CN1147077C - 在码分多址分组数据系统中动态分配信道的方法 - Google Patents

在码分多址分组数据系统中动态分配信道的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及CDMA分组数据系统，具体涉及CDMA分组数据系统中的动态信道分配方法。根据本发明，通过从基站将有关系统中使用的所有信道的信息分别提供到多个终端，由希望发送分组数据的终端检查每个信道的占用状态，并随后通过未占用的信道发送分组数据，来动态地将多个信道分配到一个信道而不是向其分配一个静态的、特定信道，从而提高多个信道的利用效率并且提高分组数据的传输速率。

Description

在码分多址分组数据系统中动态分配信道的方法
技术领域
本发明涉及码分多址(CDMA)分组数据系统，具体涉及在CDMA分组数据系统中用于动态分配信道的方法。
背景技术
通常，CDMA发送侧在扩展发送频率的频谱后，通过将数据乘以一PN(伪噪声)码来发送，CDMA接收侧通过将数据乘以与发送侧相同的PN码把数据解调为原始带宽。
图1表示一般CDMA分组数据系统的方框图。即，该系统包括基站10和多个终端1-N。
通常，将多个终端1-N分组，其组数与一个基站10中使用的信道数相等。而且，CDMA系统中的信道由PN码区分。
例如，在一个基站10中有6个终端1-6(此处，N是6)和3个信道的情况下，该基站10将6个终端1-6分为3组。并且，每组使用一个信道。
使用相同信道的终端(同一组中的终端)分别监视该信道的占用状态，以防止与该信道中其它终端发送的数据的冲突。因此，如果该终端检测到使用与自己所使用的PN码相同PN码的终端处于未占用信道状态，那么该终端开始通过该信道发送数据。此时，在判断信道是否被占用的情况下，采用从基站发送到终端的空闲信号。
在此情况下，终端必须通过相应的、预分配的信道发送分组数据，不能使用其它信道。
下面对一般CDMA分组数据系统中的这种静态信道分配方法进行详细说明。
如果一个基站10中所用的信道数目是3，并且该基站10中有6个终端1-6，那么基站10为每个终端1-6分配相应的信道。换句话说，将信道A分配给终端1，终端2，和终端3，将信道B分配给终端4，将信道C分配给终端5和终端6。
在此情况下，每个信道中的终端可以独立于其它信道接入基站10。CDMA系统使用PN码来区分各个信道。即，终端1，终端2，和终端3使用相同PN码，信道A中的终端和信道B中的终端使用不同的PN码。
如图2所示，对于信道A，在ST1终端1检测分配给它的信道A是否处于空闲状态。结果，如果信道A是空闲状态，在ST2终端1通过信道A发送分组数据。
如果在终端1以上述方式发送一分组数据之后，产生了终端3所要发送的一分组数据，在ST1终端3也检测信道A是否处于空闲状态。如果信道A是空闲状态，在ST2通过信道A发送该分组数据。
以相同方式，按照终端2、终端1、终端2的顺序，终端1和终端2通过信道A各发送其数据，不会与在不同时间区间的其它数据发生冲突。
而且，对于信道B和信道C，以与信道A相同的方式发送数据，不会与其它数据发生冲突。
下面对信道占用状态的检测进行说明。
通常，从一个终端发送的分组数据包括前同步码和数据。基站使用前同步码来捕获从终端发送的数据的同步和相位。
在终端1已经通过信道A将分组数据发送到基站10的情况下，基站10在使用该分组数据的前同步码捕获了同步和相位后，通过信道A发送功率控制信号，以使终端1保持恒定功率。因此，终端1使用该功率控制信号来执行功率控制，而那些没有发送分组数据的终端(终端2和终端3)之所以不发送数据是因为它们将该功率控制信号识别为信道占用信号。
