專利名稱：用于電路交換業(yè)務(wù)的聯(lián)合ofdm和mc-cdma傳輸及快速小區(qū)交換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于支持多種QoS需求和多種信道條件的傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備。特別地，本發(fā)明的針對基于OFDM、 OFDMA、單載波FDMA和/或MC-CDMA、或使用離散音調(diào)或正弦波作為其底層傳輸模式的任何系統(tǒng)的一些組合的支持多個用戶的蜂窩通信系統(tǒng)的多址接入設(shè)計。
背景技術(shù)：
在蜂窩電信的領(lǐng)域中，本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)常使用術(shù)語1G、 2G和3G。這些術(shù)語表示使用的蜂窩技術(shù)的代。1G表示第一代，2G表示第二代，而3G表示第三代。
1G表示模擬電話系統(tǒng)，已知為AMPS (高級移動電話服務(wù))電話系統(tǒng)。2G通常用于表示在世界各地普遍的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，并包括CDMAOne、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)和時分多址(TDMA) 。 2G系統(tǒng)能夠在密集區(qū)域中支持比1G系統(tǒng)更多數(shù)量的用戶。
3G通常表示當前正在部署的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。這些3G通信系統(tǒng)概念上彼此類似且彼此之間具有一些顯著差異。
參考圖1，示出無線通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1。用戶使用移動站(MS)2來接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。MS2可以是便攜式通信單元，諸如手持蜂窩電話、車載通信單元或固定位置通信單元。
用于MS 2的電磁波利用也已知為節(jié)點B的基站收發(fā)系統(tǒng)(BTS)3進行傳輸。BTS3由諸如天線的無線電裝置和用于發(fā)送和接收無線電波的設(shè)備組成。BS 6控制器(BSC) 4從一個或多個BTS接收傳輸。 BSC4通過與BTS和移動交換中心(MSC) 5或因特網(wǎng)IP網(wǎng)絡(luò)交換消 息來提供對于來自每個BTS 3的無線電傳輸?shù)目刂坪凸芾?。BTS 3和 BSC4是BS6 (BS) 6的一部分。
BS 6與電路交換核心網(wǎng)絡(luò)(CSCN)7和分組交換核心網(wǎng)絡(luò)(PSCN) 8交換消息并傳輸數(shù)據(jù)到該電路交換核心網(wǎng)絡(luò)(CSCN) 7和分組交換 核心網(wǎng)絡(luò)(PSCN) 8。 CSCN 7提供傳統(tǒng)語音通信，而PSCN8提供因 特網(wǎng)應(yīng)用和多媒體服務(wù)。
CSCN 7的移動交換中心(MSC) 5部分提供用于去往和來自MS 2 的傳統(tǒng)語音通信的交換，以及可以存儲信息以支持這些性能。MSC 2 可以連接到一個或多個BS6以及其他公共網(wǎng)絡(luò)，例如公共交換電話網(wǎng) 絡(luò)(PSTN)(未示出)或集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)(未示出)。使 用接入者位置寄存器(VLR) 9來取得(retrieve)用于處理去往或來自 接入用戶的語音通信的信息。VLR9可以在MSC 5內(nèi)，以及可以服務(wù) 多于一個MSC。
為了記錄目的，對CSCN 7的歸屬位置寄存器(HLR) IO分配用 戶標識，諸如用戶信息，例如電子序列號(ESN)、移動目錄號(MDR)、 簡檔(profile)信息、當前位置和驗證周期。驗證中心(AC) 11管理 關(guān)于MS2的驗證信息。AC U可以在HLR 10內(nèi)，以及可以服務(wù)多于 一個HLR。在MSC5與HLR/AC 10、 11之間的接口是IS-41標準接口 18。
PSCN 8的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN) 12部分提供去往和來自 MS 2的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的路由。PDSN 12建立、維持和終止到MS2的 鏈路層會話，以及可以與多個BS 6中的一個以及多個PSCN 8中的一 個接口連接。
8驗證、授權(quán)和統(tǒng)計(AAA) 13服務(wù)器提供與分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相關(guān)的
因特網(wǎng)協(xié)議驗證、授權(quán)和統(tǒng)計功能。歸屬代理(HA) 14提供MS2IP 注冊的驗證，重定向去往和來自PDSN 8的外地代理(FA) 15部件的 分組數(shù)據(jù)，并從AAA 13接收用于用戶的規(guī)定信息(provisioning information) 。 HA 14還可以建立、維持和終止到PDSN 12的安全通 信并分配動態(tài)IP地址。PDSN 12經(jīng)由內(nèi)部IP網(wǎng)絡(luò)與AAA 13、 HA 14 和因特網(wǎng)16通信。
存在多種類型的多址接入方案，尤其是頻分多址(FDMA)、時 分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。在FDMA中，利用頻率， 例如使用30 KHz信道，來分離用戶通信。在TDMA中，利用頻率和 時間，例如利用30KHz信道連同6個時隙，來分離用戶通信。在CDMA 中，利用數(shù)字碼來分離用戶通信。
在CDMA中，所有用戶在相同的頻譜例如1.25 MHz上。每個用 戶具有唯一的數(shù)字碼標識符，并且這些數(shù)字碼分離用戶以防止干擾。
CDMA信號使用很多碼片來傳輸單個比特信息。每個用戶具有唯 一的碼片圖案，其本質(zhì)上是碼信道。為了恢復(fù)比特，根據(jù)用戶的已知 碼片圖案來綜合(integrate)大量的碼片。其他用戶的碼圖案表現(xiàn)為隨 機的并以自消除方式綜合，并因此不擾亂根據(jù)用戶的適當碼圖案做出 的比特解碼判決。
將輸入數(shù)據(jù)與快速擴頻序列組合并作為擴頻數(shù)據(jù)流來傳輸。接收 機使用相同的擴頻序列來提取原始數(shù)據(jù)。圖2A示出擴頻和解擴過程。 如圖2B中所示，可以組合多個擴頻序列來創(chuàng)建獨特的、魯棒的(robust) 信道。
沃爾什碼是一種類型的擴頻序列。每個沃爾什碼為64個碼 長， 并且與所有其他沃爾什碼精確正交。這些碼容易生成并足夠小從而能夠存儲在只讀存儲器(ROM)內(nèi)。
短PN碼是另一類型的擴頻序列。短PN碼由兩個PN序列(I和Q) 組成，每個PN序列為32768個碼片長，并且在類似的、但是不同分接 的(tapped) 15位移位寄存器中生成。兩個序列對I和Q相位信道上 的信息進行加擾(scramble)。
長PN碼是另一類型的擴頻序列。長PN碼在42位寄存器中生成， 并且多于40天長，或大約4X10"個碼片長。由于它的長度，長PN碼 不能存儲在終端內(nèi)的ROM中，以及由此逐碼片生成。
每個MS 2利用PN長碼和唯一偏移或公共長掩碼來對其信號進行 編碼，該公共長掩碼使用32比特的長PN碼ESN和系統(tǒng)設(shè)置的10比 特來計算。公共長碼掩碼產(chǎn)生唯一偏移?？梢允褂盟接瞄L掩碼來增強 隱私性。當在短到64個碼片的周期上綜合時，具有不同長PN碼偏移 的MS 2實際上表現(xiàn)得正交的。
CDMA通信使用前向信道和反向信道。前向信道用于從BTS3到 MS2的信號，而反向信道用于從MS到BTS的信號。
前向信道使用其專用分配的沃爾什碼和用于扇區(qū)的專用PN偏移， 使得一個用戶能夠在相同時間具有多個信道類型。前向信道由它的 CDMARF載波頻率、扇區(qū)的唯一短碼PN偏移和用戶的唯一沃爾什碼 來標識。CDMA前向信道包括導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信號和業(yè)務(wù) 信道。
導(dǎo)頻信道是"結(jié)構(gòu)信標"，該"結(jié)構(gòu)信標"不包含字符流，而是 用于系統(tǒng)獲取的時序序列以及作為在切換(handoff)期間的測量裝置。 導(dǎo)頻信道使用沃爾什碼O。
10同步信道攜載在系統(tǒng)獲取期間由MS 2使用的系統(tǒng)標識和參數(shù)信
息的數(shù)據(jù)流。同步信道使用沃爾什碼32。
根據(jù)容量需求可以具有一到七個尋呼信道。尋呼信道攜載尋呼、
系統(tǒng)參數(shù)信息和呼叫建立(setup)命令。尋呼信道使用沃爾什碼1-7。
對于各個用戶分配業(yè)務(wù)信道以攜載呼叫業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)信道使用受如 由噪聲限制的整體容量限制的任何剩余沃爾什碼。
