專利名稱：碼分多址通信系統(tǒng)中交換不同長度的幀消息的裝置和方法
背景技術(shù)：
1、發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總的涉及無線通信，特別涉及一種用于在CDMA通信系統(tǒng)中交換具有多個長度的幀消息的裝置和方法。
2、相關(guān)技術(shù)的描述目前，使用CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)技術(shù)的移動通信系統(tǒng)日益普及。基于TIA/EIA IS-95 CDMA標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)CDMA移動通信系統(tǒng)在承載話音信息的業(yè)務(wù)(traffic)信道上發(fā)送與數(shù)據(jù)多路復(fù)用的用于呼叫處理的控制信號。該業(yè)務(wù)信道具有20ms的固定幀長度。已提出兩種技術(shù)用于發(fā)送通信信號業(yè)務(wù)和控制信號業(yè)務(wù)空白突發(fā)(blank-and-burst)技術(shù)和半空白突發(fā)(dim-and-burst)技術(shù)。前者發(fā)送整個幀作為控制消息，而后者通過與主用戶業(yè)務(wù)共享幀來發(fā)送控制信號。
提供包括分組數(shù)據(jù)服務(wù)以及話音服務(wù)的多媒體服務(wù)的CDMA通信系統(tǒng)日趨成熟。這些新的系統(tǒng)可以將各信道分離以用于話音和數(shù)據(jù)服務(wù)，以便應(yīng)用戶請求來靈活地分配信道。為此，CDMA移動通信系統(tǒng)包括話音業(yè)務(wù)信道(或基本信道)和分組業(yè)務(wù)信道(或補(bǔ)充信道)。
傳統(tǒng)地，對于通過基本信道和補(bǔ)充信道進(jìn)行的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，CDMA移動通信系統(tǒng)通常保持基本信道的使用以發(fā)送控制信號，即使在基站和移動臺之間沒有通信的情況下。這導(dǎo)致信道資源的浪費(fèi)，從而制約無線容量。此外，傳統(tǒng)CDMA移動通信系統(tǒng)使用20ms的固定單幀長度而不管要發(fā)送的消息的大小，這導(dǎo)致低的吞吐量和業(yè)務(wù)延遲。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于在CDMA通信系統(tǒng)中交換不同長度的幀消息的發(fā)送/接收裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于在CDMA通信系統(tǒng)中混雜(intermix)不同長度的幀消息的發(fā)送裝置和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于在CDMA通信系統(tǒng)中接收第一長度幀消息和第二長度幀消息的混雜消息的接收裝置和方法。
根據(jù)本發(fā)明的說明性的實(shí)施例，在用于CDMA通信系統(tǒng)的發(fā)送裝置和方法中，當(dāng)在發(fā)送較長幀消息的過程中產(chǎn)生較短幀消息時，中斷較長幀消息的發(fā)送，從而立即發(fā)送較短幀消息以取代部分較長幀消息。在一個實(shí)施例中，在中斷較長幀消息、并且發(fā)送較短幀消息之后，接著發(fā)送較長幀消息的尾部。即，在較短幀消息發(fā)送之后不發(fā)送較長幀消息的被取代的部分。在一個可替換實(shí)施例中，在較短幀消息發(fā)送之后，從中斷點(diǎn)開始，完整地發(fā)送較長幀消息的其余部分。在后一種情況下，較長幀消息被延遲較短幀消息的長度。在另一個可替換實(shí)施例中，在較短幀消息發(fā)送之后，拋棄較長幀消息的其余部分。
附圖簡述通過下面結(jié)合附圖的信息描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特色和優(yōu)點(diǎn)將會變得更加明顯，在附圖中，相同的標(biāo)號指示相同的部件，其中
圖1A是呼叫建立過程的流程圖；圖1B是呼叫釋放過程的流程圖；圖2A是本發(fā)明用于專用控制信道的第一長度幀消息的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B是本發(fā)明用于專用控制信道的第二長度幀消息的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2C是本發(fā)明用于專用控制信道的第二長度幀消息的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A是本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中將第二長度幀消息用于專用控制信道時發(fā)送時間的時序圖；圖3B是本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中將第一長度幀消息用于專用控制信道時發(fā)送時間的時序圖；圖4是本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中反向?qū)Ｓ每刂菩诺篮头聪驅(qū)Ｓ脴I(yè)務(wù)信道的分配和釋放過程的流程圖；圖5是本發(fā)明在移動通信系統(tǒng)中用于前向?qū)Ｓ每刂菩诺赖陌l(fā)送裝置的示意圖；圖6A至6C是本發(fā)明不同實(shí)施例的圖5的正交碼調(diào)制器(533)和擴(kuò)展調(diào)制器(535)的示意圖；圖7是本發(fā)明一個實(shí)施例的移動通信系統(tǒng)中用于反向?qū)Ｓ每刂菩诺赖陌l(fā)送裝置的示意圖；圖8A和8B是本發(fā)明一個實(shí)施例的如何混雜第一長度幀消息與第二長度幀消息的示意圖；圖9A至9D示出本發(fā)明混雜20ms幀和5ms幀的不同方式；圖10A至10D示出本發(fā)明混雜方法的幀發(fā)送圖案；圖11是本發(fā)明一個實(shí)施例用于混雜多個長度的幀的方案示意圖；圖12是圖11的第二長度幀消息產(chǎn)生器中交織器(713)的示意圖；圖13是圖11的選擇器(714)的示意圖；圖14A和14B是分別使用矩陣1和矩陣2穿孔的幀的性能示意圖；圖15是本發(fā)明另一實(shí)施例的CDMA通信系統(tǒng)中用于專用信道的接收裝置的示意圖；以及圖16是本發(fā)明一個實(shí)施例的5ms幀消息和20ms幀消息的仿真結(jié)果的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)包括用于話音服務(wù)的基本信道；用于分組數(shù)據(jù)服務(wù)的補(bǔ)充信道；以及專用控制信道(dedicated control channel，DCCH)，移動臺可以通過其與基站專門交換控制信號。基本信道和補(bǔ)充信道被認(rèn)為是業(yè)務(wù)信道。DCCH專用于一次與一個移動臺進(jìn)行控制信號通信，而不是同時被多個移動臺共享。具體地說，專用信道被用來交換用于控制業(yè)務(wù)信道連接的信號。
基本信道、補(bǔ)充信道和專用控制信道都是專用信道。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使用專用信道發(fā)收幀消息時，新CDMA移動通信系統(tǒng)使用因幀消息的大小而長度不同的幀。對于短控制消息，系統(tǒng)產(chǎn)生并發(fā)送第一長度幀消息；而對于長消息，系統(tǒng)產(chǎn)生并發(fā)送第二、更長長度的幀消息。本發(fā)明用于交換不同長度幀消息的方法既可以被應(yīng)用于業(yè)務(wù)信道，也可以被應(yīng)用于專用控制信道。下面的詳細(xì)描述給出結(jié)合專用控制信道來使用該方法的一個例子；然而，應(yīng)該理解，該方法也可應(yīng)用于業(yè)務(wù)信道。
要描述的實(shí)施例的CDMA移動通信系統(tǒng)在沒有要發(fā)送的幀消息時控制(限制)專用控制信道的輸出。只有在確實(shí)存在幀消息時，才形成用于專用控制信道的輸出路徑。
專用控制信道用于交換控制基站和移動臺之間業(yè)務(wù)信道連接的消息。在描述專用控制信道的結(jié)構(gòu)之前，首先討論新CDMA移動通信系統(tǒng)中所用的信道及其使用。前向鏈路是用于從基站向移動臺發(fā)送信號的RF(射頻)鏈路，在前向鏈路中，公共信道包括導(dǎo)頻信道、同步信道和尋呼信道(或公共控制信道)。用戶信道包括專用控制信道、話音業(yè)務(wù)信道和分組業(yè)務(wù)信道。反向鏈路是從移動臺向基站發(fā)送信號的RF鏈路，在反向鏈路中，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(dǎo)頻信道、專用控制信道、話音業(yè)務(wù)信道和分組業(yè)務(wù)信道。
這樣，本實(shí)施例中的基站和移動臺的信道收發(fā)信機(jī)裝置各包括用于在相應(yīng)信道中發(fā)送和/或接收下述信息的收發(fā)信機(jī)電路1)導(dǎo)頻信道信息，用于估計(jì)信道增益和相位，并且執(zhí)行小區(qū)采集(acqtuisition)和切換(handoff)；2)尋呼信道信息，用于執(zhí)行初始同步，并且提供基站信息和相鄰小區(qū)信息；3)接入信道信息；4)專用基本信道中的話音數(shù)據(jù)；5)專用補(bǔ)充信道中的分組數(shù)據(jù)；以及6)專用控制信道信息，包括專用基本信道和專用補(bǔ)充信道的建立/釋放和與通信狀態(tài)有關(guān)的幀消息。
表1示出根據(jù)提供的服務(wù)而使用的前向鏈路和反向鏈路的相應(yīng)信道。
表1
CDMA移動通信系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)狀態(tài)，可以具有空閑模式、話音模式(或話音業(yè)務(wù)信道使用模式)、分組保留模式(或分組業(yè)務(wù)信道使用模式)、分組競爭模式(或公共控制信道使用模式)和上述各模式的組合模式。專用控制信道最好用于提供分組保留模式服務(wù)(即，使用分組業(yè)務(wù)信道的服務(wù))的呼叫。對于此情況，專用控制信道被分配給使用分組數(shù)據(jù)服務(wù)的移動臺?；蛘撸瑢Ｓ每刂菩诺揽梢耘c用于高品質(zhì)話音服務(wù)的話音業(yè)務(wù)信道一起使用。在此情況下，專用控制信道可以由幾個移動臺共享，而不是由特定移動臺專用。
分組數(shù)據(jù)服務(wù)的呼叫處理最好與IS-95呼叫處理方法兼容。在分組數(shù)據(jù)服務(wù)的呼叫建立過程中，使用修改過以支持分組數(shù)據(jù)服務(wù)的IS-95始發(fā)消息和信道分配消息；在分組數(shù)據(jù)服務(wù)的呼叫釋放過程中，使用修改過以支持分組服務(wù)的IS-95釋放命令(order)消息。應(yīng)移動臺的請求而進(jìn)行的示例性的呼叫建立和呼叫釋放過程分別示于圖1A和1B。
參照圖1A的流程圖，在步驟111，基站(BS)經(jīng)同步信道向移動臺(ms)發(fā)送系統(tǒng)同步消息。在步驟113，基站還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，移動臺經(jīng)接入信道輸出始發(fā)消息。在步驟116，基站經(jīng)尋呼信道確認(rèn)始發(fā)消息，并且在步驟117，經(jīng)尋呼信道分配業(yè)務(wù)信道。在步驟121，當(dāng)為基站和移動臺之間的通信分配業(yè)務(wù)信道時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到連接確立狀態(tài)，其中還分配用于前向和反向鏈路的專用控制信道。
