CN1104177C - 分组信道反馈 - Google Patents

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Abstract

揭示了一种方法，通过提供装置中断去自第一移动站的传输以便允许在通信系统和不同移动站之间交换短消息从而提高分组数据信道的效率。分组信道反馈信息包括几个标志：Busy-Reserved/Idle忙-预约/空闲(BRI)；Received/Not Received接收/未接收(R/N)；Partial Echo部分回声(PE)；以及Partial Echo Qualifier部分回声限定器(PEQ)。PEQ允许通信系统中断到一个移动站的传输以便向另一个移动站发送一条短消息。通过将PEQ设定为不同值，移动站可以确定子信道的所有权是否已经被暂时中断并重指定给另一个站。

Description

分组信通反馈
                        背景
申请者的发明涉及电子电信，更具体地涉及各种操作模式(模拟、数字、双模式等)的无线通信系统，例如蜂窝及卫星无线系统，以及接入技术，例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、以及混合的FDMA/TDMA/CDMA。更具体地，本发明涉及在通信系统和移动站之间分组数据信道上传输的时隙格式。
在北美，诸如TDMA这样的数字通信和多址技术目前被称为数字先进移动电话业务(D-AMPS)的数字蜂窝无线电话系统所提供，它的一些特征在暂行标准TIA/EIA/IS-54-B“双模式移动站-基站兼容标准”中规定，该标准由电信工业委员会和电子工业委员会(TIA/EIA)公布，该标准特别在这里结合作为参考。因为大量存在的消费者基站设备都只是以频分多址(FDMA)在模拟域中操作的，而TIA/EIA/IS-54是双模式(模拟和数字)标准，用于模拟与数字通信能力的兼容。例如，TIA/EIA/IS-54标准既提供了FDMA模拟话音信道(AVC)以及TDMA数字业务信道(DTC)。AVC和DTC由频率调制的无线载波信号实现，其频率接近800兆赫兹(MHz)，这样每个无线信道具有30千赫兹(KHz)的频带宽度。
在TDMA蜂窝无线电话系统中，每条无线信道分成一系列时隙，每个时隙包含来自数据源的信息脉冲串，例如语音会话的数字编码部分。时隙组成具有预定持续时间的连续TDMA帧。每个TDMA帧中的时隙数与可以同时共享无线信道的不同用户数相关联。如果TDMA帧中的每个时隙分配给不同的用户，TDMA帧的持续时间就是分配给同一用户的相继时隙之间的最小时间量。
分配给同一用户的相继时隙，一般不是无线载波上的连贯时隙，它们组成用户的数字业务信道，可以认为是分配给用户的逻辑信道。正如下面将更详细描述的，数字控制信道(DCCs)也可以用于交换控制信号，而且这种DCC是无线载波上一连串通常不连续时隙所构成的逻辑信道。
在上述TDMA系统的多种可能实施例的一个中，TIA/EIA/IS-54-B标准假设每个TDMA帧由六个连续时隙组成，而且持续40毫秒(msec)。因此，每个无线信道可以传输三到六个DTCs(例如，三到六个电话通话)，根据用于对通话进行数字编码的语音编码器/解码器(声码器)的源速率而定。这种语音声码器可以工作在全速率或半速率。在给定时间间隔内全速率DTC比半速率DTC需要两倍的时隙，而且在TIA/EIA/IS-54-B中，每个全速率DTC使用每个TDMA帧中的两个时隙，即TDMA帧的六个时隙中第一和第四个、第二和第五个、或第三和第六个。每个半速率DTC使用每个TDMA帧中的一个时隙。在每个DTC时隙中，发送324个比特，其主要部分260比特是源于声码器的语音输出，包括源于语音输出纠错编码的比特，其余比特用于保护时间和开销信令，用于诸如同步这样的目的。
可以看到TDMA蜂窝系统工作在缓冲及脉冲串、或不连续传输模式：每个移动站只在其指定时隙内发送(并接收)。例如，在全速率，移动站可以在时隙1发送，在时隙2接收，在时隙3空闲，在时隙4发送，在时隙5接收，并在时隙6空闲，然后在相继TDMA帧中重复该循环。因此，可能是电池供电的移动站在既不发送又不接收的时隙中可以关闭、或休眠，以便节省能量。
除了话音或业务信道以外，蜂窝无线通信系统也提供寻呼/接入、或控制信道，在基站和移动站之间传输呼叫建立消息。例如，根据TIA/EIA/IS-54，有21条专用的模拟控制信道(ACC)，它们具有处于800MHz附近的预定的固定频率用于发送和接收。因为这些ACC总是在相同频率处找到，它们可以很容易地由移动站定位并监视。
例如，当处于空闲状态时(即，打开开关但没有发起或接收通话)，TIA/EIA/IS-54系统中的移动站调谐到最强的控制信道(一般，是移动站此时所处服务小区的控制信道)然后定期监视它，并可以通过相应的基站接收或发起通话。当处于空闲状态在服务小区之间移动时，移动站将最终“丢失”“旧”服务小区控制信道上的无线连接，并调谐到“新”服务小区的控制信道。最初调谐以及随后重调谐到控制信道都通过在它们已知频率上扫描所有可用控制信道以找到“最佳”控制信道而自动完成。当找到具有较好接收质量的控制信道时，移动站就保持调谐到这个信道直到质量再次恶化。用这种方式，移动站可以保持与系统的“接触”。
当处于空闲状态时，移动站必须监视控制信道上访问的寻呼消息。例如，当一般电话(地面线路)用户呼叫移动用户时，呼叫从公用交换电话网(PSTN)指向移动交换中心(MSC)，MSC分析所拨的号码。如果所拨号码有效，MSC就请求多个无线基站中的一些或全部寻呼所呼的移动站，通过在它们各自的控制信道上发送包含被叫移动站的移动站标识号码的寻呼消息。每个接收寻呼消息的空闲移动站将接收的MIN与自己存储的MIN相比较。匹配所存储的MIN的移动站在特定的控制信道上向基站发送寻呼响应，基站将寻呼响应转发到MSC。
当收到寻呼响应时，MSC选择接收该寻呼响应的基站可用的一个AVC或DTC，打开基站中相应的无线收发机，并使该基站通过控制信道向被叫移动站发送一条消息，指示被叫移动站调谐到所选的话音或业务信道。一旦移动站已经调谐到所选的AVC或DTC，就建立该呼叫的一条完全连接。
由TIA/EIA/IS-54所规定的具有ACCs系统的性能已经在TIA/EIA/IS-136所规定的具有数字控制信道(DCCs)的系统中得到了改进，TIA/EIA/IS-136在这里结合作为参考。这种具有DCCs、带有新格式和处理的系统的一个例子在U.S专利No.5,404,355中描述，该专利题为“Digital Control Channel”，1992年10月5日提交，结合在这个申请中作为参考。使用这种DCCs，每条TIA/EIA/IS-54无线信道都可以只传输DTCs、只传输DCCs、或DTC和DCC的混合。在TIA/EIA/IS-136的框架中，每个无线载波频率都可以具有多达三个全速率的DTCs/DCCs、或六个半速率的DTCs/DCCs、或它们中的任意组合，例如一个全速率和四个半速率DTCs/DCCs。
但是，一般来说，DCC的传输速率不需与TIA/EIA/IS-54中规定的半速率和全速率一致，而且DCC时隙的长度也可能是不一样的，可能不与DTC时隙的长度一致。DCC可以在TIA/EIA/IS-54无线信道上定义，并且可能由——例如——连续TDMA时隙流中的每个第n时隙组成。在这种情况下，每个DCC时隙的长度可能等于或可能不等于6.67毫秒，这是根据TIA/EIA/IS-54的DTC时隙长度。或者(而且不在其它可能的替代上限制)，这些DCC时隙可以用其它本领域技术人员已知的方式来定义。
在蜂窝电话系统中，需要空间链路协议以便允许移动站与基站和MSC通信。通信链路协议用于发起或接收蜂窝电话呼叫。正如题为“Layer2 Protocol...”的U.S专利No.4,610,917中的描述的，通信链路协议在通信行业中一般是指第2层协议，而且它的功能包括第3层消息的分界、或组帧。这些第3层消息可以在驻留在移动站和蜂窝交换系统内的通信的第3层对等实体之间发送。物理层(第1层)定义物理通信信道的参数，例如无线频率划分、调制特性等。第2层定义在物理信道的限制下精确传输信息所必需的技术，例如纠错和检错等。第3层定义物理层上发送信息的接收和处理过程。
