專利名稱：通信系統(tǒng)中的信道分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及到TDMA通信系統(tǒng)中的信道分配。本發(fā)明還涉及使用了新型信道分配方法的通信設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明還涉及到通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備接收信道的方法。
分配給每個(gè)通信系統(tǒng)的頻譜數(shù)目有限，這些頻譜提供了對(duì)移動(dòng)站的通信服務(wù)。為了使系統(tǒng)能夠支持的用戶數(shù)目最大，一種通用的方法是將可用的頻譜分解為許多不同的頻率載波，并允許不同的用戶在不同時(shí)間使用相同的頻率載波(這就是所謂的時(shí)分多址或TDMA系統(tǒng))。
在TDMA系統(tǒng)中，例如在為人熟知的GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))或EDGE(GSM發(fā)展出的增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率)系統(tǒng)中，每個(gè)頻率載波上都攜帶一個(gè)復(fù)幀(muti-frame)，復(fù)幀中包括多個(gè)分解為時(shí)隙的幀。例如，在GSM系統(tǒng)中，一個(gè)復(fù)幀包括51個(gè)幀，每個(gè)幀中有8個(gè)時(shí)隙，而在EDGE系統(tǒng)中，一個(gè)復(fù)幀中包括52個(gè)幀，每個(gè)幀中有8個(gè)時(shí)隙。通過一連串在相同或不同頻率載波上的時(shí)隙，在移動(dòng)站與基站之間提供了邏輯或業(yè)務(wù)信道。信道使用的頻率發(fā)生的變化被稱為跳頻。一旦基站向移動(dòng)站分配了信道，則將向移動(dòng)站通知頻率規(guī)則以及信道的時(shí)隙分配。
典型情況下，在程序進(jìn)行中，時(shí)隙與頻率載波都將變化，以減小信道干涉造成的影響，從而使通信鏈路的質(zhì)量最好。然而，希望能夠繼續(xù)提高TDMA通信系統(tǒng)的能力，其確保通信鏈路具有充足的質(zhì)量。
某些時(shí)候需要將移動(dòng)站從一個(gè)基站移交給另一個(gè)基站。如果在通話進(jìn)行中需要移動(dòng)站進(jìn)行交接，則必須將業(yè)務(wù)信道以及關(guān)聯(lián)的信號(hào)裝置從原始服務(wù)基站轉(zhuǎn)移到新的目標(biāo)基站，從而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，從用戶的觀點(diǎn)看，交接是透明而且無縫的。
在現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)中，如果檢測(cè)到對(duì)交接的需求，則將業(yè)務(wù)信道以及關(guān)聯(lián)的信號(hào)裝置從原始服務(wù)基站轉(zhuǎn)移到新的目標(biāo)基站。然而，即便使用了高效的信號(hào)裝置，在交接過程中還可能丟失一些業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(traffic data)。此外，如果移動(dòng)站無法建立到目標(biāo)基站的新信道，移動(dòng)站必須重建到原來服務(wù)單元的信道。在信道重建期間，將丟失業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在最壞的情況下，作為交接失敗的結(jié)果，通話將被中斷。很明顯，不希望發(fā)生這種情況，因此希望有一種健壯的交接機(jī)制，這種機(jī)制可以在TDMA通信系統(tǒng)中的基站以及移動(dòng)站內(nèi)相對(duì)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)。
眾所周知，不利的信道環(huán)境將向無線通信系統(tǒng)的射頻接口接收到的數(shù)據(jù)中引入錯(cuò)誤。使用了多種機(jī)制是這些錯(cuò)誤對(duì)數(shù)據(jù)完整性的不利影響將到最小。然而，希望能夠提供一種新的方法，提高無線通信系統(tǒng)射頻接口接收到的數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)效果。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了通信系統(tǒng)中的控制方法，用于控制與通信設(shè)備進(jìn)行的通信，該通信設(shè)備中用了承載業(yè)務(wù)和信令信息的TDMA部分速率主信道，還使用了承載業(yè)務(wù)信息的TDMA部分速率輔信道。
最好的情況是，輔信道(secondary channel)中只帶有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。然而，除了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)外，輔信道還可能用來攜帶信令。
通信系統(tǒng)中可能包括含有第一和第二收發(fā)裝置的網(wǎng)絡(luò)，其中控制裝置通過第一收發(fā)裝置控制與使用TDMA部分速率主信道的通信設(shè)備進(jìn)行的通信；控制裝置通過第二收發(fā)裝置控制與使用TDMA部分速率輔信道的通信設(shè)備進(jìn)行的通信。
有利的是，主信道與輔信道攜帶相同的信息數(shù)據(jù)。然而，由于不同的打孔方案或信道編碼方案，實(shí)際被發(fā)送到主信道與輔信道的信道數(shù)據(jù)最好不同。還需正視的是，主信道與輔信道可能承載不同的信息數(shù)據(jù)。
