专利名称：支持用于蜂窝分组控制信道的多个调制级别的制作方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝电话网的空中接口，具体地，它涉及支持数据通信的分组控制信道的蜂窝电话网的空中接口。
相关技术描述TIA/EIA暂定标准IS-136规定的数字先进移动电话业务(D-AMPS)系统的空中接口，把分配的蜂窝频谱分成多个30kHz的信道。每个信道被划分成6.67毫秒(ms)时隙，三个接连的时隙构成一个时分多址(TDMA)组。所使用的调制方案是四相差分移相键控(DQPSK)，即一种相对较低级别的调制(LLM)，每个时隙162个符号(每个符号2比特)。
对于传统的空中接口，规定两种信道类型数字控制信道(DCCH)和数字业务信道(DTC)。数字控制信道是多用户信道，它被用来控制和服务，例如登录、鉴权、和呼叫建立等。数字业务信道是在呼叫建立和越区切换时被分配的电路交换单用户信道，它被用来操纵在蜂窝系统的用户和固定的或其它的蜂窝系统中的用户之间的话音和/或数据通信。D-AMPS标准支持全速率、双倍速率和三倍速率数字业务信道以便用于分别使用每组一个、两个、和三个时隙的用户数据通信。
在下行链路上通过D-AMPS空中接口，每个时隙不管用于数字控制信道还是用于数字业务信道，都载送130个用户信息符号。这等价于每20ms传送260个用户信息比特。这样，每个时隙支持13千比特/每秒(kb/s)的通信速率。然而，实际上，由于包括了错误保护比特，实际的信息传输速率低得多。例如，话音业务是对于音码器提供的约8kb/s的数字语音通过使用大约5kb/s的错误防护而在全速率数字业务信道上发送的。另一方面，对于数据业务，用相应的数据速率9.6kb/s进行在全速率13kb/s数字业务信道上的传输。
如果使用两倍速率或三倍速率业务信道，对于在数字业务信道上话音和数据通信所允许的数据速率可以增加。使用多个时隙(即，多个速率)运行的主要困难或缺点在于，正在进行通信的移动台利用空闲数字业务信道时隙(在其中在与基站的空中接口上没有正在进行的通信)对来自相邻基站的接收信号强度进行移动台辅助越区切换(MAHO)测量。当被配置成用于三倍速率话音或数据通信时，移动台实质上连续地通信，它没有为进行信号强度测量留下时间。提出了采用帧挪用(在其中移动台中断通信一个或多个时隙以便用来进行信号强度测量)作为可能的解决办法来支持多时隙、以及特别是三倍速率的通信。这不是一种优选的解决办法，因为可能发生某些通信数据丢失或通信连续性的中断。
已经提出D-AMPS系统的修正方案(称为D-AMPS+)，它使得能进行更高速率的通信，而不需要使用多个时隙运行。对于话音通信，高速率音码器被使用来提供更高质量的数字化语音，并且一种提供每个发送符号的更多比特的高级别调制(HLM)方案(例如，16级正交幅度调制(16-QAM))可以在数字业务信道上被实施以便增加在每个时隙中载送的有用负载。高级别调制的使用是对多时隙运行的补充，以便在给定带宽的无线信道上得到最高的容量。因而，高级别调制由于多种理由而是优选的。首先，它保留网络容量。其次，它使得移动台的电源消耗最小，导致更长的通话时间。第三，它使得传统的移动台操作在空闲时隙期间易于进行MAHO信号强度测量。总之，D-AMPS+对于电路交换数据保持与D-AMPS中同样的空中接口时隙结构，这样，确保了后向兼容性，而同时由于其支持高级别调制方案而提供更高的通过量。
也提出了D-AMPS系统的增强方案，它使得易于支持在空中接口上的分组数据通信，以及达到与蜂窝数字分组数据(CDPD)网络的兼容性。在增强的D-AMPS系统中，提供了两种类型的分组数据。第一种是分组控制信道(PCCH)，它包括非常类似前面描述的数字控制信道(DCCH)的多用户信道，它也被用于诸如登录、鉴权、和呼叫建立等的控制和服务，以及用于分组数据的传输。第二种是分组业务信道(PTCH)，它包括非常类似前面描述的数字业务信道(DTC)的单个用户信道，它也被分配给呼叫建立，以及用来操纵用户之间的分组数据通信。这些信道的结构与DAMPS信道的结构非常相像，这些信道利用相对较低级别的四相差分移相键控(DQPSK)调制方案。再次地，多时隙(对于三倍速率多到三个时隙)运行被支持来提供大约30kb/s的最大集中的用户有用负载。在多速率分组业务信道运行时，遇到上面关于数字业务信道多速率运行所讨论的的同样的缺点。
