專利名稱：具有專用控制信道的移動通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明背景1.本發(fā)明領域本發(fā)明涉及一種移動通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信裝置和方法，尤其涉及一種在提供多媒體數(shù)據(jù)通信服務的移動通信系統(tǒng)中采用專用控制信道使數(shù)據(jù)通信服務的控制消息通信的裝置和方法。
2.相關技術描述目前，移動通信系統(tǒng)趨向于使用CDMA(碼分多址)技術。為了發(fā)送用于呼叫處理的控制信號，傳統(tǒng)的基于TIA/EIA IS-95標準的CDMA移動通信系統(tǒng)將各控制信號復用到發(fā)送話音信息的業(yè)務信道。業(yè)務信道具有20ms的固定幀長，具有控制信號的信號業(yè)務采用空白和字符(blank-and-burst)技術來發(fā)送整個幀消息，或者采用模糊和字符(dim-and-burst)技術與主用戶業(yè)務共享該幀以發(fā)送控制信號。
盡管這種信令技術可用于僅提供話音服務的IS-95 CDMA移動通信系統(tǒng)，但不能用于提供包括分組數(shù)據(jù)服務和話音服務的多媒體數(shù)據(jù)服務的CDMA移動通信系統(tǒng)中。亦即，用于多媒體數(shù)據(jù)服務的該CDMA移動通信系統(tǒng)應包括用于話音和數(shù)據(jù)服務的信道，以便靈活地按照用戶的要求來分配信道。因此，CDMA移動通信系統(tǒng)包括話音業(yè)務信道(或基本信道)和分組業(yè)務信道(或輔助信道)。
傳統(tǒng)上，對于通過基本信道(或話音業(yè)務信道)和輔助信道(或分組業(yè)務信道)的數(shù)據(jù)服務，CDMA移動通信系統(tǒng)應維持基本信道發(fā)送控制信號，即使在基站和移動臺之間沒有進行通信的狀態(tài)下也是如此，這樣就導致了信道和無線電容量的浪費。另外，傳統(tǒng)的CDMA移動通信系統(tǒng)使用了固定的20ms的單個幀長而不考慮要發(fā)送的消息的大小，這將引起低通過量和業(yè)務延遲。
本發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種CDMA移動通信系統(tǒng)中的專用控制信道結構和操作它的方法，該結構能夠通過證實移動臺可用來唯一地將控制信號發(fā)送到基站的專用控制信道，有效地在基站和移動臺之間發(fā)送控制消息，即上層的呼叫控制消息和用于連接分組業(yè)務信道的控制消息。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于在使用專用控制信道的CDMA移動通信系統(tǒng)中根據(jù)通信控制消息尺寸來產(chǎn)生和發(fā)送具有可變幀長的控制消息的裝置和方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于在使用專用控制信道的移動通信系統(tǒng)中根據(jù)控制消息的存在與否在專用控制信道上自適應地間歇發(fā)送控制消息的裝置和方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種幀數(shù)據(jù)處理裝置和方法，其中接收裝置接收以非連續(xù)發(fā)送方式發(fā)送的幀數(shù)據(jù)，檢測接收到的幀數(shù)據(jù)的能量，并判斷是否存在有效幀，以根據(jù)判斷結果來處理幀數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種幀數(shù)據(jù)處理裝置和方法，其中接收裝置接收以非連續(xù)發(fā)送方式發(fā)送的幀數(shù)據(jù)，檢測接收到的幀數(shù)據(jù)的能量，并判斷是否存在有效幀，以便根據(jù)幀檢測結果和檢錯結果來處理接收到的幀數(shù)據(jù)。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種用于CDMA通信系統(tǒng)的專用控制信道發(fā)送裝置。在該發(fā)送裝置中，控制器確定要發(fā)送的消息的幀長，并輸出對應于所確定的幀長的幀選擇信號，以便發(fā)送具有至少兩個幀長的消息。消息發(fā)生器根據(jù)幀選擇信號來產(chǎn)生要發(fā)送的消息的幀數(shù)據(jù)。發(fā)射機對幀數(shù)據(jù)擴頻，并通過專用控制信道發(fā)送擴頻的幀數(shù)據(jù)。
消息發(fā)生器包括CRC發(fā)生器，用于根據(jù)幀選擇信號產(chǎn)生所確定幀長的消息的CRC比特，并將該CRC比特加到消息上；尾部比特發(fā)生器，用于產(chǎn)生尾部比特并將所產(chǎn)生的尾部比特加到CRC發(fā)生器的輸出上；信道編碼器，用于以預定的編碼率對附加了尾部比特的幀數(shù)據(jù)進行編碼；和交織器，用于以根據(jù)幀選擇信號所確定的幀長為單位對編碼的消息進行交織。
最好，消息幀包括5ms幀和20ms幀，消息包括用戶消息、信令消息和MAC(介質接入控制)消息。
另外，專用控制信道發(fā)送裝置可包括多個消息發(fā)生器，其數(shù)目與要發(fā)送的消息的幀長的數(shù)相同，并且，各消息發(fā)生器產(chǎn)生對應幀長的幀數(shù)據(jù)。
控制器包括用于產(chǎn)生輸出控制信號的裝置，用于當沒有要發(fā)送的消息時采用非連續(xù)發(fā)送模式，發(fā)射機包括路徑控制器，用于響應于輸出控制信號來控制專用控制信道的輸出。這里，路徑控制器包括增益控制器，其輸出增益響應于該輸出控制信號而變?yōu)?。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，專用控制信道接收裝置包括解擴器，用于對接收信號進行解擴；第一消息接收機，用于對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息，并檢測對應于解碼信號的第一CRC；第二消息接收機，用于對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息，并檢測對應于解碼信號的第二CRC；和控制器，用于根據(jù)第一和第二消息接收機的第一和第二CRC檢測結果選擇第一和第二消息中的一個。
該控制器包括幀判定器，用于分析第一和第二幀檢測結果，來判定接收到的消息的幀長，并輸出幀長判定信號；和選擇器，用于根據(jù)幀判定信號來選擇從第一和第二消息接收機中輸出的解碼信號中的一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，專用控制信道接收裝置包括解擴器，用于對接收信號進行解擴；幀檢測器，用于檢測第一和第二幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果輸出第一和第二幀檢測信號；第一消息接收機，用于對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息；第二消息接收機，用于對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息；和控制器，用于根據(jù)第一和第二檢測結果選擇第一和第二消息中的一個。
幀檢測器包括第一和第二幀檢測器。第一幀檢測器具有其值為5ms有效幀的最小能量值的參考值，它將接收到的幀消息的能量值與5ms有效幀的最小能量值進行比較，當接收到的幀消息的能量值高于5ms有效幀的最小能量值時，產(chǎn)生第一幀檢測信號。第二幀檢測器具有其值為20ms有效幀的最小能量值的參考值，它將接收到的幀消息的能量值與20ms有效幀的最小能量值進行比較，當接收到的幀消息的能量值高于20ms有效幀的最小能量值時，產(chǎn)生第一幀檢測信號。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，專用控制信道接收裝置包括解擴器，用于對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；第一幀檢測器，用于檢測第一幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果輸出第一幀檢測信號；第二幀檢測器，用于檢測第二幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果輸出第二幀檢測信號；第一消息接收機，用于對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息，并檢測對應于解碼信號的第一CRC，以輸出第一CRC檢測信號；第二消息接收機，用于對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息，并檢測對應于解碼信號的第二CRC，以輸出第二CRC檢測信號；和控制器，用于根據(jù)第一和第二幀檢測結果以及第一和第二CRC檢測結果選擇第一和第二消息中的一個。
