entscheidungs-Teil,
da die Datenrate für
den Rahmen 5 ms bei 38,4 Kbps festgelegt ist. Deshalb sollte der
Raten-Entscheidungs-Teil 640 in der Lage sein, die Datenraten
von 38,4 Kbps und 19,2 Kbps zu unterscheiden, und der Raten-Entscheidungs-Teil 641 sollte
in der Lage sein, die Datenraten von 38,4 Kbps, 19,2 Kbps und 9,6
Kbps zu unterscheiden. Allerdings kann, da der Vorwärts-Zentralkanal
in einem geschlitzten Mode arbeitet, um einen Energieverbrauch einer
Mobilstation zu verringern, gemäß einem Zustand
der Mobilstation oder eines Dienst-Typs bestimmt werden, ob ein
kurzer Schlitz zu verwenden ist.
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7 stellt
einen Mobilstation-Sender, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, dar, wobei die Elemente, die nichts
mit dieser Ausführungsform
zu tun haben, nicht zum Zwecke der Einfachheit dargestellt sind.
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Wie 7 zeigt,
nimmt ein Protokoll-Teil (oder eine Steuereinrichtung) 710 einer
oberen Schicht auf ein gesamtes, oberes Modul der physikalischen
Schicht Bezug. Unter Empfang auf eine Nachricht oder von Daten, übertragen
von dem Protokoll-Teil 710 der oberen Schicht, entsprechend
einer Sende-Umgebung, segmentieren SAR- und Framing-Teile 720, 721 und 722 die
Nachricht oder die Daten, um für
einen Rahmen der physikalischen Schicht geeignet zu sein. Ein Kanal
zum Senden eines Rahmens mit 5 ms kann eine Datenrate von 38,4 Kbps
haben, ein Kanal zum Senden des Rahmens mit 10 ms kann Datenraten
von 38,4 Kbps und 19,2 Kbps haben, und ein Kanal zum Senden des
Rahmens mit 20 ms kann Datenraten von 38,4 Kbps, 19,2 Kbps und 9,6
Kbps haben. Der SAR- und Framing-Teil 722 gibt einen Rahmen
mit 5 ms aus und liefert ihn zu einem Codierer 730; der
SAR- und Framing-Teil 721 gibt einen Rahmen mit 10 ms aus
und liefert ihn zu einem Codierer 731; und der SAR- und
Framing-Teil 720 gibt einen Rahmen mit 20 ms aus und liefert
ihn zu einem Codierer 732.
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Die
Codierer 730, 731 und 732 sind allgemeine
Kanal-Codierer zum Erfassen und Korrigieren eines Fehlers auf einem
Kommunikations-Kanal. Repeater 740 und 741 führen eine
Wiederholung so durch, um Daten einer niedrigen Rate an die Größe eines
physikalischen Rahmens anzupassen. Interleaver 750, 751 und 752 verschachteln
codierte Daten, um Burst-Fehler zu randomisieren. Mischer 770, 771 und 772 multiplizieren Sende-Signale, ausgegeben
von den zugeordneten Interleavern 750, 751 und 752,
mit Lang- Coden für jeweilige
Code-Kanäle,
jeweils, und geben die Signale zu einer HF-Stufe (nicht dargestellt)
aus. Eine Datenrate und eine Rahmen-Größe des Rückwärts-Zentralkanals werden durch
eine Basisstation als eine zentrale Kanal-Konfigurations-Nachricht über einen
Vorwärts-Zentralkanal
gesendet.
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8 stellt
ein schematisches Blockdiagramm eines Basisstation-Empfängers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar, wobei die Elemente, die nichts mit
dieser Ausführungsform
zu tun haben, nicht zum Zwecke der Einfachheit dargestellt sind.
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Wie 8 zeigt,
werden Signale, empfangen an einer Basisstation, zu Mischern 870, 871 und 872 über eine
HF-Empfangs-Stufe (nicht dargestellt) eingegeben. Die Mischer 870, 871 und 872 multiplizieren
die empfangenen Signale mit zugeordneten Ausgängen eines Lang-Code-Generators 860,
die identisch zu solchen sind, die in der Mobilstation verwendet
sind, um nur die Signale, gesendet zu der Basisstation, zu extrahieren.
