专利名称：移动通信系统中指定专用通信的反向公共信道的设备和方法
背景技术：
1、发明领域本发明总体涉及码分多址(Code division Multiple Access,CDMA)通信系统中反向公共信道通信设备和方法，特别涉及指定反向公共信道专用于与特定移动台通信的设备和方法。
2、相关技术说明最初提供声讯服务的常规CDMA移动通信系统，已经发展为IMT-2000标准系统。除声讯服务外，IMT-2000系统能提供高品质的声讯服务、移动图像服务和因特网浏览。
在移动通信系统中数据是在专用信道和公共信道上通信的。在正向和反向链路中均可使用专用信道和公共信道。公共信道的如此命名是因为每个公共信道由多个移动台(mobile station,MS)共享。如果有多于一个的MS尝试在公共信道同时上呼叫，则会出现竞争，阻碍可靠的通信。公共信道的竞争问题在反向链路上比在正向链路上更为严重。
在另一方面，在专用信道上不会发生信道竞争，这是因为从字面上讲，专用信道是专用于在基站(base station,BS)和单个移动台之间的一对一的通信。因此，在专用信道上消息发送的成功率比较高。
由于在公共信道上的发送成功率较低，所以，MS将在公共信道上反复尝试接入BS。从而资源被滥用，并且信道间的冲突增加。
发明总结因此，本发明的一个目的是在CDMA通信系统中，提供一种具有增强发送性能的、在公共信道上用于BS与MS之间通信的设备和方法。
本发明的另一个目的是在CDMA通信系统中，提供一种指定公共信道专用于BS与特定MS之间一对一通信的设备和方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中，提供一种指定反向公共信道专用于BS与MS之间一对一通信的设备和方法，其中，BS向MS发送一条包括指定公共信道所要求的扩频码信息的控制消息和有关公共功率控制信道的信息，并且，MS依据控制消息，利用指定的扩频码扩频用户数据。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS信令层构造消息并在各个BS层之间进行接口(interfacing)，以便指定一个反向公共信道专用于BS和特定MS之间一对一通信的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种方法，在一个BS信令层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便将反向公共信道从专用模式释放的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS信令层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便指定一个反向公共信道专用于BS和特定MS之间一对一通信，以及将该反向公共信道从专用模式释放的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BSLAC(Link Access Control，链路接入控制)层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便指定一个反向公共信道专用于BS和特定MS之间一对一通信的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS LAC层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便将反向公共信道从专用模式释放的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS LAC层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便指定一个反向公共信道专用于BS和特定MS之间一对一通信，以及将该反向公共信道从专用模式释放的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS MAC(Medium Access Control，介质接入控制)层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便指定一个反向公共信道专用于BS和特定MS之间一对一通信的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS MAC层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便将反向公共信道从专用模式释放的方法。
本发明的再一个目的是在CDMA通信系统中提供一种在一个BS MAC层构造消息并在各个BS层之间进行接口，以便指定一个反向公共信道专用于BS和特定MS之间一对一通信，以及该将反向公共信道从专用模式释放的方法。
为实现上述的和其它目的，本发明提供了一种指定反向公共信道专用于CDMA通信系统基站的方法。当产生请求响应消息的消息时，基站指定反向公共信道接收要专用的响应消息，并产生包括反向公共信道指定指示符和生效时间(action time)的指定信道指示参数，还向移动台发送带有指定信道指示参数的所产生的消息，并且在生效时间，在指定的反向公共信道上从移动台接收响应消息。
依据本发明的另一方面，本发明还提供一种在CDMA通信系统的基站中将反向公共信道从指定模式释放的方法。基站保留预定的反向公共信道为指定信道，并且当在反向公共信道上产生请求响应消息的消息时设定保留时间。然后，基站产生包括反向公共信道指定指示符和生效时间的指定信道指示参数，并将指定信道指示参数与产生的消息一起发送给移动台。基站检查指定反向公共信道在保留时间内是否已经接收到响应消息，以及，如果在保留时间内已接收到响应消息或者当保留时间过期时还没有接收到响应消息，则将反向公共信道从指定模式释放。
