專利名稱：用于空間分集通信的有效廣播信道結(jié)構(gòu)和運用的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及數(shù)字無線電信號通信領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及用于空間分集系統(tǒng)并可在不同基站之間共享的高效率廣播突發(fā)。
背景技術(shù)：
通常，移動無線電通信系統(tǒng)(如蜂窩語音無線電系統(tǒng))具有在不同位置處可由移動遠程終端(如蜂窩電話或無線web設(shè)備)使用的幾個基站。通常給每個基站指配一組頻率或信道，以便用于與遠程終端通信。為避免相鄰基站之間的干擾，這些信道與相鄰基站的那些信道不同。因此，遠程終端可容易地區(qū)分從一個基站接收的發(fā)射和從另一個基站接收的信號。此外，每個基站可獨立地分配和使用指配給它的信道資源。
這種無線電通信系統(tǒng)通常包括廣播信道(BCH)。將BCH廣播到所有遠程終端上，而不管這些遠程終端是否在網(wǎng)絡(luò)上登記，并通知遠程終端有關(guān)該網(wǎng)絡(luò)。為了訪問網(wǎng)絡(luò)，遠程終端通常在訪問網(wǎng)絡(luò)之前進行調(diào)諧并偵聽BCH。當(dāng)遠程終端打算訪問網(wǎng)絡(luò)時，它通常會掃描一定范圍的可能頻率，直到它發(fā)現(xiàn)了最強或最清晰的BCH為止。隨后它采用BCH信號進行同步并采用BCH中的信息請求訪問網(wǎng)絡(luò)。這種請求通常會導(dǎo)致關(guān)于采用獨立控制和訪問信道的網(wǎng)絡(luò)的信息交換，并在遠程終端結(jié)束接收對特定基站的指配。
因為向特定基站的一定范圍內(nèi)的所有潛在的遠程終端發(fā)射BCH，通常是全方向地或跨過寬的同時定向范圍地進行廣播。這會引起大量干擾和噪聲。也會消耗在其他情況下可用于承載業(yè)務(wù)量的資源?，F(xiàn)有的無線系統(tǒng)對廣播信道采用固定的再利用。用于業(yè)務(wù)量的資源越多，針對業(yè)務(wù)量所剩下的資源就越少。在針對采用空間參數(shù)(例如天線陣列的多單元的相位和幅度)的發(fā)射所設(shè)計的系統(tǒng)中，難以從這種陣列中產(chǎn)生廣域一致信號。沒有長期的一致信號，對于用戶終端而言也難以測量頻率偏移。如果信號在突發(fā)之中或之間包含任何不可預(yù)測的相位變化，則會進一步增大困難。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種方法和裝置，其中可在許多不同基站之間共享高效率廣播信道。在一個實施例中，本發(fā)明包括一種廣播信道結(jié)構(gòu)，它具有具有第一再利用因子的第一突發(fā)；具有第二再利用因子的多個第二突發(fā)，其中第二再利用因子大于第一再利用因子；以及每個第二突發(fā)的多個段，其中每個段與不變空間參數(shù)的不同集合相關(guān)聯(lián)，每個第二突發(fā)包括多個段的至少一個重復(fù)。
根據(jù)以下附圖和詳細說明，本發(fā)明的其他特征將會變得明顯。


附圖中，通過示例而非限制的方式闡述本發(fā)明，在圖中相同的標(biāo)號指示相同的單元，其中圖1是示出本發(fā)明的一個實施例的一個方面的流程圖；圖2是示出本發(fā)明的一個實施例的第二方面的流程圖；圖3是顯示了本發(fā)明的一個實施例的第三方面的流程圖；圖4是可實施本發(fā)明的一個實施例的基站的簡化框圖；以及圖5是其中可實施本發(fā)明的一個實施例的遠程終端的框圖。
具體實施例方式
介紹根據(jù)一個實施例，本發(fā)明允許改變廣播信道中的突發(fā)之間的再利用和干擾電平。換句話說，將BCH在其各自以不同的再利用電平發(fā)送的超幀內(nèi)分成不同的突發(fā)。不同的突發(fā)也可用不同空間參數(shù)(例如空間分集陣列的單元之間的相位和幅度)發(fā)送。F突發(fā)由所有的基站全向發(fā)送。T突發(fā)由所有的基站利用空間參數(shù)中的變化而發(fā)送。B突發(fā)由基站子集通過空間參數(shù)中的變化而發(fā)送。這種進步可在增強用戶終端接收的同時使干擾最小。
將T突發(fā)分成各自可用不同空間參數(shù)發(fā)送的段。在段之間的T突發(fā)中，只在特定時間允許空間參數(shù)中的變化(如相位和幅度跳變)。在基站利用這一結(jié)構(gòu)，通過在允許相位跳變的特定時間改變發(fā)射權(quán)重來實現(xiàn)全向模式?？赏ㄟ^組合所有的段而將寬的廣播模式覆蓋于單個突發(fā)。為使接收器可準(zhǔn)確地測量T突發(fā)中的頻率偏移，每個空間參數(shù)使用兩次。接收器采用相同的權(quán)重接收T突發(fā)的兩個段。這可在單個突發(fā)中從天線單元陣列得到寬束模式，而不會削弱對用戶終端的操作。
因此，遠程終端可以在僅僅接收到單個突發(fā)之后測量BCH的參數(shù)。在BCH中不需要訓(xùn)練位，以使遠程終端可恢復(fù)BCH參數(shù)(如相位、增益或信道脈沖響應(yīng))，并且不需要發(fā)射陣列或信號的在先知識。
處理流圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個方面用于建立和發(fā)送廣播信道BCH突發(fā)的處理流程圖。在結(jié)合包括許多基站的網(wǎng)絡(luò)中的一個基站(BS)的情況下來說明此處理，其中該基站向任何可能位于該基站的范圍內(nèi)的用戶站或遠程用戶終端發(fā)送BCH突發(fā)。
最初，基于基站的BSCC(基站色碼)103來選擇用于BCH突發(fā)段的碼字。在本實施例中，為每個基站指配64個不同的六位BSCC中的一個，它可用于將該基站與任一個附近的基站區(qū)分開。從一組64個不同碼字中選出代表適合的BSCC的一個碼字。然而，可以選擇可能會包含有關(guān)基站或網(wǎng)絡(luò)的其他信息的任何其他碼字或位序列。在一個實施例中，選擇碼字以提高用戶終端(UT)在沒有以下更詳細說明的任何訓(xùn)練的情況下解調(diào)該碼字的能力。這樣的碼字集合便是Walsh-Hadamard碼字集合。
接著對每個段采用不同的線性同余偽隨機數(shù)生成器序列105來對選擇的碼字進行加擾。作為選擇，可使用LFSR(線性反饋移位寄存器)PS(偽隨機序列)。一個長序列可分解成不同加擾代碼集合或不同的離散PS可用于每個段。該加擾代碼對于UT是已知的，并可用于區(qū)分來自不同基站的信號。偽隨機特性在改善信號的自動相關(guān)屬性中具有優(yōu)點。Walsh-Hadamard代碼的自動相關(guān)屬性通常較差，因此由BCH的PS峰值平均功率來進行補償。
在已經(jīng)明確表示了采用碼字并對其加擾的位序列之后，可對BCH進行調(diào)制并將其發(fā)射到可能位于附近的任何UT上。BCH可包含許多不同的突發(fā)或可多次重復(fù)發(fā)射相同的突發(fā)。在本示例中，BCH突發(fā)是通過首先用前置碼參數(shù)107發(fā)送BCH突發(fā)的前置碼段來發(fā)送的。前置碼參數(shù)是空間參數(shù)集合，如施加于發(fā)射天線陣列的不同單元的不同相位和幅度。空間參數(shù)可以是如用于SDMA(空分多址)系統(tǒng)中的天線陣列的發(fā)射權(quán)重向量。
通過用第一集合的空間參數(shù)109發(fā)送突發(fā)的第一段而持續(xù)BCH突發(fā)。在一個實施例中，空間參數(shù)集中特定方向上具有特定射束寬度的輻射能量。每個段在不同方向以相同或不同的射束寬度進行發(fā)射。然而，空間參數(shù)不必產(chǎn)生具有特定寬度的明確定義的射束。
隨后，BCH突發(fā)的第二段用第二集合的信號參數(shù)111來發(fā)送。BCH突發(fā)的第三段用第三集合的信號參數(shù)113來發(fā)送，而BCH突發(fā)的第四到第八段的每個用不同的空間參數(shù)115來發(fā)送?？蛇x擇空間參數(shù)使得在發(fā)送所有的八個段之后，基站的整個計劃覆蓋區(qū)域已能接收突發(fā)的至少一個段。在一個示例中，用于前四個段的空間參數(shù)按照與后四個段相同的順序再次被使用。因此，接收到第二段的固定UT也將接收到第六段。每個段將包含相同的碼字，但是采用不同序列被加擾?；蛘?，計劃覆蓋區(qū)域可以用幾個不同的突發(fā)而覆蓋。在本示例中，突發(fā)具有八個段，然而，特定數(shù)量的段可根據(jù)特定系統(tǒng)的特定需要和要求而變。
