专利名称：移动通信系统中提供业务及速率协商的方法
本申请是申请号为95190554.6，申请日是1996年2月14日，并且标题为“移动通信系统中提供业务及速率协商的方法”的分案申请。
本发明涉及一种通信系统。更确切地说，本发明涉及一种在无线通信系统中用来提供速率和业务协商的新颖且完善的方法。
促进存在大量系统用户的通信的技术有多种，采用码分多址(CDM)调制技术是其中的一种。其他多址通信系统技术，如时分多址(TDM)、频分多址(FDMA)，以及AM调制方案，如振幅压缩扩展单边带(amplitude companded singlesideband，简称ACSSB)在本领域中是人们所熟知的。然而，CDMA扩展谱调制技术相对于多址通信系统的上述调制技术来说具有很大的优越性。CDMA技术在多址通信系统中的应用见授权日为1990年2月13日、标题为“应用卫星或地面中继站的扩展频谱多址通信系统(Spread Spectrum Multiple Access CommunicationSystem Using Satellite or Terrestrial Repeaters)”的美国专利4,901,307，该专利已转让给本发明的受让人，在此引述供参考。
在具有提高容量同时又保持收听话音质量高的优点的数字通信系统中，话音传输的方法是借助于使用变速率话音编码的。一种特别有效的变速话音编码器的方法和装置，详见共同待批的美国专利申请号为08/004,484的专利文献，这一申请是美国专利申请号为07/713,661、申请日为1991年6月11日、标题为“可变速率声码器(Variable Rate Vocoder)”并且转让给本发明的受让人的续展申请，在此引述供参考。
当说话者说话有效从而使用传输帧的全部容量时，可变速率语音编码器提供全速率下的话音数据。若可变速率语音编码器在低于此最大速率的情况下提供话音数据，则在传输帧中存在过剩的容量。在帐长预定不变的传输帧中传输额外数据，其中数据帧的数据源用可变速率提供数据，其方法详见共同待批的美国专利申请号为08/171,146的专利文献，这一专利申请是申请号为07/822,164、申请日为1992年1月16日、标题为“传输数据格式化的方法和装置(Method andApparatus for Formatting of Data for Transmission)”并且转让给本发明受让人的申请的续展申请，在此引述供参考。在上述专利申请中，揭示了一种在用作传输的数据帧中将来自不同数据源的不同类型的数据组合起来的方法和装置。随着数字通信系统的日趋普及，这种系统的应用日趋广泛。随着应用的增长，在通信链路的每一端的装置之间具有不同的容量的可能性越来越大。这种不同的容量可以在编码或译码帧结构格式的形式方面，或者在提供的业务类型方面或在支持的数据速率方面。随着不同容量的几率的增长，试图在无线通信系统中通信的装置之间进行业务协商的需求也增大。
本发明是在数字通信系统中进行速率和业务协商的一种新颖且完善的方法。在典型的无线通信系统环境中，对移动站和基站之间讲述业务协商。在典型的实施例中，移动站和基站以帧的形式交换数据。交换的数据可以是一级数据(primarydata)或话音数据、二级数据(secondary data)或数字数据，或信令数据。
本发明的目的在于在无线通信系统中提供用于业务协商的方法和装置。使用业务协商的一种可能的情况包括在首次发起业务信道接续时判定初始的业务类型。使用业务协商的另一种情况是在保持业务信道接续的情况下修改已有的业务类型。使用业务协商的第三种情况是中断现有的业务而加入一项新的业务，同时保持业务信道接续(例如从传送话音变化到传送调制解调器数据或传真数据)。使用业务协商的第四种情况是在保持业务信道接续的时候加进一项新的业务。比如，某人正传送话音数据，但随后又想并行地传送调制解调器数据。使用业务协商的第五中情况是由于诸如移动站和基站之间的距离的变化(比方说距离增大时降低传输速率，而当距离减小时提高传输速率)时，或者在采用不同语音编码器或不同速率组的基站之间的切换时，修改现有的业务。
本发明的优点在于提供一种在公共信道上，即在播叫信道或入网信道上，用最少的数据传送进行业务协商处理的方法和装置，并且如果在公共信道上还未完成业务配置，则继续在具有附加容量的业务信道上进行业务协商。
在另一种实施例中，始发消息中不指定有关业务信道的信息，所有协商在业务信道上进行。所有要在入网信道上指定的是建立业务信道接续所要求的，并且业务协商会迟后于业务协商通信。这种类型的业务协商在移动通信至卫星通信中特别有用，但也可以应用于所有的通信系统。
本发明进一步的优点在于提供通信装置之间改变业务配置而不会使当前发生的业务信道接续中断的方法和装置。要求改变业务配置而不使业务信道接续中断的情况包括在多种业务的业务信道接续中提供附加业务或完成某一业务，以及由于通信环境或后勤变化而产生的速率兼容或要求的改变。在本发明中揭示了一种在第一通信装置始发与第二通信装置通信的业务的无线通信系统中，配置协商业务的方法，它包含下述步骤在第一通信装置处产生表明业务配置的请求消息，传送该请求消息，在第二通信装置处接收传送的消息，按照第二通信装置的当前容量，判定业务配置请求是否第二通信装置可接受，按照该判定产生一响应消息，并传送该响应消息。