通過使用兩種部分速率TDMA信道，在TDMA系統(tǒng)中提供了信道的分集。輔信道可以使用跳頻序列中的一組不同的頻率，還可以使用不同的時(shí)隙。這種分集具有的優(yōu)勢(shì)在于如果一個(gè)部分速率信道受到干擾的嚴(yán)重影響，另一個(gè)部分速率信道可能未受影響，因此維持了移動(dòng)站與網(wǎng)絡(luò)之間的鏈路。
如果在兩個(gè)信道上傳送相同的信息數(shù)據(jù)，則由于在網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)站之間使用兩條信道，使得數(shù)據(jù)通過且不會(huì)由于衰減或信道中的其他損失造成丟失的可能性最大。如果對(duì)于相同的信息數(shù)據(jù)，使用了不同的打孔或編碼方案，則可以容易地對(duì)接收到的信息進(jìn)行糾錯(cuò)。這對(duì)于下行主信道及輔信道中的移動(dòng)站中的糾錯(cuò)尤其具有價(jià)值。
可以在移動(dòng)站與單獨(dú)的基站之間建立主信道與輔信道。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的第二各方面，第一收發(fā)裝置以及第二收發(fā)裝置是收發(fā)機(jī)基站(BTS)中的收發(fā)機(jī)，控制裝置是相關(guān)的基站控制器(BSC)。
除了上述從頻率或信道的分集獲得的優(yōu)點(diǎn)外，在進(jìn)行信到分配時(shí)，在移動(dòng)站與基站之間使用兩個(gè)部分速率信道提供了具有更大靈活性的基站。特別地，由于部分速率信道可以分別進(jìn)行指定，基站可以彼此獨(dú)立地對(duì)信道進(jìn)行重新分配。
或者，可以在移動(dòng)站與單獨(dú)的基站以及受單獨(dú)基站控制的中繼通信發(fā)射機(jī)之間建立兩個(gè)信道。與在移動(dòng)站和單獨(dú)的基站之間建立主信道及輔信道的情況相比，這種分配同樣有效，由于基站與中繼站分離，其優(yōu)點(diǎn)是還能提供空間的分集。如果一個(gè)信到受到干擾或產(chǎn)生衰減，例如由于公共汽車在移動(dòng)站和中繼站或基站之間的運(yùn)動(dòng)所引起的，分離的基站與中繼站意味著在相同時(shí)刻，另一個(gè)信道不大可能也受到干擾或者產(chǎn)生衰減。
此外，還可以在移動(dòng)站與兩個(gè)不同基站之間建立主信道與輔信道。如同上述，這種方法除了提供頻率分集外，還提供了空間的分集。
在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，第一收發(fā)裝置與第二收發(fā)裝置可以是第一和第二BTS，控制裝置可以是與第一BTS相關(guān)的BSC。如果第二BTS帶有相關(guān)的第二BSC，則與第一BTS相關(guān)的BSC可以通過與第二BTS相關(guān)的BSC與第二BTS交換信令信息。
在特別有利的實(shí)施例中，兩個(gè)不同的基站可能位于層次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的不同級(jí)別上。
部分速率主信道與輔信道最好是補(bǔ)充的子信道。部分速率信道可能是半速率信道或四分之一速率信道。很明顯，如果使用了四分之一速率信道，則在基站與一個(gè)或多個(gè)基站之間可以建立第三或第三與第四(athird and a fourth quarter)速率信道。
因此，(例如，)如果用到兩個(gè)使用不同子信道代碼的半速率信道，一個(gè)信道將使用全部偶數(shù)幀號(hào)碼，而另一個(gè)信道將使用全部奇數(shù)幀號(hào)碼。因此，服從向第一信道分配偶數(shù)幀號(hào)碼的頻率和時(shí)隙的規(guī)則，服從向第二信道分配奇數(shù)幀號(hào)碼的頻率和時(shí)隙的規(guī)則，移動(dòng)站可以同時(shí)在兩個(gè)信道上進(jìn)行接收及發(fā)送。
這種安排具有特別的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榘胨俾市诺酪呀?jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化，而四分之一速率信道正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。因此，利用例如半速率及四分之一速率信道的子信道實(shí)現(xiàn)部分速率信到是很簡(jiǎn)單的。
此外，與常規(guī)方式下發(fā)送連續(xù)幀的方法不同，攜帶與單獨(dú)信息數(shù)據(jù)塊有關(guān)的信道數(shù)據(jù)的四個(gè)幀被分解為攜帶與其它信道有關(guān)的信道數(shù)據(jù)。因此，提供了附加的保護(hù)措施，防止在對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤，使射頻接口上的相鄰的幀變壞。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白，還可以通過在主信道與輔信道之間進(jìn)行不同的時(shí)間分割，提供根據(jù)本發(fā)明的部分速率信道。例如，不像上述方法那樣，在主信道與輔信道之間對(duì)每個(gè)幀進(jìn)行切換，移動(dòng)幀可能在主信道與輔信道之間基于每個(gè)塊(四個(gè)幀)、半復(fù)幀或者整復(fù)幀進(jìn)行切換。事實(shí)上，需要注意的是，部分速率信道原則上可以承載不等量的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在TDMA通信系統(tǒng)中，提供了用于將通信設(shè)備從第一基站移交至第二基站的方法，第一TDMA部分速率信道中包括通信設(shè)備與第一基站之間發(fā)生的業(yè)務(wù)和信令信息，交接方法包括的步驟為在通信設(shè)備與第二基站之間建立僅包括業(yè)務(wù)信息的第二部分速率TDMA信道；將信令信息從第一部分速率TDMA信道移動(dòng)至第二部分速率TDMA信道；釋放通信設(shè)備與第一基站間的第一TDMA信道。