已接收到上述單個BCH突發(fā)的段的UT，可明確地確定出基站的相位。通過對一個或多個碼字進行解擾，可以識別基站。這允許UT在沒有接收到任何訓(xùn)練序列的情況下可以接收另一基站發(fā)射。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第二方面用于建立和發(fā)送廣播信道BCH突發(fā)的處理流程圖。此處理也在包括許多基站的網(wǎng)絡(luò)中的一個基站(BS)的情況下被描述，其中該基站向任何可能位于該基站的范圍內(nèi)的用戶站或遠程用戶終端發(fā)送BCH突發(fā)。
最初，基于基站的BSCC(基站色碼)203來選擇用于BCH突發(fā)段的碼字。接著針對每個段采用不同的線性同余偽隨機數(shù)生成器序列205對選擇的碼字進行加擾。在已經(jīng)明確表示了采用碼字的位序列并對其加擾之后，可對BCH進行調(diào)制并將其發(fā)射到可能位于附近的任何UT。BCH可包含許多不同的突發(fā)或可發(fā)射多次重復(fù)的相同突發(fā)。在本示例中，BCH突發(fā)是通過首先用前置碼參數(shù)207發(fā)送BCH突發(fā)的前置碼段來發(fā)送的。前置碼參數(shù)是空間參數(shù)集合，如施加于發(fā)射天線陣列的不同單元的不同相位和幅度?？臻g參數(shù)可以是如用于SDMA(空分多路訪問)系統(tǒng)中的天線陣列的發(fā)射權(quán)重向量。
通過用第一集合的空間參數(shù)209發(fā)送突發(fā)的第一段而持續(xù)BCH突發(fā)。在一個實施例中，空間參數(shù)集中特定方向上具有特定射束寬度的輻射能量。每個段在不同方向以相同或不同的射束寬度進行發(fā)射。然而，空間參數(shù)不必產(chǎn)生具有特定寬度的明確定義的射束。
隨后，BCH突發(fā)的第二段用第二集合的信號參數(shù)211來發(fā)送。BCH突發(fā)的第三段用第三集合的信號參數(shù)213來發(fā)送，而BCH突發(fā)的第四段用第四集合的信號參數(shù)215來發(fā)送。BCH突發(fā)的第五到第八段隨后各自分別采用與第一到第四段相同的空間參數(shù)217發(fā)送。因此，每集合的空間參數(shù)已使用了兩次?？臻g參數(shù)的特定順序不重要，但是如果在采用相同的空間參數(shù)的發(fā)射之間存在時間間隔的話，則段更容易接收?？蛇x擇空間參數(shù)使得在發(fā)送所有的八個段之后，基站的整個計劃覆蓋區(qū)域已能接收突發(fā)的至少兩個段。因此，接收第二段的固定UT也將會接收到第六段。每個段均將包含相同的碼字，不過這些碼字是采用不同序列進行加擾的?；蛘?，計劃覆蓋區(qū)域可以用幾個不同的突發(fā)覆蓋。在本示例中，突發(fā)具有八個段，然而，段的特定數(shù)量可根據(jù)特定系統(tǒng)的特定需要和要求而變。
UT在已接收到上述單個BCH突發(fā)的一個段后，可明確地確定基站的相位。通過對一個或多個碼字進行解擾，也可以識別出基站。這允許UT在沒有接收到任何訓(xùn)練序列的情況下可以接收另一基站的發(fā)射。
由于段可被接收兩次，因此接收器可將例如第一和第五段之間的相位變化歸因于頻率偏移。在重復(fù)空間參數(shù)或權(quán)重之前有一個時間間隔是有益的。較大的間隙可得到更準(zhǔn)確的頻率測量，但可能減少了頻率測量的采集范圍。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第三方面用于建立和發(fā)送廣播信道(BCH)突發(fā)序列的處理流程圖。此處理也結(jié)合包括許多基站的網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)個基站(BS)來描述，其中向任何可能位于基站的范圍內(nèi)的用戶站或遠程用戶終端發(fā)送BCH超幀。超幀包括專由不同的基站組所用的突發(fā)。這里所采用的超幀、幀、時隙和子時隙的指示僅是為了便于引用的目的。以下所述的每個突發(fā)可表征為如示范性實施例所述的時隙的子時隙、段的時隙或超幀的某部分。
最初，所有基站同時發(fā)送BCH的F突發(fā)303。在一個實施例中，F(xiàn)突發(fā)是每個基站上的同一突發(fā)并經(jīng)選擇使得用戶終端可對它們的BCH接收執(zhí)行頻率校正。在一個實施例中，將F突發(fā)作為一對單純單音進行發(fā)射。這允許上述單音可以在從兩個不同的基站接收它們時是稍微異相的，并仍然由接收器加以混合以得到可靠的頻率基準(zhǔn)?；净旧铣洚?dāng)了中繼站，以便于F突發(fā)穿透整個網(wǎng)絡(luò)。F突發(fā)的特定內(nèi)容并不重要，但可能涉及所有基站所共有的BCH的方面。為了同時發(fā)送F突發(fā)，基站可通過本領(lǐng)域中所熟知的各種方式中的任何一種進行同步。例如可以采用GPS信號。GPS信號的優(yōu)點在于，它不會消耗以其他方式用于業(yè)務(wù)量的任何頻率資源。由于F突發(fā)是由所有基站在相同的時間進行發(fā)射的，因此它對應(yīng)于加到空中波、系統(tǒng)的通信資源上的最高干擾電平。
在F突發(fā)之后，基站均發(fā)送T突發(fā)305?；究砂凑张c發(fā)送F突發(fā)相同的方式進行同步。在一個實施例中，T突發(fā)包含有關(guān)發(fā)射基站的基站色碼(BSCC)的信息，然而，與F突發(fā)相同的是，可以發(fā)射所有基站所共有的信息。T突發(fā)也可用變化的空間參數(shù)來發(fā)送。這可允許任何可從不同基站同時接收T突發(fā)的用戶終端可以區(qū)分彼此不同的接收突發(fā)。與F突發(fā)相比，它也降低了插入到系統(tǒng)中的干擾和噪聲的整體水平。在其他實施例中，可以消除F突發(fā)或T突發(fā)中的任何一個。雖然采用如所述配置的兩個突發(fā)有助于用戶終端接收下一突發(fā)，但是消除一個或另一個將會進一步節(jié)約頻率資源。
在T突發(fā)之后，發(fā)送BCH的第一B突發(fā)307。也采用變化的空間參數(shù)來發(fā)送B突發(fā)。有幾個B突發(fā)并且它們在基站之間分開，以便只有一部分基站使用各個B突發(fā)。在一個實施例中，每個基站只使用一個B突發(fā)。這意味著B突發(fā)上的再利用因子等于B突發(fā)的數(shù)量。在本實施例中，有八個B突發(fā)，因此再利用因子為八?？筛鶕?jù)具體系統(tǒng)配置的需要、基站的數(shù)量和基站彼此干擾的趨勢使用任何其他數(shù)量的B突發(fā)。
可按照任何希望的方式分配B突發(fā)。為了使由B突發(fā)所增加的干擾電平最小，可以分配B突發(fā)使得同時發(fā)射的基站盡可能地彼此遠離對方。在一個實施例中，這對應(yīng)于BSCC的分配。因此，可將所有的BSCC分成八組，并且可將八個B突發(fā)中的一個指配給每組BSCC。此方法具有附加的優(yōu)點，即BSCC可用來識別不同基站的B突發(fā)。用相同的BSCC在相同的B突發(fā)上同時發(fā)射的基站將會以最遠的距離隔開。
因為不同基站的B突發(fā)更容易區(qū)分，所以它們最好承載專用于特定基站的信息。此信息可包括特定基站的BSCC、發(fā)射功率、業(yè)務(wù)負(fù)載量、可用頻率資源和分配、跳序列以及任何其他所希望的信息。
在第一B突發(fā)之后，第二組基站發(fā)送第二B突發(fā)309。接著，從第三BS組發(fā)送BCH的第三B突發(fā)311。從第四BS組發(fā)送BCH的第四B突發(fā)313。從第五BS組發(fā)送BCH的第五B突發(fā)315。從第六BS組發(fā)送BCH的第六B突發(fā)317。從第七BS組發(fā)送BCH的第七B突發(fā)319，以及從第八BS組發(fā)送BCH的第八B突發(fā)321。這樣完成超幀。隨后，只要系統(tǒng)工作，就通過再次發(fā)送F、T和B突發(fā)來重復(fù)該超幀323。