反向信道用于從MS 2到BTS 3的信號，以及使用MS專用的沃爾 什碼和長PN序列的偏移， 一個用戶能夠同時傳輸多個類型的信道。反 向信道由其CDMA RF載頻以及各個MS 2的唯一長碼PN偏移來標識。 反向信道包括業(yè)務(wù)信道和接入信道。
各個用戶在實際呼叫期間使用業(yè)務(wù)信道來發(fā)送業(yè)務(wù)到BTS 3。反 向業(yè)務(wù)信道基本上是用戶專用的共用或私有長碼掩碼，并且可以具有 與CDMA終端那么多的反向業(yè)務(wù)信道。
還未涉入呼叫的MS 2使用接入信道來傳輸注冊請求、呼叫建立請 求、尋呼響應(yīng)、命令響應(yīng)(order response)以及其他信令信息。接入信 道基本上是對于BTS 3扇區(qū)來說唯一的公共長碼偏移。接入信道與尋 呼信道配對，并且每個尋呼信道具有至多32個接入信道。
CDMA通信提供很多優(yōu)點。 一些優(yōu)點是可變速率聲編碼 (vocoding)和復(fù)用、前向功率控制、RAKE接收機的使用和軟切換。
CDMA允許使用可變速率聲編碼器來壓縮語音(speech)、減少 比特率以及大大增加容量?？勺兯俾事暰幋a提供在語音期間的全比特 率、在語音暫停期間的低數(shù)據(jù)速率、增加的容量和自然聲。復(fù)用允許 在CDMA幀內(nèi)混合語音、信令和用戶輔助數(shù)據(jù)。通過使用前向功率控制，BTS 3連續(xù)地減少每個用戶的前向基帶
碼片流的強度。當特定MS2在前向鏈路上經(jīng)歷錯誤時，需要更多的能
量，并且提供快速的能量提升，之后再次減少能量。
反向功率控制一個接一個地使用三個方法來使得在BTS 3處的所 有終端信號電平相等。反向開環(huán)功率控制的特征在于，MS2基于接收 的BTS 3信號(AGC)來調(diào)節(jié)功率增加或下降。反向閉環(huán)功率控制的 特征在于，BTS 3以每秒800次的速率將功率調(diào)高或調(diào)低1 db。反向外 環(huán)功率控制的特征在于，當BSC在監(jiān)聽MS2時具有前向糾錯(FER) 問題時，BSC4調(diào)節(jié)BTS3設(shè)置點。圖3示出三個反向功率控制方法。
MS2發(fā)射機的實際RF功率輸出(TXPO)，包括來自接收機AGC 的開環(huán)功率控制和由BTS 3進行的閉環(huán)功率控制的組合效果，不能超 出MS的最大功率，其通常是+23 dbm。根據(jù)等式"TXPO= —(RXdbm) 一C + TXGA"來執(zhí)行反向功率控制，其中，"TXGA"是從呼叫開始 起，來自BTS3的所有閉環(huán)功率控制命令的總和，對于800 MHZ系統(tǒng) 來說"C"是+73，而對于1900 MHz系統(tǒng)來說"C"是+76。
使用RAKE接收機允許MS 2每幀使用三個業(yè)務(wù)相關(guān)器 (correlator)或"RAKE指"的組合輸出。每個RAKE指能夠獨立地 恢復(fù)特定PN偏移和沃爾什碼。利用搜索器連續(xù)地檢査導(dǎo)頻信號，該指 可以針對不同BTS 3的延遲多徑反射。圖4示出RAKE接收機的使用。
MS 2驅(qū)動軟切換。MS 2連續(xù)地檢査可用的導(dǎo)頻信號，并就它當 前見到的導(dǎo)頻信號向BTS3報告。BTS3分配最多6個扇區(qū)，而MS 2 由此分配其指。所有消息無需靜噪(muting)通過模糊突發(fā) (diin-and-burst)發(fā)送。利用對用戶透明的切換，通信鏈路的每端基于 逐幀來選擇最佳結(jié)構(gòu)。
12MS2考慮組中的導(dǎo)頻信號，該組具體為激活組、候選組、鄰居組 和剩余組。激活組包括實際使用中的扇區(qū)的導(dǎo)頻信號。候選組包括由
MS 2請求但尚未建立以由BTS 3傳輸?shù)膶?dǎo)頻信號。鄰居組包括由BTS 3指示為鄰近扇區(qū)以供檢查的導(dǎo)頻信號。剩余組包括由BTS 3使用但尚 未在其他組中的任何導(dǎo)頻信號。
每當鄰居或剩余組中的導(dǎo)頻信號超出第一閾值(T—ADD)時，激 活組導(dǎo)頻信號落到第二閾值(T_DROP)以下時，或者候選導(dǎo)頻信號超 出激活組導(dǎo)頻信號給定量(T—COMP)時，MS2發(fā)送導(dǎo)頻信號強度測 量結(jié)果到BTS3。 BTS3可以建立所有需要的切換，或可以應(yīng)用篩選標 準來僅僅授權(quán)一些請求的切換。
cdma2000系統(tǒng)是第三代(SG)寬帶、擴頻無線接口系統(tǒng)，其使用 CDMA技術(shù)的增強服務(wù)潛力來便利數(shù)據(jù)性能，諸如因特網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)接 入、多媒體應(yīng)用、高速商務(wù)交易以及遙測(telemetry) 。 cdma2000的 焦點，也就是其他第三代系統(tǒng)的焦點，聚焦在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟和無線電傳輸 設(shè)計上以克服有限量的無線頻譜可用性的限制。
圖5示出cdma2000無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議體系結(jié)構(gòu)層20。該 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議體系結(jié)構(gòu)層20包括上層60、鏈路層30和物理層21。
上層60包括三個子層數(shù)據(jù)服務(wù)子層61、語音服務(wù)子層62和信 令服務(wù)子層63。數(shù)據(jù)服務(wù)61是代表移動端用戶傳輸任何形式的數(shù)據(jù)的 服務(wù)，并包括諸如IP服務(wù)的分組數(shù)據(jù)應(yīng)用、諸如異步傳真和B-ISDN 仿真(emulation)服務(wù)的電路數(shù)據(jù)應(yīng)用以及SMS。語音服務(wù)62包括 PSTN接入、移動對移動語音服務(wù)以及因特網(wǎng)電話通訊。信令63控制 移動操作的所有方面。
信令服務(wù)子層63處理在MS 2和BS 6之間交換的所有消息。這些 消息控制諸如以下的功能呼叫建立和斷開(teaniown)、切換、特征激活(feature activation)、系統(tǒng)配置、注冊和驗證。
在MS2中，信令服務(wù)子層63還負責維持呼叫處理狀態(tài)，具體為 MS2初始化狀態(tài)、MS2空閑(idle)狀態(tài)、系統(tǒng)接入狀態(tài)和MS 2對 業(yè)務(wù)信道控制狀態(tài)。
鏈路層30被再分為鏈路接入控制(LAC)子層32和媒體接入控 制(MAC)子層31。鏈路層30提供用于數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的協(xié)議支持和 控制機制，并執(zhí)行將上層60的數(shù)據(jù)傳輸需求映射到物理層21的特定 性能和特性中所需的功能。鏈路層30可以被看作在上層60和物理層 20之間的接口。
MAC 31和LAC 32的分離由支持寬范圍的上層60服務(wù)的需求和 提供在具體從1.2 Kbps到大于2 Mbps的寬性能范圍上的高效率且低延 遲的數(shù)據(jù)服務(wù)的需要所激發(fā)。其他激發(fā)因素是支持電路和分組數(shù)據(jù) 服務(wù)的高服務(wù)質(zhì)量(QoS)傳輸?shù)男枨?，諸如對于可接受延遲和/或數(shù) 據(jù)BER(誤碼率)的限制；以及對于每一都具有不同QoS要求的高級 多媒體服務(wù)的增長的需求。
要求LAC子層32在點到點無線傳輸鏈路42上提供可靠的、順序 傳遞傳輸控制功能。LAC子層32管理在上層60實體之間的點到點通 信信道，并提供框架來支持寬范圍的不同的端到端的可靠鏈路層30協(xié) 議。
鏈路接入控制(LAC)子層32提供信令消息的正確傳遞。功能包 括需要確認的保證(assured)傳遞、不需要確認的非保證(unassured) 傳遞、重復(fù)消息檢測、用于傳遞 消息到各個MS2的地址控制、將消息 分割為適當尺寸的片段以在物理介質(zhì)上傳輸?shù)姆侄?、接收的消息的?組和檢驗(validation )、以及全局質(zhì)詢驗證(global challenge authentication)。MAC子層31便利3G無線系統(tǒng)的復(fù)雜多媒體、多服務(wù)性能以及對 于每個激活服務(wù)的QoS管理性能。MAC子層31提供用以控制分組數(shù) 據(jù)和電路數(shù)據(jù)服務(wù)對于物理層21的接入的過程，包括在來自單個用戶 的多個服務(wù)之間的競爭控制(contention control)，以及在無線系統(tǒng)中 的競爭用戶之間的競爭控制。MAC子層31還執(zhí)行在邏輯信道與物理 信道之間的映射，將來自多個源的數(shù)據(jù)復(fù)用到單個物理信道上，以及 為了盡力(best-effort)的可靠性水平使用無線鏈路協(xié)議(RLP) 33提 供在無線鏈路層上的合理可靠傳輸。信令無線突發(fā)協(xié)議(SRBP) 35是 提供用于信令消息的無連接協(xié)議的實體。復(fù)用和QoS控制34通過仲裁 來自競爭服務(wù)的沖突請求和接入請求的適當優(yōu)先排序(prioritization)， 來負責增強協(xié)商的QoS水平。
