CN1370384A - 在扩频通信系统中并行处理多个呼叫的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

揭示了在扩频通信系统(100)中能处理多个呼叫的技术。将CDMA标准(如IS－95和IS－2000)规定的呼叫处理状态机修正为包括一“业务信道”子状态,用于表示处理至少一个现行呼叫的移动站(106)。还设置了各类呼叫控制(CC)状态机来控制诸呼叫处理。为了并行处理一个或多个呼叫,在收到处理某一特定呼叫的指示后,就实例产生一CC状态机。该实例产生的CC状态机被认同,并用来控制对该特定呼叫的处理。在收到处理一附加呼叫指示后,可对该附加呼叫实例产生另一CC状态机。相应地,收到解除某个呼叫的指令后,就解除该呼叫及其实例产生的CC状态机。

Description

在扩频通信系统中并行处理多个呼叫的方法与设备
发明背景
I.发明领域
本发明涉及无线通信，尤其涉及在扩频通信系统中并行处理多个呼叫的方法和设备。
II.相关技术的说明
码分多址(CDMA)调制技术的应用是若干方便大量系统用户进行通信的技术之一。虽然在本领域中有其它一些多址通信系统技术，诸如时分多址(如TDMA与GSM)、频分多址(FDMA)和幅值压扩单边带(ACSSB)等AM调制方案，但是对于这些多址通信系统的其它调制技术而言，CDMA的扩频调制技术具有明显的优点。CDMA技术在多址通信系统中的应用，在下列专利中已作了揭示：1990年2月13日颁布的美国专利No.4,901,307，题为“Spread spectrum multipleaccess communication system using satellite or terrestrial repeaters”；和1992年4月7日颁布的美国专利No.5,103,459，题为“System and method for generatingsignal waveforms in a CDMA cellular telephone system”。上述两专利已转让给本发明受让人，并通过引用包括在此。
CDMA系统一般设计成符合一种或多种具体的CDMA标准，这类标准的例子包括“TIA/EIA/IS-95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standardfor Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”，“TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Bas肱Station Compatibility Standard for Dual-Mode WidebandSpread Spectrum Cellular System”(统称为IS-95标准)，TIA/EIA/IS-98-A，-B和-C标准，题为“Recommended Minimum Performance Standard for Dual-ModeSpread Spectrum Cellular and PCS Mobile Stations”和“The cdma 2000 standardfor spread spectrum systems”(下称IS-2000标准)。新标准在不断推出并被采用。
上述每个标准都对处理移动站与基站之间的单个呼叫规定了某种机理。该机理的特征是在信令层(即层3)有一呼叫处理状态机，它包括几种状态和一组状态间允许的转移。状态机的每种状态对应于移动站(或基站)相对正被处理的呼叫的特定状态，一出现某些规定的事件，就转移至某个新的状态。
CDMA系统原先设计成(主要)提供话音通信，后来把CDMA标准限定的呼叫处理状态机设计成支持单个呼叫(一般为话音呼叫)。对于符合某一具体CDMA标准并设计成执行该标准规定的呼叫处理状态机的系统，在任何指定时刻一般只能处理一个呼叫，直到该现行呼叫终止才能处理新的呼叫。这种一个呼叫的局限性限制了为用户业务的种类。
随着现代通信的发展，强烈希望提供超出单一话音或单一数据通信的增强型通信业务。这类增强业务通常依赖于系统并行支持多个呼叫的能力，例如可以运用同时发送话音与图像(如通过两个并行呼叫)的能力提供会议电视。对于某些应用场合，希望能同时传输话音和数据(如一面交谈，一面传送文件)。
因此，强烈希望在扩频环境中能并行处理多个呼叫。
                       发明内容
本发明提出的技术能在扩频通信系统中处理多个呼叫。本发明实现这一目标的方法是，把CDMA标准(如IS-95与IS-2000)规定的呼叫处理状态机修改(或重新规定)成包括一指示移动站处理至少一个现行呼叫的(“业务信道”)子状态。本发明还提供各类呼叫控制(CC)状态机，可用来控制诸有关呼叫的处理。在一实施形态中，对每个待处理呼叫实例产生一台CC状态机，而有关呼叫一解除，就终止该实例产生的CC状态机。参照图5，层3处理状态机指整个状态机500，而呼叫控制(CC)状态机指为每个呼叫实例产生的话音、数据、ISDN与GSM状态机。
本发明一实施例提供一种在扩频通信系统中并行处理一个或多个呼叫的方法。根据本发明，接收了某一特定待处理呼叫指示后，对该呼叫实例产生CC状态机。实例产生的CC状态机经认同，就用来处理该特定的呼叫。之后，可交换与该特定呼叫相关的一种或多种数据传输。一旦收到另一个待处理呼叫指示，就对该另一呼叫实例产生另一台CC状态机。相应地，一旦收到解除某一特定呼叫的指令，就解除该呼叫，并终止其实例产生的CC状态机。在一实施例中，每个待处理呼叫都与一特定的业务选择相关联，而业务选择包括的信息指示一组准备用于数据传输的参数(如实际的信道)。
