专利名称：码分多址通信系统中指定辅助信道的帧偏移的设备和方法
背景技术：
1、发明领域本发明一般涉及一种CDMA移动通信系统中的通信设备和方法，尤其涉及一种CDMA通信系统中指定辅助信道的设备和方法。
2、相关技术描述一般，CDMA(码分多址)移动通信系统给各用户分配(或指定)不同的帧偏移，以便区分发送到各用户的帧。
在传统的CDMA移动通信系统中，一个20ms的帧被均等地分割成16个1.25ms的段，对这些段按照用户分配不同的帧偏移。以系统时间为基础，在延迟了分配给相应用户的帧偏移的时间点对数据帧进行发送/接收。
在话音呼叫中，帧偏移引起负载分散。当许多用户同时试图在20ms帧边界处发送数据时，出现这样一种情况，即，不能同时处理所有用户帧。在这种情况下，在信道卡、基站控制器和话音编解码器(或声码器)中帧处理时间被延迟。该延迟是引起话音服务质量恶化的主要因素。因此，将20ms帧均等地分割成16个段，然后将所分割的段均匀地分配给用户，从而能够采用延迟了基站和移动台之间的对应帧偏移的参考时间自然地分散负载。
尽管传统的CDMA移动通信系统主要提供话音服务，但未来的CDMA移动通信系统将提供高速数据服务和话音服务。未来的CDMA移动通信系统通常称作IMT-2000移动通信系统。IMT-2000移动通信系统能够提供新的服务，如高质量话音服务、运动图像服务、和因特网搜索服务。
在传统的话音服务中，以规则的间隔均匀地产生负载。因此，在话音服务中，在帧偏移上均匀分布的用户能够无延迟地处理话音数据。但是，主要提供多媒体服务的未来的CDMA移动通信系统产生具有与现有的话音数据不同特性的数据。亦即，具有不同特性的数据可以是分组数据。在许多情况下，以突发形式产生分组数据。因此，分组数据所具有的特性是，在短时间内产生大量数据，而不是连续地产生特定量的数据。
当产生具有该特性的业务时，除了基本信道(FCH)之外，系统还指定辅助信道(SCH)。新附加的辅助信道采用的帧偏移与先前连接的基本信道的相同。
当有必要时给几个用户分配相同的帧偏移从而以高数据速率发送大量数据时，可能出现这样一种状态，即，发送数据量超出了能够无延迟地以相应的帧偏移发送数据的业务容量。在这种情况下，可采用初始的基本信道来建立呼叫，并且对于初始的基本信道给每个用户指定唯一的帧偏移。
此时，几个用户可能具有相同的帧偏移。结果，出现这样一种情况，即，在特定帧偏移时业务超出了基站和基站控制器之间链路的容量。在质量受到延迟影响的服务情况下，如在采用基本信道的话音服务情况下，数据的延迟恶化了服务质量。
另一方面，可以以几种方式采用辅助信道。一般，CDMA移动通信系统给备用户指定不同的辅助信道。在这种情况下，当在连接了基本呼叫的状态(或业务状态)下产生新业务时，未来的CDMA移动通信系统能够指定辅助信道。这里，“业务状态”指的是建立了业务信道的状态。在这种情况下，可能出现服务延迟问题和日程丢失(scheduling loss)问题，这是因为辅助信道被固定地分配给用户了。另外，在未来的高速通信系统中，几个用户可能按照时间分割使用数目受限的辅助信道，而不是采用唯一的指定给用户的辅助信道。但是，由于用户具有不同的帧偏移，因此这可能引起日程丢失问题。
发明概述因此，本发明的一个目的是提供这样一种CDMA通信系统中的信道分配设备和方法，用于当在业务状态下接收到数据发送请求时，指定帧偏移。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，用于当在业务状态下接收到数据发送请求时，通过指定辅助信道的帧偏移来分配辅助信道。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，用于当在业务状态下接收到数据发送请求时，通过指定辅助信道的帧偏移来指定新帧偏移信息，以使基站能够分配辅助信道。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，其中，当在业务状态下接收到数据发送请求时，通过从基站接收帧偏移信息，移动台指定辅助信道的帧偏移。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，用于在切换(越区切换handoff)状态下分配辅助信道的新帧偏移。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，用于当需要在切换状态下对辅助信道进行切换时，分配辅助信道的新帧偏移。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，用于当需要在切换状态下新分配辅助信道时，通过指定新帧偏移来分配辅助信道。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，用于通过在切换状态下指定辅助信道的帧偏移，来指定新帧偏移信息，以使得基站能够分配或切换辅助信道。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的设备和方法，其中，通过从基站接收帧偏移信息，移动台指定辅助信道的帧偏移。
为了实现上述和其他目的，本发明提供了一种接收经具有多个移动台的预定帧偏移的基本信道和与基本信道相关联地分配的辅助信道发送的数据的设备。在该设备中，定时产生器接收基本信道的帧偏移、辅助信道的帧偏移和系统时间，输出延迟了基本信道的帧偏移的系统时间作为基本信道边界信号，并且输出延迟了辅助信道的帧偏移的系统时间作为辅助信道边界信号。第一码元组合器组合经基本信道发送的多经码元。第二码元组合器组合经辅助信道发送的多经码元。第一去交织器接收来自第一码元组合器的码元和基本信道边界信号，并且以由基本信道边界信号确定的帧为单位对来自第一码元组合器的码元进行去交织。第二去交织器接收来自第二码元组合器的码元和辅助信道边界信号，并且以由辅助信道边界信号确定的帧为单位对来自第二码元组合器的码元进行去交织。