移动站和蜂窝交换系统(基站和MSC)之间的通信一般可以参考图1和2来描述。图1示意性地说明了多个第3层消息11、第2层消息13、以及第1层信道脉冲串或时隙15。在图1中，对应于每个第3层消息的每组信道脉冲串可以组成一条逻辑信道，而且如上所述，给定第3层消息的信道脉冲串一般不是TIA/EIA/IS-136载波上的连续时隙。另一方面，信道脉冲串可以是连续的，只要一个时隙结束，下一个时隙就可以开始。
每个第1层信道脉冲串15包括一个完整的第2层帧以及其它信息，例如纠错信息和其它用于第1层操作的开销信息。每个第2层帧包括第3层消息的至少一部分以及第2层操作所用的开销信息。尽管在图1中没有表示，每个第3层消息可以包括各种可以认为是该消息的有效负荷的信息单元、标识各种消息类型的信头部分、以及可能的填充。
每个第1层脉冲串和每个第2层帧分成多个不同的域。特别是，每个第2层帧中长度受限的DATA域包含第3层消息11。由于第3层消息根据第3层消息中包含的信息量不同具有不同的长度，可能需要多个第2层帧来传输单个第3层消息。因此，也可能需要多个第1层信道脉冲串来发送整个第3层消息，因为在信道脉冲串和第2层帧之间存在一一对应关系。
正如上面所注意到的，当需要一个以上的信道脉冲串来发送第3层消息时，这几个脉冲串一般不是无线信道上连续的脉冲串。此外，这几个脉冲串一般甚至不是属于用于传输第3层消息的特定逻辑信道的连续脉冲串。因为需要时间来接收、处理并对每个接收脉冲串做出响应，传输第3层消息所需的脉冲串一般以交错的格式发送，如图2(a)中示意性说明的以及上面结合TIA/EIA/IS-136标准所描述的。
图2(a)表示前向(或下行链路)DCC的一个一般性例子，按照载波频率上发送的连贯时隙1、2...中所包括的一连串时隙1、2、...N、...来配置。这些DCC时隙可以在无线信道上定义，例如TIA/EIA/IS-136所规定的，而且可能包括一串连贯时隙中的每个第n时隙，例如图2(a)中所看到的。每个DCC时隙的持续时间可能是也可能不是6.67毫秒，这是根据TIA/EIA/IS-136标准的DTC时隙长度。
如图2(a)所示，DCC时隙可以组成超帧(SF)，而且每个超帧包括多个逻辑信道，传输不同类型的信息。一个或多个DCC时隙可以分配给超帧中的每个逻辑信道。图2(a)中示范下行链路超帧包括三个逻辑信道：广播控制信道(BCCH)，包括用于开销消息的六个连续时隙；寻呼信道(PCH)，包括用于寻呼消息的一个时隙；以及一个接入响应信道(ARCH)包括用于信道分配和其它消息的一个时隙。图2中示范超帧的其余时隙可以用于其它逻辑信道，例如附加寻呼信道PCH或其它信道。由于移动站的数目通常比超帧中时隙数目多，每个寻呼时隙用于寻呼共享某些唯一特性——例如MIN的最后数字——的几个移动站。
图2(b)说明前向DCC时隙优选的信息格式。图2(b)在每个域之上表示了该域的比特数。SYNC信息中发送的比特按常规方式用于帮助确保CSFP和DATA域的准确接收。SYNC信息传输预定比特模式，以便基站用于找到时隙的开始。SCF信息用于控制随机接入信道(RACH)，移动站使用该信道请求对系统的接入。CSFP信息传输编码的超帧相位值，使移动站能够找到每个超帧的开始。这只是前向DCC时隙中信息格式的一个例子。
为了有效的休眠模式操作和快速服务小区选择，BCCH可以分成多个子信道。U.S专利No.5,404,355揭示了BCCH结构，使移动站开机后、能够接入系统之前(发起或接收呼叫)时(当它锁定到DCC时)读取最少量信息。在开机以后，空闲的移动站只必须周期性地监视它所分配的PCH时隙(通常每个超帧中一个)；移动站可以在其它时隙中休眠。移动站用在读取寻呼消息的时间和用在休眠的时间的比例是受控的并且代表了呼叫建立延迟和功率消耗之间的一种折衷。
由于每个TDMA时隙具有某种固定的信息传输容量，每个脉冲串一般只传输第3层消息的一部分，正如上面所注意到的。在上行链路方向，多个移动站试图在竞争的基础上与系统通信，同时多个移动站侦听系统在下行链路方向发送的第3层消息。在已知的系统中，任何给定的第3层消息必须使用发送整个第3层消息所必须的多个TDMA信道脉冲串来传输。
数字控制和业务信道是U.S专利No.5,603,081中所描述的这些和其它原因所需要的，该专利题为“A Method for communicating ina Wireless Communication System”，于1993年11月1日提交，结合在这个申请中作为参考。例如，它们支持较长的移动单元休眠周期，得到较长的电池寿命。
数字业务信道和数字控制信道具有优化系统容量和支持层次服务小区结构的扩展功能，即，宏服务小区、微服务小区、微微服务小区结构等。术语“宏服务小区”一般是指大小与常规蜂窝电话系统(例如，至少大约1公里半径)中服务小区大小可比的服务小区，而且术语“微服务小区”和“微微服务小区”一般是指越来越小的服务小区。例如，微服务小区可以覆盖公用室内或室外区域，例如，会议中心或繁忙街道，而微微服务小区可以覆盖办公室走廊或高层建筑的一层。从无线覆盖的前景来看，宏服务小区、微服务小区以及微微服务小区可以彼此相隔很远或可以彼此重叠以便处理不同的业务模式或无线环境。
图3是示范的层次、或多层蜂窝系统。六角形表示的伞状宏服务小区10组成重叠的蜂窝结构。每个伞状蜂窝可以包括下面的微服务小区结构。伞状宏服务小区10包括微服务小区20，由点线内包围的区域表示，以及微服务小区30，由对应于沿着城市街道区域的虚线内包围区域表示，以及微微服务小区40、50和60，覆盖建筑物的单个一层。由微服务小区20和30所覆盖的两个城市街道的交叉可能是密集业务集中区，而且可能代表一个热点。
图4表示示范蜂窝移动无线电话系统的框图，包括示范基站110和移动站120。基站包括控制和处理单元130，连接到MSC140，再连接到PSTN(未表示)。这种蜂窝无线电话系统的通常方面是本领域已知的，如上述US专利申请和授予Wejke等人的题为“Neighbor-Assisted Handoff in a Celluar CommunicationSystem”的US专利No.5,175,867，以及1992年10月27日提交的题为 “Multi-mode Signal Processing”的US专利申请No.07/967,027中所描述的，这两份结合在本申请中作为参考。
基站110通过话音信道收发机150，在控制和处理单元130的控制下处理多条话音信道。而且，每个基站包括控制信道收发机160，能够处理一条以上的控制信道。控制信道收发机160受控制和处理单元130的控制。控制信道收发机160在基站或服务小区的控制信道上向锁定到该控制信道的移动站广播控制信息。会理解的是收发机150和160可以作为单个器件来实现，类似话音和控制收发机170，与共享同一无线载波频率的DCC和DTC一起使用。
移动站120在它的话音和控制信道收发机170处接收控制信道上的信息广播。然后，处理单元180处理接收的控制信道信息，包括为锁定到其上的移动站所候选的服务小区特性，并确定移动站应该锁定到哪个服务小区。优选地，接收的控制信道信息不仅包括有关它所关联的服务小区的绝对信息，而且包括有关临近该控制信道所关联的服务小区的其它服务小区的相对信息，如授予Raith等人的题为“Method and Apparatus for Communication Control in aRadiotelephone System”的U.S.专利No.5,353,332中所描述的，结合在本申请中作为参考。
为了延长用户的“通话时间”，即移动站的电池寿命，U.S.专利No.5,404,305揭示了数字前向控制信道(基站到移动站)，传输为当前模拟前向控制信道(FOCCs)所规定的消息类型，但是在格式上允许空闲移动站锁定到FOCC时和此后信息改变时读取开销消息；移动站在所有其它时间休眠。在这种系统中，一些消息类型比其它类型被基站更频繁地广播，而且移动站不必读取每一条消息广播。