利用上述的部分速率TDMA主輔信道，本發(fā)明的第三方面提供了在TDMA通信系統(tǒng)中執(zhí)行交接的有利方法。交接方法可以用于基站間交接以及基站內(nèi)部交接。
在交接過程中，在移動(dòng)站建立的主信道與輔信道上都發(fā)送相同的信息數(shù)據(jù)。如上所述，在交接過程中，通過使用主信道與輔信道而引入了信道及空間的分集，使得數(shù)據(jù)被接收到的可能性提高了。此外，由于在基站間交接過程中，在傳輸信令鏈路(signalling link)時(shí)，在兩個(gè)基站上都維持了通信連接，從而大大降低了丟失數(shù)據(jù)或通話掉線的可能性。
這對(duì)于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)尤為有利，特別是對(duì)于語(yǔ)音業(yè)務(wù)，其中對(duì)延遲的要求極為嚴(yán)格，而且沒有可預(yù)見到的重復(fù)機(jī)制。
在本發(fā)明中，還提供了新型的信令協(xié)議及接口，可以用于根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)方面所述的交接過程中。特別地，在第一和第二BSC之間提供了一種新的接口lur-g接口，它可以支持信令與控制信息以及定義的數(shù)據(jù)。此外，還對(duì)與輔信道的申請(qǐng)和釋放有關(guān)的信令進(jìn)行了定義。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了一種通信設(shè)備在通信系統(tǒng)中工作的方法，方法包括在第一信道上接收信到數(shù)據(jù)，并從中獲取第一數(shù)據(jù)，第一數(shù)據(jù)中至少有一部分為軟數(shù)據(jù)；接收第二信道的信號(hào)，并從中獲取第二數(shù)據(jù)，第二數(shù)據(jù)中至少有一部分為軟數(shù)據(jù)；將前述第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，獲得第三數(shù)據(jù)，其中對(duì)在第一信道上接收到的數(shù)據(jù)中的至少一部分以及在第二信道上接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行軟組合，獲得第三數(shù)據(jù)；和對(duì)獲得的第三數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。本發(fā)明還提供了根據(jù)本方法進(jìn)行工作的移動(dòng)站。
對(duì)于由移動(dòng)站從至少兩個(gè)攜帶相同信息數(shù)據(jù)的不同信道接收的組合信息而言，根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)方面的方法尤為有用。盡管對(duì)于上述的具有部分速率信道的TDMA通信系統(tǒng)尤為有利，本發(fā)明的這個(gè)方面并不限于在這類系統(tǒng)中的應(yīng)用，反而還可以應(yīng)用到任何通信系統(tǒng)中。特別地，本方法還可以用于碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中，例如已經(jīng)提出的通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)。
下面參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，其中相同或類似的部分用相同的參考數(shù)字進(jìn)行指定。盡管參考了GSM及EDGE系統(tǒng)進(jìn)行說明，所介紹的對(duì)于主信道與輔信道以及交接方法的應(yīng)用可以被用到任何TDMA中。在移動(dòng)站中進(jìn)行的軟組合可以被用到任何通信系統(tǒng)中，但是在所述的TDMA系統(tǒng)中更有優(yōu)勢(shì)。
參見

圖1a和圖1b，表示在使用根據(jù)本發(fā)明的第一方面的主部分速率信道與輔部分速率信道時(shí)，網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)流。在所述的有利的示例實(shí)施例中，在移動(dòng)站與網(wǎng)絡(luò)之間，在補(bǔ)充的半速率信道上傳送相同的信息數(shù)據(jù)。
圖1a表示當(dāng)通過共用基站控制器(BTC1)的第一和第二收發(fā)機(jī)基站(BTS1與BTS2)建立兩個(gè)半速率信道時(shí)，網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)流。眾所周知，BSC1通過lu-ps接口或Gb接口或者通過電路切換的接口(例如A接口或lu-cs接口)與中心網(wǎng)絡(luò)N進(jìn)行通信，通過Abis接口與BTS1及BTS2進(jìn)行通信。BTS1與BTS2同步，在圖中用時(shí)鐘連線示意。BTS1與BTS2分別通過主信道與輔信道f1及f2與移動(dòng)站(未畫出)進(jìn)行通信。