最好，定时产生器包括第一延迟器，用于接收基本信道的帧偏移和系统时间，将系统时间延迟基本信道的帧偏移，以输出基本信道边界信号；和第二延迟器，用于接收辅助信道的帧偏移和系统时间，将系统时间延迟辅助信道的帧偏移，以输出辅助信道边界信号。
最好，基本信道的帧偏移与辅助信道的帧偏移不同。
最好，根据关于与基本信道相关联地分配的辅助信道的各帧偏移的发送数据量，来指定辅助信道的帧偏移。
附图简述通过参照附图的如下详细描述，本发明的上述和其他目的、特性和优点将变得更加清楚，附图中
图1的流图表示的是CDMA通信系统中分配辅助信道的一般处理过程；图2的流程图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中当分配辅助信道时被附加的用于指定辅助信道的帧偏移的处理过程；图3的示意图表示的是其上新附加有辅助信道的帧偏移相关字段的扩展辅助信道分配消息(ESCAM)的字段定义；图4的方框图表示的是CDMA通信系统中接收器的解调器；图5的方框图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中的解调器内的组合器；图6的方框图表示的是图5的组合器中的定时产生器；图7的流图表示的是CDMA通信系统中的呼叫建立处理过程；图8的流图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中在服务协商处理中附加的用于指定辅助信道的帧偏移的处理过程；图9的流图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中的切换处理；图10的流程图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中用于在切换期间指定辅助信道的帧偏移的处理过程；和图11的示意图表示的是根据本发明实施例其上附加有非协商服务配置记录字段的扩展辅助信道分配消息或通用切换方向消息的字段定义。
优选实施例的详细描述下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，不对熟知的功能和结构进行详细描述，以免它们以不必要的细节来混淆本发明。
本发明将应用于未来的CDMA移动通信系统。因此，尽管这里将参照美国的CDMA-2000系统来描述本发明，但是，也可将本发明应用于欧洲的UMTS系统。
本发明提出这样一种CDMA移动通信系统中的设备和方法，用于当在基站和移动台之间的业务状态(或业务信道建立状态)下接收到高速数据发送请求时，附加地分配用于数据发送的辅助信道。更具体地讲，该设备和方法根据用于各帧偏移的发送/接收数据量来适当的指定辅助信道的帧偏移。为此，本发明实施例的CDMA通信系统当在基站和移动台之间的业务状态下接收到高速数据发送请求时附加地分配辅助信道。此时，根据用于当前使用的各帧偏移的发送/接收数据量来适当地建立辅助信道的帧偏移。在这种情况下，可以给辅助信道指定(或分配)与当前使用的基本信道的帧偏移不同的帧偏移。另外，可以给辅助信道指定与基本信道的帧偏移相同的帧偏移。当给基本信道和辅助信道指定不同的帧偏移时，被指定相同的帧偏移的几个用户能够同时以高数据速率发送数据。然后，基站通过扩展辅助信道分配消息来发送用于给移动台指定新帧偏移的信息。当从基站接收到该帧偏移信息时，移动台除指定用于基本信道的帧偏移之外，还另外指定用于辅助信道的帧偏移，从而能够在基本信道和辅助信道中运行不同的帧偏移。
图1表示的是在CDMA通信系统中用于分配辅助信道的一般处理过程。具体地，图1示出了在移动台中的模块与基站中的模块之间的消息交换处理过程。
参照图1，移动台包括用于驱动应用服务的服务选件、用于处理信道建立相关控制消息的消息处理器SIG、和用于管理和控制基站资源的资源控制器(RC)。基站的结构与移动台的结构相类似。亦即，基站也包括用于驱动应用服务的服务选件、用于处理信道建立相关控制消息的消息处理器SIG、和用于管理和控制基站资源的资源控制器(RC)。
下面将参照图2来描述分配辅助信道的处理过程。当移动台具有要发送的用户数据时，服务选件检查数据的尺寸(或量)，并且确定是否必须分配辅助信道。如果确定必须分配辅助信道，则在步骤110，该服务选件将辅助信道分配请求信号Data_Tx_SCH.Req发送到资源控制器(RC)。然后，在步骤120，资源控制器将辅助信道分配认可信号SCH_Assign.Req发送到消息处理器SIG。在步骤130，消息处理器SIG向基站发送辅助信道请求消息(SCRM)。
当基站接收到从移动台发出的辅助信道请求消息时，在步骤140(SCH_Assign.Ind)，基站中的消息处理器SIG向基站中的资源控制器(RC)询问是否可以分配由移动台所请求的辅助信道。如果可以分配辅助信道，则在步骤150，资源控制器向服务选件，即基站应用服务层，通知已从移动台接收到了数据发送请求。当接收到数据发送请求时，作为应用服务层的服务选件执行几个数据接收处理。
在步骤160，基站的服务选件响应于数据发送请求来执行操作。将分别针对由移动台发出数据发送请求的一种情况和由基站发出数据发送请求的另一种情况来描述步骤160的操作。当从移动台发出数据发送请求时，在步骤160，基站向资源控制器发送准备接收信号Data_Rx_SCH.Res。在数据已被经基本信道事先发送/接收的情况下，不必向资源控制器发送准备接收选件。相反，当从基站发出数据发送请求时，在步骤160，基站向资源控制器发送前向辅助信道分配请求信号Data_Rx_SCH.Req。