物理層20負責空中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的編碼和調(diào)制。物理層20調(diào)節(jié) (condition)來自較高層的數(shù)字數(shù)據(jù)，以便數(shù)據(jù)可以經(jīng)由移動無線電信 道可靠傳輸。
物理層20將MAC子層31在多個傳輸信道上傳遞的用戶數(shù)據(jù)和信 令映射到物理信道中，并利用無線電接口傳輸該信息。在發(fā)射方向上， 物理層20執(zhí)行的功能包括信道編碼、交織、加擾、擴頻和調(diào)制。在接 收方向上，功能順序被逆轉(zhuǎn)以在接收機處恢復(fù)所發(fā)射的數(shù)據(jù)。
圖6示出呼叫處理的總體視圖。處理呼叫包括導(dǎo)頻和同步信道處 理、尋呼信道處理、接入信道處理和業(yè)務(wù)信道處理。
導(dǎo)頻和同步信道處理指的是，MS 2在MS 2初始化狀態(tài)下處理導(dǎo) 頻和同步信道來獲取CDMA系統(tǒng)并與之同步。尋呼信道處理指的是， MS 2在空閑狀態(tài)下監(jiān)視尋呼信道或前向公共控制信道(F-CCCH)來 從BS6接收開銷(overhead)和指向移動站的(mobile-directed)消息。 接入信道處理指的是，MS 2在系統(tǒng)接入狀態(tài)下在接入信道或增強接入信道上發(fā)送消息到BS 6，而BS 6總是監(jiān)聽這些信道并在尋呼信道或 F-CCCH上響應(yīng)于MS。業(yè)務(wù)信道處理指的是，在MS 2對業(yè)務(wù)信道控 制狀態(tài)時，BS6和MS2使用專用前向和反向業(yè)務(wù)信道進行通信，并且 該專用的前向和反向業(yè)務(wù)信道攜載諸如語音和數(shù)據(jù)的用戶信息。
圖7示出MS 2的初始化狀態(tài)。初始化狀態(tài)包括系統(tǒng)確定子狀態(tài)、 導(dǎo)頻信道處理、同步信道獲取、時序改變子狀態(tài)和移動站空閑狀態(tài)。
系統(tǒng)確定是MS 2決定從哪個系統(tǒng)獲取服務(wù)的過程。該過程可以包 括諸如模擬對數(shù)字、蜂窩對PCS、以及A載波對B載波的決定。定制 選擇過程可以控制系統(tǒng)確定。使用重定向過程的服務(wù)提供者也可以控 制系統(tǒng)確定。在MS2選擇系統(tǒng)后，必須確定在該系統(tǒng)中的哪個信道上 搜索服務(wù)。通常，MS2使用優(yōu)先排序的信道列表來選擇信道。
導(dǎo)頻信道處理是這樣的過程，MS2首先通過搜索可用導(dǎo)頻信號取 得(gain)關(guān)于系統(tǒng)時序的信息。導(dǎo)頻信道不包含信息，但是MS2能 夠通過與導(dǎo)頻信道相關(guān)來安排其自身的時序。一旦完成了該相關(guān)，MS2 與同步信道同步，以及能夠讀取同步信道消息來進一步改迸(refme) 其時序。允許MS 2在宣告失敗并返回系統(tǒng)確定來選擇另一信道或另一 系統(tǒng)之前在單個導(dǎo)頻信道上進行至多15秒的搜索。搜索過程不是標準 化的，且用于獲取系統(tǒng)的時間取決于實現(xiàn)方式。
在cdma2000中，在單個信道上存在很多導(dǎo)頻信道，諸如OTD導(dǎo) 頻、STS導(dǎo)頻和輔助導(dǎo)頻。在系統(tǒng)獲取期間，MS2不會發(fā)現(xiàn)這些導(dǎo)頻 信道的任何一個，因為這些導(dǎo)頻信道使用不同的沃爾什碼而MS僅僅搜 索沃爾什0。
在同步信道上連續(xù)地傳輸同步信道消息，并向MS 2提供用以改進 時序并讀取尋呼信道的信息。移動站從BS 6接收在同步信道消息中的 信息，該信息允許移動站判定它是否能夠與該BS進行通信。
16cdma2000消息與IS-95 MS 2后向兼容。例如，同步信道消息的前 13個字段與IS-95中規(guī)定的那些字段相同。當IS-95 MS 2獲取同步信 道時，它僅僅檢査前13個字段而忽略剩余字段。
所有新cdma2000字段出現(xiàn)在IS-95兼容字段之后。新cdma2000 字段為用于TD和非TD模式的擴頻速率1廣播控制信道(BCCH)規(guī) 定了參數(shù)，并為擴頻速率3BCCH和導(dǎo)頻信道規(guī)定了參數(shù)。
圖8示出系統(tǒng)接入狀態(tài)。系統(tǒng)接入過程中的第一步驟是更新開銷 信息，以確保MS2正在使用正確的接入信道參數(shù)，諸如初始功率水平 和功率步長增量。MS 2隨機選擇接入信道并進行傳輸而無需與BS 6 或其他MS協(xié)調(diào)。該隨機接入過程可能導(dǎo)致沖突?？梢圆扇《鄠€步驟來 減少沖突的可能性，諸如時隙結(jié)構(gòu)的使用、多址接入信道的使用、在 隨機開始時間傳輸、以及采用擁塞控制，例如過載等級(overload class)。
MS2可以在接入信道上發(fā)送請求或響應(yīng)消息。請求是自主發(fā)送的 消息，諸如發(fā)起消息。響應(yīng)是響應(yīng)于從BS6接收的消息而發(fā)送的消息。 例如，尋呼響應(yīng)消息是對于普通尋呼消息或通用消息的響應(yīng)。
圖9示出移動業(yè)務(wù)信道狀態(tài)。移動業(yè)務(wù)信道狀態(tài)包括服務(wù)協(xié)商、 激活模式和控制保持模式。
服務(wù)協(xié)商是這樣的過程，MS 2和BS 6利用該過程來協(xié)商呼叫期 間將使用哪些服務(wù)項以及將如何配置無線信道來支持那些服務(wù)。通常， 服務(wù)協(xié)商在呼叫開始時發(fā)生，雖然如果需要它可以在呼叫期間的任何 時間發(fā)生。
在業(yè)務(wù)信道子狀態(tài)下操作的同時，MS 2可以在激活模式或控制保 持模式下操作。在激活模式中，反向?qū)ьl信道以及R-FCH或R-DCCH是激活的。如果高速數(shù)據(jù)可用，則R-SCH或R-PDCH可以是激活的。 在控制保持模式下，僅僅傳輸反向?qū)ьl信道，且其可以在選通(gated) 模式下操作，諸如1/2或1/4，以減少傳輸功率。
圖10示出復(fù)用和QoS控制子層34的傳輸功能。數(shù)據(jù)塊是屬于相 同的服務(wù)或信令的數(shù)據(jù)的塊。MuxPDU是MuxSDU和報頭。報頭指定 信令為主級或次級。MuxPDU類型確定速率組(Rate Set)以及如何解 析MuxPDU。 Mux選項確定在SCH上的MuxPDU的最大數(shù)量、單尺 寸或雙尺寸MuxPDU以及MuxPDU類型。LTU包括由CRC保護的1、 2、 4或8個MuxPDU。
復(fù)用和QoS控制子層34與物理層21同步地操作。如果物理層21 以非零的幀偏移來傳輸，則復(fù)用和QoS控制子層34傳遞物理層SDU， 以由物理層在距系統(tǒng)時間的適當幀偏移處進行傳輸。
復(fù)用和QoS控制子層34使用物理信道專用服務(wù)接口原語集傳遞 物理層21 SDU到物理層。物理層21使用物理信道專用接收指示服務(wù) 接口操作，傳遞物理層SDU到復(fù)用和QoS控制子層34。
SRBP子層35包括同步信道、前向公共控制信道、廣播控制信道、 尋呼信道和接入信道過程。
LAC子層32提供服務(wù)到層3 60。 SDU在層3 60與LAC子層32 之間傳輸。LAC子層32提供SDU到LAC PDU的適當封裝，LAC PDU 經(jīng)受分割和重組并作為封裝后的PDU片段傳輸?shù)組AC子層31。
在LAC子層32中的處理被順序完成，而處理實體以已適當建立 的次序向彼此傳輸部分形成的LAC PDU。沿著功能路徑處理和傳輸 SDU和PDU，而無需上層知道物理信道的無線電特性。然而，上層可 以知道物理信道的特性，以及可以指引層2 30來使用某些物理信道以
18傳輸某些PDU。
針對分組數(shù)據(jù)服務(wù)優(yōu)化lxEV-DO系統(tǒng)，其特征在于，僅用于數(shù)據(jù) 的或數(shù)據(jù)優(yōu)化("DO")的單個1.25 MHz載波("lx")。此外， 在前向鏈路上具有4.91512 Mbps的峰數(shù)據(jù)速率，而在反向鏈路上具有 1.8432 Mbps的峰數(shù)據(jù)速率。此外，lxEV-DO提供分開的頻帶并與lx 系統(tǒng)互連。圖11示出對于lx和lxEV-DO的cdma2000的比較。
在cdma2000系統(tǒng)中，存在并發(fā)服務(wù)，從而在實踐中語音和數(shù)據(jù)以 614.4 kbps和307.2 kbps的最大數(shù)據(jù)速率一同傳輸。MS 2與MSC 5通 信以進行語音呼叫，并與PDSN 12通信以進行數(shù)據(jù)呼叫。CDMA2000 的特征在于，利用沃爾什碼分離的前向業(yè)務(wù)信道連同可變功率和固定 速率。
在lxEV-DO系統(tǒng)中，最大數(shù)據(jù)速率是2.4 Mbps或3. 072 Mbps， 以及不存在與電路切換核心網(wǎng)絡(luò)7的通信。lxEV-DO的特征在于，利 用時分復(fù)用的單個前向信道連同固定功率和可變速率。