該控制器包括幀判定器和選擇器。幀判定器分析第一和第二CRC檢測信號以及第一和第二幀檢測信號，當接收到第二CRC檢測信號和第二幀檢測信號時，判定接收到的幀具有第二幀長，當接收到第一CRC檢測信號和第一幀檢測信號時，判定接收到的幀具有第一幀長，而當接收到其他CRC和幀檢測信號時，判定接收到的幀為錯誤幀。選擇器在接收第一和第二幀長判定信號中的一個時輸出從第一和第二消息接收機輸出的解碼信號中對應的一個，而當接收差錯幀判定信號時控制解碼信號的輸出。
另外，當未接收到第一和第二幀檢測信號以及第一和第二CRC檢測信號時，幀判定器判定沒有接收到幀。
通過參照附圖的如下詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚，附圖中的相同標號表示相同部件，附圖中

圖1A是表示呼叫建立過程的流程圖；圖1B是表示呼叫釋放過程的流程圖；圖2A是表示本發(fā)明專用控制信道的第一長度幀的結構的示意圖；圖2B是表示本發(fā)明專用控制信道的第二長度幀的結構的示意圖；圖2C是表示本發(fā)明專用控制信道的第一長度業(yè)務幀的結構的示意圖；圖3A是表示根據(jù)本發(fā)明當在移動通信系統(tǒng)中第二長度幀用于專用控制信道時的發(fā)送時間的時序圖；圖3B是表示根據(jù)本發(fā)明當在移動通信系統(tǒng)中第一長度幀用于專用控制信道時的發(fā)送時間的時序圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中專用控制信道和專用業(yè)務信道的分配和釋放過程的流程圖；圖5A和5B是表示根據(jù)本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中前向專用控制信道發(fā)送裝置的示意圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中反向專用控制信道發(fā)送裝置的示意圖；圖7A和7B是表示根據(jù)本發(fā)明不同實施例在移動通信系統(tǒng)中專用控制信道接收裝置的示意圖；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例在移動通信系統(tǒng)中具有幀檢測器的專用控制信道接收裝置的示意圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例在移動通信系統(tǒng)中具有分離的幀檢測器的專用控制信道接收裝置的示意圖；圖10是表示在圖8的幀檢測器740和圖9的第一幀檢測器743中檢測有效幀的方法的流程圖；圖11是表示在圖9的第二幀檢測器741中檢測有效幀的方法的流程圖；圖12是表示在圖8的幀判定塊730中確定幀的長度和確定是否存在幀的方法的流程圖；圖13是表示在圖9的幀判定塊750中確定幀的長度和確定是否存在幀的方法的流程圖；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例在移動通信系統(tǒng)中具有分離的幀檢測器的專用控制信道接收裝置的示意圖；以及圖15是根據(jù)本發(fā)明幀長為5ms和20ms的控制消息的仿真結果的示意圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)附加地包括了移動臺可用來專門將控制信號發(fā)送到基站的專用控制信道(DCCH)。該專用控制信道是專門用于基站和特定移動臺之間使控制信道通信的控制信道。具體地講，該專用控制信道用來交換用于控制業(yè)務信道的連接的信號。
另外，當使用專用控制信道使控制信號通信時，本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)根據(jù)控制信號的尺寸使用第一和第二長度的不同尺寸的幀。亦即，對于小尺寸的控制信號，系統(tǒng)產(chǎn)生并發(fā)送第一長度的幀；而對于大尺寸的控制信號，系統(tǒng)則產(chǎn)生和發(fā)送第二長度的幀。
另外，CDMA移動通信系統(tǒng)確定要通信的控制消息出現(xiàn)與否，以便當沒有要發(fā)送的控制消息時控制(抑制)專用控制信道的輸出，而只有當存在要發(fā)送控制消息時才形成專用控制信道的輸出路徑。
下面，將描述本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)。
專用控制信道被用來交換用于控制基站和移動臺之間的業(yè)務信道連接的消息。在描述專用控制信道的結構之前，將首先描述在本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)中使用的信道，以及這些信道如何使用。
對于作為用來將信號從基站發(fā)送到移動臺的RF(射頻)鏈路的前向鏈路，公共信道包括導頻信道、同步信道和尋呼信道(或公共控制信道)，而用戶信道包括專用控制信道、話音業(yè)務信道和分組業(yè)務信道。對于作為用來將信號從移動臺發(fā)送到基站的RF鏈路的反向鏈路，公共信道包括接入信道(或公共控制信道)，而用戶信道包括導頻信道、專用控制信道、話音業(yè)務信道和分組業(yè)務信道。
因此，CDMA移動通信系統(tǒng)中基站和移動臺的信道收發(fā)信機裝置有導頻信道收發(fā)信機、尋呼信道收發(fā)信機、專用基本信道收發(fā)信機、專用輔助信道收發(fā)信機、和專用控制信道收發(fā)信機構成。其中，導頻信道收發(fā)信機用于估計信道增益和相位，并執(zhí)行小區(qū)捕獲和越區(qū)切換，尋呼信道收發(fā)信機用于執(zhí)行初始同步并提供基站信息、接入信道信息和相鄰小區(qū)信息，專用基本信道收發(fā)信機用于發(fā)送/接收話音數(shù)據(jù)，專用輔助信道收發(fā)信機用于發(fā)送/接收分組數(shù)據(jù)，專用控制信道收發(fā)信機用于發(fā)送/接收用于專用基本信道和專用輔助信道的與建立/釋放及通信狀態(tài)有關的控制消息。
表格1示出根據(jù)服務對前向鏈路和反向鏈路的各信道的使用。
表格1
<p>根據(jù)服務狀態(tài)，CDMA移動通信系統(tǒng)可具有空閑模式、話音模式(或話音業(yè)務信道使用模式)、分組保留模式(或分組業(yè)務信道使用模式)、和上述模式的組合模式。專用控制信道優(yōu)先用于為上述模式中的分組保留模式(即，使用分組業(yè)務信道的服務)提供服務的呼叫。這里，專用控制信道被分配給使用分組數(shù)據(jù)服務的移動臺。然而，有個例外，專用控制信道可與話音業(yè)務信道一同用于高品質話音服務。在這種情況下，專用控制信道可由幾個移動臺共享，而不是由有關特定的移動臺單獨使用。
分組數(shù)據(jù)服務的呼叫處理與IS-95呼叫處理方法相兼容。在分組數(shù)據(jù)服務的呼叫建立中，使用被修改以支持分組數(shù)據(jù)服務的IS-95始發(fā)消息和信道分配消息；在分組數(shù)據(jù)服務的呼叫釋放中，使用被修改以支持分組服務的IS-95釋放命令消息。在移動臺請求下的呼叫建立過程和呼叫釋放過程分別以示例方式示于在圖1A和圖1B中。
參照圖1A，在步驟111，移動臺通過同步信道與基站同步，在步驟113，基站通過尋呼信道向移動臺發(fā)送系統(tǒng)、接入信道和相鄰小區(qū)參數(shù)。然后在步驟115，移動臺通過接入信道輸出始發(fā)消息。在步驟116，基站然后通過尋呼信道確認該始發(fā)消息，并且在步驟117通過尋呼信道指定業(yè)務信道。當為基站和移動臺之間的通信指定業(yè)務信道時，系統(tǒng)在步驟121過渡到連接建立狀態(tài)，其中也分配前向鏈路和反向鏈路的專用控制信道。
參照圖1B，為了釋放處于連接建立狀態(tài)中的呼叫，在步驟151，移動臺通過反向專用控制信道發(fā)送用于呼叫釋放請求的控制消息，然后在步驟153，基站通過前向專用控制信道發(fā)送用于呼叫釋放的控制消息。
如圖1A和1B所示，在用于分組數(shù)據(jù)服務的呼叫控制過程中使用的消息和IS-95標準的消息之間有如下差別。在始發(fā)消息中(參見圖1A的步驟115)，分組數(shù)據(jù)模式被加到服務選項；在信道指定消息中(參見圖1A的步驟117)，分組數(shù)據(jù)控制信道分配信息被加到分配模式，并被用作專用控制信道的分配指示符，在加附注的字段中包括有與專用控制信道有關的信息(信道指示符和信道參數(shù))。另外，在釋放命令消息中(參見圖1B的步驟153)，與專用控制信道有關的消息包括在加附注的字段中。由于在連接建立過程中尚未建立專用控制信道，因此，通過IS-95信道(即同步、尋呼和接入信道)發(fā)送與呼叫建立有關的消息。在通過與呼叫建立有關的消息建立前向和反向鏈路的專用控制信道的情況下，通過專用控制信道發(fā)送呼叫控制消息(如呼叫釋放消息)。