同时，本发明揭示的传送信息的装置包含用来提供表明请求的业务配置信息的业务协商器(negotiator)，以及用来传送业务请求信息的发射机。另外，本发明中还揭示了一种接收消息的系统，它包含接收传送的消息的接收机，该消息表明请求的业务配置；以及按照预定的一组参数判定对该请求消息的响应消息的业务协商器。
另外，本发明还揭示了一种用来改变业务信道接续而不终断业务信道接续的方法。在一种无线通信系统的典型实施例中，其中的第一通信装置与第二通信装置进行通信，并且第一通信装置请求改变业务配置而不终断当前业务信道接续，所揭示的协商改变业务配置的方法包含下述步骤在第一通信装置处产生表明请求改变业务配置的请求消息，在传送当前业务配置中的传输数据的同时传送请求消息，在第二通信装置处接收所传送的消息，按照第二通信装置的当前容量，判定该业务配置请求是否第二通信装置能够接受，按照该判定产生一响应消息，并传送响应消息。
尽管本发明描述典型实施例针对的是无线通信系统，但本发明也适用于通信资源可以协商的任何一个通信系统。可以预计，本发明还适用于物理层性能可协商的有线通信系统，以及应用于固定的卫星通信系统中。另外，本发明还同样适用于仅从基站到移动站或仅从移动站到基站的单向通信。
在结合附图对本发明作了消息描述之后，本发明的特征、目的及优点将变得更为清楚，图中，相同的标号表示相同的部分。
图l描述的是一个无线通信系统；图2是本发明无线通信系统的方框图；图3a至图3g描述的是一组典型的混合数据帧；以及图4是一状态图，描述的是业务配置的方法，其中正对移动站进行呼叫；图5是一状态图，描述的是业务配置的方法，其中正对移动站进行呼叫。
最佳实施例的详细描述本实施例中，本发明出现在移动无线环境中。可以预计，本发明同样适用于诸如无线本地环路等方面的无线静态环境中。参见图1，消息可以传送到公用交换电话网(PSTN)，也可以从公用电话交换网传送到系统控制器和交换机，或者如果业务信道接续是移动站到移动站的通信，则可以由另一基站传送到控制器和交换机2，或者从控制器和交换机2传送给基站。接着，系统控制器和交换机2将数据提供给基站4，并从基站4接收数据。基站4将数据传送到移动站6，并从移动站6接收数据。在本实施例中，基站4和移动站6之间传送的信号是扩展频谱通信信号，其产生的波形详见上述美国专利4,901,307。
在本实施例中，有在基站4和移动站6之间传送信息的三个独立信道。业务信道是用于移动站4和基站6之间单向或双向消息通信的，并且分配给移动站6的收发通信是唯一的。在本实施例中，消息业务包括一级业务、二级业务以及信令业务。一级和二级业务交换数字消息数据(如话音、调制解调器或传真数据)，而信令数据交换通信系统中启动和保持某一链路的消息(如电源控制信息或业务协商消息)。
余下的信道是播叫信道和入网信道，这些信道对于与某一基站或一组基站通信的所有移动站来说是共同的。由于这些信道的公共性，容量非常重要，在这些信道上传送的消息必须限制到最少。播叫信道是用于基站4和移动站6之间消息的单向通信的。
当采用业务信道时，移动站4和基站6通过交换前向业务信道帧和后向业务信道帧进行通信。前向业务信道帧指的是消息从基站4传送到移动站6的那些帧。相反，后向业务信道帧指的是消息从移动站6传送到基站4的那些帧。移动站6和基站4采用共同的一组建立并解释业务信道帧的属性。这一组称为业务配置的属性由下述组成1.前向和后向多路复用选择这些属性控制前向和后向业务信道帧的消息位的方式，消息位分成不同类型的业务，如信令业务、一级业务和二级业务。与每一多路复用选择相关的是指定由多路复用选择支持的帧结构和传输速率的速率组。用作前向业务信道的多路复用选择可以与用作后向业务信道的多路复用选择相同，也可以不同。
2.前向和后向业务信道传输速率这些是分别实际用于前向和后向业务信道的传输速率。前向业务信道传输速率可以包括所有与前向业务信道多路复用选择相关的速率组支持的传输速率，或该支持速率的分组。与此类似，用作后向业务信道的传输速率可以包括所有与后向业务信道多路复用选择相关的速率组支持的速率，或该支持速率的分组。用作前向业务信道的传输速率可以与用作后向业务信道的传输速率相同，也可以不同。
3.业务选择接续这些是业务信道上正使用的业务。也可以没有业务选择接续，在这种情况下，移动站和基站使用前向和后向业务信道来仅仅传送信令业务；也可以存在一个或多个业务选择接续。
与每一业务选择接续相关的是业务选择、前向业务信道业务类型、后向业务信道业务类型和业务选择接续标号。相关的业务选择正式限定了移动站和基站处理业务位的方式。例如，业务选择可以指定要使用的语音编码或译码格式或者要使用的数据业务规约。业务选择可以要求使用特定类型的业务，比如一级或二级，或可以接受一种类型以上的业务。而且，业务选择可以是单向的，这种情况下可以仅在前向业务信道上、仅在后向业务信道上、或者在前向或后向信道上支持业务选择；或者是，业务选择可以是双向的，在这种情况下，可以同时在前向和后向业务信道上支持业务选择。相关的业务选择接续标号提供了唯一识别业务选择接续的手段。当有多个业务选择接续正在使用时，标号用来消除模糊不清。
