CN1117331A - 自动再发送请求 - Google Patents

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Abstract

一种用于获得来自移动台的关于包含发送到移动台的全部消息帧的状态报告的方法。首先，从基台向移动台发送查询请求。查询请求说明移动台是否应当发送在预先保留原则(即使用预先保留帧)或争用原则(即使用空闲帧)下的状态报告。接着，移动台向通信系统发送比特图，以表示在移动台接收到查询请求时哪些帧已被移动台正确接收。

Description

自动再发送请求
美国专利申请No 08/147,254(1993年11月1日提交，题为“有线通信系统中用于通信的方法”)中所揭示的内容在本申请中加以引用以供参考。
背景技术
本发明涉及在移动台和中央交换系统之间传输信息的方法，更具体地涉及利用更有效的通信链路协议通过蜂窝电话系统空中接口传输这些信息的方法。
在典型的蜂窝通信系统中，地理区域(例如城市区域)被划分成若干较小的被称为“蜂窝区”(或单元)的邻接的无线电复盖区。这些蜂窝区由一系列叫做“基站”的固定无线电站对其进行服务。基站被连接到移动服务交换中心(MSC)，并受这个中心(MSC)控制。MSC又被连到有线公共交换电话网(PSTN)。蜂窝无线系统的电话用户(移动用户)装配着手持电话机、便携电话机式移动(车载的)电话机(移动台)，它们通过附近的基站与MSC进行语音通信和/或数据通信。MSC为各有线用户和移动用户之间的通话进行切换，控制到移动台的信令，编制计费统计，以及为系统提供运行、维修和测试。
图1显示了按照高级移动电话业务(AMPS)标准所建立的传统的蜂窝无线系统的结构。在图1中，可看到任意形状的地理区域被划分为多个相邻的无线复盖区或蜂窝区C1-C10。虽然图1所显示的系统，为了说明起见，只包括10个蜂窝区，但实际上蜂窝区的个数可以大得多。一个与蜂窝区C1-C10中每个蜂窝区有关、并位于其中的基站被指定为多个基站B1-B10中的相应的基站。基站B1-B10中的每一个基站包括多个信道单元，每个信道单元包括一个发射机、一个接收机和一个控制器，正如先有技术中所熟知的那样。
图1中，基站B1-B10分别位于蜂窝区C1-C10的中心，并配有全向天线，向各个方向均匀地发射。在这种情况下，每个基台B1-B10中的全部信道单元连接到一个天线上。然而，在蜂窝无线系统的其它配置情况下，基站B1-B10可能靠近蜂窝区边界或者远离蜂窝区C1-C10的中心，这样就可能要使无线电信号定向地照射蜂窝区C1-C10。例如基站配有三个定向天线，其中每个复盖着120°的扇形蜂窝区，如图2所示。在这种情况下，有些信道单元将连接到复盖一个扇形蜂窝区的一个天线上，另一些信道单元将连接到复盖另一个扇形蜂窝区的另一个天线上，而其余一些信道单元将连接到复盖其余扇形蜂窝区的其余天线上。因此，在图2上基站为三个扇形蜂窝区服务。然而，并不总是需要三个扇形蜂窝区，而且有时只需要一个扇形蜂窝区被用于复盖，例如，一条公路。
现回到图1，每个基站B1-B10藉语音和数据链路连接到移动交换中心(MSC)20，该交换中心又连接到公共交换电话网(PSTN)的中央局(图上未示出)或者类似的设施(例如，集成系统数字网(ISDN))。移动交换中心MSC20和基站B1-B10之间或移动交换中心MSC20和PSTN或ISDN之间适当的连接和传输模式对于本领域技术人员是熟知的，这些连接可包括绞形线对、同轴电缆、光缆、或以模拟或数字方式运行的微波无线信道。而且，语音和数据可或者由接线员提供或者从电话公司(telco)租用。
现继续参考图1，在蜂窝区C1-C10内可找到多个移动站M1-M10。再者，虽然图1上只显示了10个移动台，但实际上移动台的实际数目可以大得多，且通常超过基站的个数。而且，尽管在蜂窝区C1-C10中的某些区内可能找不到移动台M1-M10，但在蜂窝区C1-C10中的任一个具体的蜂窝区内，移动台M1-M10的存在或不存在取决于每个移动台用户的单独意愿，这些移动用户可能从一个蜂窝区的这个位置移动到另一个位置，或从一个蜂窝区漫游到相邻的蜂窝区。
每个移动台M1-M10包括一个发射机、一个接收机、一个控制器和一个用户接口，例如一台电话机，正如本领域中所熟知的。每个移动台M1-M10被指定一个移动台识别号(MIN)，在美国，它是移动用户电话号码的数字表示。MIN限定了移动用户对无线路径的预约，在呼叫发起时它被从移动台发送到MSC20且在呼叫结束时，它被从MSC20发送到基台。每个移动台M1-M10也通过电子序列号(ESN)来识别，这是由制造厂设置的、“不可改变”的号码，被设计成用以防止对移动台的非正当使用。在呼叫发起时，例如，移动台把ESN发送给MSC20。MSC20把所接收的ESN和所列的被偷窃的移动台ESN的“黑名单”进行比较。如果与表上的号码对上号，被偷的移动台将被拒绝进入。