实例产生的CC状态机的类型可根据被处理呼叫类型而具体选择，如不同的CC状态机可用于话音、数据、视频、传真、ISDN、GSM和其它类型的呼叫。在一种实施方案中，用于话音呼叫的实例产生CC状态机包括：(1)等指令子状态，指示等基站指令，(2)等回答子状态，指示等用户对特定呼叫作回答，(3)通话子状态，指示该话音呼叫允许的传输周期，和(4)解除子状态，指示终止该话音呼叫。
本发明另一实施例提出一种在扩频通信系统中并行支持两个或更多个呼叫的方法。根据该方法，接收待处理第一呼叫(CallA)的指示，确定准备用于数据传输的第一业务选接(SO Conn1)，并使一条或多条成组物理信道与该业务选接相关联。将第一呼叫映射到第一业务选接，实例产生一CC状态机以控制第一呼叫处理。对于每个待处理后续呼叫，则实例产生一独立的CC状态机。一旦收到解除某一特定呼叫的指令，就解除该呼叫，而且也终止对该呼叫实例产生的CC状态机。
对于上述诸实施例，在处理多个并行呼叫时，可以确定一个或多个准备用于数据传输的附加业务选接，每个现行呼叫均被映射给这些业务选接之一。在解除了某一呼叫时，确定刚被解除呼叫的业务选接是否被至少一个现行呼叫所使用，若未被使用，就解除该业务选接。同样地，在解除了某个业务选接时，则确定与解除的该业务选接有关的物理信道是否被另一业务选接所使用，若未被至少一个现行业务选择所使用，就解除某条物理信道。
本发明还有一个实施例提出一种在扩频通信系统中处理一个或多个呼叫的方法。根据该方法，选一特定通信系统使用，并对输入呼叫的报警消息监视某条寻呼信道。对于每个在处理的呼叫，建立作数据传输的一条或多条物理信道，实例产生一CC状态机，然后通过建立的物理信道对呼叫交换消息。收到解除某特定呼叫的指示后，就按收到的指示解除为该特定呼叫实例产生的CC状态机。本发明另一实施例提供的移动单元，包括耦合至接收单元与发射单元的控制器。接收单元接收进入消息，发射单元发送发出消息。控制器接收待处理某特定呼叫指示，对该特定呼叫实例产生一呼叫控制状态机，并通过接收与发射单元交换一个或多个与该特定呼叫有关的消息。实例产生的呼叫控制状态机经认同，用来控制该特定呼叫处理。控制器还可接收另一个要处理呼叫的指示，并对该另一呼叫实例产生另一台呼叫控制状态机。控制器还能接收解除该特定呼叫的指令，然后解除该特定呼叫的呼叫控制状态机。
                    附图简介
通过以下结合附图所作的详细描述，本发明的特点、特征和优点将变得更清楚。附图中用同样的标号表示相应的物件，其中：
图1示出支持多个用户的扩频通信系统；
图2示出系统基本子系统实施例的框图；
图3示出移动站呼叫处理实施例的状态机；
图4示出业务信道状态移动站控制实施例的状态机；
图5示出能并行支持多个呼叫的移动站呼叫处理实施例的状态机；
图6示出根据本发明一个方面的层3中若干子层间的映射图；和
图7～16示出在各种条件下为建立、处理和解除某一呼叫而在移动站与基站之间作通信的状况。
具体实施例的详细描述。
图1示出支持多个用户的扩频通信系统100。系统100为若干小区102a～102g提供通信，各小区102由相应的基站104业务，各种移动站106遍布整个系统。在一实施例中，根据移动站是否处于软切换，各移动站106在正向与逆向链路上以任何指定时刻与一个或多个基站104进行通信。正向链路指基站到移动站的传输，逆向链路指移动站到基站的传输。如图1所示，基站104a在正向链路上向移动站106a与106j发送数据，基站104b向移动站106b与106j发送数据，基站104c向移动站106c发送数据，其它依次类推。图1中，有箭头的实线表示数据从基站传向移动站，有箭头的虚线表示移动站正在接收导频信号，但是没有数据从该基站传来。为简明起见，图1未示出逆向链路通信。
如图1所示，各移动站，尤其是靠近小区边界的那些移动站，都能接收来自多个基站的数据传输和/或导频信号。如果测得从某个特定基站的导频信号高于某个特定信号电平，移动站就能请求将该基站加到现行的一组移动站。在一实施例中，各移动站能接收来自该现行组中零个或多个成员的数据传输。
图2示出系统100中基本子系统实施例的框图。系统中，移动交换中心(MSC)110与分组网路接口224、PSTN 230和的基站104(为简明起见，图2只示出一个基站104)联接。移动交换中心110协调系统100中诸移动站106与耦合至分组网路接口224和PSTN 230的其它用户之间的通信，PSTN 230通过普通电话网(图2中未示出)与用户联接。
移动交换中心110包括许多选择单元214，图2中为简明起见只示出了一个。一个选择单元214被指派用于控制一个或多个基站104与一个移动站106之间的通信。若未对移动站106指定选择单元，就通知呼叫控制处理器216要求播叫移动站106，于是呼叫控制处理器216就令基站104播叫移动站106。
数据源220含有准备发送给移动站106的数据。数据源220向分组网路接口224提供数据，后者将收到的数据传给选择单元214，于是选择单元214把该数据发给与移动站106通信的每个基站104。每个基站104保存的数据排队240含有准备发送给移动站106的数据。
在一实施例中，数据在正向链路上被分成若干分组，然后用其它控制与编码位格式化，再作编码。根据CDMA系统具体的物理层结构，可将编码分组多路分成平行流，通过一条或多条Walsh信道发送。
数据以分组形式从数据排队240发送到信道单元242，后者对每一分组插入必要的控制字段。数据分组、控制字段、校验位和代码尾位构成一个格式化分组。然后，信道单元242对一个或多个格式化分组编码，交错(即重新排序)编码分组内的诸码元。经交错的分组经加扰序列加扰，用Walsh覆盖码(Walshcover)覆盖，再用PN长码与PNI和PNQ短码扩展，该扩展的数据由RF单元244内的发射机作正交调制、滤波和放大。正向链路信号经天线246送出在正向链路250上通过空中发射。基站104内的信道调度器248协调移动站106与一个或多个基站104的通信。