參照圖1B，在步驟151，為了釋放連接確立狀態(tài)中的呼叫，移動臺通過反向?qū)Ｓ每刂菩诺腊l(fā)送用于呼叫釋放請求的幀消息，然后在步驟153，基站經(jīng)前向?qū)Ｓ每刂菩诺垒敵鲇糜诤艚嗅尫诺膸ⅰ?br>
如圖1A和1B所示，用于分組數(shù)據(jù)服務(wù)的呼叫控制過程中所用的消息、和IS-95標(biāo)準(zhǔn)的消息之間的差別如下在始發(fā)消息中(見圖1A的步驟115)，分組數(shù)據(jù)模式被添加到服務(wù)選項(xiàng)中；在信道指配消息中(見圖1A的步驟117)，分組數(shù)據(jù)控制信道分配信息被添加到分配模式中，并且被用作專用控制信道的分配指示符，并且與專用控制信道有關(guān)的信息(信道標(biāo)識符和信道參數(shù))被包括在附加字段中。此外，在釋放請求和命令消息中(見圖1B的步驟151和153)，與專用控制信道有關(guān)的信息被包括在附加字段中。由于在連接確立過程中尚未確立專用控制信道，所以與呼叫建立有關(guān)的消息被通過IS-95信道(即，同步、尋呼和接入信道)發(fā)送。一旦通過與呼叫建立有關(guān)的消息而確立了前向和反向鏈路的專用控制信道，則呼叫控制消息(即，呼叫釋放命令)被通過專用控制信道發(fā)送。
為了說明的方便，假設(shè)本實(shí)施例的專用控制信道具有下述特性數(shù)據(jù)率為9.6Kbps，幀長度為5ms或20ms，由16比特(用于5ms幀)或12比特(用于20ms幀)構(gòu)成的幀循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。此外，在不是公共模式的專用模式中，采用幾個專用控制信道。該專用控制信道只工作在保留發(fā)送模式中，而不工作在競爭發(fā)送模式中。在下面的描述中，幀長度5ms被稱為幀消息的第一長度，而幀長度20ms被稱為幀消息的第二長度。
圖2A、2B和2C分別示出用于專用控制信道的第一長度幀消息、當(dāng)承載信令數(shù)據(jù)時用于專用控制信道的第二長度幀消息、以及當(dāng)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時用于專用控制信道的第二長度幀消息的幀結(jié)構(gòu)。圖2A的第一長度幀消息的持續(xù)時間為5ms。標(biāo)號211表示上層的24比特固定長度消息主體(body)幀，其前面是1比特消息類型標(biāo)志。標(biāo)號212表示在物理層中通信(即，幀212的數(shù)據(jù)比特被無線發(fā)送)的第一長度幀。幀212由24比特凈荷字段、16比特CRC字段和8比特尾比特字段構(gòu)成。上層中的幀211的24比特消息主體段的信息被放置在物理層的幀212的24比特凈荷幀字段中。固定長度消息可以是DMCH(Dedicated MAC(Medium Access Control，媒體訪問控制)Channel，專用MAC信道)消息、DSCH(Dedicated Signaling Channel，專用信令信道)消息、或其他類型的消息。
圖2B示出第二長度幀(20ms持續(xù)時間)，其中標(biāo)號221表示上層的可變長度控制消息，而標(biāo)號222表示物理層中無線通信的第二長度(20ms)控制消息幀的序列。該可變長度消息可以是DSCH消息。DSCH消息的可變長度消息主體內(nèi)的數(shù)據(jù)被分布在20ms幀的凈荷段中。除了最后的20ms幀，序列中的每個20ms幀的凈荷段是168比特。最后的20ms幀的凈荷段可以是1和168比特之間的任意長度。這樣，發(fā)送的序列中的20ms幀的數(shù)目依賴于上層消息的消息主體中比特的數(shù)目。
圖2C示出20ms時段的第二長度業(yè)務(wù)幀，其中標(biāo)號231表示上層的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，而標(biāo)號233表示在物理層中通信的第二長度業(yè)務(wù)幀。該業(yè)務(wù)可以是專用業(yè)務(wù)信道(Dedicated Traffic Channel，DTCH)業(yè)務(wù)。用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以與圖2B的控制消息數(shù)據(jù)類似的方式被分布在20ms業(yè)務(wù)幀的凈荷部分中。
專用控制信道具有下述功能傳送與分組數(shù)據(jù)服務(wù)有關(guān)的控制消息(例如分組業(yè)務(wù)信道分配消息、層3控制消息等)；通過封裝來傳送IS-95控制消息；傳送短用戶分組；以及通過前向鏈路來發(fā)送功率控制比特(power controlbit，PCB)。
為了增加CDMA移動通信系統(tǒng)的吞吐量，允許專用控制信道的幀長度變化。具體地說，通過將參考幀長度除以整數(shù)而獲得的幀長度應(yīng)該被用于改善吞吐量。例如，當(dāng)參考幀長度是20ms時，最好將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為能夠使用5ms或10ms幀。在本實(shí)施例中，只作為示例，假設(shè)使用5ms幀。這樣，與使用圖2B所示的20ms幀的情況相比，就可以增加吞吐量并減少業(yè)務(wù)延遲。如果業(yè)務(wù)信道被用作用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，這還可以被應(yīng)用于業(yè)務(wù)信道，以有效地處理短控制消息。
圖3A示出第二長度幀消息(即，20ms幀消息)的發(fā)送時間間隔，而圖3B示出第一長度幀消息(即，5ms幀消息)的發(fā)送時間間隔。通過專用控制信道發(fā)送請求消息、并且在接收到確認(rèn)之后采取相應(yīng)行動所需的時間在使用20ms幀時為圖3A所示的80ms，而在使用5ms幀時是圖3B所示的20ms。當(dāng)然，后者代表下述情況，即，相應(yīng)的消息是短的、以被加載到5ms幀中，亦即，吞吐量的最大增益可以以5ms幀獲得。這里，吞吐量增加的原因是因?yàn)樾盘柋挥行Оl(fā)送，從而增加了可以發(fā)送實(shí)際用戶數(shù)據(jù)的時間。
與上述方法不同，也可以通過混雜第一長度幀消息與第二長度幀消息來減少控制信號的發(fā)送時間。圖8A和8B示出相對于第一長度幀消息與第二長度幀消息混雜的時間的發(fā)送功率。(這里使用的術(shù)語“混雜”的意思是較短消息被插入到較長幀消息中以延遲較長幀消息或永久取代較長幀消息的相應(yīng)部分。當(dāng)永久取代發(fā)生時，不發(fā)送被取代的部分，并且不延遲地發(fā)送較長幀消息的尾部。)作為說明此技術(shù)的例子，示出20ms消息幀被分割為4個5ms消息幀持續(xù)時間#1、#2、#3和#4。
仍舊參照圖8A和8B，為了混雜5ms幀消息與20ms幀消息，5ms幀消息可以被插入到20ms幀消息的4個分割出的持續(xù)時間#1-#4中的一個中并在其間發(fā)送。即，中斷20ms幀消息，并且插入5ms幀。在此情況下，在發(fā)送5ms較短幀的時間間隔(持續(xù)時間)損失20ms幀消息的5ms數(shù)據(jù)段，但是損失的數(shù)據(jù)可以在接收機(jī)端通過對糾錯碼進(jìn)行解碼而恢復(fù)。為了增加20ms幀的接收概率，發(fā)送機(jī)可以增加損失5ms幀數(shù)據(jù)的持續(xù)時間之后的各時間間隔中的發(fā)送功率。采用此技術(shù)，傳播媒體中的比特差錯將減少。例如，如圖8A所示，當(dāng)5ms幀與20ms幀在第一持續(xù)時間#1中混雜時，發(fā)送機(jī)在20ms幀的相繼持續(xù)時間#2、#3和#4中將發(fā)送功率增加33％。此外，如圖8B所示，當(dāng)在第二持續(xù)時間#2中5ms幀與20ms幀混雜時，發(fā)送機(jī)在20ms幀的相繼持續(xù)時間#3和#4中將發(fā)送功率增加50％。此外，為了使5ms持續(xù)時間中的數(shù)據(jù)損失的影響最小化，設(shè)計(jì)20ms幀的交織器，使得可以通過行置換(row permutation)技術(shù)來分散與損失的5ms幀數(shù)據(jù)對應(yīng)的比特。以此方式，即使在20ms幀的發(fā)送過程中也可以立即發(fā)送5ms幀，從而減少發(fā)送時間。詳細(xì)描述將參照圖9A至14B給出。
盡管圖8A和8B示出在發(fā)送第一長度幀消息之后立即繼續(xù)發(fā)送20ms幀的其余幀數(shù)據(jù)的例子，也可以刪除第二長度幀消息的其余幀數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，專用控制信道和業(yè)務(wù)信道被用于各狀態(tài)中的控制保持狀態(tài)和有效狀態(tài)，以執(zhí)行分組數(shù)據(jù)服務(wù)過程。表2示出用于前向和反向鏈路的“邏輯”信道和“物理”信道之間的關(guān)系。物理信道是無線發(fā)送的信道。物理信道承載的數(shù)據(jù)由相應(yīng)的邏輯信道導(dǎo)出。
表2<
>在表2中，專用MAC信道(DMCH)是發(fā)送媒體訪問控制(MAC)消息所需的前向或反向信道，并且是分配到分組服務(wù)的控制保持狀態(tài)和有效狀態(tài)中的一對一信道。邏輯信道中的專用MAC信道的消息實(shí)質(zhì)上成為物理層中的專用控制信道的消息。專用信令信道(DSCH)是發(fā)送層3信令消息所需的前向或反向信道，并且是分配到分組服務(wù)的控制保持狀態(tài)和有效狀態(tài)中的一對一信道(即，非共享信道)。專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)是發(fā)送用戶數(shù)據(jù)所需的前向或反向信道，并且是分配到分組服務(wù)的有效狀態(tài)中的一對一信道。
表2中的控制保持狀態(tài)表示下述狀態(tài)，即，盡管專用MAC信道DMCH和專用信令信道DSCH被分配給前向和反向鏈路，具有用戶數(shù)據(jù)分組的RLP(Radio Link Protocol，無線鏈路協(xié)議)幀不能被交換，因?yàn)閷Ｓ脴I(yè)務(wù)信道DTCH未被確立。此外，有效狀態(tài)表示下述狀態(tài)，即，信道DMCH、DSCH和DTCH被分配給前向和反向鏈路，使得具有用戶數(shù)據(jù)分組的RLP幀可以被交換。
這樣，圖2A至2C示出映射到物理信道幀中的邏輯信道消息幀或數(shù)據(jù)。在這些圖中，標(biāo)號211、221和231表示邏輯信道消息幀，而標(biāo)號212、222和232表示物理信道消息幀。
下面的討論涉及用于專用控制信道的第一長度幀和第二長度幀的結(jié)構(gòu)和操作。專用控制信道的幀長度根據(jù)消息的類型而動態(tài)變化。在接收機(jī)端，每5ms確定幀長度。
在用于發(fā)送圖2A所示的5ms固定長度消息的分組信道連接控制模式中，使用5ms請求/確認(rèn)消息來進(jìn)行前向和反向分組業(yè)務(wù)信道的請求/分配。始于基站的前向分組業(yè)務(wù)信道分配不依賴于始于移動臺的反向分組業(yè)務(wù)信道分配。連接控制消息包括分組業(yè)務(wù)信道請求消息、分組業(yè)務(wù)信道分配消息和分組業(yè)務(wù)信道確認(rèn)消息。這些消息通過DMCH在各邏輯信道中發(fā)送。表3示出5ms的第一長度消息幀的反向分組業(yè)務(wù)信道的信道分配消息字段。
表3
在表3中，相應(yīng)的字段定義為“首標(biāo)信息”-標(biāo)識符，消息的方向和類型(即，請求和確認(rèn))“序列”-消息的序列“開始時間”-使用開始時間的信道
“分配的速率”-分配的信道的速率“分配的持續(xù)時間”-使用分配的信道的持續(xù)時間的信道表3的形式的24比特固定長度消息以專用控制信道的圖2A所示的5ms幀發(fā)送。