每个蜂窝区C1-C10被分配一组由有关政府当局(例如美国的联邦通信委员会(FCC)指派给全部蜂窝系统的射频(RF)信道的子集。RF信道的每个子集被划分成几个用来载送说话声音的话音或语音信道和至少一个用于载送监管数据消息的寻呼/接入或控制信道，这些载送是在每个基站B1-B10和其复盖区内的移动台M1-M10之间进行的。每个RF信道包括基站和移动台之间的双工信道(双向无线传输通道)。RF信道包括一对分开的频率，一个用于基台发送(由移动台接收)，一个用于移动台发送(由基台接收)。基台B1-B10中的每个信道单元通常工作在分配给相应的蜂窝区的频道中的一个预选的频道上，即信道单元的发射机(TX)和接收机(RX)分别被调谐到一对不再改变的发送频率和接收频率。然而，每个移动台M1-M10的接收发射机可以调谐到系统中被指明的频道中的任一个。
在典型的有线系统中，远端站和控制中心由铜线或光纤电路相连接，这些电路的数据传送容量和性能的完好性通常比由蜂窝电话系统的空中接口所提供的数据传送容量和性能完好性好得多。因此为监管任何所选的用于有线系统的通信链路协议所需要的辅助操作的简明性是次重要的。在蜂窝电话系统中，通信链路空中接口协议是为允许移动台能和蜂窝交换系统进行通信所需要的。通信链路协议被用来发起和接收蜂窝电话的呼叫。
可提供给蜂窝电话系统使用的电磁频谱是有限的，并被划分成所谓信道的单元，单个信道可被用作为以共享方式或专用或预定方式的通信链路。当单个信道用作为以共享方式的通信链路时，多个移动台可侦听或争用相同的信道。在争用情况下，每个被共享的信道可被多个移动台使用，这些台竞争到在有限时期内对信道的独占的使用。另一方面，当单个信道被用作为以专用方式的通信链路时，单个移动台被指定对该信道的独占使用，只要它需要该信道时。
从在蜂窝电话环境中信道共享条件下由单个信道提供的通常减少的数据传送容量和性能完好性来看，对有效的作为通信链路基础的空中接口协议的选择就交得最为重要。
通信链路协议通常被称为通信行业内的第二层协议，其功能包括对更高层消息的去限制或编帧。传统的第二层协议中的位填充和标记符的编帧机今天通常被用于有线网对被称为第三层消息的更高层消息的编帧。这些第三层消息可在移动台和蜂窝交换系统内固有的传达第三层同等的实体之间发送。
在蜂窝系统中，在无线信道上发送消息成功的可能性和消息的长度成反比，因为所发送的消息只要有一位发生接收错误就认为整个消息是错误的。为了提出这个问题，先把消息划分成小信息包或帧。这样，蜂窝系统能够知道所有发送的信息包是否正确地被移动台接收就变得很重要。
按照本发明，为了作出此决定，基站可利用自动再发送请求(ARQ)向移动台发送任意给定个数的帧，在该请求中基台可请求移动台发送有关它所接收到的帧的当前的状态报告，然后重发任何的未正确接收的帧。例如移动台可被请求辨别它在基于自动再发送请求(ARQ)的传输期间的任何时刻所接收到的那些帧，或移动台可自主地发送消息给基站以说明它所接收的那些帧。
按照本发明的一个实施例，揭示了一种用于获得来自移动台的关于包含发送到移动台的全部消息的帧状态报告的方法。首先，从基台向移动台发送查询请求。将一个状态报告发送给基台。查询请求说明移动台是否应当发送基于预先保留原则(即使用预先保留帧)或基于争用原则(即使用空闲帧)的状态报告。接着，移动台向通信系统发送比特图，以表示在它接收查询请求时哪些帧在此时被移动台正确地接收。
现在参照以实例方式给出的并以附图说明的本发明的优选实施例，更详细地描述本发明，其中：
图1说明传统的蜂窝无线系统的结构；
图2说明图1所示系统中可能被使用的三个扇形蜂窝区；
图3说明示例性蜂窝移动无线电话系统的方框图；
图4说明按照本发明的一个实施例做成数字控制信道的逻辑信道；
图5a-b分别说明按照本发明的一个实施例的SPACH信道(SPACH)的标题字段A和B；
图6a-b说明按照本发明的一个实施例的用于基站和移动台的随机存取流程；
图7a-b说明按照本发明的一个实施例的用于移动台和基站的SPACH信道ARQ模式的流程；
图8说明按照本发明的一个实施例的ARQ模式起始帧；以及
图9说明按照本发明的一个实施例的ARQ模式继续帧。
尽管以下描述的注意力是集中在遵从IS-54B及其后继者的系统，但本发明的原理能同样地应用于多种无线通信系统，例如蜂窝和卫星通信系统，而不管工作的具体模式(模拟，数字，双重模式，等等)，接入方法(FDMA，TDMA，CDMA混合的FDMA/TDMA/CDMA，等等)，或者结构(宏蜂窝区，微蜂窝区，超小微窝区等等)。正如本领域的技术人员将可看到的，载送语音和/或数据的逻辑信道可以不同方式在物理层上完成。物理信道可以是，例如，较窄的射频频带(FDMA)、射频上的时隙(TDMA)、唯一的码序列(CDMA)、或者上述的组合。对本发明来说，术语“信道”意指载送语音和/或数据的任何物理信道，且并不受限于任何具体工作模式、接入方法或系统结构。
本申请包括的课题内容与以下的共同待决的美国专利有关：1992年10月2日提交的题为“无线电话系统中用于通信控制的方法和装置”的美国专利申请序号No07/955,591，1992年10月5日提交的题为“数字控制信道”的美国专利申请序号No07/956,640，1993年4月19日提交的题为“对于随机接入信道和接入响应信道的第二层协议”的美国专利申请序号No08/047,452，1993年11月1日提交的题为“无线通信系统中用于通信的方法”的美国专利申请序号No08/147,254，1992年10月27日提交的题为“多模式信号处理”的美国专利申请序号No07/967/027以及1993年10月25日提交的题为“移动电话系统中实行随机接入的方法”的美国专利申请序号No08/140,467。这六个共同待决的申请引用于此以供参考。