以上概略地讨论的D-AMPS+系统还提出了载送较高速率的数据通信，而不需要在分组信道上的多时隙运行。应当指出，因为分组控制信道是多用户信道，所以，调整其调制适合于每个接入的移动台是不实际的。因之，规定了两种不同的分组控制信道。第一种是增强的DAMPS规定的低级别调制(LLM)的，四相差分移相键控(DQPSK)分组控制信道。第二种是利用高级别调制(HLM)方案(例如，16级正交幅度调制(16QAM))的分组信道。同样地，除了增强的D-AMPS规定的低级别调制分组业务信道以外，高级别调制分组业务信道也被规定来供使用。那些能够只使用低级别调制方案运行的移动台(即，只是增强的D-AMPS的移动台)被分配使用低级别调制分组控制信道和分组/数字业务信道。另一方面，D-AMPS+移动台可以被分配高级别或低级别调制分组控制信道和分组/数字业务信道，这根据信道条件(例如干扰、误码率、误字率、和衰落比率等)而定。
对于这样的D-AMPS+移动台，需要用于实行在分组数据通信方面的低级别和高级别控制/业务信道之间的运行的选择和转换的机制。本发明提供了这样的在低/高级别调制分组控制信道方面使用的机制。
发明概要在D-AMPS+蜂窝系统中，通信空中接口支持传统的数字控制信道和数字业务信道，另外，空中接口支持两个分组数据控制信道(一个高级别调制和一个低级别调制)和两个分组数据业务信道(再次地，一个高级别调制和一个低级别调制)。
提供了用于规定空闲移动台运行的程序，用来选择高级别调制或低级别调制分组信道，以便将其用于分组数据通信。根据这个选择程序，移动台试图在高级别调制分组控制信道上接入(即，调谐到该信道、与该信道同步、和在该信道上读出)。如果接入是成功的，以及信号质量在一定的测量时间间隔内是足够的，则高级别调制分组信道被选择。否则，选择低级别调制分组信道。试图接入高级别调制分组控制信道和监视测量的质量的过程连续进行，而同时移动台保持空闲以便在需要时重新选择高级别或低级别调制分组信道。
还提供了当移动台和基站使用高级别或低级别调制分组控制信道进行数据通信时，用于高的系统操作的多种程序。这些程序使得在上行链路和下行链路通信方面易于进行向前转换(fall-forward)到高级别调制分组数据控制信道或向后转换(fall-backward)到低级别调制分组数据控制信道。
第一个程序规定了对于下行链路数据通信使得移动台和基站从低级别调制分组数据控制信道向前转换到高级别调制分组数据控制信道的过程。对于下行链路数据通信的帧重新传输率和误码率进行监视。如果在最小数量的下行链路数据通信范围内被监视的比率是可接受的，则由移动台和基站进行切换，以便继续使用高级别调制分组数据控制信道进行下行链路数据通信。
第二个程序规定了对于上行链路数据通信使得移动台和基站从低级别调制分组数据控制信道向前转换到高级别调制分组数据控制信道的过程。对于上行链路数据通信的帧重新传输率和误码率进行监视。如果在最小数量的下行链路数据通信范围内被监视的比率是可接受的，则由移动台和基站进行切换，以便继续使用高级别调制分组数据控制信道进行上行链路数据通信。
第三个程序规定了对于下行链路通信使得移动台和基站从高级别调制分组数据控制信道向后转换到低级别调制分组数据控制信道的过程。响应于在高级别调制分组数据控制信道上的不成功的下行链路数据通信，尝试了重新传输。如果尝试了阈值次数的重新传输而没有成功，则基站切换到使用低级别调制分组数据控制信道进行通信。同时，移动站等待下行链路数据通信。对于每次接收的下行链路数据通信，对定时器进行复位。如果在接收到下一次下行链路通信以前定时器满时，则移动台切换到进一步在低级别调制分组数据控制信道上接收来自基站的通信。
第四个程序规定了对于上行链路通信使得移动台和基站从高级别调制分组数据控制信道向后转换到低级别调制分组数据控制信道的过程。响应于在高级别调制分组数据控制信道上的不成功的上行链路数据通信，尝试了重新传输。如果尝试了阈值次数的重新传输而没有成功，则移动台切换到使用低级别调制分组数据控制信道进行通信。
附图简述当结合附图参照以下的详细说明时，可达到更全面的了解本发明的方法和设备，其中
图1A到1C是分别显示数字先进移动电话业务(D-AMPS)系统、增强的D-AMPS系统、和D-AMPS+系统中的空中接口的信道内容的方框图；图2A和2B是显示对于分组控制信道通信使用低级别调制或高级别调制的D-AMPS+移动台运行的状态转换图；图3是显示用于D-AMPS+移动台选择和分组控制信道重新选择的过程的流程图；图4是显示在正在进行的下行链路分组控制信道数据通信的情况下，执行向前转换运行的D-AMPS+系统操作的流程图；图5是显示在正在进行的上行链路分组控制信道数据通信的情况下，执行向前转换运行的D-AMPS+系统操作的流程图；图6是显示在正在进行的下行链路分组控制信道数据通信的情况下，执行向后转换运行的D-AMPS+系统操作的流程图；以及图7是显示在正在进行的上行链路分组控制信道数据通信的情况下，执行向后转换运行的D-AMPS+系统操作的流程图。
