专利名称：在移动无线系统中建立连接的方法和基站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在一个移动无线系统中建立连接的方法和基站系统。
基站系统是移动无线系统的一部分，它包括至少一个基站控制器和多个通常为该控制器所属的基站。
按照用户站的请求，在移动无线系统中建立连接，例如可以分成两步进行。为此，用户站通过信道将一个序列和签名传输到基站以进行随机访问。于是，基站通过响应信道(FPACH，Fast Physical AccessChannel)通知用户站，是否应该给它分配一个连接。如果基站控制器经移动站的基站允许有另外的访问，则移动站能在控制器处通报。对此，用户站发送决定建立连接的辅助信息，例如经过一个专门为此确定的信道(PRACH，物理随机访问信道(Physical Random AccessChannel))，向基站发送其所属的、关于由它支持的发送功率范围的标记或说明。
有多种可能将签名、响应基站的信道和PRACHs联系起来a)在签名或序列与基站响应信道之间有个N∶1的关系。就是说，对于N个不同的签名，将响应在基站的一个确定的信道上发送。此外，在基站的响应信道与供支配的PRACHs之间有个1∶1的关系。
b)在签名与基站响应信道之间有个N∶1的关系。就是说，对于N个不同的签名，将响应在基站的一个确定的信道上发送。在基站的响应信道与PRACHs之间有个1∶M，M＞1的关系。
根据OSI，所说明的移动无线系统(以下称“移动无线标准”或简称为“标准”)，按照协议说明的固定规则构成。这意味着，给每个标准分配有一个自己的协议，在所有的ISO/OSI-模型层定义系统中的通信。其基本原则是，使七个在ISO/OSI-模型中说明的每个通信层得到完全确定的任务。此时可以独立于其它层来观察每个层。因此，理论上有可能，对于一个给定的物理层(层1)，针对不同的标准定义任意个不同的位于其之上的层(层2、层3...)。如果在一个移动无线小区中，即具有一个基站，想将不同的、位于物理层之上的协议，在一个和相同的频带中运行，则要求识别出用户站使用的是哪套协议堆栈(该套协议堆栈阐述当时的协议)。不是每个用户站同时支持所有基站和所属基站控制器(基站系统)所支持的标准。如果基站系统不能按照正确的标准与用户站通信，则后者不能处理所接收的信息。不同标准的协议即考虑交换完全不同的信息和/或以完全不同的格式交换信息。在基站与用户站之间通信时，要在一个尽可能早的时间点进行由用户站所支持标准的识别，。
本发明提出的任务基础是，能够在移动无线系统中尽早识别用户站支持的移动无线标准，这些移动无线系统支持多个移动无线标准。
该任务用一种按照权利要求1的建立连接方法以及一种按照权利要求9的基站系统来解决。本发明有利的进一步扩展是从属权利要求的保护主题。
一个移动无线系统带有至少一个用户站和至少一个基站系统，用户站支持至少一个第一移动无线标准，基站系统支持第一和至少一个第二移动无线标准，在所述移动无线系统中一种建立连接的方法包括以下步骤-用户站发送一个建立连接请求的信令给基站系统，-基站系统向用户站发送信令，按照其请求建立相应的连接，-接着，用户站为建立连接经到基站系统的信道传输一定的辅助信息，该信道明确地属于一个由用户站支持的标准，-借助于由用户站为传输辅助信息所使用的信道，去识别由用户站所支持的标准，因此基站系统与用户站按照这个标准去通信。
对于两个移动无线标准，以同样的方式发送建立连接请求以及响应基站系统。在这种情况下，两者能例如完全在物理层(层模型的层1)进行。只有传输用户站发送到网络上的辅助信息，才是专门针对相应的标准或协议堆栈。