依据本发明的再一方面，本发明还提供一种指定反向公共信道专用于CDMA通信系统的移动台的方法。移动台在正向公共信道上接收一条消息。移动台分析收到的正向公共信道消息，如果收到的消息具有包括用于指定的反向公共信道指定指示符和指定生效时间的信道指示参数，则设定该反向公共信道为指定模式，并且为收到的消息产生响应消息。然后，移动台通过向反向公共信道分配指定信道扩频码来指定要专用的反向公共信道，并在生效时间在该指定的反向公共信道上发送响应消息。
图1是依据本发明实施例，指定要专用的反向公共信道的基本过程的信号流图2是依据本发明的第一个实施例，指定反向公共信道的BS消息发送过程的信号流图；图3是依据本发明的第一个实施例，将反向公共信道从指定模式释放的BS消息接收过程的信号流图；图4是依据本发明的第一个实施例，表示为指定要专用的反向公共信道而在MS信令层从接收消息到发送响应消息过程的流程图；图5是依据本发明的第一个实施例，表示图2所示的BS消息发送过程的流程图；图6是依据本发明的第一个实施例，表示图3所示的BS消息接收过程的流程图；图7是依据本发明的第一个实施例，表示图4所示的响应消息产生过程的流程图；图8A是依据本发明的第二个实施例，表示如果BS信令层(L3)从保留状态请求信元(channel element,CE)，在BS LAC层指定反向公共信道的BS消息发送过程；图8B是依据本发明的第二个实施例，表示如果BS LAC层从保留状态请求信元(CE)，在BS LAC层指定反向公共信道的BS消息发送过程；图9A是依据本发明的第二个实施例，表示如果BS信令层(L3)请求将CE从保留状态释放，在BS LAC层指定反向公共信道的BS消息接收过程；图9B是依据本发明的第二个实施例，表示如果BS LAC层请求将CE从保留状态释放，在BS LAC层指定反向公共信道的BS消息接收过程；图10是依据本发明的第二个实施例，表示指定反向公共信道的MS消息发送和接收过程；图11是依据本发明的第三个实施例，表示用于在BS MAC层指定反向公共信道的BS发送过程；图12是依据本发明的第三个实施例，表示用于在BS MAC层指定反向公共信道的BS接收过程；以及图13是依据本发明的第三个实施例，表示在BS MAC层所指定的反向公共信道上的信号通信过程。
优选实施例的详细说明以下将参考附图对本发明的优选实施例进行说明。在下述的说明中，熟知的功能或结构不作详细说明，因为不必要的细节会使本发明不清晰。
本发明将要提供一种CDMA通信系统中指定反向公共信道专用于BS与MS之间一对一通信的设备和方法，包括从BS的层3产生的消息的结构、层间接口、为响应收到的消息而从MS中产生的消息的结构，以及BS与MS之间的通信方法。指定要专用的反向公共信道可以在本发明优选实施例所说明的LAC(链路接入控制)层实现，也可在信令层实现。当消息字段(field)不是由信令层而是由LAC层形成时，这些层可以以不同的方式接口。
本发明的优选实施例提供一种指定要专用的反向公共信道的设备和方法，以及一种协议层间接口的方法。为此目的，BS在正向公共信道上向MS发送一条控制消息。这条控制消息包括代表指定公共信道扩频码的长码信息和公共功率控制信道信息。MS利用一条响应消息响应该控制消息。在此情况下，指定反向公共信道消除MS为接入公共信道而与其它MS的竞争约束。在本发明的优选实施例中，反向公共信道包括反向接入信道(reverse accesschannel,R-ACH)、反向公共控制信道(reverse common control channel,R-CCCH)和反向增强接入信道(reverse enhanced access channel,R-EACH)。
指定反向公共信道保证在指定的反向公共信道上发送消息时得到快速响应时间，增加反向公共信道发送的成功率，并减少由消息重发送引起的信道间冲突。而且，它能减少由MS LAC层所加的字段的数量，因此减少消息发送期间出现的错误。
下面将结合附图详细说明本发明的优选实施例。
图1表示依据本发明的优选实施例，当BS请求MS指定一个要专用的公共信道，并从BS接收一条包括指定公共信道所必需的参数在内的消息时，在指定公共信道的过程中BS与MS之间的信号流图。这些参数包括包括字段(DESIGNATED_MODE_INCL(指定模式INCL))的被指定信道指示、被指定信道指示符(DESIGNATED_MODE(指定模式))、公共功率控制信道的地址(DAM_ADDRESS(DAM地址)指定接入模式地址(Mode_Address(模式地址)))、数据速率(RATE_WORD(速率字))，以及生效时间(ACTION_TIME)。这里，生效时间可以加入到一条消息中或预置在系统中。当生效时间加入到要发送的消息中时，该消息可以是公共信道指定消息或接入参数消息。
因此，当BS将要指定一个公共信道专用于与特定MS的一对一通信时，它在正向公共信道上向MS发送一条带有消息字段并且包括由BSL3、LAC或MAC层构造的上述参数在内的消息。然后，MS分析该消息。在步骤102中，如果MS确认该消息包括指定信道指示参数，则它依据这些参数指定要专用的反向公共信道，并且在指定的反向公共信道上向BS发送一条响应消息。该响应消息可以是对收到的消息的响应或用户数据通信业务消息。因为用户通信业务数据是在指定公共信道之后发送，所以，如果该用户通信业务消息比物理层支持的帧长度长，则在发送之先将用户通信业务消息分段。为了指定反向公共信道，MS可以使用ESN(Electronic Serial Number，电子序列号)掩码、私有(private)长码掩码，或由BS通过预先安排分配给特定MS的特定R-CCCH长码掩码。当使用预先安排的R-CCCH掩码时，MS利用公共功率控制信道的地址构造该掩码，参照该地址就能指定反向公共信道。
以下将说明在信令层L3、LAC或BS的MAC中，反向公共信道指定方法。
