专利名称：移动通信系统中用于基站的信道分配方法
技术领域：
本发明涉及本发明一般涉及CDMA(码分多址)移动通信系统，尤其涉及在基站收发信机系统(BTS)和基站控制器(BSC)中提供与前向链路中的256个沃尔什(Walsh)码相联系地使用的4个准正交函数(QOF)。
2．相关技术描述现有的IS-95A/B CDMA通信系统利用沃尔什函数扩展无线电信道。但是，随着IS-2000标准将新的信道引入到前向和反向链路，现有的传统通信系统缺少必要数量的沃尔什码保持信道之间的正交性。
因此，需要一种增加信道数量，但不降低现有信道之间正交性的方法。对于IS-2000前向链路，已经提出了若干种方法。一种方法是定义移动台所需要的准正交函数(QOF)，从而与使用现有沃尔什函数时的情况相比，分配了4倍的信道。另一方法是扩充可以产生64个沃尔什码的现有沃尔什码，以便产生256个沃尔什码。准正交函数(QOF)公用于IS-2000前向信道，例如基本信道(FCH)、专用控制信道(DCCH)和辅助信道(SCH)。但是，现有的基站只能够支持64个沃尔什码信道。
现在对IMT-2000标准中使用的信道的类型加以说明。
每个信道分为物理信道和逻辑信道。逻辑信道建立在物理信道之上，几个逻辑信道可以建立在单个物理信道上。如果物理信道得到释放，则建立在物理信道上的逻辑信道自动得到释放。为了建立某一逻辑信道，没有必要建立另一个物理信道。当要为逻辑信道建立的物理信道已经为了另一个逻辑信道而建立时，唯一要求的操作是将这个逻辑信道分配给以前建立的物理信道。
物理信道可以根据其特性分为专用信道和公共信道。专用信道唯一地用于BTS与特定移动台(MS)之间的通信，它包括基本信道(FCH)、专用控制信道(DCCH)和辅助信道(SCH)。基本信道用于发送话音、数据和信令信号。这样的基本信道与TIA/EIA-95-B兼容。专用控制信道用于发送数据和信令信号。专用控制信道支持只有当上层产生发送数据时才发送数据的断续发送(DTX)模式。由于这种特性，专用控制信道适合于有效地提供分组服务。辅助信道用于发送大量数据。
除了上述的专用信道之外，物理信道还包括由基站和若干个移动台共同使用的公共信道。用于从BTS发送到MS的前向链路的物理信道被称为寻呼信道(paging channel)，用于从MS发送到BTS的反向链路的物理信道被称为接入信道(access channel)。这些公共信道与IS-95B兼容。
要在上面物理信道上分配的逻辑信道包括专用信令信道(dsch)和专用业务信道(dtch)。可以将专用信令信道分配给是物理信道的基本信道和专用控制信道。可以将专用业务信道分配给基本信道、专用控制信道和辅助信道。当基站和移动台交换控制信号时，使用专用信令信道。当基站和移动台交换用户数据时，使用专用业务信道。
要在公共物理信道上分配的公共逻辑信道分为用于发送控制信号的公共信令信道(csch)和用于发送用户数据的公共业务信道(ctch)。在用于前向链路的寻呼信道上分配公共逻辑信道，和在用于反向链路的寻呼信道上分配它们。
图1显示了一般移动通信系统的结构。更具体地说，图1显示了用于普通移动通信系统中移动交换中心(MSC)与基站之间和基站与基站之间的数字空中接口的3G IOS(互操作性技术规范)的参考模型。
参照图1，在MSC 20和BSC 32之间，定义一个信号为A1接口，定义用户信息为A2/A5(电路数据)接口。对于基站之间的软/更软越区切换，定义A3接口将目标BS 40与源BS的帧选择/分布单元(SDU)功能块34相连接。目标BS 40与源BS 30的SDU功能块34之间的信令和用户业务通过A3接口发送。对于基站之间的软/更软越区切换，为目标BS 40与源BS 30之间的信号交换定义A7接口。在CDMA移动通信系统中，基站30与基站40之间和基站30与MSC 20之间的有线通信链路由从MSC 20发送到基站30的前向链路、从基站30发送到MSC 20的反向链路和连接在MSC 20与基站30之间的线路组成。MSC 20包括呼叫控制和移动管理块22和交换块24。并且，MSC 20通过网络互通功能(IWF)块50与诸如因特网(Internet)之类的数据网络相连接。