以上是按照一定數(shù)量和以一定的順序發(fā)送來說明突發(fā)的，然而，為滿足任何特定系統(tǒng)的要求可對這些因子加以修改。由于幀是重復(fù)的，精確的排序不太重要，因此可首先發(fā)送任一種類型的突發(fā)，B突發(fā)可散置于F和T突發(fā)之間，并且可將額外的高或低再利用突發(fā)可被增加或從超幀中消除。這些突發(fā)可一個接一個地即刻發(fā)送，或者其他突發(fā)也可散置于上述突發(fā)之間。上述突發(fā)可在一個信道上，該信道只用于來自基站的發(fā)射，或者它可以是即用于上行鏈路又用于下行鏈路的雙工信道。B突發(fā)的數(shù)量也可改變以便適應(yīng)系統(tǒng)需要。此外，這里所用的特定指示F、T和B并不重要。在所述示例中，F(xiàn)突發(fā)是具有高干擾電平的共享突發(fā)。T突發(fā)是具有較低干擾電平的共享突發(fā)，而B突發(fā)是具有最低干擾電平的基站特定的突發(fā)。然而，再利用中的變量、干擾生成和發(fā)射的信息可改變以適應(yīng)任何特定應(yīng)用。
廣播信道超幀根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，從廣播信道BCH針對每個用戶終端或遠程終端發(fā)起通信會話，其中將廣播信道BCH作為突發(fā)從基站發(fā)射到所有潛在的用戶終端。與TCH(業(yè)務(wù)信道)突發(fā)不同，BCH突發(fā)按段在用戶終端可能位于的許多不同方向上發(fā)射，具體的射束模式參數(shù)將取決于網(wǎng)絡(luò)。BCH通過以下方式來傳遞足夠的基本信息而使UT可訪問網(wǎng)絡(luò)發(fā)射其自身的消息，例如基站和用戶終端之間的CR(配置請求)和CM(配置消息)的隨后交換。
BCH還向所有的用戶終端提供有益的頻率偏移和定時更新信息，即便特別是在BCH未具體指向任一個用戶終端時也是如此。選擇當(dāng)前所描述的實施例以便使在BCH中發(fā)射的信息量最小以及使位速率最小。廣播信道信息符號提供用戶終端從基站請求配置消息所需要的信息。它們也提供引導(dǎo)用戶終端切換決策的信息。
廣播邏輯信道(BCH)提供可由UT(用戶終端)用來向BS(基站)打開配置信道(CCH)的信息。它也提供引導(dǎo)UT切換決策以便切換到其他基站的信息。BCH邏輯信道可設(shè)置于整個基站網(wǎng)絡(luò)的固定RF(無線電頻率)資源，如特定時隙和頻率上。在一個實施例中，此固定的RF資源專用于BCH和CCH，而不用于RACH(隨機訪問信道)、TCH(業(yè)務(wù)信道)或其他業(yè)務(wù)。其他不專用于BCH和CCH的時隙可用于RACH、TCH或任何其他用途。在本示例中，在RF分配中間的RF信道上的下行鏈路時隙1用于BCH和CCH函數(shù)。特定的分配選擇將取決于可用資源和開銷業(yè)務(wù)量的要求。
在一個實施例中，將5MHz的RF分配按頻率分成8個RF信道，其中每個信道的寬度為625kHz。將每個RF信道按時間分成5ms幀。每個幀具有6個時隙，在成對的TDD(時分雙工)布置中，其中3個用于接收，另外3個用于發(fā)射。已發(fā)現(xiàn)這種特定具體結(jié)構(gòu)在成對的TDD系統(tǒng)中有用，不過它也可按照需要適用于TDMA、FDD和CDMA系統(tǒng)。對于高噪聲環(huán)境或?qū)τ诮烟岣?，BCH可根據(jù)預(yù)定方案進行跳頻或在幾個不同的頻率上重復(fù)。在另一實施例中，BCH在其自身的信道上，并且RACH和其他開銷在分開的控制信道上?；蛘?，可以在某恒定的頻率上提供一個BCH，而在另一個具有跳頻的信道上提供第二BCH。這里所述的具體細節(jié)對要達到本發(fā)明的效益不是必需的，許多變型是可能的。
詳細地講，每個5ms幀具有以下字段序列，其中上行鏈路時隙是用于從用戶終端(UT)到基站(BS)通信的接收時隙，下行鏈路時隙是用于從BS到UT通信的發(fā)射時隙
上行鏈路時隙1，545μs上行鏈路時隙2，545μs上行鏈路時隙3，545μs10μs的保護時間下行鏈路時隙1，1090μs下行鏈路時隙2，1090μs下行鏈路時隙3，1090μs85μs的保護時間BCH邏輯信道，即以上示例中的第一下行鏈路時隙，承載了三種突發(fā)類型，它們稱為F、T和B。本示例中的F和T突發(fā)的再利用為1。所有基站同時在相同的載波上發(fā)射它們。B突發(fā)的再利用為8。超幀結(jié)構(gòu)可按以下序列簡化F T B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8。例如一個第八基站采用廣播時隙B5，而所有基站采用F和T。
下表1中詳細地示出重復(fù)的超幀結(jié)構(gòu)。該超幀的周期為20幀。

表1如表1所示，超幀中偶數(shù)編號幀標(biāo)記為“C”，承載CCH(配置信道)突發(fā)。奇數(shù)編號幀承載F、T或B突發(fā)。用符號B0-B7指示了八種不同形式的B突發(fā)。由系統(tǒng)的基站對F、T和B突發(fā)加以區(qū)分使用。所有基站同時以合適的幀發(fā)射F和T突發(fā)，每超幀一次?；揪接贕PS(全球定位系統(tǒng))接收器基準(zhǔn)定時，以使它們均可以幾乎正好同時發(fā)射。
幀定時由處在該區(qū)域中的基站建立并在為BCH指定的RF載波上發(fā)射?？伤阉鬏d波或?qū)⑵漕A(yù)編程到用戶終端中。一些基站或在只有一個基站情況下的一個基站可應(yīng)用GPS或其他精確的公共定時基準(zhǔn)來建立幀定時。GPS定時的優(yōu)點在于，它準(zhǔn)確同步并且低成本地用于所有基站。這允許BCH可僅以基站之間BCH中最小保護時間由所有基站共享。精確定時還允許遠程終端對基站進行基于距離的比較以便選擇。
如上述的F和T幀在超幀的每個重復(fù)上由所有的基站占用。這對應(yīng)于為1的再利用因子。然而，標(biāo)為B0-B7的B幀的再利用因子為8。基于每個基站的BSCC(基站色碼)將B幀指配給該基站，雖然可采用任何其他的指配機制，以及可以任何其他數(shù)量的不同B幀。指配B突發(fā)的一個好處在于，將由至少一個另一基站把同時在相同突發(fā)上發(fā)射的基站彼此分開。
在一個實施例中，在標(biāo)為Bn的幀期間，只有其BSCC滿足等式BSCC＝n(mod8)的那些基站才同時發(fā)射B突發(fā)。有64個編號為0-63的基站色碼，導(dǎo)致在任一個突發(fā)中同時由基站發(fā)射八個不同色碼。
基站可視為服務(wù)一組RF載波的基站調(diào)制解調(diào)器的群?；蛘?，基站可以是單個站點上具有調(diào)制解調(diào)器集合的裝置。對于其他系統(tǒng)配置，每個調(diào)制解調(diào)器調(diào)制器/解調(diào)器集合可視為一個基站。每個基站指配了唯一的32位基站識別符BSID。該BSI用來導(dǎo)出在一個實施例中所定義的基站色碼如下BSCC＝BSID mod 64。
作為BSCC的功能，基站跳頻、廣播BCH、偵聽上行鏈路CR以及響應(yīng)于CR發(fā)送下行鏈路CM。BSCC還可由基站和終端用來確保向一個基站發(fā)射和從該一個基站發(fā)射的消息不與向相鄰基站發(fā)射和從該相鄰發(fā)射的消息相混淆。在無線電發(fā)射交疊的地理區(qū)域內(nèi)，BSCC是唯一指配的。沒有一個基站能夠常規(guī)地看到正與相同色碼的基站進行通信的用戶終端。同樣，沒有一個用戶終端能夠看到兩個指配了相同BSCC的基站。UT應(yīng)當(dāng)決不會處于具有相同BSCC的兩個基站的同時通信范圍中。為協(xié)助確保此情況發(fā)生，可將以多個8區(qū)分的BSCC指配給不鄰接的基站。這可保證在UT處以最小的干擾接收超幀中標(biāo)為B0-B7的幀?？梢孕薷幕究倲?shù)和超幀中的幀數(shù)量、幀中的時隙數(shù)和用于發(fā)射BCH突發(fā)的特定時隙、CR和CM以適應(yīng)特定應(yīng)用。
廣播信道F突發(fā)在本示范性實施例中，F(xiàn)突發(fā)包含10μs的斜升(ramp-up)，隨后是1056μs的符號f(1)-f(528)，隨后是10μs的斜降(ramp-down)，隨后是14μs的保護時間。