此外，一旦通过信道A接收了一分组数据，基站10不再执行功率控制，而是通过信道A向终端侧发送空闲信号。因此，那些分配到信道A的终端(终端1，终端2，和终端3)检测到信道A未被占用，这些终端(终端1，终端2和终端3)中有要发送的分组数据的终端会发送数据。
此时，分配到信道B的终端4和分配到信道C的终端5和终端6不能接入信道A。此外，那些分配到信道A的终端也不能接入信道B和信道C。因此，当信道A忙而信道B空闲时，那些分配到信道A的终端不能使用信道B。
在一般CDMA分组数据系统中的这种静态信道分配方法中，由于在终端发送分组数据之前预先分配信道，并且仅通过使用所分配的信道发送分组数据，因此存在一个问题，在信道业务分布不均匀的情况下，降低了信道的效率。
为了解决该问题，当业务发生后，经过了预定时间时，基站检查该段时间中的业务状态，并把预定数目的终端重新分配到该信道。但是，其不利之处在于，不能即刻解决业务的不均匀性，并且必须检查业务状态。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种CDMA分组数据系统中的用于动态信道分配的方法，其中根据信道的占用状态通过在每个终端中动态地选择信道，来提高多信道的利用效率并且提高了分组数据的传输速率。
更具体地，本发明的一个目的是提供一种CDMA分组数据系统中的用于动态信道分配的方法，其中通过从基站将有关系统中使用的所有信道的信息分别提供到多个终端，由希望发送分组数据的终端检查每个信道的占用状态，并随后通过未占用的信道发送分组数据，来动态地将多个信道分配到一个信道而不是向其分配一个静态的、特定信道，从而提高多个信道的利用效率并且提高分组数据的传输速率。
为了实现上述目的，根据本发明提供一种CDMA分组数据系统中的用于动态信道分配的方法，包括：第一步骤，基站将系统中使用的所有信道的信息提供到每个终端；第二步骤，得到了所有信道的信息的终端根据每个信道的占用或未占用状态动态地分配信道，从而发送一分组数据；以及第三步骤，接收到该分组数据的基站通过该用于发送分组数据的信道将报告每个信道占用状态的信号发送到终端。
为了实现上述目的，根据本发明提供一种在具有一个基站和多个终端的CDMA分组数据系统中的用于动态信道分配的方法，该方法包括：第一步骤，基站将系统中使用的所有PN码的信息提供到每个终端；第二步骤，所述终端使用所提供的、在所述系统中使用的所有PN码的信息来确定在所述系统中使用的所有信道是否处于占用状态，当有一个信道处于空闲状态时，所述终端使用该处于空闲的信道来发送一分组数据；第三步骤，接收到该分组数据的基站通过该用于发送分组数据的信道将报告每个信道占用状态的信号发送到终端。
为了实现上述目的，根据本发明提供一种在CDMA分组数据系统中终端的动态信道分配方法，该方法用于通过信道分配传送分组数据，该方法包括：由所述终端执行的信道占用检查步骤，使用所有预先发送的PN码检查系统中使用的所有信道是否处于占用状态；和由所述终端执行的动态信道分配步骤，根据检查结果，如果有处于未占用状态的信道，则通过该信道发送一分组数据，如果没有处于未占用状态的信道，则等待直到占用状态被解除。
附图说明
参考附图可以对本发明有更好的理解，附图仅用于例示目的，因此并不限制本发明，其中：
图1是表示一般CDMA分组数据系统的结构的例子的方框图；
图2是表示每个终端使用静态分配的信道发送分组数据的方法的流程图；
图3表示根据现有技术在CDMA分组数据系统中使用静态分配的信道发送分组数据的例子；
图4是表示根据本发明在CDMA分组数据系统中的动态信道分配方法的流程图；
图5表示根据本发明使用动态分配的信道发送分组数据的例子。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行说明。