图2显示了根据现有技术在BTS与BSC(更具体地说，在BSC中的SDU功能块，BSC-SDU)之间交换信号的过程。可以在BSC 30(或BSC-SDU 34)与源BS 30中的BTS 36之间，或者在目标BS 40中的BSC 42与BTS 44之间进行操作。图2与所要求的物理信道的类型，即DCCH、FCH、SCH和诸如此类无关。也就是说，在该申请文件中的本发明可以应用于所有类型的物理信道。
参照图2，在步骤201，BTS确定要与MS建立的前向和反向信道，然后产生信道建立所需要的信令消息(更具体地说，连接消息)。产生的信令消息包括帧选择器(或信道类型)和信道消息。以后参考图3描述步骤201的详细操作。在步骤203，BTS将产生的连接消息发送到BSC。一旦接收到连接消息，则在步骤205，BSC分析接收的连接消息，以检测分配给MS的信道，并产生要发送到BTS的连接ACK(确认)消息。以后参考图4描述接收连接消息的详细操作。在步骤207，BSC将产生的连接ACK消息发送到BTS。连接ACK消息包括用于确认BTS所请求的信道得到建立的信息。然后，在步骤209，BTS将确认的信道分配给MS。
概括图2的操作，BTS产生连接消息，该连接消息包括有关要分配给MS的信道的信息，并将产生的连接消息发送到BSC。一旦接收到连接消息，BSC就处理接收的连接消息，产生用于确认信道分配的连接ACK消息，并将产生的连接ACK消息发送到BTS。然后，BTS将确认的信道分配给MS。
图3显示了根据现有技术发送连接消息的详细过程。这个操作是当要求将信道分配给MS时，在BTS将连接消息发送到BSC-SDU的时候进行的。从BTS发送到BSC-SDU的连接消息的结构显示在图5A和5B中。
参照图3，在步骤301，BTS确定要分配给MS的信道是否是辅助码信道(SCCH)。SCCH是与IS-95B SCH(辅助信道)相对应的IS-2000定义的名称。[正如本人以前所说的]IS-2000是在IS-95A/B的演变线上的。IS-2000还具有用于保持向后兼容的IS-95A/B信道。在步骤301确定要分配给MS的信道是SCCH。在步骤303，BTS对IS-95B SCCH设置(指定)在其结构如图5A和5B所示的连接消息中的帧选择器(或信道类型)，以便使BSC能够识别要分配的信道是IS-95B信道，然后利用6-位信道信息指定沃尔什码。此后，在步骤305，BTS忽略在其结构如图5A和5B所示的连接消息中由于IS-95A/B基本信道的建立引起重叠的信息元素。在A3连接信息元素中的小区信息和扩展越区切换参数与当IS-95A/B FCH刚新建立时使用的相同连接消息中的小区信息和扩充越区切换参数重叠。IS-95B SCCH建立过程遵循IS-95A/B FCH建立过程。IS-95B SCCH在相同小区中必须与IS-95A/B FCH并行地建立，填充所有其它信息元素以完成连接消息，然后将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换(HO)的状况下，BTS填充所有与越区切换有关的信息元素。
如果在步骤301确定要分配给MS的信道不是SCCH，那么，在步骤307，BTS对基本信道指定在图5A和5B所示的连接消息中的帧选择器(或信道类型)，以便使BSC能够识别要分配的信道是IS-95B基本信道，然后利用6-位信道信息指定沃尔什码。此后，在步骤309,BTS填充在图5A和5B的连接消息中的所有信息元素以完成连接消息，然后将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换(HO)的状况下，BTS填充所有与越区切换有关的信息元素。
图4显示了根据现有技术接收连接消息的过程。当BSC-SDU接收从BTS发送的、请求信道分配的连接消息时，进行这个操作，并针对该连接消息产生连接ACK消息。