TIA/EIA IS-54-B和TIA/EIA/IS-136标准所规定的系统，是线路交换技术，这是一种“面向连接”的通信，只要通信终端系统有数据要交换就必需建立一条物理的通话连接并维持该连接。线路交换的直接连接作为开放管道，允许终端系统将该线路用于它们认为合适的任何东西。尽管线路交换的数据通信也适合于恒定带宽应用，但是对于低带宽和“脉冲串”应用不太有效。
分组交换技术，可以是面向连接的(例如，X.25)或“无连接的”(例如，网际协议“IP”)，不需要建立和拆除物理连接，这是与线路交换技术的明显对照。这就在处理相对短的、脉冲串的、或交互式业务中减少了数据反应时间并提高了信道效率。无连接的分组交换网将路由选择功能分配到多个路由选择站点，藉此避免了当使用中央交换中心时可能会出现的流量瓶颈。数据“变成分组”，带有恰当的终端系统寻址，然后以独立的单元沿着数据通道发射。处于通信终端系统之间的中间系统，有时称为“路由器”，以每个分组为单位对要采取的最合适路由进行判决。路由选择判决基于多种特性，包括：成本最低路由或成本尺度；链路容量；等待传输的分组数；链路的安全需要；以及中间系统(节点)操作状态。
分组沿着一条考虑到路径尺度的路由传输，与单条线路建立相反，提供了应用和通信的灵活性。这也是为何多数标准的局域网(LANs)和广域网(WANs)都在共同的环境中发展。分组交换对于数据通信很合适，因为很多应用及所使用的例如键盘终端这样的设备，都是交互式的并以脉冲串方式发射数据。分组交换不是当用户向终端输入更多数据、或停顿思考问题时让信道空闲，而是将来自多个终端的多个传输交织在信道上。
由于路径独立而且路由器能够当网络节点出现故障时选择另一条路径，分组数据提供了更多的网络强壮性(鲁棒性)。因此，分组交换允许更有效地使用网络线路。分组技术基于所发射的数据量而不是连接时间，提供了对终端用户计费的选项。如果终端用户的应用被设计为更有效地使用空间链路，那么所发射的分组数将是最少的。如果每个单独用户的流量保持为最小，那么业务提供者就有效地提高了网络的容量。
分组网络通常涉及并基于工业范围的数据标准，例如开放系统接口(OSI)模型或TCP/IP协议栈。这些标准已经开发了很多年，无论正式或事实上的，而且使用这些协议的应用已经提供了。基于标准的网络的主要目的是实现与其它网络的互连。因特网是当今这种基于标准的网络对这个目标追求的最明显例子。
分组网络，类似因特网或企业LAN，是当今商业和通信环境的组成部分。随着移动计算在这些环境中的逐渐渗透，诸如使用TIA/EIA/IS-136这样的无线业务提供者最适合提供对这些网络的接入。不过，蜂窝系统所提供的或为蜂窝系统设计的数据业务一般是基于线路交换操作模式的，每个激活的移动用户使用专用的无线信道。
图5表示了用于跨越空间链路通信的代表性结构，包括提供移动端系统、移动数据基站(MDBS)、以及移动数据中间系统(MD-IS)之间的连接的协议。当考虑到另一种RF技术时，图5中器件的示范性描述以及每个器件的推荐方法如下。
因特网协议/无连接网络协议(IP/CLNP)是无连接的并且支持遍布传统数据网络世界的网络协议。这些协议与物理层无关并且优选地不随RF技术的改变而改变。
安全管理协议(SMP)提供跨越空间链路接口的安全服务。所提供的服务包括数据链路的保密性。M-ES鉴权、密钥管理、接入控制、以及算法可升级性/代替性。当使用另一种RF技术时，SMP应该保持不变。
无线资源管理协议(RRMP)提供移动单元使用RF资源的管理和控制。RRMP及其有关的过程对于AMPS RF基础设施是专用的，需要基于所实现的RF技术进行改变。
移动网络注册协议(MNRP)用于与移动网络定位协议(MNLP)串联，以便进行移动终端系统的恰当注册和鉴权。当使用另一种RF技术时，MNLP应该不改变。
移动数据链路协议(MDLP)提供MD-IS和M-ES之间有效的数据传输。MDLP支持有效的移动系统移动、移动系统电源保留、RF信道资源共享、以及有效差错恢复。当使用另一种RF技术时MDLP不应该改变。
介质接入控制(MAC)协议及有关的过程控制M-ES用于管理对RF信道的共享接入的方法。这个协议及其功能必须由另一种RF技术提供。
调制和编码方案用于物理层。这些方案对于所使用的RF技术是专用的，并且因此应该用适于另一种RF技术的方案来替代。另一种RF技术的采用可以用对CDPD系统结构的最小量的改变来实现。所需的改变限于无线资源管理协议、MAC、以及物理层；所有其它的网络服务和支持服务都保持不变。
基于线路交换操作模式的蜂窝系统的数据业务的几个例外在包括分组数据概念的如下文件中描述。
U.S专利No.4,887,265以及“Packet Switching in DigitalCellular Systems”， Proc.38 th  IEEE Vehicular Technology Conf.，pp.414-418(1988年6月)描述了提供共享分组数据无线信道的蜂窝系统，每条信道都能够容纳多个数据呼叫。请求分组数据业务的移动站被使用本来规则的蜂窝信令而分配到特定的分组数据信道中。系统可以包括分组接入点(PAPS)，与分组数据网络接口。每条分组数据无线信道连接到一个特定的PAP并因此能够复接与该PAP有关的数据呼叫。系统以非常类似于话音呼叫的同样系统中使用的越区切换方式来启动越区切换。当分组信道容量不够的情况下，加入新类型的越区切换。
这些文件都是面向数据呼叫的，并基于以类似于常规话音呼叫方式使用系统启动的越区切换。使用这些原则在TDMA蜂窝系统中提供通用目标的分组数据业务会产生频谱有效性和性能劣势。
U.S.专利No.4,916,691描述了一种新的分组模式蜂窝无线系统结构以及将分组(话音及/或数据)路由选择到移动站的新过程。基站、通过中继线接口单元的公用交换机、以及蜂窝控制单元都通过WAN链接到一起。路由选择过程基于移动站启动的越区切换并对从移动站发射(呼叫过程中)的任何分组的字头添加分组所通过的基站的标识。在来自移动站的随后的用户信息分组之间的扩展时间段情况下，移动站可以发送额外的控制分组用于传输服务小区位置信息。
蜂窝控制单元主要用于呼叫建立，当它为呼叫分配一个呼叫控制号的时候。然后它将呼叫控制号通知移动站并将呼叫控制号和始发基站的标识符通知中继线接口单元。在呼叫过程中，分组在中继线接口单元和当前服务基站之间直接被路由选择。
U.S专利No.4,916,691中描述的系统不直接关联于在TDMA蜂窝系统中提供分组数据业务的特殊问题。
“ Packet Radio in GSM”，欧洲电信标准局(ETSI)T Doc SMG4 58/93(2月12，1993)以及题为“GSM in a Future CompetitiveEnvironment”，Helsinki，Finland(10月13，1993)的研讨会上提出的“A General Packet Radio Service Proposed for GSM”概述了GSM中话音和数据可能的分组接入协议。这些文件直接关联于TDMA蜂窝系统，即，GSM，而且尽管它们概述了优化共享分组数据信道的可能的组织，但是它们没有处理在整个系统方案中集成分组数据信道这些方面。
“Packet Data over GSM Network”，T Doc SMG 1 238/93，ETSI(9月28，1993)描述了基于首先使用规则GSM信令和鉴权以便在分组移动站和处理接入分组数据业务的“代理”之间建立虚信道从而在GSM中提供分组数据业务的概念。为快速信道建立和释放修改了规则信令，然后使用规则业务信道进行分组传输。这个文件直接关联于TDMA蜂窝系统，但是由于该概念基于使用现有GSM业务信道的“快速交换”版本，在频谱效率和分组传输延迟(特别对于短消息)方面与基于优化共享分组数据信道的概念相比有其缺点。
蜂窝数字分组数据(CDPD)系统规范，版本1.0(1993年7月)，在这里结合作为参考，描述了使用当前先进移动电话业务(AMPS)系统，即北美模拟蜂窝系统上的可用无线信道提供分组数据业务的概念。CDPD是美国蜂窝运营者组织签署的广泛的开放规范。所含的条文包括外部接口、空间链路接口、业务、网络结构、网络管理、以及监控。