圖1a表示當(dāng)通過不共用基站控制器(BTC1)的第一和第二收發(fā)機(jī)基站(BTS1與BTS2)建立兩個(gè)補(bǔ)充的半速率信道時(shí)，網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)站之間的數(shù)據(jù)流。在這種情況下，基站控制器BSC1和BSC2分別與收發(fā)機(jī)基站BTS1和BTS2關(guān)聯(lián)，并通過lur-g接口形成鏈路。其它的配置與圖1a中所示的相同。
如同前面解釋的，在圖示的實(shí)施例中，主信道及輔信道f1與f2是補(bǔ)充的半速率信道。在主BSC1的控制下，這些信道已經(jīng)被作為補(bǔ)充半速率信道進(jìn)行建立，或者直接建立(在圖1a中的f1及f2，以及圖1b中的f1)，或者是像圖1b中的情況那樣間接建立的(通過BSC2形成)。從對(duì)圖1a及1b的考察中可以清楚，補(bǔ)充半速率信道f1及f2是分配的復(fù)幀的交替幀。
為了說明問題，在途中示意了三個(gè)信息數(shù)據(jù)塊B1、B2及B3。如圖1a及1b所示，通過lu-ps或Gb接口或者通過電路切換的接口(例如A接口或lu-cs接口)，BSC1從核心網(wǎng)絡(luò)N接收信息數(shù)據(jù)塊，并向核心網(wǎng)絡(luò)N發(fā)送信息數(shù)據(jù)塊。BSC1向BTS1及BTS2發(fā)送信息數(shù)據(jù)塊，并從中接收信息數(shù)據(jù)塊。在圖1a表示的布局中，直接通過各自的Abis接口發(fā)送信息數(shù)據(jù)塊。在如圖1b表示的布局中，通過Abis接口向BTS1發(fā)送或從中接收信息數(shù)據(jù)塊，由BSC2通過Abis與lur-g接口顯式地向BTS2發(fā)送或從中接收信息數(shù)據(jù)塊。
對(duì)于下行鏈路數(shù)據(jù)，在分別以半速率子信道f1及f2發(fā)送最終的信道信息之前，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法，BTS1和BTS2執(zhí)行信道編碼以及正被應(yīng)用的任何打孔方法。如上所述，盡管通過信道f1及信道f2向移動(dòng)站傳送了相同的信息數(shù)據(jù)塊，在兩個(gè)信道中可能使用不同的打孔方案與/或編碼方案。兩個(gè)信道中實(shí)際傳輸?shù)男诺綌?shù)據(jù)存在的差異能夠提供附加的信息，可以用這個(gè)信息修正接收到的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。
對(duì)于上行鏈路數(shù)據(jù)，BTS1與BTS2在信道f1及f2上接收到的信道數(shù)據(jù)被分別解碼，并將得到的信息數(shù)據(jù)傳遞給BSC1(通過Abis接口或顯式地通過利用Abis或lur-g接口的BSC2)，然后傳送給核心網(wǎng)絡(luò)N。由于信道f1及f2中的一個(gè)(或另一個(gè))有時(shí)可能受到干擾，BSC1可以使用來自另一個(gè)信道的數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
在所說明的實(shí)施例中，由于信道可以被更容易地接受，射頻數(shù)據(jù)塊可以用幀號(hào)碼的形式進(jìn)行同步。然而，在這種方式下，對(duì)射頻數(shù)據(jù)塊進(jìn)行同步并不是必須的。
當(dāng)然，還可以在兩個(gè)補(bǔ)充的子信道f1及f2上傳送其它數(shù)據(jù)塊。顯然，與上述的實(shí)施例相比，這可以使移動(dòng)站的鏈路容量加倍，盡管這損失了上述方法提供的健壯性。
盡管在移動(dòng)站中建立了兩條信道，只有一個(gè)信道中攜帶相關(guān)的信令或控制信息。因此，移動(dòng)站僅從建立了信令鏈路的基站接收功率控制信息，并向它報(bào)告功率測(cè)量結(jié)果。這表明，當(dāng)兩個(gè)單元的接收路徑間存在顯著差異時(shí)，移動(dòng)站僅從已建立起信令鏈路的服務(wù)單元中接收數(shù)據(jù)塊。
通過類似的方式，服務(wù)單元基站還可以控制提前的時(shí)間。由于兩個(gè)單元同步，通過對(duì)下行路徑之間的延遲進(jìn)行監(jiān)測(cè)，移動(dòng)站可以估計(jì)出兩個(gè)路徑之間的時(shí)間差。移動(dòng)站可以利用這個(gè)信息計(jì)算轉(zhuǎn)向另一個(gè)BTS的提前時(shí)間。
當(dāng)接收兩個(gè)攜帶相同信息數(shù)據(jù)的信道時(shí)，根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)方面的實(shí)施例，參考圖2，對(duì)移動(dòng)站的工作進(jìn)行說明，圖2表示了移動(dòng)站的接收及解碼元件。
圖2所示的移動(dòng)站的接收及解碼元件中帶有天線1，用于從通信網(wǎng)絡(luò)中接收信令。天線1連接到收發(fā)機(jī)2上。收發(fā)機(jī)2中的接收部分與均衡器3耦合，均衡器3與解碼器4耦合。解碼器的輸出5由移動(dòng)站利用，例如，以語(yǔ)音的形式進(jìn)行輸出?？刂破?控制移動(dòng)站中接收及解碼元件的工作。與說明本發(fā)明無關(guān)的那些部分被省略掉了，因?yàn)檫@些對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都很清楚。
為了使移動(dòng)站能夠接收第一和第二信道，控制器6控制收發(fā)機(jī)在第一和第二信道上分別接收第一和第二信道數(shù)據(jù)。將第一和第二信到數(shù)據(jù)傳送給均衡器3，對(duì)及收到的信道數(shù)據(jù)進(jìn)行信道解碼，并對(duì)得到的代碼進(jìn)行軟組合。