参照图4，在步骤401,BSC-SDU接收来自BTS的、用于请求信道分配的连接消息。在步骤401,BSC-SDU分析接收的连接消息，并检查在图5A和5B的连接消息中请求建立的信道和BTS与BSC之间业务信道的标识符。在步骤403,BSC-SDU根据无线电信道分配BSC与BTS之间的业务信道。结果，完成了BSC-BTS-MS之间的信道连接。并且，在步骤405,BTS-SDU填充图6所示的连接ACK消息的所有信息元素，并将其发送到BTS。
下面参考表1描述图6所示的连接ACK消息的简化结构。
表1
表1所示的连接消息是当目标BS 40启动或将一个或多个A3用户业务连接附加到源BS 30的SDU 34上时发送的A3消息。
-消息类型Ⅱ表示A3/A7消息类型的信息元素-呼叫连接参考用于唯一地划分所有区上的呼叫连接的信息元素。在每个越区切换上的呼叫连接期间始终保持这个值。
-相关ID用于将请求消息与对于请求消息的响应消息相关联的信息元素-SDU ID用于标识在一个SDU节点中的特定SDU情况的信息元素-A3连接信息用于将一个或多个小区附加到一个新的A3连接或现有的A3连接上的信息元素。这个信息元素字段显示在下表2中，表2的第4至第(j-1)的八位组(octet)包括下面表3的小区信息记录字段。
表2
表3
表3显示了包括关于附属于一个呼叫分支(lag)的小区的空中接口信道信息的消息，每个字段定义如下。
-长度跟随Length字段之后的元素的八位位组数-小区标识鉴别符用于根据小区描述跟随在小区标识字段之后的格式的值-小区标识与A3连接有关的小区的标识-保留这个值被设置成‘00000’-新小区标识符指示相应小区是在当前过程中新附加到A3业务连接的小区还是以前已存在于A3连接中的小区的字段。
-PWR_Comb_Ind功率控制符号组合指示符。如果与相应导频有关的前向业务信道发送与此消息中以前导频的闭环功率控制子信道位相同的位，则BTS将这个字段设置为‘1’。否则，BTS将这个字段设置为‘0’。当这个记录首先出现在这个元素中时，BTS将这个字段设置为‘0’。
Pilot_PN这个字段包括与相关小区对应的PN序列偏移量，并以64个PN码片为单元设置。
-Code_Chan这个字段包括与相关小区对应的码信道索引。BTS将在与指定导频有关的前向业务信道上使用的值设置成0至63中的一个。
下面参考表4描述图6所示的连接ACK消息的简化结构。
表4
表4的连接ACK消息是用于将在A3信令接口上完成的A3-CDMA长码转移指向(Long Code Transition Directive)结果从目标BS 40发送到源BS 30的SDU 34的A3消息。并且，关于表4的A3-CDMA长码转移指向的A3CDMA长码转移指向Ack消息显示在下表5中。
表5
表5的A3 CDMA长码转移指向Ack消息包括下列信息元素。
-消息类型Ⅱ指示A3/A7消息类型的信息元素-呼叫连接参考用于唯一地划分所有区上的呼叫连接的信息元素。在每个越区切换上的呼叫连接期间始终保持这个值。
-SDU ID用于标识在一个SDU节点中的特定SDU情况的信息元素
-PMC引起指示A3/A7消息的失败结果的信息元素-小区信息记录(有约束的、无约束的)按原样使用表3的小区信息记录字段。这是一个包括关于附属于一个呼叫分支的小区的空中接口信道信息的信息元素。当成功时，将这个字段设置为‘约束的’，当失败时，将这个字段设置为‘无约束的’。这个字段与PMC引起字段一起使用。
下面根据上文说明描述现有信道分配方法存在的问题。
如参考表1至5所述的，在传统3G IOS无线电信道信息中，没有定义在CDMA-2000标准中规定的准正交函数(QOF)。并且，对于码信道，只有0至63的64个沃尔什码得到支持。因此，当基站不支持移动台所需要的准正交函数(QOF)时，就不能在移动台中分配3G前向无线电信道。因此，有必要在现有3G IOS中定义可以支持关于无线电信道信息的准正交函数(QOF)和256个沃尔什码的消息字段。
为了达到上述目的，本发明提供了在用于移动通信系统的基站中进行信道分配的方法。一旦接收到将信道分配给移动台的请求，基站收发信机系统(BTS)就产生连接消息，该连接消息包含指示256个沃尔什码当中要用于要分配给移动台的信道的沃尔什码的信道信息，还包括和指示准正交函数(QOF)索引的信息，并向基站控制器(BSC)发送产生的连接消息。BTS产生用于确认包含在连接消息中的信道分配相关信息的连接ACK消息，并向BSC发送产生的连接ACK消息。一旦接收到连接ACK消息，BTS就将BSC确认的信道分配给移动台。
