專利名稱：用于無線電通信系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基站與用戶終端之間的通信中使用的一種幀結(jié)構(gòu)，具體地說，涉及包括時分格式中上行鏈路和下行鏈路時隙的幀結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)說明諸如蜂窩數(shù)據(jù)和語音無線電系統(tǒng)等時分移動無線電通信系統(tǒng)一般使用重復幀，重復幀包括分配用于特定用途的時隙。在頻分TDD(時分多址)系統(tǒng)中，重復幀可包括一組下行鏈路時隙。上行鏈路時隙在不同頻率上的不同時隙中。廣播、隨機接入和控制信道消息可分別指配給使用不同幀結(jié)構(gòu)的特定頻率。每種幀類型可針對它承載的消息類型加以優(yōu)化，從而提高效率。在TDD(時分雙工)系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路時隙在同一幀中。一些情況下，幀內(nèi)的特定時隙可承載一些控制消息。然而，控制和接入信道通常在不同的幀中。單獨的廣播、控制和接入信道允許在設(shè)計基站和遠程用戶終端組成的無線電網(wǎng)絡(luò)方面有很大的靈活性。在與業(yè)務(wù)需求相比信道數(shù)量受限時，最好是使所有系統(tǒng)無線電容量的業(yè)務(wù)使用率最大化。
另一方面，將不同功能結(jié)合到一幀中使相鄰時隙之間可能出現(xiàn)干擾。它還會限制上行鏈路和下行鏈路的比較數(shù)據(jù)率變化。
發(fā)明概述在一個實施例中，本發(fā)明包括用于時分無線電通信系統(tǒng)的重復幀；所述重復幀具有上行鏈路時隙序列，其中每個上行鏈路時隙具有預(yù)定的時長；下行鏈路時隙序列，其中每個下行鏈路時隙的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙時長；各上行鏈路時隙之間的突發(fā)間保護時間；各下行鏈路時隙之間的突發(fā)間保護時間；以及下行鏈路時隙序列后的幀間保護時間。
在另一實施例中，重復幀具有上行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有預(yù)定的時長，所述上行鏈路時隙支持多種傳輸模式；下行鏈路時隙序列，其中每個時隙的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙時長，所述下行鏈路時隙支持多種傳輸模式，所述下行鏈路時隙傳輸模式數(shù)據(jù)率高于所述上行鏈路時隙傳輸模式，使得所述下行鏈路數(shù)據(jù)率超過所述上行鏈路數(shù)據(jù)率的值大于所述下行鏈路時隙與所述上行鏈路時隙之間的時長差。
附圖簡述下面將通過示例而非限制，結(jié)合附圖來描述本發(fā)明，附圖中類似的標號表示類似的單元，附圖中

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的標準上行鏈路時隙結(jié)構(gòu)示例；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的標準下行鏈路時隙結(jié)構(gòu)示例；圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的重復幀結(jié)構(gòu)示例；圖4是可以實施本發(fā)明實施例的基站的簡化方框圖；以及圖5是可以實施本發(fā)明實施例的遠程終端的方框圖。
本發(fā)明詳細說明概覽在本發(fā)明的一個實施例中，用于TDD(時分雙工)通信的獨特的幀結(jié)構(gòu)允許上行鏈路和下行鏈路時隙共享單個幀而不會產(chǎn)生干擾。在時隙之間設(shè)置了一定大小的適當保護時間以便消除不同范圍上用戶終端之間及下行鏈路與上行鏈路之間的干擾。上行鏈路和下行鏈路時隙均可用于多種不同類型的消息，包括BCH、RACH、PCH、CCH和TCH。上行鏈路容量與下行鏈路容量之比也經(jīng)過選擇，以便優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬分配的有效性。通過在上行鏈路和下行鏈路中均使用各種不同的調(diào)制類，可調(diào)整上行鏈路數(shù)據(jù)率與下行鏈路數(shù)據(jù)率之間的特定差異，以便符合用戶需要。
在一個實施例中，設(shè)想在TDD高帶寬無線數(shù)據(jù)和語音系統(tǒng)，如ArrayComm的i-BURSTTM系統(tǒng)中實施本發(fā)明。然而，應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于i-BURST系統(tǒng)或任何其它特殊的空中接口，實際上，從本文的說明中應(yīng)理解，本發(fā)明可結(jié)合多種空中接口協(xié)議和通信系統(tǒng)使用。
廣播信道(BCH)從廣播信道BCH為每個用戶終端或遠程終端啟動了本發(fā)明的系統(tǒng)，其中所述BCH作為突發(fā)從基站發(fā)往所有可能的用戶終端。BCH突發(fā)不同于業(yè)務(wù)信道突發(fā)，它在用戶終端可能在的所有方向上發(fā)送，一般是全方向的，但特定的波束模式將取決于網(wǎng)絡(luò)。因此，BCH突發(fā)將在系統(tǒng)上造成比空間定向或更低功率業(yè)務(wù)信道TCH更大的干擾。為此，選擇BCH信道的數(shù)據(jù)和調(diào)制屬性以將干擾降到最低。