所规定的CDPD系统在很大程度上基于与现有AMPS基础设施独立的一个基础设施。与AMPS系统共同的是限于利用同类射频信道以及同样的基站站址(CDPD所使用的基站可能是新的而且是CDPD专用的)并使用信令接口协调两个系统之间的信道分配。
将分组路由选择到一个移动站基于，首先基于移动站地址将分组路由选择到配备了本地位置寄存器(HLR)的本地网络节点(本地移动数据中间系统，MD-IS)；然后，在必要时候，基于HLR信息将分组路由选择到所访问的、服务MD-IS；最后，基于移动站将其服务小区位置汇报给它的服务MD-IS，通过当前基站将分组从服务MD-IS传输。
尽管CDPD系统规范不直接关联于本申请所强调的在TDMA蜂窝系统中提供分组数据业务的特殊问题，但是CDPD系统规范中所描述的网络方面及概念可以作为根据本发明的空间链路协议所需的网络方面的基础。
CDPD网络被设计为现有数据通信网络和AMPS蜂窝网络的扩展。现有无连接网络协议可以用于接入CDPD网络。由于网络总是认为要发展的，它使用开放网络设计，当恰当的时候允许添加新的网络层协议。CDPD网络业务和协议限于OSI模型的网络层及以下。这样做是为了允许上层协议和应用开发，而不改变下面的CDPD网络。
从移动用户的观点来看，CDPD网络是传统网络，包括数据和话音的无线移动扩展。通过使用CDPD业务提供者的网络业务，用户能够无缝地接入数据应用，其中很多可能存在于常规数据网络上。CDPD系统可以看作是两个相互关联的业务集：CDPD网络支持业务和CDPD网络业务。
CDPD网络支持业务执行维护和管理CDPD网络所必须的任务。这些业务是：计费服务器；网络管理系统；消息传输服务器；以及鉴权服务器。这些业务被定义为允许业务提供者之间的互操作性。由于CDPD网络是在其最初的AMPS基础设施上做技术发展的，希望支持业务应该保持不变。网络支持业务的功能对于任何移动网络都是必要的而且独立于射频(RF)技术。
CDPD网络业务是允许用户与数据应用通信的数据传输业务。此外，数据通信的一端或两端都可能是移动的。
在Guo等人的文章“Aggressive Packet Reservation MultipleAccess Using Signatures”中，揭示了使用签名的分组预约多址接入方案。所揭示的方案对话音用户给予分组预约优先权以便解决话音分组和数据分组之间的冲突。每个分组类型提供一个签名，而且帧中的时隙给定一个分类类型，其中一种只允许时隙用于话音用户。为了访问预约时隙，话音用户将签名发送到基站，基站指示冲突的数据用户停止其分组传输。
总而言之，基于提供为分组数据而优化的共享分组数据信道，在D-AMPS蜂窝系统中为系统提供通用的分组数据业务是必要的。这种应用针对提供面向连接网络——类似TIA/EIA/IS-136标准所规定的——和无连接分组数据网络的综合优点的系统和方法。此外，本发明针对接入CDPD网络，例如通过低复杂性和高通过量的无连接网络协议。
                          概述
根据本发明的一个实施例，通信系统为与该系统通信的移动站提供分组信道反馈信息。
本发明一个实施例的目的是通过提供中断传输的手段以便允许来自其它移动站——或者是正试图接入该系统的移动站或者是已经接入该系统并处于发送分组数据信息过程的移动站——的传输来提供分组数据信道的最大效率。根据本发明，分组信道反馈信息包括几个标志：Busy-Reserved/Idle忙-预约/空闲(BRI)；Received/NotReceived接收/未接收(R/N)；Partial Echo部分回声(PE)；以及Partial Echo Qualifier部分回声限定器(PEQ)0PEQ允许通信系统中断来自一个移动站的传输以便允许来自另一个移动站的传输。通过将PEQ设定为不同值，通信系统可以动态地分配RACH子信道的所有权并藉此对移动站表示它们的子信道所有权是否已经暂时中断并重分配给另一个移动站。
根据发明的另一个方面，全速率分组数据信道由三个子信道组成，它们已经分配以便结合RACH上的随机接入事件在移动站和基站提供足够的处理时间。
                     附图的简要描述
通过结合附图阅读本描述可理解申请人的发明的特点和优点，其中：
图1示意性地说明多个第3层消息、第2层帧、以及第1层信道脉冲串或时隙；
图2(a)表示前向DCC，按照在载波频率上发送的连续时隙中包括的一系列时隙配置；
图2(b)表示IS-136DCCH域时隙格式的一个例子；
图3说明一个示范的层次的、或多层的蜂窝系统；
图4是包括示范基站和移动站在内的示范蜂窝移动无线电话系统的框图；
图5表示跨越空间链路通信的协议结构；
图6说明D-AMPS中的逻辑信道；
图7说明可能的映射序列的例子；
图8说明PDCH上BMI->MS的时隙格式的例子；
图9说明与处理第2层上接入尝试的移动站有关的一系列子状态；
图10说明全速率PDCH中使用的PRACH子信道；
图11说明移动站和通信系统之间对话的例子；
图12说明全速率PDCH的移动站通信；
图13说明全速率PDCH上的三个移动站通信；
图14说明三速率PDCH上的移动站通信；以及
图15说明根据IS-136的全速率DCCH的DCCH子信道。
                       详细描述
本发明涉及通信系统和移动站之间在分组数据信道上传输的时隙格式。为了有助于理解本发明，图6中说明了逻辑信道的D-AMPS集合的结构。如所说明的，数字控制信道(DCCH)在反方向上具有反向接入信道(RACH)并在前向上具有广播控制信道(BCCH)、SPACH信道(寻呼信道、短消息业务、接入响应信道)、共享信道反馈(SCF)以及预约信道(RSVD)。分组数据信道(PDCH)在反向上具有分组随机接入信道(PRACH)并在前向上具有分组广播控制信道(PBCCH)、PSPACH信道(分组寻呼信道PPCH以及分组接入响应信道PARCH)、分组信道反馈(PCF)和预约信道。
图7表示一个第3层消息如何映射到几个第2层帧的专用PDCH例子，第2层帧映射到时隙的例子、时隙映射到PDCH信道的例子。FPDCH时隙和PRACH脉冲串的长度是固定的。有三种具有不同固定长度的可能形式的PRACH脉冲串(正常的、简化的、以及辅助的)。认为全速率PDCH上的FPDCH时隙是在图8所示的物理层上。在本发明中，TDMA帧结构与IS-136 DCCH和DTC相同。为了最大通过量，当使用多速率信道(双速率PDCH和三速率PDCH)时，规定了附加的FDPCH时隙格式。
图8说明了本发明所提供的附加时隙格式。图8说明了通信系统和移动站之间在分组数据信道上传输的时隙格式。在这个实施例中，时隙格式分成七个域：为移动站提供同步信息的同步域(SYNC)、分组信道反馈域(PCF)、第一数据(DATA)域、编码超帧相位/分组信道反馈(CSFP/PCF)域、第二数据域、第二分组信道反馈(PCF)域、以及预约(RSVD)域。
分组信道域用于控制PRACH上的接入并包括接个标志：Busy-Reserved/Idle忙-预约/空闲(BRI)；Received/Not Received接收/未接收(R/N)；Partial Echo部分回声(PE)，如IS-136中所述。但是，在本发明中，分组信道反馈域也包括Partial EchoQualifier部分回声限定器(PEQ)标志。BRI标志用于表示PRACH信道是否忙、预约、或空闲。该标志可能总长6比特并交织以其它PCF标志。R/N标志用于传输PRACH上向基站发送的单个比特的接收/未接收状态。部分回声标志用于表示通信系统已经正确接收了哪个正尝试基于竞争的接入的移动站的最初脉冲串。为了这个目的，通信系统可以设置PE等于作为移动站接入尝试的一部分而发送的移动站标识的7个最低有效比特。部分回声标志也用于请求或轮询来自移动站的响应，该移动站正处于接收自动重发请求模式传输的处理中。为了这个目的，通信系统可以设置PE等于分配给移动站的PE(PEA)，该PE处于给定的自动重发请求(ARQ)模式传输前提下发送到移动站的第一时隙中。部分回声标志也用于表示正尝试基于有关非ARQ预约接入的移动站何时应该开始其消息发送。为了这个目的，通信系统设置PE等于通信系统在向移动站发送消息时所使用的移动站标识的7个最低有效比特。