在移动站106一方，正向链路信号经天线260接收传至前端262里的接收单元，后者对该信号作滤波、放大、正交解调和量化。将数字化信号提供给解调器(DEMOD)264，在此对PN长码和PNI与PNQ短码去扩展，用Walsh覆盖码作去覆盖，并用相同的加扰序列解扰。把解调数据送到解码器266，后者执行与基站104相反的信号处理功能(如去交错、解码和帧校验功能)。解码的数据提供给数据接收器(data sink)268。如上所述，硬件支持数据、消息、话音、图像和其它通信类型在正向链路上的传输，这些各种类型的通信在本文中一般简称为“数据”。
系统100支持在逆向链路上从移动站106到基站104的数据传输。在移动站106内，控制器276处理准备发送给编码器272的数据。控制器276可以是用于执行这里所描述的功能的微控制器、微处理器、数字信号处理(DSP)芯片或ASIC。
在一实施例中，编码器272按美国专利NO.5,504,773描述的空白与字符信令数据格式对数据编码。该专利题为“METHOD AND APPARATUS FOR THEFORMATTING OF DNTA FOR TRANSMISSION”，现已转让给本发明受让人，通过引用包括在此。于是，编码器272生成和增补一组CRC位，附上一组代码尾位，对数据和增补位编码，并将在编码数据内的诸码元重新排序。交错数据送给调制器(MOD)274。
调制器274可以在许多实施例中配置。在一实施例中，交错数据经历Walsh代码覆盖，PN长码的扩展，和PNI与PNQ短码的扩展。扩展数据送给前端262里的发射单元，后者调制该数据，并作滤波与放大，然后通过天线246在逆向链路252上通过空中发射该逆向链路信号。
在基站104一方，逆向链路信号经天线246接收，送给RF单元244，后者对接收的信号作滤波、放大、解调和量化，把数字化信号送给信道单元242。信道单元242用PNI与PNQ短码和PN长码对数字信号去扩展，并用合适的Walsh码对去扩展数据去覆盖，接着对去除覆盖的数据重新排序，对去交错数据解码并执行CRC检验功能。解码的数据(如话音、图像、数据或消息)送给选择单元214，再由后者将该数据送往有关目的地。信道单元242还可向选择单元214送一质量指示符，表明接收到的数据分组的状态。
用于处理遵循SI-95标准的CDMA系统的数据的物理层，在上述美国专利No.5,103,459中有更详细的描述。美国专利申请连续号08/963,386则描述了另一种CDMA系统的物理层，该申请于1997年11月3日提交，题为“METHODAND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION”，通过引用包括在此。
系统100可以设计成符合任何现行的CDMA标准或将来准备采纳的标准。每种标准都规定了移动站处理呼叫的机理。
图3示出用于移动站呼叫处理的一实施例的状态机300。该状态机由IS-95-A标准规定，一种类似的状态机由IS-2000标准规定。上电后，移动站由上电态310转为移动站初始化态310。
在状态312中，移动站选择一特定的系统使用。若选择的系统是模拟系统(如GSM或TDMA系统)，移动站就转到状态314，开始模拟模式操作。反之，若选择的系统为CDMA系统，移动站则进到获取选择的CDMA系统并与之同步(即获取所选系统中的一个或多个基站并与之同步)。移动站得到所选CDMA系统的时序后，就立刻进入移动站空闲状态316。
在状态316中，移动站“接通”，但并不行动。移动站在正向链路上对来自基站的消息监视寻呼信道。若移动站不能接收寻呼信道，或者如果准备把另一基站加到该现行组(如对于软切换)，移动站就返回状态312获取该基站。在状态316中，移动站能接收消息或输入呼叫，发出呼叫，进行登记，启动消息传输，或采取某些其它行动。启动任一上述行动后，移动站即转入系统接入态318。
在状态318中，移动站在一条或多条接入信道上向基站发送消息，并在寻呼信道上接收来自基站的消息，试图接入该基站。消息交换依赖于移动站与基站之间特定类型的通信(如话音、数据)以及消息原发方(即移动站或基站)，下面再作详述。根据消息交换结果，若移动站不准备与基站作“有效”通信，可以返回空闲态316，或者如果要处理向基站的某个呼叫，则移动站进到移动站控制业务信道态320。在转到状态320之前，给移动站指定一条用于该呼叫的正向业务信道。
在状态320中，移动站用建立的正、逆向业务信道与基站通信，呼叫一终止，移动站就立刻返回状态312。
图3的状态机在适用的CDMA标准中，(如IS-95和IS-2000标准)有详细描述。对于某个具体的CDMA标准，图3的每种状态均由包含若干子状态的状态机定义。
图4示出移动站控制业务信道状态320的实施例的状态机。从系统接入态318起，一旦收到指定的正向业务信道，移动站例进入状态320的业务信道初始化子状态410。
在子状态410中，移动站验明能在正向业务信道上接收数据，开始在逆向业务信道上发送数据，并使移动站与基站之间的诸业务信道同步。移动站一旦进入以及处于子状态410时，还执行一组其它功能，(如调节功率控制)。然后，移动站等候来自层2(对符合IS-2000的系统而言)的指示或来自已获得正向业务信道的基站(对符合IS-95的系统而言)的指示。于是，若收到基站发出的呼叫，移动站就转到等指令子状态412，或者如果移动站发出呼叫，则其转入通话子状态416。
在子状态412中，移动站等候来自基站的带信息消息的报警信号，该消息指明移动站应如何、在何时使电话振铃。如果移动站在进入子状态410特定的时期(T51m)内接收到该消息，它就转到等移动站回答的子状态414。
在子状态414中，移动站按收到的带信息消息的报警信号通过振铃通知用户有输入呼叫，然后等用户响应。收到用户响应后(如“回答”键按下的指示)，移动站即转到通话子状态机416。