圖4是當(dāng)系統(tǒng)從控制保持狀態(tài)轉(zhuǎn)移到有效狀態(tài)、然后再次從有效狀態(tài)轉(zhuǎn)移到控制保持狀態(tài)時通過專用控制信道來分配和釋放分組業(yè)務(wù)信道的流程圖。在步驟411假設(shè)基站和移動臺保持連接專用控制信道的控制保持狀態(tài)。在步驟413，在此狀態(tài)下，移動臺產(chǎn)生用于通過專用MAC信道DMCH來請求分配反向分組業(yè)務(wù)信道的控制消息，并且將其通過物理信道發(fā)送。然后在步驟415，基站產(chǎn)生用于經(jīng)專用MAC信道DMCH來分配反向分組業(yè)務(wù)信道的控制消息，并且經(jīng)物理信道發(fā)送產(chǎn)生的控制消息。然后，在步驟417，基站和移動臺轉(zhuǎn)移到有效狀態(tài)，在該狀態(tài)中，分配分組業(yè)務(wù)信道以傳輸分組數(shù)據(jù)。在此有效狀態(tài)下，移動臺在步驟419初始化Tactive定時器，以檢查分組數(shù)據(jù)的發(fā)送被斷開的時間。這里，如果在Tactivc定時器的值到期之前繼續(xù)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送，則保持有效狀態(tài)，然后重復(fù)步驟419以初始化Tactive定時器。
然而，如果直至Tactive定時器到期還未繼續(xù)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送，則移動臺在步驟421感受到此，在步驟423產(chǎn)生用于通過專用MAC信道DMCH請求釋放反向分組業(yè)務(wù)信道的控制消息，并且通過物理信道發(fā)送產(chǎn)生的控制消息。在步驟425，響應(yīng)該控制消息，基站產(chǎn)生用于經(jīng)專用MAC信道DMCH釋放反向分組業(yè)務(wù)信道的響應(yīng)控制消息，并且經(jīng)物理信道發(fā)送產(chǎn)生的控制消息。接著，在步驟427，基站和移動臺釋放反向業(yè)務(wù)信道，并且轉(zhuǎn)移到控制保持狀態(tài)，準(zhǔn)備下一個狀態(tài)。
如圖4所示，在請求和分配反向分組業(yè)務(wù)信道的過程中，移動臺產(chǎn)生包括請求的信道數(shù)據(jù)率信息的反向分組業(yè)務(wù)信道請求消息，并且將其發(fā)送到基站。然后基站分析接收到的消息以確定是否請求的參數(shù)可以被支持，并且響應(yīng)請求消息，根據(jù)該確定，向移動臺發(fā)送表3的反向分組信道分配控制消息。當(dāng)需要附加的協(xié)商時，可以重復(fù)上述請求和響應(yīng)過程。此外，如果在分組數(shù)據(jù)通信的過程中沒有要發(fā)送的分組數(shù)據(jù)，則在Tactive定時器中設(shè)置的時間過去之后執(zhí)行分組業(yè)務(wù)信道釋放處理。
在用于可變長度幀的發(fā)送模式中，符合IS-95標(biāo)準(zhǔn)的可變長度消息被分割地加載到專用控制信道的各20ms幀中，如圖2B所示。具體地說，發(fā)送模式可以包括下述模式用于不由ACK/NACK(acknowledge/negativeacknowledge，確認(rèn)/否認(rèn))進(jìn)行檢錯和糾錯來發(fā)送幀的模式；當(dāng)接收到整個可變長度消息并且對整個可變長度消息進(jìn)行重新發(fā)送時發(fā)生ACK/NACK的模式；以及對相應(yīng)幀進(jìn)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(wù)的RLP幀被分割地加載到專用控制信道的各20ms幀中，如圖2C所示。用戶數(shù)據(jù)發(fā)送模式可以被用于下述情況，即，由于要發(fā)送的數(shù)據(jù)量小而不能有效確立用于發(fā)送數(shù)據(jù)的分組業(yè)務(wù)信道。
下面將描述用于在CDMA移動通信系統(tǒng)中使用上述專用控制信道來發(fā)送專用信道的幀的物理方案的實(shí)施例。
參照圖5，該圖示出多載波CDMA通信系統(tǒng)中用于前向?qū)Ｓ眯诺赖膸l(fā)送裝置。消息緩沖器511臨時存儲通過專用信道傳送的幀消息。消息緩沖器511應(yīng)該具有合適的大小，以存儲一個或多個20ms的第二長度幀。此外，消息緩沖器511在更高層處理器(未圖示)和調(diào)制解調(diào)器控制器513之間、或在用戶數(shù)據(jù)產(chǎn)生器(未圖示)和調(diào)制解調(diào)器控制器513之間對幀消息進(jìn)行連接。更高層處理器在將幀消息存儲到消息緩沖器511之后設(shè)置標(biāo)志，而調(diào)制解調(diào)器控制器513在讀取幀消息之后清除該標(biāo)志，以便防止重寫(over-writing)和過讀(over-reading)。
在讀取消息緩沖器511中存儲的幀消息之后，調(diào)制解調(diào)器控制器513分析幀消息的首標(biāo)，以檢測消息類型，根據(jù)檢測出的消息類型，輸出要通過專用信道發(fā)送的消息數(shù)據(jù)(或凈荷)，并且根據(jù)檢測出的消息類型，輸出幀選擇信號。這里，幀數(shù)據(jù)的類型包括圖2A的第一長度幀數(shù)據(jù)和圖2B的第二長度幀數(shù)據(jù)。調(diào)制解調(diào)器控制器513根據(jù)該分析，輸出不同大小的幀消息。即，對于5ms幀數(shù)據(jù)，調(diào)制解調(diào)器控制器513在第一輸出端子輸出具有表3結(jié)構(gòu)的24比特第一幀數(shù)據(jù)；對于20ms幀數(shù)據(jù)，調(diào)制解調(diào)器控制器513在第二輸出端子542輸出172比特的第二幀數(shù)據(jù)。此外，調(diào)制解調(diào)器控制器513確定幀數(shù)據(jù)的有無，以控制專用控制信道的輸出。即，調(diào)制解調(diào)器控制器513在檢測出5ms的第一長度幀消息時產(chǎn)生第一幀選擇信號，而在檢測出20ms的第二長度幀消息時產(chǎn)生第二幀選擇信號。此外，調(diào)制解調(diào)器控制器513在要發(fā)送20ms或5ms幀消息的情況下產(chǎn)生第一增益控制信號。然而，在5ms幀消息與20ms幀消息混雜的情況下，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第二增益控制信號，用于在接著混雜幀消息的持續(xù)時間的20ms幀消息的其余部分增加發(fā)送功率。此外，當(dāng)沒有要發(fā)送的幀消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第三增益控制信號，用于限制專用控制信道上的信號發(fā)送。
總之，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第一幀選擇信號和第一增益控制信號，以在第一輸出端子541輸出第一長度幀數(shù)據(jù)。此外，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第二幀選擇信號和第二增益控制信號，以在第二輸出端子542輸出第二長度幀數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)在發(fā)送20ms幀消息的過程中5ms幀消息與20ms幀消息混雜時，調(diào)制解調(diào)器控制器513分別在第一和第二輸出端子輸出第一和第二長度幀數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生第一幀選擇信號，用于在輸出第一長度幀消息的持續(xù)時間內(nèi)選擇5ms的第一長度幀消息。在發(fā)送5ms的第一長度幀消息之后，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第二幀選擇信號，用于在20ms幀消息的其余持續(xù)時間內(nèi)選擇第二長度幀數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生第二增益控制信號，用于增加此時正在發(fā)送的第二長度幀數(shù)據(jù)的發(fā)送功率。然而，當(dāng)沒有要發(fā)送的幀消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生第三增益控制信號，以阻塞專用控制信道的發(fā)送路徑。
在本例中，第一長度幀數(shù)據(jù)指的是5ms(由24比特構(gòu)成)的第一長度比特流，而第二長度幀數(shù)據(jù)指的是20ms(由172比特構(gòu)成)的第二長度比特流。
CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))產(chǎn)生器515將16個CRC比特添加到從調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的24比特的第一長度幀數(shù)據(jù)，以便能夠在接收機(jī)端確定幀品質(zhì)(即，確定幀是否有差錯)。具體地說，在接收到5ms幀數(shù)據(jù)時，CRC產(chǎn)生器515在調(diào)制解調(diào)器控制器513的控制下，產(chǎn)生16個CRC比特以輸出40比特幀數(shù)據(jù)。
尾比特產(chǎn)生器517產(chǎn)生終止糾錯碼所需的尾比特。此尾比特產(chǎn)生器517產(chǎn)生尾比特，并且將其添加到第一長度幀消息的末尾，以便允許編碼器519在下面的階段以第一長度幀為單位對消息進(jìn)行編碼。具體地說，尾比特產(chǎn)生器517產(chǎn)生8個尾比特，并且將其添加到CRC產(chǎn)生器515的輸出上，從而輸出48比特的幀消息，如圖2A的標(biāo)號212所示。
編碼器519對尾比特產(chǎn)生器517的輸出進(jìn)行編碼。作為例子，編碼器519可以是卷積編碼器或編碼率為1/3并且約束長度為9的turbo編碼器，從而產(chǎn)生144個編碼比特(或符號)。
交織器521對編碼器519輸出的5ms幀消息進(jìn)行交織。即，交織器521以5ms的第一幀長度為單位在幀內(nèi)重新排列符號，以便改善對突發(fā)差錯的容錯。在本實(shí)施例中，交織器521的交織過的輸出將被稱為第一幀消息。
CRC產(chǎn)生器515、尾比特產(chǎn)生器517、編碼器519和交織器521構(gòu)成第一幀消息產(chǎn)生器550，用于通過接收第一幀數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第一幀消息。
CRC產(chǎn)生器516將12個CRC比特添加到調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的172比特的第二長度幀數(shù)據(jù)上，以便能夠在接收機(jī)端確定幀品質(zhì)(即，確定幀是否有差錯)。具體地說，在接收到20ms幀數(shù)據(jù)時，CRC產(chǎn)生器516在調(diào)制解調(diào)器控制器513的控制下，產(chǎn)生12個CRC比特，以輸出184比特幀數(shù)據(jù)。
尾比特產(chǎn)生器518產(chǎn)生終止糾錯碼所需的尾比特。此尾比特產(chǎn)生器518產(chǎn)生尾比特，并且將其添加到第二長度幀消息的末尾，以便允許編碼器520在下面的階段以第二長度幀為單位對消息進(jìn)行編碼。具體地說，尾比特產(chǎn)生器518產(chǎn)生8個尾比特，并且將其添加到CRC產(chǎn)生器516的輸出上，從而輸出192比特的幀消息，如圖2B的標(biāo)號222所示。