所有突發(fā)(F、T和B)的符號周期為2μs(每秒500000個符號)?？梢訯PSK(四相移鍵控)方式發(fā)射突發(fā)，以使額定占用的帶寬為625kHz。
1056μs的符號包含頻率校正符號，它遵循已知的預(yù)測模式。如在用戶終端處所觀察到的，頻率校正符號可以是兩個復(fù)合音的混合。
廣播信道T突發(fā)在本示例中的T突發(fā)由短前置碼構(gòu)成，后面跟著是8個連續(xù)的QPSK信號，每個QPSK信號的長度為64個符號。每個重復(fù)信號從確定為基站色碼(BSCC)的函數(shù)的碼字(如Walsh-Hadamard碼字)中產(chǎn)生。對8個重復(fù)采用不依賴于BSCC的加擾序列進行加擾?？梢圆捎萌魏渭訑_代碼。偽隨機序列在調(diào)制時提供整體一致波形屬性并可采用本領(lǐng)域中熟知的各種方式中的任一種來產(chǎn)生。在一個實施例中，加擾序列由同余偽隨機序列生成器而產(chǎn)生。
本示例中的T突發(fā)由以下組成10μs的斜升，隨后是32μs的前置碼r(1)-r(16)，隨后是1024μs的符號t(1)-t(512)，隨后是10μs的斜降，隨后是14μs的保護時間。
對于T突發(fā)，前置碼是已知的符號序列，在QPSK調(diào)制格式中它們是相互鄰接的。也可采用各種不同序列。前置碼序列提供了某斜升和保護時間。特定序列將會取決于調(diào)制格式、RF信道質(zhì)量和其他可能計劃的運用。
符號t(1)-t(512)是BSCC(基站色碼)的函數(shù)。符號t(1)-t(512)由8個所選擇的64位Walsh-Hadamard或其他類型的碼字采用QPSK調(diào)制的加擾重復(fù)構(gòu)成。在一個實施例，8個加擾重復(fù)中的每一個均采用不同射束模式從基站發(fā)射。
廣播信道B突發(fā)與T突發(fā)類似，本示例中的B突發(fā)由短前置碼構(gòu)成，隨后是8個連續(xù)的QPSK信號，其中每個QPSK信號的長度為64個符號。該信號也是調(diào)制碼字，如Walsh-Hadamard碼字。將長度為64的單個碼字選擇為BCH有效載荷的函數(shù)，并重復(fù)8次。對每個重復(fù)采用線性反饋移位寄存器進行加擾，該線性反饋移位寄存器采用基站色碼的函數(shù)被初始化。
用于發(fā)射B突發(fā)的后四段的空間參數(shù)(如發(fā)射權(quán)重)與用于發(fā)射前四段的空間參數(shù)相同。因此例如第一和第五段之間的任何相位變化可歸因于頻率偏移。在重復(fù)權(quán)重之前存在間隙是有益的；較大的間隙可可得到更準(zhǔn)確的頻率測量，但減小了頻率測量的采集范圍。雖然例如B突發(fā)的第一和第五段是用相同的空間參數(shù)發(fā)射的，但它們并不是同一信號。它們包含不同加擾的相同Walsh-Hadamard碼字。
B突發(fā)由以下構(gòu)成10μs的斜升，隨后是32μs的前置碼r(1)-r(16)，隨后是1024μs的符號b(1)-b(512)，隨后是10μs的斜降，隨后是14μs的保護時間。
如同T突發(fā)一樣，B突發(fā)的前置碼是已知的符號序列，在QPSK調(diào)制格式中它們是鄰接的。可采用各種不同序列。此序列有助于UT建立定時。特定序列將取決于調(diào)制格式、RF信道質(zhì)量和其他可能計劃的運用。
符號b(1)-b(512)是基站色碼BSCC、基站發(fā)射功率bsTxPwr和基站負(fù)載bsLoad的函數(shù)。這些符號可以各種不同方式導(dǎo)得。在一個示例中，六位消息定義為p(1)-p(6)。前四位p(1)-p(4)承載基站發(fā)射功率字段bsTxPwr。后兩位承載bsLoad字段。
bsTxPwr字段由UT解釋為B突發(fā)的每天線的發(fā)射功率。它可采用公式bsTXPwr＝3(p(1)+2p(2)+4p(3)+8p(4))dBm加以編碼。
因此，在3dB步驟中，bsTxPwr字段編碼從0-45dBm的功率。BStxPwr可以是廣播消息的有效各向同性輻射功率。該數(shù)字指示由基站在考慮了基站處可用的放大器和分集天線的數(shù)量的情況下所發(fā)射的功率。
p(5)和p(6)中編碼的bsLoad字段指示基站的當(dāng)前業(yè)務(wù)負(fù)載。四個可能的值{p(5)，p(6)｝＝{00，10，01，11｝分別指示輕負(fù)載、中負(fù)載、重負(fù)載和甚重負(fù)載。BSload為基站上的負(fù)載，由用戶終端用來確定頻繁發(fā)送隨機訪問消息的程度及是否試圖訪問。BSload是基站所具有的未用容量的總量的指示。它可能會根據(jù)有效登記的訂戶的數(shù)量而有所不同，這是因為訂戶可能需要不同量的業(yè)務(wù)容量。BSload代表基站的每個調(diào)制解調(diào)器的發(fā)射和接收位速率，該位速率是在幾分鐘的時間里相對于最大可能負(fù)載而測量的。
為了使BCH突發(fā)的數(shù)據(jù)率最小化，可從BCH突發(fā)中去除BSCC和BSload。BCH突發(fā)則只包含訓(xùn)練或同步字段及BStxPwr，只有直接與切換決策相關(guān)的信息。用戶終端仍然可以區(qū)別和比較不同基站以便基于接收BCH突發(fā)的定時進行選擇和切換決策。用戶終端還可基于定時來定向其請求訪問的消息。
如果對于系統(tǒng)中的基站只存在很少的可能功率電平，例如兩個不同發(fā)射功率電平，則這兩個功率電平可通過提供兩個不同的訓(xùn)練序列來加以區(qū)分。這使得可除去BSTxPwr位。對于單個基站的系統(tǒng)，或如果所有的基站用相同的功率發(fā)射，則也可刪去BSTxPwr位。如果只有一個基站，則不必評估通路損耗而只評估信號是否可接收。其余的網(wǎng)絡(luò)信息可在登記時知到。
在已導(dǎo)出了六位序列之后，可將其用于選擇碼字，如Walsh-Hadamard碼字，該碼字用來將信息與BSCC一起編碼為64位序列h(1)-h(64)。該碼字h(1)-h(64)被加擾并作為符號b(1)-b(512)而發(fā)射。
符號b(1)-b(512)構(gòu)成8個用QPSK調(diào)制的加擾碼字h(1)-h(64)的重復(fù)。如同T突發(fā)一樣，采用不同射束模式將前四個重復(fù)從基站發(fā)射，而后四個重復(fù)按相同的順序采用與前四個重復(fù)相同的射束模式。即重復(fù)0和4采用相同的射束模式，重復(fù)1和5采用相同的射束模式等等。
非相干調(diào)制上述BCH中的不連續(xù)性使BCH可以最小的干擾遍及整個BS覆蓋區(qū)域而發(fā)射。但是，這對接收器造成了困難。因此，可選擇廣播突發(fā)的調(diào)制和編碼結(jié)構(gòu)以有助于接收器承受出現(xiàn)在突發(fā)的段之間的相位和幅度變化。這可以多種方式實現(xiàn)。
一種方式便是在BCH的每個段中包括訓(xùn)練或?qū)ьl數(shù)據(jù)符號。通過將接收信號與已知訓(xùn)練或?qū)ьl符號進行比較，接收器可估計出每個段的增益和相位。該增益和相位隨后可校正為整個接收的突發(fā)間的某額定值(如1)。隨后可以忽略相位或增益變化來處理已校正的突發(fā)。
導(dǎo)頻符號的缺點在于，它們耗費在其他情況下可用來發(fā)射信息信號的信號能量。所需的符號數(shù)量可能在廣播信道可工作的低SNR(信噪比)時占突發(fā)的相當(dāng)大一部分。
另一種利于段之間的相位變化的方式是差分相關(guān)信令。例如，DPSK(差分相移鍵控)對連續(xù)符號之間的相位變化中的信息進行編碼。如果接收器采用差分接收器的話，雖然段邊界上出現(xiàn)的突然的相位變化將會導(dǎo)致一個或兩個錯誤，但是其余的段將會得到正確地處理。發(fā)射器上的錯誤校正編碼和接收器上的錯誤校正可用來修復(fù)這些錯誤。不過差分信令(如DPSK)有幾項缺點。其中一項缺點是如上所述將會出現(xiàn)在段邊界上的錯誤。另一項缺點是差分接收器具有更差的性能。
差分接收器力圖在一個段期間跟蹤相位變化。在上述BCH突發(fā)中，發(fā)射器采用固定的射束模式發(fā)射每個段。因此，相位在該段期間沒有明顯變化。采用差分接收器來接收相位上沒有明顯變化的消息是浪費的，這是因為它會降低在接收每個突發(fā)段期間的性能。
