專利名稱：用于無線電通信系統(tǒng)的時隙結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到在基站與用戶終端之間的時分通信中使用的重復(fù)幀中的時隙結(jié)構(gòu)，具體地，涉及到允許在同一個時隙中交替地發(fā)射不同類型的消息的時隙結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)描述諸如蜂窩數(shù)據(jù)和話音無線電系統(tǒng)那樣的時分移動無線電通信系統(tǒng)典型地使用重復(fù)幀，所述重復(fù)幀包括被分配用于特定用途的時隙。在頻分TDMA(時分多址)系統(tǒng)中，重復(fù)幀可包括一組下行鏈路時隙。上行鏈路時隙組是在不同頻率的另一個幀中。廣播、隨機接入和控制信道消息，可各自被指配到使用不同幀結(jié)構(gòu)的特定頻率。在每個幀內(nèi)，用于每種類型消息的時隙可以對于它載送的消息類型進行最佳化，以提高效率。在TDD(時分雙工)系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路時隙是在同一個幀中。在某些實例中，幀內(nèi)的特定時隙可以載送某些控制消息。然而，控制和接入信道通常是在分開的幀中的專門最佳化的時隙內(nèi)。
分開的廣播、控制和接入信道時隙允許在設(shè)計基站和遠程用戶終端的無線的無線電網(wǎng)絡(luò)時有很大的靈活性。然而，為廣播、控制或接入用途而留出的每個信道不能被使用于業(yè)務(wù)。當(dāng)與業(yè)務(wù)需求量比起來信道數(shù)目有限時，最好是使系統(tǒng)全部無線電容量的業(yè)務(wù)使用率最大化。
發(fā)明概要在一個實施例中，本發(fā)明包括在一個重復(fù)時分幀中的時隙，它具有第一訓(xùn)練序列、在第一訓(xùn)練序列之后的信息序列、和在該信息序列之后的第二訓(xùn)練序列。在某些實施例中，第一或第二訓(xùn)練序列指示信息序列的類型，諸如隨機接入信道消息和業(yè)務(wù)信道消息、配置消息、信道指配消息、或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息。
附圖簡述作為示例而不是作為限制，在附圖中的圖上圖示了本發(fā)明，在這些圖上相同的參考標(biāo)號指代類似的單元，其中

圖1是圖示按照本發(fā)明一個實施例的標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路時隙結(jié)構(gòu)的示例的圖；圖2是圖示按照本發(fā)明一個實施例的標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路時隙結(jié)構(gòu)的示例的圖；圖3是圖示按照本發(fā)明一個實施例的一個重復(fù)幀結(jié)構(gòu)的示例的圖；圖4是在其上可以實施本發(fā)明實施例的基站的簡化方框圖；以及圖5是在其上可以實施本發(fā)明實施例的遠程終端的方框圖。
發(fā)明詳述綜述在本發(fā)明的一個實施例中，用于TDD(時分雙工)通信的獨特的時隙結(jié)構(gòu)允許取決于系統(tǒng)需要而在同一個時隙中發(fā)射不同類型的消息。上行鏈路和下行鏈路時隙都可以被使用于各種不同類型的消息，包括BCH、CCH、RACH、和TCH。具體的消息類型可以通過分析在信息碼元中載送的數(shù)據(jù)或來自訓(xùn)練序列的數(shù)據(jù)而被區(qū)分。通過把所有的信息碼元放置在兩個訓(xùn)練序列之間，該時隙結(jié)構(gòu)也增加了定時的精度。通過從一小組已知的序列中間選擇所述訓(xùn)練序列之一，其可被使用來發(fā)射控制信息。
在一個實施例中，本發(fā)明打算在諸如ArrayComm的i-BURST系統(tǒng)那樣的TDD高帶寬無線數(shù)據(jù)和話音系統(tǒng)中被實施。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于i-BURST系統(tǒng)或任何其它特定的空中接口，而實際上，從這里的描述應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可在各種空中接口協(xié)議和通信系統(tǒng)中找到用處。
廣播信道(BCH)本發(fā)明的系統(tǒng)從廣播信道BCH啟動而用于每個用戶終端或遠程終端，廣播信道BCH作為突發(fā)而從基站發(fā)射到所有潛在的用戶終端。和業(yè)務(wù)信道突發(fā)不一樣，BCH突發(fā)典型地在用戶終端可能存在的所有方向上全向地發(fā)射，但具體的波束方向圖將取決于網(wǎng)絡(luò)。因此，BCH突發(fā)比起空間定向的或較低功率的業(yè)務(wù)信道TCH來說，對系統(tǒng)造成更大的干擾。為此，BCH信道的數(shù)據(jù)和調(diào)制特性被選擇為使干擾最小化。
在表1中顯示了廣播突發(fā)結(jié)構(gòu)的示例。BCH突發(fā)的某些重要特性如下。在不知道時隙邊界時通過實時掃描在計算上很容易找出BCH。它傳送足夠的基本信息，以使得隨后能夠在基站與用戶終端之間交換配置請求CR和配置消息CM。即使當(dāng)BCH并不是被專門特定指向任何一個用戶終端時，BCH也提供良好的頻率偏移和定時更新信息給所有的用戶終端。
表1概括了BCH突發(fā)的示例的內(nèi)容。
表1頻率和定時校正訓(xùn)練碼元可以按照本領(lǐng)域熟知的許多方法的其中任意一種來設(shè)置。它們也可以與同步序列相組合、相交換，或者被去除。
廣播信息碼元由被調(diào)制和被編碼成256比特序列的15比特廣播消息構(gòu)建。碼元數(shù)目以及發(fā)送的比特的結(jié)構(gòu)和序列可以改變，以適合各種應(yīng)用。當(dāng)前描述的實施例被選擇以使在BCH中發(fā)射的信息量最小化以及使比特速率最小化。廣播信道信息碼元提供了用戶終端從基站請求配置消息所需要的信息。它們也提供信息以指導(dǎo)用戶終端的切換判決。
每個廣播消息被映射成具有表2中所示信息的廣播突發(fā)。
表2BStxPwr是廣播消息的有效全向輻射功率。這個數(shù)字指示考慮到在基站處可用的放大器和分集天線的數(shù)目而由基站發(fā)送的功率。對于10個天線的廣播信道，基站功率＝(2·BStxPwr+10)dBm。
BSCC是基站色碼，由用戶終端使用來選擇用于上行鏈路突發(fā)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和區(qū)分不同基站的廣播。在一個實施例中，有高達128個不同的可能的色碼。所述色碼可被使用來指示在不同位置處的基站、或設(shè)在同一個位置處的不同的調(diào)制器/解調(diào)器。
BSload是基站的負荷，由用戶終端使用來確定發(fā)送隨機接入消息的頻度。BSload是基站擁有的未使用容量的總和的指示。它可以不同于活動的已登記訂戶的數(shù)目，因為訂戶會需要不同量的業(yè)務(wù)容量。BSload代表在幾分鐘的周期內(nèi)針對最大可能的負荷所測量的、基站的每個調(diào)制解調(diào)器的發(fā)射和接收比特速率。在一個實施例中，BCH信道由該無線通信系統(tǒng)中的所有基站共享。通過使用7比特BSCC，可以容納高達128個基站。BCH是帶有重復(fù)幀的時分雙工信道。該信道是被使用于上行鏈路和下行鏈路的一個單RF載頻。對于高噪聲環(huán)境或?qū)τ谠黾拥聂敯粜裕珺CH可以按照預(yù)定的方案跳頻，或在幾個不同的頻率上重復(fù)。所述重復(fù)幀包括用于每個基站的下行鏈路BCH，如表3所示它被標(biāo)為BS1等等。下一個幀包括上行鏈路配置請求CR，它被標(biāo)為CR1等等，還包括下行鏈路配置消息CM，它被標(biāo)為CM1等等。
每個幀還包括多個保留的時隙，在下面它被顯示為空的方塊。如果廣播頻道也被使用于業(yè)務(wù)、其它控制消息、或被保留以減小對于網(wǎng)絡(luò)中其它頻道的影響，則這些時隙可被使用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如下面更詳細地討論的，這些幀對于每個相應(yīng)的基站1到128被重復(fù)以構(gòu)建超幀。在最后的CM即CM128后，所述超幀重復(fù)并再次開始下一個超幀和用于基站1的BCH。
表3基站可被看作是服務(wù)于一組接連的RF載波的基站調(diào)制解調(diào)器的集合。替換地，基站可以是在單個地點的具有一組調(diào)制解調(diào)器的設(shè)施。對于其它系統(tǒng)配置，每個調(diào)制解調(diào)器的調(diào)制器/解調(diào)器組52、62可被看作是一個基站。每個基站被指配了唯一的32比特基站識別符BSID。BSID被使用來如下地得出基站色碼BSCC＝BSID模128。作為BSCC的功能，基站跳頻、廣播BCH、收聽上行鏈路CR、和發(fā)送下行鏈路CM。在無線電傳輸重疊的地理區(qū)域內(nèi)，BSID應(yīng)當(dāng)被指配成使得BSCC被唯一地指配。沒有基站應(yīng)當(dāng)能夠常規(guī)地看見正在與有相同色碼的基站通信的用戶終端。同樣地，沒有用戶終端應(yīng)當(dāng)能夠發(fā)現(xiàn)被指配以相同的BSCC的兩個基站。基站的總數(shù)以及超幀中幀的數(shù)目、幀中時隙的數(shù)目和用于發(fā)射BCH突發(fā)、CR和CM的特定時隙，可被修正以適合于特定的應(yīng)用。
為了使BCH突發(fā)的數(shù)據(jù)速率進一步最小化，可以從BCH突發(fā)中去除BSCC和BSload。那么，BCH突發(fā)只包含訓(xùn)練或同步和直接與切換判決有關(guān)的唯一的信息BStxPwr。用戶終端仍舊可以區(qū)分和比較不同的基站，以便基于接收到的BCH突發(fā)的定時進行選擇和進行切換判決。用戶終端也可以基于定時把它的CR消息指向如表3中所示的特定基站。對于單基站系統(tǒng)，BStxPwr比特也可被刪除。如果只有一個基站，則不必評估路徑損耗，而只要評估信號是否可被接收。網(wǎng)絡(luò)信息的其余部分可以依據(jù)下面描述的登記而獲知。替換地，由于BCH包括BSCC，所以用戶終端可被編程來讀出BSCC、以及假設(shè)具有共同BSCC的BCH突發(fā)是來自同一個基站。這樣，用戶終端就可以獲知縮短的幀重復(fù)間隔，以及減小登記到該系統(tǒng)所需要的時間。
登記用戶終端與基站形成關(guān)系，被稱為登記。這個登記以收聽廣播頻道為開始，并以切換、超時、或斷開連接為結(jié)束。登記的第一步驟通過發(fā)送配置請求突發(fā)CR和接收配置消息突發(fā)CM而由遠程設(shè)備完成。CM包含基本配置參數(shù)，諸如跳頻序列計算參數(shù)。通過使用來自CM的信息，用戶終端然后通過使用隨機接入登記請求RA-rreq打開未鑒權(quán)的流。這個未鑒權(quán)的流只載送帶內(nèi)信令數(shù)據(jù)，其被使用來完成登記和指配登記識別符RID和尋呼識別符PID。通過使用在登記流的末尾指配的RID，用戶終端可以打開隨后的流，以及它可以結(jié)束登記。用戶終端也可以打開隨后的這樣的流，在這些流中它可以發(fā)送被使用來執(zhí)行到互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商(ISP)的“網(wǎng)絡(luò)登錄”的分組。