移动站6可以在发起业务信道接续时建议初始的业务配置，并可以在业务信道操作期间建议新的业务配置。建议的配置可以与先前的配置大不相同，也可以非常相似。例如，移动站6可以建议在业务配置中所有的业务选择接续与现有配置的不相同，或者移动站6可以建议在业务配置中保持现有的业务选择接续，而只作很小的更改，比如传输速率不同，或者前向和后向业务信道业务类型的业务选择接续映像不同。
如果移动站6建议了一种基站4可接受的业务配置，则它们二者均开始采用该新的业务配置。如果移动站建议了一种基站不能接受的业务配置，则基站4可以拒绝该业务配置或建议另一种业务配置。如果基站4建议了另一种业务配置，则移动站6可以接受或拒绝基站4建议的业务配置，或建议另一种配置。这一称为业务协商的过程在移动站6和基站4找到一相互可接受的业务配置时，或者在移动站6或基站4中的一方拒绝另一方建议的业务配置时结束。又，当基站4播叫移动站6时，基站4可建议一种初始业务配置，或者也可在业务信道运行期间建议新的业务配置。业务协商如上文所述继续进行，但移动站6和基站4的作用相反。
下述消息用来支持业务配置和业务协商1.业务请求消息移动站6可以用这一消息来建议一业务配置，或者接受或拒绝业务响应消息中建议的业务配置。基站4可以用这一消息来建议一业务配置，或者拒绝业务响应消息中建议的业务配置。
2.业务响应消息移动站6可以用这一消息来接受或拒绝业务请求消息中建议的业务配置，或者建议另一业务配置。基站4可以用这一消息来拒绝业务请求消息中建议的业务配置，或者建议另一业务配置。
3.业务接续消息基站4可以用这一消息来接受业务请求消息或业务响应消息中建议的业务配置，并指示移动站6开始采用该业务配置。
4.业务接续完成消息移动站6可以用这一消息来确认向新业务配置的转换。
5.业务选择控制消息移动站6和基站4可以用这一消息来调用业务选择特定功能。
6.始发消息移动站6可以用该消息来建议一初始业务配置。
7.信道分配消息基站4可以用该消息来接受或拒绝始发消息或播叫响应消息中移动站6建议的初始业务配置。
8.播叫消息基站4可以用这一消息来建议一初始业务配置。
9.播叫响应消息移动站6可以用该消息来接受或拒绝播叫消息中由基站4建议的初始业务配置，或者建议另一初始业务配置。
10.状态请求消息基站4和移动站6可以用这一消息从移动站请求业务容量的消息。
11.状态响应消息移动站6和基站4可以用这一消息，回复基站4在状态请求消息中请求的业务容量的消息。
在移动站终接业务信道的接续始发期间，基站4在播叫信道上发送播叫消息，识别移动站6并请求一种业务配置。随后移动站6在入网信道上提供播叫响应消息，确认该播叫，并接受请求的业务配置或建议另一种业务配置。基站4接受该播叫响应消息，并随后用信道分配消息作出响应。
如果移动站6已经接受了播叫消息中请求的业务配置，或者如果在播叫响应消息中由移动站6请求的另一种业务配置是基站4可以接受的，则基站4发送一接受或确认与业务配置一致的信道分配消息，或者提供将移动站6引导到业务信道的业务信道消息，在该业务信道上，通信是用接受的业务配置进行的。如果播叫响应消息中由移动站6请求的另一业务配置不是基站4能接受的，则基站4发送一信号，该信号含有拒绝请求的另一业务配置的信道分配消息，并提供将移动站6引导到可以用缺省业务配置进行通信的业务信道的业务信道消息，并且该缺省业务配置是所有移动站和基站传送信令数据时都能接受的通用缺省业务配置。用通用缺省业务配置在业务信道上进行业务协商。也可以有一个以上个通用缺省业务配置，在这种情况下，基站从一组通用缺省业务配置中选出一个适合其状况的，并在信道分配消息中指定该选择。用该通用缺省业务配置在业务信道上进行业务协商。
典型实施例中，在业务信道上进行业务协商期间，传送的消息包含4段业务协商消息。第一段指定业务选择，而且在该实施例中为16位长。第二和第三段分别指定前向和后向多路复用选择，而且每段都是16位长。第四段指定速率。如早先指出的那样，每一个多路复用选择有一个相关速率组。典型实施例的速率段对于后向多路复用选择的每一相关速率有一个位，对于前向多路复用选择的每一相关速率有一个位。这些位表示在相关速率组内是否容纳各相关速率。例如假定与多路复用选择相关的有四个速率，一个最高，另三个较低。如果装置不能容纳该最高速率，但能容纳较低速率，则将与最高速率相关的位设定成指示该最高速率是不能接受的，并将其他的位设定成是可以接受。应该指出的是相关速率组中速率分组的选择并不局限于排除最高速率，速率协商期间可以选择任何速率分组。例如，装置可以指定最高速率是可以接受的，而较低速率中的一个确是不能接受的。
在一种较佳实施例中，每一请求消息指定一个要包括在相应响应消息中的序列号。这一序列号用来将响应消息与正确的请求消息联系在一起。借助此序列号的一个例子是移动站发送请求消息，但基站已被占用，不能立即响应。如果移动站在它从基站接收到对第一请求的响应之前发送第二请求，则在接收响应消息时重要的是知道该响应消息响应的是哪一个请求。