對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行軟組合時(shí)，與數(shù)據(jù)本身一起提供了表示解碼數(shù)據(jù)可靠性的標(biāo)志。由于移動(dòng)站通過兩個(gè)信道接收到相同的數(shù)據(jù)，可以保留更可靠的數(shù)據(jù)，丟棄較不可靠的數(shù)據(jù)。在兩個(gè)信道中使用不同的打孔方案，將使移動(dòng)站接收到對(duì)應(yīng)相同信息數(shù)據(jù)的不同的信道數(shù)據(jù)集，這個(gè)附加信息可以進(jìn)一步幫助移動(dòng)站進(jìn)行解碼和糾錯(cuò)。
如圖3所示，在TDMA通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的這個(gè)方面，(這是尤為有利的，)例如其中使用了根據(jù)所說明的示例實(shí)施例的補(bǔ)充半速率信道。
如果傳送的射頻數(shù)據(jù)塊沒有以以塊為單位進(jìn)行同步，則需要移動(dòng)站隊(duì)從不同信道中接收到的射頻數(shù)據(jù)塊進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。這種相關(guān)計(jì)算可以在均衡之前進(jìn)行，從而能夠執(zhí)行軟組合，或者在語(yǔ)音解碼之后進(jìn)行。利用圖4a及4b對(duì)這些方案進(jìn)行了說明。
為了避免在一個(gè)移動(dòng)站中需要兩個(gè)收發(fā)機(jī)，分配給補(bǔ)充子信道f1與f2的時(shí)隙(TS)應(yīng)該使移動(dòng)站能夠以幀為單位在上行鏈路與下行鏈路之間切換時(shí)隙分配，從而能夠在每個(gè)子信道上接收并發(fā)送數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將知道，移動(dòng)站可以使用的時(shí)隙組合取決于移動(dòng)站的多時(shí)隙類，由于必須要遵守與多時(shí)隙類相關(guān)的多時(shí)隙參數(shù)(Tta、Ttb、Ttc及Ttd)，從而使移動(dòng)站能夠在相鄰的幀之間變化它的時(shí)間參考。
對(duì)于單元1及單元2，可用的信道分配為對(duì)于多時(shí)隙類1，使用相同的時(shí)隙N對(duì)于多時(shí)隙類2-7，使用時(shí)隙N或N+/-1對(duì)于多時(shí)隙類8-11，使用時(shí)隙N、N+/-1或N+/-2對(duì)于多時(shí)隙類12，使用時(shí)隙N、N+/-1、N+/-2或N+/-3。
例如，如圖5所示，對(duì)于具有多時(shí)隙類2的移動(dòng)站(即能夠支持最多兩個(gè)Rx信道以及一個(gè)Tx信道)，可能向單元1分配時(shí)隙TS0，并向單元2分配時(shí)隙TS1。
然而，需要注意的是，時(shí)隙分配的可能性受到約束條件的限制，即與分配給單元1的信道有關(guān)的時(shí)隙必須和與分配給單元2的信道有關(guān)的時(shí)隙始終在不同的幀之中。在圖6中對(duì)這樣的分配進(jìn)行了示意，這種情況不會(huì)滿足上面提到的分配要求，是不可接受的。
需要注意的是，在目標(biāo)單元中使用了提前的時(shí)間差，服務(wù)單元不會(huì)影響Tra參數(shù)(即用與執(zhí)行測(cè)量并準(zhǔn)備接受信號(hào)的時(shí)間，可以從圖7中明確)。
或者，如果時(shí)隙被分配給一個(gè)單獨(dú)的單元，則時(shí)隙的分配可以服從相同的約束。因此，支持1Tx時(shí)隙(多時(shí)隙類1-4)的移動(dòng)站可以在所有單元上分配相同的TS。圖8a中表示了多時(shí)隙類1移動(dòng)站的實(shí)例。如果TS0與TS1被連續(xù)分配(如圖8b所示)，多時(shí)隙類5MS可以向服務(wù)單元分配TS0，向目標(biāo)單元分配TS1。
參見圖9，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的交接方法進(jìn)行說明。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，移動(dòng)站10正在通過服務(wù)單元21(圖9a)中的基站20進(jìn)行通話，移動(dòng)站10使用部分速率信道(半速率信道或四分之一速率信道)正與服務(wù)基站20進(jìn)行通信，部分速率信道上承載了業(yè)務(wù)與信令信息。
在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施例中，當(dāng)前信道為部分速率信道，例如半速率信道。然而，還應(yīng)該正視的是這樣一種情況，即當(dāng)前信道位全速率信道，但在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的交接過程開始時(shí)，它就變化為半速率信道。
隨著移動(dòng)站10不斷靠近服務(wù)單元21的單元邊界，建立起與目標(biāo)單元31(圖9b)的基站30之間的第二部分速率信道(例如，四分之一速率信道或半速率信道)。所建立的到目標(biāo)單元基站30的新的部分速率信道中只攜帶業(yè)務(wù)信息。
隨著移動(dòng)站10進(jìn)入目標(biāo)單元31，則信令鏈路從初始的服務(wù)單元21切換到目標(biāo)單元31(圖9c)。因此，在移動(dòng)站10與目標(biāo)單元的基站30之間的部分速率信道將攜帶信令信息以及業(yè)務(wù)信息，在移動(dòng)站10與初始服務(wù)單元的基站20之間的部分速率信道只攜帶業(yè)務(wù)信息。