在登記流期間，交換身份與能力，設(shè)置操作參數(shù)，以及指配RID和PID。此后，可以創(chuàng)建新的網(wǎng)絡(luò)會話并把它附著到這個RID，或可以切換現(xiàn)有的會話。這個切換可以是來自另一個基站、同一個基站的另一個基站調(diào)制解調(diào)器(負荷轉(zhuǎn)移)、或甚至來自同一個基站調(diào)制解調(diào)器的冬眠(hibernating)的會話。登記的具體細節(jié)在這里僅僅作為例子而提供。許多其它登記情形在本發(fā)明的范圍內(nèi)也是可能的。幀定時由處在該區(qū)域并在預(yù)先編程的RF載波上進行發(fā)射的基站建立。該載波可以是跳頻或擴頻載波。然而，最好是該載波容易找到和被預(yù)先編程到用戶終端。這些基站，或這個基站(如果僅有一個時)，采用GPS或某個其它精確的公共定時基準(zhǔn)來建立幀定時。GPS定時提供了這樣的優(yōu)點，它被精確地同步以及可便宜地供所有的基站使用。這允許僅僅借助基站間的BCH中最小的保護時間就使所有的基站共享該BCH。基站然后可以構(gòu)建以上描述的BCH幀，并在它們各自指配的時隙中廣播。當(dāng)用戶終端被接通時，它掃描這個熟知的、任選地預(yù)先編程的RF載波以找出基本幀定時和同步。該用戶終端掃描這個載波找出BCH突發(fā)，構(gòu)建RSSI(接收信號強度指示)映射。根據(jù)這個BCH RSSI映射和其它因素，該用戶終端選擇最強的或最好的基站。它還使用BCH來精確地調(diào)整它的振蕩器頻率和調(diào)整它的幀定時基準(zhǔn)。這是通過使用以上描述的BCH突發(fā)中的同步和定時序列來完成的。然后，通過使用它的用戶或遠程終端ID(UTID)，它構(gòu)建和發(fā)送相對于該最強或最好基站的BCH突發(fā)而被定時的配置請求CR。在一個實施例中，通過使用在BCH中從所選基站接收的BSCC，對CR進行加擾。
如果預(yù)定的基站成功地接收該CR并且具有可供使用的容量，則它對該CR進行解擾，以及確定該用戶終端的空間簽名。該用戶終端接收答復(fù)中的配置消息突發(fā)CM。在下面將更詳細地描述的CM包含足夠的信息，以便該用戶終端獲知它到該基站的距離和RF路徑損耗、校正它的定時提前、調(diào)整它的功率控制、以及獲知跳頻的參數(shù)(例如，幀編號和BSCC)。可以用CR探測幾個基站，以找出最近的或最好的基站?；趤碜訡M的這個信息，該用戶終端在它有數(shù)據(jù)要發(fā)送時可以開始一個會話，該會話以隨機接入登記請求RA-rreq開始。如果資源是可供使用的，則基站把接入指配從發(fā)送到該用戶終端以指配業(yè)務(wù)信道。基站和該用戶終端在這個被建立的流上交換各種接入控制參數(shù)，其中包括加密密鑰。最后，指配RID和PID。通過使用這個RID，用戶終端可以建立安全流(例如，RA-rts/AA-cts)，在該安全流中它發(fā)射和接收網(wǎng)間分組。業(yè)務(wù)信道包括對于所發(fā)射的每個數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)確認(rèn)DA或數(shù)據(jù)無效DI響應(yīng)。DA和DI消息作為來自接收者的下一個數(shù)據(jù)分組的一部分在下一個時隙中被發(fā)射。在時分雙工幀中，基站和該用戶終端交替占用時隙，如表4所示。因此，如果任一時隙沒有被正確地接收，則數(shù)據(jù)可以很快地重發(fā)。這減小了在各個基站和用戶終端調(diào)制解調(diào)器處的數(shù)據(jù)緩沖器的尺寸。如表3和4所示，上行鏈路時隙總是領(lǐng)先于下行鏈路時隙，并且在二者之間有保護時間，以便允許任何同步誤差或未預(yù)料到的傳播延時。在一個實施例中，每側(cè)在三個時隙中發(fā)射數(shù)據(jù)分組，每個時隙如本領(lǐng)域熟知的包括斜升和斜降周期以及同步比特。
表4周期性地，用戶終端掃描BCH以更新它的RSSI和BSCC映射。當(dāng)它檢測到更好的基站時，它可以發(fā)送CR到這個新的基站以及可能對它的網(wǎng)絡(luò)會話進行切換。如果成功的流發(fā)起失敗太多次，則用戶終端進入超時狀態(tài)。自超時后，它可以嘗試經(jīng)由RA-rreq重新獲取RID，通過使用CR刷新它的定時提前，通過掃描BCH找出它可以切換到的新的基站，或甚至從零開始去重新獲得基本幀定時。如果這個重建是成功的，則通過完成網(wǎng)絡(luò)會話切換到新的基站，該用戶終端能夠繼續(xù)它的網(wǎng)絡(luò)會話。
信道考慮在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計成最大地利用空分多址技術(shù)以及特定智能天線陣信號處理。為了幫助在極其密集的頻率重用圖案中保持可靠的空間信道，網(wǎng)絡(luò)使用時分雙工TDMA，其中上行鏈路和下行鏈路傳輸總是在相同的頻率上。此外，因為許多用戶終端是單天線以及除了BCH以外全向地發(fā)射和接收，所以上行鏈路突發(fā)總是在需要發(fā)送下行鏈路突發(fā)之前被接收。這允許更精確地對下行鏈路突發(fā)進行空間定向。上行鏈路訓(xùn)練序列被嵌入在每個上行鏈路突發(fā)中，以允許適度地快速跳頻，而不管空間信道與頻率的任何去相關(guān)(decorrelation)。
跳頻序列可以是在本領(lǐng)域熟知的許多不同的序列中的任一種序列。跳頻方案的參數(shù)最初對于用戶終端來說是未知的。這使網(wǎng)絡(luò)的靈活性最大化并且增加了用戶終端的靈活性。正如下面解釋的，跳頻參數(shù)在CM突發(fā)中發(fā)射給用戶。
如果可分配更多的載頻給跳頻方案，則跳頻方案的魯棒性和系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能力被提高。BCH載波作為其一部分被包括到跳頻方案，且相應(yīng)地它被用作為業(yè)務(wù)信道。由于任何一個基站每幀只發(fā)射BCH突發(fā)一次，并且由于業(yè)務(wù)在空間上被指向特定的用戶，所以一個基站在另一個基站的BCH突發(fā)期間可以發(fā)射業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)突發(fā)，而不會顯著地把干擾加到正在相鄰信道上收聽BCH突發(fā)的用戶終端。通常，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)突發(fā)所指向的用戶終端將不收聽BCH突發(fā)，因為它已經(jīng)處于業(yè)務(wù)會話中。
因為在本實施例中有128個基站，每個基站被指配以BCH的不同的時隙，所以在跳頻業(yè)務(wù)信道方案中被指配給任一特定基站的BCH的128分之一不大可能在一個特定信道正被使用于業(yè)務(wù)時與其重疊。然而，如果確實重疊了，則基站在所指配的時間廣播它的BCH突發(fā)，在所指配的時間收聽CR消息，以及在所指配的時隙中發(fā)射CM突發(fā)。這確保了網(wǎng)絡(luò)更一致的運行。然而，對于用戶終端而言，BCH載波作為BCH使用將中斷它的業(yè)務(wù)信道會話。結(jié)果，它將接收到BCH突發(fā)，而不是接收到來自基站的數(shù)據(jù)分組突發(fā)。即使該用戶終端不把這個突發(fā)認(rèn)作是BCH，它也將立即認(rèn)出它具有對于預(yù)期的數(shù)據(jù)分組來說無效的格式。因此，在下一個上行鏈路幀中，它將利用它的突發(fā)來發(fā)送數(shù)據(jù)無效DI消息，而基站將在業(yè)務(wù)信道上在下一個可用幀中發(fā)送早先預(yù)期的數(shù)據(jù)分組。在本定時方案中，下一個幀中的同一時隙將與用于該基站的配置消息時隙一致。下一個幀中的同一時隙將與不同基站的所指配的BCH時隙一致。然而，即使第二時隙也與基站的BCH指配重疊，也可以再次應(yīng)用相同的協(xié)議。遠程終端將再次發(fā)送DI消息，以及在所指配的BCH時隙過去以后，基站將發(fā)送預(yù)期的數(shù)據(jù)突發(fā)。通過依靠確認(rèn)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)容量可被增加到包括大多數(shù)BCH，而無須增加信令或處理資源的復(fù)雜性。
數(shù)據(jù)容量增加的量將取決于有多少RF資源被專用于BCH以及有多少基站處在該系統(tǒng)中。如果在該系統(tǒng)中有少量的基站，使得BCH幀具有非常短的重復(fù)，則網(wǎng)絡(luò)可被配置成使得每個BCH時隙都被使用于BCH，大大地減小了遠程用戶獲得定時和同步以及發(fā)送配置請求的時間量。
替換地，BCH可被配置成使得可能的128個時隙中只有小部分被使用于BCH突發(fā)，以及信道容量的其余部分被留下來用于業(yè)務(wù)。如果網(wǎng)絡(luò)中有大量的(即，接近于128)基站，則用戶終端將會接收到來自10％以上可能基站的BCH突發(fā)是不大可能的。結(jié)果，剩余的90％的載波可被使用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而不會影響新的用戶終端掃描BCH突發(fā)?？梢岳酶浇镜腂SID或BSCC對所述基站進行編程，使得在被指配給那些附近基站的BCH時隙期間它也將不發(fā)射業(yè)務(wù)。以上描述的相同的DI，重發(fā)方案將補償在相鄰BCH時隙與業(yè)務(wù)信道之間的任何沖突。
配置請求CR部分地通過專門的CR空間訓(xùn)練序列，可以把CR突發(fā)與隨機接入RA和業(yè)務(wù)TCH突發(fā)區(qū)分開。所述CR訓(xùn)練序列比正常的序列長，以及具有周期特性，該周期特性使得尋找定時對準(zhǔn)在計算上特別高效。所述CR突發(fā)比標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路突發(fā)短，以便允許對于在用戶終端與基站之間的未知距離的延時。該CR突發(fā)被縮短86μs，從而允許等價于用戶終端離基站約15km的未補償?shù)难訒r。
CR突發(fā)從在離基站未知距離處的用戶終端發(fā)送。因為飛行時間的考慮，該用戶終端時基相對于基站被延遲。而且，它的CR傳輸也被延遲，因為它的定時提前還未被初始化。把CR突發(fā)縮短35μs，這允許它晚到達35μs，而不會溢出到下一個時隙。這35μs意味著，離基站5300米的用戶終端可以發(fā)送一個將完全處在其時隙內(nèi)的CR突發(fā)。如果這個突發(fā)被基站發(fā)現(xiàn)并被回答，則相應(yīng)的CM將包含定時提前調(diào)整，這將正確地安置以后的數(shù)據(jù)突發(fā)。