表1列出在正向公共信道上从BS发送到MS的一些示例消息。一旦接收到这些消息，MS应在反向公共信道上向BS发送这些消息的响应消息。在本发明的优选实施例中，例如，BS包括在表1所示消息中被指定信道的指示参数，并且在根据被指定信道的指示参数而指定反向公共信道之后，向BS发送相应的响应消息。表1
参考表1，如果BS在正向公共信令信道(f-csch)上向MS发送一条状态请求消息，则MS在反向公共信令信道(r-csch)上向BS发送一条状态响应消息。当MS在常规移动通信系统的反向公共信道上发送表1中的示例消息时，该消息可能不能够可靠地到达BS，而需要重新发送。这种重新发送可能造成与其它MS的冲突。但是，依据本发明的优选实施例，通过指定要专用的反向公共信道并在该指定的反向公共信道上发送消息，可以提高发送性能。
为指定反向公共信道，依据本发明的优选实施例，BS的L3、LAC或MAC层将表2所示的指定信道指示参数加入到表1的正向信道消息中。表2
生效时间虽然没有在表2中表示出来，但被加到表1所示的消息中或预置在系统中。如果生效时间被加入到一条消息中，则BS信令层或LAC层也加上它。另一方面，如果系统预置了生效时间，则系统估计从MS发送消息的时间，估计在公共信道上向MS发送一条消息所需要的时间，即传播时间延迟和消息处理时间。生效时间可以加到公共信道指定请求消息或接入参数消息中。如果生效时间被加到接入参数消息中，则当MS接入系统时就将它接收并保存起来。当MS接收公共信道指定命令时，它根据所保存的生效时间向BS发送一条消息。
指定信道指示参数字段包括表2所示的四个参数(或另加生效时间)。在表2中，DESIGNATED_MODE(指定模式)是一个字段，它命令MS指定一个要专用的公共信道，字段DAM_ADDRESS(DAM地址)代表公共功率控制信道的地址，即公共功率控制信道的索引(index)号，公共控制功率信道是指在指定公共信道之后用于控制一条将要发送的消息的发送功率的信道，而字段RATE_WORD(速率字)是指被指定的反向公共信道的发送速率。LAC层增加字段生效时间(Action_Time)以通知MS在MS接收表1所示示例消息后发送响应消息的时间。当BS在指定公共信道上发送特定消息或请求MS发送响应消息时，它将增加这两个字段。
为指定要专用的公共信道，相应的MS应在扩频的反向公共信道上使用预定的长码，并且BS应保留信元以接收用扩频码扩频的反向信道信号。
图2到图7是依据本发明的第一个实施例，表示在BSL3层和MSL3层上指定反向公共信道的过程，图8A到图10是依据本发明的第二个实施例，表示在BSLAC层和MSLAC层上指定反向公共信道的过程，以及图11、12和13是依据本发明的第三个实施例，表示在BS MAC层和MS MAC层上指定反向公共信道的过程。
图2是依据本发明的第一个实施例，在BS信令层上增加有关反向公共信道指定的信息的过程中的信号流图。
参考图2，如上所述，在步骤201中，BS的层3(L3)在指定公共信道前请求保留信元。也就是说，如果BS将发送一条要求MS有响应消息的消息时，则BSL3请求要设定的指定模式，以便指定要专用的反向公共信道。甚至当BS将发送一条在响应一要求消息中进行确认指定的消息时，也可以设定指定的模式以指定反向公共信道。这里，表1所列的f-csch消息要求来自MS的响应消息。当应该在指定的反向公共信道上接收到响应消息时，BSL3输出请求保留信道资源的模式信号(Designated_Mode(指定模式))。
一旦从BSL3层接收到信元保留请求，就在步骤202中，BS的资源控制器(resource controller,RC)向BS的物理层(physical layer,PHY)发送包括保留生效时间的信元保留请求信号(CE_Reserve.Request with Action Time(带有生效时间的CE保留请求))。生效时间可以加入到直接到MS的消息中或预置在系统中。
考虑到MS从BS接收到正向公共信道消息之后，直到BS从MS接收到响应消息的时间，将生效时间设定为一个适当的值。生效时间加到BS的LAC层上。LAC层在设定的生效时间中增加1位用作使用时间(USE_TIME)，增加6位作为生效时间(ACTION_TIME)。同时，还设定信元保留状态的持续时间(T_designated)，以阻止当BS在预定时间内不能接收到响应消息时信元被连续占有和资源的滥用。设定保留持续时间可考虑发送正向公共信道消息所需要的时间，在MS中处理正向公共信道消息所需要的时间，以及其它相关操作占用的时间。
在图2的步骤203中设定的保留持续时间时是必需的，以避免MS没有识别出从BS发送来的正向公共信道消息而不能向BS发送响应消息。所以，信元开始在生效时间运行，且信道保留状态持续一段由保留定时器(T_designated)设定的时间。除非直到保留定时器计满BS都不能接收要求的响应消息，否则，它将自动地将信元从保留状态释放以阻止由于信元的连续保留而引起的资源浪费。所以，定时器必须设定为合适的值。
在步骤203中，PHY通知RC有关信元保留的信息。如果不可能保留信元，则PHY产生一个指示“没有保留”的信号，并且不设定定时器的值。如果信元已经保留，则PHY产生一个完成保留的信号。
在步骤204中，RC将从PHY接收到的响应发送给L3。在步骤205中，BS在正向公共信道上向MS发送这样组成的消息。在该消息中将DESIGNATED_MODE设定为1，作为一个命令MS利用如MS的ESN的特定长码扩频反向公共信道的指示符。
在步骤204中，如果L3接收到指示“没有保留”的信号，则它将DESIGNATED_MODE设定为0，并省略字段DAM_ADDRESS和RATE_WORD。在此情况下，LAC层不增加USE_TIME与ACTION_TIME任一个。这是指相应的反向公共信道假定具有与常规反向信道相同的特性。另一方面，在步骤204中，如果L3接收到保留认可信号，则L3将DESIGNATED_MODE设定为1，在字段DAM_ADDRESS中写入公共功率控制信道的地址作为参考，并在字段RATE_WORD中写入有关指定信道的数据速率的信息。LAC层增加字段USE_TIME与ACTION_TIME。
