DE69931603T2

DE69931603T2 - Vorrichtung und Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal mit Unterstützung verschiedener Datenraten in einem mobilen Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69931603T2
Application number: DE69931603T
Authority: DE
Inventors: Dae-Gyun Kim; Hyun-Seok Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-09-14
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: WO2000016434A3; KR100383607B1; CA2310258C; CN1310897A; WO2000016434A2; AU733372B2; KR20000019982A; CN100431286C; AU5761699A; CA2310258A1; EP1048094A2; US6741580B1; EP1048094B1; DE69931603D1

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ein Zugang-Schlitz ist aus einer Präambel (PA) einer Größe (1+PAM_SZ) und einer Nachrichten-Kapsel einer Größe (3+MAX_CAP_SZ) aufgebaut.
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.
Das herkömmliche Verfahren besitzt die folgenden Probleme.
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.
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.
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.
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.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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.
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:
1 zeigt ein Diagramm, das einen Zentral-Rückwärts-Zugriffsschlitz in einem CDMA-Kommunikationssystem darstellt;
2 zeigt ein Diagramm, das einen Rückwärts-Zugriffsschlitz für verschiedene Rahmen-Größen, verwendet in einem CDMA-Kommunikationssystem, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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;
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;
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;
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;
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;
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;
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;
9B zeigt ein Diagramm, das eine Nachricht darstellt, die Zentralkanal-Umgebungs-Informationen, gesendet über einen zugeordneten Steuerkanal, während eines Zustand-Übergangs, enthält;
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;
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;
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;
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;
14 zeigt ein Zustand-Übergangs-Diagramm für einen Paket-Daten-Dienst;
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;
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
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.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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.
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.
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.
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]
Es wird nun Bezug auf eine Schlitz-Struktur für einen Rückwärts-Zentralkanal entsprechend zu Variationen in einer Datenrate und einer Rahmen-Größe genommen.
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.
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.
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).
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.
2 stellt eine Rückwärts-Zugangsschlitz-Struktur für verschiedene Rahmen-Größen dar, die entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden sollen.
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.
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).
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.
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]
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.
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.
Die vorstehende Rückwärts-Kanal-Struktur kann mit verschiedenen Verfahren realisiert werden.
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.
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.
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.
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.
Das vorstehende Zentralkanal-Betriebsverfahren wird als das erste Betriebsverfahren bezeichnet.
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.
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.
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.
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.
Das vorstehende Zentralkanal-Betriebsverfahren wird als das zweite Betriebsver fahren bezeichnet.
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.