在子状态416中，移动站通过指定的业务信道按协商好的业务选接与基站通信，下面详述。对于数据呼叫或移动站用户发出的呼叫，不必将呼叫通知用户，移动站从子状态410进入子状态416，在子状态416上停留该呼叫的持续时间。移动站若从用户收到一命令或从基站收到解除该呼叫的解除指令，就转到解除子状态418。
子状态418表示终止向基站的呼叫，并表明结束移动站控制业务信道状态320。在子状态418中，移动站确认呼叫断接。确认后，移动站立即返回移动站初始化态314的系统确定子状态。
在IS-95和IS-2000标准文档中详述了图3和图4的状态机，其中包括“TR45Upper Layer(Layer 3)Signaling Standard for cdma 2000 Spread Spectrum Systems”(PN-4431，July 11，1999)，通过引用包括在此。
图4的状态机支持移动站与基站之间的单一话音呼叫。具体而言，若移动站处于通话子状态416(如在话音或数据呼叫期间)而又接到基站发出的另一个呼叫，则移动站不能返回等指令子状态412将新收到的呼叫告诉用户。为返回子状态412，就要求终止当前的呼叫，而移动站需要返回移动站初始化态312。单一呼叫的局限性通常妨碍了CDMA系统提供多种业务，如电视会议、多样性业务(如话音与图像)等。
图5示出移动站呼叫处理实施例的状态机500，该例能并行支持多个呼叫。图5的状态机500可以代替图3的状态机300，它包括上电态510、移动站初始化子状态512、移动站空闲态516和系统接入态518，它们各自对应于图3中的上电态310、移动站初始化态314、移动站空闲态316和系统接入态318。然而，移动站控制业务信道态320由业务态520取代，它包括业务信道初始化子状态522、业务信道子状态524与解除子状态526。
在一实施例中，被实施的状态512、516和518分别类似于状态312、316和318。在一实施例中，业务信道初始化子状态522和解除子状态526分别实施成类似于图4描述的业务信道初始化子状态410和解除子状态418。
上电后(状态510)，移动站即选一特定系统使用，并获取所选系统并与之同步(状态512)。接着，移动站在正向链路上对来自基站的消息监视寻呼信道(状态516)，并可采取一个或多个行动(如接收消息或输入呼叫，发出呼叫，进行登记，启动消息传输等)。采取若干这些行动后，移动站即在接入信道上向基站发送消息，并在寻呼信道上接收来自基站的消息(状态518)，以便建立一条通信的业务信道。于是，移动站既拥有至少一个正在进行中的呼叫，又进入业务态520并保持这一状态。一旦解除了所有呼叫，移动站便马上返回移动站初始化态512。
进入第一呼叫的业务态520后，移动站即与指定的业务信道同步(子状态522)，然后转到业务信道子状态524，并且在收到有关消息(如“呼叫建立消息”)后，对该呼叫实例产生或调用某个呼叫控制(CC)状态机。例如，移动站可对话音呼叫实例产生话音CC状态机530，对数据呼叫实例产生数据CC状态机550，对GSM网的呼叫实例产生GSM CC状态机560，或对某些其它通信类似实例产生若干其它CC状态机。CC状态机一般用于控制有关呼叫的处理。
在业务态520中，若发出或收到另一呼叫，移动站就对该新的呼叫实例产生另一台CC状态机。在一实施例中，为每个在处理的呼叫实例产生一台CC状态机，该CC状态机用于直接控制有关呼叫并处理与该特定呼叫相关的呼叫控制消息。这样，任何时刻都有若干(L)CC状态机，L＝0、1、2、3……。只要有至少一个在进行中的呼叫，移动站便保持业务态520。一旦各呼叫终止，就解除该呼叫的CC状态机，移动站判断该解除的呼叫是否为最后进行中的呼叫，若是，移动站就进行解除子状态526。
状态机500(包括状态510、512、516、518和520)可用来对特定的CDMA系统构成(低)层3状态机。状态机500限定了移动站与基站的互作用，而且不为任何特定呼叫所专用，它可以并行支持任何数量的呼叫。CC状态机为呼叫专用，可按系统要求构置。再者，为了提供不同的和/或附加的业务，可以增减或修改CC状态机(与状态机500无关)。应用多台CC状态机便于独立地连接和解除诸呼叫。
图6按本发明一个方面示出低层3中某些子层间的映射状况。如图6所示，低层3包括驻于业务选控(SDC)子层614顶部的呼叫控制(CC)子层612，而子层614又驻于无线电资源管理(RRC)子层616的顶部。RRC子层616限定了可作数据传输的实际业务信道；SDC子层614规定了一组准备用于数据传输的参数，如复用选项、功率控制、正向链路业务信道特性等；呼叫控制子层612识别一组在处理的进行中的呼叫。
如图6所示，呼叫(呼叫x)在CC子层612中作处理，并映射到特定的业务选接(SO ConnN)。在图6的例中，呼叫A映射到SO Conn，呼叫B映射到SO Conn2，呼叫C映射到SO Conn2。下标A、B、C代表诸进行中呼叫的呼叫标识符(CAll_ID)，下标1和2代表建立的业务选接的连接标号(CON_REF)。
各业务选接识别出一条或多条作数据传输的物理信道。在图6例中，SOConn1映射到(即应用)专用控制信道(DCCH)和增补信道(SCH)，而SO Conn2映射到基本信道(FCH)和增补信道(SCH)。
每个呼叫连接后，就实例产生一新的CC状态机(标为Callx)。实例产生的CC状态机的类型根据被处理呼叫的类别(如话音、数据、ISDN、GSM等)选择。每种CC状态机类型包括若干该状态机类型专用的子状态。CDMA系统可以设计成支持若干不同的CC状态机类型，而对于新的呼叫类型(如图像等)，可按需要增添附加的CC状态机类型。