附图详细说明现在参照图1A，其中显示了数字先进移动电话业务(D-AMPS)系统12中的空中接口10的信道内容的方框图。空中接口10支持在移动台14和基站16(也称为基站/移动交换中心/交互工作单元(BMI))之间的射频话音和数据通信。D-AMPS系统12的其它部件(例如，基站控制器、移动交换中心、原籍/访问者位置中心等)对于本领域技术人员是熟知的，所以为了简化图形说明起见，不作显示。DAMPS系统12空中接口10通常支持两种类型的信道数字控制信道(DCCH)20和数字业务信道(DTC)22。数字控制信道20是多用户信道，它被使用于控制和业务，例如登录、鉴权、和呼叫建立等。数字业务信道22是在呼叫建立和越区切换时被分配的单个用户信道，它被使用来操纵在用户之间的话音和/或数据通信。包括四相差分移相键控(DQPSK)的相对较低级别调制(LLM)方案被使用来在数字控制信道20或数字业务信道22上通信(一个时隙用于话音，以及多达三个时隙用于数据)。
现在参照图1B，其中显示了增强的D-AMPS系统32中的空中接口30的信道内容的方框图。空中接口30支持在传统的D-AMPS移动台14和/或移动台34与基站36(也称为基站/移动交换中心/交互工作单元(BMI))之间的射频话音和数据通信。增强的D-AMPS系统32的其它部件(例如，基站控制器、移动交换中心、原籍/访问者位置中心等)对于本领域技术人员是熟知的，所以为了简化图形说明起见，不作显示。增强的DAMPS系统32空中接口30支持包括数字控制信道(DCCH)20和数字业务信道(DTC)22的传统的D-AMPS信道(以上所述的)以及分组控制信道(PCCH)40和分组业务信道(PTCH)42。分组控制信道40是多用户信道，它被使用于控制和业务，例如登录、鉴权、和呼叫建立等，还被使用于分组数据的传输。分组业务信道42是在需要分组数据传输时被分配使用的单个用户信道，然后它被使用来操纵在用户之间的分组数据通信。和传统的DAMS信道20与22一样，增强的分组控制信道和分组业务信道40与42的结构利用包括四相差分移相键控(DQPSK)的相对较低级别调制(LLM)方案。
现在参照图1C，其中显示了D-AMPS+系统52中的空中接口50的信道内容的方框图。空中接口50支持在传统的D-AMPS移动台14、移动台34、和/或D-AMPS+移动台54与基站56(也称为基站/移动交换中心/交互工作单元(BMI))之间的射频话音和数据通信。D-AMPS+系统52的其它部件(例如基站控制器、移动交换中心、原籍/访问者位置中心等)对于本领域技术人员是熟知的，所以为了简化图形说明起见，不作显示。DAMPS+系统52空中接口50支持包括低级别调制数字控制信道(DCCH)20和低级别调制数字业务信道(DTC)22的传统的D-AMPS信道(以上所述的)、增强的D-AMPS低级别调制(LLM)分组控制信道(PCCH)40和低级别调制分组业务信道(PTCH)42(以上所述的)、以及分组控制信道(PCCH)60、分组业务信道(PTCH)62和数字业务信道(DTC)64。分组控制信道60是多用户信道，它被使用于控制和业务，例如登录、鉴权、和呼叫建立等，也被使用于分组数据的传输。分组业务信道62是在需要分组传输时被分配使用的单个用户信道，然后它被使用来操纵在用户之间的分组数据通信。数字业务信道64也是电路交换的多用户信道，它被使用于在用户之间的话音通信。不像传统的DAMS或增强的DAMPS信道20，22，40与42那样，D-AMPS+增强分组控制信道与分组业务信道60与62和数字业务信道64利用相对较高级别调制(HLM)方案，其中包括例如16级正交幅度调制(16-QAM)或8级移相键控(8-PSK)。
能够只使用低级别调制(LLM)方案而运行的移动台(包括，例如，传统的D-AMPS移动台14或增强的D-AMPS移动台34)只使用低级别调制来在数字控制信道20、数字业务信道22、分组控制信道40、或分组业务信道42上进行通信。另一方面，D-AMPS+移动台54可以选择地利用低级别调制或高级别调制。对于使用数字控制信道20的通信，空中接口50只支持低级别调制，所以只有低级别调制被移动台54和基站56使用。然而，对于分组控制信道40和60、或分组业务信道42或62、或数字业务信道22或64，空中接口50支持低级别调制和高级别调制。这样，移动台54和/或基站56可以选择低级别调制和高级别调制，并且如有必要，在这之间选择地进行切换以便用于其分组数据通信，这可取决于包括信道条件在内的多个因素(例如干扰、误码率、误字率、和衰落等)。
