專利名稱：用于從移動站發(fā)送不連續(xù)傳輸?shù)蜖顟B(tài)信息給基站的方法和設備的制作方法
現(xiàn)根據(jù)35 U.S.C.§119(e)要求優(yōu)先權由Seppo Alanara 1997年7月3日提交的題為“從移動站發(fā)送DTX低狀態(tài)信息給基站的方法和設備”的未審臨時專利申請60/051716。此臨時專利申請在此整體引入作為參考。
本發(fā)明一般涉及無線電話機，更具體地說涉及諸如能利用蜂窩網(wǎng)操作的無線電話機或移動站。
圖3A-3C分別表示在如IS-136(例如，參見96年3月21日Rev.A的IS-136.1的第4.4節(jié)和1996年2月12日Rev.A IS-136.2)的技術中公知的示例性現(xiàn)有技術數(shù)字時分多址(TDMA)蜂窩空中接口的幀、正常反向鍵路時隙格式和縮短的反向鏈路時隙格式。反向鏈路認為是在從移動站(MS)至基站(BS)的方向上，這形成基站/移動交換中心/互相配合功能(BMI)的一部分。
圖3A表示由6個時隙構成的40毫秒幀，時隙1-3和4-6均包括一個TDMA塊。在從移動站至基站的反向方向上，這是本發(fā)明最感興趣的情況，可以連續(xù)發(fā)送幀。一個給定的移動站被指定在每幀的一個時隙中發(fā)送半數(shù)據(jù)速率，并被指定在二個時隙中發(fā)送全數(shù)據(jù)速率。


圖1B表示在反向信道上發(fā)送給BMI的數(shù)字控制信道(DCCH)的一個時隙，此時隙以1比特保護(G)字段、6比特斜坡(R)字段、16比特前置(PREAM)字段和28比特(14碼元)SYNC字/時隙識別符字段開始。SYNC字/時隙識別符字段用于時隙同步、均衡器訓練(training)和時隙識別。這些字段后面是利用一個附加同步字段(即24比特SYNC+字段)隔開的2個122比特DATA(數(shù)據(jù))字段。
圖1C表示在反向信道上發(fā)送給BMI的數(shù)字控制信道(DCCH)的一個縮短的時隙?？芍赖诙?shù)據(jù)字段縮短為78比特，并且在移動站保持載波斷開條件期間增加44比特縮短的保護(AG)字段。
IS-136.1.Rev.A在第4.4.3.1節(jié)中描述信道編碼技術。在第4.4.3.2節(jié)中描述DATA字段的脈沖串交錯技術、并在第4.4.3.2.2節(jié)中描述用于在圖1B的正常長度脈沖串情形與圖1C的縮短的長度脈沖串情形中發(fā)送編碼的DATA字段數(shù)據(jù)比特的交換方案與算法。
包括IS-136的許多現(xiàn)代的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)支持不連續(xù)傳輸(DTX)操作模式，在此模式中移動站發(fā)射機在移動站處于對話狀態(tài)中的同時自動地在兩個發(fā)射機功率電平之間轉換。例如，移動站在語音暫停期間能進入DTX低功率狀態(tài)，從而保存電池電源。在IS-136系統(tǒng)中，DTX操作能由或在模擬話音信道或在數(shù)字業(yè)務信道上的移動站啟動，如果由基站在廣播控制信道信令中允許如此做的話。
盡管處于DTX低功率狀態(tài)中，仍可以要求移動站周期性地發(fā)送從相鄰基站取得的作為移動站輔助越區(qū)切換(MAHO)操作的一部分的信道質量測量，有關這方面一般可參考IS-136.2.Rev.A，第2.4.5節(jié)，尤其可參考第2.4.5.3節(jié)“MAHO Operations with DTX Operation”。
盡管處于DTX低功率發(fā)送狀態(tài)中，BMI仍根據(jù)從移動站接收的安慰噪聲參數(shù)生成所謂的“安慰噪聲”(CN)，安慰噪聲的使用保證被叫方聽見與由于發(fā)送移動站的發(fā)射機被關掉或功率大量減少而引起的完全和不自然的背景噪聲停止相反的而與正常對話一致的背景噪聲成分。
如果基站請求，移動站可以不下斜到最低可能的發(fā)射機功率電平，而可以保持預定的最小發(fā)射機功率，以使相鄰基站能使用所謂的數(shù)字定位接收機來監(jiān)視移動站的功率測量和/或其他用途的傳輸。在實際的DTX中，移動站能完全終止傳輸，從而保存最大的移動站功率數(shù)量。
然而，在IS-136.1與IS-136.2中定義的系統(tǒng)規(guī)范不包括移動站將DTX模式的開始指示給BMI的任何確切的方式。結果，BMI中的解碼器不易確定是由于衰減引起時隙丟失而采用壞幀屏蔽(參見IS-136.2，第2.2.2.2.3.2節(jié))還是根據(jù)CN參數(shù)生成安慰噪聲。另外，BMC不能定位所謂的釋放延遲時隙，在此時隙上BMI計算背景噪聲的基本參數(shù)。釋放延遲時隙的位置是重要的，因為如果BMI在時隙開頭未收到安慰噪聲參數(shù)，它必須使用以前導出的安慰噪聲，直至收到后面的安慰噪聲參數(shù)。
由于上述的交錯，未使用在進入DTX低狀態(tài)之前發(fā)送的最后時隙的數(shù)據(jù)比較。目前在IS-136中使用兩時隙交錯技術(參見IS-136.2，圖2.1.3.3.3.2-1和2.1.3.3.4節(jié))，此技術剩下最后時隙中130比特(260比特時隙的一半)未用。所發(fā)送的最后時隙一般是快速關聯(lián)控制信道(FACCH)時隙，這定義為用于在移動站與基站之間信令交換的空白與字符(blank-and-burst)信道。