图3表示了按照本发明的一个实施例的示例性蜂窝移动无线电话系统的方框图。该系统显示一个示例性基站110和一个移动台120。基站包括连接到移动交换中心(MSC)140的控制和处理单元130，MSC140又连接到公共交换电话网(PSTN)(图上未示出)。
蜂窝区内的基站110包括多个由语音信道接收机150处理的语音信道，该接收机由控制和处理单元130控制。另外，每个基站包括控制信道发送接收机160，它能处理多于一个的控制信道。控制信道发送接收机160由控制和处理单元130控制。控制信道发送接收机160通过基站或蜂窝区的控制信道向被锁定在该控制信道上的移动台广播控制信息。
当移动台120处于空闲模式时，移动台周期性地扫描像基台110那样的基台的控制信道，以确定所锁定的或所在的蜂窝区。移动台120以其语音和控制信道接收机170接收在控制信道上广播的绝对的和相对的信息。然后，处理单元180估计所接收到的包括侯选蜂窝区特征的控制信道信息，并确定移动台应当被锁定在哪个蜂窝区。所接收到的控制信道信息不仅包括有关与其相联系的蜂窝区的绝对信息，还包含有关与其相联系的蜂窝区的附近其它蜂窝区的相对信息。
为了更好地理解本发明的结构和工作原理，数字控制信道(DDC)可被划分成三层：第一层(物理层)、第二层和第三层。物理层限定物理通信信道的参量，例如射频排列间隔，调制特征等。第二层(L2)限定了在物理信道约束条件下为精确传输信息所必须的方法，例如纠错和检测等。第三层(L3)限定用于通过物理信道上所传输的信息进行接收和处理的过程。
按照本发明，数字控制信道(DCC)包含图4所示的逻辑信道。DCC的逻辑信道包括：广播控制信道(BCCH)(它进一步包含快速广播控制信道F-BCCH、扩展广播控制信道E-BCCH、和短消息业务广播控制信道S-BCCH)；SPACH信道(它又包括短消息业务点对点信道(SMSCH)、寻呼信道(PCH)和存取响应信道(ARCH))；以及随机接入控制信道(RACH)。
BCCH缩写词被用来集中称呼F-BCCH、E-BCCH和S-BCCH等逻辑信道。通常这三个逻辑信道被用来载送一般共有的、与系统有关的信息。这三个信道的某些属性是：无方向性的(即下行链路)、共享的、点对多点(即广播)、以及不要被应答的。快速的BCCH是用于例如广播时间临界的系统信息的逻辑信道。扩展的BCCH是用于例如广播这样的系统信息的逻辑信道，即该信息的时间临界限制比通过快速的BCCH发送的系统信息的时间临界限制少。短消息业务BCCH是用于例如广播在SMS广播业务所用的短消息的逻辑信道。
SPACH信道是包括SMSCH、PCH和ARCH的逻辑信道，并用于为了SMS点对点、寻呼和进入响应等目的向特定的移动台发送信息。寻呼信道PCH是用于传递寻呼信息和命令的SPACH信道的子集。接入响应信道ARCH是SPACH信道的子集(移动台在成功地竞争到以随机进入信道进入时可自主地移动到该ARCH信道)。ARCH可被用来传递模拟语音信道或数字业务信道分配或者对于移动台存取企图的其它响应。第二层自动再发送请求对于使用在RACH信道上发送的应答帧的ARCH和SMSCH来说是可能的。SMS点对点信道(SMSCH)被用来把短消息传递给接收SMS业务的特定移动台。SPACH的属性是：无方向性的(下行链路)和共享的。PCH是点对多点和不要被应答的。ARCH和SMSCH是点对点的，并且可以是应答的或非应答的。
随机接入信道RACH被用来请求接入系统。该信道的属性是无方向性的(上行链路)，共享的点对点和应答的。争用决策和/或避免冲突信息在相应于RACH上发送的任何给定帧的前向子信道上被提供。
SPACH第二层协议在一个TDMA脉冲串(burst)被用来载送点对点SMS、寻呼、或ARCH信息的任何时候都可被使用。单个SPACH第二层协议帧可被构成以适合于例如125位以内的包络。附加位(例如5位)被预先保留作为结尾位使用，其结果是，在分配给SPACH用的每个时隙内载送总共为130位的信息。在以下的第一表中给出了可能的SPACH格式的摘要。在以下的第二表中给出了包括用于SPACH操作的第二层协议帧的字段概要。
类似的帧格式可被用于SPACH信道，这样这些帧就有共同的标题A。标题A的内容确定了附加信息(被称作标题B)是否存在于任何给定的SPACH帧中。标题A在各个严格的(专门的)寻呼帧(PCH帧、ARCH帧和SMSCH帧)之间进行鉴别。严格的三次寻呼帧(Hard Triple Page frame)包含三个34位移动台识别符MSID，该三次寻呼帧可在PCH上被发送(脉冲串用法BU(BurstUsage BU)＝严格三次寻呼)。严格的四次寻呼帧(Hard QuadruplePage frame)包含四个20位或24位MSID，该四次寻呼帧也可在PCH上被发送(BU＝严格四次寻呼)。