在移动站始发业务信道的接续开始时，移动站6在入网信道上向基站4发送一个信号，该信号含有指明业务配置请求和记录消息的始发消息。基站4通过发送含有信道分配消息和业务信道消息的信号来作出响应。信道分配消息含有接受或拒绝始发消息中请求的业务的响应。
如果基站4接受始发消息中请求的业务配置，则基站4提供接受所请求业务配置的消息。如果始发响应消息中移动站6请求的业务配置是基站不能接受的，则基站4发送信道分配消息，该消息提供业务信道消息，将移动站6引导到业务信道，在该信道上，用通用缺省业务配置进行通信。业务协商继续在业务信道上用通用缺省业务配置进行，直至同意某一业务配置，或者基站4或移动站6通过拒绝对方建议的业务配置来终断这一过程。
在一个较佳实施例中，在业务协商的某一点之前或在业务协商期间，基站4或移动站6可以发送状态请求消息，分别请求移动站6或基站4有关容量的消息。响应于发送的状态请求消息，移动站6或基站4的接收装置会发送有关指示该容量的状态响应消息。请求装置的业务协商器会按照接收的状态响应消息决定最适合该应用场合的业务配置。又，基站也可在播叫信道上发送其容量，从而移动站不必请求有关基站容量的消息。另外，基站可以将移动站的容量存储在数据库中，这样就不必从移动站请求容量消息了。移动站会通知基站其容量是什么时候发生的，从而基站可以更新其数据库。
图2描述的是本发明的基站和移动站的装置。移动站终接业务信道的接续开始时，业务协商器20提供一业务配置请求，或者可以在业务信道上请求推迟要进行的业务协商。在这种典型的实施例中，业务协商器20提供指明业务配置请求的16位消息。这就使得业务协商器能够指定216—1个不同的配置，并保留一个在业务信道上推迟要进行的业务协商的配置消息。
多路复用器22将播叫消息与移动站地址消息组合在一起，并将组合的消息提供给编码器24。编码器24对组合的信号编码，并将经编码的信号提供给发射机。发射机26对经编码的信号进行上变频、调制和放大，并将该信号提供给天线28，用作在播叫信道上发送。在这一典型的实施例中，调制格式是扩展频谱调制格式，详见美国专利4,901,307。尽管上述专利中的扩展频谱调制是在1.25MHz的传播速率下进行的，但本发明也可以应用于2.5MHz、5.0MHz的传播速率或其他传播速率。本发明同样适用于任何已知的调制格式。
发送的信号是在移动站30处由天线32接收的。接收的信号通过天线共用器54由天线32提供给接收机34。接收机对接收的信号作下变频并解调，并将信号提供给译码器36。译码器36对接收的信号进行译码，并将经译码的信号提供给去多路复用器38。去多路复用器38从移动站地址数据中分离出播叫消息，并将播叫请求消息提供给业务协商器40。
业务协商器40按照当前移动站容量确定播叫响应消息，该播叫响应消息指示是接受还是拒绝播叫消息的请求业务配置，以及是否建议另一业务配置，并且如果建议的话是建议哪一种业务配置。业务协商器40将播叫响应消息提供给多路复用器48。多路复用器48将播叫响应消息与可以包括登记参数和其他移动站参数的消息组合在一起。将组合的信号提供给编码器44。编码器44对组合的数据编码，并将经编码的信号提供给发射机46。发射机46对经编码的信号进行上变频、调制和放大，并通过天线共用器54提供给天线32，供在入网信道上传输。
从移动站30发射的信号在基站10处由天线12接收。接收的信号由天线12提供至接收机14，对信号进行下变频、解调并提供至译码器16。译码器16对信号进行译码并将译码后的信号提供给去多路复用器18去多路复用器18将已译码的信号分离成为播叫响应消息和其他由移动站30传送的数据。
播叫响应消息被提供至业务协商器40。如果播叫响应消息指示接受播叫响应消息请求的业务配置，或者播叫响应消息的另一种业务配置是基站10能够接受的，则业务协商器20将接受该业务配置或确认该业务配置已认可的信道分配消息提供给多路复用器48。另外，业务协商器20将表示业务配置被认可的信号提供给编码器24和译码器16，按照认可的业务配置，对包括业务信道上未来消息的未来数据进行编码和译码。如果播叫响应消息请求的另一种业务配置是不能被接受的，则业务协商器20将指明通用缺省业务配置的信道分配消息提供给多路复用器22。
多路复用器22将信道分配消息与业务信道消息组合在一起，并将组合的信号提供给编码器24。编码器24对组合的消息进行编码，并将编码的消息提供给发射机26，对该信号进行上变频、调制和放大，随后将其提供给天线28，在播叫信道上传送。
天线32接收的发射信号通过天线共用器54提供给接收机34，进行下变频和解调，并提供给译码器36。译码器36对信号进行译码，并将其提供给去多路复用器38。去多路复用器38将业务信道消息从信道分配消息中分离出来。去多路复用器38将业务信道消息提供给接收机34和发射机52，并将业务协商消息提供给业务协商器40。如果某一业务配置是不被认可的，则业务协商器40就将指示通用缺省业务配置的信号提供给编码器50和译码器36，在业务信道上继续进行业务协商，直至该业务协商被认可，或者业务信道接续中断。