表5概括了示例性CR突發(fā)的內(nèi)容。通過使用調(diào)制和編碼，由配置請求消息構(gòu)建了82個信息碼元。
表5CR空間訓(xùn)練對于所有基站來說是相同的，以及基站在接收CR之前不必知道用戶終端的位置。CR由用戶終端以如表3所示的、離BCH傳輸?shù)墓潭ㄆ七M行發(fā)射。作為結(jié)果的時間復(fù)用的登記信道容易地區(qū)分出被發(fā)送到幾個附近基站中的不同基站的CR。而且，CR和CM由BSCC的功能加擾，保證即使有來自被發(fā)送到附近基站的CR的某些干擾，BSCC的解調(diào)捕獲效應(yīng)也能除去任何碰撞。在一個實施例中，加擾是通過取出編碼的比特序列并把它與線性反饋移位寄存器的輸出進行異或而被執(zhí)行的。最后，基站的智能天線空間分辨能力被應(yīng)用來分辨接收的CR中的任何剩余的模糊性。
配置請求消息通過物理層被映射到配置請求突發(fā)CR上。配置消息通過物理層被映射到標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路突發(fā)上。當(dāng)前的CR突發(fā)的信息碼元如表6所示被映射出來。下面所列項目的任一項可被刪除，以及根據(jù)系統(tǒng)的需要而稍后在登記循環(huán)期內(nèi)發(fā)射、或完全不發(fā)射。
表6identity(身份)是對于每個用戶終端的一組唯一的隨機比特，它區(qū)別同時的來自多個用戶終端的消息。因為比特的隨機性和較大數(shù)量，兩個用戶終端不大可能同一時間選擇同一身份代碼。
utClass標(biāo)識用戶終端能力(最高調(diào)制等級，跳頻能力等等)。這個序列標(biāo)識發(fā)送該CR的用戶終端的類型。掌上數(shù)字助理比起帶有固定專用天線的臺式計算機可能具有不同的能力。通過utClass，可以區(qū)分這些不同的能力。
txPwr代表該用戶終端使用來發(fā)射該配置請求突發(fā)的功率。例如，用戶終端功率＝(2.txPwr-30)dBm.作為例子，在接收下行鏈路BCH突發(fā)之后恰2265μs，CR在控制載波上被發(fā)送。這樣，其它未初始化的用戶終端可以發(fā)送CR，而不用知道任何跳頻序列參數(shù)。CR突發(fā)短于標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路時隙，從而允許從用戶終端到基站的未知的飛行時間、以及典型地晚到達上行鏈路時隙接收窗口。
配置消息CM表7概括了示例性配置消息突發(fā)的內(nèi)容。通過使用調(diào)制和編碼，由配置消息構(gòu)建了494個信息碼元。
表7無論何時在相應(yīng)的上行鏈路時隙上接收到CR，在發(fā)送下行鏈路BCH突發(fā)之后恰5ms，配置消息CM突發(fā)在BCH載波上被發(fā)送。通過使用這個定時，CM被指向該發(fā)出請求的用戶終端?；趯臻g簽名(例如參數(shù)，諸如上行鏈路CR的DOA和TOA)的分析，CM也在空間定向的信號中被發(fā)送。由于CM在BCH載波上以離BCH固定的時間偏移被發(fā)送，所以其它未初始化的用戶終端可以接收CM，而不用知道任何跳頻序列參數(shù)。響應(yīng)于CR，CM尤其包括AFN(絕對幀號)、更大的定時提前調(diào)整動態(tài)范圍、粗的功率控制、和各種接入控制參數(shù)。表8概括了CM突發(fā)的內(nèi)容。下面所列項目的任一項可被刪除，以及根據(jù)系統(tǒng)的需要而稍后在登記循環(huán)期內(nèi)發(fā)射、或完全不發(fā)射。
表8碼元組的意義如下identity(身份)由用戶終端在CR中發(fā)送的隨機身份pwrCtrl用戶終端應(yīng)當(dāng)施加于將來的參數(shù)請求突發(fā)和隨機接入突發(fā)的功率偏移偏移＝(2.pwrCtrl-16)dB。
timingAdjust(定時調(diào)整)用戶終端應(yīng)當(dāng)施加于將來的隨機接入突發(fā)的定時提前量定時提前量＝timingAdjust微秒。
AFN絕對幀號的10個最低有效位carrierMask包含業(yè)務(wù)信道的載波的位圖racarrierMask包含隨機接入信道的載波的位圖(最低有效位是載波0)raslotMask包含隨機接入信道的時隙的位圖(最低有效位是時隙1)。隨機接入信道在racarrierMask和raslotMask都是非零的場合下出現(xiàn)。
raDec可供隨機接入信道使用的AFN。
Hopping(跳頻)如果等于1，在物理和邏輯載波之間的關(guān)系跳過每個幀。
用來發(fā)送突發(fā)的隨機接入請求正如從以上的討論可以看到的，在登記后，用戶終端便具有RID和PID以及關(guān)于該網(wǎng)絡(luò)的適量的信息，包括在表5上列出的所有的數(shù)據(jù)。這個信息包括所指配的隨機接入信道或所指配的隨機接入信道組和初始發(fā)送功率電平。這個信息在生成和發(fā)送RA-rts時被使用。
在用戶終端已登記到特定的基站后，它可以打開一個流以便進行數(shù)據(jù)交換。一個流的打開可由基站或用戶終端發(fā)起。典型地，如果基站或用戶終端有數(shù)據(jù)要發(fā)送到對方，則將會打開一個流。這個數(shù)據(jù)被緩存，直至在發(fā)射緩沖器中積累了預(yù)置的量或直至預(yù)置的時間量消逝為止。該預(yù)置的量可以是任何非零數(shù)值。如果基站在它的緩沖器中已為用戶終端積累了發(fā)射數(shù)據(jù)，則它將把尋呼發(fā)送到該用戶終端，所述的尋呼在下面更詳細地描述。如果用戶終端接收到尋呼或者如果在它的發(fā)射緩沖器中已積累了足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)，則它將發(fā)送例如RA-rts消息。正如下面所解釋的，這個消息是一個要打開流以允許交換數(shù)據(jù)的請求?；緞傄唤邮盏皆揜A消息，就將分析它的系統(tǒng)資源的可用性，以及如果適當(dāng)?shù)男诺朗强晒┦褂玫?，則它將用例如AA-cts消息進行應(yīng)答。正如下面所解釋的，這個消息標(biāo)識一個信道并指配它給該流。
通過RA/AA交換，指配了流，并且已交換了終端進行傳送所需的全部信息。通過下一個上行鏈路時隙，該遠程終端將開始在所指配的信道上發(fā)送它的數(shù)據(jù)。如果該流是由來自基站的尋呼發(fā)起的，則該遠程終端可能沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送，在這種情形下它將發(fā)送空閑比特。當(dāng)沒有接收到數(shù)據(jù)時，所述空閑比特幫助基站保持它的用于用戶的空間參數(shù)。基站將使用這些空間參數(shù)來發(fā)送它的數(shù)據(jù)分組或空閑比特。這樣，數(shù)據(jù)和確認(rèn)以和用于登記流的相同的方式被交換。
表9概括了示例性隨機接入消息突發(fā)的內(nèi)容。該突發(fā)的結(jié)構(gòu)是與業(yè)務(wù)信道TCH上的上行鏈路數(shù)據(jù)突發(fā)相同的。對于上行鏈路數(shù)據(jù)突發(fā)，信息碼元載送數(shù)據(jù)或帶內(nèi)(in-and)信令或這二者。
表9在一個實施例中，RA突發(fā)信息碼元具有表10所示的字段。
表10碼元組的意義如下RAType(RA類型)結(jié)合表8所描述的RA突發(fā)的類型。
ID登記識別符，或是RID或是用于尋呼應(yīng)答的PID。這個字段可被基站使用來給流請求按優(yōu)先權(quán)排序。具有較高優(yōu)先權(quán)的用戶終端可以通過RID或PID被識別，以及比其它用戶優(yōu)先地被準(zhǔn)許一個流。該ID也被使用來訪問該發(fā)出請求的用戶終端的登記帳戶和信息。
UTTxPwr用戶終端使用來發(fā)射突發(fā)的功率。這些字段的任何一個或多個可被刪除或修正，以及可以加上更多的字段，以適合于特定的應(yīng)用。
RAType字段允許在同一個信道上發(fā)送不同類型的RA消息。表11列出可以用3比特字段支持的可能的例子。另外的或不同類型的RA消息可以取決于網(wǎng)絡(luò)的具體特性而被使用。更多的比特可被使用來允許更多的不同類型的消息。作為替換方案，用戶終端可以根據(jù)如表11所列出的環(huán)境發(fā)送不同的RA突發(fā)。表8上所有的RA突發(fā)在由基站指配給用戶終端的隨機接入信道上發(fā)送。在一個實施例中，RA信道是一組也被使用于業(yè)務(wù)的信道。
表11碼元組的意義如下RA-rts將在下面進一步討論，它是用戶終端可籍以在登記后打開新的通信流的機制。
RA-ping可被使用來提醒基站注意用戶終端的位置、信道特征和活動，而不用打開一個流。試通(ping)基站可用來保持一個登記為活的。
RA-rts-short，-directed和-UM可被使用來打開特殊類型的流。
RA-page response(RA-尋呼響應(yīng))可以在用戶終端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送只是響應(yīng)于來自基站的尋呼而請求打開一個流時被發(fā)送。在某些系統(tǒng)中，可能最好是基站直接打開該流而不用如上面討論的那樣首先尋呼用戶終端。
RA-rreg可被使用來打開新的登記或改變現(xiàn)有的登記。如上所述，用戶終端在登記后使用RA突發(fā)，然而，在網(wǎng)絡(luò)管理中單個用戶終端具有兩個登記用于不同的個人、不同的帳戶、不同的類型的通信或其它原因可能是有用的。
接入指配突發(fā)用戶終端在隨機接入信道的上行鏈路一側(cè)上發(fā)射諸如RA-rts的任何隨機接入消息。基站使用隨機接入信道的下行鏈路部分來準(zhǔn)許接入請求并通過使用AA(接入指配)消息來指配資源給請求的數(shù)據(jù)流。AA消息可以具有不同的格式。在表12中顯示了一種格式。
表12碼元組的意義如下ID用戶終端的id，在RA-rts中發(fā)射的RID或PID。
modClassUp標(biāo)識上行鏈路所使用的調(diào)制和編碼。
modClassDown標(biāo)識下行鏈路所使用的調(diào)制和編碼。
frameDec定義部分速率信道。
resource ibChan指示被指配給該流的上行鏈路/下行鏈路資源。
pwrCtrl用于UT的施加于以后傳輸?shù)墓β收{(diào)整。
timingAdjust用于UT的施加于以后傳輸?shù)亩〞r調(diào)整。
tOffset用于UT的施加于以后傳輸?shù)挠?xùn)練序列偏移調(diào)整。
AAType指示接入指配消息的類型。許多不同的可能類型是可能的。表13提供AA類型組的一個例子。