根据发明的一个实施例，CSFP/PCF域用于传递有关超帧相位的信息(以便移动站可以找到超帧的开始)并提供部分回声限定器信息。在一个实施例中，CSFP/PCF域包括12比特(D0-D11)。通信系统使用PEQ标志动态地分配PRACH的子信道，以便提供足够的手段中断第一移动站的传输并藉此允许其它移动站——该移动站或者正尝试接入该系统或者已经接入了该系统并处于发送分组数据信息的处理中——的传输。PEQ标志可以在12比特的CSFP/PCF域中分配两个比特。例如，可以给PEQ标志分配比特D6和D5，但是本发明不限于此。现在将描述PEQ标志的编码准则并在表1中说明。当比特D6和D5设置为0时，定义没有子信道管理活动而且PE标志是非关联的。当D6和D5分别设为0和1时，在接入尝试的第一脉冲串之后中断子信道所有权并重分配给前一子信道的所有者。在这种情况下，PE标志关联于R/N标志。当比特D6和D5分别设为1和0时，在接入尝试的第二及随后脉冲串之后中断子信道的所有权并重分配给匹配PE的移动站。在这种情况下，PE标志关联于BRI标志。最后，当比特D6和D5都设为1时，在接入尝试的第一或随后脉冲串之后不中断子信道的所有权，并因此保持分配给当前子信道的所有者。在这种情况下，PE标志关联于R/N标志和BRI标志。本领域的技术人员应该理解可以使用其它比特对而且本发明不限于上述的比特对(D6和D5)。
                      表1-PEQ编码准则
    子信道分配和PE关联   PEQ     d6     d5
    当前没有为该PEQ值定义子信道管理活动。PE是非关联的。   RSVD     0     0
    接入尝试的第一脉冲串之后中断子信道所有权并重分配给前一子信道的所有者。PE关联于R/N标志。   INT1     0     1
    接入尝试的第二及随后脉冲串之后中断子信道的所有权并重分配给匹配PE的移动站。PE关联于BRI标志。   INT2     1     0
    接入尝试的第一脉冲串之后不中断子信道的所有权，并因此保持分配给当前子信道的所有者。PE关联于R/N和BRI。   NO_INT     1     1
PCF标志在FPDCH时隙中携带并用于表示PDCCH上以前发送的脉冲串的通信系统接收状态。PCF标志也用于表示它们相应的PRACH脉冲串的可用状态，即，忙/预约/闲。接入未决的移动站阅读PCF标志确定何时开始其接入尝试。
无论何时移动站的第3层向第2层发送PRACH请求原语或通信系统在ARQ模式处理中请求ARQ状态帧，移动站都在PRACH上启动接入尝试。关联于在第2层处理接入尝试的移动站的一系列子信道在图9中表示。
当移动站不处于在PRACH上进行接入尝试的过程中时，认为它处于空闲状态。从空闲状态，移动站或者可以开始预约接入或者随机接入。当出现任何如下条件时移动站进入开始随机接入状态：移动站决定进行非请求的系统接入；由于成功接收完整的带SRM＝0的FPDCH消息，移动站被请求进行请求的系统接入；由于移动站接收PI＝1及ARM＝0的ARQ帧的ARQ模式处理，移动站被请求进行请求的系统接入；或者由于在发送完基于预约的接入尝试的第一脉冲串后收到R/N＝未接收，移动站被请求进行请求的系统接入。
当出现任何如下条件时，移动站进入开始预约接入状态：移动站成功接收PSPACH消息的最后L2帧之后100ms，这里用于发送PSPACH消息的所有L2帧中SRM＝1而且接收的PSPACH消息请求移动站在PRACH上的响应；或者紧接移动站成功接收PI＝1和ARM＝1的ARQ模式BEGIN帧或ARQ模式CONTINUE帧之后。
如果移动站成功发送接入尝试的第一脉冲串之后还有一个或多个附加脉冲串请求传输，移动站就进入More Burst(更多脉冲串)状态。移动站保持在More Burst状态直到发送完所有接入尝试脉冲串，但是还要等待至少最后所发脉冲串的PCF反馈。但是，由于动态PRACH子信道分配，移动站可以等待最后发送脉冲串以外的更多脉冲串的PCF反馈。如果动态RPDCH子信道分配在接入尝试过程中进行，那么会产生通信系统接收的脉冲串乱序。因此最后发送的脉冲串不一定是包含最初因为第2层接收到PRACH请求原语中的第3层信息所构成的最后第2层帧的脉冲串。
如下过程用于进行PRACH上基于竞争或预约的接入尝试。这些过程受F-PBCCH上发送的接入参数消息中包括的随机接入参数的支配，在表2中总结。
       表2-随机接入参数
BCCH参数名    参数范围
Max Busy/Reserved最大忙/预约     0，1
Max Retries最大重试     0-7
Max Repetitions最大重复     0-3
Max Stop Counter最大停止计数器     0，1
正如上面所指出的，移动站可以尝试以竞争或预约进行接入。仅当移动站已经阅读了F-PBCCH上的接入参数消息之后才尝试接入。对于任意给定的接入，移动站允许最大Max Retries+1次接入尝试，然后宣布接入失败。如果移动站在一次尝试(Max Busy/Reserved＝0)或10次尝试(Max Busy/Reserved＝1)之后没有将BRI解码为Idle(空闲)或者移动站在发送基于竞争的接入尝试的第一次脉冲串之后没有找到匹配R/N＝Received(收到)的PE，那么给定的接入尝试就认为已经失败。此外，如果移动站在重发了Max Repetions以上次数的该脉冲串之后没有成功地发送任何给定的脉冲串，或者移动站检测到总共Max Stop Counter+1次连续出现的任何PCF条件导致Stop_ctr递增，那么接入尝试就认为已经失败。
在最初的接入尝试失败之后，移动站以如下方式处理。如果MaxRetries＝0，移动站就认为该接入失败。如果Max Retries＝1，移动站提供一个一致分布的第一随机延迟，单位为1个TDMA块，然后再进行下一次接入尝试。如果Max Retries＞1，移动站就提供单位为1个TDMA块的一致分布的第二随机延迟，然后进行第二次接入尝试。如果Max Retries＞1，移动站就提供单位为1个TDMA块的一致分布的第三随机延迟，然后进行第三次及随后的接入尝试。
如果由于收到匹配MSID的Triple Page Frame(三寻呼帧)或Variable Page Frame(可变寻呼帧)移动站尝试随机接入以便发送Page Response(寻呼响应)，移动站首先提供一个单位为一个TDMA块的一致分布的随机延迟，该延迟与PDCH信道速率有关(例如，全速率PDCH)，然后寻找BRI＝Idle。
如果移动站为任一原因尝试一次随机接入而且通信系统能够进行某种形式的接入过载控制，那么移动站首先提供一个单位为一个TDMA块的一致分布的随机延迟，然后寻找BRI＝Idle。然后移动站在它决定根据其带宽参数读取的当前PDCH的所有FPDCH时隙上寻找BRI＝Idle。在任何给定接入尝试过程中没有读到BRI＝Idle之后，移动站就决定是否基于Max Busy/Reserved继续它当前的接入尝试。如果移动站继续其当前的接入尝试，它就提供单位为1个TDMA块的一致分布的随机延迟，然后再次寻找BRI＝Idle。
当找到BRI＝Idle的FPDCH时隙时，移动站就使用相应的PRACH子信道发送其接入尝试的第一脉冲串。然后移动站读取对应于第一发送脉冲串的PCF并以如下方式响应所收到的PE值。如果没有出现PE匹配，移动站就认为接入尝试已经失败，将重试计数器递增，然后确定是否基于Max Retries进行另一次接入尝试。如果出现PE匹配并且没有其它要发送的脉冲串，移动站就根据表3处理。如果出现PE匹配而且有其它要发送的脉冲串，移动站就根据表4处理。
          表3-随机接入-没有其它脉冲串
BRI  R/N  PEQ 移动站响应
B  R  X 宣布接入成功并进入Idle(空闲)状态。
B  N  X 宣布接入尝试失败，然后将重试计数器Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