圖12示出lxEV-DO系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。在lxEV-DO系統(tǒng)中，幀由 16個時隙構(gòu)成，每秒600個時隙，并且具有26.67 ms的持續(xù)時間，或 32 768個碼片。單個時隙為1.6667 ms長并且具有2048個碼片?？刂? 業(yè)務(wù)信道在一個時隙中具有1600個碼片，導(dǎo)頻信道在一個時隙中具有 192個碼片，而MAC信道在一個時隙中具有256個碼片。lxEV-DO系 統(tǒng)便利更簡單且更快速的信道評估和時間同步。
圖13示出用于lxEV-DO系統(tǒng)的物理層信道。圖14示出lxEV-DO 默認(default)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。圖15示出lxEV-DO非默認(non-default)
協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。
在lxEV-DO系統(tǒng)中與會話相關(guān)的信息包括經(jīng)由空中鏈路由MS 2或接入終端(AT)和BS 6或接入網(wǎng)絡(luò)(AN)使用的一組協(xié)議、單播 接入終端標識符(UATI)、經(jīng)由空中鏈路由AT和AN使用的協(xié)議的 配置以及當前AT位置的評估。
圖16示出lxEV-DO會話的建立。如圖16中所示，建立會話包括 地址配置、連接建立、會話配置和交換密鑰。
地址配置涉及分配UATI和子網(wǎng)掩碼的地址管理協(xié)議。連接建立 涉及建立無線電鏈路的連接層協(xié)議。會話配置涉及配置所有協(xié)議的會 話配置協(xié)議。切換密鑰涉及安全層中的密鑰交換協(xié)議，該密鑰交換協(xié) 議建立用于驗證的密鑰。
"會話"指的是在AT 2和RNC之間的邏輯通信鏈路，該邏輯通 信鏈路保持開放若干小時，默認為54小時。會話持續(xù)直到PPP會話也 激活。利用AN6中的RNC來控制和保持會話信息。
當開放連接時，AT2能夠被分配前向業(yè)務(wù)信道，以及被分配反向 業(yè)務(wù)信道和反向功率控制信道。在單個會話期間可以發(fā)生多個連接。 在lxEV-DO系統(tǒng)中具有兩個連接狀態(tài)關(guān)閉的連接和開放的連接。
關(guān)閉的連接指的是其中AT 2未被分配任何專用空中鏈路資源并 且在接入信道和控制信道上執(zhí)行在AT與AN 6之間的通信的狀態(tài)。開 放的連接指的是其中AT2能夠被分配前向業(yè)務(wù)信道、被分配反向功率 控制信道和反向業(yè)務(wù)信道，并且在這些分配的信道以及控制信道上執(zhí) 行在AT 2與AN 6之間的通信的狀態(tài)。
連接層管理網(wǎng)絡(luò)的初始獲取、設(shè)置開放的連接和關(guān)閉的連接，以 及通信。此外，連接層維持在開放的連接和關(guān)閉的連接中的大概的AT 2位置，并且當具有開放連接時管理在AT 2與AN 6之間的無線電鏈 路。此外，連接層執(zhí)行開放的連接和關(guān)閉的連接中的監(jiān)管，對從會話
20層接收的傳輸數(shù)據(jù)進行優(yōu)先排序和封裝、將優(yōu)先排序后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到 安全層、以及去封裝從安全層接收的數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)發(fā)到會話層。
圖17示出連接層協(xié)議。如圖17中所示，這些協(xié)議包括初始化狀 態(tài)、空閑狀態(tài)和已連接狀態(tài)。
在初始化狀態(tài)中，AT 2獲取AN 6并激活初始化狀態(tài)協(xié)議。在空 閑狀態(tài)中，初始化關(guān)閉的連接，并且激活空閑狀態(tài)協(xié)議。在已連接狀 態(tài)中，初始化開放連接，并且激活連接狀態(tài)協(xié)議。
初始化狀態(tài)協(xié)議執(zhí)行與獲取AN6相關(guān)聯(lián)的動作?？臻e狀態(tài)協(xié)議執(zhí) 行與已經(jīng)獲取了 AN 6但是不具有開放連接的AT 2相關(guān)聯(lián)的動作，諸 如使用路由更新協(xié)議來保持對于AT位置的跟蹤。已連接狀態(tài)協(xié)議執(zhí)行 與具有開放連接的AT 2相關(guān)聯(lián)的動作，諸如管理在AT與AN 6之間 的無線電鏈路，以及管理導(dǎo)致關(guān)閉連接的過程。路由更新協(xié)議執(zhí)行與 保持對于AT 2位置的跟蹤以及維持在AT與AN 6之間的無線電鏈路 相關(guān)聯(lián)的動作。開銷消息協(xié)議經(jīng)由控制信道來廣播主要參數(shù)，諸如快 速配置(QuickConfig)、扇區(qū)參數(shù)(SectorParameters)和接入?yún)?shù) (AccessParameters)消息。分組合并協(xié)議對分組進行合并和優(yōu)先級排 序，以作為它們的分配的優(yōu)先級和目標信道的函數(shù)進行傳輸，以及提 供在接收機上的分組去復(fù)用。
lxEV-DO前向鏈路的特征在于，不支持功率控制和軟切換。AN 6 以不變的功率進行傳輸，而AT2在前向鏈路上請求可變的速率。因為 不同的用戶可以以TDM在不同時間傳輸，所以難以實現(xiàn)意圖用于單個 用戶的來自不同BS的分集傳輸。
物理層的特征在于，1.2288 Mcps的傳播速率， 一個幀由16個時 隙和26.67 ms組成， 一個時隙為1.67 ms和2048個碼片。前向鏈路信 道包括導(dǎo)頻信道、前向業(yè)務(wù)信道或控制信道和MAC信道。導(dǎo)頻信道類似于cdma2000導(dǎo)頻信道之處在于，它包括全"0"信 息位以及利用WO的沃爾什擴頻，并且一個時隙192個碼片。
前向業(yè)務(wù)信道的特征在于，數(shù)據(jù)速率從38.4 kbps到2.4576 Mbps 變化或者從4.8 kbps到3.072 Mbps變化。物理層分組能夠在1到16個 時隙中傳輸，并且當分配多于一個時隙時，傳輸時隙使用4-時隙交織。 如果在傳輸所有分配的時隙之前在反向鏈路ACK信道上接收到ACK， 則剩余時隙將不被傳輸。
在CDMA2000中，控制信道類似于同步信道和尋呼信道。控制信 道的特征在于256個時隙或426.67 ms的周期、1024比特或128、 256、 512和1024比特的物理層分組長度、以及38.4 kbps或76.8 kbps或19.2 kbps、 38.4 kbps或76.8 kbps的數(shù)據(jù)速率。
MAC信道提供反向激活(RA)信道、反向功率控制信道、DRC 鎖定信道、ARQ信道和導(dǎo)頻信道。
反向激活(RA)信道被AN 2用來在反向鏈路上將當前激活通知 在它的覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有AT，并且是具有MAC索引4的MAC信道。 RA信道攜載反向激活位(RAB)，且以(600/RAB長度)bps或600bps 的比特率在RAB長度的相繼的時隙(子類型O， 1)上傳輸RAB。
AN 6使用反向功率控制(RPC)信道以對AT 2反向鏈路傳輸進 行功率控制。以600 (l-l/DRC鎖定周期)bps或150 bps的數(shù)據(jù)速率 通過RPC信道傳輸反向功率控制位。
DRC鎖定信道防止這樣一種情況，其中，如果扇區(qū)不能傾聽用于 特定AT的DRC，則DRC不調(diào)度用于前向傳輸?shù)腁T2，并且AT繼續(xù) 通過DRC請求服務(wù)。如果設(shè)置用于AT2的DRC鎖定位，則AT停止發(fā)送DRC到扇區(qū)。DRC鎖定信道數(shù)據(jù)速率是600/(DRC鎖定長度XDRC 鎖定周期)bps或(150/DRC鎖定長度)bps。
ARQ信道支持反向鏈路混合ARQ (H-ARQ)，從而如果AN6已 經(jīng)解析了 (resolve)物理層分組，則不傳輸剩余子分組。H-ARQ指示 AN6是否成功接收了在時隙m-8、 m-7、 m-6和m-5中傳輸?shù)姆纸M。
DRC信道被AT2用來向AN6指示所選擇的服務(wù)扇區(qū)和前向業(yè)務(wù) 信道上的請求的數(shù)據(jù)速率。請求的數(shù)據(jù)速率被映射為4數(shù)位(4-digital) DRC值，而8進制沃爾什函數(shù)對應(yīng)于用于將DRC信道傳輸擴頻的的所 選擇的服務(wù)扇區(qū)。來自前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議的DRC覆蓋 (DRCCover)定義覆蓋映射。以每秒600/DRC長度的DRC值的數(shù)據(jù) 速率來傳輸DRC值，且最大速率600每秒，最小速率75每秒。
在BS 6上的調(diào)度是在扇區(qū)處實現(xiàn)的，并便利BS通過基于不同AT 2的DRC對該不同的AT2分配帶寬來判定接著應(yīng)該傳輸哪個用戶的數(shù) 據(jù)。可能的調(diào)度器包括輪循調(diào)度(Round Robin)、最佳速率和比例公 平。調(diào)度器輸入包括DRC、 ACK/NAK、 QoS和用戶描述文件(profile)、 歷史、業(yè)務(wù)模型和AT性能。