当从服务选件接收到准备接收信号Data_Rx_SCH.Res或数据信道分配请求信号Data_Rx_SCH.Req时，资源控制器确定是否可以分配反向或前向辅助信道。在该处理中，本发明实施例增加了一用于重新指定新所请求的帧偏移的处理过程。所增加的处理过程包括一处理，用于在分配辅助信道时，从所需参数中建立具有较低负载的新帧偏移。该处理过程将在后面参照图2来详细描述。此后，在步骤170，资源控制器向消息处理器发送表示是否确认反向或前向辅助信道的消息SCH_Assign.Res。如果确认分配了用于发送数据的辅助信道，则在步骤180，消息处理器SIG向移动台发送扩展辅助信道分配消息(ESCAM)。
当接收到从基站发送的扩展辅助信道分配消息时，在步骤190，移动台中的消息处理器SIG向资源控制器发送控制信号SCH_Assign.Conf。此时，资源控制器分配相应辅助信道的发送信道或接收信道。最后，在完成辅助信道的分配之后，在步骤195，资源控制器向作为移动台的应用服务层的服务选件发送数据发送/接收可能性确认消息DATA_Tx_SCH.Conf或DATA_Rx_SCH.Conf。在执行上述处理过程之后，基站和移动台经附加地分配的辅助信道来交换数据业务。
图2表示的是在图1的辅助信道分配处理中执行的根据本发明实施例分配辅助信道的帧偏移的处理过程。图2中，对应于图1的步骤140-170的操作的步骤210-250的操作是由基站执行的，对应于图1的步骤180-195的操作的步骤260-295的操作是由移动台执行的。由基站分配辅助信道的帧偏移的处理过程是通过图1的步骤140-180执行的，由移动台分配辅助信道的帧偏移的处理过程是通过图1的步骤110、120、130、190和195执行的。
如果当应用服务层具有要发送的业务数据时从移动台接收到辅助信道请求消息(SCRM)或从基站的应用服务层接收到辅助信道分配消息，则在步骤220，资源控制器检查基站的当前容量，以确定物理/逻辑资源是否可用，从而判定是否可分配附加的反向或前向辅助信道。如果不允许进行辅助信道分配，则资源控制器进到步骤230，此时，资源控制器经先前连接的基本信道(FCH)或专用控制信道发送数据业务，或者在延迟数据业务发送的同时等待下一个命令。
反之，如果在步骤220允许进行辅助信道分配或者从移动台接收到辅助信道请求消息(SCRM)，则资源控制器进到步骤240，此时资源控制器指定可用于辅助信道的帧偏移，将该信息提供给消息处理器，并且还将有关辅助信道帧偏移的信息提供给物理层。然后，物理层将该值设置为用于处理辅助信道的专门的帧偏移。这里，对于被建立来用于数据发送的辅助信道的帧偏移，可根据对于各帧偏移的发送/接收数据量来指定适当的帧偏移。该帧偏移可以被设置成与基本信道的帧偏移不同。或者，该帧偏移可以被设置成与基本信道的帧偏移相等。这里，辅助信道的帧偏移可以被预先设置，或者可以通过单独的操作由基站产生。在帧偏移指定处理中，资源控制器应设置适当的帧偏移值，以便使负载均匀地分散，从而无延迟地发送数据。此后，在步骤250，资源控制器产生扩展辅助信道分配消息(ESCAM)，该消息上附加有用于辅助信道的帧偏移相关字段，并且资源控制器将所产生的扩展辅助信道分配消息发送到移动台。
当从基站接收到扩展辅助信道分配消息时，在步骤260，移动台中的消息处理器分析所接收到的扩展辅助信道分配消息，并且将分析结果提供给移动台中的资源控制器。在该处理中，消息处理器向资源控制器发送有关是否指定辅助信道的帧偏移的信息、和其对应值、以及其他辅助信道参数。当从消息处理器接收到分析结果时，在步骤270，资源控制器确定是否指定辅助信道的帧偏移。如果指定辅助信道的帧偏移，则在步骤280，资源控制器根据该值来设置辅助信道的帧偏移。在设置辅助信道的帧偏移之后，或者如果辅助信道的帧偏移未被指定，则在步骤290，资源控制器向物理层发送新的帧偏移信息亦即辅助信道分配信号。当从资源控制器接收到辅助信道相关信号时，物理层分配辅助信道，并且附加地设置辅助信道的帧偏移，从而能够进行数据发送/接收。当以上述方法在基站和移动台之间建立反向或前向辅助信道时，在步骤295，数据业务被发送到应用服务层。
在本发明的实施例中，基站包括步骤(a)，其中，基站的资源控制器确定辅助信道是否可用；步骤(b)，其中，如果辅助信道可用，则资源控制器检查帧偏移是否专用于辅助信道；步骤(c)，其中，资源控制器创建如图3所示的扩展辅助信道分配消息，以将帧偏移信息发送到移动台；和步骤(d)，其中，资源控制器将由物理层分配的帧偏移指定给辅助信道。这里，在步骤(d)中，资源控制器应设置适当的值，以便能够将负载适当地分散，从而无延迟地发送数据。
另外，移动台包括步骤(a)，用于在分析扩展辅助信道分配消息的处理中检测辅助信道的帧偏移，并且将所检测到的帧偏移信息提供给资源控制器；步骤(b)，其中，资源控制器将设置值提供给物理信道；和步骤(c)，其中，物理层在辅助信道分配期间新设置帧偏移。
图3表示的是其上新附加有辅助信道的帧偏移相关字段的扩展辅助信道分配消息(ESCAM)的结构。
在图3所示的扩展辅助信道分配消息中，用于分配辅助信道的帧偏移的字段包括REV_SCH_FRAME_OFFSET_INCL字段，用于表示是否在反向辅助信道分配期间新指定了帧偏移；和REV_SCH_FRAME_OFFSET字段，用于实际指定新帧偏移。该字段还包括FOR_SCH_FRAME_OFFSET_INCL和FOR_SCH_FRAME_OFFSET字段，其分别表示是否在前向辅助信道分配期间指定了帧偏移及指定的值。在现有的系统中，也给辅助信道分配与在专用控制信道的基本信道的分配期间指定的帧偏移相同的值。但是，在本发明的实施例中，REV_SCH_FRAME_OFFSET和FOR_SCH_FRAME_OFFSET字段值应这样指定，使得16个帧偏移之一能够在辅助信道分配期间在20ms内进行指定，从而可用以1.25ms为单位指定帧偏移。