通过为第一标准设置一个或数个传输辅助信息的信道，这些辅助信息有别于第二标准的辅助信息，来确保识别用户站所用的标准。用户站根据其所用的标准利用所分配的信道去传输辅助信息。要接收的基站系统，最好是基站控制器，能借助于用户站所采用的信道顺利地识别所接收的辅助信息属于哪个协议堆栈或标准。
这里“信道”的概念被理解为移动无线系统的每个资源，它通过至少一个多重访问分量区别于其它资源。在CDMA-系统的情况下，这个多重访问分量是一个扩展码(Spreizcode)，在TDMA-系统的情况下，它是一个时隙，在FDMA-系统的情况下是一个频率。有利的是，由用户站为传输辅助信息所利用的信道，在涉及到一个扩展码、一个时隙和/或一个频率方面，明确地有别于为此目被分配给其它标准的信道。
按照本发明的一个扩展，多个用户站将其建立连接的请求通过随机访问信道，相互抵触地传输到基站。此时，建立连接请求的信令总是通过传输一个由用户站从一组为此目的设置序列中选出的序列进行。此时，例如在随机访问的信道上通过序列或签名的传输进行。
本发明的一个优点是，没有触及到建立连接的访问方法的能力，因为访问(传输建立连接请求)的有抵触部分与已知的两步走访问方法法相比没有变化。尤其是序列的个数，与已知的解决方案相比没有任何改变。
所阐述的方法，在将所谓的TD-SCDMA-系统整合到UMTS-规范(由所谓的3GPP-项目组起草)中时很有意义。TD-SCDMA-系统目前由中国标准化组织CWTS用自己的协议堆栈进行详细说明。然而，CWTS的标准化工作不为3GPP所认可。尽管如此，人们希望CWTS标准化的协议堆栈和由3GPP详细说明的协议堆栈能共存于一个频带中。
由此，用户站能从被分配给各自标准的用于传输辅助信息信道获悉，基站系统事先通知用户站，哪个传送辅助信息的信道被分配给了哪个由基站或基站系统所支持的标准。用户站就能按照其支持的标准，为传送辅助信息选出信道。传输辅助信息所分配的标准的信道的通知，例如能够通过从广播-运转(即向所有位于无线小区中的用户站传送)中的基站发送的组织信息的手段来进行。
可选择的是，对于用户站用于传输辅助信息的信道，能固定地存储在用户站中，该信道被明确地分配给由用户站支持的标准。这能例如通过用户站的制造商来完成。因此，通过基站发送这些信息成为多余。这里的前提是，这些信息同样供基站使用。
本发明在下面用附图所示的实施例进一步加以说明
图1本发明的第一实施例和图2第二实施例。
图1示出一个移动无线系统的一个用户站MS。但是，本发明同样可用于非移动用户站。从移动无线系统，在图1中只示出了一个基站系统的一部分，即一个基站BS以及一个基站控制器RNC，该基站控制器RNC控制这个和另一个(未示出)基站。它经一条导线L与基站BS连接。对于这个实施例，基站系统BS，RNC既支持一个第一移动无线标准，也支持一个第二移动无线标准，而用户站MS只支持两个标准中的一个。每个标准按照专门针对它的协议工作。基站系统确并不知道，用户站支持哪个标准。
基站BS向所有位于由它负责的无线小区中的用户站MS传输组织信息oi，它们此外保持所使用的频率。除此之外，基站以此种方式传输一些允许的(位-)序列，用户站用这些序列通知一个建立连接的请求。此外，组织信息oi说明，用户站MS允许使用哪个信道PRACHx(物理随机访问信道Physical Random Access Channel)，以便(下面还要进一步阐述)向基站BS传输建立连接的确定辅助信息。该信道PRACHx针对每个由基站系统支持的标准是不同的。由此，基站经这些标准中的每一个的组织信息，通过用户站通知一个单独的信道PRACHx以传输辅助信息。对于其它的实施例，也能为每个所支持的标准的辅助信息设置多个单独的信道。