在任何情况下，优选地将高级别调制用于数据通信(上行链路或下行链路，控制或业务，电路或分组)系统的运行，这是由于其固有的相对的有效性和较好的性能。然而，高级别调制方案需要较高的信道质量，因此，对于信道恶化和移动台速度是更敏感的。因之，必须实施适当的程序来优选高级别调制运行，而同时支持低级别调制运行，以及当信道条件可保证时在低和高之间动态改变。
现在参照图2A和2B，图上显示了对于分组信道40、42、60或62通信使用低级别调制或高级别调制的D-AMPS+移动台54和基站56运行的状态转换图。首先参照图2A，程序假定，移动台54处在空闲模式，并在移动台使用分组控制信道(PCCH-LLM)40和分组业务信道(PTCH-LLM)42来选择(70)低级别调制41、或使用分组控制信道(PCCH-HLM)60和分组业务信道(PTCH-HLM)62来选择(72)高级别调制61的情况开始。现在假定，移动台54选择(70或72)低级别调制41或者高级别调制61，而当工作在空闲模式的情况下，移动台可以重新选择(74)另一种调制41或61，如果条件(例如，信道质量)可保证的话。
接着参照图2B，现在假定分组控制信道数据通信正在移动台54与基站56之间进行(在上行链路或者在下行链路上)。如果通信当前利用低级别调制41分组控制信道40，则在信道质量良好的情况下一个向前转换状态改变76d(下行链路)或76u(上行链路)可能发生，从而，对于继续进行数据通信而言，将移动台54和基站56的运行切换到高级别调制61分组控制信道60。替换地，如果通信利用高级别调制61分组控制信道60，则在信道质量恶化的情况下一个向后转换状态改变78d(下行链路)或78u(上行链路)可能发生，从而将移动台54和基站56的运行切换到低级别调制41分组控制信道40。对于任何给定的上行链路或下行链路分组控制信道数据通信，从确保有效的数据通信的条件(例如信道质量)出发，在移动台54和基站56之间的分组数据通信可以按需要而经常地(在一定的操作员规定的约束范围内)在低级别调制41与高级别调制61之间向后转换76或向前转换78。
现在参照图3，图上显示说明用于D-AMPS+移动台54选择(70)或(72)和图2A中的分别重新选择(74)低级别调制41或高级别调制61的过程的流程图。在步骤90，移动台54试图接入高级别调制分组控制信道(PCCH-HLM)60(即，调谐到该信道、与该信道同步、和在该信道上读出)。如果这个接入是成功的，如在判决步骤92确定的那样，则移动台54在高级别调制分组控制信道60上进行下行链路信号质量测量(步骤94)。可任选地，在同时或接近同时，移动台可在高级别调制分组控制信道60上发送上行链路，以使得基站56能进行上行链路信号质量测量(步骤96)。如果已经执行了的话，这些基站56测量然后被报告回给移动台54。由移动台54(以及可任选地基站56)测量的质量特征包括信号强度、误码率、误字率、衰落率和载波干扰比。然后，在判决步骤98作出关于上行链路和下行链路的信号质量对于分组数据通信是否足够的确定。如果步骤90的接入不成功(见步骤92)、或所确定的上行链路或下行链路的信号质量对于分组数据通信是不够的(见步骤98)，则计数器C1在步骤100被复位。在步骤102，在使用分组控制信道(PCCH-LLM)40和分组业务信道(PTCH-LLM)42的低级别调制41模式下的运行于是被指派用于选择(70)或重新选择(74)。如果移动台54先前正好被指派到高级别调制61模式(即，这是重新选择74)，则步骤102的指派包括与基站56交换消息以便实施和确认重新选择74。然后，在步骤104，过程返回到步骤90，再次重复进行整个过程。替换地，如果所确定的上行链路和下行链路的信号质量对于分组数据通信是足够的(见步骤98)，则在步骤106，计数器C1被加增量。然后在判决步骤108，作出有关计数器C1数值是否超过某个计数器门限的判决。如果计数器C1数值没有超过门限值，则在步骤102，指派使用分组控制信道40和分组业务信道42的低级别调制41的运行。再次地，如果移动台54刚好在以前被指派为高级别调制61模式(即，这是重新选择74)，则步骤102的指派涉及到与基站56交换消息以便实施和确认重新选择74。然后，在步骤104，过程返回到步骤90，再次重复整个程序。而如果计数器C1没有超过门限值(见步骤108)，则在步骤110，对于选择72或重新选择74，指派使用分组控制信道60和分组业务信道62的高级别调制61的运行。如果移动台54刚好在以前被指派为低级别调制41模式(即，这是重新选择74)，则在步骤110的指派涉及到与基站56交换消息以便实施和确认重新选择74。然后，在步骤104，过程返回到步骤90，再次重复整个程序。