表13碼元組的意義為如下AA-cts(接入指配-清除-發(fā)送)基于AA-cts消息中的參數(shù)開始與該進行發(fā)送的用戶終端的一個流。AA-cts可以響應(yīng)于任一RA消息而被發(fā)送，它特別適合于RA-rts、RA-ping、RA-rts-directed、RA-page-response和RA-rreg。這允許基站打開一個流，即使用戶終端并不知道需要打開一個流。接下來的通信將是在該打開的流中的數(shù)據(jù)。如上所述，數(shù)據(jù)將被傳遞，直至相應(yīng)流數(shù)據(jù)緩沖器被騰空為止。典型地，該流然后被關(guān)閉。然而，該流還可以在發(fā)生許多其它事件之后被關(guān)閉。
AA-reject可被使用來拒絕所述請求并引導(dǎo)UT在發(fā)送RA消息之前啟動定時器。這樣的應(yīng)答可以緩解一個繁忙基站上的擁塞，作為應(yīng)答，UT可以選擇等待、或發(fā)送RA-rts到另一個具有較好的業(yè)務(wù)可用性的基站。
AA-ping-ack確認(rèn)RA-ping以及復(fù)位用于登記的定時器。ping(試通)處理可被使用來防止一個登記因缺乏業(yè)務(wù)而到期。保持登記允許用例如RA-rts和AA-cts立即打開一個流。如果登記到期，則在數(shù)據(jù)流可被打開之前必須重復(fù)進行登記過程。
AA-cts-short和AA-prey-short-ack可被使用于特殊類型的流。
AA-cancel可被使用來在沒有發(fā)送尋呼或?qū)ず魲l件不再適用時對RA-page-responce作出應(yīng)答。
AA-invalid-id可被使用來通知UT，它正在使用已到期的、或?qū)τ趹?yīng)答的基站無效的RID或PID。UT可以通過發(fā)送例如RA-rreq而使用AA中的信息來請求打開新的登記流。
AA-reg-ack是對開始登記流的RA-rreq的確認(rèn)。如上所述，基站可以發(fā)送尋呼到UT，引導(dǎo)UT發(fā)送RA-page-response消息到基站。在一個實施例中，這通過使用尋呼信道減小了控制業(yè)務(wù)額外開銷。尋呼信道可以被基站有效地利用，以及尋呼可以允許隨機接入信道指配，這提高了建立想要的數(shù)據(jù)流的信道效率。尋呼突發(fā)在尋呼信道上被發(fā)射，該尋呼信道可以排他地使用于尋呼、或者它可以與諸如廣播信道或控制信道的其它功能共享。替換地，業(yè)務(wù)信道的一部分可被使用于尋呼。
尋呼將包含對發(fā)送尋呼的基站和被尋呼的用戶終端的指示，典型地是PID。如果該UT已被登記，則尋呼不需要也包括有關(guān)如何應(yīng)答該尋呼的任何信息，因為該信息可被包括在登記數(shù)據(jù)交換流中。在以上討論的實施例中，該UT將通過發(fā)送RA-page-response消息而在隨機接入信道中對尋呼進行應(yīng)答，然而，其它類型的應(yīng)答也是可能的。
業(yè)務(wù)信道突發(fā)結(jié)構(gòu)在一個實施例中，用戶終端與基站形成被稱為登記或會話的關(guān)系。這個登記以收聽BCH(廣播信道)為開始，并以切換、超時、或斷開連接為結(jié)束。登記的第一步驟由用戶終端通過發(fā)送CR(配置請求)突發(fā)和接收CM(配置消息)突發(fā)而完成。如上所述，CM包含基本配置參數(shù)，諸如跳頻序列計算參數(shù)。通過使用來自CM的信息，用戶終端然后打開未鑒權(quán)的登記流。在登記流期間，交換身份和能力、設(shè)置運行參數(shù)、以及指配RID(登記識別符)和PID(尋呼識別符)。此后，可以創(chuàng)建各個流并把它附著到這個RID或PID以及運行參數(shù)。在這里不提供登記的具體細節(jié)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，許多其它登記情形也是可能的。
CM包含足夠的信息，以便用戶終端獲知它到基站的距離和RF路徑損耗、校正它的定時提前、調(diào)整它的功率控制、以及獲知跳頻的參數(shù)(例如，幀編號和BSCC)。基于來自CM的這個信息，用戶終端在它有數(shù)據(jù)要發(fā)射時可以從RA-rreq(隨機接入-登記請求)開始啟動會話。如果資源是可供使用的，則基站發(fā)送AA-reg-ack(接入指配-登記-確認(rèn))到用戶終端，指配用于登記過程的業(yè)務(wù)信道?；竞陀脩艚K端在這個被建立的流上交換包括加密密鑰在內(nèi)的各種接入控制參數(shù)。最后，指配RID和PID。通過使用RID或PID，用戶終端可以建立安全流，在該安全流中它在TCH上發(fā)射和接收數(shù)據(jù)分組。
在空間分集無線電通信系統(tǒng)中，本發(fā)明允許通過適度精確的定時、頻率和空間分集參數(shù)啟動在業(yè)務(wù)信道(TCH)上的通信。從較精確的參數(shù)開始，這避免了使用幾個幀逐步確定信道信息的額外等待時間。在一個實施例中，用戶終端從單個天線全向地發(fā)射，而基站利用空間分集參數(shù)使用空間分集天線來進行發(fā)射和接收。這允許信號在同一個信道上從例如要被分辨的不同位置處被發(fā)射，并且允許基站在單個頻率上發(fā)送不同的信號給不同的用戶終端。登記過程包括足夠的信令，供基站用來制定一組精確的定時、頻率、和空間參數(shù)，以用于發(fā)送任何尋呼。然而，在一個實施例中，萬一用戶終端在登記后移動、或無線電信道條件改變，則在所有的方向上發(fā)送尋呼。此外，如上所述，上行鏈路隨機接入突發(fā)也具有相當(dāng)長的訓(xùn)練序列。這允許基站在用戶終端已移動或信道已改變的情況下改進先前的空間處理參數(shù)。
業(yè)務(wù)信道(TCH)突發(fā)由用戶終端或基站為了在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送業(yè)務(wù)而發(fā)射。在一個實施例中，當(dāng)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，為了保持定時和空間參數(shù)，TCH突發(fā)以空閑比特方式被發(fā)送。在CR和CM已被交換、登記已完成、且一個流已在所指配的用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信道上被打開之后，TCH突發(fā)被發(fā)射。因此，定時和頻率偏移以及空間簽名已相當(dāng)好地被建立。在一個實施例中，已知定時小于正或負兩個碼元時間。
TCH突發(fā)由在表14中列出的幾個字段組成。持續(xù)時間以微秒為單位來描述。在一個實施例中，碼元周期是2微秒，以及上行鏈路和下行鏈路突發(fā)是不同的，如所示的。替換地，所述突發(fā)可被構(gòu)建為使得上行鏈路和下行鏈路突發(fā)具有相同的結(jié)構(gòu)。所述網(wǎng)絡(luò)也可以是對等網(wǎng)絡(luò)，所以不能定義上行鏈路和下行鏈路。
表14 業(yè)務(wù)信道(TCH)突發(fā)字段為訓(xùn)練碼元分配146或68微秒，這相當(dāng)于73或34個碼元，以便允許在終端之間有任何漂移或運動的情況下更精確地接收和解調(diào)信號。下面更詳細地討論訓(xùn)練碼元。
364或494個信息碼元是從發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器中構(gòu)建的。在本實施例中，TCH突發(fā)可以以各種方式被調(diào)制，以便增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量。
訓(xùn)練序列由于較早前的對CR和CM的交換以及登記，所以對于TCH突發(fā)，已是相當(dāng)好地知道定時和頻率偏移。結(jié)果，訓(xùn)練序列可以更簡單。對于上行鏈路突發(fā)，訓(xùn)練序列碼元由用戶終端基于BSCC和由基站指配給該用戶終端的數(shù)值來進行選擇。這允許來自不同的用戶終端的突發(fā)被識別和互相區(qū)分開。可以替換地基于用戶終端的序列號、產(chǎn)品號、ID號或其它存儲的號碼，來選擇核心序列。在一個實施例中，訓(xùn)練序列具有三個部分5碼元的前綴、63碼元的核心和5碼元的后綴。前綴由核心的最后5個碼元組成，而后綴由核心的頭5個碼元組成。下行鏈路訓(xùn)練序列被類似地構(gòu)成，但相對于總計34個碼元來說只有24個碼元核心。訓(xùn)練序列的具體長度和碼元組對于本發(fā)明并不重要，只要該序列是已知的。訓(xùn)練序列的許多不同的配置是可能的。類似地，不必區(qū)分上行鏈路和下行鏈路序列。然而，為了簡明起見，將利用以上討論的73碼元的上行鏈路訓(xùn)練序列的例子來闡明本發(fā)明。在使用中，典型地通過查找表來生成具體的序列。根據(jù)自相關(guān)、互相關(guān)、周期性和類似的特性對該表中的數(shù)值進行選擇。自相關(guān)和互相關(guān)的范圍有助于使得這些序列的延時的版本呈現(xiàn)為與分辨它們的最小平方波束形成器部分地不相關(guān)。
標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路和下行鏈路突發(fā)正如從以上描述可以看到的，幾個不同的突發(fā)具有相同的結(jié)構(gòu)。因此，例如在上行鏈路中，RA突發(fā)(表9)和TCH突發(fā)(表14)具有相同的結(jié)構(gòu)。甚至CR突發(fā)(表5)也具有在相同的碼元位置開始的訓(xùn)練序列。對于下行鏈路，CM突發(fā)(表7)、AA突發(fā)和TCH突發(fā)(表14)都具有相同的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，列出的下行鏈路突發(fā)的任一種都可以在上述的幀的任一下行鏈路時隙中發(fā)送。特定類型的突發(fā)可被指向特定的一組時隙和頻率資源，或者這些突發(fā)可被混合。例如，特定的幀或某些其它成組的時隙和頻率資源可被指定為控制信道，且只載送CR、CM、RA、和AA突發(fā)。另一組資源可被指定為業(yè)務(wù)信道，且只載送TCH突發(fā)。替換地，如上所述，廣播信道幀的時隙可被使用于廣播、控制、隨機接入和業(yè)務(wù)信道。此外，任何幀的時隙可被使用來載送廣播、控制、隨機接入和業(yè)務(wù)信道的消息。
這里描述的突發(fā)只打算作為例子，以及可以使用更多或更少類型的突發(fā)。所述突發(fā)可以以各種不同的方式被分類，以及被編組成邏輯信道。作為一個例子，系統(tǒng)的特征可在于具有廣播信道BCH、控制信道CCH和業(yè)務(wù)信道TCH。在這個系統(tǒng)中，BCH只具有BCH突發(fā)，而TCH只具有TCH突發(fā)。CCH包括CR、CM、RA、AA和尋呼(PCH)突發(fā)。該系統(tǒng)的特征還可在于具有廣播信道BCH、配置信道CCH、隨機接入信道RACH、和業(yè)務(wù)信道TCH。按照這種分類法，CR和CM屬于CCH，而RA、AA和PCH屬于RACH。本發(fā)明不取決于突發(fā)的特征如何，以及可被應(yīng)用于許多不同的通信系統(tǒng)。