最后，一旦移動(dòng)站10進(jìn)一步深入目標(biāo)單元31，移動(dòng)站10與初始服務(wù)基站20之間的部分速率信道將被撤銷，交接過程結(jié)束(圖9d)。
參見圖10，說明了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的交接過程中，在移動(dòng)站10、服務(wù)基站20與目標(biāo)基站30之間發(fā)生的信令及業(yè)務(wù)流。
參見圖10，起初，移動(dòng)站10利用帶有業(yè)務(wù)及信令信息的部分速率信道(半速率信道或四分之一速率信道)與服務(wù)基站20進(jìn)行通信(步驟A)。這種情況對(duì)應(yīng)于圖9a表示的情況。當(dāng)判斷到交接請(qǐng)求時(shí)(步驟B)，服務(wù)基站20要求目標(biāo)基站30向移動(dòng)站10分配輔信道(步驟C)。如同前面說明的，根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，由目標(biāo)基站30分配的輔信道使部分速率信道。這個(gè)新的部分速率信道只攜帶業(yè)務(wù)信息信令鏈路仍然保持在初始服務(wù)基站20中。
一旦服務(wù)基站20接收到來自目標(biāo)基站30的輔信道請(qǐng)求響應(yīng)(步驟D)，服務(wù)基站20將通知移動(dòng)站10進(jìn)行輔信道分配，即為輔信道分配時(shí)隙、頻率原則(frequency law)以及子信道的號(hào)碼(步驟E)。移動(dòng)站10向服務(wù)基站20確認(rèn)輔信道分配(步驟F)。此后，移動(dòng)站10在主信道上與服務(wù)基站20交換業(yè)務(wù)信息(步驟G)，并在輔信道上與目標(biāo)基站30交換業(yè)務(wù)信息(步驟H)。這個(gè)情況與圖9b所展示的相同。
這種情況可能一直持續(xù)，直到移動(dòng)站進(jìn)入了目標(biāo)單元31，信令鏈路從初始服務(wù)單元21切換到目標(biāo)單元31(如圖1(應(yīng)為9)c所示)。在硬交接的開始階段(步驟I)，服務(wù)基站20向移動(dòng)站10發(fā)出交接指令(步驟J)。移動(dòng)站10對(duì)交接指令做出響應(yīng)，向目標(biāo)基站30發(fā)送交接訪問請(qǐng)求(步驟K)，隨后發(fā)送完成的交接信息(步驟L)。此時(shí)，信令控制鏈路從原始服務(wù)基站20移動(dòng)到目標(biāo)基站30。移動(dòng)站10在主信道上與目標(biāo)基站30交換業(yè)務(wù)信息(步驟M)，并在輔信道上與服務(wù)基站30(應(yīng)為20)交換業(yè)務(wù)信息(步驟H)。
在交接的末尾(步驟O)，目標(biāo)基站向移動(dòng)站發(fā)送輔信道釋放信息(步驟P)。一旦接收到這個(gè)消息，移動(dòng)站10則對(duì)輔信道釋放做出應(yīng)答(步驟Q)，并釋放掉到原始服務(wù)基站20的輔信道(只攜帶業(yè)務(wù)信息)。一旦目標(biāo)基站30接收到對(duì)釋放輔信道的確認(rèn)，目標(biāo)基站30則通知原始服務(wù)基站20釋放信道(步驟S)。一旦從原始服務(wù)基站接收到對(duì)輔信道釋放的確認(rèn)(步驟T)，交接過程結(jié)束。這對(duì)應(yīng)于圖9d中的情況。
當(dāng)然，如果希望在移動(dòng)站與新的服務(wù)基站30之間建立全速率信道，則可以通過常規(guī)的信令和信道分配方法予以實(shí)現(xiàn)。
盡管對(duì)在第一基站20與第二基站30之間的交接進(jìn)行了說明，交接過程無需發(fā)生在兩個(gè)基站之間。在本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施例中(參見圖11進(jìn)行說明)，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部基站的交接。在圖11中，移動(dòng)站10正在使用服務(wù)基站20進(jìn)行已經(jīng)建立的通話，基站中包括BTS22以及BSC23。
起初，在移動(dòng)站10與基站的BTS之間建立起主業(yè)務(wù)信道，業(yè)務(wù)信息通過BSC23傳遞到網(wǎng)絡(luò)N中(步驟A’)。為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部基站交接，BSC23從BTS22申請(qǐng)輔信道分配(步驟C’)。一旦BSC得到輔信道的通知(步驟D’)，BSC就向移動(dòng)站10通知進(jìn)行輔信道分配(步驟E’)。一旦移動(dòng)站對(duì)輔信道分配做出應(yīng)答(步驟F’)，則除了現(xiàn)有的主業(yè)務(wù)路徑外(G’)，還通過BTS22及BSC23建立起通向網(wǎng)絡(luò)N的輔助業(yè)務(wù)路徑(步驟H’)。
為了完成基站內(nèi)部交接，從BSC23向移動(dòng)站10發(fā)送信道釋放信息(步驟P’)。一旦移動(dòng)站對(duì)信道釋放信息做出應(yīng)答(步驟Q’)，則BSC23向BTS22通知進(jìn)行信道釋放(步驟S’)。一旦對(duì)信道釋放進(jìn)行確認(rèn)(步驟T’)，則基站內(nèi)部交接過程結(jié)束。