假設本發(fā)明的專用控制信道具有如下特征。亦即，數(shù)據(jù)率為9.6Kbps、幀長為5ms或20ms、幀CRC由16比特(對5ms幀)或12比特(對20ms幀)構成。另外，在用戶模式而不是公共模式中，需要幾個專用控制信道。這些專用控制信道僅在競爭的發(fā)送模式中操作，而不是在保留的發(fā)送模式中操作。在如下的描述中，幀長5ms稱作幀的第一長度，幀長20ms稱作幀的第二長度。
圖2A至2C分別表示第一長度幀、第二長度幀和第二長度業(yè)務幀的結構。
圖2A表示5ms周期的第一長度幀，其中標號211表示上層的固定長度消息，而標號212表示在物理層中通信的第一長度幀。固定長度消息可以是DMCH(專用MAC(介質接入控制)信道)消息、DSCH(專用信令信道)消息等。圖2B表示20ms周期的第二長度幀，其中標號221表示上層的可變長度消息，而標號222表示在物理層中通信的第二長度幀?？勺冮L度消息可以是DSCH消息。圖2C表示20ms周期的第二長度業(yè)務幀，其中標號231表示上層的業(yè)務結構，標號232表示在物理層中通信的第二長度業(yè)務幀。該業(yè)務可以是DTCH(專用業(yè)務信道)業(yè)務。
專用業(yè)務信道具有如下功能傳遞與分組數(shù)據(jù)服務有關的控制消息(如分組業(yè)務信道分配消息、第3層控制消息等)、密封傳遞IS-95控制消息、傳遞短用戶分組、和通過前向鏈路發(fā)送功率控制比特(PCB)。
為了增加CDMA移動通信系統(tǒng)的通過量，專用控制信道的幀長應該是可變的。特別是，應該使用通過將參考幀長由整數(shù)除而得到的幀長來改善通過量。例如，當參考幀長是20ms時，最好將系統(tǒng)設計成能夠使用5ms或20ms幀。在該實施例中，假設使用5ms幀。采用這種方式，與使用圖2B所示的20ms幀的情況相比，能夠增加通過量并降低業(yè)務延遲。
圖3A表示第二長度幀(即20ms幀)的發(fā)送時間，而圖3B表示的是第一長度幀(即5ms)的發(fā)送時間。當使用20ms幀時，通過專用控制信道發(fā)送請求消息并在接收到確認后采取相應措施所需的時間為80ms，如圖3A所示。而當使用5ms幀時，所需時間為20ms(即80ms的四分之一)，如圖3B所示。當然，這表示的情況是各個消息短到可以載入5ms幀中，即采用5ms幀可以得到最大增益。這里，通過量增加的原因是由于信號得到了有效的發(fā)送，并且可發(fā)送實際用戶數(shù)據(jù)的時間增加。
在該實施例中，專用控制信道被用在用于執(zhí)行分組數(shù)據(jù)服務的處理過程的狀態(tài)以外的控制保持狀態(tài)和有效狀態(tài)。表格2是前向和反向鏈路的邏輯信道和物理信道之間的關系。
表格2
在表格2中，專用MAC信道(DMCH)是發(fā)送MAC消息所必需的前向或反向信道，是在用于分組服務的控制保持狀態(tài)和有效狀態(tài)中分配的一對一信道。專用信令信道(DSCH)是發(fā)送第3層信令消息所必需的前向或反向信道，是在用于分組服務的控制保持狀態(tài)和有效狀態(tài)中分配的一對一信道。專用業(yè)務信道(DTCH)是發(fā)送用戶數(shù)據(jù)所必需的前向或反向信道，是在用于分組服務的有效狀態(tài)中分配的一對一信道。
表格2中的控制保持狀態(tài)是指這樣一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中，盡管將專用MAC信道DMCH和專用信令信道DSCH分配到前向和反向鏈路，但不能交換具有用戶數(shù)據(jù)分組的RLP(無線電鏈路協(xié)議)幀，這是因為專用業(yè)務信道DTCH不能建立。此外，有效狀態(tài)是指這樣的一種狀態(tài)，在該狀態(tài)中，將信道DMCH、DSCH和DTCH分配到前向和反向鏈路，從而可交換具有用戶數(shù)據(jù)分組的RLP幀。
因此，圖2A至2C表示的是映射到物理信道幀中的邏輯信道消息幀或數(shù)據(jù)。這里，標號211、221和231表示邏輯信道消息幀，而標號212、222和232表示物理信道消息幀。
下面，將描述用于專用控制信道的第一長度幀和第二長度幀的結構和操作。專用控制信道的幀長根據(jù)消息類型而發(fā)生動態(tài)變化。在接收機上，每5ms確定一次幀長。
在圖2A所示的發(fā)送5ms的固定幀消息的分組信道連接控制模式中，使用5ms的請求/確認消息來進行前向和反向分組業(yè)務信道的請求/分配。在基站開始的前向分組業(yè)務信道分配獨立于在移動臺開始的反向分組業(yè)務信道分配。連接控制消息包括分組業(yè)務信道請求消息、分組業(yè)務信道分配消息和分組業(yè)務信道確認消息。這些消息通過邏輯信道中的DMCH發(fā)送。表格3表示5ms的第一長度幀情況下反向分組業(yè)務信道的信道分配消息字段。
表格3
表格3中，各字段是如下定義的“首標信息”-消息的識別符、方向和類型(即請求和確認)；“序列”-消息序列；“開始時間”-信道使用開始時間；“分配比率”-所分配的信道的比率；“分配持續(xù)時間”-所分配的信道的信道使用持續(xù)時間。
表格3格式的24比特的固定長度消息是以圖2A所示的專用控制信道的5ms幀發(fā)送的。
圖4表示的是當系統(tǒng)從控制保持狀態(tài)過渡到有效狀態(tài)、然后再從有效狀態(tài)過渡到控制保持狀態(tài)時、通過專用控制信道分配和釋放分組業(yè)務信道的過程的流程圖。
參照圖4，假設在步驟411基站和移動臺保持其中連接了專用控制信道的控制保持狀態(tài)。在該狀態(tài)中，在步驟413，移動臺通過專用MAC信道DMCH產(chǎn)生請求分配反向分組業(yè)務信道的控制消息，并將其通過物理信道發(fā)送。在步驟415，基站然后通過專用MAC信道DMCH產(chǎn)生分配反向分組業(yè)務信道的控制消息，并將所產(chǎn)生的控制消息通過物理信道發(fā)送。然后，在步驟417，基站和移動臺過渡到其中分配分組業(yè)務信道以發(fā)送分組數(shù)據(jù)的有效狀態(tài)。在該有效狀態(tài)中，移動臺在步驟419對Tactive定時器進行初始化，以檢查分組數(shù)據(jù)發(fā)送不連續(xù)的時間。這里，如果在Tactive定時器的值計滿之前分組數(shù)據(jù)的發(fā)送連續(xù)，則保持該有效狀態(tài)，然后重復步驟419以對Tactive定時器進行初始化。
但是，如果分組數(shù)據(jù)的發(fā)送直到Tactive定時器的值計滿仍不連續(xù)，則移動臺在步驟421察覺該情況，并且在步驟423，通過專用MAC信道DMCH產(chǎn)生請求釋放反向分組業(yè)務信道的控制消息，并通過物理信道發(fā)送所產(chǎn)生的控制消息。在步驟425，響應于該控制消息，基站通過專用MAC信道DMCH產(chǎn)生用于釋放反向分組業(yè)務信道的響應控制消息。接著，在步驟427，基站和移動臺釋放反向業(yè)務信道，并過渡到控制保持狀態(tài)，預備下一個狀態(tài)。
如圖4所示，在反向分組業(yè)務信道的請求和分配過程中，移動臺產(chǎn)生包括所請求的信道數(shù)據(jù)率信息的反向分組業(yè)務信道請求消息，并將該消息發(fā)送到基站。基站然后分析所接收到的消息，以確定所請求的參數(shù)是否被支持，并且根據(jù)確定結果對該請求消息產(chǎn)生應答，將表格3的反向分組信道分配控制消息發(fā)送到移動臺。當需要例外的協(xié)商時，可重復上述請求和響應過程。此外，如果在分組數(shù)據(jù)通信期間沒有要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)，則在經(jīng)歷了Tactive定時器中所設置的時間之后執(zhí)行分組業(yè)務信道釋放處理。
在可變長度幀的發(fā)送模式中，基于IS-95標準的可變長度消息被分開地載入專用控制信道的20ms幀中，如圖2B所示。具體地講，發(fā)送模式可包括用于發(fā)送幀而不采用ACK/NACD(確認/否定確認)進行檢錯和糾錯的模式、當接收整個可變長度消息和重新發(fā)送整個可變長度消息時發(fā)生ACK/NACK的模式、和對各個幀進行ACK/NACK的模式。
在用戶數(shù)據(jù)發(fā)送模式中，具有用戶業(yè)務的RLP幀被分開地載入專用控制信道的20ms幀中，如圖2C所示。在由于要發(fā)送的數(shù)據(jù)量小而不能有效地建立用于發(fā)送數(shù)據(jù)的分組業(yè)務信道的情況下，可以使用用戶數(shù)據(jù)發(fā)送模式。