另一種避免導(dǎo)頻符號和差分調(diào)制的方式是利用非相干調(diào)制和編碼。此方法不要求在接收器處進行相位恢復(fù)。一種類型的非相干調(diào)制是正交信令，其中從M等能量正交信號集合s{x_i(t)i＝1-M}中選擇一個用于在每段中發(fā)射。例如為發(fā)射6位消息，則需要M＝26＝64個正交信號。
為方便起見，正交信號可用正交矩陣H的行來定義，其中正交性意指H乘以它的共軛轉(zhuǎn)置H^*為一個定標(biāo)單位矩陣(scaled identitymatrix)。如果H的元(entries)還取+1或-1的值，則信號可采用二進制相移鍵控來發(fā)射，這將會使發(fā)射器和接收器得到簡化。一個這樣的矩陣H是上述的Walsh-Hadamard。
存在各種各樣不同的非相干正交信令格式。一些格式還包括非相干信令作為特例，如PPM(脈沖位置調(diào)制)和FSK(頻移鍵控)。雖然正交且等幅的碼字集合非常適用于非相干信令，但是可極大地放松這些限制。碼字只需要是足夠非相干的，在接收器可容易地將它們區(qū)分開。這將取決于信道、發(fā)射器和接收器的品質(zhì)。
基站結(jié)構(gòu)在如上所述的一個實施例中，本發(fā)明是在SDMA(空分多址)無線電數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中實施的。在這種空分系統(tǒng)中，每個終端與空間參數(shù)集合相關(guān)聯(lián)，上述空間參數(shù)涉及例如基站和用戶終端之間的無線電通信信道。空間參數(shù)包括每個終端的空間記號。采用空間記號和陣列式的天線，可將來自基站的RF能量更精確地定向在單個用戶終端上，減少了與其他用戶終端的干擾并降低了其他用戶終端的噪聲閾值。相反，同時從幾個不同用戶終端接收的數(shù)據(jù)可以更低的接收能量水平來解析。通過用戶終端的空分天線，通信所要求的RF能量可能甚至更低。對在空間上彼此分開的訂戶而言效益甚至更大?？臻g記號(spatial signatures)可包括如發(fā)射器的空間位置、到達方向(DOA)、到達時間(TOA)以及離基站的距離等項。
參數(shù)(如信號功率水平、DOA和TOA)的估計可通過采用置于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中用于信道均衡的已知訓(xùn)練序列結(jié)合傳感器(天線)陣列信息來確定。此信息隨后用來計算針對空間解復(fù)用器、復(fù)用器和組合器的適當(dāng)?shù)臋?quán)重?？刹捎帽绢I(lǐng)域中所熟知的技術(shù)來利用訓(xùn)練序列性質(zhì)確定空間參數(shù)。有關(guān)空分和SDMA系統(tǒng)的應(yīng)用的其他細節(jié)在例如于1998年10月27日發(fā)給Ottersten等人的美國專利No.5828658和于1997年6月24發(fā)給Roy，III等人的美國專利No.5642353中有所描述。
(SDMA)技術(shù)與其他多路訪問系統(tǒng)(如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和碼分多址(CDMA))組合。多路訪問可與頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)組合。
圖2示出適于實施本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的基站的示例。該基站采用SDMA技術(shù)，它可與其他多路訪問系統(tǒng)(如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和碼分多址(CDMA))組合。多路訪問可與頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)組合。該系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)包括大量用戶站，也稱為遠程終端或用戶終端，如圖3所示。該基站可通過其主DSP31連接到廣域網(wǎng)(WAN)，以便提供任何所要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和緊鄰無線系統(tǒng)外部的連接。
為支持空間分集，采用多天線3構(gòu)成天線陣列4，例如用四個天線構(gòu)成，不過也可選擇其他數(shù)量的天線。每個天線是4單元陣列4的一個單元。并且，提供了多個陣列4-1、4-2、4-3。這些天線單元可具有典型載波頻率的四分之一到4波長的間距，同時這些陣列可由10或20波長分開?？臻g分集的最佳間距將取決于所涉及的特定頻率、物理裝置物以及系統(tǒng)的其他方面。在許多應(yīng)用中，每個陣列的天線單元之間的間距可比所接收的信號少兩個波長。天線陣列之間的間距比所接收的信號多兩個波長。一般地，選擇陣列中的單元之間的間距以便可在將來自各個單元的發(fā)射相關(guān)組合時使柵瓣最小。在備選方法中，將這些陣列隔開，以形成均勻的單元陣列。不同陣列中最近的單元之間的距離與陣列內(nèi)的單元之間的間距相同。如上所述，每個陣列也可以只有單個單元。
把每個用戶站的空間復(fù)用權(quán)重集合施加到各自的調(diào)制信號中以產(chǎn)生可由一組四天線發(fā)射的空間復(fù)用信號。主DSP 31產(chǎn)生并針對每個常規(guī)信道維護每個用戶站的空間記號，采用接收的信號測量計算空間復(fù)用和解復(fù)用權(quán)重。在此方式中，將來自當(dāng)前有效用戶站的信號(其中一些可能在相同的常規(guī)信道上是有效的)分開并抑致干擾和噪聲。當(dāng)進行從基站到用戶站的通信時，創(chuàng)建專為當(dāng)前有效用戶站連接和干擾條件定制的最優(yōu)化的多瓣天線輻射模式。所用的這些信道可按任何方式劃分。在一個實施例中，所用的信道可按照GSM(全球移動通信系統(tǒng))空中接口或任何其他時分空中接口協(xié)議(如數(shù)字蜂窩、PCS(個人通信系統(tǒng))、PHS(個人手持電話系統(tǒng))或WLL(無線本地環(huán)路))所定義的進行劃分。或者，可采用連續(xù)的模擬或CDMA信道。
天線的輸出連接到雙工器開關(guān)7，在TDD實施例中，雙工器開關(guān)7可以是定時開關(guān)。雙工器開關(guān)的兩個可能實現(xiàn)是在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中作為頻率雙工器，而在時分雙工(TDD)系統(tǒng)中作為定時開關(guān)。當(dāng)接收時，天線輸出經(jīng)由雙工器開關(guān)連接到接收器5，并由RF接收器(“RX”)模塊5向下以模擬形式從載波頻率轉(zhuǎn)換到FM中頻(“IF”)。此信號隨后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(“ADC”)9進行數(shù)字化(采樣)。最后到基帶的向下轉(zhuǎn)換是以數(shù)字方式實施的?？刹捎脭?shù)字濾波器來實現(xiàn)向下轉(zhuǎn)換和數(shù)字濾波，后者采用有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波技術(shù)。這如框13所示。本發(fā)明可適于各種RF和IF載波頻率和頻帶。
在GSM示例中，有八個從每個天線的數(shù)字濾波器13的向下轉(zhuǎn)換的輸出，每接收時隙一個輸出。可改變時隙的特定數(shù)量以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需求。雖然GSM針對每個TDMA幀采用了八個上行鏈路和八個下行鏈路時隙，但是將每幀中任何數(shù)量的用于上行鏈路和下行鏈路的TDMA時隙也可以達到希望的結(jié)果。對于八個接收時隙的每一個，將來自四個天線的四個向下轉(zhuǎn)換的輸出饋送到數(shù)字信號處理器(DSP)31、ASIC(專用集成電路)或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)(此后為“時間時隙處理器”)以做進一步處理，根據(jù)本發(fā)明的一個方面還包括校準(zhǔn)。對于TDMA信號，八個Motorola DSP56300系列DSP可用作時隙處理器，每接收時隙一個。時隙處理器17監(jiān)控接收信號功率并估計頻率偏移和時間調(diào)整(time alignment)。它們還針對每個天線單元確定智能天線權(quán)重。這些在SDMA方案中用于確定特定遠程用戶來的信號并解調(diào)所確定的信號。在WCDMA系統(tǒng)中，利用在FPGA中的代碼可將信道分開，隨后或許采用對于不同用戶的獨立DSP對分開處理。處理器不作為時隙處理器而是作為信道處理器。