Das vorstehende Zentralkanal-Betriebsverfahren wird als das dritte Betriebsverfah ren bezeichnet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Das erste Betriebsverfahren und die Rückwärts-Kanal-Struktur können in verschiedenen Verfahren realisiert werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal für eine Basisstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, das gemeinsame Kanäle enthält, die jeweils wenigstens zwei Datenraten unterstützen, wobei es die folgenden Schritte umfasst: (a) Bestimmen (1712) einer Datenrate eines gemeinsamen Kanals, die in einem Dienstzustand gemeinsamen Kanals verfügbar ist, und einer Rahmenlänge, die bei der Datenrate verwendet werden kann; (b) Integrieren (1713) von Informationen über die bestimmte Datenrate und die Rahmenlänge in eine Nachricht eines speziellen gemeinsamen Vorwärts-Kanals vor dem Senden; gekennzeichnet durch (c) Einstellen einer Datenrate und einer Rahmenlänge des gemeinsamen Kanals auf die bestimmten Werte nach dem Empfang einer Quittierungsnachricht über einen speziellen gemeinsamen Rückwärts-Kanal, wobei die Rahmenlänge nicht unveränderlich ist, sondern in wenigstens zwei verschiedenen Kombinationen mit einer Datenrate verknüpft werden kann.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei die Rahmenlänge in Schritt (a) für eine Datenrate von 9,6 Kbps mit 20 ms bestimmt wird.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei die Rahmenlänge in Schritt (a) für eine Datenrate von 19,2 Kbps mit 20 ms oder 10 ms bestimmt wird.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei die Rahmenlänge in Schritt (a) für eine Datenrate von 38,4 Kbps mit 20 ms, 10 ms oder 5 ms bestimmt wird.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei der Dienstzustand ein Aussetzzustand ist.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei der Dienstzustand ein Paket-Nullzustand ist.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei die Datenrate und die Rahmenlänge des Kanals entsprechend einem gemeinsamen Kanal-Dienstzustand in einer vorhandenen Basisstation bestimmt werden.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei die Datenrate und die Rahmenlänge des gemeinsamen Kanals entsprechend einer Benutzerklasse bestimmt werden.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei die Datenrate und die Rahmenlänge des gemeinsamen Kanals entsprechend einem Dienstgüteparameter bestimmt werden.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei der gemeinsame Kanal, der wenigstens zwei Datenraten unterstützt, ein Rückwärts-Zugangskanal (reverse access channel) ist.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal nach Anspruch 1, wobei der spezielle Vorwärts-Kanal ein Rundsende-Kanal ist.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal für eine Mobilstation in einem CDMA-Mobilkommunikationssystem, das gemeinsame Kanäle enthält, die jeweils wenigstens zwei Datenraten unterstützen, wobei es die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Datenraten- und Rahmenlängen-Informationen, die in einer Nachricht enthalten sind, auf einem speziellen gemeinsamen Vorwärts-Kanal in einem Dienstzustand eines gemeinsamen Kanals; Erzeugen einer Quittierungsnachricht, die Informationen über die Datenrate und die Rahmenlänge, die empfangen werden, enthält; Senden der erzeugten Quittierungsnachricht; und Einstellen einer Datenrate und einer Rahmenlänge eines gemeinsamen Kanals auf die bestimmten Werte; wobei die Rahmenlänge nicht unveränderlich ist, sondern in wenigstens zwei verschiedenen Kombinationen mit einer Datenrate verknüpft werden kann.
Gemeinsame Kanal-Kommunikationsvorrichtung zum Einsatz in einer Basisstation eines CDMA-Mobilkommunikationssystems, die umfasst: eine Steuereinrichtung, die eine Datenrate eines gemeinsamen Kanals, die in einem Dienstzustand eines gemeinsamen Kanals verfügbar ist, und eine Rahmenlänge bestimmt, die bei der bestimmten Datenrate verwendet werden kann; eine Vorwärts-Rundsendekanal-Sendeeinrichtung, die Informationen über die bestimmte Datenrate und Rahmenlänge in einer Rundsendekanal-Nachricht sendet und die Rundsendekanal-Nachricht zu einer Mobilstation sendet; eine gemeinsame Kanal-Sendeeinrichtung, die wenigstens zwei Datenraten unterstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Kanal-Sendeeinrichtung so eingerichtet ist, dass sie beim Empfang einer Quittierungsnachricht über einen speziellen gemeinsamen Rückwärts-Kanal eine Datenrate und eine Rahmenlänge des gemeinsamen Kanals auf die bestimmten Werte einstellt, um eine Nachricht zu übertragen, wobei die Rahmenlänge nicht unveränderlich ist, sondern in wenigstens zwei Kombinationen mit einer Datenrate verknüpft werden kann.
Verfahren für einen gemeinsamen Kommunikationskanal zum Einsatz in einer Mobilstation eines CDMA-Mobilkommunikationssystems, die umfasst: eine Vorwärts-Rundsendekanal-Empfangseinrichtung, die Datenraten- und Rahmenlängen-Informationen, die in einer Nachricht enthalten sind, auf einem speziellen gemeinsamen Vorwärts-Kanal in einem gemeinsamen Kanal-Dienstzustand empfängt; und eine gemeinsame Kanal-Sendeeinrichtung, die wenigstens zwei Datenraten unterstützt und eine Datenrate sowie eine Rahmenlänge eines gemeinsamen Kanals entsprechend den empfangenen Datenraten- und Rahmenlängen-Informationen einstellt, um eine Nachricht zu übertragen, wobei die Rahmenlänge nicht unveränderlich ist, sondern in wenigstens zwei verschiedenen Kombinationen mit einer Datenrate verknüpft werden kann.