图5是表示在BS中，图2中指定反向信道过程的流程图。
参考图5，在步骤500中，如果产生了正向公共信道消息，则在步骤511中，BS检查该消息是不是用于指定反向公共信道。在步骤513中，如果该消息是指定请求消息，则BS请求指定。在步骤515中，BS检查是否有可用于保留的信道。在步骤517中，如果信道保留是可能的，则BS保留该信道，并设定生效时间和T_designated。生效时间是指MS发送反向公共信道消息的时间点，而T_designated是在反向公共控制信道上BS等待接收来自MS的响应消息的时间段。然后，在步骤519和521中，BS产生如表2所示的指定信道指示参数。这些参数包括DESIGNATED_MODE(指定模式)、DAM_ADDRESS(DAM地址)和RATE_WORD(速率字)。在步骤519中，为了指定反向公共信道，BS将DESIGNATED_MODE设定为1以指定反向公共信道，并且在步骤521中，将设定反向公共控制信道的发送功率和发送速率的其它参数设定为相应的值。然后，将这三个参数加入到表1所列出的一个消息中，并在指定的生效时间，在正向公共控制信道上发送该消息。
在步骤511中，如果产生的消息不是指定请求消息，或在步骤515中没有要被保留的信元，则在步骤523中，BS将DESIGNATED_MODE设定为0，在步骤525中删除其它的参数字段，并在正向公共信道上发送该消息。
在正向公共信道上发送该消息(请求来自MS的响应)后，BS在一段时间T_designated内等待从MS接收响应消息。
图3是依据本发明第一个实施例，当BS在指定的反向公共信道上，从MS接收到包括有关反向公共信道信息的所发送正向公共信道消息的响应消息时，在BS内部的信号流图。
参考图3，在步骤301中，BS的L3在指定反向公共信道上接收来自MS的响应消息。如果还没有指定反向公共信道，则BS在常规接入信道上实际上已经接收到该消息。
在步骤302中，L3接收来自MS的响应消息并将接收到的消息通知RC，以依照响应消息(Designated_Mode_Release.Request(指定模式释放请求))释放专用的反向公共信道。
在步骤303中，RC通知PHY应该将反向公共信道从指定模式释放。然后，PHY解调利用唯一MS长码(如ESN)扩频的指定的反向公共信道，并释放保留的信元。
在步骤304中，PHY通知RC已经释放保留的信元。然后，在步骤305中，RC通知L3将信元从保留状态释放，从而，在步骤305，将反向公共信道从指定模式全部释放。
如上所述，在指定反向公共信道上，为了在BS与特定MS之间通信，就保留信元并设定该信元的保留持续时间。如果有保留的信元，则BS在指定生效时间，在正向公共信道上向MS发送指定信道指示参数。指定信道指示参数被加入到表1所示的一条正向公共信道消息中，该消息在反向公共信道上要求响应消息，并且该参数包括如表2所示指定信道指示参数DESIGNATED_MODE、DAM_ADDRESS和RATE_WORD。DESIGNATED_MODE可以是1位。如果设定这个字段，则产生指定反向公共信道的扩频码。这里，BS和MS控制为反向公共信道而产生的预置的专用长码。扩频码可以是利用用于指定公共信道的MS的ESN掩码、公共长码掩码或预定长码产生的长码。
如下的表3列出了当MS在指定的反向公共信道上发送响应消息时，由MS的LAC层增加的消息字段，其中当反向公共信道被指定后，用M标注的消息字段总是包括在消息中，用O标注的消息字段可省略。表3所示的消息是在反向公共信道指定后，从MS发送的LAC层消息。表3
(M必须遵循的，O可选择的)在表3中，当MS将在反向公共信道上发送响应消息时，LAC层增加列在基本模式下的字。因为该公共信道是由多个MS共同分享的，所以MS应将它的地址发送给BS，以便BS能识别MS。因此，MSID_TYPE、MSID_LEN和MSID是必需加入的。但是，如果反向公共信道被指定专用于特定的MS，则不需要识别MS的字段MSID_TYPE、MSID_LEN和MSID，如表3中指定模式栏下所列出的。减少由LAC层增加的字段的数量的结果是减少了发送错误。
MSG_TYPE提供消息的发送特性。ACK_SEQ是响应的序列号。BS通过检查被保存的其所发送消息的序列和所接收消息的序列来确认接收到了消息。MSG_SEQ指示发送消息的序列。ACK_REQ是请求响应当前消息的命令。如果将这个字段设定为1，则接收该消息的BS或MS应发送一条响应消息。VALID_ACK指示确认的有效性，ACK_TYPE指示终止确认。
从表3注意到，指定反向公共信道增加了发送的成功率，并减少了信道间的冲突。而且减少了MS始发消息的长度，从而，减少了消息发送的错误。
图4是在MS中，当它指定一个反向公共信道之后响应消息发送过程中的信号流图。
参考图4，在步骤401中，MS在正向公共信道上从BS接收一条消息。在步骤401中，一旦在正向公共信道上接收到包括指定信道指示参数的该消息，则MS的PHY将收到的消息发送给MS的L3。
然后，在步骤402中，L3识别包括在L3服务数据单元(service data unit,SDU)中的反向公共信道信息，产生收到的消息的响应消息，并将该响应消息发送给LAC层。这里，L3将指定模式的指示符以消息控制状态块(massagecontrol status block,MCSB)的形式放置在指定的反向公共信道上，请求发送响应消息。
在步骤403中，LAC层通过分析与L3SDU一起收到的MSCB，识别出将在指定的反向公共信道上发送的响应消息，不增加表3所示的MS ID-相关的字段(移动台识别相关字段)，并将LAC PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)和PCSB(PDU Control Status Block,PDU控制状态块)发送给MAC(介质接入控制)层。LAC PDU不包括MS ID-相关的字段，而PCSB包括指定的模式指示符。