如图6所示，任何数量的呼叫都能并行处理。另外，可将一个或多个呼叫映射到各业务选接。呼叫与业务选接的一对一映射可用来实施符合IS-95标准的话音通信。在有些场合中，还可把业务选接标号(即CON_REF)用作CALL_ID。在一实施例中，为了支持呼叫与业务选择的多对一映射，由移动站和基站共同保持呼叫对业务选接的映射。当映射给某特定业务选择的最后一个呼叫解除后，该业务选择也被解除。同样地，当映射给某特定物理信道的最后一个业务选接被解除后，该物理信道也被解除。
业务选接(SO ConnN)规定一组用于数据传输(称为业务选项SON)的参数，用业务选择标号(CON_REFN)标识。在一实施例中，业务选接为本地对移动站与基站。
业务选接经“业务协商”步骤协商。在一实施例中，当移动站处于业务状态520时，若要求业务选接支持一新呼叫，就运用业务协商步骤提出业务选项请求与指定。IS-2000标准文件介绍了一例这样的步骤。也可编制其它业务协商步骤，这包括在本发明范围内。
在有些实施例中，通过业务协商建立物理信道。对于这些实施例，可将业务协商步骤设定成包括请求一条或多条新业务信道并交换信道配置信息，然后用协商的信道配置信息连接和配置要求的物理信道。一旦在移动站与基站之间完成业务选项协商，就立刻建立要求的物理信道准备传输。
在一实施例中，配备了若干不同类型的CC状态机来支持不同类别的呼叫。若干例CC状态机类型包括：
·话音：配备了用于话音、线路数据和某些其它业务的话音CC状态机类型。线路数据经为连接建立的线路(即专用链路)发送，类似于话音呼叫。线路数据的信令不在带内。话音状态机可构成类似于IS-95呼叫状态机(图4)。
·分组数据：该数据CC状态机类型可用于分组数据，按特定CDMA系统的要求构建。在一实施例中，若通过数据传输作呼叫控制，可把该数据状态机构成消除CC状态机(即无状态机)。
·ISDN：该ISDN CC状态机类型可与ISDN网通信。
·GSM-MAP：该GSM-MAP CC状态机类型可与GSM-MAP网通信。
在图5的具体实施例中，话音CC状态机530包括四个子状态：等指令子状态532、等移动站回答子状态534、通话子状态536和呼叫解除子状态538。子状态532。534和536通常分别对应于图4的子状态412和416。在话音呼叫终止期间，话音CC状态机转到呼叫解除子状态。话音呼叫一终止，该呼叫的CC状态机就被解除。
在一实施例中，为在多个并行呼叫环境中便于跟踪诸呼叫和处理实例产生的CC状态机，每个呼叫都用一独特的呼叫标识符(CALL_ID)识别。在一实施例中，CALL_ID为“本地”到移动站<->移动交换中心(MSC)路径，由发呼叫者选择。编制本地CALL_ID可以使用一个CALL_ID被多个移动站同时使用。CALL_ID可在ISDN中类推为“呼叫参照”，在GSM系统中类推为“交易标识符”。
一旦对某特定呼叫建立了CC状态机，移动站与基站之间后续的呼叫专用传输(如带信息消息的快速信号(Flash)就包括该CALL_ID，因而可将这些传输传给合适的CC状态机。在一实施例中，在明确的情况下，CALL_ID暗指用于(IS-95)话音CC状态机和其它CC状态机。利用这一结构，可产生符合IS-95标准的信令，并保持与现有IS-95系统的后向兼容性。当单一话音呼叫或线路交换数据或传真呼叫在进行时，为了识别有关消息中该CC状态机的类型(CC_Type)，只要把最小的变化(有的话)加(可能选用)一字段。在一些实施方案中，由于信令在带内，分组数据可以不要求CALL_ID。
在一实施例中，把CC状态机规定成每次连接能支持多个呼叫，类似于ISDN网。支持每次连接多个呼叫的资源由移动交换中心提供，而且这种处理对移动站是透明的，如ISDN允许在移动站有多呼叫存在的3路呼叫，这样移动站可明白地处理不同的呼叫存在。然而，在ANSI-41无线系统中，移动交换中心处理明确的呼叫存在，移动站则用带信息的快速信号通知移动交换中心3路呼叫状态的变化。这种每次连接处理多个呼叫的机理，在TIA/EIA-664中有详述，该文件通过引用包括在此。
在IS-95和IS-2000标准目前规定的呼叫处理状态机框架内，稍作修改就能实施本发明。再参照图3和4，从移动站接入态318进入移动站控制业务信道态320后(图3)，正如目前IS-95和IS-2000标准执行的那样，移动站进到业务信道初始化子状态410。移动站从业务信道初始化子状态410进入一新规定的“业务信道”子状态，该新的子状态取代了等指令子状态412、等移动站回答子状态414和通话子状态416。一个或多个计时器可同子状态412与414相关联，以提供所需的由现行CDMA标准实施的暂停指示符。
图7示出移动站与基站之间处理第一呼叫的通信，该呼叫是移动站接收(即终接)的话音呼叫。如本文所使用的，移动站终接的呼叫是移动交换中心发出由移动站接收的呼叫。在移动站空闲状态516中，移动站从寻呼信道接收包含新业务选项SON的“一般播叫消息”，移动站接着进入系统接入态518，在接入信道上以“播叫响应消息”作出反应。之后，移动站接收含指定物理信道的“给予的信道指定消息”(ECAM)。收到ECAM后，移动站转到业务信道子状态524。在子状态524中，移动站接收“呼叫建立消息”，包括CC状态机类型(CALL_Type)、呼叫标识符(CALL_IDx)和该呼叫的业务选接(CON_REFN)。对于该特定实例，CC_Type为话音。收到“呼叫建立消息”后，移动站就实例产生一规定的(话音)CC类型的CC状态机530。
在实例产生的话音CC状态机的等指令子状态532中，移动站通知用户有输入呼叫(如用电话振铃)，并等候用户回应。在某些系统结构中，可对第一呼叫省去该“呼叫建立消息”(即可对CALL_ID和CON_REF使用默认值)，经ECAM告诉CC_Type。这样，可在进入业务信道子状态524后，实例产生CC状态机。