在分组控制或业务数据通信中，有关数据通信的单个事务处理涉及多个分组的传输。每个单独的分组构成单个OSI模型第3层消息。该单个第3层消息的传输需要使用多个OSI模型第2层帧。如果使用低级别调制(LLM)方案，例如，四相差分移相键控(DQPSK)，则对于每个单个第3层消息需要一定数目x的第2层帧。另一方面，如果使用高级别调制(LLM)方案，例如，16级正交幅度调制(16-QAM)，则对于每个单个第3层消息需要一定数目y的第2层帧(其中y＜x)。在第3层消息是以使用y个第2层帧的高级别调制方案发送的情况下，传递失败，然后作出使用低级别调制的决定，则第3层消息必须被重新分段成x个第2层帧以及全部地以低级别调制重新发送。全部地重新发送是需要的，因为包括第3层消息的x个和y个单独的第2层帧的起始点和末尾点不一定互相对应。这对于上行链路和下行链路传输都是正确的。
现在参照图4，图上显示了在正在进行的下行链路分组控制信道数据通信的情况下执行图2B的向前转换运行76d的D-AMPS+系统操作的流程图。在步骤130，基站56(也称为基站/移动交换中心/交互工作单元(BMI))在低级别调制分组控制信道(PCCH-LLM)40上接连地发送在给定的第3层消息内的多个帧132，然后询问(134)移动台156关于是否传输成功。如果发送的多个帧没有被移动台54正确地接收(如在步骤136所确定的那样)，则移动台在低级别调制分组控制信道40上发送回状态“Not OK(不成功)”消息138给基站56。如果基站56接收到表示移动台接收多个帧132中的一个或一些帧失败的状态“Not OK”消息138，或如果完全没有接收到消息138，则在步骤140，计数器COK被复位。然后，程序返回到重新发送(130)不正确地接收的帧132中的一些帧。另一方面，如果所发送的多个帧被移动台54正确地接收(如在步骤136确定)，则移动台在低级别调制分组控制信道40上发送回状态“OK(成功)”消息142给基站56。状态“OK”消息142还包括一个表示下行链路上对于先前发送(130)的多个帧132的平均误码率的数值。如果基站56接收到表示多个帧132的正确传输和接收的状态“OK”消息142，则在步骤142，计数器COK被加增量。然后，在判决步骤146，把计数器COK值与门限值比较。如在步骤146所确定的，如果计数器COK不满足或超过门限值，则程序返回到发送(130)处在给定的或另一个第3层消息内的下一个多个帧132。然而，如果计数器COK不满足或超过门限值，则在判决步骤147作出判决最后的第3层消息是否已被完整地发送(即，消息的所有的帧已被发送和接收)。如果不是的话，程序返回到步骤130，以便发送在第3层消息内的剩余的帧。另一方面，如果是的话，程序则在判决步骤148确定在剩余要被发送到移动台的一个或多个第3层消息中的帧数目N是否小于某个最小值。如果是的话，程序返回来发送(130)在剩余的第3层消息内的剩余的多个帧132。然而，如果剩余数目的帧满足或超过最小值，则在步骤150作出判决在状态“OK”消息142中所报告的平均误码率(BER)是否小于给定的门限值。如果不是的话，则程序返回来发送(130)在剩余的第3层消息内的剩余的多个帧132。然而，如果平均误码率小于给定的门限值，则基站56通过使用低级别调制发送向前转换命令消息152给移动台54。然后，在步骤154，由移动台54以适当的消息156应答这个命令。响应于这个应答消息156，在步骤158，基站切换到高级别调制分组控制信道(PCCH-HLM)60，并开始通过使用高级别调制方案接连地发送(160)在剩余的第3层消息内的下一批多个帧162。在同时，在步骤164，移动台54也切换到高级别调制分组控制信道60，并等待接收基站56的分组数据传输。