輪循調(diào)度強調(diào)基本公平。最佳速率強調(diào)吞吐量。比例公平平衡公 平和吞吐量。
到所選擇用戶的數(shù)據(jù)傳輸便利BS6使用報告的DRC來確定FL數(shù) 據(jù)速率、調(diào)制方案和編碼率。在粗管道(Fat Pipe)調(diào)度中，在扇區(qū)中 的所有AT 2共享1.25 MHz無線載波，而管道被劃分為1.667 ms時隙， 以及如果分組需要多于一個的時隙，則在四個時隙間隔上傳輸分組的 片段。
在4-時隙交織中，物理層分組的傳輸時隙被三個時隙分離，并且
23其他物理層分組在那些傳輸時隙之間的時隙中傳輸。如果在已經(jīng)傳輸 所有分配的時隙之前在ACK信道上接收到ACK，則剩余未傳輸?shù)臅r隙
不被傳輸(混合ARQ)。
ACK7NAK便利AT2接收一些數(shù)據(jù)并檢驗校驗和(checksum)。 圖18示出在前向鏈路中的ACK/NAK操作。
AT 2使用ACK信道來告知AN 6在前向業(yè)務(wù)信道上傳輸?shù)奈锢韺?分組是否已經(jīng)被成功接收。具體地，ACK位設(shè)為0指示CRC成功，而 ACK位設(shè)置1則指示CRC失敗。圖40示出在反向鏈路中的ACK信道 的使用。
目前正在開發(fā)占用較大帶寬的新蜂窩通信系統(tǒng)。例如，當前3GPP、 3GPP2和IEEE 802.20接口的目標為高達20 MHz的頻譜分配。未來系 統(tǒng)可能占用100 MHz以上。這已經(jīng)主要激發(fā)了對于更大終端用戶信息 傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量(QoS)的大體需求。
這些系統(tǒng)的設(shè)計中的很多挑戰(zhàn)之一是支持具有變化的QoS需求的 多種業(yè)務(wù)應(yīng)用，該QoS需求諸如數(shù)據(jù)速率、延遲、分組錯誤率和抖動。 例如，必須將具有較低延遲和較低速率需求的VoIP用戶的QoS需求和 具有更寬松延遲和更大速率需求的網(wǎng)絡(luò)瀏覽用戶的QoS需求進行平 衡。
此外，假設(shè)全IP網(wǎng)絡(luò)是大體趨向，可以預(yù)期將需要支持寬范圍的 業(yè)務(wù)類型。例如，VoIP用戶可能需要導(dǎo)致低延遲的多址接入方法，而 網(wǎng)絡(luò)瀏覽用戶可能需要允許機會調(diào)度的多址接入方案，諸如在"良好" 衰落期間調(diào)度傳輸，而在"較差"衰落期間不調(diào)度傳輸。
第二個主要的挑戰(zhàn)是適合每個用戶經(jīng)歷的信道條件的空中接口的 設(shè)計。例如，對于具有較高接收的SNR的用戶來說，OFDM/OFDMA
24可能比較合適，而對于在其中需要諸如帶寬擴展因子(expansion factor) 的處理增益的情況下具有較低接收的SNR的用戶來說，則MC-CDMA 可能較合適。
因此，傳輸系統(tǒng)必須支持多種業(yè)務(wù)QoS需求和多種信道條件。此 外，傳統(tǒng)服務(wù)小區(qū)交換(cell switching)在3G無線系統(tǒng)中非常慢，諸 如在HRPD中的64時隙DSC配置，以及從一個小區(qū)到另一個小區(qū)的 數(shù)據(jù)傳輸是小區(qū)交換中延遲的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征和優(yōu)點將在以下描述中闡述，以及部分將從描述顯 而易見，或可以通過本發(fā)明的實踐學(xué)會。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點將 通過在說明書及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
本發(fā)明針對基于OFDM、 OFDMA、單載波FDMA和/或 MC-CDMA、或者任何使用離散音調(diào)或正弦波作為它的底層傳輸模式的 系統(tǒng)的一些組合的、支持多個用戶的蜂窩通信系統(tǒng)的多址接入(multiple access)設(shè)計0
在本發(fā)明的一個方面，提供一種使用ARQ在移動通信系統(tǒng)中提供 第一數(shù)據(jù)分組到第一終端并提供第二數(shù)據(jù)分組到第二終端的方法，其 中，第一數(shù)據(jù)分組和第二數(shù)據(jù)分組每一個都包括多個子分組。該方法 包括傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)分組到第一終端并傳輸?shù)诙?shù)據(jù)分組到第二終端， 其中，相對于第一數(shù)據(jù)分組的第一子分組延遲地傳輸?shù)诙?shù)據(jù)分組的 第一子分組，以使得如果在發(fā)送第一數(shù)據(jù)分組的所有多個子分組之前 接收到ACK，則第二數(shù)據(jù)分組的多個子分組的至少一個保留以供發(fā)送。
本發(fā)明構(gòu)思，根據(jù)時隙傳輸方案來傳輸?shù)谝粩?shù)據(jù)分組的所述多個 子分組和第二數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組，以便在第一和第二數(shù)據(jù)分組的每一個的所述多個子分組的每個之間存在至少一個未用傳輸時 隙。進一步構(gòu)思，第一數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的每一個與第二數(shù) 據(jù)分組的所述多個子分組的對應(yīng)一個近似同時地傳輸。優(yōu)選地，移動
通信系統(tǒng)包括MC-CDMA。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用用于傳輸信號的離散音調(diào) 的多址接入移動通信系統(tǒng)中向多個用戶提供多個多址接入技術(shù)的方 法。該方法包括定義該多個多址接入技術(shù)；確定所述多個用戶的通 信需求；將所述多個用戶的每一個分配給所述多個定義的多址接入技 術(shù)中的一個；以及在時域中在所述多個用戶當中劃分離散音調(diào)，其中， 根據(jù)以下的至少一個來執(zhí)行劃分所述多個用戶的數(shù)量、所述多個用 戶的每一個的功率需求、所述多個用戶的每一個的語音通信速率需求、 以及移動通信系統(tǒng)中的天線數(shù)量。
本發(fā)明構(gòu)思，在多個基站和小區(qū)扇區(qū)的至少一個中將劃分同步。 進一步構(gòu)思，該方法迸一步包括周期性地或在改變劃分時經(jīng)由廣播消 息來向所述多個用戶提供劃分的指示。
本發(fā)明構(gòu)思，所述多個技術(shù)包括MC-CDMA，并且該方法還包括 根據(jù)分配給MC-CDMA的多個用戶的數(shù)量來改變擴頻碼。還構(gòu)思，支 持ARQ，并且該方法還包括通過使到所述多個用戶的至少一個的第 一數(shù)據(jù)分組的第一子分組的傳輸相對于到所述多個用戶的至少第二個 的數(shù)據(jù)分組的第二數(shù)據(jù)分組的第一子分組的傳輸延遲，在時域中劃分 離散音調(diào)。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于在移動通信系統(tǒng)中向終端 提供控制信息的方法。該方法包括傳輸控制消息到終端，該消息包 括多個連續(xù)字段，其中，所述多個連續(xù)字段的每一個字段的包含 (inclusion)取決于所述多個連續(xù)字段的先前至少一個字段的值和包含 的至少一個，以便所述多個連續(xù)字段的第一字段的排除允許所述多個連續(xù)字段的連續(xù)的至少第二字段的排除，以便減少消息的長度。
本發(fā)明構(gòu)思所述消息是TCA消息。進一步構(gòu)思，多個連續(xù)字段包
括NumUniqueTrafficMACIndexes 、SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded、以及AuxDRCCover中的至少兩個。優(yōu)選地， TCA消息包括SectorlnThisFrequencylncluded、PilotCarriesPilotChannel、 GroupID 、 NumUniqueTrafficMACIndexes 、 SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded 、以及AuxDRCCover 。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種移動終端。移動終端包括發(fā) 送/接收單元，適于接收包括多個連續(xù)字段的控制消息；顯示單元，適
于顯示用戶接口信息；輸入單元，適于輸入用戶數(shù)據(jù)；以及處理單元，
適于處理該控制消息，以便在確定所述多個連續(xù)字段的第一字段已經(jīng) 被排除時，至少不處理所述多個連續(xù)字段的連續(xù)的第二字段。