在移动站始发业务信道接续开始的情况下，移动站30中的业务协商器40将表示移动站30请求的业务配置的始发消息提供给多路复用器48。多路复用器48可以将该消息与其他消息(如登记消息、编号方案消息和拨号数字消息)组合在一起，并将组合的信号提供给编码器50。编码器50对组合的信号进行编码，并将编码的信号提供给发射机52。发射机52对编码的信号进行上变频、解调和放大，并通过天线共用器54将其提供给天线32，在入网信道上传送。
基站10在天线12处接收发送的信号。接收的信号由天线12提供给接收机14，对信号进行下变频、解调，并提供给译码器16。译码器16对信号进行译码，并将经译码的信号提供给去多路复用器18。去多路复用器18将始发消息从登记消息和编号方案消息中分离出来，并将始发消息提供给业务协商器20。业务协商器20判定该消息中请求的业务配置是否可接受。
业务协商器20提供接受请求的业务配置的信道分配消息，或者指明要采用通用缺省业务配置。业务配置信道分配消息在多路复用器22中与业务信道消息组合在一起，并将组合的信号提供给编码器24。编码器24对组合信号进行编码，并将经编码的信号提供给发射机26。发射机26对经编码的信号进行上变频、解调和放大，并将其提供给天线28，在播叫信道上传送。
移动站30在天线32处接收发送的信号。接收的信号通过天线共用器54提供给接收机34，对该信号进行下变频和解调，并将该信号提供给译码器36。译码器36对信号进行译码，并将经译码的信号提供给去多路复用器38。去多路复用器38将信道分配消息从业务信道消息中分离出来。去多路复用器38将业务信道消息提供给接收机34和发射机52，发射机和接收机用该消息调到业务信道上发射和接收消息。去多路复用器38还将信道分配消息提供给业务协商器40。如果信道分配消息指示基站10已经接受了请求的业务配置，则业务协商器40将有关接受的业务配置的消息提供给译码器36和编码器38。如果业务配置信道分配消息指示基站10已经拒绝了请求的业务配置，则业务协商器40将有关通用缺省业务配置的消息提供给译码器36和编码器38，业务配置信道在业务信道上接续进行。协商一直进行到找到了双方可以接受的业务配置，或者业务信道接续中断为止。
业务配置后向和前向多路复用选择中指定的典型的一组帧格式画在图3a-g中。提供数据多路复用帧的方法和装置详见共同待批的美国专利申请08/171,146。图3a描述了一例典型的一般帧格式。图3a所述的帧由3个段组成帧格式段、业务段和杂项开销段。帧格式段告诉接收装置，当前多路复用选择允许的帧格式组中哪一种帧格式可以用作的当前消息帧的译码的。业务段包含正在发送的数据。在本典型实施例中，有3种类型的业务一级业务、二级业务和信令业务。一级业务和二级业务传送如话音数据、调制解调器数据或帧数据，而信令消息传送起用和保持通信系统中某一链路的消息，如电源控制消息或业务协商消息。杂项开销数据是发送数据，用来提高正在发送的帧的质量，如纠错码或译码器尾码。
图3b描述的帧中只有一级(或话音)业务正在发送。图3c描述的帧中同时发送话音和信令业务，图3d描述的帧中同时发送一级业务和二级业务。图3e和3f描述的帧中只发送信令业务或二级业务。图3g中同时发送一级、二级和信令业务。
在一种典型的业务配置中，采用一种可变速率声码器(如共同待批的美国专利申请08/004,484中描述的)来提供一级业务。如果一级业务是在小于预定最大数据速率的情况下提供的，则在发送的帧中存在剩余容量。这剩余的容量可以用来容纳同时发送二级或信令业务。在这种典型的实施例中，二级或信令业务被缓冲，直至可变速率声码器提供了用于一级业务的小于预定最大速率的帧为止，此时，在帧的剩余容量内提供一部分缓冲的二级或信令业务。在一种典型的实施例中，当发送装置觉察到供发送的二级业务或信令业务时，它将向声码器发信号，而该声码器会将一组帧的速率强迫降低到能够提供二级业务或信令业务且在最大速率以下。
再参见图2，其中，一级业务是由声码器42提供的，而二级业务是由调制解调器44或传真机46提供的。信令业务是通过外部信令线由微处理机(未图示)提供到多路复用器48的，并且也是由业务协商器40提供的。多路复用器48按照选择的多路复用方式，将各种数据形式组合成帧格式。
本发明的一个重要特点是能够在不中断当前正在选择的业务的情况下，进行业务协商。这种特点令人满意，其例子出现在用户采用选择的业务配置来进行通信中，又决定需要(或最好要)进行另一操作来取代先前所选的业务配置或与该配置并行的情况下。具体的例子是，如果用户只发送话音数据，但在通话期间想要并行发送传真数据或调制解调器数据。用户将通知业务协商器，想要发送二级数据，业务协商器随后准备容纳附加功能的配置。
另一个例子出现在用户以某一数据速率或一组数据速率进行发射，但由于后勤或其他因素，移动站支持数据速率所需的电能会变得很高而无法接受的情况下。在一种典型的实施例中，移动站可以从基站接收表示接收的业务帧的质量的消息。如果质量水平太低，则移动站可能必须在更低的速率或一组速率下进行发射。通过减小数据速率，移动站可以在需要时提高每一比特的能量，同时保持发射功率不变。任何检测是否需要修正数据速率的方法都可以应用于本发明。判定数据速率需要减小的某些方法包括(a)移动站检测到前向链路上帧差错率高；(b)基站检测到后向链路上帧差错率高；(c)移动站检测到对后向链路其功率为最大；(d)基站检测到对前向链路其功率为最大；(e)移动站检测到在前向链路上接收功率较低；(f)基站检测到在后向链路上接收功率较低；(g)基站到移动站距离较远；(h)移动站位置较差。