附图简述通过结合附图对本发明的优选实施例作如下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中图1是显示用于普通移动通信系统中移动交换中心(MSC)与基站之间和基站与基站之间的数字空中接口的3G IOS(互操作性技术规范)的参考模型的示意图。
图2是显示根据现有技术为了无线电信道分配在基站收发信机系统(BTS)与基站控制器(BSC)之间交换信号的过程的流程图；图3是显示根据现有技术发送连接消息的过程的流程图，其中当有必要将信道分配给移动台(MS)时，BTS向BSC-SDU发送连接消息；图4是显示根据现有技术接收连接消息的过程的流程图，其中BSC-SDU接收从BTS发送的、请求信道分配的连接消息，并针对该连接消息产生连接ACK消息；图5A和5B是显示根据现有技术从BTS发送到BSC的连接消息的示意图；图6是显示根据现有技术从BSC发送到BTS的连接ACK消息的示意图；和图7是显示根据本发明优选实施例发送连接消息的过程的流程图，其中当有必要将信道分配给MS时BTS向BSC-SDU发送连接消息。
优选实施例详述下面参照附图对本发明优选实施例进行描述，在下面的描述中，对那些众所周知的功能或结构不作详细描述，否则这些不必要的细节会掩盖本发明的特征。
在本发明的示范性实施例，基站除了支持现有IS-95A/B定义的最大64码信道之外，还支持移动台所需要的、由IS-2000定义的准正交函数(QOF)，和256个沃尔什码。
图7显示了根据本发明优选实施例发送连接消息的过程。在这个过程中，当有必要将信道分配给MS时，BTS向BSC-SDU发送连接消息。以后参照图6描述包含在从BTS发送到BSS-SDU的连接消息中的小区信息记录的详细结构。
参照图7，在步骤701，BTS确定要分配给MS的信道是否是SCCH。如果在步骤701确定要分配的信道是SCCH，则在步骤713，BTS将图6所示的帧选择器(或信道类型)指定为‘IS-95B SCCH’，以便使BSC识别要分配的信道是IS-95B信道，并利用6-位信道信息指定沃尔什码。然后，在步骤715，BTS忽略图5所示的连接消息中由于IS-2000 FCH RC 1/2的建立引起重叠的信息元素，填充所有的其余元素以产生(完成)连接消息，并将产生的连接消息发送到BSC。这里，在越区切换(HO)状况下，BTS填充与越区切换有关的信息元素。以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
如果在步骤701确定要分配的信道不是SCCH，则在步骤703 BTS确定要分配的信道是否是辅助信道(SCH)。如果在步骤703确定要分配的信道是辅助信道，则在步骤707 BTS确定是否在要分配的信道上进行QOF掩蔽。
如果在步骤707上确定应该在信道上进行QOF掩蔽，则在步骤717 BTS将图6所示的帧选择器(或信道类型)指定为‘SCH’，以便使BSC能够识别要分配的信道是辅助信道。并且，BTS对IS-2000的信道位(8位或11位)指定指示要分配的沃尔什码的信道信息，8位可以支持多达256个沃尔什码。但是，即使当前的IS-2000可以支持多达256个沃尔什码，IS-2000仍然描述规定沃尔什码的11位。其余3位预备将来扩充用。为了遵守IS-2000，11位是可以的。但是，仅8位足以满足当前需要，并且指定与要分配的准正交函数码相对应的QOF掩码索引(=01、10、11)。接下来，在步骤719，BTS忽略在图5所示的连接消息中由于基本信道(FCH)和专用控制信道(DCCH)的建立引起重叠的信息元素，填充所有的其余元素以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换的状况下，BTS填充图5所示的连接消息中与越区切换有关的信息元素以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
