专利名称：移动台主动移动通信系统的移动台接入方法
技术领域：
本发明涉及一种移动通信系统的接入方法，具体涉及移动台主动移动通信系统的移 动台接入方法。
背景技术：
在传统的移动通信系统中，由基站一直不停地发射信标信道信号。移动台开机后， 就可以通过对信标信道的搜索、锁定，再结合同步信道或频率校正信道，完成和基站的 同步过程，驻留在信标信道信号质量最好的小区上。移动台在驻留的小区上利用上行随 机接入信道发起接入过程。系统利用下行控制信道完成移动台的登记，指示移动台返回 空闲状态，准备好进行呼叫。在移动台主动移动通信系统中，没有一直发射的信标信道信号，当移动台请求系统 服务时，系统相应的接入站点发射导频和系统信息，降低了系统干扰。移动台在移动时， 基站监测上行业务信道的质量，移动台监测下行业务信道的质量，当上行或下行业务信 道的质量下降到切换门限之下时，就进行切换，保证切换判决的准确性和切换实施的必 要性。由于没有基站一直发射的信标信道信号，就打破了蜂窝的限制，基站可以充分利 用自己的功率资源。也减少了对基站选址的限制。移动台可以选择资源富裕的基站接入， 一方面减少潜在的切换次数，降低基站资源的闲置量，提高资源利用率，另一方面平衡 基站之间的负荷。多个基站组成基站池，进行基站资源的共享，利用多台基站的多个天 线共同组成天线阵，相当于利用更大的多输入输出MIMO天线阵，提高通信速率，从而 提高系统容量。对于每一个激活的移动台，基站中都有一个虚拟的同步单元同步到移动 台的时钟上。由于移动台主动移动通信系统没有一直发射的信标信道，移动台不能在一 开机就选择驻留的小区并和小区同步。另外，移动台主动移动通信系统也希望最大限度 地减少下行公共控制信道所占用的资源。鉴于目前还没有完善合理的移动台主动接入方式，因此需要合理地设计移动台主动 移动通信系统中的移动台接入信道和相应的移动台接入方法。发明内容本发明的目的在于提供移动台主动移动通信系统的移动台接入方法。首先介绍移动台主动移动通信系统的工作原理，该系统包括移动台，也叫用户设备，包括发起呼叫和被呼叫两种使用情形。当移动台发起呼叫 时，首先通过系统公共上行接入信道询问覆盖它的基站，在收到应答信息后，对接收的 应答信号信噪比进行排队，在基站负荷允许用户接入的情况下，选定信噪比最大的基站 进行接入，这个过程叫做接入过程。当移动台被呼叫时，由寻呼基站对移动台进行寻呼， 移动台收到对自己的寻呼消息时，进入接入过程，在接入过程中，选定进行联接的基站， 接入以后，向系统报告自己的位置，准备好和主叫用户通话；基站，通过基站控制器和核心网相连接，功能是接收覆盖区域内移动台的信息和向 移动台发送信息，其覆盖区域可以重叠，当在公共上行接入信道接收到移动台的接入询 问消息时，表明该移动台处于自己的覆盖区域内，对移动台进行应答，应答信息包括基 站的身份码和负荷情况；寻呼基站，通过基站控制器与核心网相连，在系统不知道被叫移动台的具体位置时 在寻呼信道上对移动台进行寻呼，当系统需要向系统内的移动台广播信息时，寻呼基站 承担向移动台发送广播信息的工作。本发明提出了适用于上述移动台主动移动通信系统的移动台接入方法，通过该方法 使移动台在没有基站提供信标信道的情况下进行主动接入。本发明中的上行随机接入信道和基站应答信道处于同一频点、时分半双工工作，以 最大限度地节约频率资源，同时又满足移动台接入的需要。在整个系统中，随机接入信 道的数量、频点和其他的信道参数是系统预先设定的，因此系统中的移动台预先知道所 有随机接入信道。移动台发起呼叫时，首先扫描所有随机接入信道，依次测量它们的噪声水平N，选 择噪声水平最低的随机接入信道。移动台首先在上行随机接入信道频点上与自身时钟对 齐时间处处发射一个功率最低Pmin的询问突发，询问突发包括移动台本身的身份信息， 基站应当在与上述上行随机接入信道相同频点的应答信道上对移动台回应一个应答 ACKB，如果移动台在一定的时间间隔厶T内没有收到基站的应答ACKB，则在AT后的 对齐移动台时钟处发射一个功率Pmin+AP的询问突发，如果在一定的时间间隔AT内没 有收到基站的应答ACKB，则在AT后的对齐移动台时钟处发射一个功率Pmin+2AP的 询问突发，直到在时间间隔AT内收到基站的应答ACKB。移动台发射询问突发可以使 用的最大功率为Pmax， Pmax最大可以为移动台的最大发射功率。基站的应答使用和上 行随机接入信道相同的频点，在和基站时钟对齐处发射，应答ACKB包括基站的身份信息和对移动台的控制信息，控制信息包括移动台的鉴权、加密控制，并指示移动台在开 始通话业务时转到基站分配的业务信道。基站通过接收到的移动台询问突发调整移动台 和自己的虚拟同步单元的时钟偏差，移动台通过接收到的基站应答判断基站和自己的时 钟偏差。