下面，將描述使用上述專用控制信道在CDMA移動通信系統(tǒng)中發(fā)送專用控制信道的幀的物理裝置。
首先，參照圖5A和5B，將描述前向專用控制信道的幀發(fā)送裝置。在這些圖中，控制消息緩沖器511暫時存儲通過專用控制信道通信的控制消息?？刂葡⒕彌_器511應具有適當?shù)拇笮?，以存儲一個或多個20ms的第二長度幀。另外，控制消息緩沖器511在上層處理器和調(diào)制解調(diào)器513之間為控制消息提供接口。這里，上層處理器在將具有首標信息的控制消息存入控制消息緩沖器511后設置一標記，該首標信息根據(jù)消息類型來鑒別5ms和20ms幀，而調(diào)制解調(diào)器控制器513在讀取控制消息后清除該標記，以防止重寫和重讀。
在讀取存儲在控制消息緩沖器511中的控制消息之后，調(diào)制解調(diào)器控制器513分析控制消息的首標，以檢測消息類型，根據(jù)所檢測到的消息類型通過專用控制信道來輸出要發(fā)送的消息(有效負荷)，并根據(jù)檢測到的消息類型來輸出控制信號。這里，由調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生的控制信號是用于選擇第一和第二長度幀的幀選擇信號。對于消息類型，控制消息可具有圖2A所示的5ms的第一控制消息、或圖2B所示的20ms的第二控制消息，調(diào)制解調(diào)器513輸出的控制數(shù)據(jù)的大小取決于分析結果。亦即，對于5ms的控制消息，調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出具有表格3的結構的24比特數(shù)據(jù)；而對于20ms的控制消息，調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出172比特數(shù)據(jù)。另外，調(diào)制解調(diào)器控制器513確定是否存在控制消息，以控制專用控制信道的輸出。亦即，當有要發(fā)送的控制消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第一增益控制信號，而當沒有要發(fā)送的控制消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513則產(chǎn)生用于抑制(校驗)發(fā)送到專用控制信道的信號的第二增益控制信號。這里，該增益控制信號是用于控制專用控制信道的發(fā)送輸出的輸出控制信號。盡管已參照在擴頻器的前級設有增益控制器的一實施例描述了本發(fā)明，也可將增益控制器設置在擴頻器的后級。
CRC(循環(huán)冗余校驗)發(fā)生器515將CRC比特加到從調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的控制消息，以便能夠確定在接收機處的幀質量(即確定幀是否具有差錯)。具體地講，對5ms幀，CRC發(fā)生器515在調(diào)制解調(diào)器控制器513的控制下產(chǎn)生16比特CRC，以輸出40比特的控制消息；而對于20ms幀，CRC發(fā)生器515產(chǎn)生12比特CRC，以輸出184比特的控制消息。
尾部比特發(fā)生器517產(chǎn)生終止糾錯碼所必需的尾部比特。該尾部比特發(fā)生器517分析CRC發(fā)生器515的輸出，以根據(jù)分析來產(chǎn)生尾部比特，并將所產(chǎn)生的尾部比特加到CRC發(fā)生器515的輸出上。具體地講，尾部比特發(fā)生器517產(chǎn)生8尾部比特，并將它們加到CRC發(fā)生器515的輸出上。因此，對于5ms的控制消息，從尾部比特發(fā)生器517輸出的控制消息由圖2A的標號212表示的48比特組成。另外，對于20ms的控制消息，從尾部比特發(fā)生器517輸出的控制消息由圖2B的標號222表示的192比特組成。
編碼器519對尾部比特發(fā)生器517的輸出進行編碼。在本實施例中使用的編碼器519是編碼率為1/3的卷積編碼器或湍流(turbo)編碼器。交織器521對從編碼器519輸出的編碼的控制數(shù)據(jù)進行交織。亦即，交織器521以消息的幀為單位改變幀中的比特排列，從而改善突發(fā)差錯的容限。
CRC發(fā)生器515、尾部比特發(fā)生器517、編碼器519和交織器521構成控制消息發(fā)生塊550，用于產(chǎn)生控制消息，并通過物理信道發(fā)送所產(chǎn)生的控制消息。圖5A以示例方式示出了其中控制消息發(fā)生塊550處理5ms和20ms的兩種幀的控制消息的結構。但是，也可包括其數(shù)目與在專用控制信道中處理的控制消息的幀尺寸的數(shù)目一樣的控制消息發(fā)生塊，并通過選擇對應于要由調(diào)制解調(diào)器513發(fā)送的幀的長度的控制消息發(fā)生塊來產(chǎn)生控制消息。在這種情況下，根據(jù)對應的控制消息的幀長，各控制消息發(fā)生塊應包括CRC發(fā)生器、尾部比特發(fā)生器、編碼器和交織器。
信號映射塊523對發(fā)送信號進行轉換，將邏輯“1”的發(fā)送信號轉換為“-1”，而將邏輯“0”的發(fā)送信號轉換為“+1”。增益控制器525(即增益乘法器)根據(jù)從調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的增益控制信號Gc，形成或阻斷專用控制信道中發(fā)送的控制消息的路徑。亦即，增益控制器525執(zhí)行DTX(不連續(xù)發(fā)送)模式操作，其中，當有要發(fā)送的控制消息時，根據(jù)增益控制信號來形成專用控制信道的路徑，而當沒有要發(fā)送的控制消息時，阻斷專用控制信道的路徑。
串行/并行(S/P)轉換器527多路復用從增益控制器525輸出的控制消息的碼元，將它們分配給相應載波的擴頻器。這里，在實施例中，例如使用3個載波。在這種情況下，有3個載波信道，每個信道具有兩個相位分支(branch)(即I和Q分支)。因此，由于5ms幀的控制消息由144個碼元組成，所以通過各載波的I和Q分支輸出的碼元的數(shù)量是24。另外，由于20ms幀的控制消息由576個碼元組成，因此通過各載波的I和Q分支輸出的碼元的數(shù)量是96。有時，專用控制信道發(fā)射機可使用單載波。在這種情況下，S/P轉換器527對單載波的I和Q分支僅執(zhí)行碼元分配功能。PCB(功率控制比特)穿孔器(puncturer)529對要通過前向鏈路輸出到移動臺的控制比特進行穿孔。這里，控制比特可以是用于控制移動臺的反向鏈路功率的功率控制比特PCB。
圖5B表示用于對從PCB穿孔器529輸出的碼元進行擴頻的擴頻器。本實施例包括的擴頻器的數(shù)目與載波一樣多。為了便于解釋，圖5B示出了對應于特定載波的擴頻器。參照圖5B，正交碼發(fā)生器535產(chǎn)生用于專用控制信道的正交碼。這里，正交碼可以是Walsh(沃爾什)碼或準正交碼。乘法器531和533分別將從正交碼發(fā)生器535輸出的正交碼乘以相應的I和Q分支信號，以輸出前向鏈路專用控制信道的擴頻控制信號。盡管本發(fā)明的描述是參照采用BPSK(二相移相鍵控)調(diào)制來對正交碼擴頻的實施例進行的，但是也可采用QPSK(四相移相鍵控)調(diào)制來對正交碼擴頻的情況。
調(diào)制器537接收從未描述的PN(偽隨機噪聲序列)序列發(fā)生器輸出的PN碼PNi和PNq，以對I和Q分支信號進行擴頻。對于調(diào)制器537，可使用復數(shù)乘法器。
參照圖5A和5B，當使用準正交碼時，可以犧牲FEC(前向糾錯)率來增加代碼信道數(shù)目。另外，在前向鏈路中，可通過代碼比特電平幀交錯來防止由于功率控制比特的穿孔而引起的功率波動。
在圖5A中，在調(diào)制解調(diào)器控制器513中確定要發(fā)送的控制消息的幀長(5ms或20ms)。亦即，調(diào)制解調(diào)器控制器513通過檢查表示存儲在控制消息緩沖器511中的控制消息是24比特的固定長度控制消息還是可變長度控制消息的首標信息來確定幀長。當首標信息表示24比特的固定長度控制消息時，則確定控制消息具有5ms的幀長。當首標信息表示可變長度控制消息時，則確定控制消息具有20ms的幀長。調(diào)制解調(diào)器控制器513根據(jù)幀長的確定結果來產(chǎn)生用于控制控制消息發(fā)生塊550的信號。這里，控制消息發(fā)生塊550的各子塊515、517、519和521中的數(shù)值表示基于幀長的比特數(shù)；對于5ms幀，使用上面的參數(shù)，而對于20ms幀，使用下面的參數(shù)。