在IS-136中建議(參見文集TR45.3.5/97.03.25.04)在移動站處于DTX低狀態(tài)中時，將68比特截短時隙應用作發(fā)送(TX)時隙。這方面的修改文獻是TR45.3.6/97.06.10建議安慰噪聲參數(shù)作為FACCH消息在FACCH信道上進行傳送。
在現(xiàn)有的全球移動通信(GSM)DTX操作中，進入DTX模式利用與帶內信令一起發(fā)送的CN參數(shù)來表示。然而，如果由于某種原因未收到此帶內信令，則BMI將執(zhí)行重復前面語音幀的壞幀屏蔽程序。在IS-136中，CN參數(shù)發(fā)送為FACCH消息，并且類似地如果BMI無法接收CN參數(shù)或移動站進入DTX模式的某種指示，則BMI將進入壞幀屏蔽程序(參見IS-136.2，第2.2.2.2.3.2節(jié))。
如所能意識到的，BMI無法確定移動站何時進入DTX模式能導致由于最后接收的(好)語音幀的重復而生成的可拒絕的可聽信號。
目前所指定的DTX模式的另一存在問題涉及在移動站處于DTX低狀態(tài)中時必須從移動站發(fā)送給BMI的時隙數(shù)量，這些時隙一般用于發(fā)送CN參數(shù)。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點是提供用于將移動站與BMI轉換為DTX操作模式的改善方法。
本發(fā)明的還一目的和優(yōu)點是提供用于在DTX操作模式中操作移動站與BMI的改善方法。
本發(fā)明的另一目的和優(yōu)點是提供從移動站發(fā)送安慰噪聲參數(shù)給基站而不在傳送移動站輔助越區(qū)切換(MAHO)測量(信道質量)信息所要求的負載上引入附加的發(fā)射機負載的一種辦法。
根據(jù)本發(fā)明實施例的方法和設備克服前述和其他問題并實現(xiàn)了本發(fā)明的目的與優(yōu)點。
本發(fā)明的方法用于操作移動站，并且包括在進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式之前在最后幀中發(fā)送脈沖串之前，生成表示移動站將進入DTX模式的消息字的步驟。在一個實施例中，本發(fā)明方法還包括步驟利用預定的生成程序多項式從該消息字中產生檢錯字；將消息字與檢錯字組合為DTX尾部字；和卷積編碼DTX尾部字。此方法還包括步驟將DTX尾部字與包含語音的時隙的未用的比特或信令字進行交錯；和發(fā)送交錯的DTX尾部字給BMI。
在本發(fā)明的最佳實施例中，該消息字具有8比特長度，該檢錯字是附加到消息字上以形成DGX尾部字的8比特CRC，而DTX尾部字是利用速率1/8卷積編碼器進行防差錯。
在其他實施例中，消息字能利用預定比特來表示，并且不進行卷積編碼或防差錯而發(fā)送。
而且根據(jù)本發(fā)明，此方法提供在從DTX高狀態(tài)轉變?yōu)镈TX低狀態(tài)(或相反)時通過采用由于交錯而未使用的信道容量從移動站發(fā)送諸如控制信息的信息給基站的技術。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，移動站周期性地組合安慰噪聲參數(shù)消息與信道質量測量消息，并在處于DTX低狀態(tài)中的同時在FACCH上從移動站發(fā)送所組合的消息給基站。
在處于DTX低狀態(tài)中時，移動站可以在由基站指定的間隔上周期性地發(fā)送縮短的時隙給基站，基站可以改變傳輸之間的間隔或可以命令移動站終止縮短時隙的傳輸。
本發(fā)明還教導用于操作電路交換模式中的移動站的方法，包括步驟(a)生成數(shù)據(jù)字，諸如由用戶輸入的敲鍵數(shù)據(jù)；和(b)通過交錯數(shù)據(jù)字與信令字，利用包含交錯信令字的時隙的未用部分發(fā)送數(shù)據(jù)字。在一個實施例中，信令字從移動站傳送無線電信道測量信息給基站。
還公開了是用于操作移動站的方法，包括步驟(a)在進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式低功率(DTX_LOW)狀態(tài)之前，不中斷地從移動站發(fā)送安慰噪聲塊和所有未定的快速關聯(lián)控制信道(FACCH)消息給基站；(b)進入DTX_LOW狀態(tài)；和(c)在處于DTX_LOW狀態(tài)中時，以由基站指定的間隔周期性地發(fā)送縮短的時隙給基站。
在結合附圖閱讀時在下面本發(fā)明詳細描述中上面提出的與其他的本發(fā)明特征更加顯而易見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明構造與操作的移動站的方框圖；圖2是圖1所示的移動站的正視圖，并且此圖還表示移動站通過無線RF鏈路雙向耦合的蜂窩通信系統(tǒng)；圖3A-3C分別表示示例性的現(xiàn)有技術的數(shù)字TDMA蜂窩空中接口的幀、正常反向鏈路時隙格式和縮短的方向鏈路時隙格式；圖3D表示根據(jù)本發(fā)明的DTX尾部字格式；圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的DTX尾部交錯技術；