本發(fā)明構(gòu)思，該消息是TCA消息。進一步構(gòu)思，多個連續(xù)字段包 括NumUniqueTrafficMACIndexes 、SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded、以及AuxDRCCover中的至少兩個。優(yōu)選地， TCA消息包括SectorlnThisFrequencylncluded、PilotCarriesPilotChannel、 GroupID 、 NumUniqueTrafficMACIndexes 、 SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded、以及AuxDRCCover 。
本發(fā)明的另外特征和優(yōu)點將在下面描述中進行闡述，并且部分從 描述顯而易見，或可以通過本發(fā)明的實踐來學(xué)會。應(yīng)知道，本發(fā)明的 之前大體描述和接下來的詳細描述都是示例性的和解釋性的，意圖提 供所要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。
這些和其他實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說參考附圖根據(jù)實施例 的以下詳細描述變得顯而易見，本發(fā)明不限于任何公開的具體實施例。


附圖被包括以提供本發(fā)明的進一步理解并被結(jié)合及組成本說明書 的一部分，示出本發(fā)明的實施例，并且連同說明書一起來解釋本發(fā)明 的原理。在不同附圖中由相同數(shù)字引用的本發(fā)明的特征、元件和方面 表示根據(jù)一個或多個實施例的相同、等效或類似的特征、元件或方面。
圖1示出無線通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
圖2A示出CDMA擴頻和解擴過程。 圖2B示出使用多個擴頻序列的CDMA擴頻和解擴過程。 圖3示出CDMA反向功率控制方法。 圖4示出CDMArake (耙式)接收機。
圖5示出用于cdma2000無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議體系結(jié)構(gòu)層。 圖6示出cdma2000呼叫處理。 圖7示出cdma2000初始化狀態(tài)。 圖8示出cdma2000系統(tǒng)接入狀態(tài)。 圖9示出cdma2000移動業(yè)務(wù)信道狀態(tài)。 圖10示出cdma2000復(fù)用和QoS子層傳輸功能。 圖11示出對于lx和lxEV-DO的cdma2000的比較。 圖12示出用于lxEV-DO無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)層。 圖13示出lxEV-DO物理層信道。 圖14示出lxEV-DO默認協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。 圖15示出lxEV-DO非默認協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。 圖16示出lxEV-DO會話建立。 圖17示出lxEV-DO連接層協(xié)議。 圖18示出lxEV-DO ACK/NAK操作。 圖19示出所有MC-CDMA業(yè)務(wù)配置。 圖20示出所有OFDM業(yè)務(wù)配置。 圖21示出均勻混合的VoIP和網(wǎng)絡(luò)瀏覽業(yè)務(wù)的配置。 圖22示出僅僅在頻域中分開的較輕VoIP業(yè)務(wù)和較多網(wǎng)絡(luò)瀏覽業(yè) 務(wù)的配置。圖23示出在時域和頻域中都被分開的較低數(shù)量的VoIP業(yè)務(wù)用戶 的配置。
圖24示出用于MC-CDMA的ARQ操作。
圖25示出移動站或接入終端的框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，這些優(yōu)選實施例的示例在 附圖中示出。本發(fā)明針對通過基于能夠支持可變QoS業(yè)務(wù)需求和可變 信道條件的空中接口創(chuàng)建靈活的離散音調(diào)而支持多種業(yè)務(wù)QoS需求和 多種信道條件的傳輸。
在本發(fā)明的一個實施例中，時間頻率資源被劃分為多個組。每個 組包括可以或不可以在時間頻率平面內(nèi)連接的離散音調(diào)集。組能夠采 取基于離散音調(diào)的多址接入方案之一。
劃分能夠以多種方式實現(xiàn)?？梢允褂眠B續(xù)組、具有交織的不連續(xù) 組或連續(xù)和不連續(xù)組的 一 些組合來實現(xiàn)頻率劃分(frequency-wise partitioning)?？梢允褂眠B續(xù)組、具有交織的不連續(xù)組或連續(xù)和不連續(xù) 組的一些組合來實現(xiàn)時間劃分(time-wise partitioning)。 一般的時間頻 率劃分可以使用頻率劃分和時間劃分的任何組合來實現(xiàn)。
為了簡化本發(fā)明的公開，將關(guān)于OFDM和MC-CDMA來描述實施 例。然而，應(yīng)該知道，OFDMA能夠替代OFDM，并且單載波FDMA 能夠替代MC-CDMA。
例如，系統(tǒng)可以具有兩個組， 一個組使用OFDM，而另一組使用 MC-CDMA。因特網(wǎng)上語音協(xié)議(VoIP)用戶能夠被分配到MC-CDMA 組，而網(wǎng)絡(luò)瀏覽用戶能夠被分配到OFDM組。
劃分能夠隨著用戶離開和到達系統(tǒng)的時間而變化。例如，當用戶
29主要使用VoIP時，較多帶寬(時間和/或頻率)能夠被分配給VoIP。 另一方面，當用戶主要使用0FDM時，較多帶寬(時間和/或頻率)能 夠被分配給0FDM。
在蜂窩環(huán)境中，劃分還能夠在基站和扇區(qū)中同步或能夠獨立地完 成。如果同步并且使用通用頻率再用(單頻率網(wǎng)絡(luò))，則能夠?qū)崿F(xiàn)相 同音調(diào)軟切換(SHO)，從而多個扇區(qū)和/或基站能夠傳輸相同的信息， 而該相同的信息可以被不同編碼或可以不被不同編碼。對于非通用頻 率再用系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同音調(diào)SHO，其中，從不同發(fā)射機經(jīng)由不同 音調(diào)發(fā)送相同信息。
根據(jù)業(yè)務(wù)需求可以在扇區(qū)中執(zhí)行可變的劃分。將利用周期性地或 當劃分改變時傳輸?shù)膹V播消息指示劃分。該廣播消息可以是用于帶內(nèi) 的上層消息或MAC消息。
因為MC-CDMA用戶的資源量和數(shù)量可能改變，所以MC-CDMA 碼的長度能夠改變。例如，當資源量較大時，MC-CDMA可以使用長 度64的碼，諸如沃爾什-哈達瑪(Hadamard)碼。另一方面，當資源 量較少時，可以使用長度8的序列。優(yōu)選地，使用具有離散音調(diào)的倍 數(shù)的長度的沃爾什-哈達瑪碼，諸如l、 2、 4、 8、 16和32。
通常，MC-CDMA受限于相同的時隙，諸如在一個時隙中使用16 個音調(diào)的長度16的沃爾什碼。MC-CDMA碼還可以在時域中分布，諸 如在一個時隙中使用4個音調(diào)而在不同時隙中使用另外4個音調(diào)的長 度16的沃爾什瑪。
可以使用多個MC-CDMA組。然而，優(yōu)選使用單個MC-CDMA組 以最大化與語音行為(voice-activity)的復(fù)用增益。
當存在多個天線時，可以使用多個傳輸天線。這創(chuàng)建了用于劃分的第三維度，其中，劃分能夠進一步在時間、頻率和天線(空間)域 上推行。在天線上劃分可以是一致或者不同的。
可以使用多個復(fù)用技術(shù)或多址接入技術(shù)。例如，利用信道質(zhì)量信 息(CQI)反饋，OFDM用戶可以使用速率控制或鏈路調(diào)節(jié)。另一方面，
MC-CDMA用戶可以使用功率控制，以便能夠使用CQI或更粗略的反 饋，諸如功率控制位命令，采用與IS-2000 1xRTT中相同的方式，獨立 地調(diào)節(jié)每個用戶的功率水平。
功率控制可以利用反饋鏈路上的單個功率控制命令位或利用多個 命令來執(zhí)行，以便對于每個發(fā)射機或扇區(qū)有一個命令。接近基站的 MC-CDMA用戶將需要較少的功率，而較遠的用戶將需要較多的功率。
MC-CDMA可以設(shè)計為容納多個語音行為，因為語音幀可以是在 1/8 (或空)、1/4、 1/2或全速率語音幀。例如，能夠使用具有長度64 的碼的現(xiàn)有IS-2000。此外，可以隨著業(yè)務(wù)需求的改變將現(xiàn)有IS-2000 調(diào)節(jié)為更小或更大的碼長度。
不同扇區(qū)可以在相同的MC-CDMA組或不同組上傳輸相同信息。 同樣地，對于OFDM來說，利用扇區(qū)切換的多站點分集(multi-site diversity)也是可以的。
MC-CDMA和OFDM都可以支持ARQ。例如，在cdma2000 Rev.C 中的所有MC-CDMA用戶能夠被設(shè)置為對于給定的1.666 ms時隙重傳 兩次，或在一個交織中重傳可配置的次數(shù)，以便它們每四個時隙傳輸 一次。
