CN1322068A

CN1322068A - 适于半双工运行的半速率信道的交叉和统计多路复用方法

Info

Publication number: CN1322068A
Application number: CN00135298A
Authority: CN
Inventors: 克里西纳·巴拉单德兰; 理查德·P·俄扎克; 萨基夫·南达
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2001-11-14
Also published as: US7006477B1; EP1107479A2; TW515160B; EP1107479A3; BR0005819A; JP2001204067A; MXPA00012171A

Abstract

一种提供无线时分多路复用通信的***和方法,其中时间被分成多个帧,和每帧被分成N个数据脉冲串,它包括:第一复用器,定义信道为一系列脉冲串,这些脉冲串是每N个脉冲串周期性地发生的和每帧发生一次;第二复用器,定义子信道为所述信道中每逢第N个脉冲串;和发射机,用于从第一站发射所述信道和子信道到第二站。***利用新的交叉0246/1357方法,它相当于利用理想跳频时的已知0123/4567方法;而当利用非理想跳频或没有跳频时,0246/1357方法有较优的性能。

Description

适于半双工运行的半速率信道的交叉和统计多路复用方法

本发明一般涉及无线通信网，具体涉及通过无线网和/或蜂窝网有效地提供话音通信的方法。

广泛发展的互联网普及程度鼓励无线通信***开发商不断提高他们***的数据通信能力。对这种需要的响应是，各个标准团体已经构想和继续构想新的第三代(3G)标准，这些标准支持更高的数据速率。例如，欧洲电信标准协会(ETSI)，无线电工业和广播协会(ARIB)和电信工业协会(TIA)等标准组织正在不断地开发各种标准以支持更快速和更有效的无线通信。

类似地，无线通信工业往往开发和实施新的无线传输协议，这些协议提供更快速，更健全和更有效的通过空中接口的数据通信。例如，GSM继续在发展。在另一个例子中，已开发了通用分组无线电服务(GPRS)，作为已知时分多址(TDMA)***中的分组交换升级。在另一个技术进展中，还开发了增强型GPRS(EGPRS)。

当前，GSM,GPRS和EGPRS物理层有以下的特点：载波是由分配的GSM频谱中两个200kHz带宽段组成，二者相隔45MHz，一个用于下行链路，另一个用于上行链路；时间被分成多个帧，其中复帧包含52帧并持续240msec；每帧包括8个时隙；一个载波上的一个时隙称之为GSM信道；频率为(f)的下行链路载波上一个时隙(编号j,j=0,…,7)与对应的上行链路载波(f+45MHz)上一个上行链路时隙之间有一一对应关系；时隙中的传输称之为脉冲串；以及块是由相同时隙上预定的4个脉冲串集合组成。

当前正在设计的无线电接入载体是为了在EGPRS阶段(phase)Ⅱ中提供实时服务。然而，目前的方法依靠利用上行链路上的现有脉冲串基随机接入信道和下行链路上的块基指配信道。每个块是交叉的并通过4个脉冲串(20msec)发射。然而，研究表明，基于20msec粒度的***至少需要60msec延迟预算。此外，研究还表明，在单个20msec消息内分配到多个移动台的传输由于低的压缩往往是低效率的，且与干扰减少技术(例如，智能天线和功率控制)不相容。因此，按照目前方法的块基指配信道能够导致统计多路复用实时转移(例如，话音突峰)过大的控制开销和过大的延迟。希望提供较好的接入和指配的***和方法。

为了有效地利用无线或蜂窝式数据电信***(例如，GPRS或EGPRS)的高容量。还希望提供话音和数据多路复用能力以及统计多路复用话音用户。当前，这些蜂窝式数据电信***的设计主要是提供非实时(延迟不敏感)的数据服务。会话式语音和其他的实时交互式通信是延迟敏感的，它要求设计新的控制机构以提供满足严格延迟要求的快速控制信道。所以，需要重新设计提供这种控制能力的无线数据电信***，使它们适合于多路复用非实时服务和实时服务，例如，会话式语音。

当前在GSM下，指配到一些信道的移动用户必须接收一个复帧中的偶脉冲串和下一个复帧中的奇脉冲串。这种偶脉冲串与奇脉冲串之间的交换不适合于上行链路和下行链路信道的动态指配。所以，需要重新设计一种提供不同脉冲串结构的无线数据电信***，它们适合于上行链路和下行链路信道的动态指配。

本发明的方法满足这种需要，其中所描述的***和方法能够有效和灵活地多路复用无线数据电信***上的实时和非实时服务。

简要说明，按照本发明一个方面，上述问题的解决和技术进步的获得是由于提供一种利用时分多路复用***的通信***，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串。这个***包括：第一复用器，定义信道为一系列脉冲串，这些脉冲串是每N个脉冲串周期性地发生的和每帧发生一次；第二复用器，定义子信道为所述信道中每逢第N个脉冲串；和发射机，用于从第一站发射信道和子信道到第二站。

按照本发明的一个特定方面，上述问题的解决是由于提供一种利用时分多路复用***的通信***，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串。这个***包括：第一复用器，定义信道为一系列脉冲串，这些脉冲串是每N个脉冲串周期性地发生的和每帧发生一次；第二复用器，定义子信道为所述信道中每逢第N个脉冲串；和发射机，用于从第一站发射信道和子信道到第二站。通过多路复用多个速率为1/M的子信道，该***实现不同速率的信道。

按照本发明的另一个特定方面，上述问题的解决是由于提供一种利用时分多路复用***的通信***，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串。这个***包括：第一复用器，定义信道为一系列脉冲串，这些脉冲串是每N个脉冲串周期性地发生的和每帧发生一次；第二复用器，定义子信道为所述信道中每逢第N个脉冲串；和发射机，用于从第一站发射信道和子信道到第二站。通过多路复用多个速率为1/M的子信道，该***实现不同速率的信道。该***还包括：交叉器，利用0246/1357交叉方法交叉脉冲串。

按照本发明的另一个特定方面，上述问题的解决是由于提供一种利用时分多路复用***的通信方法，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串。该方法包括步骤：利用0246/1357序列交叉脉冲串，和从第一站发射交叉的脉冲串到第二站。

该***是如此灵活，可以利用实时通信与非实时通信之间的统计变化有效地移动它们。

图1是带有移动台接收机-发射机和中央基站接收机-发射机的GERAN***方框图。

图2表示前GERAN***和GERAN***的用户平面协议栈。

图3表示两个复帧，每个复帧被分成4个各种类型的信道。

图4是按照本发明***的状态图。

图5是状态表，它是用另一种方法表示图4中的信息。

图6是表格形式的RT TBF状态图。

图7是表格形式的消息和上行链路交互作用。

图8是表格形式的下行链路信令和控制消息的小结。

图9是表格形式的下行链路脉冲串消息的内容。

图10是表格形式的上行链路脉冲串消息的内容。

图11是在开始上行链路业务过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图12是在结束上行链路业务过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图13是在开始下行链路业务过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图14是在结束下行链路业务过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图15是在再指配上行链路业务信道过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图16是在再指配下行链路业务信道过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图17是在再指配上行链路控制信道过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图18是在再指配下行链路控制信道过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图19是在终止TBF的ET过程期间利用GERAN技术的网络中移动台与基站之间的临时块流消息。

图20表示十分类似于图3的复帧图，它表示已知的GSM半速率业务信道结构。

图21表示十分类似于图20的复帧图，它表示按照本发明新的GERAN半速率业务信道结构。

图22是按照本发明一种通信方法的下行链路指配图。

图23是按照本发明另一种通信方法的下行链路指配图。

图24是类似于图22但有不同负载的下行链路指配图。

图25是类似于图23但有不同负载的下行链路指配图。

图26表示一级移动台的下行链路话音突峰可以开始的脉冲串图。

图27表示在不同于图26的条件下一级移动台的下行链路话音突峰可以开始的脉冲串图。

图28表示单个时隙上的半速率语音和数据信道图；半速率语音的话音突峰开始是在“偶”脉冲串的链交叉。

图29表示利用不同交叉方法的语音帧到达和重放时刻表。

图30表示单个时隙上的半速率语音和数据信道；表示的话音突峰开始是给采用0123/4567交叉的半速率语音用户。

图31表示利用QPSK调制的两种交叉方案的性能表。

现在参照图1，它表示***1。如此处所描述的，一个优选实施例中的***1是GSM增强型通用分组无线电服务的无线电接入网(GERAN)。GERAN 1有中央站或基站12，如同典型的基站一样，基站12有发射机，接收机和天线(未画出)。基站12是GERAN 1的一部分。GERAN 1用于通信和在移动台20上主交方与各种主交方和移动台(例如，移动台20,30)之间传送消息业务。基站12有发射机13和接收机17。发射机13有复用器14和15，多路复用语音和/或数据业务以形成用于发射的信道和子信道。接收机17有对应的去复用器18和19，去复用从其他基站接收到的语音和/或数据。利用现有的时分多路复用技术，复用器14和15可以是相同的单元，类似地，去复用器18和19也可以是相同的单元。为了充分利用本发明的优点，移动台20和30有相容的复用和去复用功能。此外，本发明提供新的业务和控制信道，它们与射束成形和功率控制技术完全相容，该技术可用于所有新的业务和控制信道。