一个和多个L3消息可在一帧内发送或在多个帧上继续。MSID只在这样的帧内被载送，其中BU＝严格三次寻呼，严格四次寻呼，和ARQ模式起始(ARQ Mode BEGIN)外加上BU＝PCH，ARCH以及SMSCH，此时脉冲串型BT可被设置成单个MSID，两个MSID，三个MSID或四个MSID。移动台识别类型(IDT)字段识别在给定SPACH帧内载送的所有MSID的格式(即不允许MSID格式的混合)。在PCH上载送的寻呼内容不允许在单个SPACH帧以外继续(即使协议允许这样做)。其它所有PCH消息可在单个SPACH帧以外继续。
对于非ARQ模式的工作，L2(第二层)SPACH协议支持把单个L3消息发送给多个MSID(除了在MSID和L3消息之间的固定的一对一的关系之外。消息映射字段(MM)被用来控制第二层帧运行的这一方面。正确的SPAGH帧要求：所有适合于给定的L2帧的L2标题信息被全部包括在该帧内，即给定的SPACH帧的L2标题不能被含在其它的SPACH帧内。偏差指示字段(0I)被用来允许在单个SPACH帧以内先前开始的第三层消息的完结和在单个SPACH帧内出现的新的第三层消息的起始。
下表总结了可能的SPACH帧
 SMS     PCH     ARCH 可以继续
单个MSID 是(Y)     是(Y)     是(Y) 是(Y)
两个MSID 否(N)     是(Y)     是(Y) 是(Y)
三个MSID 否(N)     是(Y)     是(Y) 是(Y)
四个MSID 否(N)     是(Y)     是(Y) 是(Y)
严格三次寻呼(MIN) 否(N)     是(Y)     否(N) 否(N)
严格四次寻呼(TMSI) 否(N)     是(Y)     否(N) 否(N)
继续 是(Y)     是(Y)     是(Y) 是(Y)
ARQ模式起始 是(Y)     否(N)     是(Y) 是(Y)
ARQ模式继续 是(Y)     否(N)     是(Y) 是(Y)
图5a说明了按照本发明的一个实施例的SPACH的标题A。SPACH标题A包含用于管理处在睡眠模式下的移动台的脉冲串用法信息和标识。脉冲串用法(BU)字段给出脉冲串用法的高电平指示。按照本发明，在每个SPACH信道上完成的运行并不是预定的。BU字段表示脉冲串是否正被用于寻呼，存取响应，或短消息业务。标识指示出在睡眠模式结构中的变化以及广播控制信道信息。该标题可在所有可能的SPACH帧类型中出现。图5b说明按照本发明的一个实施例的SPACH的标题B。SPACH的标题B包含用于识别第二层帧的其余内容的补充标题信息。该标题当标题A指示PCH，ARCH或SMSCH类型的脉冲串用法时才出现。
下表总结SPACH的第二层协议字段：
    名称 长度(位)     数值
BU＝脉冲串用法     3 000＝严格三次寻呼(34位MSID)001＝严格四次寻呼(20或24位MSID)010＝PCH脉冲串011＝ARCH脉冲串100＝SMSCH脉冲串101＝预先保留110＝预先保留111＝无
PCDN＝PCH继续     1 0＝无PCH继续1＝PCH继续，激活
BCN＝BCCH改变告示     1 当F-BCCH信息有变化时则转移
SMSN＝SMS告示     1 当S-BCCH信息有变化时则转移
PFM＝寻呼帧修改符     1 0＝使用指定的寻呼帧(PF)1＝使用高于指定PF的寻呼帧
 BT＝脉冲串类型 3 000＝单个MSID帧001＝两个MSID帧010＝三个MSID帧011＝四个MSID帧100＝继续帧101＝ARQ模式起始110＝ARQ模式继续111＝预先保留
 IDT＝识别符类型 2 00＝20位TMSI01＝24位MINI/每个IS-54B10＝34位MIN/每个IS-54B11＝50位IMSI
 MSID＝移动台识别符 24/24/50 20位TMSI24位MINI34位MIN50位IMSI
 MM＝消息映射 1 0＝每个MSID情况的L3LI和L3DATA的一种状况1＝对多个MSID的L3LI和L3DATA的一种状况
 0I＝偏差指示器 1 0＝不包括信息偏差1＝包括信息偏差
CLI＝持续长度指示器 7 先前的L3消息中剩余的位数
L3LI＝第三层长度指示器 8 所支持的可变长度第三层消息，最大可多到255个八重态
L3DATA＝第三层数据 可变的     包含第三层信息的若干部分(一些或全部)，其总长度由L3LI表示，该字段中不被用来载送第三层信息的部分被填以零。
PE＝部分回声     7     移动台IS-54B MIN的7个最低有效位
TID＝处理识别符     2     表示哪个ARQ模式处理正在ARCH或SMSCH上被发送
FRNO＝帧号码     5     唯一地标识按支持ARQ模式处理而发送的特定帧
FILLER＝脉冲串填充 可变的     所有填充位被置为零
CRC＝循环冗余码     16     和IS-54B(包括DVCC)相同的生成多项式