图4表示的是CDMA通信系统中的接收器的解调器。
参照图4，标号400表示的是用于接收各种输入信号的移动台的天线。标号410表示的是用于分离通过天线400接收到的多径信号的相关器。标号420表示的是用于将所分离的多径信号组合成一个信号的组合器。从组合器420输出的组号信号被施加到去交织器430，并且去交织器430的输出信号被提供给解码器440。除了组合的码元之外，组合器420还通过控制线450将一帧边界指示信号提供给去交织器。
在操作时，相关器410检测关联的多径信号的相关值，并且组合器420组合从相关器410输出的相关值。另外，组合器420产生用于在帧边界处区分帧的信号。在本发明的实施例中，由于基本信道的帧偏移值被设置成与辅助信道的帧偏移值不同，因此，组合器420在不同的时间点产生基本信道和辅助信道的帧边界信号。下面将参照图5来详细描述帧边界信号。
去交织器430经控制线450从组合器420接收帧边界信号，并且以帧为单位对从组合器420输出的码元进行去交织。这里，通过控制线450输出的帧边界信号包括FCH/DCCH帧边界信号和SCH帧边界信号。解码器440对从去交织器430输出的码元进行解码，以创建解码数据。
图5表示的是图4的组合器的详细结构。
参照图5，组合器420包括定时产生器540、由于组合FCH/DCCH码元的第一码元组合器550、和由于组合SCH码元的第二码元组合器555。接收系统时间的定时产生器540设置帧边界，在所设置的帧边界处产生对应的帧边界信号，并且将所产生的帧边界信号提供给第一和第二去交织器431和435。由于本发明的实施例在分配辅助信道的点处设置辅助信道的帧偏移，因此，基本信道和辅助信道可使用不同的帧偏移。因此，定时产生器540根据系统时间、FCH/DCCH帧偏移值和SCH帧偏移值，来产生通过控制线565的用于FCH/DCCH的第一帧边界信号和通过控制线560的用于SCH的第二帧边界信号。亦即，当试图另外分配辅助信道以发送数据时，定时产生器540适当地设置辅助信道的帧偏移，以便使辅助信道在业务状态下能够具有与当前分配的基本信道的帧偏移不同的帧偏移。采用从基站发送的信道分配消息来接收FCH/DCCH帧偏移值和SCH帧偏移值。FCH/DCCH帧偏移值是采用基本信道分配消息发送的，而SCH帧偏移值是采用辅助信道分配消息发送的。信道分配消息被提供给消息处理器510，由消息处理器510处理过的信道分配消息被提供给资源控制器520。资源控制器520输出用于基本信道(FCH/DCCH)的设置的帧偏移值和用于辅助信道(SCH)的设置的帧偏移值。用于基本信道和辅助信道的帧偏移值被提供给定时产生器540。
第一码元组合器550组合基本信道/专用控制信道(FCH/DCCH)上的多径码元，而第二码元组合器555组合辅助信道(SCH)上的多径码元。第一去交织器431响应于控制线565上的第一帧边界信号以帧为单位对从第一码元组合器550输出的组合码元进行去交织，第二去交织器435响应于控制线560上的第二帧边界信号以帧为单位对从第二码元组合器555输出的组合码元进行去交织。
图6的详细示图表示的是图5的定时产生器540。定时产生器540包括两个延迟器620和630，用于采用系统时间530和帧偏移610及640来产生帧边界信号。帧偏移610及640包括用于基本信道(FCH/DCCH)的帧偏移610和用于辅助信道(SCH)的帧偏移640。帧偏移610及640是从图5所示的资源控制器提供的。延迟器620将系统时间530延迟由资源控制器520设置的帧偏移610。亦即，延迟器620将系统时间530延迟从资源控制器520提供的FCH/DCCH帧偏移610，并且输出FCH/DCCH帧边界信号565。延迟器630将系统时间530延迟由资源控制器520设置的帧偏移640。亦即，延迟器630将系统时间530延迟从资源控制器520提供的SCH帧偏移640，并且输出SCH帧边界信号560。如上所述，在本发明的实施例中，定时产生器540包括两个附加的延迟器620和630，从而基本信道和辅助信道具有不同的帧偏移。延迟器620和630分别采用它们唯一的帧偏移610和640来执行延迟操作。亦即，本发明的实施例还包括用于辅助信道的延迟器，以便指定分配给辅助信道的帧偏移。
图7表示的是CDMA通信系统中的一般呼叫建立处理过程。具体地讲，图7表示的是在移动台中的模块与基站中的模块之间的消息交换处理过程。
参照图7，移动台包括用于处理信道建立相关控制消息的消息处理器SIG和用于管理和控制基站资源的资源控制器(RC)。基站的结构类似于移动台的结构。亦即，基站也包括用于处理信道建立相关控制消息的消息处理器SIG和用于管理和控制移动台的逻辑和物理资源的资源控制器(RC)。
接下来，将参照图7来描述呼叫建立处理过程。当移动台具有要发送的用户数据时，在步骤710，资源控制器向消息处理器SIG发送呼叫建立请求信号Call_Setup.Req。然后，在步骤712，消息处理器SIG向基站发送始发消息(或呼叫建立请求消息)。
当接收到从移动台发出的始发消息时，在步骤714(Call_Setup.Ind)，基站中的消息处理器SIG向基站中的资源控制器询问是否可以建立由移动台请求的呼叫。如果可以建立呼叫，则在步骤716，资源控制器向消息处理器SIG发送信道分配认可信号Call_Setup.Req。然后，在步骤718，消息处理器SIG向移动台发送用于认可所请求信道的分配的扩展的信道分配消息。