           表4-随机接入-有其它脉冲串
BRI  R/N  PEQ 移动站响应
B  R  RSVD或INT_2 宣布接入尝试失败，然后将重试计数器Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
B  R  INT_1 放弃对应于当前PCF的PRACH子信道的所有权，将脉冲串计数器Burst_ctr递增，设置重复计数器Rep_ctr＝0、停止计数器Stop_ctr＝0，进入More Burst状态并激活More Bursts处理。
B  R  NO_INT 维持对应于当前PCI的PRACH子信道的所有权，对下个脉冲串的发送定时，将Burst_ctr递增，设置Rep_ctr＝0和Stop_ctr＝0，进入More Burst状态并激活More Bursts处理。
B  N  X 宣布接入尝试失败，然后将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
R，I  X  X 宣布接入尝试失败，然后将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
当请求基于预约的接入时，通信系统为发送CPE和BRI信息所选择的特定FPDCH时隙完全与移动站以前使用的PRACH子信道无关。由于收到PI＝1、ARM＝1的ARQ Mode BEGIN(ARQ模式开始)或ARQ ModeCONTINUE(ARQ模式继续)帧而处于Start Reserved Access(开始预约接入)状态的移动站应该，从它接收ARQ帧的FPDCH时隙开始，尽力寻找所有PRACH子信道的FPDCH时隙以便找到PE匹配。由于响应SRM＝1而处于这种状态中的移动站应该立即开始尽力寻找所有PRACH子信道的FPDCH时隙，以便找到PE匹配。
否则，移动站应该如下处理。当移动站尝试基于预约发送ARQSTATUS帧时如果没有在8个TDMA块内找到BRI＝Reserved的PE匹配，移动站就进入Start Random Access(开始随机接入)状态并激活Start Random Access过程。当移动站尝试基于预约开始发送第3层消息时如果没有在32个TDMA块内找到BRI＝Reserved的PE匹配，移动站就进入Start Random Access状态并激活Start RandomAccess过程。如果移动站在预计的时间帧内找到BRI＝Reserved的PE匹配，移动站就使用对应于检测到PE匹配和BRI＝Reserved的FPDCH时隙的PRACH子信道的下一次出现，发送其接入尝试的第一次脉冲串(如果开始一次接入尝试)或者接入尝试的下一次脉冲串(如果是恢复中断的接入尝试)。
然后移动站读取对应于第一次发送脉冲串的PCF。如果没有其它脉冲串要发送，移动站就根据基于特定PCF信息的表5处理。如果有其它脉冲串要发送，移动站就根据基于特定PCF信息的表6处理。
          表5-预约接入-没有其它脉冲串
BRI  R/N  PEQ 移动站响应
X  R  X 宣布接入成功并进入Idle(空闲)状态。
B  N  X 将Rep_ctr递增并基于Max Repetitions确定是否继续当前接入尝试。如果Rep_ctr≤Max Repetitions，移动站就保持对应于当前PCF的PRACH子信道的所有权，因此重新对当前脉冲串的发送定时并设置Stop_ctr＝0。如果Rep_ctr＞MaxRepetitions，移动站就宣布接入尝试失败并将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
R，I  N  X 宣布接入尝试失败，然后将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
表6-随机接入-有其它脉冲串
BRI  R/N  PEQ 移动站响应
B  R  X 保持对应于当前PCF的PRACH子信道的所有权，因此对下一个脉冲串的发送定时，递增Burst_ctr，设置Rep_ctr＝0和Stop_ctr＝0，进入More Burst状态并激活More Burst处理。
R  R INT_2 放弃对应于当前PCF的PRACH子信道的所有权，将Burst_ctr递增，进入MoreBurst状态并激活More Bursts处理。
R  R  RSVDINT_1或NO_INT 宣布接入尝试失败，然后将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
B  N  X 将Rep_ctr递增并基于MaxRepetitions确定是否继续当前接入尝试。如果Rep_ctr≤Max Repetitions，移动站就保持对应于当前PCF的PRACH子信道的所有权，因此重新对当前脉冲串的发送定时，设置Stop_ctr＝0，进入More Burst状态并激活More Burst处理。如果Rep_ctr.Max Repetitions，移动站就宣布接入尝试失败并将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
R  N  INT_2 将Rep_ctr递增并基于MaxRepetitions确定是否继续当前接入尝试。如果Rep_ctr≤Max Repetitions，移动站就放弃对应于当前PCF的PRACH子信道的所有权，因此重新对当前脉冲串的发送定时，设置Stop_ctr＝0，进入More Burst状态并激活More Burst处
理。如果Rep_ctr＞Max Repetitions，移动站就宣布接入尝试失败并将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
R  N  RSVDINT_1或NO_INT 宣布接入尝试失败，然后将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
I  X  X 宣布接入尝试失败，然后将Rtr_ctr递增以确定是否宣布接入失败。
在发送了接入尝试的第一脉冲串并根据表4或表6响应了有关的PCF之后，而且需要发送其它脉冲串，移动站就进入“More Burst”模式。在More Burst处理中，移动站开始检查它所能操作的PDCH上的所有PRACH子信道的FPDCH时隙。在读取了包含对应于第一发送脉冲串的PCF的FPDCH时隙之后，移动站立即开始检查这些附加FPDCH时隙的PCF。移动站以如下方式响应这些附加FPDCH时隙中读取的PCF信息。
当读取当前关联的PRACH子信道——该信道传输以前发送脉冲串的PCF信息——的FPDCH时隙时，移动站基于特定的PCF信息如表7所示响应。当读取当前未分配PRACH子信道的PFDCH时隙时，移动站基于特定PCF信息如表8所示响应。有一个或多个需要发送的脉冲串而且当前没有分配PRACH子信道的移动站，如果没有在PCF检测的32个TDMA块内收到PRACH子信道分配就认为它当前的接入尝试失败。
表7.-分配的子信道上有更多脉冲串-PCF
 BRI  R/N  PEQ 移动站响应
 B  R  X 递增Burst_ctr，使用对应于它当前PCF的PRACH子信道发送当前接入尝试的下一个脉冲串。当发送接入尝试的最后脉冲串时，移动站进入After Last Burst状态并激活After Last Burst处理。
 R  R  INT2 将Burst_ctr递增，认为对应于当前PCF
的PRACH子信道是未分配的。
R  R  RSVDINT1或NO_INT 将Stop_ctr和Rep_ctr递增，然后基于Max Stop计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败。
I  R  RSVD 将Burst_ctr递增，认为对应于当前PCF的PRACH子信道是未分配的。
I  R  INT1INT2或NO_INT 将Stop_ctr和Rep_ctr递增，然后基于Max Stop计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败。
