[发明专利]数据业务的随机接入通信信道

说明书

                        发明背景

技术领域

本发明涉及数据业务的随机接入通信信道，更具体地，本发明涉及在大量分组数据用户当中共享蜂窝式电话通信系统现有信道资源的方法，每个分组数据的用户对传输资源的需求是变化的和不可预计的。

现有技术

蜂窝式电话系统一直是模仿陆上电话系统模式提供话音业务。在这种模式中，用户通过请求在一个电话终端与另一个电话终端之间形成连接，将呼叫置入通信网。一旦建立连接，呼叫便保持其应有的地位，直至主叫方或被叫方请求释放连接。在建立连接时，电话系统将诸如中继线带宽的系统资源专门用在该呼叫上。不论呼叫者讲话还是不讲话，在所有的时间系统资源都被占用。

传统的蜂窝式系统沿用此陆上电话模式。例如，“先进移动电话系统(AMPS)”蜂窝式系统和时分多址联接(TDMA)系统，这两个系统都沿用该模式。前者在“移动台/陆地站兼容性规范”ANSI/EIA/TIA-553(1993年9月)中介绍，后者在“蜂窝式系统双模移动台/基地台兼容性标准”EIA/TIA/IS-54-B(1992年9月)中介绍。在“双模式宽带扩展频谱蜂窝式系统的移动台/基地台兼容性标准”TIA/EIA/IS-95(通信工业协会)(1993年7月)中介绍的码分多址联接(CDMA)蜂窝式系统允许共享无线电带宽，但是对移动交换中心(MSC)与公用交换电话网(PSTN)之间的连接沿用陆上电话模式。

上述CDMA系统采用CDMA方案，以1.23MHz带宽为多个呼叫服务。给每个用户分配一个独特码。所有的用户终端共用无线电信道同时发送而接收机利用独特码，对要接收的来自终端的信号进行识别和解码。该过程受到其它发射机所产生的干扰的限制。只要能够使所需信号相对总干扰维持足够的强度，就能够成功地对信号进行解调。然而，当用户数超过CDMA信道的容量时，便不能维持必要的信号强度。这种CDMA蜂窝式系统在每一1.23MHz频带内为每个蜂窝区共提供64条正向链路信道。实验表明，在良性传播和干扰条件下，在1.23MHz带宽内，每个蜂窝区能够支持60个以上的同时呼叫。

CDMA蜂窝式电话系统还提供一种为大量蜂窝式电话装置业务的手段，在这些电话装置中大多数是空闲的，即不涉及呼叫。这些空闲的装置监测称为“播叫信道”的专门控制信道，它连续地发送系统信息和播叫消息。利用播叫消息通知移动终端呼叫者希望与该移动用户建立呼叫连接。每个播叫信道有一条或多条关联“接入信道”。接入信道采用多址联接协议，利用该协议，移动终端发射呼叫请求(始发)和回答播叫消息。当建立连接时，蜂窝式系统的基地台给移动台分配一专用“业务信道”，在呼叫期间传送话音信息。

CDMA系统设计成利用移动终端的空闲性。如果不是这样，由于在系统设计中所提供的信道数目有限，支持的移动终端的数目将会被限制在每个蜂窝区64个以下。由于大多数的终端是空闲的，系统能够对每个蜂窝区支持若干数量级的移动终端，因而将64个信道选择为上限是正确的。

分组数据业务的用户通常以在分组数据对话过程中变化的方式利用系统资源。文件传递、电子函件(e-mail)和信息检索就是遵照这种模式的分组数据业务的例子。对于这种业务，在用户选择文件、电子函件或要检索的其它信息时发送少量数据分组，而在传送信息时要发送或接收长串数据分组。

在其它类型的数据分组业务中，在数据交换期间仅发送较少的数据分组，交换是不规则地出现的。这种业务的例子有信用核实、留言和寻呼业务、订单入帐以及投递选路。

上述两种数据业务利用资源的方式表明，分组业务应当提供两种基本业务模式。首先，对于传送大量数据的情况，应当提供优化数据通过量的业务模式。其次，对于分组传输是不经常和不规则的情况，给每个用户分配一专用信道是对系统资源的浪费，因为专用信道在大多数时间是无用的。那么，对于这第二种情况，应当提供优化资源共享，即优化信道使用率的业务模式。根据用户需要，分组业务可以在两种模式之间进行切换。

然而，传统的蜂窝式系统，包括CDMA，既不具有充分有效地处理这两类数据分组业务的能力，也不具有在二者之间进行切换的能力。虽然CDMA业务信道提供专用信道的分配，能够用于处理高通过量的分组业务，以防止信道共享而导致通过量的减少，但对于低通过量、不规则、不经常的数据分组传输，CDMA业务信道不是有效的。因此，优化资源共享的业务模式需要多址联接协议。