现在参照图5，图上显示了在正在进行的上行链路分组控制信道数据通信的情况下，执行图2B中的向前转换运行76u的D-AMPS+系统操作的流程图。在步骤170，移动台54在低级别调制分组控制信道(PCCH-LLM)40上发送在给定的第3层消息内的单个帧172。响应于正确接收所发送的帧172，基站56(也称为基站/移动交换中心/交互工作单元(BMI))在低级别调制分组控制信道40上发送回共用信道反馈状态“OK”消息174给移动台54。否则，将发送一个共用信道反馈状态“Not OK”消息176。如在判决步骤178所确定的，如果移动台54接收到状态“Not OK”消息176、或没有接收到任何状态消息，则这表示没有正确地接收帧172。然后在步骤180计数器COK被复位。然后，程序返回到步骤170，重新发送没有正确地接收的帧。否则，在步骤182，计数器COK被加增量。然后，在判决步骤184，把计数器COK值与门限值比较。如果计数器COK不满足或超过门限值，则程序返回到发送(170)在给定的第3层消息内的下一个帧172。然而，如果计数器COK不满足或超过门限值，则在判决步骤186作出判决最后的第3层消息是否已被完整地发送(即，消息的所有的帧已被发送和接收)。如果不是的话，程序返回到步骤130，发送在该第3层消息内的剩余的帧。另一方面，如果是的话，程序则在判决步骤188确定在剩余的要被发送到基站的第3层消息中的帧数目N是否满足或超过某个最小值。如果不是的话，程序返回来发送(170)在剩余的第3层消息内的剩余的多个帧172。然而，如果剩余数目的帧满足或超过最小值，则在步骤190，移动台切换到高级别调制分组控制信道60，并通过使用低级别调制方案发送向前转换命令消息192给基站56。然后，在步骤194，由基站56以适当的消息196应答这个命令。响应于消息192，在步骤198，基站切换到高级别调制分组控制信道(PCCH-HLM)60。然后，移动台54在高级别调制分组控制信道60上发送(199)下一个帧给基站56。
虽然图4和5分别显示了对于下行链路和上行链路分组数据通信方面用于其向前转换的程序，但当然将会看到，可替换地，向前转换过程可通过使用图3的重新选择74程序来实施。在这样的情况下，低级别调制41的运行将继续下去，直到分组数据通信结束以及移动台重新进入空闲模式为止。在那时，可以进行重新选择74和改变到高级别调制61。
现在参照图6，图上显示了在正在进行的下行链路分组控制信道数据通信的情况下执行图2B的向后转换运行78d的D-AMPS+系统操作的流程图。在步骤200，基站56(也称为基站/移动交换中心/交互工作单元(BMI))在高级别调制分组控制信道(PCCH-HLM)60上接连地发送在给定的第3层消息内的多个(一定数目的)帧202，然后询问(203)移动台54关于是否传输成功。在同时，在步骤204，移动台等待接收这些帧，并且复位和启动定时器T1。在步骤206，进行定时器T1的值与一个超时值之间的比较。如果定时器T1数值小于超时的数值，则在步骤208，移动台54继续等待基站传输200多个帧202。如果在定时器T1超过超时数值之前，帧202随后地被接收到(210)，以及这些帧被正确地接收，(如在判决步骤212中所确定的那样)，则移动台用发送一个状态“OK”消息214来响应询问消息203，该状态“OK”消息214在高级别调制分组控制信道60上被发送回基站56。然后，在步骤216作出判决是否期待更多的帧要被接收。如果是的话，则在步骤204，移动台程序返回来复位定时器T1的值。否则，程序在步骤218结束。然而，如果发送的多个帧中的任何一个帧都没有被移动台54正确地接收(如在步骤212确定的那样)，则移动台在高级别调制分组控制信道60上发送回状态“Not OK”消息220给基站56。程序又返回来等待重新发送那些帧，并且在步骤204，定时器T1的数值被复位。如果在接收到预期的帧以前，定时器T1超过该超时值，则在步骤222，移动台54切换到低级别调制分组控制信道(PCCH-LLM)40，并等待基站56的低级别调制帧传输。在该时间，也可以采取任何必要的行动，以导致重新格式化第3层消息从而用于低级别调制传输。例如，如果只有一部分给定的第3层消息被成功地接收，它将必须全部重新发送，这样，移动台可能清除先前接收的部分。
响应于接收到状态“OK”消息214，基站程序返回来发送(202)在另一个第3层消息内的下一个多个帧202。如果基站56代之以接收到状态“Not OK”消息220，或没有从基站接收到任何消息，则将假定通信失败。在步骤224，计数器CR被加增量，并在步骤226与门限值比较。如果计数器CR小于门限值，则基站56返回来重新发送200不正确地接收的、先前发送的多个帧202。如果状态“OK”消息214此后被基站56接收到，则在步骤228，计数器CR被复位，以及程序返回来发送(200)在另一个第3层消息内的下一个多个帧202。如果计数器CR值满足或超过门限值，则在步骤230，基站启动定时器T2，并在步骤232，切换到低级别调制分组控制信道40。定时器T2的数值被设定来给予移动台54足够的机会切换到低级别调制分组控制信道40(见步骤222)。当定时器T2满时时(如在步骤234中所确定的那样)，基站56重新格式化(236)已失败的第3层消息以用于低级别调制传输，并在低级别调制分组控制信道40上发送(238)(图4的步骤130)它的多个帧。