B  N  X 将Rep_ctr递增，并基于MaxRepetitions计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败。
R  N  INT2 认为对应于当前PCF的PRACH子信道是未分配的。
R  N  RSVDINT1或NO_INT 将Stop_ctr和Rep_ctr递增，然后基于Max Stop计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失
败。
I  N  RSVD 认为对应于当前PCF的PRACH子信道是未分配的。
I  N  INT1INT2或NO_INT 将Stop_ctr和Rep_ctr递增，然后基于Max Stop计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败。
       表8.-未分配的子信道上有更多脉冲串-PCF
 BRI  R/N  PEQ 移动站响应
 B  X  INT1 如果移动站在用于传输当前接入尝试第一脉冲串的PCF的FPDCH时隙之后的第一个FPDCH时隙(主或从)中收到这些PCF值，移动站就认为有关的PRACH子信道是分配给它的。然后移动站将Burst_ctr递增并使用这个PRACH子信道发送接入尝试的下一个脉冲串。当发送接入尝试的最后脉冲串时，移动站进入After Last Burst状态并激活AfterLast Burst处理。
B  X  RSVDINT2或NO_INT 忽略当前FPDCH时隙。
R  X  INT2 移动站读取也在当前FPDCH时隙中接收的PE。如果没有出现PE匹配，移动站就忽略当前FPDCH时隙。如果出现PE匹配，移动站就认为关联于当前PCF的PRACH子信道是分配给它的，将Burst_ctr递增并使用这个PRACH子信
道发送接入尝试的下一个脉冲串。当发送接入尝试的最后脉冲串时，移动站进入After Last Burst状态并激活AfterLast Burst处理。
R  X  RSVDINT1或NO_INT 忽略当前FPDCH时隙。
I  X  X 忽略当前FPDCH时隙。
在发送或重发了接入尝试的最后脉冲串之后，移动站等待它在当前认为分配给它的所有PRACH子信道上发送的未完成脉冲串的PCF反馈。当在任何所分配的子信道上收到PCF反馈时，移动站就根据表9响应。
      表9.-分配的子信道上最后脉冲串-PCF之后
BRI  R/N  PEQ 移动站响应
X  R  X 如果所有未完成脉冲串的发送都已经根据PCF反馈而确认收到，移动站就认为当前接入尝试成功完成并立即开始寻找PARCH上对其接入的响应。否则，移动站保留在After Last Burst状态。
B  N  X 将Rep_ctr递增并基于MaxRepetitions确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败。
R  N  INT2 认为对应于当前PCF的PRACH子信道是未分配的，进入More Burst状态并激活More Burst处理。
R  N  RSVD 将Stop_ctr和Rep_ctr递增，然后基于
INT1或NO_INT Max Stop计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败
I  N RSVD 认为对应于当前PCF的PRACH子信道是未分配的，进入More Burst状态并激活More Burst处理。
I  N INT1INT2或NO_INT 将Stop_ctr和Rep_ctr递增，然后基于Max Stop计数器确定是否继续当前的接入尝试。如果移动站继续当前接入尝试，就使用对应于当前PCF的PRACH子信道重发当前脉冲串。否则，移动站将Rtr_ctr递增并认为接入尝试已经失败。
如果移动站决定重发当前接入尝试的最后脉冲串，移动站就立即开始寻找以下一个FPDCH时隙——即，从它读取PCF信息导致决定重发最后脉冲串的FPDCH时隙之后的FPDCH时隙——开始的所期望的PARCH响应。如果移动站在成功重发最后脉冲串之前收到了所期望的PARCH响应，移动站就认为接入尝试成功完成。认为接入尝试已经失败(尝试重发最后脉冲串之后)的移动站立即停止寻找所期望的PARCH响应。
在全速率PDCH中，PRACH脉冲串和FPDCH时隙是复接的以便产生如图10所示的三条截然不同的接入路径。假设FPDCH中的路径1(P1)表示PRACH中的下一个P1脉冲串是可用的，即空闲，并选为接入尝试，那么移动站就在那个时刻(收到FPDCH中全P1时隙之后)发送接入的第一脉冲串。然后在完成接入脉冲串的发送之后，移动站就开始读取下一个P1 FPDCH时隙中的PCF标志以便确定通信系统是否收到了移动站的最初脉冲串。
图11说明FPDCH PCF标志和PRACH脉冲串之间的关系，其中移动站进行基于竞争的接入并发送总共两次脉冲串。箭头表示与接入尝试关联的命令或事件。因此，沿着PRACH子信道P1上从左到右的箭头，PCF标志的BRI部分首先表示PRACH中的下一个P1脉冲串可用。如果脉冲串在该PRACH脉冲串中发送，那么移动站就读取下一个P1FPDCH时隙中PCF标志的R/N部分，确定通信系统是否成功收到了移动站发送的脉冲串。对于随机接入的第一脉冲串，移动站也读取PCF标志的PE部分，以确定是否捕获了移动站的特定接入。通信系统设置PE标志值，反映捕获的移动站接入，例如PE值可以设置为反映移动站标识的最低有效比特。如果基于PE标志移动站确定其接入已经被捕获而且R/N标志表示收到该脉冲串，移动站就从PRACH中下一个P1脉冲串开始处理发送待发的其它脉冲串。
如上所述，PCF标志为移动站提供有关移动站何时被允许发送、何时被请求发送、前面发送脉冲串的通信状态、以及部分回声关联等信息。由于PDCH信道可能是多速率信道(全速率、双速率、以及三速率)，很多移动站可以使用不同速率在该信道上操作。PCF操作对于所有移动站发送速率都是相同的。因此，多速率PDCH没有分成专用于全速率、双速率以及三速率传输的带宽。
图12-14提供了几个PEQ标志功能的图示说明。对本领域技术人员很显然的是这些说明是本发明的例子，本发明不限于这些说明。在图12-14中，PEQ标志用于说明由PEQ标志决定的PE标志与BRI及/或R/N标志的关联或非关联。在下面，Busy(忙)条件被定义为1)随机接入后Busy，及2)“Continued Busy”(连续忙)。在随机接入后Busy情况中，第一随机接入脉冲串已经成功接收，通信系统表示BRI标志设为Busy，R/N标志设为接收到而且PEQ标志表示PE关联于R/N和BRI。此外，同一接入路径上的下一个上行链路时隙为该移动站发送第二个脉冲串预留。在Continued Busy情况下，BRI标志设为带PE关联(PEQ＝NO_INT)的Busy，以便允许移动站在它刚收到接入尝试第一脉冲串的Busy指示的同一接入路径上发送其它脉冲串。Continued Busy条件可能也由于成功发送了中间脉冲串、BRI设为Busy且R/N＝Received而出现。PE关联在这种情况下不需要，因为Continued Busy条件隐含指在这个时隙上随机接入后首先收到Busy指示的移动站。
图12说明移动站在全速率PDCH上通信的一个例子。在下行链路时间n，移动站MS1检测到空闲情况，其中BRI标志设为空闲。在下行链路时间n+1，基站将该信道设为空闲而且没有移动站处于获得此信道的处理中。在上行链路时间n+1，移动站MS1发送第一脉冲串D11。在下行链路时间n+2，基站将该信道设为空闲。在下行链路时间n+3，已经正确收到第一脉冲串D11的基站，通过脉冲串内的长度指示器确定完整的数据传输包括四个脉冲串。因此，基站将BRI标志设为忙，R/N标志设为收到。此外，基站将PEQ标志设为1，1，这样PE就关联于R/N和BRI标志。在上行链路时间n+4，移动站MS1检测到连续忙情况。然后移动站MS1开始检查所有该移动站能够操作的RPDCH子信道的FPDCH时隙，并在具有BRI＝忙的时隙上发送其余脉冲串D12、D13、和D14。在下行链路时间n+4和n+5，基站表示信道忙。在下行链路时间n+6，基站表示脉冲串D12已经收到。不需要PE关联，因为该时隙为移动站MS1预留。在下行链路时间n+7，基站表示已经收到脉冲串D13，同样不需要PE关联，因为该时隙为移动站MS1预留。最后，在下行链路时间n+8，基站表示已经收到脉冲串D14，同样不需要PE关联，因为该时隙为移动站MS1预留。这样所有四个脉冲串都已经被基站成功接收。