時隙處理器17的輸出是針對八個接收時隙的每一個解調(diào)的突發(fā)數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)被發(fā)送到主DSP處理器31，它的主要功能是控制系統(tǒng)的所有單元和更高級處理的接口，這是安排要求什么信號用于系統(tǒng)的通信協(xié)議中所定義的所有不同控制和業(yè)務(wù)通信信道中的通信的處理。主DSP31可以是Motorola DSP 56300系列DSP。此外，時隙處理器將已確定的每個用戶終端的接收權(quán)重發(fā)送給主DSP 31。主DSP 31維護狀態(tài)和定時信息，從時隙處理器17接收上行鏈路突發(fā)數(shù)據(jù)，并對時隙處理器17進行編程。此外，它對上行鏈路信號的突發(fā)進行解密、解擾、檢查糾錯代碼以及解構(gòu)，隨后格式化上行鏈路信號以將其發(fā)送，從而在基站的其他部分中進行更高級處理。
而且，DSP 31可包括存儲單元以便存儲數(shù)據(jù)、指令或跳躍函數(shù)或序列?；蛘撸究删哂歇毩⒌拇鎯卧蚩稍L問輔助存儲單元。就基站的其他部分而言，它格式化服務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以便在基站中作進一步更高級處理、從基站的其他部分中接收下行鏈路消息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、處理下行鏈路突發(fā)并對其格式化以及將下行鏈路突發(fā)發(fā)送到發(fā)射控制器/調(diào)制器(顯示為37)。主DSP還管理基站其他部件的編程，這些部件包括發(fā)射控制器/調(diào)制器37和RF定時控制器(顯示為33)。RF控制器33讀取并發(fā)射功率監(jiān)控和控制值、控制雙工器7并接收定時參數(shù)以及針對來自主DSP 31的每個突發(fā)的其他設(shè)置。
發(fā)射控制器/調(diào)制器37從主DSP 31接收發(fā)射數(shù)據(jù)。發(fā)射控制器利用此數(shù)據(jù)產(chǎn)生模擬IF輸出，該模擬IF輸出被發(fā)送到RF發(fā)射器(TX)模塊39。具體地說，用從主DSP 31所獲得的發(fā)射權(quán)重將接收數(shù)據(jù)位轉(zhuǎn)換成復(fù)合調(diào)制信號、向上轉(zhuǎn)換為IF頻率、對其采樣、進行復(fù)用，并經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(“DAC”)轉(zhuǎn)換，數(shù)模轉(zhuǎn)換器是發(fā)射控制器/調(diào)制器37用于模擬發(fā)射波形的一部分。該模擬波形被發(fā)送到發(fā)射模塊39。發(fā)射模塊39將該信號向上轉(zhuǎn)換到發(fā)射頻率并放大信號。所放大的發(fā)射信號輸出經(jīng)由雙工器/定時開關(guān)7被發(fā)送到天線3。在CDMA系統(tǒng)中，也可對信號進行擴頻并采用適當(dāng)?shù)拇a進行加擾。
用戶終端結(jié)構(gòu)圖3描述了提供數(shù)據(jù)或語音通信的遠程終端中的示范性部件布置。遠程終端的天線45連接到雙工器46上，以便可以將天線45即用于發(fā)射又用于接收。該天線可以是全向或定向的。對于最優(yōu)性能而言，天線可由多個單元組成并利用如上對于基站所討論的空間處理。在備選實施例中，采用獨立的接收和發(fā)射天線消除了使用雙工器46的需要。在另一個備選實施例中，采用時分雙工，如本領(lǐng)域眾所周知的，可用發(fā)射/接收(TR)開關(guān)代替雙工器。雙工輸出47用作接收器48的輸入。接收器48產(chǎn)生向下轉(zhuǎn)換的信號49，該信號是解調(diào)器51的輸入。已解調(diào)的接收聲音或語音信號67輸入到揚聲器66中。
遠程終端具有相應(yīng)的發(fā)射鏈路，在其中，要發(fā)射的數(shù)據(jù)或語音在調(diào)制器57中進行調(diào)制。要發(fā)射的已調(diào)制信號59由調(diào)制器57輸出，由發(fā)射器60向上轉(zhuǎn)換并將其放大，從而產(chǎn)生發(fā)射器輸出信號61。發(fā)射器輸出61隨后輸入到雙工器46以便由天線45發(fā)射。
已解調(diào)的接收數(shù)據(jù)52提供給遠程終端中央處理單元68(CPU，解調(diào)之前所接收的數(shù)據(jù)50也提供給遠程終端CPU 68。遠程終端CPU68可用標(biāo)準(zhǔn)DSP(數(shù)字信號處理器)器件(如Motorola系列56300系列DSP)來實現(xiàn)。此DSP也可執(zhí)行解調(diào)器51和調(diào)制器57的功能。遠程終端CPU 68通過線63控制接收器、通過線62控制發(fā)射器、通過線路52控制解調(diào)器和通過線路58控制調(diào)制器。它還通過線路54與鍵盤53和通過線路55與顯示器56通信。麥克風(fēng)64和揚聲器66通過線路65和67連通到分別用于語音通信遠程終端的調(diào)制器57和解調(diào)器51。在另一實施例中，麥克風(fēng)和揚聲器也與CPU直接通信以提供語音或數(shù)據(jù)通信。此外，遠程終端CPU 68還可包括存儲單元，以便存儲數(shù)據(jù)、指令和跳躍函數(shù)或序列?；蛘撸h程終端可具有獨立的存儲單元或可訪問輔助存儲單元。
在一個實施例中，用本領(lǐng)域所熟知的數(shù)字接口替代或擴大揚聲器66和麥克風(fēng)64，允許要發(fā)射的數(shù)據(jù)可往來于外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備(例如計算機)。在一個實施例中，遠程終端的CPU耦合到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口(如外部計算機的PCMCIA接口)，并且顯示器、鍵盤、麥克風(fēng)和揚聲器是外部計算機的部分。遠程終端的CPU 68通過數(shù)字接口和外部計算機的控制器與這些部件通信。對于只有數(shù)據(jù)的通信，可刪除麥克風(fēng)和揚聲器。對于只有語音的通信，可刪除鍵盤和顯示器。
一般問題在以上說明中，為了解釋以便透徹地理解本發(fā)明，陳述了大量具體細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然可以在沒有這些具體細節(jié)的某些細節(jié)情況下實施本發(fā)明。在其他實例中，為了不使對本說明的理解不明顯，以框圖形式顯示出或并沒有詳細顯示出眾所周知的電路、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和技術(shù)。
本發(fā)明包括各種不同的步驟。本發(fā)明的步驟可用如圖2和3所顯示的那些硬件部件來完成，或可以機器可執(zhí)行指令來實施，機器可執(zhí)行指令可用來使已編有指令的通用或?qū)Ｓ锰幚砥骰蜻壿嬰娐穲?zhí)行這些步驟?；蛘撸捎糜布c軟件的組合來完成這些步驟。這些步驟已經(jīng)描述為由基站或用戶終端來執(zhí)行。然而，作為由基站執(zhí)行而描述的許多步驟也可由用戶終端來執(zhí)行，反之亦然。此外，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于其中終端可以在任何一個沒有被指定為基站、用戶終端、遠程終端或用戶站的情況下彼此通信的系統(tǒng)。因此，本發(fā)明在采用空間處理的通信設(shè)備的對等無線網(wǎng)絡(luò)中同樣適用并且有用。這些設(shè)備可以是蜂窩電話、PDA、膝上型計算機或任何其他無線設(shè)備。一般地，由于基站和終端均采用無線電波，因此無線通信網(wǎng)絡(luò)的這些通信設(shè)備可統(tǒng)稱為無線電設(shè)備。