突發(fā)的共同的結(jié)構(gòu)允許在任一時隙中發(fā)送任一突發(fā)。除了廣播信道以外，所有的突發(fā)在同一碼元位置具有訓(xùn)練序列，以及幾乎所有的突發(fā)具有完全相同的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，突發(fā)都可以以完全相同的方式被解調(diào)。一旦信息碼元被解調(diào)，它們就可被傳給更高層以供適當(dāng)?shù)氖褂谩Ｍ话l(fā)結(jié)構(gòu)的這種一致性為系統(tǒng)的資源分配提供了更大的靈活性。在一個實施例中，突發(fā)結(jié)構(gòu)的特征可在于標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路突發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路突發(fā)。標(biāo)準(zhǔn)上行鏈路突發(fā)可被使用于RA和TCH突發(fā)，載送如上面所討論的相同的信息。標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路突發(fā)可被使用于CM、AA和TCH，載送如上面所討論的信息。在標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路突發(fā)中也可以發(fā)射尋呼。突發(fā)可以如上所述地構(gòu)建，或替換地，如表15所示地構(gòu)建。這種突發(fā)結(jié)構(gòu)也被描繪在圖1和圖2的示圖中。表15的標(biāo)準(zhǔn)突發(fā)比起上述的突發(fā)具有較少的訓(xùn)練，但也包括FACCH(快速相關(guān)的控制信道)，它可被使用來發(fā)射任何種類的控制和額外開銷數(shù)據(jù)。在某些系統(tǒng)中，F(xiàn)ACCH可被使用于有關(guān)切換的消息。在另外一些系統(tǒng)中，F(xiàn)ACCH可被使用于有關(guān)調(diào)制等級或信道質(zhì)量改變的消息。如同以上的結(jié)構(gòu)一樣，每個碼元占2微秒。仍如同以上的結(jié)構(gòu)一樣，可以作出變化和修正，以適合特定的實施方案。
表15 標(biāo)準(zhǔn)突發(fā)(SUL，SDL)字段圖1顯示了545微秒的上行鏈路突發(fā)，該上行鏈路突發(fā)的組成部分是短的10微秒的斜升101，和68微秒的訓(xùn)練序列102。該訓(xùn)練序列可以按如上所述的許多不同的方式來選擇。例如，可以基于突發(fā)的性質(zhì)、發(fā)射終端或接收終端的標(biāo)識、或來自發(fā)射終端或接收終端的指配，從正交訓(xùn)練序列的列表中來選擇它。在一個實施例中，基于上述的tOffset值對訓(xùn)練序列進行編組。對于控制信道消息(CR，CM，RA，AA)，許可一個或兩個tOffset值，以及其余的tOffset值被使用于業(yè)務(wù)信道(TCH)突發(fā)。然后，通過取出所選擇的序列和應(yīng)用基站的功能或用戶終端ID來修正或構(gòu)建所選擇的訓(xùn)練序列。
在這些部分之后跟隨364微秒的信息碼元103和32微秒的FACCH104。該信息碼元將取決于突發(fā)的性質(zhì)，可以是登記、請求、控制或尤其是用戶數(shù)據(jù)。該突發(fā)以10微秒的斜降105和15微秒的突發(fā)間保護時間106結(jié)束。在本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)中，突發(fā)間保護時間之后將跟隨用于下一個突發(fā)的另一個斜升、或在下行鏈路突發(fā)前面的過渡保護時間、或幀間保護時間。
類似地，圖2顯示了1090微秒的標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路突發(fā)，該標(biāo)準(zhǔn)下行鏈路突發(fā)的組成部分是短的10微秒的斜升201、68微秒的訓(xùn)練序列202、和32微秒的FACCH 203。該訓(xùn)練序列可以按如上所述的或其它的許多不同方式的任一種來選擇。在這些部分之后跟隨920微秒的信息碼元204。該信息碼元將取決于突發(fā)的性質(zhì)，可以是登記、指配、控制或尤其是用戶數(shù)據(jù)。該突發(fā)以36微秒的尾部訓(xùn)練序列205、10微秒的斜降206和14微秒的突發(fā)間保護時間207結(jié)束。在本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)中，突發(fā)間保護時間之后將跟隨用于下一個突發(fā)的另一個斜升、或在下行鏈路突發(fā)前面的過渡保護時間、或幀間保護時間。
尾部訓(xùn)練序列幫助在較長的信息碼元組期間保持定時和頻率。在任一端的訓(xùn)練序列提供了兩個優(yōu)點。第一，在訓(xùn)練序列之間的較大的距離允許更精確地確定任一突發(fā)期間的頻率或相位偏移。第二，通過把訓(xùn)練序列放置在信息碼元的相反端和信息碼元之外，來自訓(xùn)練序列的精確的頻率偏移可以通過內(nèi)插應(yīng)用到信息碼元上。在某些系統(tǒng)中，所有的訓(xùn)練或附加訓(xùn)練被放置在信息碼元的中間。這需要外插，以便確定在信息碼元的末端的定時。外插在精度上固有地低于內(nèi)插。尾部訓(xùn)練序列可以是與第一訓(xùn)練序列相同的或不同的。如果第一訓(xùn)練序列是某些核心序列的重復(fù)，則尾部訓(xùn)練序列可以是同樣的但具有較少的重復(fù)。替換地，尾部訓(xùn)練序列可以是第一訓(xùn)練序列的截斷的變體。
業(yè)務(wù)信道幀結(jié)構(gòu)如上所述，該幀結(jié)構(gòu)可以支持廣播、控制、隨機接入和業(yè)務(wù)信道突發(fā)。上述所有的突發(fā)都可以在該幀中使用。例如在以上的表4中顯示了這樣的幀的例子。下面參照表16和圖3更詳細地描述這個幀。
表16標(biāo)準(zhǔn)幀字段圖3的示例性幀具有在單個時間序列中的三個相鄰的545微秒的上行鏈路時隙301、302、303。該上行鏈路時隙之后跟隨三個相鄰的1090微秒的下行鏈路時隙305、306、307的序列。在圖3上，在每個上行鏈路時隙之間以及在每個下行鏈路時隙之間都沒有間隙，然而，如圖1和2所示，每個時隙包括突發(fā)間保護時間。突發(fā)間保護時間可以改為特征在于它屬于幀而不是屬于時隙，在這種情形下，每個時隙之間都有間隙。此外，在上行鏈路時隙與下行鏈路時隙之間提供了附加的10微秒的上行鏈路到下行鏈路過渡時間。這個時間可被終端使用來在接收和發(fā)射模式之間或在發(fā)射和接收模式之間切換。在下行鏈路時隙之后提供了85微秒的幀間保護時間。這個幀間保護時間以及任一其它保護時間的長度可被修正為適合于本發(fā)明的任一特定實施方案。幀間保護時間有助于進行接收的遠程用戶終端。在下行鏈路時隙#3的突發(fā)被發(fā)射后，在該突發(fā)已行進越過正與基站通信的相隔特定距離的遠程接收機之前將有一個傳播延時。在第三下行鏈路時隙之后，將發(fā)射上行鏈路突發(fā)。這些突發(fā)可以以定時提前方式被發(fā)射，以使得基站在幀的適當(dāng)?shù)纳闲墟溌窌r隙內(nèi)接收它們。對于最遠程的用戶終端來說，可以應(yīng)用很大的定時提前。除非提供足夠的保護時間，否則這些遠程時隙#1上行鏈路突發(fā)會與基站的時隙#3下行鏈路突發(fā)沖突。85微秒提供了在基站與最遠程用戶終端之間的、高達15km的距離范圍。85微秒被認(rèn)為適合于本例，但這個時間可以基于預(yù)期的基站范圍以及其它因素被增加或減小。
雖然表16的例子顯示上行鏈路時隙總是在下行鏈路時隙之前，但這個次序可以顛倒。正如從表3可以看到的，在重復(fù)幀中，如果下行鏈路時隙是在幀中的上行鏈路之前，則這些下行鏈路時隙仍將跟隨在前一幀的上行鏈路時隙之后。此外，該幀被顯示為分別使上行鏈路和下行鏈路時隙彼此相鄰。替換地，上行鏈路和下行鏈路時隙可以交替或以某種其它方式被編組。上述的上行鏈路和下行鏈路時隙的次序簡化了網(wǎng)絡(luò)的運行以及減小了對于基站和用戶終端性能的要求。而且它需要的保護時間比起許多其它幀結(jié)構(gòu)都少。最后，上行鏈路和下行鏈路時隙被顯示為數(shù)目相等。這種配置對業(yè)務(wù)信道中的雙向通信起很好的作用，但可被修正為適合于特定的系統(tǒng)要求。例如，如表3所示，可以在任何選定的位置上把廣播信道突發(fā)加到該幀上。對于某些系統(tǒng)，可優(yōu)選地指定附加的上行鏈路或下行鏈路時隙，以用于被發(fā)射給許多用戶的系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)，或更徹底地補償數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要求中的非對稱性。圖3還顯示下行鏈路時隙是上行鏈路時隙的兩倍長，并且因此，可以發(fā)射兩倍的碼元。具體地，如圖1和2以及表15所示，上行鏈路突發(fā)載送182個信息碼元，而下行鏈路突發(fā)載送460個信息碼元，或約2.5倍多的碼元。在表14的業(yè)務(wù)突發(fā)中，上行鏈路載送182個信息碼元，以及下行鏈路載送494個信息碼元，或在下行鏈路中載送約2.7倍多的信息碼元。上行鏈路和下行鏈路突發(fā)的實際數(shù)據(jù)速率部分地由所發(fā)射的信息碼元的數(shù)目確定并且還部分地由被使用于上行鏈路和下行鏈路傳輸?shù)恼{(diào)制等級確定。
調(diào)制等級如上所述，在基站與用戶終端之間傳送的某些消息，包括utClass、modClassUp和modClassDown，可被使用來設(shè)置或改變用于發(fā)射上行鏈路和下行鏈路突發(fā)的調(diào)制等級。替換地，F(xiàn)ACCH或另一個消息可被使用來設(shè)置或調(diào)整所使用的調(diào)制等級。調(diào)制等級提供不同類型的調(diào)制和編碼，它們一起改變每個碼元的比特數(shù)目?？梢曰诮K端能力、信道質(zhì)量或各種其它因素來選擇調(diào)制等級。它們可以以許多不同的方式被改變。調(diào)制等級的具體數(shù)目和類型可以適當(dāng)?shù)厝≡S多不同的形式，以便適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)容量、信道質(zhì)量和成本目標(biāo)。
在一個實施例中，有9個不同的調(diào)制等級，如表17所示。不同的調(diào)制等級在調(diào)制方案和編碼方面是不同的。編碼可包括檢錯和糾錯、鑿孔、塊編碼和塊成形。取決于特定應(yīng)用的需要，可以使用其它類型的調(diào)制和編碼。每碼元的比特速率在表17中是近似的，但是它提供了數(shù)據(jù)速率的范圍的指示，該數(shù)據(jù)速率是可以通過使用相同數(shù)目的碼元來完成的。通過使用表15中每個突發(fā)182個上行鏈路和460個下行鏈路信息碼元的值，調(diào)制等級為0的突發(fā)將分別載送91或230比特。另一方面，調(diào)制等級為8的突發(fā)分別載送728或1840比特。