现在参照图7，图上显示了在正在进行的上行链路分组控制信道数据通信的情况下执行图2B中的向后转换运行78u的D-AMPS+系统操作的流程图。在步骤240，移动台54在高级别调制分组控制信道(PCCH-HLM)60上发送在给定的第3层消息内的单个帧242。响应于正确接收所发送的帧242，基站56(也称为基站/移动交换中心/交互工作(BMI)单元)在高级别调制分组控制信道60上发送回共用信道反馈状态“OK”消息244给移动台54。然后，移动台发送给定的第3层消息内的下一个单个帧242给基站56。如果帧242没有被正确地接收，则基站56发送回共用信道反馈状态“Not OK”消息246给移动台54。响应于此，或响应于没有接收到共用信道反馈状态消息244或246，在步骤248，移动台对计数器CR加增量，以及在步骤250，计数值与门限值进行比较。如果计数器CR不满足或超过门限值，则程序返回到重新发送(240)不正确地发送和接收的帧242的步骤。如果此后帧242被正确地接收、以及共用信道反馈状态“OK”消息244被移动台54接收，则计数器C在步骤252被复位。当计数器COK满足或超过门限值时，移动台54在步骤254切换到低级别调制分组控制信道(PCCH-LLM)40。然后，在步骤256，第3层消息被重新格式化，以用于低级别调制传输。然后，程序在低级别调制分组控制信道40上发送(258)重新格式化的消息的帧260。然后，基站56等待接收低级别调制帧传输。在这时，也可由基站采取任何必要的行动，从而导致重新格式化第3层消息以用于低级别调制传输。例如，如果给定的第3层消息只有一部分在高级别调制时被接收，则必须全部地重新发送，因此，基站可能清除任何先前接收的部分。
虽然本发明的方法和设备的优选实施例已在附图中显示以及在上述的详细说明中被描述，但将会看到，本发明并不限于所揭示的实施例，而是能够作出各种重新安排、修正、和替换，并不背离由以下的权利要求阐述和规定的本发明的范围。
权利要求
1.在具有支持低级别调制分组控制信道和分组业务信道以及支持高级别调制分组控制信道和分组业务信道的空中接口的移动通信系统中，用于由空闲移动台进行分组信道选择的方法，包括以下步骤试图接入高级别调制分组控制信道；如果接入是成功的，则测量在高级别调制分组控制信道上的通信质量；判决测量的通信质量对于数据通信是否足够；以及如果是的话，指派高级别调制分组控制信道和分组业务信道为用于移动台的选择的分组信道。
2.权利要求1中的方法，其特征在于，其中测量通信质量的步骤包括测量上行链路和下行链路的通信质量的步骤。
3.权利要求1中的方法，其特征在于，其中判决测量的通信质量是否足够的步骤包括在指派高级别调制分组控制信道和分组业务信道为用于移动台的选择的分组信道以前确认足够的测量通信质量的连续性的步骤。
4.权利要求1中的方法，其特征在于，其中指派高级别调制分组控制信道和分组业务信道为用于移动台的选择的分组信道的步骤还包括与基站交换消息以确认高级别调制分组信道的选择的步骤。
5.权利要求1中的方法，其特征在于，还包括这样的步骤如果接入高级别调制分组控制信道是不成功的、或所确定的测量的通信质量是不够的，则指派低级别调制分组控制信道和分组业务信道为用于移动台的选择的分组信道的步骤。
6.权利要求1中的方法，其特征在于，还包括这样的步骤，即在初始选择高级别调制分组控制信道或低级别调制分组控制信道、以便于进行重新选择高级别调制分组控制信道或低级别调制分组控制信道之后，重复权利要求1的各步骤。
7.在具有支持低级别调制分组控制信道和高级别调制分组控制信道的空中接口的移动通信系统中，用于下行链路分组控制信道数据通信向前转换的方法，包括以下步骤在低级别调制分组控制信道上，对多个通信帧进行下行链路发送；响应于对发送的多个通信帧的正确接收，使计数器加增量；把计数器与门限值进行比较；如果计数器满足或超过门限值，对一个切换到高级别调制分组控制信道的命令进行下行链路发送；切换到高级别调制分组控制信道；以及在高级别调制分组控制信道上，对多个通信帧进行下行链路发送。
8.权利要求7中的方法，其特征在于，还包括在发送所述切换到高级别调制分组控制信道的命令以前，确认对于数据通信来说足够的通信质量的步骤。
9.权利要求8中的方法，其特征在于，其中通信帧是消息中的一部分，以及还包括在发送所述切换到高级别调制分组控制信道的命令以前检查消息是否完全地被发送的步骤。