同樣地，盡管如本文所述的，在一個(gè)基站與另一個(gè)之間進(jìn)行交接或者在基站內(nèi)部交接時(shí)，建立了主信道以及輔信道，在本發(fā)明的另一個(gè)有利的實(shí)施例中，可以在正常工作時(shí)，用一個(gè)或多個(gè)基站建立平行的主信到與輔信道，而無須在交接過程中進(jìn)行。在這種情況下建立主信道與輔信道的方法與上述參考圖10及11的方法類似，但省略了關(guān)于對(duì)交接條件進(jìn)行檢測(cè)的步驟，還省略了將信令鏈路從一個(gè)基站轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站(在內(nèi)部基站交接時(shí)，參見圖10說明的情況)以及后續(xù)釋放一個(gè)信道的步驟。
在層次小區(qū)的情況下使用本發(fā)明尤其有利，其中，(例如，)多個(gè)微小或微微小區(qū)所覆蓋的區(qū)域在整體上或部分地落入一個(gè)大的小區(qū)覆蓋的區(qū)域內(nèi)。圖12表示了這樣的布局，其中在大單元中用大的小區(qū)基站(MAC-BS)進(jìn)行服務(wù)，在微小區(qū)中用微小區(qū)基站(MIC-BS1與MIC-BS2)進(jìn)行服務(wù)。在這種情況下，眾所周知的問題是向移動(dòng)站提供充分的覆蓋。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的解決方法是利用大的小區(qū)的基站(MAC-BS)建立一個(gè)部分速率信道，利用微小區(qū)的基站(MIC-BS1)建立一個(gè)第二部分速率信道。由于移動(dòng)站在大的小區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此保持了到大的小區(qū)基站(MAC-BS)的部分速率信道，而到微單元基站(MIC-BS1)的部分速率信道被移交給另一個(gè)微小區(qū)基站(MIC-BS2)。因此，始終保持了大的小區(qū)的業(yè)務(wù)信道，由于降低了移動(dòng)站在小區(qū)之間移動(dòng)發(fā)生掉線的可能性，系統(tǒng)的性能得到改善。
此外，通過在移動(dòng)站10與它的服務(wù)基站之間分配兩個(gè)部分速率信道，可以提供有用的頻率分集。可以利用上面參考圖11進(jìn)行說明的基站內(nèi)部交接方法，對(duì)一條部分速率信道進(jìn)行分配，從而能夠選擇最優(yōu)的信道(具有最小的干擾)，因此可以向移動(dòng)站提供最好的服務(wù)。
為了在獲得頻率分集的同時(shí)獲得空間分集，可以使用基站與相關(guān)的中繼站，例如圖12中所示的情況非常有利。
因此，本發(fā)明的各個(gè)方面提供了信道/頻率的分集，以及空間分集，特別是在交接過程中，由于沒有丟失語(yǔ)音采樣，改善了性能?？梢酝ㄟ^使用兩個(gè)HR或QR信道實(shí)現(xiàn)所獲得的能力，而無須使用在介質(zhì)或惡劣的射頻環(huán)境中的FR信道?？梢酝ㄟ^兩個(gè)小區(qū)的雙路實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信道補(bǔ)償這種錯(cuò)誤(vunerability)。
權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備在通信系統(tǒng)中進(jìn)行工作的方法，其包括使用承載業(yè)務(wù)和信令信息的TDMA部分速率主信道，以及至少一條承載業(yè)務(wù)信息的TDMA部分速率輔信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備工作的方法，其中，所述主信道與輔信道承載相同的信息數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信設(shè)備工作的方法，其中，由于使用不同的打孔方案或信道編碼方案，在所述主信道和輔信道上發(fā)送的信道數(shù)據(jù)不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的通信設(shè)備工作的方法，其中，所述TDMA部分速率信道是補(bǔ)充的TDMA子信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信設(shè)備工作的方法，其中，所述TDMA部分速率信道為半速率信道。
6.一種通信系統(tǒng)中的控制裝置，用于使用承載業(yè)務(wù)和信令信息的TDMA部分速率主信道以及承載業(yè)務(wù)信息的TDMA部分速率輔信道來控制與通信設(shè)備進(jìn)行的通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信系統(tǒng)控制裝置，其中，所述主信道與輔信道承載相同的信息數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的通信系統(tǒng)控制裝置，其中，由于使用不同的打孔方案或信道編碼方案，在所述主信道和輔信道上發(fā)送的信道數(shù)據(jù)不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中之一所述的通信系統(tǒng)控制裝置，其中，所述TDMA部分速率信道是補(bǔ)充的TDMA子信道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信系統(tǒng)控制裝置，其中，所述TDMA部分速率信道為半速率信道。