預(yù)設(shè)重發(fā)時刻，以便當使用多個扇區(qū)發(fā)射機時允許軟組合。例如， 覆蓋20 ms范圍的一個交織中的三個連續(xù)時隙將允許最多兩個子分組 重發(fā)。
31當終端正確地解碼分組時，該終端發(fā)送ACK。然后，解碼ACK
的扇區(qū)能夠停止發(fā)送。未能解碼ACK的扇區(qū)能夠重發(fā)。
能夠使MC-CDMA用戶交錯(staggerred),以便用戶中的第一子 分組的傳輸時間均勻分布在時域中。以這種方式，能夠均勻地分配資 源。例如，因為VoIP用戶可以在較早接收到ACK時較早終止，所以 利用MC-CDMA在稍后的子分組重發(fā)時更多資源可用。還可以對齊 (align)所有的初始MC-CDMA子分組。
雖然這里的公開主要適用于蜂窩通信系統(tǒng)的前向鏈路，但是本公 開也適用于反向鏈路。此外，本公開還適用于單鏈路系統(tǒng)，諸如廣播 和多播。此外，本公開還適用于TDD系統(tǒng)。
圖19-23示出具有16個音調(diào)和每行8個時隙或8個碼元的系統(tǒng)的 示例劃分。x軸表示時間，而y軸表示頻率。每個單元表示離散音調(diào)碼 元(symbol)。
圖19示出全MC-CDMA業(yè)務(wù)。圖20示出全OFDM業(yè)務(wù)。圖21
示出僅僅在頻域中劃分的VoIP和網(wǎng)絡(luò)瀏覽業(yè)務(wù)的均勻混合。圖22示 出僅僅在頻域中劃分的較少VoIP業(yè)務(wù)和較多網(wǎng)絡(luò)瀏覽業(yè)務(wù)。圖23示 出在時域和頻域中都進行劃分的較少數(shù)量的VoIP用戶。
圖24示出具有兩個VoIP用戶"S"和"R"的MC-CDMA的ARQ
操作。x軸表示時間。y軸表示對于兩個用戶的功率分配。碼元"Slk" 表示用戶"S"的分組數(shù)"1"、子分組傳輸數(shù)"k"。從而類似的，對 于用戶"R"，用戶"R"的初始子分組偏移四個時隙，并且用戶"R" 具有用戶"S"的兩倍的傳輸功率。
在本發(fā)明的另一實施例中，提供用于快速小區(qū)交換的機制，以用
32于電路切換型業(yè)務(wù)，諸如語音業(yè)務(wù)或控制信令，從而以適時方式利用 空間分集。BSC4傳遞具有預(yù)定傳輸格式的一致的分組到切換中涉及的
BTS 3。
提供分開的DRC信道用于VoIP流，該分開的DRC信道攜載導(dǎo)頻 覆蓋和功率控制位。在BTS 3之間同步MC-CDMA時隙，而從AT 2 傳輸?shù)紹TS 3的DRC覆蓋判定哪個BTS是服務(wù)BTS。
DRC覆蓋所指向的BTS3導(dǎo)頻服務(wù)于分組。DRC覆蓋沒有指向的 BTS3導(dǎo)頻丟棄(drop)分組。結(jié)果基本上是智能型選擇傳輸?shù)男问剑?并且因為具有較少空中信號而減少了生成的干擾量。
當使用H-ARQ時，必須將用于改變DRC覆蓋的邊界設(shè)置為輕 (slight)。在第一個子分組傳輸之后直到下一個第一子分組的時間間 隔的任何時間，能夠發(fā)生DRC覆蓋改變。例如，當使用NxEV-DO時 隙時序、H-ARQ時序結(jié)構(gòu)和20ms作為允許的經(jīng)空(over the air)延遲 時，DRC覆蓋改變可以在第三個子分組傳輸瞬間期間發(fā)生。
第l個子分組瞬時可以在用戶中變化，從而確保電路切換H-ARQ 傳輸?shù)牧己梅植肌＠?，網(wǎng)絡(luò)可以結(jié)合用來偏移具有語音業(yè)務(wù)的第1 個子分組瞬時的機制。
網(wǎng)絡(luò)可以利用控制信令或上層消息傳輸來發(fā)送該信息。通過偏移 第1個子分組，能夠確保，即使對于去往相同AT的分組已經(jīng)接收到 ACK，總是將子分組發(fā)送到相同的AT2。
圖25示出移動站(MS)或接入終端2的框圖。AT2包括處理器 (或數(shù)字信號處理器)110、RF模塊135、功率管理模塊105、天線140、 電池155、顯示器115、鍵盤120、存儲器130、 SIM卡125 (可選)、 揚聲器145和麥克風150。用戶例如通過按壓鍵盤120的按鈕或通過使用麥克風150進行語 音激活，來輸入指令信息，諸如電話號碼。微處理器110接收并處理 指令信息以執(zhí)行適當?shù)墓δ?，諸如撥電話號碼?？梢詮挠脩魳俗R模塊
(SIM)卡125或存儲器模塊130取得操作數(shù)據(jù)以執(zhí)行功能。此外，為 了用戶的參考和便利，處理器110可以在顯示器115上顯示指令的和 操作的信息。
處理器IIO將指令信息提交給RF模塊135，以發(fā)起通信，例如傳 輸包括語音通信數(shù)據(jù)的無線電信號。RF模塊135包括接收機和發(fā)射機 來接收和發(fā)送無線電信號。天線140便利無線電信號的發(fā)送和接收。 在接收到無線電信號后，RF模塊135可以轉(zhuǎn)發(fā)并將信號轉(zhuǎn)換為基帶頻 率以供處理器110進行處理。處理后的信號將被轉(zhuǎn)換為經(jīng)由例如揚聲 器145輸出的可聽或可讀信息。處理器110還包括執(zhí)行這里就cdma2000 或lxEV-DO系統(tǒng)描述的多種處理所需要的協(xié)議和功能。
因為本發(fā)明可以以多種形式實施而不偏離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特 征，故還應(yīng)該理解，除非另外指出，前述實施例不受到前面描述的任 何細節(jié)的限制，而是應(yīng)該在如所附權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的精神 和范圍中廣泛解釋，由此所附權(quán)利要求意圖覆蓋落在權(quán)利要求的范圍 和邊界或這些范圍和邊界的等效內(nèi)的所有改變和修改。
工業(yè)實用性
前述實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的，而不被解釋為限制本發(fā)明。 本教導(dǎo)能夠被容易地應(yīng)用于其他類型的設(shè)備。本發(fā)明的說明書意圖是 說明性的，而不限制權(quán)利要求的范圍。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很多 替換、修改和變化是顯而易見的。在權(quán)利要求中，裝置加功能的語句 (clause)意圖覆蓋在這里所述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅僅覆蓋結(jié) 構(gòu)上的等效還覆蓋等效的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種利用ARQ在移動通信系統(tǒng)中向第一終端提供第一數(shù)據(jù)分組并向第二終端提供第二數(shù)據(jù)分組的方法，所述第一數(shù)據(jù)分組和第二數(shù)據(jù)分組每一個包括多個子分組，所述方法包括發(fā)送所述第一數(shù)據(jù)分組到所述第一終端；以及發(fā)送所述第二數(shù)據(jù)分組到所述第二終端，其中，從所述第一數(shù)據(jù)分組的第一子分組延遲地發(fā)送所述第二數(shù)據(jù)分組的第一子分組，以使得如果在發(fā)送所述第一數(shù)據(jù)分組的所有所述多個子分組之前接收到ACK，則所述第二數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組中的至少一個保留以供發(fā)送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，根據(jù)時隙傳輸方案來發(fā)送所述第一數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組和所述第二數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組，以使得在所述第一和第二數(shù)據(jù)分組的每一個的所述多個子分組的每一個之間存在至少一個未用的傳輸時隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的每一個與所述第二數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的對應(yīng)一個接近同時地發(fā)送。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述移動通信系統(tǒng)包括MC-C畫A。