图13说明在全速率PDCH上通信的三个移动站的例子。在下行链路时间n，基站向第三移动站MS3发送第一脉冲串D3。此外，第一移动站MS1检测到空闲情况，而在下行链路时间n+1，第二移动站MS2检测到空闲情况。此外，在下行链路时间n+1，基站向第三移动站MS3发送第二脉冲串D32。在上行链路时间n+1，第一移动站向基站发送第一脉冲串D11。在下行链路时间n+2，基站向第三移动站MS3发送第三脉冲串并设该信道为空闲。在下行链路时间n+3，基站向第三移动站MS1发送第四脉冲串。此外，已经从MS1正确收到第一脉冲串的基站，通过该脉冲串内的长度指示器确定完整的传输需要四个脉冲串。因此，基站通过设置BRI标志为忙以及收到/未收到标志为收到来响应。此外，基站设置PEQ标志为1，1，表示PE关联于BRI和R/N标志。在上行链路定时n+2，第二移动站那MS2发送它的第一脉冲串D21。在下行链路时间n+4，基站向第三移动站MS3发送第五脉冲串。此外，基站通过设置R/N标志为收到、PE标志设置为PE分配给第二移动站、以及BRI标志设置为忙，将第二移动站MS2置于保持。此外，PEQ标志设为0，1，表示PE关联于R/N标志。这个PCF设置也表示第一移动站MS1应该发送。在上行链路时间n+4、n+5、以及n+6，第一移动站检测到连续忙情况。因此，移动站在BRI标志设为忙的时隙上发送它其余的脉冲串D12、D13和D14。在下行链路时间n+5，基站为来自MS1的最后脉冲串D14指示BRI＝忙。在下行链路时间n+6，基站通过设置R/N标志为未收到表示没有收到脉冲串D12。不需要PE关联，因为该时隙为第一移动站预留。此外，基站通过将BRI标志设置为第三移动站MS3预留来保留一个时隙，以便应答脉冲串D31、D32...D35的前向链路传输。在下行链路时间n+7，基站通过设置R/N标志为收到来表示收到脉冲串D13。此外，基站通过将BRI标志设置为第二移动站MS2预留来保留一个时隙，以便发送下一个脉冲串。在下行链路时间n+8，基站通过设置R/N标志为收到来表示收到了脉冲串D14。此外，来自第二移动站的连续传输被BRI标志设置为预留而且PE设为第一移动站的PEA而中断，以便允许第一移动站重发未收到的脉冲串D12，该脉冲串以前没有被收到。在上行链路时间n+7，由于下行链路时间n+6中预留了接入请求，第三移动站MS3发送一个脉冲串。在下行链路时间n+9，通过设置BRI标志为预留、PEQ标志为1，0表示PE关联于BRI标志而且PE设置为第二移动站的PEA，基站启动来自第二移动站MS2的连续传输。基站也通过设置R/N标志为收到，表示第三移动站MS3所发送脉冲串的正确接收。不需要PE匹配，因为这是一次预约的而不是随机的接入。在上行链路时间n+8，第二移动站MS2发送第二脉冲串D22。在上行链路时间n+9，第一移动站重发它的第二脉冲串D12。最后，在上行链路时间n+10，第二移动站发送它的第三脉冲串D23。
图14说明了在三速率PDCH上通信的一个移动站的例子。在这个例子中，基站通过设置信道状态为BRI＝预约，授权对该信道的接入。在下行链路时间n，移动站MS1检测到空闲情况。在下行链路时间n+1，基站设置该信道为空闲。在上行链路时间n+1，移动站MS1发送第一脉冲串D11。在时隙1的上行链路时间n+3，已经正确收到第一脉冲串的基站通过该脉冲串内的长度指示器确定完整的传输单元包括四个脉冲串。作为响应，基站设置BRI标志为忙而且R/N标志为收到。此外，PEQ标志设为1，1，表示PE关联于BRI和R/N。在时隙2和3，基站设置该信道为BRI＝预约，PEQ为1，0指示PE关联于BRI标志。在上行链路时间n+4，移动站MS1在BRI设为预约而且PE等于PEA的时隙上发送它其余的脉冲串D12、D13和D14。在下行链路时间n+6，在时隙1-3中，基站通过设置R/N标志为R表示已经收到D12、D13和D14。
根据本发明的一个实施例，分组随机接入信道(PRACH)被分成子信道。每个子信道增加了通信间的延迟，因此结合随机接入事件在移动站和基站都允许足够的处理时间。因此，PRACH被划分的子信道越多，延迟就越长。对于分组数据来说很重要的是传输发生得非常快。因此，PDCH被定义为由三个PRACH子信道组成，对立于根据IS-136的DCCH中的六个子信道。
PCF标志在FDCCH时隙中传输并用于表示以前在RDCCH上发送脉冲串的接收状态。PCF标志也用于表示它们相应的RDCCH脉冲串的可用状态(即，Busy/Reserved/Idle)。具有待发接入的移动站读取PCF标志以便确定何时开始它的接入尝试。
如果存在全速率PDCH，那么它的RDCCH脉冲串和FDCCH时隙是复接的，以便产生如图10所示的3条截然不同的接入路径。假设FDCCH中的路径1(P1)表示RDCCH中的下一个P1脉冲串是可用的(即Idle)，并选为接入尝试，那么移动站就在那个时刻(24.8ms，收到FDCCH中全P1时隙之后)发送接入的第一脉冲串。然后在完成接入脉冲串的发送之后，移动站就读取下一个P1 FDCCH时隙(21.8ms)中的PCF标志以便确定它的最初接入脉冲串的BMI接收状态。与图10相反，图15说明根据IS-136的全速率DCCH所使用的子信道。从图10和15相比很明显看到，在IS-136中发送箭头所代表的3个脉冲串需要两倍长时间。类似的优点对于倍速和三速PDCH也可以得到。
应该注意到任意给定FDCCH时隙中所传输的PCF信息是完全独立于这里所传输的第3层信息的，因为PCF标志所占据带宽完全与为PBCCH、PPCH或PARCH所分配的隔离。
图11表示FDCCH PCF标志和RDCCH脉冲串之间的关系。箭头表示与接入尝试关联的事件顺序。因此，沿着箭头在PRACH子信道P1上从左到右，PCF标志的BRI部分首先表示RDCCH中下一个P1脉冲串可用。如果一个脉冲串在那个RDCCH脉冲串中发送，那么移动站读取下一个P1 FDCCH时隙中SCF标志的R/N部分，以便确定它所发脉冲串的BMI接收状态。对于随机接入的第一脉冲串情况，移动站也读取PCF标志的PE部分，以便确定是否捕获其特定接入。BMI设置PE值反映捕获的移动站接入。如果基于PE和表示收到的R/N标志，移动站确定它的接入被捕获，它就从RDCCH中下一个P1脉冲串开始进行发送待发的其它脉冲串。
本领域的一般技术人员应该理解，本发明可以以其它不背离其实质特性的特定形式来实施。因此目前揭示的实施例在各方面都应认为是说明性的而不是限制性的。发明的范围通过所附权利要求而不是前面的描述来表示，在等效含义和范围内进行的所有改变都认为是包括于其中的。

Claims (6)

1.一种在通信系统的一条分组数据信道上发送信息的方法，包括如下步骤：
向第一通信设备授权接入该信道，使得第一通信设备在信道上发送信息；
响应从通信系统发送到第一通信设备的要求中断第一通信设备的传输的分组信道反馈信息，将来自第一通信设备的传输中断一个中断周期；
向第二通信设备授权接入该信道，使第二通信设备在中断周期期间发送信息。
2.权利要求1的方法，其特征在于该控制消息包含在分组信道反馈信息中。
3.权利要求2的方法，其特征在于所述消息包含在所述分组信道反馈信息内的部分回声限定器域中。
4.权利要求1的方法，其特征在于通信系统是移动通信系统，而且第一和第二通信设备是移动终端。
5.权利要求1的方法，其特征在于分组数据信道是分成多个子信道的全速率分组数据信道。
6.权利要求5的方法，其特征在于全速率分组数据信道分成三个子信道。
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