Die Signale, ausgegeben von den Mischern 870, 871 und 872,
werden durch Deinterleaver 850, 851 und 852,
jeweils, entschachtelt. Decodierer 840, 841 und 842 sind
Kanal-Decodierer
zum Decodieren der entschachtelten Signale. Raten-Entscheidungs-Teile 830 und 831 bestimmen
Datenraten unter Verwendung der entschachtelten Signale, und ein
Empfänger
für einen
Rahmen mit 5 ms erfordert keinen Raten-Entscheidungs-Teil, da die
Datenraten für
den Rahmen von 5 ms bei 38,4 Kbps festgelegt ist. Deshalb sollte
der Raten-Entscheidungs-Teil 840 in der Lage sein, die
Datenraten von 38,4 Kbps und 19,6 Kbps zu unterscheiden, und der
Raten-Entscheidungs-Teil 841 sollte in der Lage sein, die
Datenraten von 38,4 Kbps, 19,6 Kbps und 9,6 Kbps zu unterscheiden.
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Das
erste Betriebsverfahren und die Rückwärts-Kanal-Struktur können in
verschiedenen Verfahren realisiert werden.
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Zuerst
werden, in 9, die Datenrate und die
Rahmen-Größe eines
Zentralkanals, der verwendet werden soll, um einen Zugang zu versuchen,
periodisch über
eine Vorwärts-Zentralanal-Konfigurations-Nachricht 910 gesendet.
An diesem Punkt empfängt
jede Mobilstation die Nachricht über
ihren entsprechenden Paging-Schlitz. Eine Basisstation fügt die Vorwärts-Zentralkanal-Konfigurations-Nachricht 910 zu
einem Vorwärts-Zentralkanal oder
einem Vorwärts-Broadcast-Kanal
in dem Null-Zustand oder dem Warte-Zustand hinzu, um so für den Ressource-Zustand
in der Zelle, die Benutzer-Klasse oder den QoS-Parameter geeignet
zu sein, und weist auf eine Datenrate und eine Zugangs schlitz-Größe eines
Zentralkanals, um verwendet zu werden, über jede Sende-Nachricht hin.
Eine Mobilstation versucht ein nächstes
Senden eines Rückwärts-Zentralkanals
unter Verwenden des Code-Kanals, gesendet von der Basisstation aus.
Der Vorwärts-Zentralkanal, verwendet
während
eines anfänglichen
Zelleneintritts, verwendet eine festgelegte Datenrate und eine festgelegte
Größe eines
verfügbaren
Schlitzes.
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Als
zweites weist, wie in 9B dargestellt ist, ein Daten-Dienst-Zustand
auf eine Datenrate und eine Rahmen-Größe für den Zentralkanal hin, um
später
verwendet zu werden, und zwar über
eine Nachricht, die von einem Steuerhalte-Zustand zu einem Warte-Zustand übergeht.
Wenn ein Mobil-Kommunikationssystem einen Paketdaten-Dienst bereitstellt,
geht das System zwischen Zuständen
für eine
effektive Benutzung der Ressourcen über. Wenn ein Übergang
von dem Steuerhalte-Zustand zu dem Warte-Zustand auftritt, wird jeder zugeordnete
Steuerkanal freigegeben. Danach wird, um eine Daten-Übertragung
erneut zu starten, eine Nachricht zum erneuten Zuordnen des zugeordneten
Kanals über
einen Zentralkanal ausgetauscht. Informationen über den Zentralkanal, der zu
diesem Zeitpunkt verwendet werden soll, werden zu einer zugeordneten
Steuerkanal-Freigabe-Nachricht hinzugefügt und werden dann zu der Mobilstation
gesendet. Alternativ kann, wenn ein Hochgeschwindigkeits-Zentralkanal
nicht entsprechend einem Leistungs-Zustand der Mobilstation verwendet
wird, die Mobilstation die Datenrate des verfügbaren Kanals zu der Basisstation über eine
Quittungsnachricht senden.