在上述說明的部分中，只將基站描述為采用適應(yīng)天線陣列執(zhí)行空間處理。然而，用戶終端也可包含天線陣列，并且也可在本發(fā)明的范圍內(nèi)對接收和發(fā)射(上行鏈路和下行鏈路)二者執(zhí)行空間處理。
此外，在上述說明的部分中，基站執(zhí)行的某功能是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)，與大量基站協(xié)同操作完成的。例如每個基站天線陣列可以是不同基站的一個部分?；究梢怨蚕硖幚砗褪瞻l(fā)功能?；蛘撸醒牖究刂破骺赏瓿稍S多上述功能并采用一個或多個基站的天線陣列發(fā)射和接收信號。
本發(fā)明可作為計算機程序產(chǎn)品提供，該產(chǎn)品可包括具有存儲于其上的指令的機器可讀媒介，它可用來對計算機(或其他電子設(shè)備)編程以完成根據(jù)本發(fā)明的處理。機器可讀媒介可包括但不限于軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁或光卡、閃速存儲器或適于存儲電子指令的其他類型的媒體/機器可讀媒介。此外，本發(fā)明還可下載為計算機程序產(chǎn)品，其中該程序可通過以載波體現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號或其他傳播媒介經(jīng)由通信鏈路(例如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)連接)從遠程計算機傳送到正請求的計算機上。
許多方法是以它們最基本的形式來描述的，在不背離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可在任何方法中添加步驟或從其中刪除步驟，以及可在所述消息中的任何消息中添加信息或從中刪除信息。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然可以作出許多進一步的修改和改編。特定實施例不用于限制本發(fā)明而是用于對它進行說明。本發(fā)明的范圍并不由以上所提供的具體示例確定而是僅由以下的權(quán)利要求書來限定。
應(yīng)當(dāng)理解，整個說明書中的參考“一個實施例”意指可包括在本發(fā)明的實現(xiàn)中的特定特征。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，在上述說明中為簡化本公開并幫助理解各種創(chuàng)新方面的一個或多個方面，有時將本發(fā)明前述的示范性實施例、本發(fā)明的各種特征組合在一起成為單個實施例、圖或其說明。然而，公開的此方法不應(yīng)解釋為反映所申請的本發(fā)明要求比每項權(quán)利要求中所明確陳述的特征更多的意圖。相反，如以下權(quán)利要求中所反映的，創(chuàng)新方面在于少于單個前述公開的實施例的所有特征。因此，詳細的說明書之后的權(quán)利要求在此清楚地包含于本詳細的說明書中，每個權(quán)利要求其自身可成為本發(fā)明的獨立實施例。
權(quán)利要求
1.一種廣播信道結(jié)構(gòu)，其包括具有第一再利用因子的第一突發(fā)；具有第二再利用因子的多個第二突發(fā)，其中所述第二再利用因子大于所述第一再利用因子；和每個第二突發(fā)的多個段，每段與不變空間參數(shù)不同集合相關(guān)聯(lián)，每個第二突發(fā)包括所述多個段的至少一個重復(fù)。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，第二突發(fā)還包括與不同不變空間參數(shù)唯一集合相對應(yīng)的前置碼段，所述前置碼段在各自突發(fā)內(nèi)不重復(fù)。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述段各包含符號序列，每個段的符號基于相同的位序列，針對每段不同地對所述位序列進行加擾。
4.如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，不同地對所述多個段的每個重復(fù)進行加擾。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多個段的每個重復(fù)具有相同的段序。
6.如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述符號序列選自碼字集合中的碼字。
7.如權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碼字集合中的每個碼字在調(diào)制到廣播信道上時將具有相同的平均幅度。
8.如權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碼字集合與多個不同廣播信道無線電的特定廣播信道無線電相關(guān)聯(lián)。
9.如權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，在其中發(fā)射所述突發(fā)的調(diào)制空間中，所述碼字集合中的每個碼字離下一最近碼字具有相同的相位距離。
10.如權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碼字集合包括Walsh-Hadamard碼字集合。
11.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一突發(fā)同時由幾乎所有的廣播信道發(fā)射器使用。
12.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一再利用因子是一。
13.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二突發(fā)各由不同的廣播信道發(fā)射器集合使用。
14.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，第二突發(fā)的數(shù)量對應(yīng)于所述第二突發(fā)的再利用因子。
15.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一突發(fā)用于接收終端的信號獲取，而所述第二突發(fā)用于發(fā)射關(guān)于特定發(fā)射終端的數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空間參數(shù)包括跨過天線陣列的單元的相對相位和幅度。
17.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，選擇所述空間參數(shù)以便定向。