表17調(diào)制等級調(diào)制等級也可被調(diào)整成達到在上行鏈路與下行鏈路之間的特定數(shù)據(jù)速率比值、以及適應(yīng)和遠程終端相比的、基站的更大的能力。下行鏈路碼元對上行鏈路碼元的比值約為2.5∶1。這被認(rèn)為是許多互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實際的數(shù)據(jù)速率比值。如果基站和用戶終端使用相同的調(diào)制等級，則數(shù)據(jù)速率比值也約為2.5∶1。然而，通過使用不同的調(diào)制等級，數(shù)據(jù)速率比值可在約0.32∶1(UT用modclass 8，BS用modclass 0)至約20∶1(UT用modclass 0，BS用modclass 8)之間變化。在某些應(yīng)用中，BS常常使用比用戶終端的調(diào)制等級高一階(step)的調(diào)制等級來發(fā)射用戶數(shù)據(jù)。這提供了從2.9∶1到3.8∶1的數(shù)據(jù)速率比值。正如可以看到的，調(diào)制等級在設(shè)置系統(tǒng)的運行參數(shù)時提供了很大量的靈活性。
較低的調(diào)制等級需要較少的發(fā)射能量，并對同一個基站的其它用戶造成較少的干擾。因此，系統(tǒng)可被配置成優(yōu)先選擇較低的調(diào)制等級。另一方面，較高的調(diào)制等級以較高的數(shù)據(jù)速率進行發(fā)射，這樣使得數(shù)據(jù)緩沖器騰空得更快。對于許多類型的數(shù)據(jù)傳遞，較高的數(shù)據(jù)速率將意味著較短的會話期，從而使得可以容納更多的用戶。如果用戶正在發(fā)送和接收例如電子郵件，那么較高的數(shù)據(jù)速率將更快速地傳遞該電子郵件，以便該會話可被關(guān)閉并且使得系統(tǒng)資源可供另一個用戶使用。調(diào)制等級的選擇可以不僅取決于要傳遞的數(shù)據(jù)量，而且也取決于在每個方向上的相對的量。如果要在某一個方向上傳遞的數(shù)據(jù)大大地小于要在另一個方向上傳遞的數(shù)據(jù)，則具有較少數(shù)據(jù)量的方向可以以低得多的調(diào)制等級來運行。由于在較大的數(shù)據(jù)緩沖器騰空之前該會話將保持為打開，所以這不會延遲關(guān)閉該會話。
基站結(jié)構(gòu)在如上所討論的一個實施例中，本發(fā)明在SDMA(空分多址)無線電數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中被實施。在這樣的空分系統(tǒng)中，每個終端與一組空間參數(shù)相關(guān)聯(lián)，其中該空間參數(shù)涉及例如在基站與用戶終端之間的無線電通信信道。所述空間參數(shù)包括每個終端的空間簽名。通過使用空間簽名和陣列化的天線，來自基站的RF能量可被更加精確地引導(dǎo)到單個用戶終端，從而減小了對其它用戶終端的干擾以及降低了對其它用戶終端的噪聲閾值。相反地，同時從幾個不同的用戶終端接收的數(shù)據(jù)可以以較低的接收能量電平被分辨。借助于在用戶終端處的空分天線，通信所需要的RF能量甚至可以更小。對于在空間上互相分離的訂戶，好處甚至更大。空間簽名可包括諸如發(fā)射機的空間位置、到達方向(DOA)、到達時間(TOA)和離基站的距離這類事情。
諸如信號功率電平、DOA、和TOA的參數(shù)的估值可以通過使用出于信道均衡目的而被放置在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中的已知的訓(xùn)練序列、并結(jié)合傳感器(天線)陣列信息而被確定。這個信息然后被使用來計算用于空間解復(fù)用器、復(fù)用器和組合器的適當(dāng)?shù)臋?quán)重。在確定空間參數(shù)時可以使用本領(lǐng)域熟知的技術(shù)來充分利用訓(xùn)練序列的特性。有關(guān)空分和SDMA系統(tǒng)使用的進一步細節(jié)，例如在1998年10月27日授予Ottersten等人的美國專利No.5,828,658和1997年6月24日授予Roy，III等人的美國專利No.5,642,353中有描述。
(SDMA)技術(shù)可以與其它多址系統(tǒng)相組合，諸如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、和碼分多址(CDMA)。多址可以與頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)相組合。
圖4顯示了適用于實施本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的基站的例子。該基站使用SDMA技術(shù)，該技術(shù)可以與其它多址系統(tǒng)相組合，諸如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、和碼分多址(CDMA)。多址可以與頻分雙工(FDD)或時分雙工(TDD)相組合。所述系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)包括多個訂戶站，也被稱為遠程終端或用戶終端，諸如圖5中所示的。該基站可以通過它的主機DSP 31被連接到廣域網(wǎng)(WAN)，以用于提供該直接無線系統(tǒng)外部的任何需要的數(shù)據(jù)服務(wù)和連接。
為了支持空間分集，多個天線3被使用來形成例如有四個天線的天線陣列4，雖然可以選擇其它數(shù)目的天線。每個天線是四單元陣列4的一個單元。這些天線單元可以具有一個從典型載波的四分之一波長到四個波長的間距。在許多應(yīng)用中，每個陣列的天線單元之間的間距可以小于接收信號的兩個波長。通常，陣列的單元之間的間距被選擇成當(dāng)來自每個單元的傳輸被相干地組合時使得柵瓣(grating lobe)最小化。如上所述，也有可能每個陣列只有單個單元。
每個訂戶站的一組空間復(fù)用權(quán)重被施加于各個調(diào)制信號，以產(chǎn)生將要由所述一排四個天線發(fā)射的空間復(fù)用信號。主機DSP 31產(chǎn)生和保持每個常規(guī)信道的每個訂戶站的空間簽名，以及通過使用接收信號測量來計算空間復(fù)用和解復(fù)用權(quán)重。這樣，來自當(dāng)前活動的訂戶站的信號被分離并被進行干擾和噪聲抑制，其中某些訂戶站可能是活動在同一個常規(guī)信道上。當(dāng)進行從基站到訂戶站的傳送時，創(chuàng)建針對當(dāng)前活動訂戶站連接和干擾情形定制的最佳化多瓣天線輻射圖。所使用的信道可以以任何方式進行劃分。在一個實施例中，所使用的信道可按在GSM(全球移動通信系統(tǒng))空中接口或任何其它時分空中接口協(xié)議中所定義的那樣進行劃分，其它時分空中接口是諸如數(shù)字蜂窩、PCS(個人通信系統(tǒng))、PHS(個人手提電話系統(tǒng))、或WLL(無線本地環(huán)路)。替換地，可以使用連續(xù)模擬或CDMA信道。
天線的輸出被連接到雙工器開關(guān)7，在TDD實施例中它可以是時間開關(guān)。雙工器開關(guān)的兩個可能的實施方案是作為在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中的頻率雙工器，和作為在時分雙工(TDD)系統(tǒng)中的時間開關(guān)。當(dāng)進行接收時，天線輸出經(jīng)由雙工器開關(guān)被連接到接收機5，以及被RF接收機(“RX”)模塊5模擬地從載頻下變頻到FM中頻(“IF”)。這個信號然后被模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(“ADC”)9進行數(shù)字化(采樣)。最后數(shù)字化地實行下變頻到基帶。數(shù)字濾波器可被使用來實施下變頻和數(shù)字濾波，后者使用有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波技術(shù)。這被顯示為塊13。本發(fā)明可被適配成適合于各種RF和IF載頻和頻帶。
在GSM的例子中，有八個來自各個天線的數(shù)字濾波器13的下變頻輸出，每個接收時隙一個輸出。時隙的具體數(shù)目可被改變，以適合于網(wǎng)絡(luò)需要。雖然GSM使用每個TDMA幀的八個上行鏈路和八個下行鏈路時隙，但也可以通過在每個幀中對于上行鏈路和下行鏈路使用任意數(shù)目的TDMA時隙而達到想要的結(jié)果。對于八個接收時隙中的每個時隙，來自四個天線的四個下變頻輸出被饋送到數(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)(此后稱為“時隙處理器”)，以用于按照本發(fā)明的一個方面進一步處理，包括校準(zhǔn)。對于TDMA信號，可以使用八個Motorola DSP56300族DSP作為時隙處理器，每個接收時隙一個DSP。時隙處理器17監(jiān)視接收信號功率，以及估計頻率偏移和時間對準(zhǔn)。它們還確定每個天線單元的智能天線權(quán)重。在SDMA方案中這些權(quán)重被使用來確定來自特定遠程用戶的信號和解調(diào)所確定的信號。在WCDMA系統(tǒng)中，可以通過使用FPGA中的代碼來把所述的信道分離開，然后，有可能通過使用用于不同用戶的單獨的DSP分開地進一步處理這些信道。該處理器是信道處理器而不是時隙處理器。
時隙處理器17的輸出是用于八個接收時隙中的每個時隙的已解調(diào)的突發(fā)數(shù)據(jù)。這個數(shù)據(jù)被發(fā)送到主機DSP處理器31，它的主要功能是控制該系統(tǒng)的所有單元以及與更高級別處理的接口，更高級別處理是涉及到在系統(tǒng)的通信協(xié)議中定義的所有的不同的控制和服務(wù)通信信道中進行通信需要什么信號的處理。主機DSP 31可以是Motorola DSP56300族DSP。此外，時隙處理器把每個用戶終端的確定的接收權(quán)重發(fā)送到主機DSP 31。主機DSP 31保持狀態(tài)和定時信息、接收來自時隙處理器17的上行鏈路突發(fā)數(shù)據(jù)、以及編程時隙處理器17。此外，它解密、解擾、檢驗糾錯碼、以及解構(gòu)上行鏈路信號的突發(fā)，然后格式化要發(fā)送的上行鏈路信號，以便在基站的其它部分中進行更高級別處理。