本发明有单向的业务和控制信道。应用以下的原理获得统计多路复用技术的益处。所有新的业务和控制信道都是单向的，在上行链路和下行链路的方向上具有独立的频率和时隙分配。可以根据需要动态地把可用资源动态分配给业务和控制信道功能。这就可以在分配可用资源中具有最大的灵活性。

在以前已知的GSM,GPRS和EGPRS阶段1中，复用器定义的信道包括：下行链路频率为f的200kHz载波上一个时隙和上行链路频率为f+45MHz的200kHz载波上一个对应时隙。打破上行链路信道与下行链路信道之间的这种历史关联就可以统计多路复用语音，特别是，因为上行链路资源和下行链路资源要求是独立地发生的。打破上行链路与下行链路之间的这种历史关联，当新的数据或语音可以传输时，就可以最大限度地利用现有资源池进行指配。

在给出其成本优越性之后，任何GERAN方法和***的主要考虑必然是对半双工移动台的影响。(TDMA***中的半双工移动台是在不同的时隙中发射和接收，所以它们不需要双工器)。在以前的GSM,GPRS和EGPRS阶段1中，上行链路和下行链路中对应的时隙是按照这样方法选择的，它们都与半双工操作相容。利用统计多路复用技术，若上行链路时隙和下行链路时隙是动态地分配的，则该***可以专门设计成与半双工移动台有最大的运行灵活性。设计支持半双工移动台的新控制和业务信道是按照这样的方法，最大限度地把可用的业务和控制信道资源池指配给这些移动台。

以下，给出适合于半双工运行的半速率信道交叉和统计多路复用的方法。按照本发明，用于半速率信道的另一种(0246/1357)脉冲串交叉方法具有以下的优点：在移动台级所加半双工约束下，统计多路复用的资源池较大；话音突峰开始的延迟较小；和当没有跳频时或跳频是非理想时，链路级性能较优。

我们发现，多路复用和发射话音和数据以及语音重放延迟的能力对于已知的(0123/4567)交叉方法和本发明的(0246/1357)交叉方法是相同的。

适合于半双工运行的半速率信道的交叉方法应用于GERAN(GSM(增强型通用分组无线电服务)的无线电接入网)

GERAN文件2E99-584的有关部分中有以下内容：

这个GERAN文件描述引入分组交换网传递的GERAN空中接口上所有载体类别统计多路复用技术所需的重要新思想。它的重点仅仅是支持整体UMTS服务要求，并不涉及网络结构问题或电路交换服务。

GERAN中心新服务要求(与EGPRS阶段1比较)是利用分组交换基干网络支持语音服务。该文件的重点是定义新的业务和控制信道，用于支持统计多路复用语音，实时数据，和非实时数据，以及保证QoS所需相应的新MAC过程。

此处所用到的首字母缩略词列表

AMR 自适应多速率

ARI 接入请求标识符

BCCH 广播控制信道

BEP 误码概率

BFACCH 脉冲串基FACCH

CCCH 公共控制信道

CID 载波标识符

CTS 载波时隙

DBMCH 下行链路块消息信道

DFACCH 半空白突发序列FACCH

DMT 下行链路(脉冲串)消息类型

DPRCH 下行链路周期性预约信道

DTCH/FS 全速率语音的下行链路业务信道

DTCH/HS 半速率语音的下行链路业务信道

DTCH/FD 全速率数据的下行链路业务信道

DTCH/HD 半速率数据的下行链路业务信道

EDT 结束下行链路业务

EEP 均匀差错保护

EGPRS 增强型通用分组无线电服务

EUT 结束上行链路业务

FACCH 快速关联控制信道

FACKCH 快速确认信道

FASSCH 快速指配信道

FFS 待进一步研究

FR 全速率

FRACH 快速随机接入信道

GERAN GSM/EDGE无线电接入网

HR 半速率

IP 互联网协议

L1 层1(物理层)

MAC 媒体接入控制

MCS 调制和编码方案

MR 测量报告

MS 移动台

MSACCH 改进型慢速关联控制信道

NRT 非实时

OFF 帧偏移

PBCCH 分组广播控制信道

PCCCH 分组公共控制信道

PDCP 分组数据收敛协议

PH 阶段

QoS 服务质量

RAB 无线电接入载体

RAN 无线电接入网

RDC 再指配下行链路控制

RDT 再指配下行链路业务

RLC 无线电链路控制

RR 无线电资源管理

RRBP 相对保留的脉冲串周期

RT 实时

RTP 实时协议

RUC 再指配上行链路控制

RUT 再指配上行链路业务

SACCH 慢速关联控制信道

SD 开始延迟

SDT 开始下行链路业务

SID 寂静描述符

SUT 开始上行链路业务

TBF 临时块流

TBFI 临时块流标识符

TCP 传输控制协议

TFI 临时流标识符

TS 时隙

UDP 用户数据报协议

UEP 非均匀差错保护

UBMCH 上行链路块消息信道

UPRCH 上行链路周期性预约信道

UMT 上行链路(脉冲串)消息类型

UMTS 通用移动电信***

USF 上行链路状态标志

UTCH/FS 全速率语音的上行链路业务信道

UTCH/HS 半速率语音的上行链路业务信道

UTCH/FD 全速率数据的上行链路业务信道

UTCH/HD 半速率数据的上行链路业务信道

UTRAN UMTS地面无线电接入网

VAD 话音激活性检测

服务要求

GERAN的服务要求是基于UMTS的服务要求，并增加一个基于GSM/AMR的优化语音服务。这些要求描述无线电载体类别，并行载体流的需要，越区切换，和与UMTS核心网的校准。每个载体类别的差错率，吞吐量，和延迟要求是FFS，但其能力的范围根据当前的UMTS要求是很清楚的。

支持与UMTS校准的无线电载体类别

用于会话式，流式传输，交互式，和背景服务的UMTS无线电载体类别覆盖具有宽范围差错，吞吐量，和延迟要求的实时和非实时数据服务范围。这些服务的GERAN要求与UMTS的对准是根据需要进行调整以捕获GERAN的唯一特征。

话音服务要求是基于GSM/AMR的服务要求。GERAN无线电载体类别是专门为话音服务优化的。

支持不同QoS的并行载体流

GERAN支持高达3个具有不同QoS要求的并行双向载体流。这种能力就可以支持同时话音和数据服务以及多媒体服务。

RT服务的越区切换要求

话音和实时数据服务具有现有EGPRS重新选择过程不支持的QoS特性。在话音和实时数据服务的网络辅助越区切换过程期间，GERAN包括支持可接受(TBD)Qos维护的过程。这些越区切换过程的细节超出本文件的范围。

与UMTS核心网的校准

GERAN符合为UMTS建立的核心网接口要求，仅仅有那些适应于GERAN唯一特征所必需的变化。特别是，这要求GERAN给UMTS核心网提供Iu-ps接口。

目标配置

阻塞受限部署

这个概念建议是为阻塞受限部署优化的，其中利用现有业务传送信道达到最满程度以获得最大的容量。在阻塞受限部署中，传递话音和实时数据服务的传统电路信道是低效率的，这是因为在典型流期间有很长的“静寂时间”周期。对于话音激活性因子约为40％的话音服务，利用业务信道资源的统计多路复用技术，增加整体容量有相当大的潜力。

干扰受限部署

由于干扰受限***必须在其几分之一容量的条件下运行以获得可接受的集合性能，统计多路复用技术通常不具有容量优点。然而，干扰受限部署(例如，1/3重用)在利用类似射束成形和功率控制技术下变成阻塞受限。更合适的是优化部署配置的GERAN，这种部署配置利用最新的干扰管理技术，使它们更加是阻塞受限的。这个方法保证在所有的配置中可以有最大容量的优点。