相反，判定数据速率应当增大的某些方法包括(a)移动站检测到前向链路上帧差错率低；(b)基站检测到后向链路上帧差错率低；(c)移动站检测到对后向链路其功率低于阈值；(d)基站检测到对前向链路其功率低于阈值；(e)移动站检测到在前向链路上接收功率较高；(f)基站检测到在后向链路上接收功率较高；(g)基站到移动站距离较近；(h)移动站位置较好。
图4描述的是本发明的移动站状态图。下面是本发明的移动站的状态或分功能的定义1.正常业务分功能-起用这一分功能时，移动站处理来自用户或基站的服务配置请求。
2.等待业务请求消息分功能一起用这一分功能时，移动站等待接收业务请求消息。
3.等待业务响应消息分功能一起用这一分功能时，移动站等待接收业务响应消息。
4.等待业务接续消息分功能一起用这一分功能时，移动站等待接收业务接续消息。
5.等待业务动作时间分功能一起用这一分功能时，移动站等待与新的服务配置相关的动作，随后发送一业务接续完成消息。
在任意给定的业务信道操作期间，只起用其中的一个业务分功能，并且移动站进行与该分功能相关的处理。例如，当移动站首先开始在业务信道上进行通信时，起用正常业务分功能。在业务信道操作期间发生各种情况时，起用其他分功能中的一个。另外，人们期望，在业务信道接续开始的情况下，可以按照交换的容量消息，在业务协商状态的任一点处交换请求和响应消息，并进行业务协商。
移动站发送业务请求消息和接受或拒绝所请求业务配置、或者建议另一种业务配置的响应消息。基站发送请求消息和拒绝或建议另一种业务配置的响应消息。如果基站接受请求的业务配置，则它会发射接续消息，这一消息表示接受请求的业务配置，并指定被认可的业务配置变化将会发生的动作时间。
参见图4，图中描述了移动站的业务协商过程。在正常业务分功能方框70中，移动站可以从基站接收请求消息，也可以从用户处接收新业务配置的请求。如果移动站从用户处接收新的业务配置请求，则移动站向基站发送表示所要求新业务配置的业务请求消息，并进入等待业务响应消息分功能方框72。
当移动站接收业务请求消息时，它可以像前文所述的那样接受或拒绝请求的业务，或者它可以建议另一业务。如果移动站接受请求的业务配置，则它会发送接受请求的配置的响应消息，并进入等待接续消息分功能方框78。如果移动站拒绝请求的业务配置，则该业务配置就被终断，移动站进入正常的服务分功能方框70。最后，如果移动站建议另一个业务配置，则它将发送建议另一种配置的业务响应消息，并进入业务请求分功能方框76。
如果移动站处在等待业务请求消息分功能方框76中，则它可以从基站接收建议某一业务配置或拒绝的业务请求消息，或者从基站接收接续消息。如果移动站接收拒绝建议的业务配置的请求消息，则业务协商就会终断，而且移动站进入正常业务分功能方框70。又，如果移动站接收建议一业务配置的业务请求传言，则移动站会拒绝建议的业务配置，终断业务协商，并进入正常业务分功能方框70。
另外，如果移动站处在等待业务请求消息分功能方框76，并且接收建议某一业务配置的消息，则移动站可以发送建议另一业务配置的业务响应消息，而且在这种情况下，移动站将保持在等待业务请求消息分功能方框76中。如果移动站处在等待请求消息分功能方框76中，并接收请求一可接受配置的业务请求消息，则移动站会发送接受该建议的业务配置的业务响应消息。如果移动站接收业务接续消息，而该消息表示移动站请求的业务配置是基站可以接受的，则移动站进入等待业务动作时间分功能74。当移动站和基站二者均变化到新认可的业务配置时，该接续消息指定业务动作时间。
如果移动站处在等待业务响应消息分功能方框72中，则它可以接收拒绝或建议另一业务配置的业务响应消息，或者接收接续消息。如果它接收接续消息，则它可以进入等待业务动作时间分功能方框74，并等待至动作时间变化到新认可的业务配置。如果它接收拒绝建议的业务配置的业务响应消息，则回到正常业务分功能方框70。又，如果移动站接收响应消息而该响应消息建议一不可接受的业务配置，则可以拒绝该建议的业务配置，在这种情况下，移动站发送业务请求消息，拒绝建议的业务配置，并回到正常业务分功能方框70。如果移动接收业务响应消息，建议另一业务配置，则该移动站也可以发送业务请求消息，建议另一业务配置，并保持在等待业务响应消息分功能方框72中。最后，移动站可以接收业务响应消息，建议一可接受的业务配置，在这种情况下，移动站将发送业务请求消息，接受建议的业务配置，并进入等待业务接续消息分功能78。
如果移动站处在业务接续消息分功能方框78中，则已经达成业务配置协议，并且剩下的只是接收有关何时应该改变业务配置的信息。在接收到服务接续消息时，移动站进入等待业务动作时间分功能74。在等待业务动作时间分功能方框74中，移动站等待改变成新的业务配置的时间。在该动作时间，移动站和基站同时改变成新的业务配置。该动作时间以后，移动站向基站发送服务接续完成消息，并重新进入正常业务分功能方框70中，在新的配置下进行通信。
图5描述的是本发明基站的状态图。下面是本发明基站的状态或分功能的定义。