一旦用户站MS需要建立与基站的连接，它就随机地选出一个经组织信息oi通知给它的序列SIGn，并将该序列作为建立连接请求经一个随机访问的信道传输给基站BS。如果同时有多个用户站以此种方式发出建立连接请求的信令，只要每个用户站用一个另外的序列，便无妨。如果两个用户站MS在相同的无线小区中利用相同的序列，那么在随机访问的信道上出现抵触，这样基站BS可能不考虑这两个建立连接请求。
此后，基站BS向用户站发出信令，应当按照建立连接请求来建立连接。这经过一个响应信道FPACH(Fast Physical Access Channel)进行。至此，基站系统仍然不了解由用户站MS支持的标准。到此为止，所有针对由基站系统支持标准的建立连接，进行的完全一样。这就是说，不管用户站MS支持哪个由基站系统支持的标准，要使用相同的随机访问的信道、相同的序列SIGn和相同的FPACH。只有下一步才进行专门针对由用户站MS支持的标准。作为对FPACH上基站BS响应的反应，用户站MS将上面已阐述过的辅助信息传输到基站BS。这些信息的类型和格式能取决于由基站支持的标准。但是，无论如何，辅助信息的传输是经过一个信道PRACH1，该信道事先经组织信息oi被分配给它所使用的标准。
基站BS有一个接收装置RX和一个发送装置TX。接收装置RX用于接收由用户站MS传输的信息，发送装置TX用于给用户站MS发送要传输的信息。基站BS将从用户站MS接收的信息，经导线L转发给基站控制器RNC。该控制器有个检测单元D，用于确定辅助信息被传输到哪一个信道PRACHx上。在确定用户站MS为辅助信息利用哪个信道PRACHx之后，基于这些信道PRACHx对一个由基站系统支持的标准的明确分配，确定用户站支持的标准。最后，基站系统能按照所确定的标准，经过一个通信连接TCH与用户站MS通信。这意味着，此时应用了符合这个标准的协议。
作为选择，对于经组织信息oi针对传送辅助信息给每个标准通知所分配的信道PRACHx，在本发明的其它实施例的情况下，也能将这些信息固定地存储在用户站MS中。
图2是本发明的一个实施例，其中，两个用户站MS1、MS2同时将一个建立连接的请求传输到基站BS。第一用户站MS1支持一个第一移动无线标准，第二用户站MS2支持一个第二标准，而基站系统BS，RNC支持两个标准。两个用户站MS1和MS2有两个不同的序列SIG1和SIG2用于发送建立连接请求的信令，这是例如从这个无线小区中八个供选择的序列组随机选出的。基站BS通过信道FPACH响应两个用户站，总是要给它们分配一个通信连接。由此，两个用户站MS1和MS2经过信道PRACH1和PRACH2发送它们的辅助信息，这两个信道分配有明确由它们支持的标准。控制器RNC的检测单元D识别各信道PRACHx，从而为每个用户站MS1、MS2识别各自所支持的标准。最后，基站系统BS，RNC，按照由检测单元D所确定的标准或协议，通过各被分配给用户站的通信连接TCH1和TCH2与用户站通信。
对于上述实施例的移动无线系统，所涉及的是用组合TDMA/CDMA-访问方法的移动无线系统。按照不同标准传输辅助信息的信道PRACHx，基于其CDMA-扩展码而互有区别，然而不涉及其时隙。对于其它的实施例，这些信道能有选择地或还附带上其时隙地去区分。对于FDMA-系统，它们还能基于其频率去区分。
发送建立连接请求的信令SIGn以及在信道FPACH上基站BS的响应，在OSI/ISO-层模型的层1进行，且对所有由基站系统BS、RNC所支持的标准完全一样。就这点而言，这些标准的协议没有区别。只有当涉及到发送各标准的专用信道PRACHx用于传输辅助信息时，才区别标准的协议。
权利要求