在有可用频谱时最好是弱主动(less aggressive)重用(例如，4/12)

阻塞受限部署现在和在可见的未来将是很普遍的。阻塞受限部署最好是在不受可用频谱限制的区域。它最好也是在需要相同服务质量的区域，因为工作在干扰受限的条件时，覆盖“空洞”变得更加普遍。

所有新的业务和控制信道

本发明引入新的业务和控制信道，这些信道与射束成形和功率控制技术完全相容，能使它们用于所有新的业务和控制信道。这是通过设计这些信道上的所有通信是点对点通信而获得的。在任何的下行链路传输中，没有组播或广播控制消息或控制字段。

多路复用原理

统计多路复用技术的优点是通过应用以下原理获得的。

单向业务和控制信道

所有新的控制和业务信道是单向的，在上行链路和下行链路方向上具有独立的频率和时隙分配。可用的资源可以按照需要动态地分配到业务和控制信道功能。这就可以使可用资源的分配中具有最大的灵活性。打破上行链路与下行链路信道之间的历史关联对于语音的统计多路复用是必需的，特别是，因为上行链路和下行链路资源要求是独立地发生的。在新的数据或语音可用于传输时，打破上行链路与下行链路之间的关联可以最大限度地利用现有资源池进行指配。

在给出其成本优越性之后，任何新GERAN概念的主要考虑必然是对半双工移动台的影响。支持半双工移动台的新控制和业务信道是按照这样的方法专门设计的，最大限度地利用现有业务和控制信道资源池指配给这些移动台。

不同时隙上的EGPRS阶段1和阶段2业务

因为需要独立地分配上行链路和下行链路信道，就不可能在相同的时隙上多路复用EGPRS阶段1与阶段2(GERAN)业务。在任何一个时间，这个业务必须分散到不同的时隙上。

多路复用不同QoS类别

本发明包括多路复用相同信道上的所有QoS类别。相同的上行链路和下行链路资源池是在所有的流中被分享，与它们的QoS无关，可以最大限度利用统计多路复用技术的优点。

TBF建立的操作

在GERAN中增强GPRS/EGPRS的临时块流(TBF)概念，使它具有方向，QoS，和协议属性的唯一概况(profile)。

TBF概况的协商

在建立移动台与网络之间的任何TBF之前，它预占当前小区中的CCCH或PCCCH，并受EGPRS中当前确定过程的控制。在建立第一个TBF时，它的属性是按照如下确定的：

TBF是单向(上行链路或下行链路)或双向的。话音TBF通常是双向的。数据TBF可以是单向或双向的。需要任何重要交换的数据业务，例如，上层确认，可以是双向的，因此，节省了周期性业务重复的TBF建立开销。

给TBF指配的QoS属性是与所需服务质量和载体类别一致的。给出指配的QoS属性，TBF也可适合于网络引导的越区切换过程，以减少两个小区之间交换时的服务中断。

给TBF指配协议属性。例如，对于话音服务，TBF利用优化话音的物理层信道编码，并消除与其他协议层相关的首标。数据服务通常需要优化数据的物理层信道编码和出现所有协议层的首标以控制更复杂的协议功能。

建立TBF的MAC过程

一旦建立了第一个TBF，移动台停留在新的RT业务和控制信道上，与是否存在待发送的数据无关，直到该移动台的所有TBF被释放为止。每个TBF保持有效，与激活性无关，直到它的时间用完或明显地被网络释放。

快速资源指配信道

当下行链路方向上没有数据转移时(没有给TBF指配下行链路业务信道)，移动台必须监测快速资源指配指令的公共下行链路控制信道。这些指配指令根据需要指配业务信道资源给TBF，用于支持符合QoS属性的数据转移。

当TBF有一个激活的下行链路业务信道指配时，它通常利用另一些指配指令监测快速关联控制信道消息的相同物理信道。或者，对于具有合适多时隙能力的移动台，可能要求移动台监测用户数据的下行链路业务信道和快速指配指令的公共下行链路控制信道。

当移动台在下行链路方向上有多于一个激活的TBF时，可能要求它监测公共下行链路控制信道和/或一个(或多个)快速指配指令的下行链路业务信道。

业务信道指配

当TBF需要数据转移的下行链路业务信道时，网络发送一个快速指配指令给移动台，给此数据转移分配下行链路业务信道。

当TBF需要数据转移的上行链路业务信道时，移动台在上行链路快速接入控制信道上发送一个快速接入请求。网络用快速指配指令给以响应，用于分配所需的上行链路资源。

在所有的情况下，由于在TBF建立期间已经协商QoS和协议属性，不存在关于资源请求参数或指配参数的模糊性。这些属性在TBF期间不会发生从一种资源请求或指配到另一种的变化。

定时校准和功率控制

只要移动台至少有一个已建立的TBF，它依然处在定时校准中和在功率控制下。这就允许所有的接入脉冲串为正常长度，因为不需要缩减的脉冲串允许失校准。这也避免了在每个业务信道指配开始时完成这些功能的额外开销。

协议和结构

为了支持分组载体上优化的语音，RT和NRT用户，在本建议中利用两个不同的协议栈以满足优化的语音和数据载体的要求，如图2所示。

在TBF建立时，与QoS属性一起协商特定TBF所用的协议栈。对于优化的语音载体，在话音突峰期间，专用的单向业务信道分配给语音TBF。因此，没有利用RLC/MAC首标。在语音TBF建立时交换IP/UDP/RTP首标信息，所以，它是在通过RF接口从语音帧传输中被消除掉的。因此，对于优化的语音用户，而不是对于RT和NRT数据用户，免除了协议栈的整个阴影区。

对于RT和NRT数据用户，保持EGPRS阶段2协议栈。可能的RT数据载体优化是FFS。

RLC

GERAN重用EGPRS阶段1RLC，仅仅有把RLC过程适应于新的RT业务和控制信道所需要的那些扩展。

MAC

RT MAC对于GERAN是新的，它是根据这个建议的快速接入和指配过程。

无线电接口方面

GERAN层1是增强型式的EGPRS阶段1层1。如以下所描述的，增强是与引入新的业务和控制信道类型有关。

业务信道设计

考虑GERAN中的所有业务信道是单向信道。链交叉是在语音业务信道上完成的，而块交叉用于数据。半速率业务信道利用交替的脉冲串。这对于半双工移动台有很大的多路复用优点。在NRT数据的情况下，它便于RT数据和话音的多路复用。

通过被指配到相同时隙的两个不同半速率信道上，语音，RT和NRT用户可以分享一个时隙。在话音突峰或“数据突峰”期间，把半速率或全速率业务信道分配给特定的语音或数据用户。接收机不需要首标或窃用比特以区分这些业务信道。对于数据信道，使用如EGPRS阶段Ⅰ中的窃用比特和首标格式，但是在下行链路上去掉USF。

所有的业务信道指配是通过新控制信道上的消息传送(包括TCH关联的控制信道)。

语音业务信道设计原理

语音业务信道是基于支持全速率和半速率信道上的GSM/AMR模式。GSM/AMR模式的全速率信道编码与目前GSM/AMR中的相同。半速率AMR模式的信道编码是基于8PSK或QPSK调制方式，与分开研究的结果有关。

交叉

如同在GSM/AMR中一样，所有情况下的交叉是在40msec上的链交叉。对于全速率业务信道，交叉是在40msec中的8个无线电脉冲串上，20msec中有4个无线电脉冲串的链接重叠。对于半速率业务信道，交叉是在40msec中的4个无线电脉冲串上，20msec中有2个无线电脉冲串的链接重叠。有时把这个半速率交叉模式描述成0246/1357，描述40msec间隔中8个脉冲串上2个半速率信道中每个的交替脉冲串使用。有时把两个半速率信道之间交替的20msec间隔中4个连续脉冲串上2个语音帧的任一个块交叉称之为0123/4567交叉。

与半双工移动台的相容性

半双工移动台通常在它们能够支持的上行链路和下行链路信道的组合上有严格的约束。这是一个重要的考虑，因为统计多路复用技术在利用较大的可用于分配的资源池时有更高的工作效率。研究结果说明，半双工移动台的最佳统计多路复用效率的获得是通过确定所有半速率业务和控制信道在任何一个时隙上利用不超过每隔一个的脉冲串。以下，讨论这种用于半速率语音信道的脉冲串分配。