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Die 10 bis 13 stellen
Fälle dar,
bei denen die Zugangsschlitz-Größe auf einen
Wert entsprechend zu Datenraten festgelegt ist. Wenn ein Kanal in
diesem Verfahren verwaltet wird, sind Repeater in dem Sender und
die Raten-Entscheidungs-Teile in dem Empfänger nicht erforderlich. Die 10 bis 13 stellen die
Sende-Empfänger
einer Mobilstation und einer Basisstation, mit den Repeatern und
den Raten-Entscheidungs-Teilen entfernt, dar. Die Sende-Empfänger arbeiten
in derselben Art und Weise wie in den 5 bis 8,
mit der Ausnahme der Repeater und der Raten-Entscheidungs-Teile.
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10 zeigt
ein Blockdiagramm, das einen Basisstation-Sender darstellt, wenn
Rahmen-Größen festgelegt
sind, entsprechend zu Datenraten der Kanäle, wenn das erste und das
zweite Betriebsverfahren verwendet werden, wobei die Elemente, die
nichts mit dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu tun haben, nicht zur Vereinfachung
dargestellt sind.
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Wie 10 zeigt,
nimmt ein Protokoll-Teil (oder eine Steuereinheit) 1010 einer
oberen Schicht auf ein gesamtes, oberes Modul der physikalischen
Schicht Bezug. Unter Empfang einer Nachricht oder Daten, übertragen
von dem Steuer-Teil 1010 der oberen Schicht, entsprechend
zu der Sende-Umgebung, segmentieren SAR- und Framing-Teile 1020, 1021 und 1022 die
Nachricht oder Daten, um für
einen Rahmen der physikalischen Schicht geeignet zu sein. Wenn die
Größen der
Rahmen, erzeugt von den SAR- und Framing-Teilen 1020, 1021 und 1022,
entsprechend zu Datenraten festgelegt sind, gibt der SAR- und Framing-Teil 1022 einen Rahmen
mit 5 ms aus und führt
ihn zu einem Codierer 1030 zu; der SAR- und Framing-Teil 1021 gibt
einen Rahmen mit 10 ms aus und führt
ihn zu einem Codierer 1031 zu; und der SAR- und Framing-Teile 1020 gibt einen
Rahmen mit 20 ms aus und führt
ihn zu einem Codierer 1032 zu. Hierbei wird der Rahmen
mit 5 ms nur bei 38,4 Kbps gesendet, der Rahmen mit 10 ms wird nur
bei 19,6 Kbps gesendet und der Rahmen mit 20 ms wird nur bei 9,6
Kbps gesendet.
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Wenn
die Rahmen-Größe bei 20
ms ungeachtet der Datenrate, wie dies vorstehend angegeben ist, festgelegt
ist, werden die Rahmen zu den Codierern 1032, 1031 und 1030 übertragen
und können
bei 38,4 Kbps, 19,2 Kbps und 9,6 Kbps, jeweils, gesendet werden.
Wenn die Rahmen-Größe bei 10
ms festgelegt ist, werden die Rahmen zu den Codierern 1032 und 1031 übertragen
und können
unter 38,4 Kbps und 19,2 Kbps, jeweils, gesendet werden. Weiterhin
werden, wenn die Rahmen-Größe auf 5
ms festgelegt ist, die Rahmen zu dem Codierer 1032 übertragen
und können
bei 38,4 Kbps gesendet werden.
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Die
Codierer 1030, 1031 und 1032 sind allgemeine
Kanal-Codierer zum Erfassen und Korrigieren eines Fehlers auf einem
Kommunikations-Kanal. Die anderen Strukturen sind identisch zu solchen
in 5, mit der Ausnahme, dass ein unterschiedlicher
Satz der orthogonalen Code entsprechend zu Datenraten multipliziert
wird.