本发明移动台主动移动通信系统中，由移动台主动发起呼叫时接入的具体步骤包括步骤l，移动台扫描所有的上行随机接入信道，测量它们的噪声水平N，选择一个噪 声水平最低Nmin的上行随机接入信道；步骤2，移动台在自身时钟对齐处发射询问突发，询问突发包括移动台的身份信息， 首次发射的询问突发功率为Pmin;步骤3，移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;步骤4，如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤10;步骤5，如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的 询问突发发射功率为Pmin+AP，并检査Pmin+AP是否小于Pmax，如果是，则检査询问 突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处， 再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+AP;步骤6，移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;步骤7，如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤10;步骤8，如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的 询问突发发射功率为Pmin+2AP，并检査Pmin+2AP是否小于Pmax,如果是，则检査询 问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处， 又再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+2AP;步骤9，如果移动台在接下来的时间间隔厶T内没有接收到基站的应答ACKB，则增 加设定的询问突发发射功率AP，并检査增加后的发射功率，是否小于Pmax，如果是，则 检查询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，这个增加功率 的过程一直持续，直到移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB;如果设定的 询问突发发射功率达到或大于Pmax，则以Pmax功率发射询问突发，直到在时间间隔A T内接收到基站的应答ACKB，或者发射次数达到Nmax，则认为上行随机接入失败；步骤IO，基站根据接收到的询问突发，调整自己的虚拟同步单元的时钟偏差；步骤ll，移动台在接收到多个基站应答ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn的情况下，选择SIR或BER最好的基站；步骤12移动台根据选择的基站应答判断自身时钟与基站时钟的偏差；步骤13，基站根据移动台询问突发中的身份信息对移动台进行鉴权；步骤14，移动台根据基站应答中的控制信息，进行登记，并转移到基站指定的业务信道，作好进行能够业务传输的准备。本发明移动台主动移动通信系统中，由寻呼基站发起对移动台的呼叫时接入的具体步骤包括步骤l，寻呼基站发出对移动台的呼叫；步骤2，移动台接收到寻呼基站对自身的寻呼消息，转入激活状态；步骤3，移动台扫描所有的上行随机接入信道，测量它们的噪声水平N，选择一个噪 声水平最低Nmin的上行随机接入信道；步骤4，移动台在自身时钟对齐处发射询问突发，询问突发包括移动台的身份信息， 首次发射的询问突发功率为Pmiri;步骤5，移动台在随后的时间间隔厶T内检测基站的应答ACKB;步骤6，如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤12;步骤7，如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的 询问突发发射功率为Pmin+AP，并检査Pmin+厶P是否小于Pmax,如果是，则检査询问 突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处， 再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+AP;步骤8,移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;步骤9，如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤12;步骤IO，如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定 的询问突发发射功率为Pmin+2AP，并检查Pmin+2AP是否小于Pmax，如果是，则检查 询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐 处，又再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+2AP;步骤ll，如果移动台在接下来的时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB,则 增加设定的询问突发发射功率AP，并检查增加后的发射功率，是否小于Pmax,如果是，则检査询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，这个增加功 