如果在步骤707确定不应该在要分配的信道上进行QOF掩码，则在步骤721 BTS将帧选择器(或信道类型)指定为‘SCH’，以便使BSC能够识别要分配的信道是辅助信道。并且，BTS将指示要分配的沃尔什码的信道信息指定为IS-2000的信道位数(8位或11位)，然后将QOF掩码索引设置成‘00’。这里，由于不应该进行QOF掩蔽，因此，QOF掩码索引被设置成‘00’。然后，在步骤723，BTS忽略图5所示的连接消息中由于基本信道(FCH)和专用控制信道(DCCH)的建立引起重叠的信息元素，填充所有的其余元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换的状况下，BTS填充图5所示的连接消息中与越区切换有关的信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
同时，如果在步骤703确定要分配的信道不是辅助信道，则在步骤705BTS确定要分配的信道是否是基本信道(FCH)。如果在步骤705确定要分配的信道是基本信道，则在步骤709 BTS检查是否应该在要分配的信道上进行QOF掩蔽。
如果在步骤709确定应该在信道上进行QOF掩蔽，则在步骤725 BTS对将图6所示的帧选择器(或信道类型)指定为‘FCH’，以便使BSC能够识别要分配的信道是基本信道。并且，BTS将指示要分配的沃尔什码的信道信息指定为IS-2000的信道位数(8位或11位)，然后指定与要分配的准正交函数码相对应的QOF掩码索引(=01、10、11)。接着，在步骤727，BTS填充包含在图5所示的连接消息中的所有信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换状况下，BTS填充图5所示的连接消息中与越区切换有关的信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
如果在步骤709确定不应该在要分配的信道上进行QOF掩蔽，则在步骤729 BTS将帧选择器(或信道类型)指定为‘FCH’，以便使BSC能够识别要分配的信道是基本信道。并且，BTS将指示要分配的沃尔什码的信道信息指定为IS-2000的信道位数(8位或11位)，然后将QOF掩码索引设置成‘00’。这里，由于不应该进行QOF掩蔽，因此，QOF掩码索引被设置成‘00’。接着，在步骤731，BTS填充包含在图5所示的连接消息中的所有信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换的状况下，BTS填充图5所示的连接消息中与越区切换有关的信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
但是，如果在步骤705确定要分配的信道不是基本信道，则在步骤711BTS确定是否应该在要分配的信道上进行QOF掩蔽。如果在步骤711确定应该在信道上进行QOF掩蔽，则在步骤733 BTS将图6所示的帧选择器(或信道类型)指定为‘ DCCH，，以便使BSC能够识别要分配的信道是专用控制信道。并且，BTS将指示要分配的沃尔什码的信道信息指定为IS-2000的信道位数(8位或11位)，然后指定与要分配的准正交函数码相对应的QOF掩码索引(=01、10、11)。接着，在步骤735,BTS填充包含在图5所示的连接消息中的所有信息元素，并将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换的状况下，BTS填充图5所示的连接消息中与越区切换有关的信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