圖5是本發(fā)明方法用于編碼DTX尾部字的1/8速率卷積編碼器的方框圖；和圖6是表示根據(jù)本發(fā)明方法的邏輯流程圖。
在詳細描述本發(fā)明之前，首先參見用于表示適于實施本發(fā)明的諸如但不限制于此的蜂窩無線電話機或個人通信器的無線用戶終端或移動站10的圖1與2。移動站10包括用于發(fā)送信號給基站址或基站30并用于從基站30接收信號的天線12，基站30是包括含有移動交換中心(MSC)34的基站/移動交換中心/互相配合功能(BMI)32的蜂窩網(wǎng)絡的一部分，MSC在移動站10進行呼吸時提供至陸地中繼線的連接。
移動站分別包括調制器(MOD)14A、發(fā)射機14、接收機16、解調器(DEMOD)16A和提供信號給發(fā)射機14與接收機16并從發(fā)射機14與接收機16中接收信號的控制器18。這些信號包括根據(jù)適合的蜂窩系統(tǒng)的空中接口標準的信令信息，并且也包括用戶語音和/或用戶生成的數(shù)據(jù)。假定用于此發(fā)明的空中接口標準包括上述類型的物理與邏輯幀結構，盡管本發(fā)明的教導不打算僅限制于此特定結構或僅與IS-136兼容的移動站一起使用或僅在TDMA或模擬/TDMA類型系統(tǒng)中使用。假定移動站10能操作在DTX模式中，并假定BMI32能生成安慰噪聲，并調節(jié)移動站10的DTX操作模式。安慰噪聲根據(jù)從移動站10發(fā)送給基站30的安慰噪聲參數(shù)生成，如下詳細所描述的。
應理解控制器18也包括實施移動站的音頻與邏輯功能所要求的電路系統(tǒng)。例如，控制器18可以由數(shù)字信號處理器設備、微處理器設備和各種模數(shù)轉換器、數(shù)模轉換器以及其他支持電路組成。移動站的控制與信號處理功能在這些設備之間根據(jù)其各自的能力進行分配，控制器18因而也包括在調制與傳輸之前卷積編碼和交錯消息與數(shù)據(jù)的功能。
用戶接口包括常規(guī)耳機或揚聲器17、常規(guī)的話筒19、顯示器20和一般是鍵盤22的用戶輸入設備，所有這些設備都耦合到控制器18。鍵盤22包括常規(guī)數(shù)字(0-9)及相關鍵(#,*)22a和其他用于操作移動站10的鍵22b。例如，這些其他鍵22b可以包括SEND(發(fā)送)鍵、各種菜單滾動與軟鍵以及PWR鍵。移動站10也包括給操作移動站所要求的各種電路供電的電池26。
移動站10也包括一起顯示為存儲器24的各種存儲器，在存儲器24中存儲由控制器18在移動站操作期間使用的許多常量和變量。例如，存儲器24存儲各種蜂窩系統(tǒng)參數(shù)與號碼分配模塊(NAM)的值。用于控制控制器18操作的操作程序也存儲在存儲器24中(一般存儲在ROM設備中)。存儲器24也可以存儲在消息顯示給用戶之前從BMI32中接收的包括用戶消息的數(shù)據(jù)。
應理解移動站10可以是汽車安裝或手持設備。還應理解移動站10能利用一個或多個空中接口標準、調制類型和接入類型進行操作。例如，移動站10可以利用除了IS-136之外的許多其他標準的任一標準進行操作，并且本發(fā)明的教導不解釋為限制于任一特定類型的移動站或空中接口標準。
存儲器24中的操作程序可以包括在顯示器20上顯示消息及消息有關的功能給用戶的例行程序，一般為各種菜單項。存儲器24也包括用于實施下述方法的例行程序。
本發(fā)明在第一方面中教導用于增強在蜂窩網(wǎng)中操作的移動站的DTX操作的方法，其中在業(yè)務信道通信中使用時隙中的數(shù)據(jù)交錯。
簡而言之，在移動站10進入DTX狀態(tài)時，(由于交錯)最后時隙的先前未用部分用于將移動站10要轉換為DTX狀態(tài)指示給BMI32。
而且，最后時隙的先前未用部分能由移動站10用于將有關DTX模式的諸如優(yōu)選CN生成處理模型的信息通知BMI32。
而且，一個時隙的自由部分交錯能隨已指定的交錯方案改變。
另外，從BMI32中發(fā)送的信息能用于設置移動站的DTX模式。DTX模式例如可以是真實DTX(發(fā)射機關斷)之一、跳越四時隙或跳越16時隙并在每個指定時隙中發(fā)送截短的脈沖串。即，移動站10能設置為在每個指定的時隙上或以預定速率使用截短的時隙，或能被禁止發(fā)送任何截短時隙(真實DTX模式)。
為了使最后時隙的自由部分的信道編碼對信道差錯更具抵抗力，能由控制器18采用1/8速率卷積編碼技術，這導致CRC和八數(shù)據(jù)比特的八比特有效負載。雖然信道目前設計為3％的比特差錯率(BER)值，但6％BER性能要求暗示使用8個多項式(即，當前指定的FACCH卷積編碼多項式上四個附加多項式)的至少1/8速率信道編碼的使用。8數(shù)據(jù)比特的使用允許256代碼從移動站10發(fā)送給BMI32。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，這些代碼之一能專用于將DTX模式開始的確定指示提供給BMI32，并且一個或多個剩余比特能用于動態(tài)改變截短的突變模式。