率的过程一直持续，直到移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB;如果设定 的询问突发发射功率达到或大于Pmax，则以Pmax功率发射询问突发，直到在时间间隔 AT内接收到基站的应答ACKB，或者发射次数达到Nmax，则认为上行随机接入失败； 步骤12，基站根据接收到的询问突发，调整自己的虚拟同步单元的时钟偏差； 步骤13，移动台在接收到多个基站应答ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn的情况 下，选择SIR或BER最好的基站；步骤14，移动台根据选择的基站应答判断自身时钟与基站时钟的偏差； 步骤15,基站根据移动台询问突发中的身份信息对移动台进行鉴权； 步骤16，移动台根据基站应答中的控制信息，进行登记，并转移到基站指定的业务 信道，作好进行能够业务传输的准备。上述接入过程中，ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn代表N个基站对该移动台的 应答。采用本发明的移动台主动移动通信系统的移动台接入方法，能够使随机接入信道 的利用率最大化，并且能够减少整个系统噪声，达到系统上行接入信道合理、优化的目 的。
图1为本发明移动台主动移动通信系统中的移动台发射随机接入信道的过程示意图。
具体实施方式
下面结合图1详细描述本发明的移动台接入方法。图1中，竖直方框内的向上箭头表示由移动台对基站发射的上行随机接入信号，竖 直方框内的向下箭头表示由基站对移动台发射的上行随机接入信号的应答。当由移动台主动发起呼叫时，移动台接入的具体步骤包括1、 移动台扫描所有的上行随机接入信道，测量它们的噪声水平N，选择一个噪声水平最低Nmin的上行随机接入信道；2、 移动台在自身时钟对齐处发射询问突发，询问突发包括移动台的身份信息，首次 发射的询问突发功率为Pmin;3、 栘动台在随后的时间间隔厶T内检测基站的应答ACKB;4、 如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤10;5、 如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询问突发发射功率为Pmin+AP，并检査Pmin+厶P是否小于Pmax，如果是，则检査询问突发 发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处，再次 发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+AP;6、 移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;7、 如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤10;8、 如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询问 突发发射功率为Pmin+2AP，并检査Pmin+2AP是否小于Pmax,如果是，则检査询问突 发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处，又 再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+2AP;9、 如果移动台在接下来的时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设 定的询问突发发射功率AP，并检査增加后的发射功率，是否小于Pmax，如果是，则检查 询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，这个增加功率的过 程一直持续，直到移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB;如果设定的询问 突发发射功率达到或大于Pmax，则以Pmax功率发射询问突发，直到在时间间隔AT内 接收到基站的应答ACKB，或者发射次数达到Nmax，则认为上行随机接入失败；10、 基站根据接收到的询问突发，调整自己的虚拟同步单元的时钟偏差；11、 移动台在接收到多个基站应答ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn的情况下， 选择SIR或BER最好的基站；12、 移动台根据选择的基站应答判断自身时钟与基站时钟的偏差；13、 基站根据移动台询问突发中的身份信息对移动台进行鉴权；14、 移动台根据基站应答中的控制信息，进行登记，并转移到基站指定的业务信道， 作好进行能够业务传输的准备。当寻呼基站发起对移动台的呼叫时，移动台接入的具体步骤包括1、 寻呼基站发出对移动台的呼叫；2、 移动台接收到寻呼基站对自身的寻呼消息，转入激活状态；3、 移动台扫描所有的上行随机接入信道，测量它们的噪声水平N，选择一个噪声水 平最低Nmin的上行随机接入信道；4、 移动台在自身时钟对齐处发射询问突发，询问突发包括移动台的身份信息，首次 发射的询问突发功率为Pmin;