而且，DSP 31可包括存儲器單元以存儲數(shù)據(jù)、指令或跳頻功能或序列。替換地，基站可以具有單獨的存儲器單元，或者具有到輔助存儲器單元的接入。對于基站的其它部分，它格式化用于在基站中進一步更高處理的服務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、接收來自基站的其它部分的下行鏈路消息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、處理下行鏈路突發(fā)、以及格式化和發(fā)送下行鏈路突發(fā)到被示為37的發(fā)射控制器/調(diào)制器。主機DSP還管理基站的其它部件的編程，其它部件包括發(fā)射控制器/調(diào)制器37和被示為33的RF定時控制器。RF控制器33讀取并發(fā)射功率監(jiān)視及控制數(shù)值、控制雙工器7以及接收來自主機DSP 31的用于每個突發(fā)的定時參數(shù)和其它設(shè)置。發(fā)射控制器/調(diào)制器37接收來自主機DSP 31的發(fā)射數(shù)據(jù)。該發(fā)射控制器使用該數(shù)據(jù)來產(chǎn)生模擬IF輸出，該輸出將被發(fā)送到RF發(fā)射機(TX)模塊39。具體地，所接收的數(shù)據(jù)比特被轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)調(diào)制信號、被上變頻到IF頻率、被采樣、被乘以從主機DSP 31得到的發(fā)射權(quán)重、以及經(jīng)由作為發(fā)射控制器/調(diào)制器37的一部分的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(“DAC”)被轉(zhuǎn)換成模擬發(fā)射波形。該模擬波形被發(fā)送到發(fā)射模塊39。發(fā)射模塊39把所述信號上變頻為發(fā)射頻率以及放大該信號。放大的傳輸信號輸出經(jīng)由雙工器/時間開關(guān)7被發(fā)送到天線3。在CDMA系統(tǒng)中，所述信號也可以通過使用適當(dāng)?shù)拇a被擴頻和加擾。
用戶終端結(jié)構(gòu)圖5描繪了在提供數(shù)據(jù)或話音通信的遠程終端中的示例性部件安排。遠程終端的天線45被連接到雙工器46，以許可天線45被使用于傳輸和接收。所述天線可以是全向或定向的。為了得到最佳性能，該天線可以由多個單元組成，以及采用如以上對于基站所討論的空間處理。在替換實施例中，使用單獨的接收和發(fā)射天線來消除對于雙工器46的需要。在使用了時分雙工的另一個替換實施例中，可以使用發(fā)射/接收(TR)開關(guān)而不是使用本領(lǐng)域熟知的雙工器。雙工器輸出47用作到接收機48的輸入。接收機48產(chǎn)生下變頻信號49，它是到解調(diào)器51的輸入。解調(diào)的接收聲音或話音信號67被輸入到揚聲器66。
遠程終端具有相應(yīng)的發(fā)射鏈，其中待發(fā)射的數(shù)據(jù)或話音在調(diào)制器57中被調(diào)制。調(diào)制器57輸出的待發(fā)射的調(diào)制信號59被發(fā)射機60上變頻并放大，以產(chǎn)生發(fā)射機輸出信號61。發(fā)射機輸出61然后被輸入到雙工器46以便由天線45進行傳輸。
解調(diào)的接收數(shù)據(jù)52被提供給遠程終端中央處理單元68(CPU)，如在解調(diào)以前接收的數(shù)據(jù)50那樣。遠程終端CPU 68可以用諸如Motorola系列56300族DSP的標(biāo)準(zhǔn)DSP(數(shù)字信號處理器)設(shè)備來實現(xiàn)。該DSP也可以執(zhí)行解調(diào)器51和調(diào)制器57的功能。遠程終端CPU 68通過線路63控制接收機、通過線路62控制發(fā)射機、通過線路52控制解調(diào)器、以及通過線路58控制調(diào)制器。它還通過線路54與鍵盤53通信、以及通過線路55與顯示器56通信。話筒64和揚聲器66分別通過線路65和67連接通過調(diào)制器57和解調(diào)器51，以用于話音通信遠程終端。在另一個實施例，話筒和揚聲器還與所述CPU直接通信，以提供話音或數(shù)據(jù)通信。此外，遠程終端CPU 68也可以包括存儲器單元以存儲數(shù)據(jù)、指令、和跳頻功能或序列。替換地，該遠程終端可以具有單獨的存儲器單元、或具有到輔助存儲器單元的接入。
在一個實施例中，揚聲器66和話筒64被本領(lǐng)域熟知的數(shù)字接口替代或擴充，該數(shù)字接口允許數(shù)據(jù)被發(fā)射給外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備(例如，計算機)或從外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備被發(fā)射。在一個實施例中，遠程終端的CPU被耦合到外部計算機的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口，諸如到PCMCIA接口，以及顯示器、鍵盤、話筒和揚聲器是外部計算機的一部分。遠程終端的CPU 68通過該數(shù)字接口及外部計算機的控制器與這些部件通信。對于僅僅數(shù)據(jù)的通信，可以去掉話筒和揚聲器。對于僅僅話音的通信，可以去掉鍵盤和顯示器。
一般問題在以上說明中，為了解釋起見，闡述了許多具體細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以不需要這些具體細節(jié)中的某些部分就能實施本發(fā)明。在其它實例中，以方框圖的形式或不帶細節(jié)地顯示了熟知的電路、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、和技術(shù)，以免模糊對本說明的理解。
本發(fā)明包括多個步驟。本發(fā)明的步驟可以由諸如圖4和5所示的那些硬件部件來執(zhí)行，或者可以以機器可執(zhí)行的指令實施，這些指令可被使用來促成用該指令編程的通用或?qū)Ｓ锰幚砥骰蛘哌壿嬰娐穲?zhí)行所述的步驟。替換地，所述步驟可以通過硬件與軟件的組合被執(zhí)行。所述步驟已被描述為由基站或用戶終端執(zhí)行。然而，被描述為由基站執(zhí)行的許多步驟可以由用戶終端執(zhí)行，并且反之亦然。而且，本發(fā)明同樣適用于其中終端互相通信而不用指定其中任一個是基站、用戶終端、遠程終端或訂戶站的系統(tǒng)。因此，本發(fā)明同樣適用和有益于使用空間處理的通信設(shè)備的對等無線網(wǎng)絡(luò)。這些設(shè)備可以是蜂窩式電話、PDA、膝上型計算機、或任何其它無線設(shè)備。通常，由于基站和終端都使用無線電波，所以無線通信網(wǎng)絡(luò)的這些通信設(shè)備可被統(tǒng)稱為無線電裝置。
在本說明的以上部分中，僅僅基站被描述為通過使用自適應(yīng)天線陣來執(zhí)行空間處理。然而，用戶終端也可以包含天線陣，并且也可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)對接收和發(fā)射(上行鏈路和下行鏈路)執(zhí)行空間處理。此外，在本說明的以上部分中，由基站執(zhí)行的某些功能可以通過網(wǎng)絡(luò)被協(xié)調(diào)成與多個基站合作地執(zhí)行。例如，各個基站天線陣列可以是不同基站的一部分。這些基站可共享處理和收發(fā)功能。替換地，中央基站控制器可執(zhí)行上述的許多功能，以及使用一個或多個基站的天線陣來發(fā)射和接收信號。
本發(fā)明可被提供為計算機程序產(chǎn)品，該產(chǎn)品可包括其上具有被存儲的指令的機器可讀的媒體，這些指令可被使用來編程計算機(或其它電子設(shè)備)以執(zhí)行按照本發(fā)明的處理。所述機器可讀的媒體可包括，但不限于軟盤、光盤、CD-ROM、和磁光盤、ROM、RAM、EPROM、EBPROM、磁或光卡、閃存、或適合于存儲電子指令的其它類型的媒質(zhì)/機器可讀的媒體。而且，本發(fā)明也可以作為計算機程序產(chǎn)品被下載，其中該程序可以借助于在載波或其它傳播媒體中具體化的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由通信鏈路(例如，調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)連接)從遠程計算機傳遞到發(fā)出請求的計算機。
許多方法以它們最基本的形式被描述，但可以從任一方法中刪除某些步驟或加上某些步驟，以及可以在所描述的任一消息中加上或減去某些信息，而并不背離本發(fā)明的基本范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會看到，可以作出許多另外的修正和適配。特定的實施例不是被提供來限制本發(fā)明的而是為了闡明本發(fā)明的。本發(fā)明的范圍不是由以上所提供的特定實例來確定的，而是僅僅由以下的權(quán)利要求來確定的。
還應(yīng)當(dāng)理解，在整個說明書中所提到的“一個實施例”的意思是指在本發(fā)明的實施中可以包括特定的特征。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的示例性實施例的上述說明中，為了使本公開內(nèi)容簡明扼要和有助于理解所述多個發(fā)明方面的其中一個或多個方面，本發(fā)明的多種特征有時一起被編組在本發(fā)明的單個實施例、圖、或其說明中。然而，這種公開方法不應(yīng)被認(rèn)為是反映這樣的意圖所述要求專利保護的發(fā)明需要比在每項權(quán)利要求中清楚陳述的更多的特性。相反，正如以下的權(quán)利要求所反映的，發(fā)明的方面在于少于前文公開的單個實施例的所有的特征。因此，跟隨在詳細說明后面的權(quán)利要求由此被清楚地引入到本詳細說明中，每個權(quán)利要求作為本發(fā)明的單獨的實施例而獨自存在。
權(quán)利要求
1.一種在重復(fù)的時分幀中的時隙，包括第一訓(xùn)練序列；在第一訓(xùn)練序列之后的信息序列；以及在該信息序列之后的第二訓(xùn)練序列。
2.權(quán)利要求1的時隙，還包括在該信息序列前面的控制序列。
3.權(quán)利要求1的時隙，其中控制序列緊接在第一訓(xùn)練序列之后。
4.權(quán)利要求1的時隙，其中控制序列包括快速關(guān)聯(lián)控制信道序列。
5.權(quán)利要求1的時隙，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
6.權(quán)利要求5的時隙，其中控制序列包括快速關(guān)聯(lián)控制信道序列。
7.權(quán)利要求1的時隙，其中信息序列是連續(xù)的，以及其中第二訓(xùn)練序列是與信息序列相鄰的，并在信息序列之后。
8.權(quán)利要求2的時隙，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
9.權(quán)利要求8的時隙，其中傳輸模式包括調(diào)制格式和編碼格式中的至少一種格式。
10.權(quán)利要求8的時隙，其中多個不同的傳輸模式對應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)速率。