10.权利要求9中的方法，其特征在于，其中该消息是一个通信事务处理中的一部分，以及还包括识别剩余的用于事务处理传输的多个帧的步骤。
11.权利要求10中的方法，其特征在于，还包括如果计数器没有满足或超过门限值、或通信质量不足够、或消息没有完全地被发送、或帧数小于门限值则在低级别调制分组控制信道上继续传输多个通信帧的步骤。
12.在具有支持低级别调制分组控制信道和高级别调制分组控制信道的空中接口的移动通信系统中，用于上行链路分组控制信道数据通信向前转换的方法，包括以下步骤在低级别调制分组控制信道上，对多个通信帧进行上行链路发送；响应于对发送的多个通信帧的正确接收，使计数器加增量；把计数器与门限值进行比较；如果计数器满足或超过门限值，切换到高级别调制分组控制信道；以及在高级别调制分组控制信道上，对多个通信帧进行上行链路发送。
13.权利要求12中的方法，其特征在于，还包括如果计数器没有满足或超过门限值，试图在低级别调制分组控制信道上重新发送通信帧的步骤。
14.权利要求12中的方法，其特征在于，其中通信帧是一个消息中的一部分，以及在高级别调制分组控制信道上进行上行链路发送的步骤包括发送消息的步骤。
15.权利要求12中的方法，其特征在于，其中通信帧是一个消息的一部分，以及还包括在切换到高级别调制分组交换以前检验消息是否被全部地发送的步骤。
16.权利要求15中的方法，其特征在于，其中消息是一个通信事务处理的一部分，以及还包括以下步骤识别剩余的用于事务处理传输的多个帧的步骤；如果计数器超过门限值，切换到高级别调制交换控制信道；
17.在具有支持低级别调制分组控制信道和高级别调制分组控制信道的空中接口的移动通信系统中，用于下行链路分组控制信道数据通信向后转换的方法，包括以下步骤在高级别调制分组控制信道上，对多个通信帧进行下行链路发送；响应于对发送的多个通信帧的不正确接收，使计数器加增量；把计数器与门限值进行比较；如果计数器满足或超过门限值，切换到低级别调制分组控制信道；以及在低级别调制分组控制信道上，对多个通信帧进行下行链路发送。
18.权利要求17中的方法，其特征在于，还包括如果计数器没有满足或超过门限值时试图在高级别调制分组控制信道上重新发送多个通信帧的步骤。
19.权利要求17中的方法，其特征在于，还包括以下步骤启动定时器；等待接收多个通信帧；确定定时器是否超时而没有接收任何帧；以及如果定时器超时，则切换到低级别调制分组控制信道。
20.权利要求19中的方法，其特征在于，其中权利要求13的步骤是由在下行链路上发送的多个通信帧的始发源执行的；以及权利要求15的步骤是由在下行链路上发送的多个通信帧的接收目标执行的。
21.权利要求17中的方法，其特征在于，其中多个通信帧是一个消息的一部分，以及在低级别调制分组控制信道上进行下行链路发送的步骤包括重新发送消息的步骤。
22.在具有支持低级别调制分组控制信道和高级别调制分组控制信道的空中接口的移动通信系统中，用于上行链路分组控制信道数据通信向后转换的方法，包括以下步骤在高级别调制分组控制信道上，对通信帧进行上行链路发送；响应于对该发送的通信帧的不正确接收，使计数器加增量；把计数器与门限值进行比较；如果计数器满足或超过门限值，切换到低级别调制分组控制信道；以及在低级别调制分组控制信道上，对通信帧进行上行链路发送。
23.权利要求22中的方法，其特征在于，还包括如果计数器没有满足或超过门限值则试图在高级别调制分组控制信道上重新发送通信帧的步骤。
24.权利要求22中的方法，其特征在于，其中通信帧是一个消息的一部分，以及在低级别调制分组控制信道上进行上行链路发送的步骤包括重新发送消息的步骤。
全文摘要
提出了D－AMPS+蜂窝通信空中接口(50),其中除了传统的数字控制信道(20)和数字业务信道(22,64)以外,还支持分组数据控制信道(40,60)和分组数据业务信道(42,62)。具体地,分组数据控制信道和分组数据业务信道支持多个调制级别运行(高对低)。提供了用于分组信道的高级别或低级别调制的移动台选择以及重新选择(102,110)的程序。还提供了在上行链路和下行链路分组数据通信方面,用于使得易于进行向前转换(158,164,190,194)到高级别调制分组数控制信道或向后转换(222,232,254)到低级别调制分组数据控制信道的程序。
文档编号H04L1/00GK1276949SQ9880267
公开日2000年12月13日 申请日期1998年2月3日 优先权日1997年2月20日
发明者S·拉邦特, E·图尔科特 申请人:艾利森电话股份有限公司