不利用CRC而代替使用公知的位模式指示DTX開始是在本發(fā)明范圍內，諸如使用利用1/2速率卷積編碼編碼的信道。1/2速率卷積編碼的一個示例用于IS-136.2.中的語音。然而，可能使用沒有信道編碼的公知位模式，并隨后指定最大數(shù)量的比特差錯以允許利用噪聲無線電信道的操作。
例如，在本發(fā)明的一個實施例中，自由比特部分與1/2速率或1/4速率一起使用或甚至沒有信道編碼。在BMI基站接收機上，所解碼的65比特或32比特或130比特隨后分別與公知的位模式進行比較，并且差錯比特計數(shù)用于指示所接收的是壞部分幀還是變化為DTX模式的指示。比特差錯極限能基于信道模擬。
應認識到本發(fā)明的教導利用合適的修改也能應用于基于GSM的系統(tǒng)，其中在四個時隙上進行交錯。
更詳細地說，本發(fā)明在第一方面提供了在進入DTX_LOW或截短的脈沖串發(fā)送操作模式之前最后TDMA時隙的未用部分(130比特)的新穎數(shù)據(jù)流格式。
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)流格式，DTX尾部塊替代(用于替代)要發(fā)送的用戶信息塊。每個DTX尾部決認為是一個信令塊，并且一個FACCH消息能由多于1個的這樣的字組成，生成多個FACCH字的消息能利用包含用戶信息的一個或多個傳輸進行點綴。
DTX尾部交錯為FACCH脈沖串，但僅使用最后傳輸脈沖串中奇數(shù)的10比特行。更確切地說，從2個脈沖串的比特變換為在卷積解碼處理的輸入之后所顯示的比特可以是用于FACCH或用于編碼的語音比特的變換。然而，為了便于新的語音編碼器的以后實施，最好使用不期望改變的FACCH交錯處理。
連續(xù)的DTX尾部比特以0至129進行標號，以便從1/4速率卷積編碼器輸出，并放置在首先使用那些位置的交錯陣列中，否則這些位置被編碼等級1語音比特占用并且以相同順序占用。在所有正常被編碼語音比特占用的位置已被使用時，則使用被未編碼的語音比較正常使用的位置，但以不同的順序使用。
根據(jù)圖4交錯比特0至259。僅利用與前一幀的偶數(shù)行交錯的當前幀的奇數(shù)行沿從左至右的行從圖4的交錯陣列中發(fā)送比特，這可以是類似的語音或FACCH塊。與來自下一塊的奇數(shù)行交替地在下一脈沖串中發(fā)送從幀中構成的交錯FACCH塊的偶數(shù)行，這也可以是語音或FACCH。
至于檢錯和數(shù)字校驗彩色碼(DVCC)識別符，注意下面。在8信息比較之后放置8比特CRC，如圖3D所示。
假定a(x)=消息
X7+消息[1]X6+…+消息[7]X0。
消息
是最高有效位(參見IS-136.2，第1.2.5節(jié)“CodedDigital Verification Color Code(CDVCC)”和第2.1.3.3.3.4節(jié)“Convolutional Encoding”)，其中消息[N]是DTX尾部字中消息字段的第N比特奇偶多項式是輸入多項式a(X)與發(fā)生器多項式除法的余項，即(a(X)X16)/(X8+X5+X4+X3+1)=q(X)+(b(X))/(X8+X5+X4+X3+1)其中q(X)是除法的商，而b(X)是余數(shù)，刪除商，并僅發(fā)送奇偶比特。本領域技術人員可以認識到發(fā)生器多項式是在模擬話音與控制信道上使用的縮短的多項式型式(參見IS-136.2，第3.7.1節(jié)中的定義)。
假定c(X)=C
X15+C[1]X14+C[2]X13+…+C[64]X0=消息
X15+…+(消息[7])X8+b(X)其中消息[N]是DTX尾部字中的消息字段的第N比特，多項式C(X)的系數(shù)以C
、C[1]，…，C[15]的順序連續(xù)饋送給卷積編碼器40(參見圖5)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，DTX尾部數(shù)據(jù)利用速率1/8卷積碼進行差錯保護，編碼使用相同的開始與結束比特(尾比特)，而不使用附加比特以避免由顯示尾比特帶來的開銷。
參見圖5，要編碼的數(shù)據(jù)比特通過速率1/8卷積編碼電路40進行移位，移入的每個新數(shù)據(jù)比特導致移出編碼器40的四個奇偶校驗比特，輸出比特指定為(P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8)。一個四倍這樣的比特生成作為在一個新數(shù)據(jù)比特中移位的結果四個奇偶校驗比特的每個比特是新數(shù)據(jù)比特和前面移入的五個數(shù)據(jù)比特的不同邏輯函數(shù)。利用D(i)表示新數(shù)據(jù)比特，并利用D(i-1)、D(i-2)、D(i-3)、D(i-4)與D(i-5)表示前面的數(shù)據(jù)比特，(P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8)的定義式如下
P1=D(i)+D(i-1)+D(i-3)+D(i-4)+D(i-5)P2=D(i)+D(i-1)+D(i-2)+D(i-5)P3=D(i)+D(i-1)+D(i-2)+D(i-3)+D(i-5)P4=D(i)+D(i-2)+D(i-4)+D(i-5)P5=D(i)+D(i-2)+D(i-3)+D(i-5)P6=D(i)+D(i-3)+D(i-4)+D(i-5)P7=D(i)+D(i-1)+D(i-2)+D(i-4)+D(i-5)P8=D(i)+D(i-1)+D(i-3)+D(i-5)其中+代表模2加(XOR)。