編碼器520對尾比特產(chǎn)生器518的輸出進(jìn)行編碼。本實(shí)施例中所用的編碼器520是卷積編碼器或編碼率為1/3并且約束長度為9的turbo編碼器。從而，編碼器520產(chǎn)生576個編碼比特(或符號)。
交織器522對編碼器520輸出的20ms幀消息進(jìn)行交織。即，交織器522以20ms的第一幀長度為單位在幀內(nèi)重新排列符號，以便改善對突發(fā)差錯的容錯。在本實(shí)施例中，交織器522的交織過的輸出將被稱為第二幀消息。
CRC產(chǎn)生器516、尾比特產(chǎn)生器518、編碼器520和交織器522構(gòu)成第二幀消息產(chǎn)生器560，用于通過接收第二幀數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第二幀消息。
復(fù)用器523根據(jù)調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的幀選擇信號SCTL，選擇第一和第二交織器521和522的輸出。即，復(fù)用器523響應(yīng)第一幀選擇信號而選擇第一交織器521的輸出，響應(yīng)第二幀選擇信號而選擇第二交織器522的輸出。復(fù)用器可以用作復(fù)用器523。調(diào)制解調(diào)器控制器523和選擇器523作為插入器，用于當(dāng)在發(fā)送第二長度幀消息的過程中產(chǎn)生第一長度幀消息時、或者當(dāng)同時產(chǎn)生第一和第二幀消息時，混雜第一幀消息與第二幀消息。
信號映射和復(fù)用塊525映射復(fù)用器523輸出的幀消息，并且將映射的幀消息復(fù)用到第一和第二信道。即，信號映射和復(fù)用塊525通過將邏輯“1”的控制信號轉(zhuǎn)換為“-1、并且將邏輯“0”的控制信號轉(zhuǎn)換為“+1”，來映射幀消息，并且將奇數(shù)控制信號輸出到第一信道，而將偶數(shù)控制信號輸出到第二信道。
控制比特插入器531將控制比特插入到信號映射和復(fù)用塊525的輸出中。此插入的控制比特可以是用于控制移動臺反向鏈路概率的功率控制比特(PCB)。
增益控制器527和528根據(jù)調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的增益控制信號GCTL，控制控制比特穿孔器53輸出的相應(yīng)信道信號的增益。即，增益控制器527和528響應(yīng)第一增益控制信號，原封不動地輸出輸入信號；響應(yīng)第二增益控制信號，增加輸入信號的增益，以增加發(fā)送功率；而響應(yīng)第三增益控制信號，將輸入信號的增益減少到零，以斷開專用控制信道的輸出。從而，增益控制器527和528根據(jù)調(diào)制解調(diào)器控制器513輸出的增益控制信號，形成或阻塞專用控制信道上的幀消息的路徑。即，增益控制器527和528執(zhí)行DTX(Discontinuous Transmission，不連續(xù)發(fā)送)操作模式，其中當(dāng)有要發(fā)送的幀消息時根據(jù)增益控制信號來形成專用控制信道的路徑，而當(dāng)沒有要發(fā)送的幀消息時阻塞專用信道的路徑。此外，增益控制器527和528在調(diào)制解調(diào)器控制器513的控制下，當(dāng)5ms幀消息與20ms幀消息混雜時增加輸出信號的概率。這樣，增益控制器527和528構(gòu)成功率控制器，用于控制信號的發(fā)送功率。
串/并(serial-to-parallel，S/P)變換器529復(fù)用輸入信號，以便使增益控制器527和528輸出的控制信號通過多載波信號來傳播。正交碼調(diào)制器533根據(jù)正交碼號和分配信道的長度來產(chǎn)生正交碼，并且通過將幀消息乘以產(chǎn)生的正交碼來正交地調(diào)制幀消息。Walsh碼、準(zhǔn)正交碼或m-碼片抵抗碼(m-chipresistance code)可以用作正交碼。擴(kuò)展調(diào)制器535通過將正交碼調(diào)制器533輸出的正交調(diào)制過的信號與擴(kuò)展序列例如偽隨機(jī)噪聲(PN)組合，而對其進(jìn)行擴(kuò)展。
正交碼調(diào)制器533和擴(kuò)展調(diào)制器535的結(jié)構(gòu)示于圖6A至6C。
參照圖6A，Walsh碼產(chǎn)生器615產(chǎn)生專用控制信道的Walsh碼。(Walsh碼是使用最廣的正交碼)乘法器611和613通過將相應(yīng)的I和Q信道輸入信號與Walsh碼產(chǎn)生器615輸出的Walsh碼組合，來產(chǎn)生正交調(diào)制信號。擴(kuò)展調(diào)制器535用擴(kuò)展序列產(chǎn)生器(未圖示)提供的PN序列PNi和PNq對乘法器611和613輸出的相應(yīng)的I和Q信道信號進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展調(diào)制器535可以使用復(fù)PN擴(kuò)展器。
然而，當(dāng)Walsh碼的數(shù)目不足以進(jìn)行信道分離時，可以使用準(zhǔn)正交碼來擴(kuò)大正交碼的數(shù)目。即，根據(jù)預(yù)定的代碼長度，存在正交碼集例如，當(dāng)代碼長度為256時，存在256×256 Walsh碼集，可以系統(tǒng)地產(chǎn)生N個256×256準(zhǔn)正交碼集(其中N是自然數(shù))。這種準(zhǔn)正交碼集在準(zhǔn)正交碼信道和Walsh碼信道之間具有最小化的干擾，并且在準(zhǔn)正交碼之間具有固定的相關(guān)值。
圖6B輸出準(zhǔn)正交碼產(chǎn)生器533和擴(kuò)展調(diào)制器535。參照圖6B，Walsh碼產(chǎn)生器615根據(jù)Walsh碼號和分配信道的長度來產(chǎn)生Walsh碼，而準(zhǔn)正交碼掩碼器(mask)617產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼掩碼信號?！爱惢颉?XOR)門619將Walsh碼和準(zhǔn)正交碼掩碼信號逐比特相“異或”，以產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼。乘法器611和613將相應(yīng)的I和Q信道信號乘以XOR門619輸出的準(zhǔn)正交碼，以對前向鏈路專用控制信道的幀消息進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展調(diào)制器535用前述PN序列PNi和PNq對乘法器611和613輸出的相應(yīng)的I和Q信道信號進(jìn)行擴(kuò)展。
在圖6B中，準(zhǔn)正交碼通過將Walsh碼乘以準(zhǔn)正交碼掩碼信號(或者當(dāng)數(shù)據(jù)由“0”和“1”表示時，將Walsh碼和準(zhǔn)正交碼掩碼信號相“異或”)來產(chǎn)生。合適的準(zhǔn)正交碼產(chǎn)生器公開于本發(fā)明的申請人提交的、題為“Quasi-orthogonal Code Generation Device and Method for Mobile CommunicationSystem(用于移動通信系統(tǒng)的準(zhǔn)正交碼產(chǎn)生裝置和方法)”的韓國專利申請No.46402/1997，并且包含于此作為參考。采用準(zhǔn)正交碼，可以將編碼信道數(shù)增加N倍，允許許多業(yè)務(wù)信道用戶使用獨(dú)特(unique)的專用控制信道。
圖6C輸出用于根據(jù)另一個實(shí)施例來產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼的方案。參照圖6C，Walsh碼產(chǎn)生器615產(chǎn)生專用信道的Walsh碼。乘法器611和613將相應(yīng)的I和Q信道信號乘以Walsh碼產(chǎn)生器615輸出的Walsh碼，以產(chǎn)生正交調(diào)制信號。PN掩碼器653產(chǎn)生PN掩碼信號，而PNi產(chǎn)生器655產(chǎn)生I信道的PN序列PNi?！芭c”門657將PN掩碼信號和PN序列PNi逐比特相“與”，以產(chǎn)生I信道擴(kuò)展信號。PN掩碼器654產(chǎn)生PN掩碼信號，而PNq產(chǎn)生器656產(chǎn)生Q信道的PN序列PNq?！芭c”門658將PN掩碼信號和PN序列PNq逐比特相“與”，以產(chǎn)生Q信道擴(kuò)展信號。
在圖6C中，通過將特定PN掩碼與PNi和PNq產(chǎn)生器655和656的相應(yīng)的PN序列相“與”而產(chǎn)生的PN序列被用于產(chǎn)生準(zhǔn)正交碼。這樣，對每個PN掩碼產(chǎn)生一個準(zhǔn)正交碼集。從而，當(dāng)使用N個不同的PN掩碼時，可以擴(kuò)大編碼信道的數(shù)目，這類似于使用準(zhǔn)正交碼產(chǎn)生器來產(chǎn)生N個準(zhǔn)正交碼集的方法。
在另一個實(shí)施例中，通過以與使用PN掩碼的方法相同的方式將PN序列移動特定的多個碼片，可以獲得擴(kuò)大編碼信道數(shù)目的結(jié)果，這類似于使用準(zhǔn)正交碼產(chǎn)生器的情況。
最好對前向和反向鏈路的專用信道應(yīng)用幀參差(frame staggering)。術(shù)語“幀參差”可以與“幀偏移(frame offset)”互換使用，指的是根據(jù)系統(tǒng)時間將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信道的幀偏移預(yù)定時間的操作。通常，當(dāng)在移動臺或基站端處理發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，應(yīng)用幀偏移來獲得分散幀處理負(fù)荷的結(jié)果。即，幀參差用于有效使用處理數(shù)據(jù)的公共資源(即，干線)。例如，在傳統(tǒng)的IS-95系統(tǒng)中，將業(yè)務(wù)信道幀偏移多個1.25ms的功率控制持續(xù)時間，并且最大幀偏移是18.75ms，它是持續(xù)時間1.25ms的15倍。在IS-95系統(tǒng)中，即使基站之間的偏移給定為1.25ms，功率控制比特也可能沒有均勻分布。發(fā)送非均勻分布的功率控制比特可能導(dǎo)致整個功率的周期性波動。因此，為了防止因插入功率控制比特而引起的波動，專用信道以1.25/12＝10.104為單位進(jìn)行編碼比特級幀參差，以使功率控制比特均勻地分布在整個1.25ms持續(xù)時間上。
根據(jù)上述描述，下面來描述專用控制信道發(fā)送裝置的操作。在圖5中，在調(diào)制解調(diào)器控制器513中確定要發(fā)送的消息的幀長度(5ms或20ms)。即，調(diào)制解調(diào)器控制器513通過檢查表示消息緩沖器511中存儲的幀消息是24比特固定長度幀消息、還是可變長度幀消息的首標(biāo)信息，來確定幀長度。當(dāng)首標(biāo)信息表示24比特固定長度幀消息時，確定為幀消息具有5ms幀長度。當(dāng)它表示可變長度幀消息時，確定為幀消息具有20ms幀長度。調(diào)制解調(diào)器控制器513根據(jù)該幀長度確定，將輸入幀數(shù)據(jù)輸出到第一幀消息產(chǎn)生器550或第二幀消息產(chǎn)生器560，產(chǎn)生幀選擇信號SCTL，用于選擇第一幀消息產(chǎn)生器550或第二幀消息產(chǎn)生器560，并且產(chǎn)生增益控制信號GCTL，用于輸出或限制幀消息輸出。
表4示出調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生的控制信號。
表4