当从基站接收到扩展的信道分配消息时，在步骤720，移动台中的消息处理器SIG向资源控制器发送呼叫建立确认信号Call_Setup.Conf，从而完成前向和反向基本信道/专用控制信道的建立。
在完成上述处理中的基站与移动台之间的基本信道的建立之后，在步骤722，移动台和基站执行服务协商处理。如果在服务协商处理中基站和移动台对服务配置记录达成一致，则在步骤724，基站的消息处理器SIG以服务连接消息向移动台发送约定的记录值。另外，服务连接消息还包括非协商服务配置记录。该非协商服务配置记录登记在分配给服务连接消息的非协商服务配置记录字段中。在该处理中，基站的资源控制器指定待使用的辅助信道的帧偏移，直至以后与移动台进行再次协商，并且将所指定的帧偏移值登记在非协商服务配置记录字段中。在步骤726，移动台的消息处理器SIG向资源控制器发送表示已设置辅助信道的帧偏移的Call_Setup.Conf信号。另外，在步骤728，移动台的消息处理器向基站发送服务连接完成消息，从而完成呼叫建立处理过程。
非协商服务配置记录可以以服务连接消息或通用切换方向消息发送，不仅是在最初建立呼叫时这样，而且当连接新服务或者改变服务配置时，或者是当执行切换时也是这样。因此，该实施例可以在除呼叫建立状态以外的状态下新指定辅助信道的帧偏移。
图8详细示出图7中所示资源控制器执行的设置辅助信道的帧偏移的处理过程。更具体地讲，图8表示的是根据本发明实施例在呼叫建立处理或新服务连接处理期间指定辅助信道的帧偏移的处理过程。亦即，图8表示的是根据本发明实施例在呼叫建立处理或新服务连接处理期间设置辅助信道的帧偏移的处理过程。
图8中，步骤810-818的操作是由基站(BS)执行的，而步骤820-828的操作是由移动台(MS)执行的。另外，步骤810-818中由基站执行的分配辅助信道的帧偏移的处理过程对应于图7的步骤722的服务协商处理中执行的处理过程。另外，步骤820-828中由移动台执行的分配辅助信道的帧偏移的处理过程对应于在步骤724中在移动台从基站接收服务连接消息之后执行的处理过程。
当从移动台接收到呼叫建立请求消息或新服务请求消息时，基站确定是否可以分配反向或前向辅助信道。当确定执行初始呼叫建立、附加业务发送或服务连接时，在步骤810和812，基站发送信道分配消息。此后，建立业务信道，或者在基站和移动台之间另外连接新服务。此时，基站与移动台协商有关呼叫建立或新服务连接的信息。
在步骤812中完成服务协商之后，在步骤814，基站确定要向移动台发送构成服务连接消息的非协商服务配置记录。亦即，在步骤814，基站设置要被附加到服务连接消息的非协商服务配置记录。此时，基站通过资源控制器确定是否要新指定本发明中附加的辅助信道的帧偏移。如果在步骤814确定要向辅助信道指定新的帧偏移，则基站根据呼叫建立、新连接的服务的业务特性及基站资源来确定适当的帧偏移。辅助信道的帧偏移可以被设置成或者与基本信道的帧偏移相同或者与其不同。这里，辅助信道的帧偏移或者可以预先设置，或者可以通过单独的操作由基站产生。在帧偏移指定处理中，资源控制器应设置适当的帧偏移值，以便使负载适当地分散，从而无延迟地发送数据。这样确定的辅助信道的帧偏移被提供给消息处理器SIG，并且登记在非协商服务配置记录字段中。在步骤816中执行用于确定辅助信道的帧偏移，并且将所确定的辅助信道的帧偏移登记在非协商服务配置记录字段中上述操作。所登记的辅助信道的帧偏移被设置为要被以后分配的辅助信道的帧偏移值。与此同时，在步骤818，基站的消息处理器SIG向移动台发送服务连接消息，其包括所设置的协商服务配置记录和非协商服务配置记录。
如果基站发送用于呼叫建立或新服务连接的服务连接消息，则在步骤820，移动台的消息处理器SIG接收该服务连接消息。当接收到服务连接消息时，在步骤822消息处理器SIG分析所接收到的服务连接消息，并且将分析结果提供给移动台的资源控制器。亦即，在步骤822，消息处理器SIG分析非协商服务配置记录及其他服务配置记录(协商服务配置记录)。另外，在步骤822，消息处理器SIG向资源控制器发送非协商服务配置记录的分析结果，即有关是否指定辅助信道的帧偏移的信息，和设置的帧偏移值。
当接收到分析结果时，在步骤824，资源控制器确定是否在非协商服务配置记录字段中登记辅助信道的帧偏移。如果确定在该非协商服务配置记录字段中登记辅助信道的帧偏移，则消息处理器SIG进到步骤826，否则，进到步骤828。在步骤826，资源控制器将从消息处理器SIG提供的辅助信道的帧偏移分配给对应的辅助信道，或者存储所提供的帧偏移，以当需要分配辅助信道时使用它或者响应于来自移动台的辅助信道请求消息(SCRM)使用它。最后，在步骤828，移动台发送服务连接完成消息，从而结束帧偏移设置处理。
如上所述，当基站需要在登记辅助信道的帧偏移或者已接收到来自移动台的辅助信道请求消息(SCRM)之后分配辅助信道时，基站能够使用登记的帧偏移。
如上所述，本发明的实施例指定与基本信道的帧偏移不同的专门的辅助信道的帧偏移，以便分配辅助信道，从而能够调节可由超出链路容量引起的损耗。
另一方面，在经本发明实施例分配的辅助信道发送数据时可能出现切换。因此，当如本发送所提出的那样，辅助信道的专门的帧偏移不同于辅助信道的帧偏移时，可能出现切换。在本发明的说明中，应考虑不能支持当前使用的辅助信道的帧偏移值的情况，因为当出现切换时，目标基站使用现有辅助信道的帧偏移值。在这种情况下，不能连续地提供服务。