1.正常业务分功能一起用这一分功能时，基站处理来自个人站的业务配置请求，并将业务配置请求发送至该个人站。
2.等待业务请求消息分功能一起用这一分功能时，基站等待接收业务请求消息。
3.等待业务响应消息分功能一起用这一分功能时，基站等待接收业务响应消息。
4.等待业务动作时间分功能一起用这一分功能时，基站等待与新的业务配置相关的动作时间。
5.等待业务接续完成消息一起用这一分功能时，基站等待接收业务接续完成消息。
在业务信道运行期间的任意时刻，只起用业务分功能中的一个，而且基站进行与该分功能相关的处理。例如，当基站首先进入业务信道进行通信时，起用正常业务分功能。响应于业务信道运行期间发生的各种事件，可以起用其他分功能中的每一个。
在正常业务分功能方框100中，基站与移动站进行通信。基站可以接收业务请求消息，或者需要请求新的业务配置。如果基站需要请求新的业务配置，它发送建议新业务配置的业务请求消息，并进入等待业务响应消息分功能方框102。如果它接收建议一可接受的配置的业务请求消息，则它发送业务接续消息，该消息指示接受建议的业务配置，并包括指示将改变成新业务配置的时间的动作时间消息，并进入等待业务动作时间分功能方框104。如果基站接收建议一不可接受的业务配置的业务请求消息，则它将发送拒绝建议的业务配置的业务响应消息，并保持在正常业务分功能100中，或者基站将发送建议另一业务配置的业务响应，并进入等待业务请求消息分功能方框108。
如果基站处在等待业务请求消息分功能方框108中，它将接收指示接受建议的业务配置、或者建议可接受的另一业务配置的服务请求消息。在这种情况下，基站发送发送一包括业务动作时间的业务接续消息，并进入等待业务动作时间分功能方框104。如果基站接收建议业务配置的请求消息，则它也将发送一建议另一业务配置的业务请求消息。如果基站接收拒绝建议的业务配置的业务请求消息，则终断业务协商，并且基站进入正常业务分功能方框100。同时，如果基站接收建议一不可接受的配置，则它将发送业务响应消息，拒绝建议的配置，终断业务协商，并进入正常业务分功能方框100。
如果基站处在等待响应消息分功能方框102中，它将接收接受或拒绝一建议的业务配置或建议另一业务配置的业务响应消息。如果它接收拒绝建议的业务配置的业务响应消息，则业务协商终断，并返回到正常业务分功能方框100。如果基站接收建议一不可接受的配置的业务响应消息，则它将发送业务请求消息，拒绝该建议的业务配置，终断业务协商，并返回到正常业务分功能方框100；或者它将发送建议另一配置的业务请求消息，并保持在等待业务响应消息分功能方框102中。如果基站接收接受一建议的业务配置或者建议另一可接受业务配置的业务响应消息，则它将发送一包括动作时间的业务接续消息，并进入等待业务动作时间分功能方框104。
如果基站处在等待业务动作时间方框104中，则它将一直等待到动作时间到达为止，并且随后采用该新的业务配置，进入等待业务接续完成消息分功能106。在接收到业务接续完成消息106以后，基站进入正常业务分功能方框100。
前文对较佳实施例的描述使本领域中任何技术人员可以制作或使用本发明。很明显，本领域的技术人员可以对本实施例作各种修正，其中描述的基本原理可以应用于其他实施例，而无需使用发明专门人员。所以，本发明并非仅限于这些实施例，而应当在最大的范围内来理解其中所揭示的原理和新特征。
权利要求
1.一种在第一通信装置始发与第二通信装置进行通信的业务的通信系统中协商业务配置的方法，所述通信系统具有第一和第二公共信道，所述第一和第二公共信道由所述通信系统中的通信装置共享，其特征在于，所述方法包含下述步骤在所述第一通信装置中产生指示建议的业务配置的请求消息；在所述第一公共信道上发送所述请求消息；在所述第二通信装置处接收所述发送的请求消息；在所述第二通信装置中，判定所述建议的业务配置是否是所述第二通信装置能够接受的；在所述第二通信装置中，按照所述判定，产生响应消息；在所述第二公共信道上传送所述响应消息；如果所述响应消息指示一业务配置是可接受的，则按照所述建议的业务配置，对一信息数据信号进行编码；以及如果所述响应信息不指示业务配置是可接受的，则用通用缺省业务配置对所述信息数据信号进行编码。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应消息指示接受所述建议的业务配置、拒绝所述建议的业务配置，或建议另一业务配置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务配置提供一种前向链路多路复用选择。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务配置提供了一种反向链路多路复用选择。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务配置提供了前向链路传输速率。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务配置提供反向链路传输速率。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述业务配置提供一种业务选择。