第一幀消息產(chǎn)生器550的子塊515、517、519和521中的數(shù)字、以及第二幀消息產(chǎn)生器560的子塊516、518、520和522中的數(shù)字表示根據(jù)5ms和20ms幀長度的比特?cái)?shù)目。
此外，調(diào)制解調(diào)器控制器513以DTX模式來控制專用信道。即，在優(yōu)選實(shí)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(wù)的信令消息和與MAC有關(guān)的消息，有助于有效使用信道容量。IS-95系統(tǒng)構(gòu)造為復(fù)用話音業(yè)務(wù)和信令業(yè)務(wù)，使得話音和信令信道應(yīng)該對數(shù)據(jù)服務(wù)是常開的。然而，由于本發(fā)明的專用信道工作在DTX模式，所以不必對控制信號常開信道。當(dāng)沒有要發(fā)送的信號信息時，可以抑制DTX增益控制器中的發(fā)送功率，從而有效利用無線容量。
對于DTX發(fā)送操作模式，當(dāng)感覺到消息緩沖器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)生第三增益控制信號，使得增益控制器527和528將專用控制信道的輸出保持為“0”。即，當(dāng)有要發(fā)送的幀消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513產(chǎn)生(預(yù)定增益的)第一增益控制信號或(根據(jù)輸出5ms幀消息的位置而確定的)第二增益控制信號，而當(dāng)沒有要發(fā)送的幀消息時，產(chǎn)生第三增益控制信號(GCTL＝0)。增益控制器527和528可以位于擴(kuò)展級之后。此外，盡管本發(fā)明是參照使用增益控制器527和528執(zhí)行專用控制信道的DTX模式的實(shí)施例來描述的，但是當(dāng)沒有要發(fā)送到專用控制信道的控制信號時，也可以使用復(fù)用器523阻塞信號路徑。
此外，也可以在發(fā)送幀消息時混雜5ms幀消息與20ms幀消息，如圖8A和8B所示。當(dāng)如圖8A所示，在持續(xù)時間#1同時輸入5ms幀消息和20ms幀消息時，調(diào)制解調(diào)器控制器513將5ms幀數(shù)據(jù)提供給第一幀消息產(chǎn)生器550，并且將20ms幀數(shù)據(jù)提供給第二幀消息產(chǎn)生器560。對于持續(xù)時間#1，第一和第二交織器521和522分別輸出5ms和20ms幀消息。然后，復(fù)用器523響應(yīng)第一幀選擇信號來選擇第一交織器521的輸出，而增益控制器527和528響應(yīng)第一增益控制信號來原封不動地傳送輸出信號。從而，對于持續(xù)時間#1，5ms幀消息被輸出為其原始輸入信號電平。在持續(xù)時間#1發(fā)送5ms幀消息之后，復(fù)用器523響應(yīng)第二幀選擇信號來選擇第二交織器522的輸出，而增益控制器527和528響應(yīng)第二增益控制信號來增加復(fù)用器523輸出的20ms幀消息的發(fā)送功率。對于其余的持續(xù)時間#2、#3和#4，與輸入功率電平相比，將20ms幀數(shù)據(jù)的發(fā)送功率增加33％。在持續(xù)時間#4之后，增益控制器527和528響應(yīng)第三增益控制信號(GCTL＝0)來阻塞幀消息的輸出路徑。
在圖8B中，在發(fā)送持續(xù)時間#1接收到的20ms幀消息的過程中在持續(xù)時間#2接收到5ms幀消息。在此情況下，對于持續(xù)時間#1，調(diào)制解調(diào)器控制器513將20ms幀消息提供給第二幀消息產(chǎn)生器560，并且產(chǎn)生第二幀選擇信號和第一增益控制信號。對于持續(xù)時間#2，調(diào)制解調(diào)器控制器513將5ms幀消息提供給第一幀消息產(chǎn)生器550，而將20ms幀消息提供給第二幀消息產(chǎn)生器560，并且產(chǎn)生第一幀選擇信號和第一增益控制信號。結(jié)果，在持續(xù)時間#1內(nèi)以原始信號電平來輸出20ms幀消息，而在持續(xù)時間#2以原始信號電平來輸出5ms幀消息。在持續(xù)時間#2之后，復(fù)用器523響應(yīng)第二幀選擇信號來選擇第二交織器522的輸出，而增益控制器527和528響應(yīng)第二增益控制信號來增加復(fù)用器523輸出的20ms幀消息的增益。對于其余的持續(xù)時間#3和#4，與輸入信號電平相比，將增益增加50％。在持續(xù)時間#4之后，增益控制器527和528響應(yīng)第三增益控制信號(GCTL＝0)來阻塞幀消息的輸出路徑。
下面將進(jìn)一步描述在發(fā)送20ms幀消息的過程中需要發(fā)送5ms幀消息時、或者在同時產(chǎn)生5ms幀消息和20ms幀消息時混雜幀的方法在第一混雜方法中，當(dāng)在發(fā)送較長幀消息的過程中產(chǎn)生較短幀消息時，較短幀消息被整個(例如以5ms時間間隔)發(fā)送，延遲發(fā)送較長幀消息，并且在發(fā)送較短幀消息之后發(fā)送較長幀消息的其余部分。在此方法中，由于短幀消息和較長幀消息是整個發(fā)送的，所以在接收機(jī)端解碼的過程中不會發(fā)生性能惡化。然而，當(dāng)發(fā)送幀消息有時間限制時，兩個幀消息的總和將超過該時間限制。
在第二混雜方法中，當(dāng)在發(fā)送較長幀消息的過程中產(chǎn)生較短幀消息時，發(fā)送較短幀消息以取代部分較長幀消息，并且不再發(fā)送該被取代的部分。然后不延遲地發(fā)送較長幀消息的尾端。在此方法中，較長幀消息的數(shù)據(jù)可能在被取代的部分損失，造成解碼性能惡化。然而，此問題可以根據(jù)如何設(shè)計(jì)較長幀消息的符號分配器而被最小化。
對于卷積碼，解碼性能依賴于被取代的符號在一幀持續(xù)時間中的位置。通過為被取代的幀消息搜索具有最佳解碼性能的位置、并且在此位置取代幀消息，可以解決解碼性能惡化的問題。
為此，當(dāng)較長幀消息被取代較短幀消息的長度時，需要搜索具有最佳解碼性能的位置。為此，需要確定取代位置(即，穿孔位置)，并且測量該位置的解碼性能。在測量卷積碼的解碼性能時，使用下述參數(shù)自由距離dfree，表示編碼符號之間的最小漢明距離；傳遞函數(shù)，表示比特誤碼率的上限公式；以及符號之間漢明距離的分布(見“Error Correction CodingFundamentals andApplication(糾錯編碼基礎(chǔ)與應(yīng)用)”-Shu Lin/Daniel J.Costello，Jr.)。
為各取代位置測量參數(shù)，以搜索優(yōu)選的取代位置。如果在混雜處理中可以將搜索到的位置移動到要穿孔的位置，則可以解決混雜處理中產(chǎn)生的問題。至于信號功率損失問題，可以通過將較長幀消息的其余部分的信號功率增加所損失的功率來補(bǔ)償功率損失。
通過實(shí)驗(yàn)來測量搜索到的取代位置，以確認(rèn)性能。然后，設(shè)計(jì)符號分配器，用于將搜索到的位置處的符號移動到混雜處理中要穿孔的位置?？梢詫⒔豢椘饔米鞣柗峙淦?。
在本實(shí)施例中，假設(shè)5ms幀與20ms幀混雜，并且192比特的20ms幀被編碼到編碼率為1/3的卷積碼中。這里，編碼符號數(shù)為576。在下面的描述中，5ms幀指的是具有5ms幀長度的第一長度幀消息，而20ms幀指的是具有20ms幀長度的第二長度幀消息。
如圖9A至9D所示，由于5ms幀是20ms幀長度的1/4，所以有4個可能的混雜位置。即，當(dāng)20ms幀被分為4個持續(xù)時間時，5ms幀可以在4個分得的持續(xù)時間中的任一個處與20ms幀混雜。在本例中，在發(fā)送5ms幀數(shù)據(jù)的時間間隔中，損失20ms幀數(shù)據(jù)。如上所述，20ms幀的損失的數(shù)據(jù)可以通過接收機(jī)端的糾錯解碼功能來恢復(fù)。為了增加20ms幀的接收概率，發(fā)送機(jī)在損失的5ms持續(xù)時間后的其余持續(xù)時間內(nèi)增加發(fā)送功率。例如，當(dāng)5ms幀在20ms幀的持續(xù)時間#1處被混雜時，如圖9A所示，則20ms幀的功率在下面的持續(xù)時間#2、#3和#4內(nèi)增加大約33％。當(dāng)5ms幀在20ms幀的持續(xù)時間#2處被混雜時，如圖9B所示，則20ms幀的功率在下面的持續(xù)時間#3和#4內(nèi)增加大約50％。當(dāng)5ms幀在20ms幀的持續(xù)時間#3處被混雜時，如圖9C所示，則20ms幀的功率在下面的持續(xù)時間#4內(nèi)增加大約100％。然而，當(dāng)5ms幀在20ms幀的持續(xù)時間#4處被混雜時，如圖9D所示，則無法補(bǔ)償損失的功率。在此情況下，與上述3種情況相比，解碼性能可能惡化。
此外，為了使數(shù)據(jù)損失的影響最小化，設(shè)計(jì)用于20ms幀的交織器，使得與5ms持續(xù)時間對應(yīng)的符號被分散，這些符號將通過進(jìn)行行置換而被刪除。
下面，通過刪除矩陣來考慮最佳交織器。由于20ms幀的1/4被短消息取代，即，20ms幀的1/4被穿孔，所以144(＝576/4)個比特應(yīng)該被穿孔。然后，應(yīng)該確定如何刪除576個比特中的144個比特，而不使解碼性能惡化。根據(jù)穿孔位置，可能有很多種情況。在本實(shí)施例中，將為一些規(guī)則的穿孔類型而測量各參數(shù)。下面是根據(jù)穿孔類型而得到的刪除矩陣刪除矩陣#1D1=01110111•••10111011•••11011101•••]]>刪除矩陣#2D2=11011101•••10111011•••01110111•••]]>刪除矩陣#3D3=01111101•••10111011•••11010111•••]]>刪除矩陣#4D4=11010111•••10111011•••01111101•••]]>在刪除矩陣#1中，第1行和第1列中的“0”表示由第1生成多項(xiàng)式編碼的第1信息比特被刪除(穿孔)，第1行和第2列中的“1”表示由第1生成多項(xiàng)式編碼的第2信息比特不被刪除，而第2行和第1列中的“1”表示由第1生成多項(xiàng)式編碼的第1信息比特不被刪除。這里，自由距離對于刪除矩陣#1為11，對于刪除矩陣#2為12，對于刪除矩陣#3為10，而對于刪除矩陣#4為10。自由距離表示符號之間的最小漢明距離，而漢明距離表示編碼符號之間的歪斜(skewed)比特?cái)?shù)。隨著漢明距離增大，解碼性能也提高。從而，在自由距離方面，與刪除矩陣#3和#4相比，刪除矩陣#1和#2具有更好的特性。此外，盡管在自由距離方面，刪除矩陣#2比刪除矩陣#2具有更好的特性，但是在編碼符號之間漢明距離的分布方面，刪除矩陣#2比刪除矩陣#1具有更好的特性。
表5示出設(shè)計(jì)得具有刪除矩陣#1的穿孔形式的交織器。