在步骤404中，MAC层向PHY请求利用唯一长码扩频的被指定的长码响应消息。
PHY利用ESN掩码或私有长码掩码为指定反向公共信道产生扩频码，并依据从MAC层收到的命令在指定的反向公共信道上发送响应消息，并且在步骤405中，MS在向BS发送响应消息时参照公共功率控制信道。公共功率控制信道的ID(识别符)可从DAM_ADDRESS中检测到，并且依据从BS收到的消息中的RATE_WORD，设定反向公共信道的发送速率。
因此，指定的反向公共信道相似地用作专用信道。
图7是表示在MS中图4的反向公共控制信道消息发送过程的流程图。
在步骤711中，一旦在正向公共控制信道上接收到消息，则在步骤713中，MS检查收到的消息是否包括指定信道指示参数。如果没有，则在步骤715中，MS为收到的消息构造响应消息，并在步骤717中，删除MS ID-相关字段。MS ID-相关字段是表3中的MSID_TYPE、MSID_LEN和MS ID。在步骤719中，MS请求一个指定的长码掩码，并为要指定的反向公共控制信道产生扩频码。所指定的长码掩码可以是BS与MS之间约定的ESN长码掩码、公共长码掩码或专用长码掩码。在步骤721和步骤725中，MS在生效时间内在指定的反向公共控制信道上发送响应消息。在步骤713中，除非所接收的消息包括指定信道指示参数，否则，MS利用基于竞争的公共信道长码为反向公共控制信道产生扩频码，并在反向公共信道上发送响应消息。
在接收响应消息之后，BS在图3所示的程序中，将反向公共控制信道从指定模式释放。图6是表示图3所示程序的流程图。
参考图6，在步骤611中，一旦从MS接收到响应消息，则在步骤613中，BS处理收到的消息。在步骤615中，BS检查该消息是否已经在指定的反向公共控制信道上。如果在指定的反向公共控制信道上，则在步骤617中，BS释放保留的信元，并在步骤619和621中删除定时器T_designated。
如果BS在T_designated内没有从MS接收到响应消息，而指定的反向公共控制信道处于使用中，则BS通过释放保留的信元恢复资源，并停止保留时间(T_designated)以便将反向指定的公共信道分配给另一个MS。
依据本发明，为指定反向公共信道，BS向MS发送包括长码信息的控制信息用于指示扩频码，还发送信道发送速率和有关公共功率控制信道的信息。MS利用用于反向公共控制信道的唯一长码扩频用户数据，并在指定的反向公共信道上发送该控制消息的响应消息。指定要专用的反向公共信道保证了快速响应时间，增加了发送成功率，并减少了由消息的重发引起的信道之间的冲突。而且，MS LAC层加入很少数量的字段，结果减少了发送错误。
下面将依据本发明的第二个实施例说明在BS和MS中指定公共信道的过程。
图8A是依据本发明的第二个实施例，表示在BS LAC层增加反向公共信道的指定信息的过程。
参考图8A，在步骤801中，BS在BS LAC层2(L2)上指定公共信道之前，保留一个CE。当BS允许用户数据通信业务和表1所示消息(即要求来自MS的响应的消息)的专用发送时，L2在步骤801中命令保留CE。
一旦从L2接收到CE保留请求，则RC向BS的PHY发送包括保留生效时间的CE保留请求信号(CE_Reserve.Requset with Action Time(带有生效时间的信元保留请求))。生效时间可以加入直接到MS的消息中或预置在系统中。考虑到在MS从BS接收正向公共信道消息之后直到BS从MS接收响应消息的时间，所以生效时间被设定为合适的值。CE保留请求信号包括用于BS的PHY的保留生效时间(CE_Reserve.Requset with Action Time(带有生效时间的信元保留请求))。生效时间由BS LAC层或信令层增加。而且还设定CE保留状态的持续时间(T_designated)以阻止万一当BS不能在预定时间内接收到响应消息时所发生的信元的连续占用和资源的浪费。考虑正向公共信道消息发送所需要的时间，在MS中处理正向公共信道消息所需要的时间，以及其它相关操作占用的时间来设定保留持续时间。
在步骤803中，PHY通知RC有关CE保留的信息。如果不可能保留信元，则PHY产生指示“没有保留”的信号，并且不设定定时器值。如果已经保留信元，则PHY产生保留完成信号。在步骤804中，RC向L3发送从PHY接收到的响应。
如果L3接收到指示“没有保留”的信号，则它通过消息控制状态块(MCSB)向L2发送公共信道指定请求信息，以接收MS发送的消息的响应消息或来自MS的用户通信业务数据。一旦从L3利用L3SDU接收到MCSB，则它将识别当前接收消息的处理方法，并将下面的字段加入到指定公共信道的消息中。
L2将DESIGNATED_MODE设定为1，并分别在MS中写入公共功率控制信道的地址作为参考，在字段DAM_ADDRESS和RATE_WORD中写入指定信道的数据速率。如果L2将生效时间加入到消息中，则它设定USE_TIME和ACTION_TIME。生效时间可由L3增加。
如果在MCSB中没有公共信道指定的指示，则L2将DESIGNATED_MODE设定为0，并省略字段DAM_ADDRESS和RATE_WORD。L2或L3任一个都不增加USE_TIME和ACTION_TIME。这就意味着反向公共信道具有与常规反向公共信道相同的特性。
在步骤805中，将这样构造的消息在正向公共信道上发送给MS。在发送消息中将DESIGNATED_MODE设定为1，这意味着MS应利用特定的长码扩频反向公共信道。该长码可以是唯一于MS的代码。