与现有技术不同，本发明并不将终端仅分配给一个特定信道。终端不仅通过一个特定信道发送分组数据，而且还通过系统中使用的所有信道来发送分组数据。
换句话说，当任意终端被加电(power on)时，基站10将包含系统中使用的所有PN码的信息发送到该加电终端。因此，该终端得到系统中使用的所有PN码。
然后，基站10中的每个终端执行分组数据传输过程。图4表示一种其中任意终端通过信道的动态分配发送分组数据的方法。
如图所示，希望发送分组数据的终端执行以下各步骤：在ST11，ST12和ST13中，使用所有发送的PN码检查系统中使用的所有信道是否处于占用状态，并在ST14，ST15和ST16，根据检查结果，如果有处于未占用状态的信道，则通过该信道发送一分组数据，或者如果没有处于未占用状态的信道，则等待直到占用状态被解除。
下面对终端通过信道的动态分配发送分组数据的方法进行说明。
在ST11，ST12和ST13，希望发送分组数据的终端每次使用预先发送的PN码检查系统中使用的所有信道是否处于占用状态。换句话说，通过以并行模式同时监视所有信道，检查是从每个信道发送了功率控制信号(用于通知信道占用的信号)还是从每个信道发送了空闲信号(信道占用解除信号)。
因此，判断是否有可用的空闲信道。
在ST14，ST15和ST16，如果有空闲信道，终端通过该信道发送一分组数据。但是，如果没有空闲信道，终端等待直到产生空闲信道。
下面参照图5对上述CDMA多信道动态分配方法进行详细说明。
如果有一个基站10和6个终端1-6，并且系统中使用的信道的数目是3，终端1每次以并行模式监视信道A，信道B和信道C。此时，由于没有正在使用信道的终端，基站10将空闲信号发送到所有信道。
因此，终端1就有可能在产生要发送的分组数据后立刻发送该分组信号。所发送的分组数据包括前同步码和数据。基站使用前同步码来捕获相位和同步。
由此，该基站在接收到一分组数据中的前同步码后捕获相位和同步，然后通过该用于发送分组数据的信道将用于控制终端的功率的功率控制信号发送到终端。此时，由于基站在1ms单位时间内执行移动站的功率控制，将用于通知信道是否被占用的信号发送到终端。因此，终端必须在1ms单位时间内监视信道是否被占用。此外，当完成了一分组数据的接收时，输出一个用于通知信道占用解除的空闲信号。
同时，为了由终端5发送分组数据，必须在1ms单位时间内监视信道A，信道B和信道C是否被占用。因此，利用PN码(PN A)检测信道A的占用状态，利用PN码(PN B)检测信道B的占用状态，利用PN码(PN C)检测信道C的占用状态。因此，如果监视到正在广播功率控制信号，则判断该信道处于占用状态，或者如果检测到正在广播空闲信号，则判断信道处于空闲状态。
根据每个信道是否被占用的检测结果，因为信道A被终端1使用，则信道A处于占用状态。当信道B处于空闲状态时，终端5通过信道B发送分组数据。
类似地，当终端4要发送分组数据时，其必须检查信道A，信道B和信道C的占用状态。此时，如图5所示，在信道A和信道B处于占用状态并且信道C处于空闲状态的情况下，终端4使用信道C发送分组数据。
当终端3要发送分组数据时，因为所有信道都处于占用状态，其必须继续监视信道的状态。因此，其搜索空闲信道。当信道A发送完一分组数据时，基站10停止信道A上的功率控制，并发送空闲信号。于是，终端3通过信道A发送分组数据。
以此方式，每个终端1-6检查系统中使用的所有信道的占用状态，并随后通过空闲信道的动态使用来发送分组数据。
此处，用来由终端检测一信道是否被占用的信道与用来由基站发送通知一信道是否被占用的信号的信道是相同的信令信道。
此外，当终端实际将分组数据发送到基站时，使用业务信道，而当基站发送用于终端的功率控制的功率控制信号时，使用信令信道，这仅仅意味着使用相同的PN码。但是，为了帮助理解本发明的说明，这里假设相同信道意味着相同PN码。