首标

因为整个信道(全速率或半速率)是专门用于话音突峰长度的TBF，在现有的GSM/AMR之外就不需要附加的首标。

半语音块

利用链交叉，第一个和最后一个20msec话音突峰间隔中发射的一半信息通常是不可用的。由于AMR有多个相容工作模式，每20msec有不同长度的语音帧，可以给这些当前未用的比特定义新的信道编码以发射特殊语音帧。例如，利用7.4kbps工作模式，可以在第一个未用的比特块上规定另一种信道编码，用于编码单个4.75kbps语音帧。这个半语音块的性能稍差于剩余语音帧的性能，但是对典型话音突峰质量的影响很小。

利用半语音块可以减小话音突峰开始的延迟20msec。利用半语音块开始话音突峰，业务信道上的总体时间也减小20msec(对应于开始链交叉序列通常所需要的第一个20msec间隔)。利用半语音块给最后一个话音突峰语音帧，它对于话音突峰的可懂度是相对不重要的，业务信道上的总体时间再减小20msec(总共为40msec)。这是去掉需要发射最后一个有效语音帧的最后20msec部分而实现的。

半语音块也可以用在话音突峰的中间，用于释放发射控制信息帧的空间。与“空白突发序列”信令相反，这称之为“半空白突发序列”信令，它是用控制信息帧代替整个语音帧。引入这个“半空白突发序列”的概念作为以下新的关联控制信道。

话音突峰的初始脉冲串

在GSM中，交叉必须在无线电块的边界开始，它每20msec发生一次。由于每个话音突峰是专门指配给业务信道，就不需要保持这个20msec粒度。允许话音突峰在任何的脉冲串上开始，改进了话音突峰开始的平均延迟，对于半速率信道约为5msec，因为指配粒度是从20msec减小到10msec。全速率信道的平均改进约为7.5msec，因为指配粒度(granularity)是从20msec减小到5msec。

AMR VAD和释放延迟

目前的AMR VAD和释放延迟间隔不是设计成在统计多路复用语音的***中提供最佳的性能。它们都是被进一步研究的对象，在不大大增加话音突峰出现率条件下减小话音突峰的平均长度(它可以引起RT控制信道上负载的增大)。例如，释放延迟间隔从7帧减小到2或3帧应当是可能的。但是，现在还不知道这是如何影响控制信道负载或语音裁剪的出现。

数据业务信道设计原理

在重用为EGPRS定义的MCS1至MCS9信道编码方案的同时，数据业务信道设计成与语音业务信道完全相容。

交叉

对于全速率数据信道，交叉是EGPRS中定义的0123/4567块交叉。不需要偏离EGPRS，因为TBF在它明显地被重新指配之前有专用的信道。

对于半速率数据信道，交叉是0246/1357块交叉，其中每个数据块是在4个连续的奇脉冲串或偶脉冲串(交替的脉冲串)上交叉的。

与半双工移动台的相容性

如在半速率语音一节中，半速率数据业务信道在统计多路复用效率方面具有与半速率语音业务信道相同的优点。

首标

由于整个信道(全速率或半速率)在数据突峰长度内专用于TBF，在现有的EGPRS之外就不需要附加的首标。USF是未使用的，它可以为其他的用途而重新定义。在所定义的这个方法中，类似地TFI也是未使用的，若用ARI和/或TBFI代替，如在第0节中所定义的，它具有附加数据多路复用选项的潜在价值。

话音突峰的初始脉冲串

如上所述，数据信道可以在任何指配的脉冲串上开始一个数据突峰，如同话音突峰一样，在数据突峰开始的延迟中提供相同的改进。

业务信道定义

定义以下的业务信道。

全速率语音的下行链路业务信道(DTCH/FS)。这个信道包含一个整时隙，其中有8脉冲串链交叉。这个信道利用GMSK调制和非均匀差错保护。

半速率语音的下行链路业务信道(DTCH/HS)。这个信道包含交替脉冲串上半个时隙，其中有4脉冲串链交叉。时隙上的信道1包含偶数编号的脉冲串，信道2包含奇数编号的脉冲串。调制和编码方案是待确定的。

全速率数据的下行链路业务信道(DTCH/FD)。这个信道包含一个整时隙，其中有4脉冲串块交叉。EGPRS阶段Ⅰ的调制和编码方案(MCS1-MCS9)是用于这些块。USF是被释放的。

半速率数据的下行链路业务信道(DTCH/HD)。这个信道包含交替脉冲串上半个时隙，其中有4脉冲串块交叉。时隙上的信道1包含偶数编号的脉冲串，信道2包含奇数编号的脉冲串。EGPRS阶段Ⅰ的调制和编码方案(MCS1-MCS9)是用于这些块(4个交替脉冲串)。USF是被释放的。

全速率语音的上行链路业务信道(UTCH/FS)。这个信道包含一个整时隙，其中有8脉冲串链交叉。这个信道利用GMSK调制和非均匀差错保护。

半速率语音的上行链路业务信道(UTCH/HS)。这个信道包含交替脉冲串上半个时隙，其中有4脉冲串链交叉。时隙上的信道1包含偶数编号的脉冲串，信道2包含奇数编号的脉冲串。调制和编码方案是待确定的。

全速率数据的上行链路业务信道(UTCH/FD)。这个信道包含一个整时隙，其中有4脉冲串块交叉。EGPRS阶段Ⅰ的调制和编码方案(MCS1-MCS9)是用于这些块。

半速率数据的上行链路业务信道(UTCH/HD)。这个信道包含交替脉冲串上半个时隙，其中有4脉冲串块交叉。时隙上的信道1包含偶数编号的脉冲串，信道2包含奇数编号的脉冲串。EGPRS阶段Ⅰ的调制和编码方案(MCS1-MCS9)是用于这些块(4个交替脉冲串)。

半速率业务信道结构

半速率业务信道包含时隙上的偶数编号脉冲串(信道1)或奇数编号脉冲串(信道2)。这个半速率业务信道的偶数或奇数脉冲串分配在复帧内是不变的。值得注意的是，对于目前的GSM业务信道，脉冲串分配是在奇脉冲串与偶脉冲串之间复帧内的每隔13帧交替地变化。这种脉冲串分配的变化对于与半双工移动台的最大相容性是必需的。

对于数据业务信道，没有MSACCH，时隙上所有分配的脉冲串都可用于业务。

语音和数据业务的多路复用

可以指配两个不同的半速率业务信道(语音或数据)到一个时隙上的两个不同状态，即，奇数编号的脉冲串或偶数编号的脉冲串。在话音突峰的持续期间，语音业务信道(半速率或全速率)分配给语音用户。在数据突峰的持续期间，简化的固定分配过程连续地分配整个数据业务信道(全速率或半速率)给TBF。

在话音突峰期间，没有与全速率语音用户的多路复用，或在数据突峰期间，没有与全速率数据用户的多路复用。在全速率话音或数据突峰结束以后，对应的时隙可分配给全速率或半速率的话音或数据TBF。

实时控制信道设计

新的RT控制信道提供完成统计多路复用话音和实时数据服务所需的快速资源分配。每当上行链路业务流从不激活转变成激活时(例如，在语音用户的下一个话音突峰开始时)，脉冲串基争用接入过程允许预占RT控制信道的MS发出要求上行链路资源的信号。移动台的接入请求标识符，ARI，是在接入脉冲串中发射的，它可以使网络立完成争用决定。该网络还在下行链路的单脉冲串快速指配消息中包含ARI。5msec粒度的快速重试增加了单脉冲串接入和快速指配方案的健全性。快速再指配和终止给网络提供分配和再分配资源以及满足RT TBF QoS的能力。

控制信道功能

现有的BCCH或PBCCH提供给移动台接入到GERAN所需的广播信息。现有的CCCH或PCCCH提供协商初始TBF属性和传送接入到RT控制信道所需参数的能力。一旦处在话音，RT数据或NRT数据TBF中，就需要以下的功能(除非列出例外)。

接入请求

移动台必须有能力代表TBF请求上行链路资源。

业务和控制信道指配

网络必须有能力作出业务和控制信道指配(上行链路和下行链路资源)给移动台。

TBF结束控制

移动台必须有能力请求网络结束特定的TBF。网络必须有能力引导移动台立即终止TBF。

网络指令的确认

移动台必须有能力确认业务和控制信道指配和TBF结束指令，用于触发任何所需的重试过程以保证快速资源分配。

定时超前和功率控制

网络必须有能力发出定时超前和功率控制中任何所需调整的信号给移动台。

越区切换信令

若移动台有建立的话音或RT数据TBF，就可以进行越区切换过程。在此情况下，要求移动台提供定期的近邻小区测量报告给网络。该网络发送所需合适的越区切换信令给移动台，以保持该移动台在越区切换期间和以后是在RT控制信道的控制下以减少服务中断。