按照本发明，移动台(MS)可处于多种状态。在要通过随机接入发送的第一个消息单元被发送之前，移动台将处于“起始随机接入”(″srart random access″)状态。在要通过基于预先保留的接入模式发送的第一个消息单元被发送之前，移动台将处于“起始预先保留的接入”(″start reserved access″)状态。如果有多个单元和当前要发送的接入事件有关，那么移动台将处于“更多的单元”(“moreunits”)状态。如果接入事件的最后一个单元已被发送，那么移动台将处于“最后一个脉冲串之后(″after last burst″)”的状态。最后，在全部消息被成功地发送后，移动台将处于“成功”(″success″)状态。
第二层协议也包含多个标记。向前共享的控制反馈(SCF)标记被用来控制在RACH上的传输。繁忙/预先保留/空闲(BRI)标记被用来指示其相应的上行链路RACH时隙究竟是处于繁忙，预先保留还是空闲状态。六个位被用于这些标记，且不同的情况被编码成如下表所示：
    BRI5     BRI4     BRI3     BRI2     BRI1     BRI0
繁忙     1     1     1     1     0     0
预先保留     0     0     1     1     1     1
空闲     0     0     0     0     0     0
接收/未接收(R/N)标记被用来指示基站是否接收最后的被发送的脉冲率。五次重复码被用来对此标记编码，如下表所示：
    R/N4     R/N3     R/N2     R/N1     R/N0
 被接收     1     1     1     1     1
未被接收     0     0     0     0     0
按照本发明，部分回波(PE)信息被用来识别：在随机接入的起始脉冲串被发送后哪个移动台被正确地接收，或哪个移动台想要接入预先保留的RACH时隙。例如，IS-54B MIN的七个最低有效位(LSB)可被用作部分回波信息。
下表显示移动台如何按照其第二层状态对接收的标记进行解码。注意到，只有适合于其第二层状态的标记被显示。在“起始随机接入”状态，BRI标记是唯一合适的标记。在多个脉冲串信息传输期间，BRI和R/N标记都是合适的。在下表的总结中，bi等于该位的值。
Figure A9419107000251
移动台把所接收到的编码的部分回波(CPE)值解释成它应当被正确译码后的结果，只要它与正确编码的部分回波值的不同部分小于3位。这被称为PE匹配。
移动台被允许最多Y＋1次的接入尝试(其中Y＝(0，…，7)，超出它之后，就将认为要传输消息的尝试是失败了。当准备好发送接入尝试的第一脉冲串时而未找到BRI＝空闲后或在传输尝试被判失败后，被移动台使用的随机延时期间被均匀地分布在以6.667ms(时隙长度)为间隔(granularity)的0到200ms之间。移动台在进入尝试期间不允许进行多于Z个的(其中，Z＝(0，…，3))连续重复的单个脉冲串。
当移动台处于“起始随机接入”状态，它巡视着下行链路DCC时隙首次出现时的BRI信息，而不管当前DCC的子信道。如果移动台发现BRI＝空闲，那么它就在相应的子信道上行链路RACH上发送其消息的第一脉冲串单元。如果BRI＝繁忙或预先保留，那么移动台产生一个随机延迟时间。在随机廷时超过以后，移动台将重复上述的流程。对于每次传输尝试，为搜寻BRI＝空闲的过程重复最多X＋1次(其中X＝(0，…，9))。除了发起之外，移动台在随机接入过程期间仍然监视着其PCH。
当移动台处于“起始预先保留接入”状态，它巡视当前DCC的所有下行链路时隙的BRI和PE信息，而不管子信道，以找到出现BRI＝预先保留及PE匹配的时隙，这些将在下面解释。基站(BS)可为给定的移动台MS指派一个预先保留的时隙，而不管该移动台MS先前可能使用过哪个子信道。如果移动台发现这样的时隙，那么它就在相应的上行链路RACH子信道上发送其消息的第一单元。如果移动台在预定的停顿时期(T)内未找到该时隙，那么它就进入“起始随机接入”状态。在随机接入的第一脉冲串被发送以后，移动台在相应于其RACH子信道的当前DCC的下一个下行链路时隙中读出部分回波字段。如果发现PE匹配及R/N＝1，那么移动台假定其接入尝试的第一脉冲串已被基站(BS)正确地接收，然后就进入“在最后的脉冲串之后”状态或者“更多的单元”(″more units″)状态。如果移动台未发现PE匹配，那么它产生随机延时，并进入“起始随机接入”状态。
如果移动台要发送附加的脉冲串，那么它就进入″更多的单元″(″more units″)状态，然后核查在发送每个冲串之后的R/N。如果移动台发现，在发送脉冲串后R/N＝被接收(Received)，那么它就认为脉冲串被基站BS正确地接收；反之，它就认为脉冲串未被基站接收。如果移动台发现，BRI＝预先保留或空闲，那么它也认为脉冲串未被基站接收。如果多于S＋1个持续的BRI的“不繁忙”读数被移动台得出(其中S＝(0、1))，那么它就终止传输消息并且在一段随机延时后开始另一次传输尝试。如果认为给定脉冲串已被接收，那么移动台在子信道的下一个时隙上发送下一个脉冲串。如果发现脉冲串未被接收，那么移动台就重新发送它。