信道編碼器40的存儲器(MEM)42由控制器18利用根據(jù)下面的第一6比特進行初始化D(i) D(i-1) D(i-2) D(i-3) D(i-4) D(i-5)C[5] C[4] C[3] C[2] C[1] C
比特隨后生成并提取四倍的第一比特(P1,P2,P3,P4)，之后通過編碼器存儲器移位輸入比特，以使C
移出、比特C[1]替代比特C
、比特[5]替代比特C[4]，并且新比特(比特C[6])替代D(i)中的比特C[5]。在此移位之后，存儲器42內容如下(則 i-1) D(i-2) D(i-3) D(i-4) D(i-5)5] C[4]C[3]C[2]C[1]比特隨后提取另一四倍比特(P1,P2,P3,P4)，并且同樣地，在直至10次移位之后的每個連續(xù)移位之后，編碼器40的狀態(tài)如下D(i) D(i-1) D(i-2) D(i-3) D(i-4) D(i-5)C[15] C[14] C[13] C[12] C[11] C[10]比特隨后再次以每次移位之后利用四倍比特提取從左邊移入編碼器40的順序使用具有標記0至4的比特。在這些五次最后移位之后，編碼器存儲器42包含D(i) D(i-1) D(i-2) D(i-3) D(i-4) D(i-5)C[4] C[3] C[2] C[1] C
C[64]比特因此，在一次另外的移位之后，編碼器40的狀態(tài)將返回到開始狀態(tài)，數(shù)據(jù)比特能具體化為存儲在旋轉一個循環(huán)的16級循環(huán)緩沖器中，以使每個比特連續(xù)出現(xiàn)在對應D(i-5)的位置中。
字段以從信令字標題開始的順序提供給DTX尾部卷積編碼器42。字段中的比特首先以最高最效位(MSB)的順序提供給編碼器42，每個字如圖3D所示進行格式化。
上面描述8比特消息字段，DTX尾部字中的消息字段的8數(shù)據(jù)比特附加8比特CRC以檢測數(shù)據(jù)中信道差錯的出現(xiàn)，以及提供機構來區(qū)別DTX尾部數(shù)據(jù)與語音數(shù)據(jù)。為了示例目的，在語音塊與DTX尾部塊之間求微分的一種方法是利用在各個CRC字段中出現(xiàn)的信息。
參見圖6，本發(fā)明因而提供操作移動站10的方法，包括步驟在進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式之前在最后一幀中發(fā)送脈沖串前面，生成指示移動站要進行DTX模式的消息字(方框A)；使用預定的生成器多項式從消息字中產生檢錯字(方框B)；和將消息字與檢錯字組合為DTX尾部字(方框C)，具有圖3D中所示的格式。本發(fā)明還包括步驟卷積編碼DTX尾部字(方框D)；利用語音或信令字交錯DTX尾部字，如圖4所示(方框E)；并且發(fā)送交錯的DTX尾部字給BMI32(方框F)。
在另一方面，本發(fā)明利用MAHO FACCH消息序列提供發(fā)送CN參數(shù)給基站30的改善技術。更具體地，并且對于EIA/TIA IS-136部分1與2指定的系統(tǒng)(以及類似系統(tǒng))，優(yōu)選的解決方案是使用MAHO FACCH消息序列開頭與末尾上的丁用的130比特，這通過發(fā)送MAHO FACCH消息序列中第一FACCH時隙位置的130未用比特中260比特的后一半和最后FACCH時隙的130未用比特的前一半來實現(xiàn)。至于進入DTX_LOW狀態(tài)之前的最后時隙，未用的130比特能變化為使用不同的時隙內交錯，例如，常規(guī)FACCH消息所采用的1/4速率卷積編碼。使用1/4速率卷積編碼和16比特FACCHCRC，其結果是16個可用的比特，這16比特字段的一個值定義為給基站30指示DTX_LOW狀態(tài)的開始。
一個可替換方法利用任一合適的信道編碼來使用這些附加比特以便傳送任何其他控制信息給基站30。
雖然也有可能改變間歇MAHO FACCH消息序列的交錯，但這不是有效的解決方案，并且在緊跟在MAHO FACCH消息序列之后進入DTX-High(高)狀態(tài)時，這個解決方案可能出現(xiàn)問題。
可將此最佳方法用在采用DTX系統(tǒng)內交錯業(yè)務信道的任一系統(tǒng)中，諸如GSM。
更具體地，此方法使用可以在處于DTX_LOW狀態(tài)中時在所有指定的移動站時隙中發(fā)送的修改的縮短時隙。在網(wǎng)絡允許時，基站30可以使移動站10逐漸終止縮短時隙的傳輸，這利用例如在數(shù)字業(yè)務信道指示、越區(qū)切換和物理層控制消息中的可選信息元素進行控制，這個可選的信息元素給出能由移動站10跳躍的移動站躍遷時隙的計數(shù)值。至少兩個比特專用于此目的，盡管更多比特的使用給出更大的控制。
本文所使用的縮短時隙不從基站10傳送任何控制信息給基站30、以使系統(tǒng)能夠逐步升級為全DTX控制。所有的控制信息(例如，MAHO結果和CN參數(shù))反而由FACCH消息進行傳送。
DTX跳躍長度信息元素(兩個比特)能以下面所示的方式表示縮短的時隙TX要求<