附加TBF的协商

在RT控制信道控制的同时，移动台或网络必须能够开始附加TBF的协商，依照该移动台的多时隙能力。特别是，在RT控制信道控制的同时，必须能够建立控制信令的缺省数据TBF。

AMR信令

在话音TBF期间，网络必须能够发送定期的AMR模式命令给移动台。在下行链路话音突峰之外的话音TBF期间，网络必须能够发送定期的SID信息给移动台。

在话音TBF期间，移动台必须能够发送定期的AMR模式请求给网络。在上行链路话音突峰之外的话音TBF期间，移动台必须能够发送定期的SID信息给网络。

RLC信令

RLC信令可以包括，例如，确认/否认消息，和BEP测量结果。

在下行链路方向通信过程中的数据TBF期间，移动台必须能够发送定期的RLC控制消息给网络。

在上行链路方向通信过程中的数据TBF期间，网络必须能够发送定期的RLC控制消息给移动台。

若数据业务信道在要求传输RLC控制消息的方向上已经分配给TBF，则现有的RLC过程已经允许RLC消息与RLC数据帧自由地多路复用。

控制信道设计原理

能够进行统计多路复用的RT控制信道重要功能是快速的接入，指配，和确认。以下的原理保证这些功能的快速性能。

脉冲串基信道

所有快速的接入，指配，和确认信道利用单脉冲串消息。这就保证高容量，与射束转向和功率控制过程相容的点对点传输，和具有每5msec一次传输机会的精细时间粒度。

接入请求标识符

在接入和指配过程期间，在RT控制信道上给每个移动台指配ARI作为唯一的标识符。把ARI包含在接入脉冲串中，网络立即完成争用决定，而不是在业务信道上等待争用决定过程，如在GPRS和EGPRS中。网络可以用包含ARI的单脉冲串指配消息立即给以响应。

半速率信道和全速率信道

快速的接入，指配，和确认信道通常被分配给定时隙中所有脉冲串的全速率信道。或者，利用时隙中所有的奇脉冲串或所有的偶脉冲串，也可以给这些信道分配半速率信道。

要特别注意，快速接入信道的分配完全用于争用接入。网络不广播USF给信号争用机会。因为不需要监测USF，在某些情况下，它节省高达40msec的等待完成接入试呼。

快速重试

因为全速率的接入，指配，和确认信道有5msec粒度，这就允许快速重试这些过程高达每5msec一次。半速率信道有10msec粒度。即使在这些信道上有高的差错率，可以快速和有效地完成接入和指配过程。请注意，在这些信道上跳频是需要的，用于减少或消除脉冲串到脉冲串的衰落相关。

快速控制信道指配

快速的接入，指配，和确认信道是在TBF建立时分配的，除非它们被重新分配，在整个TBF期间被继续使用。

关联控制信道定义

当移动台在控制信令需要方向的业务信道上是激活时，定义几个新的关联控制信道以支持所需的控制信道功能。

快速关联控制信道(FACCH)

FACCH是与第0节中定义的每个业务信道相关。因此，对于下行链路全速率语音信道上的FACCH，与DTCH/FS相关的FACCH称之为FACCH/DFS。其他FACCH信道的命名也是一致的。使用与GSMAMR载体中相同的标准FACCH编码。

半空白突发序列FACCH(DFACCH)

DFACCH是与第0节中定义的每个业务信道相关。因此，与UTCH/FS相关的DFACCH称之为DFACCH/UFS。其他DFACCH信道的命名也是一致的。

DFACCH编码是在本发明之外，待进一步研究。

脉冲串基FACCH(BFACCH)

BFACCH是与第0节中定义的每个业务信道相关。因此，与DTCH/FS相关的BFACCH称之为BFACCH/DFS。其他BFACCH信道的命名也是一致的。

脉冲串基控制消息是通过BFACCH发射的，在业务信道上时，它代替快速接入，指配和确认的单脉冲串语音或数据。利用新的训练序列或窃用比特，BFACCH区别于语音或数据业务。BFACCH信道编码是待进一步研究的。

改进型慢速关联控制信道(MSACCH)

MSACCH是与第0节中定义的每个业务信道相关。因此，与DTCH/FS相关的MSACCH称之为MSACCH/DFS。其他MSACCH信道的命名也是一致的。

MSACCH是周期性基础上一组保留的脉冲串，并具有与给GSM语音业务信道定义的SACCH的相同结构。

块基信令消息，例如，近邻测量报告，是通过MSACCH发射的。

公共上行链路控制信道定义

快速随机接入信道(FRACH)

FRACH设计成发射单脉冲串快速争用接入消息。FRACH上的业务是与RACH和PRACH隔离的。因为接入到FRACH上的移动台是时间校准的，所以，FRACH脉冲串上的保护周期较短，消息长度可以大一些。FRACH上的最大消息长度为TBD。

FRACH包括：所有脉冲串上的全时隙(全速率)，或交替脉冲串上的半时隙(半速率)。

快速确认信道(FACKCH)

FACKCH设计成从网络发射单脉冲串消息以确认指配和终止指令。FACKCH传输发生在保留的脉冲串中。

单脉冲串确认消息是利用RRBP方案在轮询基础的FACKCH上发射的。这就允许多个脉冲串基的指配/确认序列是在20msec块周期内完成的，并提高实时统计多路复用技术的速度和可靠性。

FACKCH包括：所有脉冲串上的全时隙(全速率)，或交替脉冲串上的半时隙(半速率)。

上行链路周期性预约信道(UPRCH)

UPRCH是用于发射在周期性基础上需要被更新的信令消息，例如，SID-Update和近邻测量报告。在MSACCH上的信令消息(例如，持续480ms)被完全发射之前，可以放弃业务信道(例如，话音突峰结束时)。当上行链路业务信道被释放时，UPRCH是为MSACCH信令连续性设计的。

UPRCH是在上行链路业务信道指配时被释放，且在每次上行链路业务信道释放时被重新指配。

UPRCH包括：所有脉冲串上的全时隙(全速率)，或交替脉冲串上的半时隙(半速率)。网络给不在上行链路话音突峰中的每个话音TBF保留全速率UPRCH上每26个脉冲串中的一个脉冲串。26个话音TBF可以同时分享全速率UPRCH。

上行链路块消息信道(UBMCH)

利用RRBB类似方案中轮询的预约脉冲串，UBMCH是为块(4个脉冲串)消息设计的，例如，RLC信令。

公共下行链路控制信道定义

快速指配信道(FASSCH)

在没有给MS分配下行链路业务时，FASSCH设计成发射单脉冲串指配和终止消息。利用不同的消息指配下行链路业务信道，下行链路控制信道，上行链路业务信道，和上行链路控制信道。

FASSCH包括：所有脉冲串上的全时隙(全速率)，或交替脉冲串上的半时隙(半速率)。

下行链路周期性预约信道(DPRCH)

DPRCH是用于发射在周期性基础上需要被更新的信令消息，例如，SID-Update，定时超前，和功率控制。在MSACCH上的信令消息(例如，持续480ms)被完全发射之前，可以放弃业务信道(例如，话音突峰结束时)。当下行链路业务信道被释放时，DPRCH是为MSACCH信令连续性设计的。

DPRCH是在指配下行链路业务信道时被释放，且在每次下行链路业务信道释放时被重新指配。

DPRCH包括：所有脉冲串上的全时隙(全速率)，或交替脉冲串上的半时隙(半速率)。网络给不在下行链路话音突峰中的每个话音TBF保留全速率DPRCH上每26个脉冲串中的一个脉冲串。26个话音TBF可以同时分享全速率DPRCH。

下行链路块消息信道(DBMCH)

DBMCH是为块(4个脉冲串)消息设计的，例如，RLC信令，越区切换指令，等等。

公共控制信道的多路复用

FRACH,FACKCH,UPRCH,FASSCH，和DPRCH可以是全速率或半速率控制信道。全速率控制信道利用每个复帧中所有的脉冲串。半速率控制信道利用每个复帧中的每个奇脉冲串或每个偶脉冲串。