在移动台发送了其当前接入尝试的最后的脉冲串后，移动台就读出当前被使用的子信道的SCF标记。如果R/N＝被接收，那么移动台认为消息已被正确地接收。如果R/N＝未被接收以及BRI＝预先保留或空闲，那么移动台认为最后的脉冲串未被接收。如果多于S＋1个持续的组合的R/N＝未被接收(其中S＝(0，1))和BRI＝不繁忙的读数被移动台得出，那么它就终止传输消息，并且在一段随机延时后开始另一次传输尝试。如果R/N＝未被接收和BRI＝繁忙，那么移动台再发送最后被发送的脉冲串。
图6a-b说明了上述的随机接入流程。图6a说明了用于移动台的随机接入流程而图6b说明了用于基站的随机接入流程。以下所述的是图6a所示流程图中真值表使用的逐条描述：
1.在方框10，在根据争用接入的起始端处检查真值表。如果BRI＝“预先保留”或“繁忙”，那么移动台使繁忙/空闲计数器加一个增量，然后把它与X比较。如果BRI＝“空闲”，那么移动台把Unit_ctr(单元计数器)设置为1，并且发送其接入尝试的第一个脉冲串。
2.在方框20，在发送接入尝试的任何一个给定的中间的脉冲串之后且至少再有一个未定的脉冲串时，检查真值表。如果BRI＝“空闲”或“预先保留”，那么移动台使Stop_ctr(停止计数器)和PB_ctr(PB计数器)加一个增量，然后把停止计数器和S作比较。如果BRI＝“繁忙”以及R/N＝“未被接收”，那么移动台使PB_ctr(PB计数器)加一个增量，然后把它和Z作比较。如果BRI＝“繁忙”以及R/N＝“被接收”，那么移动台使Unit_ctr(单元计数器)加一个增量并把PB_ctr(PB计数器)置成零。
3.在方框30，在发送接入尝试的最后的脉冲串以后，检查真值表。如果R/N＝“被接收”，那么移动台将认为消息已被成功发送。如果BRI＝“预先保留”以及R/N＝“未被接收”，那么移动台使Stop_ctr(停止计数器)和PB_ctr(PB计数器)加1个增量，然后把Stop＝ctr(停止计数器)和S作比较。如果BRI＝“繁忙”以及R/N＝“未被接收”，那么移动台将重新发送进入尝试的最后的脉冲串。
4.在方框40，在根据预先保留接入的起始端处检查真值表。如果BRI＝“繁忙”或“空闲”，那么移动台检查预先保留计时器。如果BRI＝“预先保留”以及PE不匹配，那么移动台检查预先保留计时器。如果BRI＝“预先保留”以及PE匹配，那么移动台把Unit_ctr(单元计数器)置成1并发送进入尝试的第一个脉冲串。
按照本发明的一个实施例，揭示了用于确定发送给移动台的帧状态的独特的方法，并在图7a-b中说明。BMI(基站，移动电话交换中心，和网络间工作功能)通过发送ARQ模式起始帧的方法来开始一个自动再发送请求(ARQ)模式处理，ARQ模式起始帧将在图8中说明。ARQ模式起始帧被用来在ARQ模式中传递L3ARCH或SMSCH消息。如果L3消息太长而不能适合于单个ARQ模式起始帧，那么剩余的L3信息就利用附加ARQ模式继续帧来载送(如果有必要的话)。如果L3消息适合于单个ARQ模式起始帧，那么若有必要的话它就以填充数填充。ARQ模式起始帧包含标题A和标题B，它们又包含不同的第二层辅助操作信息。在本例中，标题A部分确认该帧为点对点SMS信道，然而本发明并不限于此。ARQ模式起始帧包含移动台识别号(MSID)和被设置为某个值(例如，移动台的IS-54B移动台识别号(MIN)的7个最低有效位)的部分回波(PE)字段。处理识别符(TID)字段被包括在其内，它唯一地辨认ARQ模式处理的哪一段正被发送给移动台。PE字段联同着处理识别符TID一起来辨认由ARQ模式起始帧发起的处理，并用来把任何后来的ARQ模式继续帧和同样的处理联合在一起。L3长度指示器(L3LI)字段被移动台用来计算跟在ARQ模式起始帧后面的ARQ模式继续帧的个数。最后，ARQ模式起始帧包含第三层数据字段(L3DATA)。
由于发送ARQ模式起始帧，BMI可等待来自移动台的应答，因为该帧包含关于ARQ模式处理可能成功的信息。如果BMI决定不等待移动台的应答，那么它将继续发送将在下面描述的ARQ模式继续帧。然而如果BMI决定等待应答，那么BMI将如下运行。对于请求在给定下行链路时隙上基于预先保留的应答的情况，BMI通过将BRI标记(SCF的一部分)设置为“预先保留”和将PE字段(SCF的一部分)设置为相应于目标移动台的数值的方法来查询移动台。然后BMI在其查询移动台所用的相同的接入路径上等待上行链路ARQ状态帧。如果ARQ状态信息未在预先保留的接入时隙上被接收到，或者虽被接收到但对未确定帧有不正确的指示，那么BMI将重新发送ARQ模式起始帧直到达到预定的次数。如果BMI在一定次数的尝试后仍未接收到正确的ARQ状态消息，那么它就中断ARQ模式处理。如果BMI在一定次数的尝试后接收到正确的ARQ状态帧，那么它将继续发送ARQ模式继续帧。
BMI发送和为完成发起的ARQ模式处理所需要的一样多的ARQ模式继续帧。图9上所说明的ARQ模式继续帧包含部分回波(PE)字段和处理识别符(TID)，它们一起唯一地辨认ARQ模式处理的哪一段正被发送给移动台。ARQ模式继续帧也包括继续帧号码(FRNO)字段，它识别各单个的继续帧以及L3数据(L3DATA)的一部分。ARQ模式起始帧有一个为0的隐含的帧号码(FRNO)数值，而ARQ模式继续帧具有其值从1开始，且范围为1到31的明显的帧号码(FRNO)数值。以FRNO数值来对在支持特定ARQ模式处理时由BMI给MS发送的每个新的ARQ模式继续帧增加一个增量。