接着，移动站与基站执行业务协商步骤。在一实施例中，作为业务协商步骤的组成部分，移动站接收带业务配置记录(SCR)的“业务请求消息”，其中包含新增的业务选项SON。然后，移动站与基站在协商呼叫参数时交换一组业务协商消息，其中可以包含业务选项数。根据业务协商结果，移动站接收“业务连接消息”，包括有新增业务选项SON的SCR和指定业务选接的CON_REFN。
在一实施例中，可在接收“呼叫建立消息”之前进行业务协商并最终建立业务选接。此时，“呼叫建立消息”中的CON_REFN对应于已建立业务选接的连接参照。
收到包含指定给该呼叫的CALL_IDx的“带信息消息的报警信号”后，移动站转到等移动站回答子状态534，于是移动站对电话振铃，等用户回复。收到用户回复后，移动站便发出含CAL1_IDx的“连接指令”。移动站再转到通话子状态536，可同基站交换“带信息消息的快速信号”，与该呼叫相关的数据就通过建立的物理信道发射。如图7所示，每个呼叫专用消息都含有CALL_ID，因而能正确地传播和处理该消息。
图8示出移动站与基站在处理第一呼叫时的通信，该呼叫是移动站接收的数据呼叫。一般播叫消息、播叫响应消息和ECAM以上述图7一样的方式交换和处理。收到ECAM后，移动站就转到业务信道子状态。收到呼叫建立消息后，移动站实例产生一规定(数据)CC_Type的CC状态机，并将该CC状态机置于通话子状态。移动站还以上述一样的方式同基站执行业务协商步骤。待业务协商一结束，移动站即通过指定的物理信道接收来自基站的数据传输。
图9示出移动站与基站处理第一呼叫的通信，该呼叫是移动站发出的话音呼叫。在移动站空闲态516中，移动站接收用户的呼叫连接请求。作为回复，移动站发送“发起消息”，包括例如物理信道、新业务选项SON、对于具体类型CC状态机的请求(CC Type Req)、CALL_IDx和拨号信息。然后，移动站接收包含指定物理信道的ECAM。
类似于图8，收到ECAM后，移动站就转到业务信道子状态。收到呼叫建立消息后，移动站则实例产生一规定(数据)CC Type的CC状态机，并把该CC状态机置于通话子状态。
图10示出移动站与基站处理第一呼叫的通信，该呼叫是移动站发出的数据呼叫。图示的移动站发出的数据呼叫类似于图9的移动站发出的话音呼叫，只是移动站在收到呼叫建立消息后才实例产生一数据CC状态机540。业务协商结束后，移动站就通过指定的物理信道发送数据。
图11示出移动站与基站对后续(即L≥2)呼叫的通信，该呼叫是移动站接收的话音呼叫。移动交换中心发送呼叫连接请求，基站作出响应，发送呼叫建立消息，包括例如CC Type、CALL_IDx与CON_REFN。收到该呼叫建立消息后，移动站实例产生一规定(话音)CC Type并用规定CALL_IDx指示的CC状态机530，并在CALL_IDx与CON_REFN间映射。
对于该新的话音呼叫，移动站转到等指令子状态532，能执行业务协商步骤。移动站接收包含该呼叫新的选项SON的业务请求消息。业务协商结束后，移动站接收有业务配置记录的业务连接消息，包括指定的SON、CON_REFN与其它有关参数。移动站与基站的后续通过类似于上述图7中对第一话音呼叫的方式。有关该活音呼叫和其它呼叫(除第一呼叫外)的消息，用指定给该呼叫的CALL_ID标识，数据呼叫可以应用带内信令。
图12示出移动站与基站对后续(即L≥2)呼叫的通信，该呼叫是移动站发出的话音呼叫。在业务信道子状态524中，接收来自用户的呼叫连接请求。作为响应，移动站发送呼叫建立消息，包括例如请求的CC类型(CC Type Req)与指定给该呼叫的CALL_IDx。在一个实施例中，呼叫发出者(此时为移动站)能对新呼叫指定CALL_ID。然后，移动站接收呼叫建立消息，该消息包括指定的CC Type、CALL_IDx与CON_REFN。收到呼叫建立消息后，移动站实例产生具有指定(话音)CC Type且用指定CALL_IDx指示的CC状态机530。移动站在CALL_IDx与CON_REFN之间作映射。
对于该新移动站发出的话音呼叫，移动站转到通话子状态536，发送呼叫发出消息，包括例如拨号与CALL_IDx。接着，移动站执行业务协商步骤。在一实施例中，在移动站从通话子状态发送呼叫发出消息之前，可作业务协商，业务协商消息包括新业务选项SON与有关参数。业务协商结束后，移动站接收有业务配置记录的业务消息，包括指定的SON、CON_REFN和有关参数。移动站与基站可以交换带信息消息的快速信号，方法类似于上述图9的方法。而且，有关该呼叫和其它图叫的消息仍由指定的CALL_ID标识。
图13示出移动站与基站对移动站解除话音呼叫(不是最后一个呼叫)所作的通信。在该呼叫的通话子状态536中，从用户接收呼叫解除请求，作为响应，移动站输入呼叫解除子状态538，然后发送呼叫解除消息，包括要解除的呼叫的CALL_IDx。作为响应，移动站接收包含该CALL_IDx的呼叫解除确认消息。该话音呼叫的CC状态机也被终止。
若这一呼叫的解除撤消了业务选接(通过审查呼叫一业务选接映射而确定)，就在移动站与基站之间执行业务协商步骤并交换与业务选接相关的消息。移动站发射带业务配置记录的业务请求消息，包括要解除的与CON_REFN。根据业务协商结果，移动站接收业务连接消息，包括要解除的CON_REFN。同样地，若不要求支持任何在进行中的呼叫，能就解除该物理信道。
图14示出移动站与基站对移动交换中心解除话音呼叫(不是最后一个呼叫)所作的通信。在该呼叫的通话子状态536中，基站收到呼叫解除请求，作为响应，对移动站发射呼叫解除消息，包括要解除呼叫的CALL_IDx。收到呼叫解除消息后，移动站输入呼叫解除子状态538，然后发送呼叫解除确认消息，包括要解除呼叫的CALL_IDx。
若该呼叫的解除撒消了业务选接，则在移动站与基站之间执行业务协商步骤并交换业务选接有关的消息。移动站接收带业务配置记录的业务请求消息，包括要解除的CON_REFN。根据业务协商结果，移动站接收带业务配置记录的业务连接消息，包括要解除的CON_REFN。同样地，若不要求支持任何进行中的呼叫，可解除该物理信道。