表5編碼符號的32×18排列1 32 65 97 129 161 193 225 257 289 321 353 385 417 449 481 513 5455 37 69 101 133 165 197 229 261 293 325 357 389 421 453 485 517 5499 41 73 105 137 169 201 233 265 297 329 361 393 426 457 489 521 55313 45 77 109 141 173 205 237 269 231 333 365 397 428 461 493 525 55717 49 81 113 145 181 209 241 273 235 337 369 401 433 465 497 529 56121 53 85 117 149 181 213 245 277 309 341 373 405 437 469 501 533 56625 57 89 121 153 185 217 249 281 313 345 377 409 441 473 505 537 56929 61 93 125 157 198 221 253 285 317 349 381 413 445 477 509 541 6732 34 66 98 130 162 194 226 258 290 322 354 386 418 405 482 514 5466 38 70 102 134 166 198 230 262 294 326 358 390 422 454 486 518 55010 42 74 106 138 170 202 234 266 298 330 362 394 426 459 490 522 55414 46 78 110 142 174 206 237 270 302 334 366 398 430 462 494 526 55818 50 82 114 146 178 210 241 274 306 338 370 402 434 466 498 530 56222 54 86 118 150 182 214 245 278 310 342 374 406 438 470 502 534 56626 58 90 122 154 186 218 249 282 314 346 378 410 442 474 506 538 57030 62 94 126 158 190 222 253 286 318 350 382 414 446 478 510 542 5743 36 67 99 131 163 195 227 259 291 323 356 387 419 451 483 515 5477 40 71 103 135 167 199 231 263 295 327 359 391 423 465 487 519 65111 43 75 107 139 171 203 235 267 299 331 363 395 427 459 491 523 65515 47 79 111 143 175 207 239 271 303 335 370 399 431 463 495 527 65919 51 83 115 147 179 211 243 275 307 339 374 403 435 467 499 531 66323 55 87 119 151 183 215 247 279 311 343 375 407 439 470 503 535 66727 59 91 123 155 187 219 251 283 315 347 379 411 443 475 507 539 67131 63 95 127 159 191 223 255 287 319 351 383 415 447 479 511 543 6754 36 68 100 132 164 196 228 260 292 324 356 388 420 452 484 516 5488 40 72 104 136 168 200 232 264 296 328 360 392 424 456 488 520 55212 44 76 108 140 172 204 236 268 300 332 364 396 428 460 492 524 55616 48 80 112 144 176 208 240 272 304 336 368 400 432 464 496 528 56020 52 84 116 148 180 212 244 276 308 340 372 404 436 468 500 532 56424 56 88 120 152 184 216 248 280 312 344 376 408 440 472 504 536 56828 60 92 124 156 188 220 252 284 316 348 380 412 444 476 508 540 57232 64 96 126 160 192 224 256 288 320 352 384 416 448 480 512 544 576圖10A至10D示出交織器發(fā)送的20ms幀的符號形式，該交織器是根據(jù)刪除矩陣#1為各混雜方法設(shè)計(jì)的。具體地說，圖10A示出5ms幀與20ms幀在持續(xù)時間#1處混雜的情況。對于信息比特1、2、3、4和5，根據(jù)刪除矩陣#1，按照第1符號數(shù)據(jù)S10、第2符號數(shù)據(jù)S21、第3符號數(shù)據(jù)S32、第4符號數(shù)據(jù)S40和第5符號數(shù)據(jù)S51的順序進(jìn)行穿孔。圖10B示出5ms幀與20ms幀在持續(xù)時間#2處混雜的情況。穿孔格式類似于圖10A的格式，并且各符號根據(jù)它們所屬的時間間隔(持續(xù)時間)不同而具有不同的功率。即，屬于持續(xù)時間#1的符號以原始功率被發(fā)送，而屬于持續(xù)時間#3和#4的符號以比原始功率增加50％的功率電平被發(fā)送。圖10C示出5ms幀與20ms幀在持續(xù)時間#3處混雜的情況。穿孔格式類似于上述的格式，并且各符號根據(jù)它們所屬的持續(xù)時間不同而具有不同的功率。例如，屬于持續(xù)時間#2和#3的符號具有原始功率，而屬于持續(xù)時間#4的符號具有兩倍于原始功率的功率。最后，圖10D示出5ms幀與20ms幀在持續(xù)時間#4處混雜的情況。穿孔格式與上述格式相同，并且符號具有原始功率。
圖11示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例混雜不同長度的幀消息的方案。在圖中，交織器713根據(jù)刪除矩陣#1被設(shè)計(jì)為具有表5的特性。因此，本說明書將示例性地說明根據(jù)刪除矩陣#1設(shè)計(jì)的方案。
參照圖11，編碼器711產(chǎn)生5ms的編碼第一長度幀消息，并且通過未圖示的交織器對編碼器711的輸出進(jìn)行交織。編碼器712產(chǎn)生20ms的編碼第二長度幀消息，并且交織器713對編碼器712輸出的編碼20ms幀消息進(jìn)行交織，以便在幀內(nèi)重新排列符號，使得對應(yīng)的符號根據(jù)刪除矩陣#1被穿孔。選擇器714根據(jù)幀選擇信號來選擇編碼器711的輸出、或交織器713的輸出。即，選擇器714響應(yīng)第一幀選擇信號來選擇編碼器711的輸出，而響應(yīng)第二幀選擇信號來選擇交織器713的輸出。復(fù)用器可以被用作選擇器714。
功率控制器715根據(jù)增益控制信號來控制選擇器714輸出的信號的增益。即，功率控制器715響應(yīng)第一增益控制信號，不進(jìn)行增益控制，而將輸入信號原封不動地輸出；響應(yīng)第二增益控制信號，增加輸入信號的增益，以增加輸出功率；以及響應(yīng)第三增益控制信號，將輸入信號的增益控制為零。當(dāng)增益為零時，沒有輸出信號，從而信道的輸出被切斷。
下面，參照圖11來描述5ms幀消息與20ms幀消息混雜的操作。
編碼器711對第一幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并且產(chǎn)生第一長度幀消息給選擇器714。編碼器712對第二數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行編碼，并且產(chǎn)生第二長度幀消息給交織器713。然后交織器713重新排列第二長度幀消息中的符號，使得符號根據(jù)圖9A至9D的各情況的刪除矩陣#1被穿孔。交織器713的結(jié)構(gòu)示于圖12。
參照圖12，交織器713由32個延遲器743-746組成。當(dāng)?shù)诙L度幀消息從編碼器712輸出時，開關(guān)732將節(jié)點(diǎn)731連接到節(jié)點(diǎn)733，以將第1符號輸出到延遲器743，并且將節(jié)點(diǎn)731連接到節(jié)點(diǎn)734，以將第2輸出到延遲器744。以此方式，在第32個符號被輸出到延遲器746后，開關(guān)731再次將節(jié)點(diǎn)731連接到節(jié)點(diǎn)733，以將第33個符號輸出到延遲器743。通過重復(fù)此處理，18個符號被存儲到各延遲器。然后，根據(jù)表5的交織函數(shù)，開關(guān)741將節(jié)點(diǎn)742連接到節(jié)點(diǎn)737，以輸出延遲器743中存儲的符號。接著，開關(guān)741將節(jié)點(diǎn)742連接到第5個延遲器的輸出節(jié)點(diǎn)，以輸出第5個延遲器中存儲的符號。即，第1、第5、第9、第13、第17、第21、第25和第29個延遲器中存儲的符號在20ms幀的持續(xù)時間#1內(nèi)被依次輸出；第2、第6、第10、第14、第18、第22、第26和第30個延遲器中存儲的符號在20ms幀的持續(xù)時間#2內(nèi)被依次輸出；第3、第7、第11、第15、第19、第23、第27和第31個延遲器中存儲的符號在20ms幀的持續(xù)時間#3內(nèi)被依次輸出；而第4、第8、第12、第16、第20、第24、第28和第32個延遲器中存儲的符號在20ms幀的持續(xù)時間#4內(nèi)被依次輸出。交織器713輸出的值被輸入到選擇器714，并且與施加到選擇器714另一輸入端的5ms幀混雜。
圖13示出選擇器714的結(jié)構(gòu)。如果在開關(guān)755將節(jié)點(diǎn)754連接到節(jié)點(diǎn)753以在持續(xù)時間#1內(nèi)輸出5ms幀時輸入5ms幀，則輸入的5ms幀由延遲器751臨時延遲。經(jīng)過持續(xù)時間#1后，開關(guān)755將節(jié)點(diǎn)754連接到節(jié)點(diǎn)752，以在持續(xù)時間#2內(nèi)輸出延遲過的5ms幀符號。這樣，20ms幀的符號在持續(xù)時間#2內(nèi)被刪除。經(jīng)過持續(xù)時間#2后，開關(guān)755再次將節(jié)點(diǎn)754連接到節(jié)點(diǎn)753，以輸出其余的20ms幀符號。這種混雜的幀被輸入到功率控制器715，功率控制器715原封不動地輸出5ms幀的符號，并且以增加的功率來輸出其余20ms幀的符號。結(jié)果，編碼器712輸出的編碼20ms幀被穿孔，如刪除矩陣#2所示。
具體地說，選擇器714響應(yīng)第一選擇信號，依次接收交織器713中第1、第5、第9、第13、第17、第21、第25和第29個延遲器輸出的符號，并且將接收到的符號輸出到功率控制器715。此外，選擇器714響應(yīng)第二選擇信號，將在延遲器751中延遲過的5ms幀符號輸出到功率控制器715。然后，選擇器714響應(yīng)第一選擇信號，依次接收交織器713中第3、第7、第11、第15、第19、第23、第27、第31、第4、第8、第12、第16、第20、第24、第28和第32個延遲器輸出的符號，并且將接收到的符號輸出到功率控制器715。即，這隱含著與20ms幀的持續(xù)時間#2對應(yīng)的第2、第6、第10、第14、第18、第22、第26和第30個延遲器的符號被刪除。
這種幀混雜方案的性能依賴于編碼器和交織器的生成多項(xiàng)式。對于一個生成多項(xiàng)式，當(dāng)根據(jù)幾種類型的刪除矩陣進(jìn)行穿孔時，對于各情況選擇具有好的性能測量的刪除矩陣，然后相應(yīng)地設(shè)計(jì)交織器。
圖14A和14B分別示出使用刪除矩陣#1和刪除矩陣#2穿孔的幀的性能。具體地說，圖14A示出使用刪除矩陣#1設(shè)計(jì)的交織器對于各混雜情況#1至#3的性能。圖14B示出使用刪除矩陣#2設(shè)計(jì)的交織器對于各混雜情況#1至#3的性能。
圖14A和14B都示出混雜情況#1提供最好的性能，而混雜情況#3提供最差的性能。例如，表6示出當(dāng)差錯概率為0.01(＝1％)時各混雜情況的信噪比(Eb/No)。
表6
由表6可知，當(dāng)使用刪除矩陣#1而不是刪除矩陣#2時獲得更好的性能。此外，情況#1的性能優(yōu)于情況#2，而情況#2優(yōu)于情況#3。這里，表6的“注”中的數(shù)字表示具有最好性能和最差性能的系統(tǒng)、包括IS-95系統(tǒng)之間的信噪比之差。由于具有較高性能的系統(tǒng)具有減少的性能差，所以當(dāng)使用刪除矩陣#1而不是刪除矩陣#2時，可以期望較高性能。從而，在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)幀矩陣方案中的刪除矩陣#1來設(shè)計(jì)符號分配器。