另外，調(diào)制解調(diào)器控制器513在DTX模式中控制專用控制信道。亦即，在該優(yōu)選實施例中，通過專用控制信道來發(fā)送/接收用于數(shù)據(jù)服務的信令消息和與MAC有關的消息，這對于信道容量的有效使用有益。IS-95系統(tǒng)被構成為對話音業(yè)務和信令業(yè)務進行復用，從而話音和信令信道應對數(shù)據(jù)服務正常開放。但是，由于本發(fā)明的專用控制信道在DTX模式下操作，因此，不必正常開放控制信號的信道。當沒有要發(fā)送的信號信息時，能夠在DTX增益控制器中抑制發(fā)送功率，從而有效地利用無線電容量。
對于DTX發(fā)送模式操作，當察覺到控制消息緩沖器511沒有要發(fā)送的控制消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第二增益控制信道，以便使增益控制器525將專用控制信道的輸出保持為“0”。亦即，當有要發(fā)送的控制消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第一增益控制信號(Gc＝預定增益)；而當沒有要發(fā)送的控制消息時，則產(chǎn)生第二增益控制信號(Gc＝0)。增益控制器525可以設置在擴頻級之后。但是，在這種情況下，可帶來PCB穿孔的問題。另外，盡管已采用使用增益控制器525對專用控制信道執(zhí)行DTX模式的實施例描述了本發(fā)明，但也可在沒有要發(fā)送到專用控制信道的控制信號時采用開關來阻斷信號路徑。
圖5A和5B表示了前向鏈路(從基站到移動臺)的專用控制信道發(fā)送裝置的結構。前向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置應執(zhí)行PCB穿孔操作，用于控制移動臺的發(fā)送功率。但是，反向鏈路(從移動臺到基站)的專用控制信道發(fā)送裝置不必執(zhí)行PCB穿孔操作。因此，反向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置可如圖6所示地構成。
參照圖6，除S/P轉換器、擴頻器結構、卷積編碼器的編碼率不同之外，反向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置的結構與前向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置的結構相同。在本實施例中，前向鏈路編碼器的編碼率為1/3，反向鏈路編碼器的編碼率為1/4。
在使用反向專用控制信道發(fā)送控制信號時，反向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置也根據(jù)控制消息的大小來確定幀長，并以所確定的幀長為單位發(fā)送控制消息。另外，反向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置檢查是否存在要通過反向專用控制信道發(fā)送的控制消息，當沒有要發(fā)送的控制信號時，抑制反向專用控制信道的輸出，而僅當有要發(fā)送的實際控制消息時，才形成反向專用控制信道的輸出路徑。
在圖6中，擴頻器631采用正交碼和PN序列來對于通過專用控制信道輸出的控制信號進行擴頻。
用于接收通過前向或反向專用控制信道發(fā)送的控制信號的裝置應確定控制消息的幀長，以對控制消息進行處理。前向或反向鏈路的專用控制信道接收裝置可以如圖7A和7B所示地構成。
圖7A和7B表示本發(fā)明前向或反向鏈路的專用控制信道接收裝置。該接收裝置通過檢測所接收到的控制消息的CRC比特來確定幀長，并確定是否正發(fā)送幀。
參照圖7A，解擴器711使用PN序列和正交碼對所接收信號進行解擴，以接收專用控制信道信號。分集組合器713組合從解擴器711輸出的、通過多個路徑接收到的各信號。軟判定發(fā)生器715將所接收信號量化為幾個電平的數(shù)字值，以對所接收信號解碼。在初始狀態(tài)下，去交織器717對在發(fā)送期間交織的編碼碼元進行去交織，以重新排列各碼元。這里，去交織器717應能夠對5ms幀和20ms幀兩者進行去交織，以便在專用控制信道發(fā)送裝置中以與交織器相同的方式對它們進行去交織。因此，如圖7B所示，也能夠使用兩個去交織器。在圖7B中，第一去交織器717以與專用控制信道發(fā)送裝置的5ms幀交織器相同的方式對所交織的幀數(shù)據(jù)進行去交織。類似地，第二去交織器71 8以與專用控制信道發(fā)送裝置的20ms幀交織器相同的方式對所交織的幀數(shù)據(jù)進行去交織。
定時器719產(chǎn)生一控制信號，用于以固定周期對通過專用控制信道接收到的數(shù)據(jù)進行解碼。這里，定時器719是5ms定時器。第一解碼器721由從定時器719輸出的控制信號選通，并對從第一去交織器717輸出的去交織數(shù)據(jù)進行解碼。第一解碼器721對5ms的第一控制消息進行解碼。第二解碼器723由從定時器719輸出的控制信號選通，并對從第二去交織器718輸出的去交織數(shù)據(jù)進行解碼。第二解碼器723對20ms的第二控制消息進行解碼。第一CRC檢測器725接收第一解碼器721的輸出，并檢查5ms幀的CRC。第二CRC檢測器727接收第二解碼器723的輸出，并檢查20ms幀的CRC。這里，第一和第二CRC檢測器725和727輸出真信號“1”或假信號“0”作為結果信號。
幀判定塊729分析從第一和第二CRC檢測器725和727輸出的結果信號，以判定通過專用控制信道接收到的控制消息的幀長。當?shù)谝籆RC檢測器725輸出真信號時，幀判定塊729產(chǎn)生用于選擇第一解碼器721的選擇信號sel1，而當?shù)诙﨏RC檢測器727輸出真信號時，則產(chǎn)生用于選擇第二解碼器723的選擇信號sel2，并且當?shù)谝缓偷诙﨏RC檢測器725和727兩者均輸出假信號時，產(chǎn)生用于切斷第一和第二解碼器721和723的輸出的DISABLE(禁止)信號。
選擇器731根據(jù)幀判定塊729的輸出信號來選擇從第一和第二解碼器721和723輸出的解碼數(shù)據(jù)。亦即，當接收幀為5ms幀時，選擇器731選擇第一解碼器721的輸出，而當接收幀為20ms幀時，選擇第二解碼器723的輸出，并且在未接收到控制消息期間，切斷第一和第二解碼器721和723兩者的輸出。
調(diào)制解調(diào)器控制器733將接收到的從選擇器731輸出的解碼數(shù)據(jù)的控制消息存儲在控制消息緩沖器735中。上層處理器然后讀取和處理存儲在控制消息緩沖器735中的控制消息。
下面，將參照圖7A和7B來描述專用控制信道接收裝置的操作。解擴器711通過專用控制信道接收控制信號，并采用PN序列對所接收控制信號進行解擴。通過專用控制信道接收到的控制信號采用發(fā)送逆處理的方式恢復到原始控制消息。
此后，在基站和移動臺中，第一解碼器721對5ms幀解碼，第二解碼器723對20ms幀解碼，以處理控制消息。然后，第一和第二CRC檢測器725和727分別對從第一和第二解碼器721和723輸出的解碼數(shù)據(jù)進行CRC校驗，并將結果值輸出到幀判定塊729。幀判定塊729然后根據(jù)CRC校驗結果來判定接收到的控制消息的幀長，并確定是否正發(fā)送幀。
在假設CRC 5表示5ms幀的CRC校驗結果、而CRC 20表示20ms幀的CRC校驗結果時，幀判定塊729將產(chǎn)生如表格4所示的選擇信號。
表格4
如表格4所示，當CRC 5和CRC 20均未檢測到(即，假)時，未接收到幀數(shù)據(jù)，這對應于發(fā)送裝置未以不連續(xù)發(fā)送模式發(fā)送控制消息的期間。但是，當選擇CRC 5和CRC 20兩者都檢測到(即真)時，出現(xiàn)幀差錯。
在發(fā)送期間，無線電信號可包括由其他電子設備和供電線路引起的脈沖噪聲。在這種情況下，移動通信系統(tǒng)的接收裝置將該噪聲分量誤認為是幀數(shù)據(jù)。亦即，存在即使在接收到噪聲而未接收到有效幀的情況下CRC檢測器仍輸出真信號作為輸出信號的可能。
圖8示出了本發(fā)明另一實施例的專用控制信道接收裝置，它包括幀檢測器，用于當移動通信系統(tǒng)的發(fā)送裝置不連續(xù)地發(fā)送單個長度的幀的數(shù)據(jù)時，檢測數(shù)據(jù)的有效幀。圖10表示用于在圖8的接收裝置的幀檢測器740中檢測有效幀的方法的流程圖。
為了便于解釋，假設從發(fā)送裝置發(fā)送的幀數(shù)據(jù)的幀長為5ms長，從解碼器輸出的解碼碼元的數(shù)目為144。
在圖10中，寄存器b存儲通過對圖8所示的分集組合器713的輸出平方而得到的碼元能量值，寄存器S累積從寄存器b輸出的能量值，寄存器n存儲輸入碼元的累積數(shù)。亦即，寄存器b存儲輸入碼元的能量值，寄存器S根據(jù)存儲在寄存器n中的碼元數(shù)來累積碼元的能量值。
參照圖8和10，所接收信號在解擴器711中解擴，并在分集組合器713中與經(jīng)多徑接收到的信號進行組合。然后，幀檢測器740接收從分集組合器713輸出的組合信號，通過執(zhí)行圖10的處理過程來檢測有效幀，并根據(jù)幀檢測結果來輸出真信號“1”或假信號“0”。