5、 移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;
6、 如果移动台在时间间隔厶T内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤12;
7、 如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询问 突发发射功率为Pmin+AP，并检查Pmin+AP是否小于Pmax,如果是，则检查询问突发 发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处，再次 发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+AP;
8、 移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;
9、 如果移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤12;
10、 如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询 问突发发射功率为Pmin+2AP，并检査Pmin+2AP是否小于Pmax,如果是，则检査询问 突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处， 又再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+2厶P;
11、 如果移动台在接下来的时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加 设定的询问突发发射功率AP，并检査增加后的发射功率，是否小于Pmax,如果是，则检 查询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，这个增加功率的 过程一直持续，直到移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB;如果设定的询 问突发发射功率达到或大于Pmax，则以Pmax功率发射询问突发，直到在时间间隔AT 内接收到基站的应答ACKB，或者发射次数达到Nmax，则认为上行随机接入失败；
12、 基站根据接收到的询问突发，调整自己的虚拟同步单元的时钟偏差；
13、 移动台在接收到多个基站应答ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn的情况下， 选择SIR或BER最好的基站；
14、 移动台根据选择的基站应答判断自身时钟与基站时钟的偏差；
15、 基站根据移动台询问突发中的身份信息对移动台进行鉴权；
16、 移动台根据基站应答中的控制信息，进行登记，并转移到基站指定的业务信道， 作好进行能够业务传输的准备。上述两种情况下的接入过程中，ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn代表N个基站 对该移动台的应答。应当注意，凡不脱离本发明思想的任何改进的方法都属于本发明的保护范围，本发 明具体保护范围由权利要求书限定。
权利要求
1、移动台主动移动通信系统中的移动台接入方法，其特征在于，该方法包括步骤1，移动台扫描所有的上行随机接入信道，测量它们的噪声水平N，选择一个噪声水平最低Nmin的上行随机接入信道；步骤2，移动台在自身时钟对齐处发射询问突发，询问突发包括移动台的身份信息，首次发射的询问突发功率为Pmin；步骤3，移动台在随后的时间间隔ΔT内检测基站的应答ACKB；步骤4，如果移动台在时间间隔ΔT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤10；步骤5，如果移动台在时间间隔ΔT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询问突发发射功率为Pmin+ΔP，并检查Pmin+ΔP是否小于Pmax，如果是，则检查询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处，再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+ΔP；步骤6，移动台在随后的时间间隔ΔT内检测基站的应答ACKB；步骤7，如果移动台在时间间隔ΔT内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤10；步骤8，如果移动台在时间间隔ΔT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询问突发发射功率为Pmin+2ΔP，并检查Pmin+2ΔP是否小于Pmax，如果是，则检查询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处，又再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+2ΔP；步骤9