因此，在本发明的实施例中，当在CDMA通信系统的基站和移动台之间的切换状态下切换或新指定辅助信道时，源基站测量目标基站的各帧偏移的负载，以便指定或重置相互适当的用于辅助信道的帧偏移。为此，在本发明实施例的CDMA通信系统中，将辅助信道的帧偏移指定为与当前使用的基本信道的帧偏移不同的或者与在基站和移动台之间的切换状态下的预定帧偏移不同的帧偏移值。然后，基站采用通用切换方向消息向移动台发送新的帧偏移指定信息。当接收到来自基站的帧偏移信息时，移动台除了指定基本信道的帧偏移之外还能够指定辅助信道的帧偏移，或者能够运行与先前指定的辅助信道的帧偏移不同的帧偏移值。
为了更好地理解本发明，下面将参照附图详细描述切换处理过程。
图9表示的是CDMA通信系统中的一般切换处理过程。具体地讲，图9表示的移动台的模块与基站的模块之间的消息交换处理过程。
参照图9，移动台包括用于处理信道建立相关控制消息的消息处理器SIG和用于管理和控制基站资源的资源控制器(RC)。基站也包括用于处理信道建立相关控制消息的消息处理器SIG和用于管理和控制移动台的逻辑和物理资源的资源控制器(RC)。这里，基站包括当前进行服务的源基站和移动台将切换到的目标基站。
下面将参照图9来描述切换处理过程。当检测具有新伪噪声(PN)值的导频信道时，在步骤1110，移动台的资源控制器向消息处理器SIG报告所测得的导频强度，并且命令消息处理器SIG发送新的导频强度测量消息或扩展的导频强度测量消息。当接收到该命令时，在步骤1120，消息处理器SIG向基站发送导频强度测量消息。
当接收到从移动台发出的导频强度测量消息时，在步骤1130，源基站中的消息处理器SIG根据从移动台提供给源基站的资源控制器的导频强度测量值来确定是否将移动台加到新激活集中。如果确定将移动台加到激活集中，则在步骤1140(Handoff.Req)，源基站的资源控制器向目标基站的资源控制器询问是否可以将切换资源分配给目标基站的资源控制器。确定是否可以分配资源的一个因素可包括辅助信道相关内容。如果目标基站能够接受切换，则目标基站的资源控制器向源基站的资源控制器发送切换接受响应Handoff.Conf。
当从目标基站接收到切换接受响应Handdoff.Conf时，在步骤1160，源基站向移动台发送包括新激活集的通用切换方向消息。这里，如果目标基站认可切换，则源基站形成新的物理信道。但是，实际产生该消息的部分是源基站的消息处理器SIG，并且采用源和目标基站的物理层，将所产生的消息发送到移动台，关于这点图11中未示出。当新指定或切换辅助信道时，这种产生的和发送的通用切换方向消息包括辅助信道相关信息。
当在步骤1140确定可以执行切换时，目标基站的资源控制器进行检查以确定是否可以切换反向或前向辅助信道。在该处理中，根据本发明的实施例，在切换期间附加了帧偏移重新指定处理过程。重新指定处理过程是一包括在Handoff.Req和Handdoff.Conf消息中的处理过程，并且帧偏移部分必须附加到被发送到目标基站的Handoff.Req消息中的辅助信道相关因子上。如果目标基站接受与当前服务的辅助信道的帧偏移相同的帧偏移，则可以对辅助信道进行软切换而无需重新指定帧偏移。但是，当服务(或源)基站不以与当前使用的相同的帧偏移进行操作时，目标基站与源基站协商可接受的辅助信道的帧偏移，从而源和目标基站新指定相同的帧偏移，仅而执行硬切换。所附加的处理过程是设置新帧偏移的处理过程。将参照图10来详细描述该处理过程。
在步骤1170，移动台的消息处理器SIG向移动台的资源控制器发送扩控制信号Handoff.Req，并且分配对应的基本信道和辅助信道的发送信道或接收信道。在完成进行切换所必需的资源的分配之后，在步骤1180(Handoff.Conf)资源控制器向作为移动台的应用服务层的服务选件通知可以发送/接收数据。最后，在步骤1190，消息处理器SIG发送切换完成消息，以表示完成了切换处理过程。这里，切换完成消息由源基站的消息处理器进行处理。在完成上述处理之后，基站和移动台通过基本信道或辅助信道同与切换相关的基站交换数据业务。
图10表示的是在图9的切换处理期间执行的根据本发明实施例分配辅助信道的帧偏移的处理过程。在图10中，步骤1210-1224的操作对应于图9中步骤1130-1150的操作，并且是由源和目标基站执行的。例外，步骤1226-1236的操作对应于图9中步骤1170-1190的操作，并且是由移动台执行的。由源和目标基站分配辅助信道的帧偏移的处理过程是通过图9的步骤1140-1150执行的，由移动台分配辅助信道的帧偏移的处理过程是通过图9的步骤1170-1180执行的。
当在步骤1210移动台发送导频强度测量消息(PSMM)时，在步骤1212，源基站的资源控制器根据导频强度来确定是否将具有新附加的PN值的导频附加到激活集。如果确定不将该导频附加到激活集，则资源控制器进到步骤1214，从而不执行切换。但是，如果确定要将该导频附加到激活集，则在步骤1216，资源控制器确定是否当前分配了辅助信道和其他资源。如果未分配辅助信道，则在步骤1220，资源控制器仅切换基本信道或专用控制信道。否则，当在步骤1216分配了辅助信道时，资源控制器进到步骤1218，并且确定是否可以切换辅助信道。此时，必须不仅要就是否可以分配辅助信道的切换资源询问源基站，而且还要对此询问目标基站。如果不可切换辅助信道，则在步骤1220，资源控制器仅切换基本信道或专用控制信道。否则，如果可以切换辅助信道，则必须在源和目标基站两者中搜索具有较低负载的帧偏移。