下面，參照圖10，幀檢測器740在步驟1011對寄存器S和寄存器n進行初始化(S＝0和n＝0)。初始化后，如果分集組合器713產(chǎn)生輸出，則幀檢測器740在步驟1013通過對分集組合器713的輸出平方來計算碼元能量值，并將該值存儲在寄存器b中。幀檢測器740在步驟1015通過將寄存器b的值加到寄存器S的前一值來更新寄存器S，并通過將寄存器n的值增1來更新輸入碼元的數(shù)。在增加寄存器n的值之后，幀檢測器740在步驟1017確定寄存器n的值是否為144。亦即，由于5m幀數(shù)據(jù)由144個碼元組成，因此，在步驟1017確定5ms幀的碼元是否完全接收。當在步驟1017寄存器n的值小于144時，幀檢測器740返回到步驟1013，以重復用于檢測輸入碼元的能量值和累積寄存器S的值的處理過程，這是由于尚未完成對5ms幀數(shù)據(jù)的接收。
與此同時，如果寄存器n的值變?yōu)?44，則幀檢測器740檢測到5ms幀數(shù)據(jù)的完全接收，并在步驟1019將在寄存器S累積的值與一門限值進行比較。這里，門限值可以被設定為5ms有效幀的最小能量值，并可用作判定是否接收列5ms幀數(shù)據(jù)的參考值。作為比較結果，如果寄存器S的值大于該門限值，則幀檢測器740進到步驟1021，以輸出真信號給幀判定塊730；而如果寄存器S的值小于該門限值，則幀檢測器740進到步驟1023，以輸出假信號給幀判定塊730。當將假信號施加到幀判定塊730時，發(fā)送裝置執(zhí)行不連續(xù)發(fā)送模式，以抑制控制消息的發(fā)送。
當幀檢測器740根據(jù)圖10的過程產(chǎn)生真信號或假信號時，幀判定塊730通過執(zhí)行如圖12所示的處理過程來產(chǎn)生用于選擇幀長的控制信號。圖12是表示在圖8的幀判定塊730中判定幀長和判定是否存在幀的的方法的流程圖。
參照圖12，幀判定塊730在步驟1211確定幀檢測器740是否輸出真信號。當接收到幀判定真信號時，幀判定塊730在步驟1213校驗是否從CRC檢測器725接收到了真信號。如果在步驟1213從CRC檢測器725接收到真信號，則幀判定塊730在步驟1215產(chǎn)生ENABLE(允許)信號給選擇器731，然后終止處理過程。但是，如果未在步驟1211接收到幀判定真信號，則幀判定塊730產(chǎn)生DISABLE信號給選擇器731，然后終止處理過程。另外，當在步驟1213從CRC檢測器725輸出的信號不是真信號時，幀判定塊730產(chǎn)生DISABLE信號給選擇器731，然后終止處理過程。這里，幀判定塊730可僅根據(jù)幀檢測器740的輸出來判定是否接收到幀數(shù)據(jù)。
根據(jù)從幀判定塊730輸出的ENABLE或DISABLE信號，選擇器731選擇解碼器721的輸出，將其提供給調(diào)制解調(diào)器控制器733，或控制(切斷)解碼器721的輸出的發(fā)送。
圖8、10和12的描述基于接收到的幀為5ms幀這樣的假設。但是，上述幀檢測和判定方法也可以相同方式應用于有不同長度的幀。亦即，對于20ms幀，可將圖8的去交織器717、解碼器721和CRC檢測器725修改為接收和處理20ms幀，并且?guī)瑱z測器740根據(jù)圖11所示的處理過程來檢測幀。亦即，對于20ms幀的情況，從發(fā)送裝置的編碼器輸出的碼元數(shù)為576，從而幀檢測器740累積在576碼元的持續(xù)期間接收到的碼元的能量值，并將累積值與門限值相比較，以確定是否檢測到幀。這里，20ms幀的門限值可以被設定為是20ms有效幀的最小能量值，并可被用作確定是否接收到20ms幀的參考值。
表格5中所示為幀判定塊730根據(jù)圖12的處理過程對幀檢測器740和CRC檢測器的輸出信號的判定結果。
表格5
在表格5中，當幀檢測器740和CRC檢測器725的輸出不均為真信號時，幀判定塊730判定未從發(fā)送裝置發(fā)送消息幀(“無幀”)或幀具有差錯(“差錯幀”)。在該實施例中，當幀檢測器740和CRC檢測器725的輸出均為假信號時，幀判定塊730判定發(fā)送裝置不發(fā)送消息幀；當幀檢測器740和CRC檢測器725的輸出中的一個為假信號時，幀判定塊730判定相應的消息幀為差錯幀。
圖9表示本發(fā)明另一實施例的接收裝置，它包括兩個幀檢測器，用于檢測具有兩個不同長度的幀。圖11是表示在圖9所示的第二幀檢測器741中檢測有效幀的方法的流程圖。
在如下描述中，假設第一和第二幀分別為5ms和20ms。另外，5ms的第一幀和20ms的第二幀分別由144個碼元和576個碼元組成。
參照圖9，接收裝置包括第一幀檢測器743和第二幀檢測器741，用于接收具有不同長度的幀。其余結構與圖8所示的相同。在圖9中，第一幀檢測器743是5ms幀檢測器，而第二幀檢測器741是20ms幀檢測器。第一幀檢測器743執(zhí)行的操作與圖8的幀檢測器740的操作相同，如圖10所示。
類似地，第二幀檢測器741接收分集組合器713的輸出，根據(jù)圖11的處理過程檢測有效的第二幀，并根據(jù)檢測結果來輸出真或假信號。參照圖11，步驟1111至1115與圖10的步驟1011至1015相同。但是，第二幀檢測器741重復步驟1113和1115，直到寄存器n的值在步驟1117變?yōu)?76。
此后，在步驟1119，第二幀檢測器741將寄存器S的累積值與門限值進行比較，以確定寄存器S的累積值是否大于該門限值。如果比較結果為寄存器S的值大于該門限值，則第二幀檢測器741在步驟1121輸出真信號給幀判定塊750；而如果比較結果為寄存器S的值小于該門限值，則第二幀檢測器741進到步驟1123，并輸出假信號給幀長判定塊750。
在從第一和第二幀檢測器743和741接收到真或假信號時，幀判定塊750執(zhí)行圖13的處理過程。圖13是表示在圖9的幀判定塊750中確定幀長的方法的流程圖。
參照圖13，幀判定塊750在步驟1311檢查是否從第一和第二幀檢測器743和741接收到幀檢測真信號。如果接收到幀檢測真信號，則幀判定塊750在步驟1313判定是否從第一和第二幀檢測器743和741均接收到幀檢測真信號。作為判定結果，如果從第一和第二幀檢測器743和741均接收到幀檢測真信號，則幀判定塊750在步驟1315檢查第一CRC檢測器725是否輸出真信號。當從第一CRC檢測器725輸入真信號時，幀判定塊750進到步驟1317，確定是否第二CRC檢測器727輸出真信號。當從第一和第二CRC檢測器725和727兩者均輸入真信號時，幀判定塊750在步驟1319為選擇器731產(chǎn)生選擇信號sel2，從而選擇器731選擇從第二解碼器723輸出的幀，并將所選擇的幀提供給調(diào)制解調(diào)器控制器733。
但是，當在步驟1315從第一CRC檢測器725輸出的的信號不為真信號時，幀判定塊750在步驟1321檢查從第二CRC檢測器727輸出的信號是否為真信號。如果檢查結果為輸入信號為真信號，則幀判定塊750進到步驟1319，并為選擇器731產(chǎn)生sel2。選擇器731響應于選擇信號sel2來選擇第二解碼器723的輸出，并將所選擇的信號輸出到調(diào)制解調(diào)器控制器733。但是，當?shù)诙﨏RC檢測器727的輸出信號在步驟1321為假信號時，選擇器731輸出DISABLE信號，并終止處理過程。然后，選擇器731不選擇第一和第二解碼器721和723的輸出。因此，沒有數(shù)據(jù)被提供給調(diào)制解調(diào)器控制器733。
此外，當在步驟1313僅從第一和第二幀檢測器743和741中的一個輸入真信號時，幀判定塊750在步驟1323和1329判定該輸入信號是從第一幀檢測器743還是從第二幀檢測器741輸入的。作為判定結果，如果從第一幀檢測器743接收到真信號，則幀判定塊750在步驟1325檢查第一CRC解碼器725是否輸出真信號。當從第一CRC檢測器725輸出的信號為真信號時，幀判定塊750在步驟1327為選擇器731產(chǎn)生選擇信號sel1。但是當從第一CRC檢測器725輸出假信號時，幀判定塊750產(chǎn)生DISABLE信號。然后，選擇器731響應于選擇信號sel1而選擇從第一解碼器721輸出的第一幀，并將其提供給調(diào)制解調(diào)器控制器733，并響應于DISABLE信號來切斷第一和第二解碼器721和723的輸出。
另外，幀判定塊750在步驟1329確定是否從第二幀檢測器741接收到輸入的真信號。如果是，則幀判定塊750在步驟1311確定是否第二CRC檢測器727輸出真信號。當?shù)诙﨏RC檢測器727輸出真信號時，幀判定塊750進到步驟1319，并為選擇器731產(chǎn)生選擇信號sel2。但是，當?shù)诙﨏RC檢測器727輸出假信號時，幀判定塊750輸出DISABLE信號給選擇器731。然后，選擇器731響應于選擇信號sel2來選擇從第二解碼器723輸出的第二幀，將其提供給調(diào)制解調(diào)器控制器733，并響應于DISABLE信號來切斷第一和第二解碼器721和723的輸出。