图15示出移动站与基站对移动站解除最后一个话音呼叫所作的通信。在该呼叫的通话子状态536中，收到用户的呼叫解除请求，作为响应，移动站输入呼叫解除子状态538，发送包含要解除呼叫的CALL_IDx的呼叫解除消息。然后，移动站接收含该CALL_IDx的呼叫解除确认消息。由于这是最后一个呼叫，因此可以通过交换与无线电资源管理(RRC)有关的消息解除该呼叫的业务选接与物理信道。具体而言，移动站发送解除指令。接着，移动站接收解除指令响应，之后返回移动站空闲态516。
图16示出移动站与基站对移动交换中心解除最后一个话音呼叫所作的通信。在该呼叫的通话子状态536中，基站收到呼叫解除请求，作为响应，对移动站发送包含要解除呼叫的CALL_IDx的呼叫解除消息。于是，移动站输入呼叫解除子状态538，发送含该CALL_IDx的呼叫解除确认消息。由于这是最后一个呼叫，因而可通过交换与RRC相关的消息来解除该呼叫使用的物理信道，方法类似于上述图15的方法。接着，移动站返回移动站空闲态516。
图7～16示出的一组图，示出了移动站与基站按本发明一个方面处理呼叫的特定实施方式。可以用不同类别和组合的消息实现呼叫处理，这些方式都包括在本发明范围内。
上述基站与移动站里的诸单元可用各种方式构建。移动站和基站中的接收与发射单元可以构成一块或多块集成电路。分立元件或它们的组合形式。移动站的控制器可以做成一块或多块集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、控制器、微处理器、其它电路和/或设计成执行本文所述诸功能的软件或它们的组合。移动站与基站的其它诸单元可用本领域已知的方式以软硬件组合实现。
本文描述的本发明可应用于多种扩频通信系统。本发明适用于现有的扩频系统和在不断研究的新系统。上述美国专利申请连续号08/963,386描述了一种专用CDMA系统，美国专利No.4,901,307和5,103,459揭示了另一种CDMA系统。
前面描述的诸较佳实施例，可让本领域的任何技术人员实施或应用本发明。这些技术人员显然明白对这些实施例的各种修正，而且无须运用创新才智就能把本文限定的一般原理应用于其它实施例。因此，本发明并不限于本文示出的诸实施例，而是与符合本文揭示的原理和新特点的最广的范围相一致。

Claims (35)

1.一种在扩频通信系统中并行处理一个或多个呼叫的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收一待处理特定呼叫的指示；
对所述特定呼叫实例产生一呼叫控制状态机，其中实例产生的呼叫控制状态机被认同，并用来控制特定呼叫的处理；和
交换一个或多个与该特定呼叫相关的数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收一待处理附加呼叫的指示；和
对所述附加呼叫实例产生另一台呼叫控制状态机。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
确定该特定呼叫的业务选接，其中业务选接包括用于指示供数据传输使用的一组参数的信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，特定呼叫的业务选接通过一个或多个收到的消息确定。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收用于指示供特定呼叫使用的物理信道的消息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收解除特定呼叫的指令；
解除该特定呼叫；和
终止为该特定呼叫实例产生的呼叫控制状态机。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对特定呼叫实例产生的呼叫控制状态机，是按特定呼叫类别选择的特定类型状态机。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定呼叫是话音呼叫、数据呼叫、视频呼叫、ISDN呼叫或GSM呼叫。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对话音或数据呼叫实例产生的呼叫控制状态机包括：
通话子状态，用于指示话音或数据呼叫的允许传输期，和
解除子状态，用于指示话音或数据呼叫终止。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，对话音或数据呼叫实例产生的呼叫控制状态机还包括：
等指令子状态，用于指示等待带信息消息的报警信号；和
等回答子状态，用于指示等待用户对话音或数据呼叫的响应。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
执行业务协商步骤，以确定特定呼叫的业务选接。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在至少一个呼叫仍在进行中时，保持业务信道子状态。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
当处于业务信道子状态时，交换一组CC相关消息，从而建立一新呼叫。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：
交换一组业务协商消息，对新呼叫建立业务选接。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，交换CC相关消息时与业务协商消息无关。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，特定呼叫由移动站终止。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，特定呼叫由移动站发出。