>縮短時隙格式<
>注意此時隙的定時延遲8個碼元以便利用TDMA幀中相鄰時隙同步比特來校準它。具有斜坡上(ramp-up)和斜坡下(ramp-down)比特(R)的縮短時隙長度是52比特。如果需要的話，能增加例如具有比特101010的短(3碼元)前置碼。
在移動站處于DTX_LOW狀態(tài)中時，以基站30指定的速率(例如，以0.5或1秒間隔)發(fā)送MAHO FACCH消息，兩個時隙交錯引起消息序列的開頭與末尾中130比特未使用，這些未用的比特根據(jù)本方面一方面用于使交錯的CN參數(shù)消息中發(fā)送的x比特與y比特順序顛倒并以規(guī)則方式發(fā)送MAHO FACCH消息序列(參見IS-136.2的第2.1.3.3.4節(jié))。利用此方法，能節(jié)省一個完整的時隙傳輸，導致移動站DTX_LOW CN傳輸中更大的節(jié)省。利用0.5秒CN更新間隔，并且如果有多于1個的信道質量測量(CQM)要發(fā)送，則可以如此安排消息，以使第一CQM與CN參數(shù)一起發(fā)送。以這種方式，CQM總能利用至少兩時隙交錯上未用的交錯比特。在僅有一個CQM消息時，并且以0.5秒間隔發(fā)送CN參數(shù)，而且在單個TDMA時隙中發(fā)送每隔一個的CQM消息。在這種情況中，使用時隙內交錯。
在DTX_LOW狀態(tài)中，發(fā)射機14或保持關斷，并且除了FACCH消息傳送之外不發(fā)送CDVCC，或根據(jù)本發(fā)明，以上面定義的DTX跳躍長度參數(shù)所定義的間隔發(fā)送縮短時隙。要由處于DTX_LOW狀態(tài)中的移動站10發(fā)送的所有SACCH消息反而作為FACCH消息進行發(fā)送，此后發(fā)射機14返回到關斷狀態(tài)，除非DTX已被禁止。
利用此技術，估計在DTX_LOW狀態(tài)期間電池節(jié)省能提高約20％至30％，這取決于多少FACCH時隙用于MAHO傳輸。
根據(jù)前述的，能認識到本發(fā)明教導用于闡述表示移動站10將要進入DTX_LOW狀態(tài)的消息并隨后利用在進入DTX_LOW狀態(tài)之前所發(fā)送的最后消息的未用比特交錯此消息的方法和系統(tǒng)。通過接收此消息，基站30能知道移動站10進入DTX_LOW狀態(tài)。
本發(fā)明因而使用由于現(xiàn)有交錯方案而引起的自由比特。在交錯中，一個邏輯幀的信息在兩個物理幀上擴展。在移動站10檢測語音中的寂靜時刻(例如，根據(jù)來自話音活動性檢測器(VAD)功能的信息)時，移動站10開始轉變?yōu)镈TX_LOW狀態(tài)。在所有釋放延遲時隙和CN參數(shù)的末尾，由于交錯而有一些數(shù)量(例如，130)的未用比特。根據(jù)本發(fā)明一方面，這些比特能用于通知BMI32移動站10已進入DTX_LOW狀態(tài)。
盡管移動站10處于DTX_LOW狀態(tài)中(一般發(fā)送CQM結果和CN參數(shù))，它還具有CQM結果的開頭和末尾上未用的比特(在FACCH發(fā)送的)。在這種情況中，移動站10使用自由比特發(fā)送CN參數(shù)(或任一FACCH消息的單個幀)，以便在開始FACCH脈沖串的未用部分預先發(fā)送一半的比特(例如，130)。在這種情況中，幀的標題和尾部部分僅是相互隔開的一些時隙。
總的來說，本發(fā)明教導或在進入DTX_LOW狀態(tài)或在處于DTX_LOW狀態(tài)中時由于交錯而是移動站發(fā)送的脈沖串部分的未用時隙的使用，本發(fā)明教導這些未用(自由)比特的使用1)用于發(fā)送信道質量信息，2)用于發(fā)送CN參數(shù)，和/或3)用于發(fā)送DTX尾部字信息。原則上，任一控制類型的信息能在即進入DTX_LOW狀態(tài)和處于DTX_LOW狀態(tài)中時的任一情況中進行發(fā)送。
作為本發(fā)明實用的一個另外示例，如果網(wǎng)絡間連接在移動站10中有效，并且移動站10在反面鏈路上僅發(fā)送非常少的數(shù)據(jù)(例如，只是由用戶偶而輸入的鍵擊)，在前面鍵路正繁重地用于下載信息(例如，下載web頁)時，反向鍵路鍵擊數(shù)據(jù)可與要求在DTX_LOW狀態(tài)期間發(fā)送的消息(一般是CQM)進行交錯。
能使用未用比特，以便特定信息幀(例如，CN參數(shù)幀)的第一部分利用在移動站10進入DTX_LOW狀態(tài)時最后正常長度脈沖串的未用部分進行發(fā)送，而此特定信息幀的下一部分在發(fā)送下一CQM消息時在例如0.5或1.0秒之后發(fā)送。
一般地，本發(fā)明的教導也適用于操作數(shù)據(jù)模式的移動站，諸如在使用由IS-130與IS-135所指定的電路交換數(shù)據(jù)連接時。在這種情況中，如果僅有空時隙可用于傳輸，移動站10有可能不發(fā)送時隙，這可能在接入互聯(lián)網(wǎng)時出現(xiàn)，因為移動站10可能僅偶爾發(fā)送HTML代碼給網(wǎng)絡服務器，而網(wǎng)絡服務器發(fā)送大量數(shù)據(jù)給移動站10。在這樣的電路交換連接的情況中，不需要發(fā)送CN數(shù)據(jù)或釋放延遲時隙給BMI32，并增加功率節(jié)省，這對于網(wǎng)絡獲得有關移動站10何時進入DTX_LOW狀態(tài)的信息也是有益的。用戶生成的HTML串能利用開頭與結尾時隙中可用的自由比特與MAHO信息一起發(fā)送。