如果在步骤711确定不应该在要分配的信道上进行QOF掩蔽，则在步骤737 BTS将帧选择器(或信道类型)指定为‘DCCH’，以便使BSC能够识别要分配的信道是专用控制信道。并且，BTS将指示要分配的沃尔什码的信道信息指定为IS-2000的信道位数(8位或11位)，然后将QOF掩码索引设置成‘00’。这里，由于不应该进行QOF掩蔽，因此QOF掩码索引被设置成‘00’。接着，在步骤739,BTS填充包含在图5所示的连接消息中的所有信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。这里，在越区切换的状况下，BTS填充图5所示的连接消息中与越区切换有关的信息元素，以完成连接消息，并将连接消息发送到BSC。
下面表6显示了支持准正交函数(QOF)和256沃尔什码的小区信息记录的详细结构。小区信息记录包括根据本发明记录QOF掩码索引的QOF-MASK字段和指定256沃尔什码的Code-Chan字段。一旦接收到包括上面字段的连接消息，BSC就分析记录在上面字段中的信道分配相关信息，然后发送包括针对连接消息的ACK信息的连接ACK消息。一旦接收到连接ACK消息，BTS就将信道分配给MS。
表6
如上所述，本发明提供了信令消息和处理信令消息的过程，使基站能够支持移动台所需要的淮正交函数(QOF)。这样，基站和移动交换中心可以为无线电信道分配256个沃尔什码。
虽然通过本发明的优选实施例已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1．一种在用于移动通信系统的基站中进行信道分配的方法，包括下列步骤一旦接收到将信道分配给移动台的请求，在基站收发信机系统(BTS)中产生连接消息，所述连接消息包括指示256个沃尔什码当中要用于要分配给移动台的信道的沃尔什码的信道信息和准正交函数(QOF)索引；将产生的连接消息发送到基站控制器(BSC)；在BSC中，产生用于确认包含在连接消息中的信道分配相关信息的连接ACK(确认)消息；将产生的连接ACK消息发送到BTS；和一旦接收到连接ACK消息，在BTS中，将信道分配给移动台，所述信息是已经由BSC确认了的。
2．如权利要求1所述的方法，其中，提供了四个准正交函数。
3．如权利要求1所述的方法，其中，信道信息由8位或11位组成。
4．如权利要求1所述的方法，其中，产生连接消息的步骤包括下列步骤如果要分配给移动的信道是辅助码信道(SCCH)，则指定连接消息中的帧选择器(或信道类型)以指示辅助码信道(SCCH)和利用6-位信道信息指定沃尔什码；和忽略连接消息中由于基本信道的建立引起重叠的信息元素，并填充连接消息中其余的信息字段。
5．如权利要求1所述的方法，其中，产生连接消息的步骤包括下列步骤确定是否要在要分配给移动台的信道上进行QOF掩蔽；如果确定应该进行QOF掩蔽，则指定指示256个沃尔什码当中要用于要分配给移动台的信道的沃尔什码的信道信息，并指定指示要用于QOF掩蔽的准正交函数的QOF索引；填充连接消息的其余信息字段；和将连接消息发送到BSC。
6．如权利要求1所述的方法，其中，产生连接消息的步骤包括下列步骤确定是否要在要分配给移动台的信道上进行QOF掩蔽；如果确定不应该进行QOF掩蔽，则指定指示256个沃尔什码当中要用于要分配给移动台的信道的沃尔什码的信道信息，并将QOF索引设置成‘00’；填充连接消息的其余信息字段；和将连接消息发送到BSC。
7．如权利要求1所述的方法，其中，连接消息是当目标基站启动或将一个或多个A3接口用户业务连接附加到源基站的SDU(选择/分配单元)时发送的A3接口消息。
全文摘要
公开了一种在用于移动通信系统的基站中进行信道分配的方法。一旦接收到将信道分配给移动台的请求,基站收发信机系统(BTS)产生包括信道信息和准正交函数(QOF)索引的连接消息,该信道信息指示256个沃尔什码当中要用于要分配给移动台的信道的沃尔什码。BTS将产生的连接消息发送给基站控制器(BSC)。BSC产生用于确认包含在连接消息中的信道分配相关信息的连接ACK消息,并将产生的连接ACK消息发送到BTS。一旦接收到连接ACK消息,BTS就将已由BSC确认的信道分配给移动台。
文档编号H04B7/005GK1304592SQ00800834
公开日2001年7月18日 申请日期2000年5月12日 优先权日1999年5月12日
发明者李炫奭, 张龙 申请人:三星电子株式会社