表格6所示為基于圖13的處理過程的幀檢測器741和743、CRC檢測器725和727、和幀判定塊750的輸出信號。
表格6
在表格6中，“假幀”是指發(fā)送裝置不發(fā)送消息幀(即“無幀”)或在發(fā)送期間幀具有差錯(即“差錯幀”)。在“假幀”的情況下，幀判定塊750檢查幀檢測器741和743及CRC檢測器725和727的輸出，以確定“假幀”是否對應于“無幀”或“差錯幀”。在本實施例中，幀判定塊750輸出基于幀檢測器741和743及CRC檢測器725和727的輸出的判定結果，如表格7所示。
表格7
幀判定塊750的輸出被傳遞給調(diào)制解調(diào)器控制器733，如圖14所示。
參照圖14，當幀判定塊750產(chǎn)生選擇信號sel1或sel2時，選擇器731選擇對應于選擇信號的幀的解碼消息，并將所選擇的消息提供給調(diào)制解調(diào)器控制器733。然后，調(diào)制解調(diào)器控制器733將接收到的消息傳送給上層處理器。但是，當幀判定塊750產(chǎn)生DISABLE信號時，選擇器731阻斷解碼消息的輸出路徑。在這種情況下，調(diào)制解調(diào)器控制器733檢查從幀判定塊750輸出的幀判定信號。當幀判定信號表示“無幀”時，調(diào)制解調(diào)器控制器733根據(jù)沒有從發(fā)送裝置發(fā)送的消息的判定而不傳送判定結果給上層。但是，當幀判定信號表示“差錯幀”時，調(diào)制解調(diào)器控制器733根據(jù)發(fā)送裝置已發(fā)送消息但該消息在發(fā)送期間具有差錯的判定來將判定結果傳送到上層處理器。因此，上層處理器可對差錯幀采取適當?shù)拇胧?br> 圖15表示的是根據(jù)本發(fā)明通過專用控制信道處理具有可變幀長的控制消息的仿真結果。參照圖15，所示為當專用控制信道使用5ms幀時的通過量和當專用控制信道使用20ms幀時的通過量之間的比較結果。這里，前向分組業(yè)務信道的數(shù)據(jù)率為307.2Kbps、具有20ms的固定幀和1％的FER(幀差錯率)。
如上所述，本發(fā)明的CDMA移動通信相同具有如下優(yōu)點(1)根據(jù)控制消息的尺寸，發(fā)送到專用控制信道的控制消息具有不同長度，從而可通過使用專用控制信道來增加通過量，并減小業(yè)務延遲。
(2)根據(jù)是否存在要發(fā)送的控制消息，不連續(xù)地控制專用控制信道的使用。因此，可通過DTX模式發(fā)送來增加無線電容量。
(3)與IS-95系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)提供更可靠的發(fā)送，其檢錯和糾錯更快。另外，該系統(tǒng)能夠采用最優(yōu)信道環(huán)境來有效地使用無線電資源，并可通過專用控制信道來改善話音服務，從而可有效地支持IS-95消息。
(4)在CDMA移動通信系統(tǒng)中，通過使用幀的能量測量結果和檢錯結果，能夠減小接收到差錯幀的概率。
盡管已參照優(yōu)選實施例表示和描述了本發(fā)明，但應理解的是，本領域內(nèi)的普通技術人員能夠在不背離由所附權利要求限定的本發(fā)明宗旨和范圍的前提下對本發(fā)明進行形式和細節(jié)上的各種修改。
權利要求
1.一種CDMA(碼分多址)系統(tǒng)，用于發(fā)送具有至少兩個不同幀長的消息，包括控制器，用于確定要發(fā)送的消息的幀長，并輸出對應于所確定的幀長的幀選擇信號；至少一個消息發(fā)生器，用于根據(jù)幀選擇信號來產(chǎn)生要發(fā)送的消息的幀數(shù)據(jù)；及發(fā)射機，用于對幀數(shù)據(jù)進行擴頻，并通過專用控制信道發(fā)送擴頻幀數(shù)據(jù)。
2.如權利要求1所示的CDMA系統(tǒng)，其中所述消息發(fā)生器包括CRC(循環(huán)冗余校驗)發(fā)生器，用于根據(jù)幀選擇信號產(chǎn)生該幀長的消息的CRC比特，并將該CRC比特加到該消息；尾部比特發(fā)生器，用于產(chǎn)生尾部比特和將所產(chǎn)生的尾部比特加到CRC發(fā)生器的輸出上；信道編碼器，用于以預定的編碼率對附加了尾部比特的幀數(shù)據(jù)進行編碼；及交織器，用于以根據(jù)幀選擇信號確定的幀長為單位對編碼消息進行交織。
3.如權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述消息幀包括5ms幀和20ms幀。
4.如權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述消息包括用戶消息、信令消息和MAC(介質接入控制)消息。
5.如權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)，其中專用控制信道發(fā)送裝置包括其數(shù)量與要發(fā)送的消息的幀長的數(shù)目一樣多的消息發(fā)生器，并且各消息發(fā)生器產(chǎn)生相應幀長的幀數(shù)據(jù)，其中每個消息發(fā)生器包括CRC發(fā)生器，用于產(chǎn)生要發(fā)送的消息的CRC比特，并將CRC比特加到該消息上；尾部比特發(fā)生器，用于產(chǎn)生尾部比特，并將所產(chǎn)生的尾部比特加到CRC發(fā)生器的輸出上；信道編碼器，用于以預定編碼率對附加了尾部比特的幀數(shù)據(jù)進行編碼；及交織器，用于以根據(jù)幀選擇信號確定的幀長為單位對編碼消息進行交織。
6.如權利要求1所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述控制器包括用于產(chǎn)生輸出控制信號的裝置，當沒有要發(fā)送的消息時，該裝置執(zhí)行不連續(xù)發(fā)送模式，其中發(fā)射機包括路徑控制器，用于響應于輸出控制信號來控制專用控制信道的輸出。
7.如權利要求6所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述發(fā)射機包括路徑控制器，用于響應于輸出控制信號來接收要發(fā)送的幀數(shù)據(jù)并阻斷幀數(shù)據(jù)的輸出路徑；正交擴頻器，用于采用專用控制信道的正交碼對從路徑控制器輸出的消息幀進行擴頻；及PN(偽噪聲)擴頻器，用于采用PN序列對正交擴頻信號進行擴頻。
8.如權利要求7所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述路徑控制器包括增益控制器，其輸出增益響應于輸出控制信號而變?yōu)?。
9一種在CDMA通信系統(tǒng)中發(fā)送具有至少兩個不同幀長的消息的方法，包括如下步驟確定要發(fā)送的消息的幀長，并輸出對應于所確定的幀長的幀選擇信號，以便發(fā)送具有至少兩個不同幀長的消息；根據(jù)幀選擇信號來產(chǎn)生要發(fā)送的消息的幀數(shù)據(jù)；及對幀數(shù)據(jù)進行擴頻，并通過專用控制信道發(fā)送擴頻幀數(shù)據(jù)。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述幀數(shù)據(jù)產(chǎn)生步驟包括如下步驟產(chǎn)生要發(fā)送的消息的CRC比特，并將該CRC比特加到該消息上；產(chǎn)生尾部比特，并將所產(chǎn)生的尾部比特加到附加了CRC比特的消息上；以預定的編碼率對附加了尾部比特的幀數(shù)據(jù)進行編碼；及以根據(jù)幀選擇信號確定的幀長為單位對編碼消息進行交織。
11.如權利要求9所述的方法，其中所述消息幀包括5ms幀和20ms幀。
12.如權利要求9所述的方法，其中所述消息包括用戶消息、信令消息和MAC消息。
13.如權利要求9所述的方法，還包括一步驟，當沒有要發(fā)送的消息時，該步驟執(zhí)行不連續(xù)發(fā)送模式，以控制專用控制信道的輸出。
14.如權利要求13所述的方法，其中消息的發(fā)送增益在不連續(xù)發(fā)送模式中為0。
15.一種CDMA(碼分多址)系統(tǒng)，用于接收具有至少兩個不同幀長的消息，包括解擴器，用于對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；第一消息接收機，用于對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息，并檢測對應于解碼信號的第一CRC；第二消息接收機，用于對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息，并檢測對應于解碼信號的第二CRC；及控制器，用于根據(jù)第一和第二消息接收機的第一和第二CRC檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