BMI在发送任何的中间的ARQ模式继续帧的同时可向移动台查询。如果BMI决定发出一个中间的查询，它将如下运行。在给定的下行链路时隙中，BMI把BRI标记设置成“预先保留”，以及把PE字段设置成相应于目标移动台的数值。然后，BMI在其查询移动台所用的相同的接入路径上等待上行链路ARQ状态消息。如果ARQ状态信息未在预先保留的接入时隙上被接收到，那么BMI将重新发送当前ARQ模式起始帧直到达到预定的次数。如果BMI在一定次数的尝试后仍未接收到正确的ARQ状态帧，那么BMI就中断ARQ模式处理。如果BMI在一定次数的尝试后接收到正确的ARQ状态帧，那么它就继续发送尚未被移动台正确接收的ARQ模式继续帧。当BMI发送最后的ARQ模式继续帧时，BMI就以下面所描述的方式运行。
在BMI如下发送最后的ARQ模式继续帧的同时，BMI向移动台查询。对于请求在给定下行链路时隙上进行基于预先保留的应答的情况，BMI把BMI标记设置为“预先保留”以及把PE字段设置为相应于目标移动台的数值。然后BMI在其查询移动台所用的相同的接入路径上等待上行链路ARQ状态帧。如果ARQ状态帧未在预先保留的接入时隙上被接收到，那么BMI将重新发送当前ARQ模式继续帧直到达到预定的次数。如果BMI在一定次数的尝试后仍未接收到正确的ARQ状态帧，那么BMI就中断ARQ模式处理。如果BMI接收到ARQ状态帧且FRNO MAP指示“全部正确”，那么ARQ模式处理就被认为成功地完成。如果BMI接收到ARQ状态帧且FRNO MAP未指示“全部正确”，那么BMI就重新发送那些尚未被移动台正确接收的ARQ模式继续帧。在中断ARQ模式之前，BMI重新发送任何给定的ARQ模式继续帧直到预定的最大次数。
现在将描述移动台的SPACH ARQ模式的运行。如由SCF标记所指示的那样，在移动台在RACH上成功地完成消息传输后，它对在成功地完成RACH消息传输后40ms开始的、多达预定数目的SPACH帧进行读取。当移动台接收到和其MSID相匹配的ARQ模式起始帧时，它将如下运行。移动台为了ARQ模式处理识别的目的而存储TID。然后，尚未进行的ARQ模式继续帧的个数可根据所接收到的L3LI进行计算。作为比特图的FRNO MAP对于FRNO为零时(相应于ARQ模式起始)被设置为“被接收”，面对于所有尚未进行的ARQ模式继续帧被设置为“未被接收”。按照本发明的一个实施例，一个1可被用来表示：已接收到一帧；而一个0可被用来表示：未接收到帧。FRNO MAP支持在长度上多达32个ARQ模式帧(1个起始帧和31个继续帧)的BMI传输。在L3DATA中载送的L3消息的一部分将被存储。然后移动台如下节所述的那样运行。当然，本领域技术人员将很容易看到，FRNO比特图可被扩展或缩减以便支持更多或更少的由BMI发送的帧。
移动台将读取SPACH帧并进行如下响应。如果出现查询，即出现PE匹配和被设置为“预先保留”的BRI标记，那么移动台把带有FRNO MAP的ARQ状态帧发送给BMI，该FRNO MAP指示：所有ARQ帧被正确地接收到能进行当前ARQ模式处理的程度的接收状态。如果FRNO MAP指示“全部正确”的条件成立，那么移动台认为相应的ARQ模式处理是成功地完成。否则，对于未确定的ARQ模式处理如果ARQ模式继续帧被正确地接收(即PE和在ARQ模式继续帧中所发送的TID匹配)，那么移动台存储其中所包含的L3DATA并且把相应的FRNO MAP位置设置为“被接收”。如果在预定时间间隔内没有接收到ARQ模式继续帧或查询，移动台可利用基于争用的随机接入来自主地发送ARQ状态帧。在相应的ARQ模式处理结束之前，可发送最大数量的这种自主的ARQ状态帧。
尽管已描述和说明了本发明的具体实施例，但应当看到，本发明并不受限于此，因为本领域的技术人员可对其做出修改。本申请预期包括在以下权利要求的和指示的本发明的精神和范围内的任何的和所有的修改。

Claims (34)

1.一种用于得到关于包含发射给远端站的消息的帧的状态的报告的方法，包括以下步骤：
从基站向所述远端发送查询请求；以及
将状态报告发送给所述基站，其中所述查询请求说明远端站是否应当发送在预先保留原则或争用原则下的状态报告。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，其中所述查询请求使用第一层的信息位，以表示是否应当发送在预先保留原则或争用原则下的状态报告。
3.按照权和要求2的方法，其特征在于，其中所述第一层信息位是共享信道反馈的繁忙/预先保留/空闲部分。
4.一种用于得到关于包含从蜂窝通信系统发送至远端站的消息的帧的状态的报告的方法，包括以下步骤：
向所述远端站发送查询请求；
从所述移动台向基站发送比特图，其中所述比特图表示多个帧中的哪些帧已被所述远端站正确接收。
5.按照权利要求4的方法，其特征在于，其中所述比特图表示远端站是否已正确地接收到多达32帧。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，其中所述查询请求使用第一层信息位以辨认所述查询请求所发送到的所述远端站。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于，其中所述第一层信息位是共享信道反馈的部分回波(PE)部分。