因此，在步骤1222，源和目标基站的资源控制器指定辅助信道的帧偏移，将所指定的帧偏移通知给消息处理器SIG，并且还将相应的辅助信道的帧偏移通知给源和目标基站的物理层。这里，如果目标基站接受与当前服务的辅助信道的帧偏移相同的帧偏移，则不必重新指定帧偏移。但是，如果目标基站不以相同的帧偏移运行，则目标基站与源基站协商可接受的辅助信道的帧偏移，从而源和目标基站新指定新的帧偏移。然后，物理层将该值设置为用于辅助信道的专门的帧偏移。这里，可以针对各帧偏移根据发送/接收数据量(或负载)适当地针对对数据发送建立的辅助信道的帧偏移。辅助信道的帧偏移可被设置成或者等于基本信道的帧偏移，或者可被设置成与基本信道的帧偏移不同。这里，适当地确定该帧偏移，以便适当地分散指定了帧偏移的服务基站和目标基站的负载，从而无延迟地发送数据。此后，在步骤1224，源基站的资源控制器指向其上附加了用于辅助信道的帧偏移相关字段的、待创建的通用切换方向消息(UHDM)。当接收到该方向时，源基站的消息处理器SIG产生对应的消息，并且将所产生的消息经源基站和目标基站的物理层发送到移动台。
当从基站接收到通用切换方向消息时，在步骤1226，移动台的消息处理器SIG分析所接收到的通用切换方向消息，并且将分析结果提供给移动台的资源控制器。在完成分析之后，资源控制器在步骤1228根据分析结果来确定是否包括了辅助信道。如果包括辅助信道，则消息处理器SIG向资源控制器发送有关是否设置辅助信道的帧偏移的信息、偏移值、及其他辅助信道参数。然后，资源控制器接收消息处理器SIG的分析结果，并且在步骤1230确定是否指定辅助信道的帧偏移。如果指定了辅助信道的帧偏移，则在步骤1232，资源控制器设置辅助信道的对应的帧偏移值，并且将新的帧偏移连同辅助信道分配信号发送到物理层。当从资源控制器接收到辅助信道相关信号时，物理层分配辅助信道，并且附加地设置辅助信道的帧偏移值，以进行数据发送/接收。当如上所述地在基站和移动台之间建立前向/反向辅助信道时，在步骤1234，资源控制器根据所建立的辅助信道执行切换。但是，如果在步骤1228确定不包括辅助信道时，在步骤1236，资源控制器对基本信道/专用控制信道执行切换。与此同时，在完成切换之后，在步骤1238，资源控制器发送切换完成消息(HCM)，此后，发送应用服务的数据业务。
在本发明的实施例中，基站包括步骤(a)，其中，基站的资源控制器确定是否可以设置辅助信道；步骤(b)，其中，如果确定设置辅助信道，则资源控制器检查帧偏移SCH_frame_offset是否专用于辅助信道；步骤(c)，其中，资源控制器将该帧偏移附加到辅助信道分配消息上，以产生如图11所示的消息，以便向移动台发送帧偏移；和步骤(d)，其中，资源控制器将由物理层指定的帧偏移指定给所分配的辅助信道。这里，在步骤(d)中，资源控制器应设置适当的值，以便能够将负载适当地分散，从而无延迟地发送数据。
另外，移动台包括步骤(a)，用于在分析扩展辅助信道分配消息的处理中检测辅助信道的帧偏移，并且将所检测到的帧偏移信息提供给资源控制器；步骤(b)，其中，资源控制器将设置值提供给物理信道；和步骤(c)，其中，物理层在辅助信道分配期间新设置帧偏移。
图11表示的是根据本发明实施例其上附加有非协商服务配置记录字段的扩展辅助信道分配消息或通用切换方向消息的结构。
在如图11所示的扩展辅助信道分配消息或通用切换方向消息中，非协商服务配置记录字段包括REV_SCH_ID字段，其表示反向辅助信道的分配期间分配给移动台的信道的标识(ID)；REV_SCH_FRAME_OFFSET_INCL字段，其表示在反向辅助信道的分配期间是否新指定一帧偏移；和REV_SCH_FRAME_OFFSET字段，用于实际指定新帧偏移。该非协商服务配置记录字段还包括FOR_SCH_ID字段，其表示在前向辅助信道的分配期间分配给移动台的信道的标识(ID)；及FOR_SCH_FRAME_OFFSET_INCL和FOR_SCH_FRAME_OFFSET字段，其分别表示在前向辅助信道的分配期间是否指定帧偏移以及指定的值。在现有的系统中，即使在切换状态下，也给每个信道分配与初始分配的帧偏移相同的值。但是，在本发明的实施例中，REV_SCH_FRAME_OFFSET和FOR_SCH_FRAME_OFFSET字段被这样指定，即，在辅助信道的分配期间，应在20ms内指定16个帧偏移中的一个，从而可以以1.25ms为单位指定帧偏移。物理层通过上述消息指定辅助信道的帧偏移。通常，物理信道在REV_SCH_FRAME_OFFSET和FOR_SCH_FRAME_OFFSET字段中登记辅助信道的帧偏移值，并且，根据在服务协商期间确定的服务配置记录中确定的辅助信道的多帧尺寸，该值以20ms为单位改变到REV_MULTI_FRAME_OFFSET或者FOR_MULTI_FRAME_OFFSET字段值。在本发明实施例中，记录值以1.25ms为单位改变，以便在辅助信道的分配期间对每个1.25ms改变帧偏移值。
如上所述，本发明应用于当在连接基本呼叫的业务状态下产生数据业务时未来的CDMA通信系统分配辅助信道的情况。通过提供用于指定新的辅助信道的帧偏移以便固定地给用户分配辅助信道的新设备和方法，可以减小发送延迟和常规损耗，该发送延迟和常规损耗是因为在数据服务中业务具有突发特性而使业务集中在特定帧偏移上而引起的。
尽管已参照本发明的优选实施例对本发明进行了图示和描述，但是，本领域内的普通技术人员应理解的是，可在不背离由所附权利要求书限定的本发明宗旨和范围的情况下对本发明进行各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种在基站中发送扩展数据的方法，该扩展数据是通过采用多个辅助信道上的帧中分配给各用户的正交码对多个用户的数据进行扩展而得到的，该方法包括如下步骤以具有根据各辅助信道上的数据量确定的帧偏移时间的不同的帧，经辅助信道发送不同用户的扩展数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，与先前分配的基本信道相关联地分配辅助信道。
3.如权利要求1所述的方法，其中，辅助信道是反向辅助信道。