16.如權利要求15所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述控制器包括幀判定器，用于分析第一和第二CRC檢測結果，以判定接收到的消息的幀長，并輸出幀長判定信號；及選擇器，用于根據(jù)幀判定信號來選擇從第一和第二消息接收機輸出的解碼信號中的一個。
17.如權利要求15所述的CDMA系統(tǒng)，其中第一和第二幀長分別為5ms和20ms。
18.一種CDMA(碼分多址)系統(tǒng)，用于接收具有至少兩個不同幀長的消息，包括解擴器，用于對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；幀檢測器，用于檢測第一和第二幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果來輸出第一和第二幀檢測信號；第一消息接收機，用于對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息；第二消息接收機，用于對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息；及控制器，用于根據(jù)第一和第二檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
19.如權利要求18所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述控制器包括幀判定器，用于分析第一和第二幀檢測結果，以判定接收到的消息的幀長，并輸出幀長判定信號；及選擇器，用于根據(jù)幀判定信號來選擇從第一和第二消息接收機輸出的解碼信號中的一個。
20.如權利要求18所述的CDMA系統(tǒng)，其中第一和第二幀長分別為5ms和20ms。
21.如權利要求20所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述幀檢測器包括第一和第二幀檢測器，其中所述第一幀檢測器具有其值為5ms有效幀的最小能量值的參考值，所述第一幀檢測器將接收到的幀消息的能量值與5ms有效幀的最小能量值相比較，當接收到的幀消息的能量值高于5ms有效幀的最小能量值時，產(chǎn)生第一幀判定信號；其中所述第二幀檢測器具有其值為20ms有效幀的最小能量值的參考值，所述第二幀檢測器將接收到的幀消息的能量值與20ms有效幀的最小能量值相比較，當接收到的幀消息的能量值高于20ms有效幀的最小能量值時，產(chǎn)生第二幀判定信號。
22.一種CDMA(碼分多址)系統(tǒng)，用于接收具有至少兩個不同幀長的消息，包括解擴器，用于對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；第一幀檢測器，用于檢測第一幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果來輸出第一幀檢測信號；第二幀檢測器，用于檢測第二幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果來輸出第二幀檢測信號；第一消息接收機，用于對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息，并檢測對應于解碼信號的第一CRC，以輸出第一CRC檢測信號；第二消息接收機，用于對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息，并檢測對應于解碼信號的第二CRC，以輸出第二CRC檢測信號；及控制器，用于根據(jù)第一和第二幀檢測結果及第一和第二CRC檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
23.如權利要求22所述的CDMA系統(tǒng)，其中第一和第二幀長分別為5ms和20ms。
24.如權利要求23所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述控制器包括幀判定器，用于分析第一和第二CRC檢測結果及第一和第二幀檢測信號，當接收到第二CRC檢測信號和第二幀檢測信號時判定接收到的幀具有第二幀長，當接收到第一CRC檢測信號和第一幀檢測信號時判定接收到的幀具有第一幀長，而當接收到其他CRC和幀檢測信號時判定接收到的幀是差錯幀；及選擇器，用于當接收第一和第二幀長判定信號中的一個時，輸出從第一和第二消息接收機輸出的解碼信號中的對應的一個，并且當接收到差錯幀判定信號時控制解碼信號的輸出。
25.如權利要求24所述的CDMA系統(tǒng)，其中當沒有接收到第一和第二幀檢測信號和第一和第二CRC檢測信號時，所述幀判定器判定沒有接收到幀。
26.如權利要求23所述的CDMA系統(tǒng)，其中所述幀檢測器包括第一和第二幀檢測器，其中所述第一幀檢測器具有其值為5ms有效幀的最小能量值的參考值，所述第一幀檢測器將接收到的幀消息的能量值與5ms有效幀的最小能量值相比較，當接收到的幀消息的能量值高于5ms有效幀的最小能量值時，產(chǎn)生第一幀判定信號；其中所述第二幀檢測器具有其值為20ms有效幀的最小能量值的參考值，所述第二幀檢測器將接收到的幀消息的能量值與20ms有效幀的最小能量值相比較，當接收到的幀消息的能量值高于20ms有效幀的最小能量值時，產(chǎn)生第二幀判定信號。
27.一種在CDMA通信系統(tǒng)中接收具有至少兩個不同幀長的消息的方法，包括如下步驟對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息，并檢測對應于解碼信號的第一CRC；對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息，并檢測對應于解碼信號的第二CRC；根據(jù)第一和第二CRC檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
28.一種在CDMA通信系統(tǒng)中接收具有至少兩個不同幀長的消息的方法，包括如下步驟對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；檢測第一和第二幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果來輸出第一和第二幀檢測信號；對第一和第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一和第二消息；及根據(jù)第一和第二幀檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
29一種在CDMA通信系統(tǒng)中接收具有至少兩個不同幀長的消息的方法，包括如下步驟對通過專用控制信道接收到的信號進行解擴；檢測第一幀長的解擴信號的能量，根據(jù)檢測結果來輸出第一幀檢測信號；檢測第二幀長的解擴信號的能量，并根據(jù)檢測結果來輸出第二幀檢測信號；對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第一消息，并檢測對應于解碼信號的第一CRC；對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼，以輸出第二消息，并檢測對應于解碼信號的第二CRC；及根據(jù)第一和第二幀檢測結果及第一和第二CRC檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
全文摘要
一種CDMA通信系統(tǒng),提供能夠在基站和移動臺之間有效發(fā)送控制消息的專用控制信道。在專用控制信道發(fā)送裝置中,控制器確定要發(fā)送的消息數(shù)據(jù)的幀長,并輸出對應于所確定的幀長的幀選擇信號。消息發(fā)生器根據(jù)幀選擇信號產(chǎn)生要發(fā)送的消息的幀數(shù)據(jù)。發(fā)射機對幀數(shù)據(jù)進行擴頻,并通過專用控制信道發(fā)送擴頻幀數(shù)據(jù)。在專用控制信道接收裝置中,解擴器對接收信號進行解擴。第一消息接收機對第一幀長的解擴信號進行去交織和解碼,以輸出第一消息,并檢測對應于解碼信號的第一CRC。第二消息接收機對第二幀長的解擴信號進行去交織和解碼,以輸出第二消息,并檢測對應于解碼信號的第二CRC?？刂破鞲鶕?jù)第一和第二CRC檢測結果來選擇第一和第二消息中的一個。
文檔編號H04B7/26GK1256033SQ99800111
公開日2000年6月7日 申請日期1999年2月12日 優(yōu)先權日1998年2月14日
發(fā)明者金英基, 安宰民, 尹淳暎, 姜熙原, 李炫奭, 樸振秀, 李敏秀 申請人:三星電子株式會社