这些信道不是在相同的全速率或半速率信道上被多路复用。

两个不同半速率控制或业务信道可以被指配到时隙中的两个不同状态(全奇或全偶)。请注意，半速率控制信道的脉冲串分配与半速率业务信道的脉冲串分配是相容和完全相同的。

DBMCH和UBMCH与其他公共控制信道的多路复用是FFS。

实时TBF运行概要

增强TBF(GPRS阶段1)的定义以支持RT服务。每个RT TBF可以是双向的(例如，语音)或单向的(例如，尽最大努力数据)。RTTBF的初始建立是在PCCCH或CCCH上实现的。每个RT TBF有一个相关的TBF概况。在TBF建立期间，RT TBF概况的协商包括QoS要求和RAB支持的协议栈。

在初始TBF建立期间交换的附加信息包括如下：

临时的MS接入请求标识符，ARI，是由网络分配的并发送给MS。

载波信息(包括跳频序列)是通过PBCCH/BCCH上的广播消息或显式信令传输给MS。其细节是FFS。

TBF标识符(TBFI)指配给每个请求TBF的MS。

TBF无激活性定时器是给RT和NRT数据TBF协商的。它对于RT语音TBF(FFS)是任选的。

一旦建立了RT TBF，给MS指配一组RT控制信道，即，用于上行链路信令的FRACH,FACKCH,UBMCH和UPRCH，以及用于下行链路信令和控制的FASSCH,DBMCH和DPRCH。每次UTCH(或DTCH)被释放时，可以重新指配UPRCH(或DPRCH)。其余的控制信道，即，上行链路的FRACH,FACKCH和UBMCH，以及下行链路的FASSCH和DBMCH，在TBF持续时间内不需要被重新指配。

利用快速接入和快速指配过程，与RT TBF相关的上行链路和/或下行链路业务被独立地激活。在RT控制信道上可以协商和建立附加的RT和NRT TBF。

建立的双向TBF有以下4个状态：TBF不激活，DL激活，UL激活，以及DL和UL激活。图6表示单个双向RT TBF的状态转变图。单向RT TBF和NRT TBF的状态转变(如在EGPRS阶段1中定义的)是一个状态子集合，并且是与双向RT TBF相关的可允许转变。

RT TBF状态定义

如图6所示，建立的双向RT TBF有四个状态。图5(表1)还画出信道分配。

RT TBF状态：DL不激活

在此状态下，没有给MS指配用于TBF的上行链路或下行链路业务信道。MS和网络可以独立地启动上行链路和下行链路业务，建立新的TBF，结束当前的TBF，或结束与MS相关的所有TBF。网络还可以给MS重新指配公共控制信道。

定时器可以与每个RT TBF的这个状态相关，在下行链路和上行链路业务结束以后，它允许MS处在TBF建立状态一个可配置的时间。如果下行链路或上行链路业务流在一个短周期时间内恢复，这可以避免RT TBF概况的重新协商。

RT TBF状态：DL激活

在此状态下，给MS指配一个与RT TBF相关的下行链路业务信道。利用BFACCH发射下行链路单脉冲串消息。利用FACCH和/或MSACCH发射其他的下行链路信令和控制消息。

上行链路信令和控制消息是在指配给MS的上行链路公共信道上传输的，这些消息是在MS可能已建立的并行TBF中分享。

新的TBF可以在RT控制信道上被启动。

RT TBF状态：UL激活

在此状态下，给MS指配一个与RT TBF相关的上行链路业务信道。

利用BFACCH发射上行链路单脉冲串消息。利用FACCH和/或MSACCH发射其他的上行链路信令和控制消息。

下行链路信令和控制消息是在给MS指配的下行链路公共信道上传输的，这些消息是在MS可能已建立的并行TBF中分享。

新的TBF可以在RT控制信道上被启动。

RT TBF状态：DL和UL激活

在此状态下，给MS指配一个与RT TBF相关的上行链路业务信道和下行链路业务信道。

利用BFACCH发射下行链路和上行链路单脉冲串消息。利用FACCH和/或MSACCH发射其他的信令和控制消息。

新的TBF可以在RT控制信道上被启动。

与单RT TBF状态转变相关的过程

定义一组完成与RT TBF相关的状态转变的过程。图6(表2)画出与每个单RT TBF状态转变相关的过程和涉及的可应用状态。以下，对这些过程的定义和消息流给以更多的描述。

控制消息

上行链路信令和控制消息

图7(表3)给出上行链路信令和控制消息以及所用控制信道的小结。

接入请求

若分配了UTCH，则这个单脉冲串消息是通过BFACCH发送的；否则，它是通过FRACH发送的。它的用途和内容在第0节中给以更多的描述。

确认指配

若分配了UTCH，则这组单脉冲串消息是通过BFACCH发送的；否则，它们是通过FACKCH发送的。它们的用途和内容在涉及那个问题的一节中给以更多的描述。

AMR模式请求

若分配了UTCH，则AMR模式请求(2比特)是在带内发送的。否则，它是通过UPRCH发送的，与其他的周期性信令消息多路复用，例如，SID更新和近邻测量报告。这些消息多路复用的细节是FFS。

SID更新

SID更新是通过UPRCH发送的，与AMR模式请求和近邻测量报告多路复用。

近邻测量报告

若分配了UTCH，则它是通过MSACCH发送的；否则，它是通过UPRCH发送的，与其他的周期性信令消息多路复用，例如，SID更新和AMR模式请求。

RLC信令

RLC信令是通过UTCH或UBMCH发送的，按照EGPRS阶段1RLC过程。

结束TBF请求

这个单脉冲串消息是通过BFACCH或FRACH发送的。以下，对它的用途和内容给以更多的描述。

下行链路信令和控制消息

图8(表4)给出下行链路信令和控制消息以及所用RT控制信道的小结。

指配

所有的指配消息是脉冲串基的。若分配了DTCH，则它们是通过BFACCH发送的；否则，它们是通过FASSCH发送的。以下，对它们的用途和内容给以更多的描述。

AMR模式命令

若分配了UTCH，则AMR模式命令(2比特)是在带内发送的。否则，它是通过DPRCH发送的，与其他的周期性信令消息多路复用，例如，SID更新和定时超前。这些消息的多路复用细节是FFS。

SID更新

SID-Update是通过DPRCH发送的，与AMR模式命令和定时超前多路复用。

越区切换指令

若分配了DTCH，则越区切换指令是通过FACCH发送的；否则，它们是通过DBMCH发送的。

RLC信令

RLC信令是通过DTCH或DBMCH发送的，按照EGPRS阶段1RLC过程。

定时超前

若给MS分配了DTCH，则定时超前是通过MSACCH发送的；否则，它是通过DPRCH发送的。

功率控制

若给MS分配了DTCH，则功率控制是通过MSACCH发送的；否则，它是通过DPRCH发送的。

结束TBF命令

这个单脉冲串消息是网络在BFACCH或FASSCH上发送的，用于终止MS建立的单个TBF或所有的TBF。以下，对它的内容给以更多的描述。

下行链路脉冲串消息内容

图9(表5)给出下行链路脉冲串消息及其内容的小结。

指配UTCH

利用这个消息分配每个特定TBF(由TBFI识别)的UTCH。包含的ARI字段用于快速争用决定。

推迟的指配UTCH

利用这个消息延迟特定TBF(由TBFI识别)的UTCH指配。延迟字段指出移动台在它可以再次试呼之前必须等待上行链路资源指配的时间周期。

指配DTCH

利用这个消息分配每个特定TBF(由TBFI识别)的DTCH。利用RRBP字段指出发送确认的保留脉冲串。

指配UPRCH

当没有给MS指配的UTCH时，利用这个消息给MS分配UPRCH，用于上行链路的周期性信令。当UTCH被释放和MSACCH上的周期性上行链路信令需要在UPRCH上继续时，UPRCH被重新指配。

指配DPRCH

当没有给MS指配的DTCH时，利用这个消息给MS分配DPRCH，用于下行链路的周期性信令。当DTCH被释放和MSACCH上的周期性下行链路信令需要在DPRCH上继续时，DPRCH被重新指配。

指配FRACH

利用这个消息给MS分配上行链路FRACH，用于快速争用接入。FRACH是在初始TBF建立时指配给MS的，且在建立的TBF持续时间内往往不发生变化。

指配FACKCH

利用这个消息给MS分配上行链路FACKCH，用于论询时发送保留脉冲串上的确认。FACKCH是在初始TBF建立时指配给MS的，且在建立的TBF持续时间内往往不发生变化。