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一通信装置是移动站，而所述第一公共信道是随机存取信道。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一通信装置是基站，而所述第一公共信道是寻呼信道。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述响应消息是在信道分配消息中传送的。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二通信装置是移动站，而所述第二公共信道是随机存取信道。
12.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二通信装置是基站，而所述第二公共信道是寻呼信道。
13.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一通信装置是移动站，而所述第一公共信道是随机存取信道，并且，所述第二通信装置是基站，而所述第二公共信道是寻呼信道。
14.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一通信装置是基站，而所述第一公共信道是寻呼信道，并且，所述第二通信装置是移动站，而所述第二公共信道是随机存取信道。
15.通信系统中的一种通信装置，所述通信系统具有由所述通信系统中的通信装置共享的第一公共信道和第二公共信道，其特征在于，所述通信装置包含产生指示建议的业务配置的请求消息的业务协商器；在所述第一公共信道上传送所述请求消息的发送器；以及介于所述业务协商器和所述发送器之间的编码器，用来按照由所述业务协商器选择的业务配置，对信息数据信号进行编码；其中，所述业务协商器对所述编码器发指令，如果所述响应消息指示一种业务配置是可接受的，则按照所述建议的业务配置对所述信息数据信号进行编码，并且，如果所述响应消息表示业务配置是不可接受的，则所述业务协商器指令所述编码器，用通用缺省业务配置对所述信息数据信号进行编码。
16.如权利要求15所述的通信装置，其特征在于，它还包含接收表示对所述建议的业务配置作出响应的响应消息的接收器，并且，所述业务协商器还用来判断所述响应消息是否指示了相互可以接受的业务配置。
17.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于，它还包含按照由所述业务协商器选择的所述业务配置，对接收信号进行译码、并且介于所述业务协商器和所述接收器之间的译码器。
18.如权利要求17所述的通信装置，其特征在于，如果所述响应消息指示业务配置是可接受的，则所述业务协商器指令所述译码器，按照所述建议的业务配置，对所述接收的信号进行译码，并且，如果所述响应消息不指示业务配置是可接受的，那么，所述业务协商器就指令所述译码器，用一通用缺省业务配置对所述接收信号进行译码。
19.通信系统中的一种通信装置，所述通信系统具有由所述通信系统中的通信装置共享的至少一个专用信道，其特征在于，所述通信装置包含产生指示建议的业务配置的请求消息的业务协商器；与所述业务协商器耦合并用来使所述请求消息于一信息数据信号多路复用以产生经多路复用的信号的多路复用器；与所述多路复用器耦合并在所述专用信道上发送所述经多路复用的信号的发送器；接收表示对所述建议的业务配置的响应的响应消息的接收器；介于所述多路复用器和所述发送器之间并按照由所述业务协商器选择的业务配置对信息数据信号进行编码的编码器；以及介于所述多路复用器和所述接收器之间并按照由所述业务协商器选择的业务配置对接收信号进行译码的译码器；其中，所述业务协商器还判断所述响应消息是否表示相互可接受的业务配置，如果所述响应消息表示业务配置是可接受的，则所述业务协商器指令所述编码器按照所述建议的业务配置，对所述信息数据信号进行编码，而如果所述响应消息不表示业务配置是可接受的，则所述业务协商器指令所述编码器用通用缺省业务配置对所述信息数据信号进行编码。
20.如权利要求19所述的通信装置，其特征在于，如果所述响应消息表示业务配置是可以接受的，则所述业务协商器指令所述译码器，按照所述建议的业务配置，对所述接收信号进行译码，而如果所述响应消息不表示业务配置是可接受的，则所述业务协商器指令所述译码器，用通用缺省业务配置对所述接收信号进行译码。
全文摘要
本发明揭示了一种用来在数字通信系统中协商业务配置的方法和装置。在一种典型的实施例中,该业务协商系统是在无线扩展频谱通信系统中实现的。服务配置包含数据速率、帧格式和业务类型。业务类型可以包含语音编码、传真或数字数据业务。本文中还介绍了一种用业务协商系统在通信链路的两端提供双方可以接受的业务配置的数据发射机和接收机。
文档编号H04W28/16GK1332585SQ0111974
公开日2002年1月23日 申请日期1995年6月14日 优先权日1994年6月15日
发明者罗伯特·D·布莱克尼二世, 小爱德华·G·蒂德曼 申请人:夸尔柯姆股份有限公司