图8B表示与图8A所示相似的BS的操作，只是L2保留CE。参考图8B，在步骤810中，L3将包括请求设定ACK_REQ命令的MCSB，以及SDU一起发送给L2。如果所收到的MCSB包括请求设定ACK_REQ的命令，则在步骤811中，L2将Designated_Mode.Request(指定模式请求)发送给RC，命令保留CE。在步骤812中，该RC检查MS的MAC状态，并将CE_Reserve.Request发送给PHY。如果BS知道MS的ESN(如在挂起(suspended)状态)，则它指定一个基于ESN的长码掩码。否则，它指定一个计划好的R-CCCH长码掩码。另外，BS将生效时间设定为与MS的消息发送时间同步。生效时间的设定可利用通过公共信道指定请求消息或(增强的)接入参数消息而发送的以前的生效时间值来进行。在步骤813中，PHY通知RC有关CE保留的信息。在步骤814中，RC向L2发送有关公共信道指定是否成功的信息。当成功地指定公共信道时，RC通知LS指定的长码掩码类型。在步骤806中，该L2设定公共信道指定的相关字段，并将它们加入到发送消息中，而在步骤807中将在F-CCCHI上发送消息。
如果L3接收到指示“没有保留”的信号，则它通过消息控制状态块(MCSB)向L2发送公共信道指定的请求信息，以接收发送消息的响应消息或来自MS的用户通信业务数据。一旦从L3利用L3SDU接收到MCSB，则L2识别当前收到的消息的处理方法，并将下面的字段加入到用于指定公共信道的消息中。
L2将DESIGNATED_MODE设定为1，并分别在MS中写入公共功率控制信道的地址作为参考，在字段DAM_ADDRESS和RATE_WORD中写入指定信道的数据速率。如果L2将生效时间加入到消息中，则它设定USE_TIME和ACTION_TIME。生效时间可由L3增加。
如果在MCSB中没有公共信道指定指示，则L2将DESIGNATED_MODE设定为0，并省略字段DAM_ADDRESS和RATE_WORD。L2或L3任何一个都不增加USE_TIME和ACTION_TIME。这就意味着反向公共信道具有与常规反向公共信道相同的特性。
在步骤805中，将这样构成的消息在正向公共信道上发送给MS。在发送消息中将DESIGNATED_MODE设定为1意味着MS应该利用特定的长码扩频反向公共信道。该长码可以是唯一于MS的代码。
图9A是依据本发明第二个实施例，表示当BS在指定的反向公共信道上从MS接收用于所发送正向公共信道消息的响应消息或者接收用户数据通信业务时BS的操作。
参考图9A，在步骤901中，BS在指定的反向公共信道上从MS接收响应消息。如果还没有指定反向公共信道，则BS实际上是在常规接入信道上接收消息。
在步骤902中，当L3接收用户通信业务数据或被发送的要求响应的响应消息时，L3通知RC反向公共信道的指定的持续时间期已经过期。
在步骤903中，RC通知PHY应该将反向公共信道从指定的模式释放。然后，PHY解调用唯一MS长码(如ESN)扩频的指定的反向公共信道，并释放保留的信元。
在步骤904中，PHY通知RC已经释放保留的信元。然后，在步骤905中，RC通知L3将信元从保留状态释放，因而，全部将反向公共信道从指定模式释放。
图9B表示在BS LAC层将反向公共信道从指定的模式释放的过程，与图9A所示的过程不同。在步骤910中，在指定的R-CCCH信道上接收消息。在步骤911中，L2处理收到的消息的ACK_REQ，决定该消息是否是对要求DAM的消息的响应，并且如果该消息是响应消息，则向RC发送DAM释放的请求。在步骤912中，RC请求释放CE。在步骤913中，PHY将CE从保留状态释放，并通知RC该结果。在步骤914中，RC通知L2已经释了放DAM。
图10表示在MS中，处理一条包括来自BS的反向公共信道指定请求信息的消息，并向BS发送收到的消息的响应消息的过程。
参考图10，在步骤1001中，MS在正向公共信道上从BS接收一条消息。
在步骤1002中，MS的L2识别出收到的消息具有反向公共信道指定请求字段，并放置一个指定模式的指示符，请求在PCSB(PDU控制状态块)中在指定反向公共信道上向L3发送响应消息，以及不含所收到消息LAC层相关字段的L3SDU。在步骤1003中，L3在指定反向公共信道上向L2发送L3SDU和包括请求发送响应消息信息的MCSB。
在步骤1004中，L2分析利用L3SDU收到的MCSB，从而识别出当前收到、要在指定的反向公共信道上发送的消息，并且如表3所示，不增加MS ID相关字段，还向MS的MAC层发送L2PDU和PCSB。这里，MSID相关字段不包含在L2PDU中，并且指定的模式指示符被放在PCSB中。在步骤1005中，MAC层向PHY发送一个信号，请求当前发送利用唯一长码扩频的消息。
在步骤1006中，PHY利用ESN掩码、私有长码掩码或指定的长码掩码扩频反向公共信道，并在指定的反向公共信道上发送响应消息或用户通信业务数据。这里，MS在向BS发送消息时参考公共功率控制信道。公共功率控制信道的ID可从DAM_ADDRESS中检测出来，并且根据从BS接收的消息中的RATE_WORD设定反向公共信道的发送速率。如果从BS收到的消息指定生效时间，则MS在指定的生效时间向BS发送响应消息或用户通信业务数据。另一方面，如果系统将CE的生效时间设定为特定的值，则MS并不知道该生效时间，因而可在任何时间发送消息。
因此，在发送之前，反向公共信道信号被用MS唯一长码或BS指定的特定扩频码扩频。因此，被指定的反向公共信道相似地用作专用信道。
下面依据本发明的第三个实施例描述MS和BS中的公共信道的指定。
图11表示依据本发明的第三个实施例指定公共信道的BS发送过程。
在步骤1100中，L3产生L3SDU，并向L2发送L3SDU和MCSB，指示所产生的消息可以请求指定一个公共信道。在步骤1101中，L2通过处理MCSB，决定收到的L3SDU是否请求指定一个公共信道，并通过将L2产生的字段加到L3SDU中产生L2PDU，还向MAC层发送L2SDU和PCSB，指示该消息请求指定公共信道。这里，L2将该消息的字段ACK_REQ设定为1，以指出该消息请求MS的响应。