4.如权利要求1所述的方法，其中，辅助信道是前向辅助信道。
5.一种按照分配对应于基本信道之一的辅助信道的请求、采用相同的帧偏移来分配对应于多个分配的基本信道之一的辅助信道的方法，该方法包括如下步骤根据经采用相同的帧偏移与基本信道相关联地分配的辅助信道发送的数据量，将辅助信道的帧偏移指定为不同于所指定的辅助信道的帧偏移。
6.如权利要求5所述的方法，其中，辅助信道分配请求是来自其中预先分配基本信道的移动台的辅助信道请求消息。
7.如权利要求6所述的方法，其中，辅助信道是反向辅助信道。
8.如权利要求5所述的方法，其中，根据待发送到其中预先分配基本信道的移动台的数据，来产生辅助信道分配请求。
9.如权利要求8所述的方法，其中，辅助信道是前向辅助信道。
10.一种分配对应于与多个移动台相关联地分配的具有预定帧偏移的多个基本信道的辅助信道的方法，该方法包括下列步骤当接收到分配对应于基本信道的辅助信道的请求时，检测关于当前与基本信道相关联地分配的辅助信道的各帧偏移的发送数据量；和根据关于各帧偏移的所检测的发送数据量，来指定请求分配的辅助信道的帧偏移。
11.如权利要求10所述的方法，其中，辅助信道分配请求是来自其中预先分配基本信道的移动台的辅助信道请求消息。
12.如权利要求11所述的方法，其中，辅助信道是反向辅助信道。
13.如权利要求10所述的方法，其中，根据待发送到其中预先分配基本信道的移动台的数据，来产生辅助信道分配请求。
14.如权利要求13所述的方法，其中，辅助信道是前向辅助信道。
15.一种分配对应于与多个移动台相关联地分配的具有预定帧偏移的多个基本信道的辅助信道的方法，该方法包括下列步骤当接收到分配对应于基本信道的辅助信道的请求时，检测关于当前与基本信道相关联地分配的辅助信道的各帧偏移的发送数据量，根据关于各帧偏移的所检测的发送数据量，来指定请求分配的辅助信道的帧偏移，并且以扩展辅助信道分配消息来发送指定的帧偏移；和当接收到扩展辅助信道分配消息时，如果接收到的扩展辅助信道分配消息具有所指定的辅助信道的帧偏移，则分配具有所指定帧偏移的辅助信道。
16.如权利要求15所述的方法，其中，辅助信道分配请求是来自其中预先分配基本信道的移动台的辅助信道请求消息。
17.如权利要求16所述的方法，其中，辅助信道是反向辅助信道。
18.如权利要求15所述的方法，其中，根据待发送到其中预先分配基本信道的移动台的数据，来产生辅助信道分配请求。
19.如权利要求18所述的方法，其中，辅助信道是前向辅助信道。
20.一种在其中分配了具有多个预定帧偏移的多个基本信道及对应于基本信道的辅助信道的移动台从源基站向目标基站执行切换的方法，该方法包括下列步骤当接收到移动台的切换请求时，源基站向目标基站发送分配给移动台的基本信道和辅助信道的帧偏移信息，以确定辅助信道是否可接受；如果目标基站可以接受辅助信道的帧偏移，则采用辅助信道的帧偏移，在移动台上执行软切换；和如果目标基站不能接受辅助信道的帧偏移，则通过目标基站与源基站之间的协商来指定与辅助信道的帧偏移不同的帧偏移，并且采用所指定的辅助信道的帧偏移在移动台上执行硬切换。
21.如权利要求20所述的方法，其中，切换请求是根据源基站从移动台接收到的导频信号的功率电平来产生的。
22.如权利要求20所述的方法，其中，根据目标基站是否能够采用辅助信道的帧偏移来发送数据来确定可以接受辅助信道。
23.一种接收经具有多个移动台的预定帧偏移的基本信道和与基本信道相关联地分配的辅助信道发送的数据的设备，包括定时产生器，用于接收基本信道的帧偏移、辅助信道的帧偏移和系统时间，输出延迟了基本信道的帧偏移的系统时间作为基本信道边界信号，并且输出延迟了辅助信道的帧偏移的系统时间作为辅助信道边界信号；第一码元组合器，用于组合经基本信道发送的多经码元；第二码元组合器，用于组合经辅助信道发送的多经码元；第一去交织器，用于接收来自第一码元组合器的码元和基本信道边界信号，并且以由基本信道边界信号确定的帧为单位对来自第一码元组合器的码元进行去交织；和第二去交织器，用于接收来自第二码元组合器的码元和辅助信道边界信号，并且以由辅助信道边界信号确定的帧为单位对来自第二码元组合器的码元进行去交织。
24.如权利要求23所述的设备，其中，定时产生器包括第一延迟器，用于接收基本信道的帧偏移和系统时间，将系统时间延迟基本信道的帧偏移，以输出基本信道边界信号；和第二延迟器，用于接收辅助信道的帧偏移和系统时间，将系统时间延迟辅助信道的帧偏移，以输出辅助信道边界信号。
25.如权利要求23所述的设备，其中，基本信道的帧偏移与辅助信道的帧偏移不同。
26.如权利要求23所述的设备，其中，根据关于与基本信道相关联地分配的辅助信道的各帧偏移的发送数据量，来指定辅助信道的帧偏移。
全文摘要
一种接收经具有多个移动台的预定帧偏移的基本信道和与基本信道相关联地分配的辅助信道发送的数据的设备。在该设备中,定时产生器接收基本信道的帧偏移、辅助信道的帧偏移和系统时间,输出延迟了基本信道的帧偏移的系统时间作为基本信道边界信号,并且输出延迟了辅助信道的帧偏移的系统时间作为辅助信道边界信号。第一码元组合器组合经基本信道发送的多经码元。第二码元组合器组合经辅助信道发送的多经码元。第一去交织器接收来自第一码元组合器的码元和基本信道边界信号,并且以由基本信道边界信号确定的帧为单位对来自第一码元组合器的码元进行去交织。第二去交织器接收来自第二码元组合器的码元和辅助信道边界信号,并且以由辅助信道边界信号确定的帧为单位对来自第二码元组合器的码元进行去交织。
文档编号H04B7/26GK1363156SQ01800202
公开日2002年8月7日 申请日期2001年1月3日 优先权日2000年1月3日
发明者金大均 申请人:三星电子株式会社