11.權(quán)利要求1的時隙，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
12.權(quán)利要求11的時隙，其中信息序列的類型是選自隨機接入信道消息和業(yè)務(wù)信道消息的其中一個。
13.權(quán)利要求11的時隙，其中信息序列的類型是選自配置消息、信道指配消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息的其中一個。
14.權(quán)利要求12的時隙，其中訓(xùn)練序列是從不同的訓(xùn)練序列組中間選擇的，每個組對應(yīng)于信息序列的一種類型。
15.權(quán)利要求14的時隙，其中每個組的訓(xùn)練序列是與該組的其它訓(xùn)練序列正交的。
16.一種方法，包括在重復(fù)的時分幀的時隙內(nèi)發(fā)送第一訓(xùn)練序列；在第一訓(xùn)練序列之后在該時隙內(nèi)發(fā)送信息序列；以及在信息序列之后在該時隙內(nèi)發(fā)送第二訓(xùn)練序列。
17.權(quán)利要求16的方法，還包括在信息序列之前發(fā)送控制序列。
18.權(quán)利要求17的方法，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
19.權(quán)利要求18的方法，其中多個不同的傳輸模式對應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)速率。
20.權(quán)利要求16的方法，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
21.權(quán)利要求17的方法，其中控制序列包括快速關(guān)聯(lián)控制信道序列。
22.權(quán)利要求16的方法，其中信息序列是連續(xù)的，以及其中第二訓(xùn)練序列是與信息序列相鄰的，并在信息序列之后。
23.權(quán)利要求16的方法，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
24.權(quán)利要求23的方法，其中信息序列的類型是選自隨機接入信道消息、配置消息、信道指配消息和業(yè)務(wù)信道消息的其中一個。
25.權(quán)利要求23的方法，其中訓(xùn)練序列是從不同的訓(xùn)練序列組中間選擇的，每個組對應(yīng)于信息序列的一種類型。
26.一種設(shè)備，包括用于在重復(fù)的時分幀的時隙內(nèi)發(fā)送第一訓(xùn)練序列的裝置；用于在第一訓(xùn)練序列之后在該時隙內(nèi)發(fā)送信息序列的裝置；以及用于在信息序列之后在該時隙內(nèi)發(fā)送第二訓(xùn)練序列的裝置。
27.權(quán)利要求26的設(shè)備，還包括用于在信息序列之前發(fā)送控制序列的裝置。
28.權(quán)利要求27的設(shè)備，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
29.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
30.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
31.一種設(shè)備，包括處理器，其構(gòu)建用于在重復(fù)的時分幀的時隙中發(fā)射的突發(fā)，該突發(fā)具有第一訓(xùn)練序列、在第一訓(xùn)練序列之后的信息序列、和在該信息序列之后的第二訓(xùn)練序列；以及發(fā)射機，其用于發(fā)送由所述處理器構(gòu)建的突發(fā)。
32.權(quán)利要求31的設(shè)備，其中該時隙還具有在信息序列前面的控制序列。
33.權(quán)利要求31的設(shè)備，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
34.權(quán)利要求31的設(shè)備，其中信息序列是連續(xù)的，以及其中第二訓(xùn)練序列是與信息序列相鄰的，并在信息序列之后。
35.權(quán)利要求32的設(shè)備，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
36.權(quán)利要求33的設(shè)備，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
37.權(quán)利要求31的設(shè)備，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
38.一種在重復(fù)的時分幀中的時隙，包括第一訓(xùn)練序列；在第一訓(xùn)練序列之后的信息序列；以及第二訓(xùn)練序列，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
39.權(quán)利要求38的時隙，其中第一訓(xùn)練序列指示所述的類型。
40.權(quán)利要求38的時隙，其中信息序列的類型是選自隨機接入信道消息和業(yè)務(wù)信道消息的其中一個。
41.權(quán)利要求38的時隙，其中信息序列的類型是選自配置消息、信道指配消息和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息的其中一個。
42.權(quán)利要求41的時隙，其中訓(xùn)練序列是從不同的訓(xùn)練序列組中間選擇的，每個組對應(yīng)于信息序列的一種類型。
43.權(quán)利要求42的時隙，其中每個組的訓(xùn)練序列是與該組的其它訓(xùn)練序列正交的。
44.權(quán)利要求38的時隙，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
45.權(quán)利要求44的時隙，其中控制序列包括快速關(guān)聯(lián)控制信道序列。
46.權(quán)利要求45的時隙，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
47.權(quán)利要求46的時隙，其中傳輸模式包括調(diào)制格式和編碼格式中的至少一種格式。
48.一種方法，包括在重復(fù)的時分幀的時隙內(nèi)發(fā)送第一訓(xùn)練序列；在第一訓(xùn)練序列之后在該時隙內(nèi)發(fā)送信息序列；以及在該時隙內(nèi)發(fā)送第二訓(xùn)練序列，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
49.權(quán)利要求48的方法，其中第一訓(xùn)練序列指示所述的類型。
50.權(quán)利要求48的方法，其中信息序列的類型是選自隨機接入信道消息、配置消息、信道指配消息和業(yè)務(wù)信道消息的其中一個。
51.權(quán)利要求48的方法，其中訓(xùn)練序列是從不同的訓(xùn)練序列組中間選擇的，每個組對應(yīng)于信息序列的一種類型。
52.權(quán)利要求48的方法，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
53.權(quán)利要求52的方法，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
54.權(quán)利要求53的方法，其中傳輸模式包括調(diào)制格式和編碼格式中的至少一種格式。
55.一種設(shè)備，包括用于在重復(fù)的時分幀的時隙內(nèi)發(fā)送第一訓(xùn)練序列的裝置；用于在第一訓(xùn)練序列之后在該時隙內(nèi)發(fā)送信息序列的裝置；以及用于在該時隙內(nèi)發(fā)送第二訓(xùn)練序列的裝置，其中第一和第二訓(xùn)練序列之一指示信息序列的類型。
56.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中第一訓(xùn)練序列指示所述的類型。
57.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中信息序列的類型是選自隨機接入信道消息、配置消息、信道指配消息和業(yè)務(wù)信道消息的其中一個。
58.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中訓(xùn)練序列是從不同的訓(xùn)練序列組中間選擇的，每個組對應(yīng)于信息序列的一種類型。
59.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
60.權(quán)利要求59的設(shè)備，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
61.權(quán)利要求60的設(shè)備，其中傳輸模式包括調(diào)制格式和編碼格式中的至少一種格式。
62.一種設(shè)備，包括發(fā)射機，用來在重復(fù)的時分幀的時隙中發(fā)送第一訓(xùn)練序列、該第一訓(xùn)練序列之后的該時隙中的信息序列、和該時隙中的第二訓(xùn)練序列；以及處理器，用來把訓(xùn)練序列選擇為第一和第二訓(xùn)練訓(xùn)練之一，以指示信息序列的類型。
63.權(quán)利要求62的設(shè)備，其中第一訓(xùn)練序列指示所述的類型。
64.權(quán)利要求62的設(shè)備，其中處理器選擇訓(xùn)練序列用于來自隨機接入信道消息、配置消息、信道指配消息和業(yè)務(wù)信道消息之一的信息序列類型。
65.權(quán)利要求62的設(shè)備，其中處理器從不同的訓(xùn)練序列組中間選擇訓(xùn)練序列，每個組對應(yīng)于信息序列的一種類型。
66.權(quán)利要求62的設(shè)備，其中第二訓(xùn)練序列包括控制序列。
67.權(quán)利要求66的設(shè)備，其中控制序列指示用于信息序列的多個不同的傳輸模式之一。
68.權(quán)利要求67的設(shè)備，其中傳輸模式包括調(diào)制格式和編碼格式中的至少一種格式。
全文摘要
在一個實施例中，本發(fā)明包括在重復(fù)的時分幀中的時隙，該時隙具有第一訓(xùn)練序列、在第一訓(xùn)練序列之后的信息序列、以及在該信息序列之后的第二訓(xùn)練序列。在某些實施例中，第一或第二訓(xùn)練序列指示信息序列的類型，諸如隨機接入信道消息和業(yè)務(wù)信道消息、配置消息、信道指配消息、或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消息。
文檔編號H04B7/08GK1703852SQ03825451
公開日2005年11月30日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者M·D·特羅特, M·C·多甘, P·佩特魯斯, S·G·桑卡蘭 申請人:阿雷伊通訊有限公司