在步骤1102中，如果MAC层通过解释PCSB发现当前消息是公共信道指定请求消息，则它将向RC发送指定模式请求命令(Designated_mode.Request command)以保留PHY的CE。在步骤1103中，RC向PHY发送带有生效时间的CE保留请求(CE_Reserve.Requestcommand)。生效时间可以在BS和MS之间约定或由BS设定，然后，通过一条消息通知MS。长码掩码类型也被发送给MS用于指定公共信道。在步骤1104中，PHY向RC发送有关CE保留状态的消息。
在步骤1105中，RC通知MAC层PHY中的CE是否已成功保留，并通知在MS中在指定公共信道期间要使用的长码掩码。在步骤1106中，当MAC层确认CE已被成功保留之后，它构造指定公共信道所需要的字段(即，DESIGNATED MODE、DAM_ADDRESS和RATE_WORD)，并将它们加到L2PDU中。在步骤1107中，BS在F-CCCH上向MS发送包括公共信道指定信息的消息。
图12是依据本发明的第三个实施例，表示用于公共信道指定的BS接收过程。
参考图12，在步骤1201中，BS在所指定的R-CCCH上接收其被发送消息的响应消息。在步骤1202中，MAC层确认在所指定的公共信道上已接收到当前所接收的消息，构造一个L2 PDU和一个PCSB，并将它们发送到L2中。在步骤1202中，MAC层还向RC发送指定模式释放请求(Designated_Mode_Release.Request)，请求将公共信道从指定模式释放。在步骤1205中，RC向PHY发送CE释放请求(CE_Release.Request)，请求将CE从保留状态释放，因而释放指定公共信道的所有指定的资源。
图13是依据本发明的第三个实施例，表示在MS中用于公共信道指定的反向公共信道的处理过程。
在步骤1300中，MS的MAC层从BS中接收一条消息，并决定收到的消息是否为公共信道指定请求消息。
在步骤1301中，在MAC层确认收到的消息是公共信道指定的请求消息之后，它便请求PHY转变为用于公共信道指定的长码掩码。而且，MAC层向L2发送L2PDU和包含公共信道指定请求信息的PCSB。在步骤1302中，L2分析PCSB，并向L3发送L3SDU以及带有公共信道指定信息的MCSB。在步骤1303中，L3向L2发送L3 SDU和MCSB。在步骤1304中，L2向MAC层发送L2 PDU和PCSB。
在步骤1305中，MAC层构造从L2 PDU转换来的消息，并向PHY发送该消息。在步骤1306中，PHY利用被指定的长码掩码扩频收到的消息，并在R-CCCH上发送被扩频的消息。这里，MS在与BS约定的生效时间开始发送消息，并利用BS指定的公共功率控制信道控制该消息的发送功率。
虽然参考本发明的某些优选实施例对本发明进行了说明，本领域的普通技术人员将会理解，在不脱离本发明所附的权利要求所定义的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种形式和细节上的变动。
权利要求
1.一种在CDMA通信系统的基站中，指定要专用的反向公共信道的方法，该方法包括步骤当产生一条请求响应消息的消息时，指定一个在其上接收响应消息的要专用的反向公共信道；产生指定信道指示参数，包括反向公共信道指定指示符和生效时间；将产生的消息与指定信道指示参数一起发送给移动台；以及在指定的反向公共信道上在生效时间接收移动台的响应消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中指定信道指示参数还包括用于控制反向公共信道发送功率的公共功率控制信道的地址，以及反向公共信道的数据速率。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述移动台使用该移动台的ESN(电子序列号)掩码来产生用于信道指定的扩频码。
4.如权利要求1所述的方法，其中在正向公共信道上发送的消息是下述要求响应消息的消息中的一种；状态请求消息、TMSI分配消息、通用寻呼消息、SSD更新消息、认证询问消息、基站询问确认顺序、扩展的释放消息、服务重定向消息、数据突发消息、服务释放消息和顺序消息。
5.一种在CDMA通信系统的基站中，将反向公共信道从指定模式释放的方法，该方法包括步骤保留预定反向公共信道用作指定的信道；当在反向公共信道上产生要求响应消息的消息时，设定保留时间；产生包括反向公共信道指定指示符和生效时间的指定信道指示参数；将产生的消息与指定信道指示参数一起发送给移动台；检查在保留时间内，在所指定的反向公共信道上是否已经接收到响应消息；以及如果在保留时间内已经接收到响应消息或直到保留时间过去还没有接收到响应消息，则将所述反向公共信道从指定模式释放。
6.如权利要求5所述的方法，其中指定信道指示参数还包括用于控制反向公共信道发送功率的公共功率控制信道的地址，以及反向公共信道的数据速率。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述移动台使用该移动台的ESN(电子序列号)掩码来产生用于信道指定的扩频码。
8.一种在CDMA通信系统的移动台中，指定要专用的反向公共信道的方法，该方法包括步骤在正向公共信道上接收消息；分析所接收的正向公共信道消息；如果所接收的消息具有包括反向公共信道指定指示符和用于指定的生效时间的指定信道指示参数，则设定反向公共信道为指定模式；产生所接收消息的响应消息；通过给所述反向公共信道分配指定的信道扩频码来指定要专用的反向公共信道；以及在所指定的反向公共信道上，在生效时间发送响应消息。