指配FASSCH

利用这个消息给MS分配下行链路FASSCH，用于监测指配消息。FASSCH是在初始TBF建立时指配给MS的，且在建立的TBF持续时间内往往不发生变化。

结束TBF命令

网络利用这个消息终止MS建立的一个TBF(由TBFI识别)或所有的TBF(TBFI=0)。

上行链路脉冲串消息内容

图10(表6)给出上行链路脉冲串消息及其内容的小结。

接入请求

MS利用这个消息请求每个特定TBF(由TBFI识别)的UTCH。

确认UTCH/DTCH/UPRCH/DPRCH/FRACH/FACKCH/FASSCH

MS利用这组消息确认业务和控制信道指配。

确认结束TBF

MS利用这个消息确认结束TBF命令。

结束TBF请求

MS利用这个消息请求终止该MS建立的一个TBF或所有的TBF(TBFT=0)。

信息元素定义

IE	名称	长度(比特)	描述
IE	名称	长度(比特)	描述	ARI	接入请求标识符	9	唯一识别RT控制信道上的每个MS
DMT	下行链路消息类型	4	识别下行链路脉冲串消息类型	ARI	接入请求标识符	9	唯一识别RT控制信道上的每个MS
DMT	下行链路消息类型	4	识别下行链路脉冲串消息类型	UMT	上行链路消息类型	4	识别上行链路脉冲串消息类型
TBFI	TBF标识符	2	识别MS所用3个可能TBF中的1个；0识别MS的所有TBF	UMT	上行链路消息类型	4	识别上行链路脉冲串消息类型
TBFI	TBF标识符	2	识别MS所用3个可能TBF中的1个；0识别MS的所有TBF	RRBF	相对保留的脉冲串周期	2	用于指配确认的保留上行链路脉冲串的偏置
CID	载波标识符	4	识别当前小区中高达16个载波；载波描述是在PBCCH或PCCCH上	RRBF	相对保留的脉冲串周期	2	用于指配确认的保留上行链路脉冲串的偏置
CID	载波标识符	4	识别当前小区中高达16个载波；载波描述是在PBCCH或PCCCH上	CTS	载波时隙	3	指配载波上的时隙数目
PH	阶段	2	指出全速率或半速率，和奇脉冲串或偶脉冲串	CTS	载波时隙	3	指配载波上的时隙数目
PH	阶段	2	指出全速率或半速率，和奇脉冲串或偶脉冲串	SD	开始延迟	1	指出是在无线电块的第一个或第二个合格脉冲串上开始
OFF	偏移	5	每26个复帧中用于周期分配的帧数目	SD	开始延迟	1	指出是在无线电块的第一个或第二个合格脉冲串上开始
OFF	偏移	5	每26个复帧中用于周期分配的帧数目	delay	延迟	6	移动台在它可以再一次试图请求上行链路业务信道之前必须等待的40msec间隔数目
reason	推理码	2	结束TBF命令/请求的下一个状态	delay	延迟	6	移动台在它可以再一次试图请求上行链路业务信道之前必须等待的40msec间隔数目

以上描述的方法按照如下已应用于接入和指配到GERAN中实时和非实时服务的***。以下的四个分段描述统计多路复用话音，实时数据，和非实时数据的***中完成实时调度上行链路和下行链路业务信道资源(分别是UTCH和DTCH)所需的四个重要过程。每个数据流称之为TBF(临时块流)。接入请求发生在快速随机接入信道上(FRACH)。若移动台不是在下行链路业务信道上，则业务信道指配发生在公共快速指配信道(FASSCH)，或发生在脉冲串基快速关联控制信道(BFACCH)，该信道从进行的下行链路业务窃用单个脉冲串。业务信道块的四个脉冲串之一是空白的，并用脉冲串基控制消息代替。若移动台不是在上行链路业务信道上，则确认指配发生在公共快速确认信道(FACKCH)或BFACCH上。在上行链路(下行链路)话音突峰或数据突峰结束时，网络重新分配上行链路(下行链路)周期性预约信道[UPRCH(DPRCH)]，允许移动台与该网络之间慢速关联控制信令的连续性。

开始上行链路业务(SUT)

如图11所示，移动台(MS)利用SUT过程开始一个与TBF相关的上行链路业务流。利用GERAN方法，把该上行链路业务流引向作为网络一部分的基站。

结束上行链路业务(EUT)

如图12所示，网络和MS利用EUT过程终止一个与TBF相关的上行链路业务流。

开始下行链路业务(SDT)

如图13所示，网络利用SDT过程开始一个与TBF相关的下行链路业务流。

结束下行链路业务(EDT)

如图14所示，网络利用EDT过程终止一个与TBF相关的下行链路业务流。

再指配上行链路业务(RUT)

如图15所示，网络利用RUT过程给与TBF相关的MS指配新的上行链路业务信道。

再指配下行链路业务(RDT)

如图16所示，网络利用RDT过程给与TBF相关的MS指配新的下行链路业务信道。

再指配上行链路控制(RUC)

如图17所示，网络利用RUC过程给MS指配新的上行链路控制信道。

再指配下行链路控制(RDC)

如图18所示，网络利用RDC过程给MS指配新的下行链路控制信道。

结束TBF(ET)

如图19所示，ET过程用于终止一个TBF或所有的TBF。结束TBF过程还可用在所有其他方案中的差错情况。每当在指配期间发生差错时，MS或网络可以利用结束TBF消息中断正在进行的过程。

性能结果

EGPRS阶段Ⅱ中半速率信道的交叉

半速率业务信道包括偶数编号的脉冲串(信道0)或奇数编号的脉冲串(信道1)。图20表示已知的GSM半速率信道。值得注意的是，在GSM定义的半速率语音信道中，脉冲串分配在一个复帧内每13帧变化一次。因此，给信道1指配脉冲串2j,j=复帧0中的0,1,2,3,4,5,6。在复帧1中，信道1包括脉冲串2j+1,j=6,7,8,9,10,11。所以，指配了信道1的移动台必然接收一个复帧中的偶脉冲串和下一个复帧中的奇脉冲串。偶脉冲串与奇脉冲串之间的这种交换不太适合于上行链路和下行链路信道的动态指配。

图21表示按照本发明的半速率业务信道结构。偶数编号脉冲串或奇数编号脉冲串的分配在指配期间是不变化的。请注意，与已知的GSM半速率业务信道结构不同，对于业务以及MSACCH，信道1上的移动台总是只读出偶脉冲串，即，脉冲串2j,j=0,1,2,…。MSACCH也是在偶脉冲串2j上，j=6,19,32,…。这个来自GSM半速率信道的变化对于在动态指配的时隙上半双工运行的灵活性是至关重要的。

而且，半双工控制信道是利用相同的结构定义的，即，在所有的偶数编号帧或所有的奇数编号帧上。

半双工运行

当大的资源池可用于指配时，通过统计多路复用可以获得较高的效率。然而，半双工(即，类型Ⅰ)移动台约束上行链路和下行链路方向上可以指配的信道。这就影响可用于指配业务和控制信道的资源。半双工移动台所加的资源约束可以不同，取决于它在不同激活性周期内的功能。所考虑的激活性周期如下所述：

在任何方向上都没有业务-上行链路控制信道的指配是受下行链路控制信道的约束，反之亦然。

仅仅下行链路方向有业务-下行链路业务信道的指配是受上行链路控制信道的约束，反之亦然。

仅仅上行链路方向有业务-上行链路业务信道的指配是受下行链路控制信道的约束，反之亦然。

在两个方向上都有业务-上行链路业务信道的指配是受下行链路业务信道的约束，反之亦然。

作为一个说明性的例子，考虑上行链路话音突峰在进行中和下行链路话音突峰刚刚开始的情况。图22表示这样一个半速率信道，当采用0246/1357交叉时，可以分配一级移动台的下行链路话音突峰到该信道上。若移动台在上行链路时隙5(它与下行链路时隙0是重叠的)的奇(1357)脉冲串期间是激活的，则在下行链路上可以给它分配时隙3至7上的偶脉冲串和时隙0至4上的奇脉冲串。所以，可以在下行链路上指配16个可能半速率信道中的10个。若采用连续脉冲串(0123/4567)交叉，则在下行链路上仅仅可以给移动台指配16个可能半速率信道中的7个(见图23)。图24和25表示对应的8级移动台的资源可用性。在两种情况下，对于资源池可用于业务信道指配的这些级别移动台，可以观察到利用0246/1357交叉方法比利用0123/4567交叉方法大43％。

图22表示给一级(半双工，具有单时隙能力，T_ta=3,T_rb=2,T_tb=T_ra=0)MS可以分配的下行链路话音突峰的资源池；采用4脉冲串交叉方法，其中交叉是在交替(奇/偶)脉冲串上实现的。