5. —種用于在使用離散音調(diào)以供信號傳輸?shù)亩嘀方尤胍苿油ㄐ畔到y(tǒng)中向多個用戶提供多個多址接入技術(shù)的方法，所述方法包括定義所述多個多址接入技術(shù)；確定所述多個用戶的通信需求；將所述多個用戶的每一個分配給所述多個定義的多址接入技術(shù)中的一個；以及在時域內(nèi)在所述多個用戶中劃分所述離散音調(diào)，其中，根據(jù)下列的至少一個來執(zhí)行所述劃分所述多個用戶的數(shù)量、所述多個用戶的每一個的功率需求、所述多個用戶的每一個的語音通信速率需求、以及在所述移動通信系統(tǒng)中的天線數(shù)量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在多個基站和小區(qū)扇區(qū)的至少一個中同步所述劃分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括周期性地，或當改變所述劃分時，經(jīng)由廣播消息向所述多個用戶提供所述劃分的指示。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述多個技術(shù)包括MC-CDMA，以及還包括根據(jù)分配給MC-CDMA的多個用戶的數(shù)量來改變擴頻碼的長度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中支持ARQ，以及還包括通過使去往所述多個用戶的至少一個的第一數(shù)據(jù)分組的第一子分組的傳輸相對于去往所述多個用戶的至少第二個數(shù)據(jù)分組的第二子分組的第一子分組的傳輸延遲，來在時域中劃分所述離散音調(diào)。
10. —種用于在移動通信系統(tǒng)中向終端提供控制信息的方法，所述方法包括發(fā)送控制消息到所述終端，所述消息包括多個連續(xù)字段，其中，所述多個連續(xù)字段的每一個的包含取決于所述多個連續(xù)字段先前的至少一個字段的值和包含的至少一個，使得所述多個連續(xù)字段的第一字段的排除允許所述多個連續(xù)字段的連續(xù)的至少第二字段的排除，從而減小所述消息的長度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中，所述消息是TCA消息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述多個連續(xù)字段包括NumUniqueTrafficMACIndexes 、 SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded和AuxDRCCover中的至少兩個。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述TCA消息包括SectorlnThisFrequencylncluded 、 PilotCarriesPilotChannel 、 GroupID 、NumUniqueTrafficMACIndexes 、 SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded以及AuxDRCCover 。
14. 一種移動終端，包括發(fā)送/接收單元，適于接收包括多個連續(xù)字段的控制消息；顯示單元，適于顯示用戶接口信息；輸入單元，適于輸入用戶數(shù)據(jù)；以及處理單元，適于處理所述控制消息，以使得在確定所述多個連續(xù)字段的第一字段已被排除時，至少不處理所述多個連續(xù)字段的連續(xù)的第二字段。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的終端，其中，所述消息是TCA消息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述多個連續(xù)字段包括NumUniqueTrafficMACIndexes 、 SchedulerTag 、 AuxDRCCoverlncluded和AuxDRCCover中的至少兩個。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述TCA消息包括SectorlnThisFrequencylncluded 、 PilotCarriesPilotChannel 、 GroupID 、NumUniqueTrafficMACIndexes 、 SchedulerTag、 AuxDRCCoverlncluded 、以及AuxDRCCover。
18. —種用于在移動通信系統(tǒng)中向與多個基站通信的終端提供至少一個數(shù)據(jù)分組的方法，所述多個基站的每一個服務(wù)不同小區(qū)，所述方法包括-發(fā)送控制消息到所述多個基站的每一個，所述控制消息將所述多個基站中的一個基站識別為服務(wù)基站；以及僅從所識別的基站接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述至少一個數(shù)據(jù)分組的每一個包括多個子分組，以及還包括僅從所識別的基站接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的每一個。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，在接收到所述至少一個數(shù)據(jù)分組的第一個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的第一個子分組后，發(fā)送所述控制消息到所述多個基站的每一個，所述控制消息將所述多個基站中的不同一個基站識別作為服務(wù)基站，以及還包括僅從由其接收到所述多個子分組的第一個子分組的相同基站接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組的第一個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的其余每個子分組；以及僅從所述多個基站中的所識別的不同的那一個基站接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組的第二個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的每一個。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述移動通信系統(tǒng)是HRPD系統(tǒng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述控制消息是DRC覆蓋消息。
23. —種用于向與多個基站通信的移動通信終端提供至少一個數(shù)據(jù)分組的方法，所述多個基站的每一個服務(wù)不同小區(qū)，所述方法包括從網(wǎng)絡(luò)接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組；接收控制消息，所述控制消息包括所述多個基站中的一個作為服務(wù)基站的標識；以及僅僅在所述控制消息中的所述標識匹配內(nèi)部標識時，發(fā)送所述至少一個數(shù)據(jù)分組。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括如果所述控制消息中的所述標識不匹配所述內(nèi)部標識，則丟棄所述至少一個數(shù)據(jù)分組而不將其發(fā)送。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述至少一個數(shù)據(jù)分組的每一個包括多個子分組，以及還包括僅僅在所述控制消息中的所述標識匹配內(nèi)部標識時，發(fā)送所述至少一個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的每一個。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，在發(fā)送所述至少一個數(shù)據(jù)分組的第一個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的第一個子分組之后，接收所述控制消息，所述控制消息包括與所述內(nèi)部標識不匹配的標識，以及還包括發(fā)送所述至少一個數(shù)據(jù)分組的所述第一個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的其余每個子分組；從所述網(wǎng)絡(luò)接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組的第二個數(shù)據(jù)分組；以及拋棄而不發(fā)送所述至少一個數(shù)據(jù)分組的所述第二個數(shù)據(jù)分組的所述多個子分組的每一個。
27. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述移動通信系統(tǒng)是HRPD系統(tǒng)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述控制消息是DRC覆蓋消息。
29. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，從基站控制器接收所述至少一個數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
提供用于支持多種QoS需求和多種信道條件的傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備。通過交錯數(shù)據(jù)子分組的傳輸以及劃分離散音調(diào)以供傳輸，可以向多個用戶提供多個多址接入技術(shù)。
文檔編號H04L1/18GK101636958SQ200780004625
公開日2010年1月27日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者孫禮祥, 尹永哲, 李錫雨 申請人:Lg電子株式會社