如上所述，在根据本发明的CDMA分组数据系统中的用于动态信道分配的方法中，通过从基站将有关系统中使用的所有信道的信息分别提供到多个终端，由希望发送分组数据的终端检查每个信道的占用状态，并随后通过未占用的信道发送分组数据，来动态地将多个信道分配到一个信道而不是向其分配一个静态的、特定信道，从而提高多个信道的利用效率并且提高分组数据的传输速率。
此外，当检测系统中使用的所有信道的占用或未占用状态时，不管信道数量任何，通过一次以并行模式检测所有信道的占用或未占用状态减少了检测所需的时间。
由于在不偏离本发明精神或实质的情况下可以以多种形式实施本发明，还应理解除了特别指出外，上述实施例并不受说明书中任何细节的限制，而应该在所附权利要求中定义的精神和范围内广义地理解，因此落入权利要求范围或其等同物内的所有改变和修改都应由权利要求涵盖。

Claims (8)

1.一种在具有一个基站和多个终端的CDMA分组数据系统中的用于动态信道分配的方法，该方法包括：
第一步骤，基站将系统中使用的所有PN码的信息提供到每个终端；
第二步骤，所述终端使用所提供的、在所述系统中使用的所有PN码的信息来确定在所述系统中使用的所有信道是否处于占用状态，当有一个信道处于空闲状态时，所述终端使用该处于空闲的信道来发送一分组数据；以及
第三步骤，接收到该分组数据的基站通过该用于发送分组数据的信道将报告每个信道占用状态的信号发送到终端。
2.根据权利要求1的方法，其中，当任意一个终端被加电时，由所述基站发射在所述系统中使用的所有PN码的信息到加电的终端。
3.根据权利要求1的方法，其中第二步骤进一步包括如下步骤：
通过以并行模式同时监视所有信道，检测是否从每个信道发送了用于通知信道占用的信号，或者是否从每个信道发送了信道占用解除信号；
如果有空闲信道，则通过该信道发送一分组数据；以及
如果没有空闲信道，则等待直到产生空闲信道。
4.根据权利要求3的方法，其中用于以并行模式监视所有信道的方法的特征在于：在并行模式中，在基站功率控制的每个单位时间内把与所有信道中使用的那些PN码相同的PN码乘以从基站广播的信号。
5.根据权利要求1的方法，其中第三步骤进一步包括如下步骤：
如果使用分组数据的前同步码捕获了同步，通过对应于用于发送分组数据的信道的下行链路信道广播功率控制信号，即用于通知信道占用的信号；和
如果完成了分组数据的接收，通过对应于用于发送分组数据的信道的下行链路信道广播信道占用解除信号，即空闲信号。
6.一种在CDMA分组数据系统中终端的动态信道分配方法，该方法用于通过信道分配传送分组数据，该方法包括：
由所述终端执行的信道占用检查步骤，使用所有预先发送的PN码检查系统中使用的所有信道是否处于占用状态；和
由所述终端执行的动态信道分配步骤，根据检查结果，如果有处于未占用状态的信道，则通过该信道发送一分组数据，如果没有处于未占用状态的信道，则等待直到占用状态被解除。
7.根据权利要求6的方法，其中信道占用检查步骤的特征在于：在并行模式中，在基站功率控制的每个单位时间内把与所有信道中使用的那些PN码相同的PN码乘以从基站广播的信号。
8.根据权利要求7的方法，其中动态信道分配步骤包括以下步骤：
根据信道占用检查步骤中PN码的乘法操作的结果，如果利用PN码广播的信号是空闲信号，则判断使用该特定PN码的信道处于空闲状态并使用该信道发送一分组数据；和
根据信道占用检查步骤中PN码的乘法操作的结果，如果利用每个PN码广播的信号是功率控制信号，则判断所有信道都处于占用状态并等待直到产生被解除占用状态的信道。
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