8.一种用于确定ARQ模式起始帧和继续帧的所有权的方法，包括以下步骤：
在远端站接收带有与所述远端站有关的识别符的ARQ模式起始帧，并且存储部分回波与包含在ARQ模式起始帧中的处理识别符；以及
在远端站接收至少一个随后的、并带有部分回波及能与存储值相匹配的处理识别符值的ARQ模式继续帧。
9.一种在无线通信系统中用于通信的方法包括以下步骤：
在远端站接收部分完成的ARQ模式处理；以及
在经过了所述远端站未接收到基站为当前ARQ模式处理而发的ARQ模式继续帧的查询请求的这一段时期之后，产生ARQ状态帧。
10.一种在无线通信系统中用于通信的方法，包括以下步骤：
基站利用和ARQ模式起始帧或ARQ模式继续帧同时发生的共享信道反馈位发送出查询请求。
11.一种在无线通信系统中用于通信的方法，包括以下步骤：
基站利用和ARQ模式起始帧或ARQ模式继续帧时间上无关的共享信道反馈位发送出查询请求。
12.一种无线通信系统中用于通信的方法，包括以下步骤：
在ARQ模式起始帧中指定一个部分回波值给远端站；以及
在该ARQ模式处理期间发送包括所述部分回波值的各帧。
13.一种无线通信系统中用于通信的方法，包括以下步骤：
在ARQ模式起始帧中指定一个部分回波值给远端站；以及
如果随后的部分回波值与所述被指定的部分回波值相差预定的比特效，那么就认为所述随后的部分回波值与所述指定的部分回波值相匹配。
14.一种在蜂窝通信系统中使用的基站，其特征在于包括：
用于向移动台发送查询请求的装置；
用于接收所述移动台为响应于所述查询请求而发出的状态报告的装置，其中所述查询请求说明移动台是否应当发送在预先保留原则下或争用原则下的状态报告。
15.按照权利要求13的基站，其特征在于，其中所述查询请求使用第一层的信息位以表示是否应当发送在预先保留原则下或争用原则下的状态报告。
16.按照权利要求14的基站，其特征在于，其中所述第一层的信息位是共享信道反馈的繁忙-预先保留-空闲部分。
17.一种在蜂窝通信系统中使用的基站，其特征在于包括：
用于向移动台发送查询请求的装置；
用于接收所述移动台为响应于所述查询请求而发出的比特图报告的装置；
用于解释所述比特图的装置，通过解释该比特图以便确定在移动台接收查询请求时多个帧中的哪些帧已被正确地接收。
18.按照权利要求16的基站，其特征在于，其中所述比特图表示移动台是否已正确接收到多达32帧。
19.按照权利要求13的基站，其特征在于，其中所述查询请求使用第一层的信息以表示查询请求是发送给哪个移动台的。
20.按照权利要求18的基站，其特征在于，其中所述第一层的信息位是共享信道反馈的部分回波部分。
21.按照权利要求16的基站，其特征在于，其中所述查询请求使用第一层的信息位以表示查询请求是发送给哪个移动台的。
22.按照权利要求20的基站，其特征在于，其中所述第一层信息位是共享信道反馈的部分回波部分。
23.一种在蜂窝通信系统中使用的移动台，其特征在于，包括：
用于接收来自所述蜂窝系统的查询请求的装置；
用于响应于所述查询请求向所述蜂窝系统发送状态报告的装置，其中所述查询请求说明移动台是否应当发送在预先保留原则下或争用原则下的状态报告。
24.按照权利要求22的移动台，其特征在于，其中所述查询请求使用第一层的信息位以表示是否应当发送在预先保留原则下或争用原则下的状态报告。
25.按照权利要求23的移动台，其特征在于，其中所述第一层信息位是共享信道反馈的繁忙预先保留空闲部分。
26.按照权利要求22的移动台，其特征在于，其中所述移动台向所述蜂窝系统的基站发送所述状态报告。
27.按照权利要求22的移动台，其特征在于，其中所述查询请求包括表示查询请求是发送给哪个移动台的第一层信息位。
28.按照权利要求26的移动台，其特征在于，其中所述第一层信息位是共享信道反馈的部分回波部分。
29.一种在蜂窝通信系统中使用的移动台，其特征在于，包括：
用于接收来自所述蜂窝系统的查询查请求的装置；
用于构成比特图的装置，该比特图表示在移动台接收查询请求时多个帧中的哪些帧已被正确地接收；
用于向所述蜂窝系统发送所述比特图的装置。
30.按照权利要求28的移动台，其特征在于，其中所述比特图表示移动台是否已正确接收到多达32帧。
31.按照权利要求28的移动台，其特征在于，其中所述查询请求包括表示查询请求是发送给哪个移动台的第一层信息位。
32.按照权利要求30的移动台，其特征在于，其中所述第一层信息位是共享信道反馈的部分回波部分。
33.按照权利要求28的移动台，其特征在于，其中所述移动台向所述蜂窝系统的基站发送所述比特图。
34.一种用于识别蜂窝通信系统中多个链路上的帧被发送给哪一个移动台的方法，包括以下步骤：
在移动台接收起始帧；
把所述移动台的移动台识别符和所述起始帧中的移动台识别符相比较；
存储部分回波以及在带有匹配的移动台识别符的所述起始帧中所包含的处理标识值；
接收至少一个组合帧，其中所述帧包含部分回波以及与所存储值相匹配的处理标识值。
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