图23表示给一级(半双工，具有单时隙能力，T_ta=3,T_rb=2,T_tb=T_ra=0)MS可以分配的下行链路话音突峰的资源池；采用4脉冲串交叉方法，其中交叉是在连续脉冲串上实现的。

图24表示给8级(半双工，具有下行链路4时隙能力，T_ta=4,T_rb=1,T_tb=T_ra=0)MS可以分配的下行链路传输的资源池；采用4脉冲串交叉方法，其中交叉是在交替脉冲串上实现的。

图25表示给8级(半双工，具有下行链路4时隙能力，T_ta=4,T_rb=1,T_tb=T_ra=0)MS可以分配的下行链路传输的资源池；采用4脉冲串交叉方法，其中交叉是在连续脉冲串上实现的。

图26表示给一级(半双工，具有单时隙能力，T_ta=3,T_rb=2,T_tb=T_ra=0)MS可以开始的下行链路话音突峰的脉冲串；采用交替脉冲串交叉方法。

图27表示给一级(半双工，具有单时隙能力，T_ta=3,T_rb=2,T_tb=T_ra=0)MS可以开始的下行链路话音突峰的脉冲串；采用连续脉冲串交叉方法。

开始话音突峰的延迟

此外，考虑移动台在上行链路时隙5(它与下行链路时隙0重叠)的奇脉冲串期间是激活的情况。于是，在下行链路可以给它分配时隙3至7上的偶脉冲串和时隙0至4上的奇脉冲串。图26表示这样一些脉冲串，当采用0246/1357交叉时，在此脉冲串期间给一级移动台的下行链路话音突峰可以开始。图26还表示这样一些脉冲串，当采用0123/4567交叉时，在此脉冲串期间下行链路话音突峰可以开始。

给出可以指配给一级移动台(在双工约束下)下行链路上的可用半速率信道，就能够观察到如下的情况：

传输开始时间的粒度(见图26和27)，若交叉序列可以在任何的脉冲串上开始，则采用0123/4567交叉方法为40ms，而采用0246/1357交叉方法为10ms；和

开始的平均延迟(见图26和27)，采用0123/4567交叉方法为20ms，而采用0246/1357交叉方法为5ms。

重放延迟

图28表示单个时隙上的半速率语音和数据信道；画出半速率语音用户的话音突峰开始，其中假设链交叉是在“偶”脉冲串上。

假设指配的话音突峰是从脉冲串0开始。0246/1357交叉是以脉冲串0,2中第一语音帧的半块传输开始。0123/4567交叉是以脉冲串0,1,2,3中前两个语音帧的传输开始。图28表示，对于0246/1357交叉，在接收机中，语音帧0,1,2,3,4,5和6分别是在脉冲串2,6,10,16,24和28结束时。图30表示，对于0123/4567交叉，相应的可用性分别是在脉冲串3,3,11,11,20,20和29结束时。图29是一个表，它表示利用不同交叉方法的语音到达时刻和重放时刻。在图29中，脉冲串0的结束是在0.0ms。请注意，重放延迟是由任何一个复帧期间任何一个语音帧所经历的最大延迟确定的。所以，从图29可以看出，两种方案在重放延迟方面是相同的。对于0246/1357交叉，重放延迟是由语音帧3确定的；对于0123/4567交叉，重放延迟是由语音帧1和6确定的。在任何一种情况下，重放延迟是在脉冲串0传输之后的14msec。

图30表示半个时隙上的半速率语音和数据信道；示出了假设使用0123/4567交叉，半速率语音用户话音突峰的开始。

话音和数据业务的多路复用

在每个时隙上有两个半速率信道。若给半速率话音用户指配一个话音突峰的半速率业务信道，则另一个半速率信道是用于话音或数据业务。图28和29表示这样的一种情况，时隙上的一个半速率信道是用于语音，另一个半速率信道是用于数据。对于半速率信道上的数据转移，EGPRS阶段Ⅰ中标准化的调制和编码方案(MCS-1至MCS-9)可应用于0123/4567交叉和0246/1357交叉。所以，多路复用话音和数据业务的能力对于两种交叉方法是相同的。

链路级性能

若采用理想跳频，则两种交叉方法的链路级性能是相同的。然而，利用非理想跳频或没有理想跳频，则可以预期它们的差错性能是不同的。对0123/4567交叉方法和0246/1357交叉方法做了模拟试验以评价得到的半速率信道差错性能。

模拟试验的假设如下：

7.4kbps AMR声码器模式(1a级比特=48,1b级比特=48,2级比特=2)；

均匀差错保护(EEP)；

假设CRC在1a级比特上；

收缩率1/3的卷积编码；

QPSK调制；

典型城市(TU)模型，坏城市(BU)模型和丘陵地带(HT)模型；和

理想跳频和没有跳频。

在由2个语音帧编码比特组成的每组4脉冲串中具有24比特USF和124比特编码首标。然而，若去掉该USF和首标，则在各种延迟扩展上的iFH与非FH之间性能的相对差别不会是很大的。

在图29的表中总结半速率信道的2种不同交叉方案的性能。在理想跳频情况下，0246/1357交叉的性能略差于0123/4567交叉的性能。然而，在没有理想跳频情况下，对于慢速衰落的典型城市信道，建议的交叉方案(0246/1357)超过0123/4567交叉方案1.0dB增益。即使在快速衰落信道中，按照本发明的交叉器展示适度的0.4-0.8dB增益。

图31表示利用QPSK调制方法的两个交叉方案的性能表。

总之，半速率信道的交替(0246/1357)脉冲串交叉具有以下的优点：在移动台级所加半双工约束的条件下，统计多路复用的资源池较大；话音突峰开始的延迟较小；和当没有跳频时或当跳频是非理想时，链路级性能较优。

多路复用话音和数据的能力和语音的重放延迟在两种交叉方案中是相同的。所以，我们得出结论，0246/1357方案在没有任何代价下具有很大的优点，它是EGPRS阶段Ⅱ半速率信道的优选方法。

因此，现在可以明白，我们公开了一种新的和有利的无线通信脉冲串基接入和指配的方法和***。虽然本发明的具体说明和描述是参照几个优选实施例，但是本领域专业人员应当理解，可以对其中的形式，细节和应用作各种变化。所以，所附的权利要求书将覆盖所有这些形式，细节和应用上的这种变化，它们并不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1．一种利用无线时分多路复用通信的通信***，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串，所述***包括：

定义信道为一系列脉冲串的装置，这些脉冲串是每N个脉冲串周期性地发生的和每帧发生一次；

定义子信道为所述信道中每第M个脉冲串的装置；和

从第一站发射所述信道和子信道到第二站的装置。

2．按照权利要求1的***，其中利用多个速率为1/M的子信道实现不同速率的信道。

3．按照权利要求2的***，其中利用了0246/1357交叉。

4．按照权利要求2的***，其中由于提供了改进的链路性能，所以利用了非理想跳频发射的0246/1357交叉。

5．按照权利要求2的***，其中利用了0246/1357交叉，因为与0123/4567交叉比较，话音突峰开始的延迟较小。

6．按照权利要求2的***，其中利用了0246/1357交叉，因为相对于0123/4567交叉，在移动台所加半双工约束下，统计多路复用的资源池较大。

7．按照权利要求1的***，其中利用了0246/1357交叉。

8．按照权利要求1的***，其中由于提供了改进的链路性能，所以利用了非理想跳频发射的0246/1357交叉。

9．按照权利要求1的***，其中利用了0246/1357交叉，因为与0123/4567交叉比较，话音突峰开始的延迟较小。

10．按照权利要求1的***，其中利用0246/1357交叉方法，因为相对于0123/4567交叉方法，在移动台所加半双工约束下，统计多路复用的资源池较大。

11．一种利用无线时分多路复用通信的通信***，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串，所述***包括：

第一复用器，定义信道为一系列脉冲串，这些脉冲串是每N个脉冲串周期性地发生的和每帧发生一次；

第二复用器，定义子信道为所述信道中每第N个脉冲串；和

发射机，用于从第一站发射所述信道和子信道到第二站。

12．一种利用无线时分多路复用通信的通信方法，其中时间被分成多个帧，和每帧被分成N个数据脉冲串，所述方法包括以下步骤：

利用0246/1357序列交叉脉冲串；和

从第一站发射交叉的脉冲串到第二站。

13．按照权利要求12的方法，其中所述从第一站发射交叉的脉冲串到第二站还包括：在发射期间利用非理想跳频。