通過應用根據(jù)本發(fā)明一方面的更佳的信道編碼方案，能與使用正常指定的交替方案時一樣可靠地發(fā)送信息。
從使用先前未用的自由比特能力中直接得到功率節(jié)省效果。例如，移動站10的收發(fā)信機能比不使用本發(fā)明所可能的更早地被關掉。
雖然以最佳實施例進行了描述，但應認識到。對于本領域技術人員可以對這些教導進行許多修改。
例如，并且如所陳述的，本發(fā)明的教導所用于從移動站10發(fā)送任何類型的希望信息給基站30，并且不限制為在一幀的未用部分中僅發(fā)送CN參數(shù)和/或CQM。而且，本發(fā)明的教導也能在從DTX_LOW轉變?yōu)镈TX_High狀態(tài)時應用于例如IS-136與GSM系統(tǒng)中，因為由于交錯也將出現(xiàn)未用幀容量。
因此，雖然對本發(fā)明具體地結合其最佳實施例進行了表示與描述，但本領域技術人員應理解可以對此進行形式與細節(jié)上的變化而不脫離本發(fā)明的范疇和精神。
權利要求
1．用于操作移動站的一種方法，包括步驟在進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式低功率(DTX_LOW)狀態(tài)之前在最后一幀中發(fā)送脈沖串之前，生成表示移動站將要進入DTX_LOW狀態(tài)的消息字；使用預定的發(fā)生器多項式從消息字中產生檢錯字；將該消息字與該檢錯字組合為DTX尾部字；卷積編碼DTX尾部字；通過交錯最后脈沖串中DTX尾部字與語音或信令字比特，利用最后語音或信令字的未用部分發(fā)送DTX尾部字；和進入DTX_LOW狀態(tài)。
2．根據(jù)權利要求1的方法，其中所述消息字具有n比特長度，所述檢錯字是附加到消息字上以便形成DTX尾部字的m比特CRC，而所述DTX尾部字是利用小數(shù)速率卷積編碼器來防差錯。
3．根據(jù)權利要求1的方法，其中所述消息字具有8比特長度，所述檢錯字是附加到消息字上以便形成DTX尾部字的8比特CRC，而所述DTX尾部字是利用速率1/8卷積編碼器來防差錯。
4．根據(jù)權利要求1的方法，其中所述DTX尾部字僅利用移動站進入DTX_LOW狀態(tài)之前最后傳輸脈沖串中奇數(shù)10比特行交錯為快速關聯(lián)的控制信道脈沖串。
5．根據(jù)權利要求1的方法，其中所述發(fā)生器多項式是用于模擬模式話音與控制信道的縮短型式的發(fā)生器多項式。
6．根據(jù)權利要求1的方法，其中卷積編碼步驟采用使用相同開始與末尾比特的速率1/8卷積編碼器。
7．根據(jù)權利要求1的方法，還包括步驟周期性地組合安慰噪聲參數(shù)消息與信道質量測量消息；和在處于DTX_LOW狀態(tài)時從移動站發(fā)送該組合消息給基站。
8．根據(jù)權利要求7的方法，其中將所述組合消息在快速關聯(lián)控制信道(FACCH)上發(fā)送。
9．用于操作移動站的一種方法，包括步驟在進入不連續(xù)傳輸(DXT)模式低功率(DTX_LOW)狀態(tài)之前，組成DTX尾部字并利用包含所有或一部分安慰噪聲塊的最后時隙的未用比特來交錯DTX尾部字以便形成第一組合消息；從移動站發(fā)送第一組合消息給基站；進入DTX_LOW狀態(tài)；周期性地交錯安慰噪聲參數(shù)消息與包含交錯信道測量消息的時隙的未用比特，以形成第二組合消息；和在處于DTX_LOW狀態(tài)時，從移動站發(fā)送第二組合消息給基站。
10．根據(jù)權利要求9的方法，其中組成和交錯DTX尾部字的步驟包括以下步驟在進入DTX_LOW狀態(tài)之前在最后一幀中發(fā)送脈沖串之前，生成消息字來表示移動站將要進入DTX_LOW狀態(tài)；使用預定的發(fā)生器多項式以便從該消息字中產生檢錯字；將該消息字與該檢錯字組合為DTX尾部字；和卷積編碼該DTX尾部字；將卷積編碼的DTX尾部字與包含交錯安慰噪聲塊的時隙的未用比特交錯以形成第一消息。
11．根據(jù)權利要求10的方法，其中所述消息字具有n比特長度，所述檢錯字是附加到消息字上以形成DTX尾部字的m比特CRC，而該DTX尾部字是利用小數(shù)速率卷積編碼器進行的防差錯。
12．根據(jù)權利要求10的方法，其中所述消息字是8比特長，所述檢錯字是附加到消息字以形成DTX尾部字的8比特CRC，并且DTX尾部字是利用速率1/8卷積編碼器的防差錯。
13．根據(jù)權利要求10的方法，其中所述DTX尾部字僅利用移動站進入DTX_LOW狀態(tài)之前的最后傳輸脈沖串中奇數(shù)10比特行交錯為快速關聯(lián)的控制信道脈沖串。
14．根據(jù)權利要求10的方法，其中所述發(fā)生器多項式是用于模擬模式話音與控制信道的縮短型式的發(fā)生器多項式。
15．根據(jù)權利要求10的方法，其中所述卷積編碼步驟采用使用相同開始與末尾比特的速率1/8速率卷積編碼器。