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11 zeigt
ein Blockdiagramm eines Mobilstation-Empfängers, der ein Signal, gesendet
von dem Basisstation-Sender der 10, entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, empfängt, wobei
die Elemente, die nichts mit der Ausführungsform zu tun haben, zum
Zwecke der Einfachheit weggelassen sind.
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Wie 11 zeigt,
werden Signale, empfangen an einer Mobilstation, zu Mischern 1160, 1161 und 1162 über eine
HF-Empfangsstufe (nicht dargestellt) eingegeben. Die Mischer 1160, 1161 und 1162 multiplizieren die
empfangenen Signale mit zugeordneten Ausgängen von Walsh-Code-Generatoren 1150, 1151 und 1152, die
identisch zu solchen sind, die in der Basisstation verwendet sind,
um nur die Signale, gesendet zu der Mobilstation, zu extrahieren.
Die Signale, ausgegeben von den Mischern 1160, 1161 und 1162,
werden durch Deinterleaver 1140, 1141 und 1142,
jeweils, entschachtelt. Da die Datenraten entsprechend zu den Kanälen bestimmt
wurden, sind die Raten-Entscheidungs-Teile nach Decodierern 1130, 1131 und 1132 nicht
erforderlich.
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Da
der Vorwärts-Zentralkanal
in einem geschlitzten Mode arbeitet, um den Energieverbrauch von
Mobilstationen zu verringern, kann, ob ein kurzer Schlitz verwendet
werden soll, entsprechend einem Zustand einer Mobilstation oder
eines Dienst-Typs bestimmt werden.
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12 stellt
einen Mobilstation-Sender dar, der Rahmen-Größen entsprechend zu Datenraten
der Kanäle
festlegt, wobei die Elemente, die nichts mit der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu tun haben, nicht zum Zwecke der Vereinfachung
dargestellt sind.
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Wie 12 zeigt,
nimmt ein Protokoll-Teil (oder eine Steuereinheit) 1210 einer
oberen Schicht auf ein gesamtes, oberes Modul der physikalischen
Schicht Bezug. Unter Empfang einer Nachricht oder von Daten, übertragen
von dem Protokoll-Teil 1210 der oberen Schicht entsprechend
einer Übertragungs-Umgebung, segmentieren
SAR- und Framing-Teile 1220, 1221 und 1222 die
Nachricht oder Daten, um für
einen Rahmen der physikalischen Schicht geeignet zu sein. Die anderen
Strukturen sind identisch zu solchen in 10, mit der
Ausnahme, dass lange Code anstelle der orthogonalen Code verwendet
werden.
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13 stellt
einen Basisstation-Empfänger
dar, der ein Signal, gesendet von dem Mobilstation-Empfänger der 12 aus,
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, empfängt,
wobei die Elemente, die nichts mit dieser Ausführungsform zu tun haben, zum
Zwecke der Vereinfachung weggelassen sind.
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Wie 13 zeigt,
werden Signale, empfangen an der Basisstation, zu Mischern 1360, 1361 und 1362 über eine
HF-Empfangsstufe (nicht dargestellt) eingegeben. Die Mischer 1360, 1361 und 1362 multiplizieren die
empfangenen Signale mit zugeordneten Ausgängen eines Lang-Code-Generators 1350,
die identisch zu solchen sind, die in der Mobilstation verwendet
sind, um nur die Signale, gesendet zu der Basisstation, zu extrahieren.
Die anderen Strukturen sind identisch zu solchen in 11.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, verringert dieses neuartige Verfahren
eine Zugangsverzögerung
unter Verwendung eines Zentralkanals, der verschiedene Datenraten
und Rahmen-Größen unterstützt, was
zu einer Erhöhung
in der Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Zugangs führt. Zusätzlich ist
es möglich,
Daten oder eine Nachricht zu senden, die verschiedene Rahmen-Größen in einem
Zugangsschlitz haben.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte, bevorzugte Ausführungsform
davon dargestellt und beschrieben worden ist, wird für Fachleute
auf dem betreffenden Fachgebiet verständlich werden, dass verschiedene Änderungen
in Form und Details darin vorgenommen werden können, ohne die Erfindung, wie
sie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist, zu verlassen.