9.如权利要求8所述的方法，其中指定信道指示参数还包括用于控制反向公共信道发送功率的公共功率控制信道的地址，以及反向公共信道的数据速率，根据所述公共功率控制信道控制响应消息的发送速率，并且所述响应消息以设定的数据速率发送。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述的扩频码是利用移动台的ESN(电子序列号)掩码来产生的。
11.一种在CDMA通信系统中，指定专用于基站与移动台之间的信道的方法，该方法包括步骤产生包括公共信道指定指示符、公共功率控制信道地址、发送速率和生效时间的指定信道指示参数；基站将一条消息与所述指定信道指示参数一起发送给移动台；以及移动台接收带有指定信道指示参数的消息，并且在指定的信道上，在生效时间内，以所述发送速率向基站发送收到消息的响应消息，所述指定信道是由具有由公共功率控制信道设定的发送功率的指定信道指示符所指示的。
12.一种在CDMA通信系统的基站中，指定反向公共信道的设备，该设备包括消息产生器，用于产生包括反向公共信道指定指示符和用于指定的生效时间的指定信道指示参数，以及用于产生带有指定信道指示参数的正向公共信道消息；正向公共信道发送机，用于向移动台发送所述正向公共信道消息；以及反向公共信道接收机，当发送所述正向公共信道消息时要被保留，并且用于在被指定为要在保留时间内专用的反向公共信道上，通过利用指定信道扩频码进行扩频来接收所述正向公共信道消息的响应消息。
13.一种在CDMA通信系统的移动台中，用于指定反向公共信道的设备，该设备包括正向公共信道接收机，用于在正向公共信道上接收一条消息；消息分析器，用于分析收到的正向公共信道的消息，如果所述收到的消息具有包括反向公共信道指定指示符和用于指定的生效时间的指定信道指示参数，则将所述反向公共信道设定为指定模式，以及产生所收到消息的响应消息；以及反向公共信道发送机，用于指定要在指定模式下专用的反向公共信道，并且在生效时间在所指定的反向公共信道上，发送所述响应消息。
14.一种在基站中指定反向公共信道的方法，该方法包括步骤在基站的物理信道上保留可用的将要指定的反向公共信道，以响应来自基站信令层的指定模式请求；通过信令层，通过将指定信道指示参数包含在发送数据中来构造一条消息，所述指定信道指示参数是指定信道指示符和指定的生效时间；以及通过物理层在正向公共信道上发送所述构造的消息。
15.一种在移动台中指定反向公共信道的方法，该方法包括步骤通过移动台的物理层，向移动台的信令层发送包括专用信道指示参数的消息，该消息是在正向公共信道上接收的，所述专用信道指示参数是指定信道的指示符和指定的生效时间；通过信令层，产生响应消息，所述响应消息具有指定指示信息；通过信令层，请求物理层指定用于公共信道指定的扩频码和信令层的生效时间；通过物理层，在指定的生效时间，利用指定的扩频码扩频响应消息；以及通过所述物理层，在指定的反向公共信道上发送响应消息。
16.一种在基站中指定反向公共信道的方法，该方法包括步骤在基站的物理信道上保留可用的将要被指定的反向公共信道，以响应来自基站信令层的指定模式请求；通过信令层，提供发送数据和指定信道指示参数，所述指定信道指示参数包括指定信道指示符和指定的生效时间；通过基站的链路接入控制层，从发送的数据和指定信道指示参数中构造一条消息；以及通过物理层在正向公共信道上发送所述构造的消息。
17.一种在移动台中指定反向公共信道的方法，该方法包括步骤通过移动台的物理层，向移动台的链路接入控制层发送包括专用信道指示参数的消息，该消息是在正向公共信道上接收的，所述专用信道指示参数包括指定信道的指示符和指定的生效时间；通过链路接入控制层，将指定指示信息加入到收到的消息中；通过链路接入控制层，向移动台的信令层发送带有所加入指定指示信息的所收到的消息；通过信令层，产生响应消息；通过信令层，将指定指示信息加入到所述响应消息中；通过信令层，向链路接入控制层发送响应消息的结果；通过链路接入控制层，请求物理层指定用于公共信道指定的扩频码和生效时间；通过物理层，在指定的生效时间，利用指定的扩频码扩频所述响应消息；以及通过物理层，在指定的反向公共信道上发送所扩频的响应消息。
18.一种在基站中指定反向公共信道的方法，该方法包括步骤在基站的物理信道上保留可用的将要被指定的反向公共信道，以响应来自基站信令层的指定模式请求；通过信令层，提供发送数据和指定信道指示参数，所述指定信道指示参数包括指定信道的指示符和指定的生效时间；通过基站的介质接入控制(MSC)层，从发送的数据和指定信道指示参数中构造一条消息；以及通过物理层在正向公共信道上发送所述构造的消息。
19.一种在移动台中指定反向公共信道的方法，该方法包括步骤通过移动台的物理层，向移动台的介质接入控制(MSC)层发送包括专用信道指示参数的消息，该消息是在正向公共信道上接收的，所述专用信道指示参数包括指定信道的指示符和指定的生效时间；通过MSC层，将指定指示信息加入到所收到的消息中；通过MSC层，向移动台的信令层发送带有所加入指定指示信息的所收到的消息；通过信令层，产生响应消息；通过信令层，将指定指示信息加入到响应消息中；通过信令层，向链路接入控制层发送响应消息的结果；通过MSC层，请求物理层指定用于公共信道指定的扩频码和生效时间；通过物理层，在指定的生效时间，利用指定的扩频码扩频所述响应消息；以及通过所述物理层，在指定的反向公共信道上发送所扩频的响应消息。
全文摘要
一种在CDMA通信系统中指定专用于一基站与一移动台之间的信道的方法。基站产生包括公共信道指定指示符、公共功率控制信道的地址、发送速率和生效时间的指定信息，并向移动台发送一条带有指定信息的消息。然后，移动台接收带有指定信息的消息，并在生效时间内以一种数据速率在指定信道上向基站发送一条所收到的消息的响应消息，所述指定信道是由具有由公共功率控制信道设定的发送功率的指定信道指示符来指示的。
文档编号H04B7/26GK1318234SQ00801387
公开日2001年10月17日 申请日期2000年7月10日 优先权日1999年7月10日
发明者具昌会, 李炫奭 申请人:三星电子株式会社