1.在移动无线系统中建立连接的方法，有一个至少支持一个第一移动无线标准的用户站(MS)，和一个支持第一和至少一个第二移动无线标准的基站系统(BS，RNC)，其中-用户站(MS)向基站系统(BS，RNC)发送建立连接请求信令(SIGn)，-基站系统(BS，RNC)向用户站(MS)发送信令(FPACH)，要建立一个符合其请求的连接，-用户站(MS)紧接着为建立连接将确定的辅助信息经一个信道(PRACHx)传输给基站系统(BS，RNC)，该信道被明确地分配给一个该用户站支持的标准，-借助于用户站(MS)为传送辅助信息而使用的信道(PRACHx)识别出该用户站支持的标准，基站系统(BS，RNC)然后按照该标准与用户站进行通信。
2.如权利要求1的方法，其中-基站系统(BS，RNC)事先通知用户站(MS)，把哪个传送辅助信息的信道(PRACHx)分配给哪个由该用户站支持的标准，-用户站(MS)按照由它支持的标准为传送辅助信息选出信道(PRACHx)。
3.如权利要求2的方法，其中为传输辅助信息所分配的标准的信道(PRACHx)的通知，是通过从广播-运转中的基站系统(BS，RNC)的一个基站(BS)所发出的组织信息(oi)来进行的。
4.如权利要求1的方法，其中对于由用户站(MS)为传送辅助信息要使用的信道(PRACHx)，要固定地存储在用户站中，该信道明确地被分配给由用户站支持的标准。
5.如上述权利要求之一的方法，其中通过一个随机访问信道，多个用户站(MSi)将其建立连接的请求，相互抵触地向基站(BS)传输。
6.如权利要求5的方法，其中建立连接请求的信令总是通过传输一个由用户站(MS)从一组为此目设置的序列(SIGn)中选出的一个序列进行。
7.如上述权利要求之一的方法，其中由用户站(MS)为传输辅助信息所利用的信道(PRACHx)，在涉及到一个扩展码、一个时隙和/或一个频率方面，明确地有别于给其它标准的为此目所分配的信道。
8.如上述权利要求之一的方法，其中通过基站系统(BS，RNC)的一个网络控制器(RNC)来识别用户站(MS)支持的标准。
9.用于移动无线系统的基站系统，所述系统-至少支持两个移动无线标准，-利用一个接收装置(RX)接收至少一个用户站(MS)的建立连接请求，-利用一个发送装置(TX)向用户站(MS)发出应当按照其请求建立连接的确认，-其接收装置(RX)用于从用户站(MS)接收确定建立连接的辅助信息，-利用一个检测单元(D)确定将辅助信息传输到哪个信道(PRACHx)上，-然后与用户站(MS)按照一个它支持的标准进行通信，所述标准通过用于传输辅助信息的信道(PRACHx)被明确地识别。
10.如权利要求9的基站系统，其中所述系统的发送装置(TX)用于针对每个它所支持的标准，将至少一个该标准明确所属的信道(PRACHx)通知给用户站，以通过用户站(MS)传输辅助信息。
11.如权利要求10的基本系统，其中所述系统的发送装置(TX)为以组织信息(oi)的形式在广播-运转中传输明确属于该标准的信道(PRACHx)。
全文摘要
本方法用于一个移动无线系统。该系统有一个至少支持一个第一移动无线标准的用户站(MS)，和一个支持第一和至少一个第二移动无线标准的基站系统(BS，RNC)。用户站(MS)向基站系统(BS，RNC)发出一个建立连接请求(SIGn)的信令。基站系统(BS，RNC)向用户站(MS)发出信令，应当按照其请求建立连接。用户站(MS)紧接着为建立连接将一定的辅助信息经一个信道(PRACHx)传送到基站系统(BS，RNC)，该信道明确地被分配给一个由用户站支持的标准。基站系统(BS，RNC)用用户站(MS)为传送辅助信息使用的信道(PRACHx)，识别出由用户站支持的标准，然后按照这个标准与用户站进行通信。
文档编号H04W74/08GK1446435SQ01813876
公开日2003年10月1日 申请日期2001年7月31日 优先权日2000年8月7日
发明者J·辛德勒, A·海恩克, C·格斯纳, J·施尼登哈恩, J·-M·特雷纳德, R·克恩 申请人:西门子公司