18.一種方法，其包括通過第一再利用因子發(fā)送廣播信道的第一突發(fā)；和通過大于所述第一再利用因子的第二再利用因子發(fā)送所述廣播信道的多個第二突發(fā)，所述第二突發(fā)每個具有多個段，每段是從各具有不變空間參數(shù)不同集合的天線陣列發(fā)送的，并且所述多個段是通過至少一個重復(fù)發(fā)送的。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于還包括，在每個第二突發(fā)內(nèi)從具有不同不變空間參數(shù)唯一集合的天線陣列發(fā)送前置碼段，所述前置碼段不重復(fù)。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述段各包含符號序列，每個段的符號基于所述相同的位序列，針對每個段不同地對所述位序列進行加擾。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，不同地對所述多個段的每個重復(fù)進行加擾。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，利用至少一個重復(fù)發(fā)送所述多個段包括按相同的段序發(fā)送所述多個段。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述符號序列選自碼字集合中的碼字。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述碼字集合中的每個碼字在調(diào)制到廣播信道上時將具有相同的平均幅度。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述碼字集合與多個不同廣播信道無線電的特定廣播信道無線電相關(guān)聯(lián)。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在其中發(fā)射所述突發(fā)的調(diào)制空間中，所述碼字集合中的每個碼字離下一最近碼字具有相同的相位距離。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述碼字集合包括Walsh-Hadamard碼字集合。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一再利用因子是一。
29.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，發(fā)送所述多個第二突發(fā)包括用不同集合的廣播信道發(fā)射器發(fā)送每個第二突發(fā)。
30.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，第二突發(fā)的數(shù)量對應(yīng)于所述第二突發(fā)的再利用因子。
31.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一突發(fā)用于接收終端的信號獲取，而所述第二突發(fā)用于發(fā)射關(guān)于特定發(fā)射終端的數(shù)據(jù)。
32.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述空間參數(shù)包括跨過所述天線陣列的單元的相對相位和幅度。
33.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，選擇所述空間參數(shù)以便將能量定向在選擇的方向上。
34.一種機器可讀媒介，其具有存儲于其上代表指令的數(shù)據(jù)，所述指令在由機器執(zhí)行時可使所述機器執(zhí)行以下操作，包括通過第一再利用因子發(fā)送廣播信道的第一突發(fā)；和通過大于所述第一再利用因子的第二再利用因子發(fā)送所述廣播信道的多個第二突發(fā)，所述第二突發(fā)每個具有多個段，每段是從各具有不變空間參數(shù)不同集合的天線陣列發(fā)送的，并且所述多個段是通過至少一個重復(fù)發(fā)送的。
35.如權(quán)利要求34所述的媒介，還包括，在每個第二突發(fā)內(nèi)從具有不同不變空間參數(shù)唯一集合的所述天線陣列發(fā)送前置碼段，所述前置碼段不重復(fù)。
36.如權(quán)利要求34所述的媒介，其特征在于，所述段各包含符號序列，每個段的符號基于相同的位序列，針對每個段不同地對所述位序列進行加擾。
37.如權(quán)利要求36所述的媒介，其特征在于，所述多個段的每個重復(fù)被不同地加擾。
38.如權(quán)利要求36所述的媒介，其特征在于，所述符號序列是從碼字集合的碼字中選擇的，其中所述碼字集合中的每個碼字在調(diào)制到廣播信道上時將具有相同的平均幅度。
39.如權(quán)利要求36所述的媒介，其特征在于，所述符號序列是從碼字集合的碼字中選擇的，所述碼字集合與多個不同廣播信道無線電的特定廣播信道無線電相關(guān)聯(lián)
40.如權(quán)利要求34所述的媒介，其特征在于，發(fā)送所述多個第二突發(fā)包括用不同集合的廣播信道發(fā)射器發(fā)送每個第二突發(fā)。
41.如權(quán)利要求34所述的媒介，其特征在于，所述第一突發(fā)用于接收終端的信號獲取，而所述第二突發(fā)用于發(fā)射關(guān)于特定發(fā)射終端的數(shù)據(jù)。
42.一種蜂窩基站，其包括用于與其他基站同步發(fā)射的定時基準(zhǔn)；用以產(chǎn)生廣播信道幀的處理器，所述幀包括具有第一再利用因子的第一突發(fā)；和多個第二突發(fā)的至少一個，具有大于所述第一再利用因子的第二再利用因子，所述至少一個第二突發(fā)具有多個段和所述多個段的至少一個重復(fù)；以及用以發(fā)送所述第一突發(fā)和所述至少一個第二突發(fā)的發(fā)射器，所述第一突發(fā)以第一再利用因子為條件，而所述至少一個第二突發(fā)以第二再利用因子為條件，所述第二突發(fā)的段是從各具有不同集合的不變空間參數(shù)的天線陣列發(fā)送的。
43.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，所述處理器還產(chǎn)生所述第二突發(fā)的前置碼段，所述發(fā)射器通過不同不變空間參數(shù)唯一集合發(fā)射所述前置碼段，所述前置碼段在相應(yīng)的突發(fā)內(nèi)不重復(fù)。
44.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，所述段各包含符號序列，每個段的符號基于相同的位序列，對于每個段不同地對所述位序列進行加擾。
45.如權(quán)利要求44所述的基站，其特征在于，所述符號序列是從碼字集合的碼字中選擇的。
46.如權(quán)利要求45所述的基站，其特征在于，所述碼字集合中的每個碼字在調(diào)制到廣播信道上時將具有相同的平均幅度。
47.如權(quán)利要求46所述的基站，其特征在于，所述碼字集合與多個不同廣播信道無線電的特定廣播信道無線電相關(guān)聯(lián)。
48.如權(quán)利要求48所述的基站，其特征在于，在其中發(fā)射所述突發(fā)的調(diào)制空間內(nèi)，所述碼字集合的每個碼字離下一最近碼字具有相同的相位距離。
49.如權(quán)利要求47所述的基站，其特征在于，所述碼字集合包括Walsh-Hadamard碼字集合。
50.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，所述第一再利用因子是一。
51.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，第二突發(fā)的數(shù)量對應(yīng)于所述第二段的再利用因子。
52.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，所述第一突發(fā)用于接收終端的信號獲取，而所述第二突發(fā)用于發(fā)射關(guān)于特定發(fā)射終端的數(shù)據(jù)。
53.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，所述空間參數(shù)包括跨過天線陣列的單元的相對相位和幅度。
54.如權(quán)利要求42所述的基站，其特征在于，選擇所述空間參數(shù)以將能量定向到選擇的方向上。
全文摘要
提供了一種方法和裝置，其中可在許多不同基站之間共享高效率廣播信道。在一個實施例中，本發(fā)明包括這樣的廣播信道結(jié)構(gòu)，它具有具有第一再利用因子的第一突發(fā)；具有第二再利用因子的多個第二突發(fā)，其中第二再利用因子大于第一再利用因子；以及每個第二突發(fā)的多個段，其中每個段與不同的不變空間參數(shù)組相關(guān)聯(lián)的，每個第二突發(fā)包括多個段的至少一個重復(fù)。
文檔編號H04B7/26GK1679363SQ03819886
公開日2005年10月5日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
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