18.一种在扩频通信系统中并行支持两个或更多呼叫的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收待处理第一呼叫的指示；
确定供数据传输使用的第一业务选接；
建立一组物理信道，它由与第一业务选接相关联的一条或多条物理信道组成；
把第一呼叫映射到第一业务选接；和
实例产生一呼叫控制状态机，以控制第一呼叫处理。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
对每个待处理后续呼叫实例产生一独立的呼叫控制状态机。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：
确定一个或多个供数据传输使用的附加业务选接；和
把每个现行呼叫映射到所确定业务选接中的一个业务选接。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：
接收解除一特定呼叫的指令；
解除该特定呼叫；和
解除对该特定呼叫实例产生的呼叫控制状态机。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括：
判断映射到该特定呼叫的某特定业务选接是否也映射到至少一个现行呼叫；和
若不对该特定业务选接映射任何现行呼叫，就解除该特定业务选接。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：
判断与被解除业务选接有关的一个或多个物理信道中的每条信道是否与至少一个现行业务选接有关联；和
解除与至少一个现行业务选接无关联的物理信道。
24.一种在扩频通信系统中处理一个或多个呼叫的方法，其特征在于，所述方法包括：
选一特定通信系统进行使用；
监视用于一输入呼叫之报警消息的寻呼信道；
为数据传输一个或多个呼叫中的每一个，建立一条或多条物理信道；
为一个或多个呼叫中的每一个实例产生一呼叫控制状态机；
通过所建立的一条或多条物理信道，交换一个或多个呼叫消息；
接收解除一特定呼叫的指示；和
根据收到的解除指示，解除对该特定呼叫实例产生的呼叫控制状态机。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，对话音或数据呼叫实例产生的呼叫控制状态机包括：
通话子状态，用于指示话音或数据呼叫的允许传输期，和
解除子状态，用于指示话音或数据呼叫的终止。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，对话音或数据呼叫实例产生的呼叫控制状态机还包括：
等指令子状态，用于指示等待处理该话音或数据呼叫的、带信息消息的报警信息，和
等回答子状态，用于指示等待用户对该话音或数据呼叫的响应。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：
用一专用呼叫标识符，识别一个或多个呼叫中的第一个。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，每个被交换的消息包括消息指向的呼叫的呼叫标识符。
29.一种扩频通信系统中的移动单元，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收输入消息；
发射单元，用于发射输出消息；和
控制器，它在操作上耦合至接收与发射单元，并被配置成用于：
接收一待处理特定呼叫的指示，
对该特定呼叫实例产生一呼叫控制状态机，其中该实例产生的呼叫控制状态机被认同，并用来控制该特定呼叫处理，和
通过接收与发射单元，交换一个或多个与该特定呼叫相关的消息。
30.如权利要求29所述的移动单元，其特征在于，控制器进一步被配置成用于：
接收一待处理附加呼叫的指示，和
对该附加呼叫实例产生一附加呼叫控制状态机。
31.如权利要求29所述的移动单元，其特征在于，控制器进一步被配置成用于：
接收解除该特定呼叫的指令，和
解除该特定呼叫的呼叫控制状态机。
32.一种扩频通信系统中的移动单元，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收输入消息；
发射单元，用于发射输出消息；和
控制器，它在操作上耦合至接收与发射单元，所述控制器被配置用于实现一呼叫处理状态机，所述状态机包括：
初始化态，用于指示与一特定扩频通信系统同步的时期，
空闲态，用于指示监视寻呼信道的时期，
系统接入态，指示接入基站的时期，和
业务态，用于指示处理至少一个现行呼叫，其中每个现行呼叫都与一呼叫控制状态机有关。
33.如权利要求32所述的移动单元，其特征在于，业务状态机包括：
业务信道初始化子状态，用于指示在业务信道上的数据传输，
业务信道子状态，用于指示一特定呼叫的数据传输，和
解除子状态，用于指示该特定呼叫的终止。
34.如权利要求32所述的移动单元，其特征在于，控制器进一步被配置成，用于对每个正在处理的呼叫实例产生一呼叫控制状态机，其中实例产生的呼叫控制状态机按被处理呼叫的类别选择一特定类型。
35.如权利要求34所述的移动单元，其特征在于，话音或数据呼叫的呼叫控制状态机包括：
等指令子状态，用于指示等待处理该话音或数据呼叫的、带信息消息的报警信号，
等回答子状态，用于指示等待用户对话音或数据呼叫的响应，
通话子状态，用于指示话音或数据呼叫的允许传输期，和
呼叫解除子状态，用于指示话音或数据呼叫的终止。
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