如上所述，當(dāng)5ms幀消息和20ms幀消息被同時輸出時，專用控制信道發(fā)送裝置在對應(yīng)的時間輸出5ms幀消息，然后以增加的功率來發(fā)送其余的20ms幀消息。這里，由于在編碼處理中以1/3編碼率對幀消息進(jìn)行編碼，所以接收機(jī)可以對數(shù)據(jù)損失進(jìn)行糾錯。為了改善糾錯能力，第二交織器522應(yīng)該被設(shè)計(jì)為均勻地分散編碼數(shù)據(jù)。盡管圖8A和8B示出將5ms幀消息和20ms幀消息進(jìn)行混雜的例子，應(yīng)該理解，即使在5ms幀消息和20ms幀消息被依次輸出時，幀消息發(fā)送能力也是良好的。
圖5示出用于前向鏈路(從基站到移動臺)的專用信道發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。用于前向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置應(yīng)該進(jìn)行用于控制移動臺的發(fā)送功率的PCB穿孔操作。然而，用于反向鏈路(從移動臺到基站)的專用信道發(fā)送裝置不必進(jìn)行PCB插入操作。從而，除PCB插入方案、S/P轉(zhuǎn)換器(用于多載波)、擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)和卷積編碼器的編碼率外，用于反向鏈路的專用信道發(fā)送裝置(移動臺)具有與用于前向鏈路的專用控制信道發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，前向鏈路編碼器的編碼率是1/3，而反向鏈路編碼器的編碼率是1/4。
在使用反向?qū)Ｓ眯诺腊l(fā)送幀消息時，用于反向鏈路的專用信道發(fā)送裝置還根據(jù)幀消息的大小來確定幀長度，并且根據(jù)該確定來發(fā)送幀消息。此外，用于反向鏈路的專用信道發(fā)送裝置檢查有/無幀消息要通過反向?qū)Ｓ眯诺肋M(jìn)行發(fā)送，以便當(dāng)沒有幀消息要發(fā)送時抑制反向?qū)Ｓ眯诺赖妮敵觯鴥H當(dāng)有實(shí)際幀消息要發(fā)送時才形成反向?qū)Ｓ眯诺赖妮敵雎窂健?br>
圖5示出用于前向鏈路的多載波專用信道發(fā)送裝置，而圖7示出用于反向鏈路的單載波專用信道發(fā)送裝置。從而，可以構(gòu)造用于前向鏈路的單載波專用信道發(fā)送裝置、和用于反向鏈路的多載波專用信道發(fā)送裝置。
用于接收通過前向或反向?qū)Ｓ眯诺腊l(fā)送的控制信號的裝置應(yīng)該確定幀消息的長度，以處理該控制信號。用于前向或反向鏈路的專用信道接收裝置可以如圖15所示來構(gòu)造。
參照圖15，解擴(kuò)器911使用PN序列和正交碼對接收信號進(jìn)行解擴(kuò)，以接收專用信道信號。分集組合器913組合解擴(kuò)器911輸出的多徑信號。軟決定產(chǎn)生器915將接收信號量化為多電平數(shù)字值，以對接收信號進(jìn)行解碼。其大小用于處理5ms幀消息的第一解交織器917，對在發(fā)送的過程中交織過的5ms幀消息進(jìn)行解交織，以將比特重新排列到原始狀態(tài)。其大小用于處理20ms幀消息的第二解交織器918，對在發(fā)送的過程中交織過的20ms幀消息進(jìn)行解交織，以將比特重新排列到原始狀態(tài)。
定時器919產(chǎn)生控制信號，用于對以固定周期通過專用信道接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。這里，定時器919是能夠?qū)?ms幀進(jìn)行解碼的5ms定時器。第一解碼器921由定時器919輸出的控制信號來使能，并且對第一解交織器917輸出的幀消息進(jìn)行解碼。第一解碼器921對5ms的第一長度幀消息進(jìn)行解碼。第二解碼器923由定時器919輸出的控制信號來使能，并且對第二解交織器918輸出的幀消息進(jìn)行解碼。第二解碼器923對20ms的第二長度幀消息進(jìn)行解碼。第一CRC檢測器925接收第一解碼器921的輸出，并且校驗(yàn)5ms幀的CRC。第二CRC檢測器927接收第二編碼器923的輸出，并且校驗(yàn)20ms幀的CRC。這里，第一和第二CRC檢測器925和927輸出真信號“1”或假信號“0”作為結(jié)果信號。盡管本發(fā)明是參照通過檢測CRC比特來確定接收到的幀消息的長度的實(shí)施例來描述的，但是也可以通過計(jì)算在第一和第二幀消息持續(xù)時間內(nèi)接收到的信號的能量來確定幀長度和是否存在幀。
幀長度決定塊929分析第一和第二CRC檢測器925和927輸出的結(jié)果信號，以決定通過專用信道接收到的幀消息的長度。當(dāng)?shù)谝籆RC檢測器925輸出真信號時，幀長度決定塊929產(chǎn)生用于選擇第一解碼器921的選擇信號sel1；當(dāng)?shù)诙﨏RC檢測器輸出真信號時，產(chǎn)生用于選擇第二解碼器923的選擇信號；而當(dāng)?shù)谝缓偷诙﨏RC檢測器925和927都產(chǎn)生假信號時，產(chǎn)生用于切斷第一和第二解碼器921和923的輸出的“禁止”信號。
選擇器931根據(jù)幀長度決定塊929的輸出信號來選擇第一和第二解碼器921和923輸出的解碼數(shù)據(jù)。即，當(dāng)接收到的幀是5ms幀時，選擇器931選擇第一解碼器921的輸出；當(dāng)接收到的幀是20ms幀時，選擇第二解碼器923的輸出；而對于沒有接收到幀消息的時段，則切斷第一和第二解碼器921和923的輸出。
調(diào)制解調(diào)器控制器933將接收到的選擇器931輸出的解碼數(shù)據(jù)的幀消息存儲到消息緩沖器935。然后上層處理器讀出并處理消息緩沖器935中存儲的控制消息。此外，當(dāng)?shù)谝婚L度幀消息與第二長度幀消息混雜時，調(diào)制解調(diào)器控制器933響應(yīng)選擇信號sel1來輸出第一長度幀消息，而響應(yīng)選擇信號sel2來選擇第二長度幀消息。
下面，參照圖15來描述專用信道接收裝置的操作。解擴(kuò)器911通過專用信道來接收控制信號，并且用PN序列對接收到的控制信號進(jìn)行解擴(kuò)。通過專用信道接收到的控制信號通過發(fā)送的逆處理被恢復(fù)為原始幀消息。這里，第一和第二解交織器917和918的大小分別用于處理5ms和20ms幀消息。
然后，在基站和移動臺中，第一解碼器921對5ms幀進(jìn)行解碼，而第二解碼器923對20ms幀進(jìn)行解碼，以處理幀消息。然后第一和第二CRC檢測器925和927分別對第一和第二解碼器921和923輸出的解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，并且將結(jié)果值輸出到幀長度決定塊929。然后幀長度決定塊929根據(jù)CRC校驗(yàn)結(jié)果來決定接收到的幀消息的幀長度。
當(dāng)接收到第一長度幀消息和第二長度幀消息的混雜幀消息時，第一CRC檢測器925和第二CRC檢測器927交替地產(chǎn)生20ms持續(xù)時間的真信號。在此情況下，幀長度決定塊929根據(jù)第一和第二CRC檢測器925和927的輸出信號來產(chǎn)生選擇信號sel1和sel2。然后選擇器931根據(jù)選擇信號sel1和sel2來選擇第一和第二解碼器921和923的輸出。調(diào)制解調(diào)器控制器933還根據(jù)來自幀長度決定塊929的選擇信號sel1和sel2選擇性地將第一長度幀消息和第二長度幀消息輸出到消息緩沖器935。即，當(dāng)接收到混雜的幀消息時，專用信道接收裝置確定幀長度，并且根據(jù)該確定來分離地處理第一長度幀消息和第二長度幀消息。
當(dāng)假設(shè)CRC5表示5ms幀的CRC校驗(yàn)結(jié)果、而CRC20表示20ms幀的CRC校驗(yàn)結(jié)果時，幀長度決定塊929將產(chǎn)生表7所示的選擇信號。
表7
如表7所示，當(dāng)CRC5和CRC20都被檢測到(即，真)時，幀長度決定塊部確定相應(yīng)的狀態(tài)。然而，當(dāng)CRC5和CRC20都為真時，也可以將接收到的幀確定為5ms幀，并且確定兩個接收到的幀。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明處理通過專用信道接收到的可變長度幀消息的仿真結(jié)果。圖16示出當(dāng)專用信道使用5ms幀時、和使用20ms幀時，吞吐量之間的比較結(jié)果。這里，前向分組業(yè)務(wù)信道具有307.2Kbps的數(shù)據(jù)率、20ms固定幀和1％FER(幀誤碼率)。
如上所述，本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)可以通過根據(jù)專用信道上發(fā)送的消息的大小來產(chǎn)生不同長度幀消息，從而增加吞吐量和減少專用信道的業(yè)務(wù)延遲；(2)根據(jù)有/無幀消息要發(fā)送來不連續(xù)地控制專用控制信道的使用。這樣，可以通過DTX模式發(fā)送來增加無線容量；(3)當(dāng)產(chǎn)生多個不同長度的幀消息時，產(chǎn)生的幀消息彼此混雜，從而減少幀消息的發(fā)送時間。
盡管本發(fā)明是參照其特定優(yōu)選實(shí)施例來示出和描述的，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的修改。例如，盡管上述實(shí)施例是結(jié)合CDMA通信系統(tǒng)來描述的，但是本發(fā)明也可以用于其他擴(kuò)頻或非擴(kuò)頻無線通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)的發(fā)送裝置，包括第一消息產(chǎn)生器，用于對第一比特流的第一輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有第一幀長度的第二幀消息；第二消息產(chǎn)生器，用于對比第一比特流長的第二比特流的第二輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有比第一幀長度長的第二幀長度的第二幀消息；復(fù)用器，用于用第一幀消息取代部分第二幀消息；以及擴(kuò)展器，用于對復(fù)用器的輸出進(jìn)行擴(kuò)展。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中當(dāng)在發(fā)送第二幀消息的過程中產(chǎn)生第一幀消息時，復(fù)用第一幀消息和第二幀消息。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中該復(fù)用器依次輸出部分第二幀消息、取代的第一幀消息、以及第二幀消息的其余部分。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中該復(fù)用器依次輸出取代的第一幀消息和第二幀消息，從該第二幀消息中刪除與第一幀消息對應(yīng)的部分。