，如果移动台在接下来的时间间隔ΔT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的询问突发发射功率ΔP，并检查增加后的发射功率，是否小于Pmax，如果是，则检查询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，这个增加功率的过程一直持续，直到移动台在时间间隔ΔT内接收到基站的应答ACKB；如果设定的询问突发发射功率达到或大于Pmax，则以Pmax功率发射询问突发，直到在时间间隔ΔT内接收到基站的应答ACKB，或者发射次数达到Nmax，则认为上行随机接入失败；步骤10，基站根据接收到的询问突发，调整自己的虚拟同步单元的时钟偏差；步骤11，移动台在接收到多个基站应答ACKB1、ACKB2、ACKB3…ACKBN的情况下，选择SIR或BER最好的基站；步骤12，移动台根据选择的基站应答判断自身时钟与基站时钟的偏差；步骤13，基站根据移动台询问突发中的身份信息对移动台进行鉴权；步骤14，移动台根据基站应答中的控制信息，进行登记，并转移到基站指定的业务信道，作好进行能够业务传输的准备。
2、移动台主动移动通信系统中的移动台接入方法，其特征在于，该方法包括 步骤l，寻呼基站发出对移动台的呼叫；步骤2，移动台接收到寻呼基站对自身的寻呼消息，转入激活状态；步骤3，移动台扫描所有的上行随机接入信道，测量它们的噪声水平N，选择一个噪 声水平最低Nmin的上行随机接入信道；步骤4，移动台在自身时钟对齐处发射询问突发，询问突发包括移动台的身份信息， 首次发射的询问突发功率为Pmin;步骤5，移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;步骤6，如果移动台在时间间隔厶T内接收到基站的应答ACKB，则直接转到步骤12;步骤7，如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定的 询问突发发射功率为Pmin+AP，并检査Pmin+厶P是否小于Pmax,如果是，则检査询问 突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐处， 再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+AP;步骤8，移动台在随后的时间间隔AT内检测基站的应答ACKB;步骤9，如果移动台在时间间隔厶T内接收到基站的应答ACKB,则直接转到步骤12;步骤IO，如果移动台在时间间隔AT内没有接收到基站的应答ACKB，则增加设定 的询问突发发射功率为Pmin+2AP，并检査Pmin+2AP是否小于Pmax,如果是，则检査 询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，则在自身时钟对齐 处，又再次发射询问突发，这次发射的询问突发的功率为Pmin+2AP;步骤ll，如果移动台在接下来的时间间隔厶T内没有接收到基站的应答ACKB，则 增加设定的询问突发发射功率厶P，并检査增加后的发射功率，是否小于Pmax,如果是， 则检查询问突发发射次数N是否小于允许的最大发射次数Nmax，如果是，这个增加功 率的过程一直持续，直到移动台在时间间隔AT内接收到基站的应答ACKB;如果设定 的询问突发发射功率达到或大于Pmax，则以Pmax功率发射询问突发，直到在时间间隔 AT内接收到基站的应答ACKB，或者发射次数达到Nmax，则认为上行随机接入失败；步骤12，基站根据接收到的询问突发，调整自己的虚拟同步单元的时钟偏差；步骤13，移动台在接收到多个基站应答ACKBi、 ACKB2、 ACKB3…ACKBn的情况下，选择SIR或BER最好的基站；步骤14，移动台根据选择的基站应答判断自身时钟与基站时钟的偏差；步骤15，基站根据移动台询问突发中的身份信息对移动台进行鉴权；步骤16，移动台根据基站应答中的控制信息，进行登记，并转移到基站指定的业务信道，作好进行能够业务传输的准备。
3、根据权利要求1或2所述的移动台接入方法，其特征在于所述上行随机接入信道和基站应答信道处于同一频点、时分半双工工作。
全文摘要
本发明涉及移动台主动移动通信系统的移动台接入方法，该方法主要包括移动台扫描所有随机接入信道，依次测量它们的噪声水平N，选择噪声水平最低的随机接入信道，发射一个功率最低Pmin的询问突发，如果在一定的时间间隔ΔT内没有收到基站的应答ACKB，则在ΔT后的对齐移动台时钟处发射一个功率Pmin+ΔP的询问突发，如果还没有收到基站的应答ACKB，则在ΔT后发射一个功率Pmin+2ΔP的询问突发，直到收到基站的应答ACKB，基站指示移动台在开始通话业务时转到基站分配的业务信道。采用该方法能够使随机接入信道的利用率最大化，并且能够减少整个系统噪声，达到系统上行接入信道合理、优化的目的。
文档编号H04Q7/38GK101217821SQ20081005636
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月17日 优先权日2008年1月17日
发明者陈朝阳 申请人:北京北方烽火科技有限公司