11.一種在通信系統(tǒng)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，其包括第一和第二收發(fā)裝置以及權(quán)利要求6-10中之一所述的控制裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信系統(tǒng)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，其中，第一收發(fā)裝置以及第二收發(fā)裝置是收發(fā)機(jī)基站(BTS)中的第一與第二收發(fā)機(jī)，所述控制裝置是相關(guān)的基站控制器(BSC)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信系統(tǒng)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，其中，第一收發(fā)裝置以及第二收發(fā)裝置是第一與第二BTS，所述控制裝置是與第一BTS相關(guān)的BSC。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，其中，第二BTS帶有相關(guān)的第二BSC，通過與第二BTS相關(guān)的BSC，與第一BTS相關(guān)的BSC與第二BTS交換信令信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的通信系統(tǒng)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，其中，兩個(gè)不同基站可能位于層次系統(tǒng)布局中的不同級(jí)別。
16.一種將通信設(shè)備從TDMA通信系統(tǒng)中的第一基站向第二基站進(jìn)行交接的方法，第一TDMA部分速率信道中包含當(dāng)前在通信設(shè)備與第一基站之間發(fā)生的業(yè)務(wù)及信令信息，該交接方法包括的步驟為在通信設(shè)備與第二基站間建立僅包含業(yè)務(wù)信息的第二部分速率TDMA信道；將所述信令信息從第一部分速率TDMA信道轉(zhuǎn)移到第二部分速率TDMA信道；釋放通信設(shè)備與第一基站之間的第一部分速率TDMA信道。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的執(zhí)行交接的方法，其中，所述主信道與輔信道承載相同的信息數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的執(zhí)行交接的方法，其中，由于使用不同的打孔方案或信道編碼方案，在主信道和輔信道上發(fā)送的信道數(shù)據(jù)不同。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18之一所述的執(zhí)行交接的方法，其中，所述TDMA部分速率信道是補(bǔ)充的TDMA子信道。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的執(zhí)行交接的方法，其中，所述TDMA部分速率信道為半速率信道。
21.一種通信設(shè)備在通信系統(tǒng)中進(jìn)行工作的方法，其包括在第一信道上接收信到數(shù)據(jù)，并從中獲取第一數(shù)據(jù)，第一數(shù)據(jù)中至少有一部分為軟數(shù)據(jù)；接收第二信道，并從中獲取第二數(shù)據(jù)，第一數(shù)據(jù)中至少有一部分為軟數(shù)據(jù)；將所述第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，獲得第三數(shù)據(jù)，其中，對(duì)在第一信道上接收到的數(shù)據(jù)中的至少一部分以及在第二信道上接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行軟組合，獲得第三數(shù)據(jù)；和對(duì)獲得的第三數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)工作的方法，其中，第一與第二信道是TDMA部分速率信道。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)工作的方法，其中，所述TDMA部分速率信道是補(bǔ)充的TDMA子信道。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)工作的方法，其中，所述TDMA部分速率信道為半速率信道。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的通信系統(tǒng)工作的方法，其中，第一與第二信道是CDMA信道。
26.根據(jù)權(quán)利要求21-25中任一個(gè)所述的通信系統(tǒng)工作的方法，其中，由于使用不同的打孔方案或信道編碼方案，在所述主信道和輔信道上發(fā)送的信道數(shù)據(jù)不同。
27.一種通信設(shè)備，適用于根據(jù)權(quán)利要求1-5及21-26中一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求所述的工作方法來工作。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及到TDMA通信系統(tǒng)中的信道分配。本發(fā)明還涉及使用了新型信道分配方法的通信設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明還涉及到通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備接收信道的方法。
文檔編號(hào)H04J3/00GK1480007SQ01820165
公開日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2001年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者帕斯卡爾·富揚(yáng), 韋利德·阿布什德賽利姆, 阿布什德賽利姆, 帕斯卡爾 富揚(yáng) 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司