5.如權(quán)利要求3或4所述的發(fā)送裝置，還包括功率控制器，用于在取代的第一幀消息后，將第二幀消息的其余部分的發(fā)送功率增加到比第一幀消息的發(fā)送功率高。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中在取代的第一幀消息后，第二幀消息的其余部分被拋棄。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中第一幀消息具有5ms的幀長度，而第二幀消息具有20ms的幀長度。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中第二幀消息產(chǎn)生器包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)產(chǎn)生器，用于根據(jù)第二幀長度的第二輸入數(shù)據(jù)來產(chǎn)生CRC比特；尾比特產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生尾比特，并且將產(chǎn)生的尾比特添加到CRC產(chǎn)生器的輸出上；信道編碼器，用于以預(yù)定的編碼率對添加了尾比特的第二幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；以及交織器，用于按第二幀長度對編碼幀消息進(jìn)行交織。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)送裝置，其中該交織器將通過對一數(shù)據(jù)比特編碼產(chǎn)生的符號均勻分布在整個幀的各持續(xù)時間上。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)送裝置，其中該交織器根據(jù)下式給出的刪除矩陣來設(shè)計(jì)D1=01110111•••10111011•••11011101•••]]>。
11.如權(quán)利要求1所述發(fā)送裝置，其中該擴(kuò)展器包括正交碼擴(kuò)展器，用于用專用控制信道的正交碼對復(fù)用器輸出的幀消息進(jìn)行擴(kuò)展；以及偽隨機(jī)噪聲(PN)擴(kuò)展器，用于用PN序列對正交碼擴(kuò)展器的輸出進(jìn)行擴(kuò)展。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，其中該發(fā)送機(jī)包括正交碼擴(kuò)展器，用于用業(yè)務(wù)信道的正交碼對復(fù)用器輸出的幀消息進(jìn)行擴(kuò)展；以及PN擴(kuò)展器，用于用PN序列對正交碼擴(kuò)展器的輸出進(jìn)行擴(kuò)展。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)送裝置，其中該業(yè)務(wù)信道是基本信道。
14.一種無線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，包括下述步驟對第一比特流的第一輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有第一幀長度的第一幀消息；對比第一比特流長的第二比特流的第二輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有比第一幀長度長的第二幀長度的第二幀消息；用第一幀消息取代部分第二幀消息；以及發(fā)送第一幀消息，以取代被取代的部分第二幀消息。
15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中當(dāng)在發(fā)送第二幀消息的過程中產(chǎn)生第一幀消息時，復(fù)用第一幀消息和第二幀消息。
16.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中在所述取代步驟，依次混雜地輸出部分第二幀消息、取代的第一幀消息、以及第二幀消息的其余部分。
17.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中在所述取代步驟，依次混雜地輸出第一幀消息和第二幀消息，從該第二幀消息中刪除與第一幀消息對應(yīng)的部分。
18.如權(quán)利要求16或17所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，還包括下述步驟在第一幀消息后，將第二幀消息的其余部分的發(fā)送功率增加到比第一幀消息的發(fā)送功率高。
19.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中在所述取代步驟，在第一幀消息后，第二幀消息的其余部分被拋棄。
20.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中第一幀消息具有5ms的幀長度，而第二幀消息具有20ms的幀長度。
21.如權(quán)利要求20所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中在所述取代步驟，在第二持續(xù)時間內(nèi)刪除部分第二幀消息以將第一幀消息插入到被刪除的部分，并且在第三和第四持續(xù)時間內(nèi)輸出第二幀消息的其余部分。
22.如權(quán)利要求21所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中在所述取代步驟，在第一持續(xù)時間內(nèi)刪除部分第二幀消息以將第一幀消息插入到被刪除的部分，并且在第二、第三和第四持續(xù)時間內(nèi)輸出第二幀消息的其余部分。
23.如權(quán)利要求21或22所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，還包括下述步驟在插入的第一幀消息后，增加第二幀消息的其余部分的發(fā)送功率。
24.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中該第二幀消息產(chǎn)生步驟包括下述步驟根據(jù)第二幀長度的第二輸入數(shù)據(jù)來產(chǎn)生CRC比特；產(chǎn)生尾比特，并且將產(chǎn)生的尾比特添加到添加了CRC比特的第二數(shù)據(jù)；以預(yù)定的編碼率對添加了尾比特的第二幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；以及按第二幀長度對編碼的第二幀數(shù)據(jù)的符號進(jìn)行交織。
25.如權(quán)利要求24所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中在所述交織步驟，通過對一個數(shù)據(jù)比特編碼產(chǎn)生的符號被均勻地分布在整個幀的各持續(xù)時間內(nèi)。
26.如權(quán)利要求25所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中根據(jù)下式給出的刪除矩陣來分布符號D1=01110111•••10111011•••11011101•••.]]>
27.如權(quán)利要求14所述數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中該發(fā)送步驟包括下述步驟用專用控制信道的正交碼對幀消息進(jìn)行擴(kuò)展；以及用PN序列對正交擴(kuò)展信號進(jìn)行擴(kuò)展。
28.如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中該發(fā)送步驟包括下述步驟用業(yè)務(wù)信道的正交碼對幀消息進(jìn)行擴(kuò)展；以及用PN序列對正交擴(kuò)展信號進(jìn)行擴(kuò)展。
29.如權(quán)利要求28所述的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其中該業(yè)務(wù)信道是基本信道。
30.一種無線通信系統(tǒng)包括發(fā)送裝置，包括第二消息產(chǎn)生器，用于對第二比特流的第二輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有第二幀長度的第二幀消息；第一消息產(chǎn)生器，用于在接收第二數(shù)據(jù)過程中接收第一數(shù)據(jù)時，對比第二比特流短的第一比特流的第一輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有比第二幀長度短的第一幀長度的第一幀消息；復(fù)用器，用于用第二幀消息的對應(yīng)部分取代第一幀消息；以及擴(kuò)展器，用于對復(fù)用器的輸出進(jìn)行擴(kuò)展。接收裝置，包括解擴(kuò)器，用于對接收信號進(jìn)行解擴(kuò)；第一消息接收機(jī)，用于按第一幀長度對解擴(kuò)信號進(jìn)行解交織，并且對解交織信號進(jìn)行解碼，以產(chǎn)生第一幀消息；以及第二消息接收機(jī)，用于按第二幀長度對解擴(kuò)信號進(jìn)行解交織，并且對解交織信號進(jìn)行解碼，以產(chǎn)生第二幀消息。
31.如權(quán)利要求30所述的CDMA通信系統(tǒng)，其中當(dāng)在發(fā)送第二幀消息的過程中產(chǎn)生第一幀消息時，該復(fù)用器復(fù)用第一幀消息和第二幀消息。
32.一種擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)收發(fā)方法，包括下述步驟對第二比特流的第二輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有第二幀長度的第二幀消息；對比第二比特流短的第一比特流的第一輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生具有比第二幀長度短的第一幀長度的第一幀消息；將第一幀消息插入到第二幀消息的對應(yīng)部分；對幀消息進(jìn)行擴(kuò)展。對接收信號進(jìn)行解擴(kuò)；按第一幀長度對解擴(kuò)信號進(jìn)行解交織，并且對解交織信號進(jìn)行解碼，以產(chǎn)生第一幀消息；以及按第二幀長度對解擴(kuò)信號進(jìn)行解交織，并且對解交織信號進(jìn)行解碼，以產(chǎn)生第二幀消息。
33.如權(quán)利要求32所述的數(shù)據(jù)交換方法，其中當(dāng)在發(fā)送第二幀消息的過程中產(chǎn)生第一幀消息時，復(fù)用第一幀消息和第二幀消息。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其中該擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是CDMA通信系統(tǒng)。
35.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該無線通信系統(tǒng)是CDMA通信系統(tǒng)。
36.如權(quán)利要求14所述的方法，其中作為所述取代的結(jié)果，所述第二幀消息被延遲。
37.如權(quán)利要求14所述的方法，其中不發(fā)送所述第二幀消息的被取代的部分，使得不延遲地發(fā)送所述第二幀消息的尾部。
全文摘要
在用于CDMA通信系統(tǒng)的發(fā)送裝置和方法中,當(dāng)在發(fā)送較長幀消息的過程中產(chǎn)生較短幀消息時,中斷較長幀消息的發(fā)送,從而立即發(fā)送較短幀消息以取代部分較長幀消息。在一個實(shí)施例中,在中斷較長幀消息、并且發(fā)送較短幀消息之后,接著發(fā)送較長幀消息的尾部。即,在較短幀消息發(fā)送之后不發(fā)送較長幀消息的被取代的部分。在一個可替換實(shí)施例中,在較短幀消息發(fā)送之后,從中斷點(diǎn)開始,完整地發(fā)送較長幀消息的其余部分。在后一種情況下,較長幀消息被延遲較短幀消息的長度。
文檔編號H04J11/00GK1256822SQ99800255
公開日2000年6月14日 申請日期1999年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年3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, 金宰烈 申請人:三星電子株式會社