16．用于操作移動站的一種方法，包括步驟在進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式低功率(DTX_LOW)狀態(tài)之前，交錯所有或一部分第一控制消息與包含交錯的第二控制消息的時隙的未用比特，以形成第一組合消息；從移動站發(fā)送第一組合消息給基站；和進入DTX_LOW狀態(tài)。
17．根據(jù)權利要求16的方法，在處于DTX_LOW狀態(tài)中的同時還包括步驟周期性地交錯所有或一部分控制或數(shù)據(jù)消息與包含交錯的第三控制消息的時隙的未用比特以形成第二組合的消息；和在處于DTX_LOW狀態(tài)中的同時從移動站發(fā)送第二組合消息給基站。
18．根據(jù)權利要求17的方法，其中以由基站指定用于發(fā)送第三控制消息的間隔，來發(fā)送控制或數(shù)據(jù)消息。
19．包括至少一個基站與至少一個移動站的一種蜂窩通信系統(tǒng)，所述移動站包括控制器，響應進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式低功率(DTX_LOW)狀態(tài)的時間，用于交錯所有或一部分第一控制消息與最后發(fā)送時隙的未用比特，以形成第一組合消息；發(fā)射機，用于從移動站發(fā)送該組合消息給基站；和所述基站包括用于接收和去交錯所述第一組合消息以便提取所述第一控制消息并響應所述第一控制消息以確定所述移動站將進入所述DTX_LOW狀態(tài)的裝置。
20．根據(jù)權利要求19的系統(tǒng)，其中所述移動站控制器在處于DTX_LOW狀態(tài)時操作，以便周期性地交錯所有或一部分另一控制或數(shù)據(jù)消息與包含交錯控制消息的時隙的未用比特，以形成第二組合消息；和其中所述發(fā)射機在處于DTX_LOW狀態(tài)中時從移動站發(fā)送所述第二組合消息給基站。
21．根據(jù)權利要求20的系統(tǒng)，其中以由基站指定的用于發(fā)送信道質量測量(CQM)消息的間隔發(fā)送該另一控制或數(shù)據(jù)消息。
22．根據(jù)權利要求19的系統(tǒng)，其中所述控制器組成DTX尾部字并交錯該DTX尾部字與包含交錯的安慰噪聲塊的時隙的未用比特，以形成所述第一組合消息。
23．根據(jù)權利要求22的系統(tǒng)，其中所述控制器通過生成表示移動站將進入DTX_LOW狀態(tài)的消息字來組成所述DTX尾部字；其中所述移動站還包括利用預定的發(fā)生器多項式從消息字中生成檢錯字的裝置；所述控制器將該消息字與該檢錯字組合為DTX尾部字；并且所述移動站還包括用于卷積編碼所述DTX尾部字，和用于交錯所述卷積編碼的DTX尾部字與進入所述DTX_LOW狀態(tài)之前最后發(fā)送時隙的未用比特的裝置。
24．根據(jù)權利要求23的系統(tǒng)，其中所述消息字具有n比特長度，所述檢錯字是附加到消息字上以形成DTX尾部字的m比特CRC，并且所述檢錯字發(fā)生裝置由小數(shù)速率卷積編碼器組成。
25．根據(jù)權利要求23的系統(tǒng)，其中所述消息字具有8比特長度，所述檢錯字是附加到消息字上以形成DTX尾部字的8比特CRC，并且所述檢錯字發(fā)生裝置由速率1/8卷積編碼器組成。
26．根據(jù)權利要求23的系統(tǒng)，其中DTX尾部字僅利用在移動站進入DTX_LOW狀態(tài)之前的最后傳輸幀中奇數(shù)10比特行交錯為快速關聯(lián)控制信道脈沖串。
27．用于操作移動站的一種方法，包括步驟在進入不連續(xù)傳輸(DTX)模式低功率(DTX_LOW)狀態(tài)之前的最后幀中發(fā)送脈沖串之前，生成表示移動站將進入DTX_LOW狀態(tài)的消息字；通過該交錯消息字與語音或信令字比特，利用最后語音或信令時隙的未用部分，發(fā)送該消息字；和進入DTX_LOW狀態(tài)。
28．根據(jù)權利要求27的方法，其中所述消息字表示為預定的位模式。
29．根據(jù)權利要求28的方法，其中不進行卷積編碼地該發(fā)送預定的位模式。
30．根據(jù)權利要求28的方法，其中不具有檢錯比特地發(fā)送該預定位模式。
31．用于操作電路交換模式中移動站的方法，包括步驟生成數(shù)據(jù)字；和通過交錯該數(shù)據(jù)字與信令字，利用包含交錯信令字的時隙的未用部分發(fā)送該數(shù)據(jù)字。
32．根據(jù)權利要求27的方法，其中所述信令字從移動站傳送無線電信道測量信息給基站。
33．根據(jù)權利要求27的方法，其中所述數(shù)據(jù)字傳送用戶輸入的鍵擊。
全文摘要
用于操作移動站的一種方法,包括步驟:在進入不連接傳輸(DTX)模式之前的最后一幀中發(fā)送脈沖串之前,生成表示移動站將進入DTX模式的消息字;利用預定的發(fā)生器多項式從消息字中產生檢錯字;和將該消息字與該檢錯字組合為DTX尾部字。此方法還包括步驟:卷積編碼該DTX尾部字;交錯該DTX尾部字與包含語音或信令字的時隙的未用部分;并發(fā)送交錯的DTX尾部字給基站。
文檔編號H04L1/00GK1208314SQ9811563
公開日1999年2月17日 申請日期1998年7月2日 優(yōu)先權日1997年7月3日
發(fā)明者S·阿拉納拉 申請人:諾基亞流動電話有限公司