表1中顯示了廣播突發(fā)結(jié)構(gòu)的示例。一些重要的BCH突發(fā)屬性如下。在不知道時隙邊界時，通過實時掃描可以計算方式輕松查找BCH。它傳送的基本信息足以允許隨后在基站與用戶終端之間進行配置請求CR和配置消息CM的交換。BCH還為所有用戶終端提供良好的頻偏和定時更新信息，即使BCH未特別導向任一特定用戶終端。
表1 概括了BCH突發(fā)示例的內(nèi)容。
表1根據(jù)技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的許多方法中的任意一種方法，可設(shè)置頻率和定時校正訓練符號。這些符號還可與同步序列一起組合或交換，或者可將被刪除。
廣播信息符號由調(diào)制并編碼成256比特序列的15比特廣播消息構(gòu)造。符號的數(shù)量以及發(fā)送比特的結(jié)構(gòu)和序列可以變化以適應(yīng)各種各樣的應(yīng)用。本文描述的實施例已選擇為將BCH中發(fā)送的信息量降到最低及將比特率降到最低。廣播信道信息符號為用戶終端提供了向基站請求配置信息所需的信息。它們還提供信息以引導用戶終端作出切換決定。
每個廣播消息映射到具有表2所示信息的廣播突發(fā)中。
BStxPwr是廣播消息的有效各向同性輻射功率。此數(shù)字表示已將基站上可用的放大器和分集天線的數(shù)量納入考慮的基站發(fā)送功率。對于10天線廣播信道，基站功率＝(2·BStxPwr+10)dBm。
BSCC是基站顏色代碼，由用戶終端用于為上行突發(fā)選擇訓練數(shù)據(jù)并區(qū)分不同基站的廣播。在一個實施例中，最多有128個不同的可能顏色代碼。顏色代碼可用于指示不同位置上的基站或在同一位置上的不同調(diào)制器/解調(diào)器組。
BSload是基站上的負載，由用戶終端用于確定發(fā)送隨機接入消息的頻度。BSload是基站具有的未用容量指示。它可以與有效注冊用戶的數(shù)量不同，這是因為用戶可能需要不同的業(yè)務(wù)容量。BSload表示在根據(jù)最大可能負載測量的幾分鐘時間內(nèi)，基站的每個調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送和接收比特率。在一個實施例中，BCH信道由無線通信系統(tǒng)中的所有基站共享。使用7比特BSCC，可容納最多128個基站。BCH是使用重復幀的時分雙工信道。該信道是用于上行鏈路和下行鏈路的單RF載頻。對于高噪聲環(huán)境或為了獲得更高的穩(wěn)健性，BCH可根據(jù)預(yù)定方案進行跳頻，或者可以在幾個不同頻率上重復。如表3所示，重復幀包括用于各基站(標記為BS1)的下行鏈路BCH等。下一幀包括上行鏈路配置請求CR(標記為CR1等)以及下行鏈路配置消息CM(標記為CM1)等。
每個幀還包括多個保留時隙，這些時隙在下面顯示為空框。如果廣播信也用于業(yè)務(wù)，則可將這些時隙用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、用于其它控制消息，或保留以降低對網(wǎng)絡(luò)中其它信道的干擾。如下面更詳細所述，對于每個相應(yīng)的基站1到128，會重復這些幀以便構(gòu)造超幀。在最后的CM，即CM128后，會重復超幀，并再次以下一超幀和用于基立占1的BCH開始。
表3基站可以視為服務(wù)一組鄰近RF載波的基站調(diào)制解調(diào)器的集合。或者，基站可以是在單個站點上具有一組調(diào)制解調(diào)器的裝置。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可視為一個基站。每個基站指配有唯一的32位基站標識符BSID。BSID用于按如下方式導出基站顏色代碼BSCC＝BSID mod 128。作為BSCC的函數(shù)，基站頻率進行跳頻，廣播BCH，偵聽上行鏈路CR以及發(fā)送下行鏈路CM。在無線電傳輸重疊的地理區(qū)域內(nèi)，應(yīng)指配BSID以便唯一地指配BSCC。按常規(guī)，基站應(yīng)不能夠看出在與顏色代碼相同的基站進行通信的用戶終端。同樣地，用戶終端應(yīng)不能夠看出被指配了相同BSCC的兩個基站?？尚薷幕镜目倲?shù)以及超幀中的幀數(shù)、一幀中的時隙數(shù)和用于發(fā)送BCH突發(fā)、CR和CM的特殊時隙，以適合特定的應(yīng)用。
為進一步將BCH突發(fā)的數(shù)據(jù)率降到最低，可從BCH突發(fā)中刪除BSCC和BSload。這樣，BCH突發(fā)只包含訓練或同步信息以及BStxPwr、直接與切換決定相關(guān)的唯一信息。用戶終端仍可以基于接收BCH突發(fā)的定時區(qū)分和比較不同基站以便做出選擇和切換決定。用戶終端還可以基于定時，將其CR消息導向如表3所示的特定基站。對于單個基站系統(tǒng)，還可刪除BStxPwr比特。如果只有一個基站，則不必評估路徑損失，而只是評估是否可接收到信號。如下所述，在注冊時可了解到其余網(wǎng)絡(luò)信息?；蛘撸捎贐CH包括BSCC，用戶終端可編程為讀取BSCC，并假定具有共同BSCC的BCH突發(fā)源于同一基站。這樣，用戶終端可知道縮短的幀重復間隔，并減少注冊系統(tǒng)所需的時間。
注冊用戶終端與基站形成稱為注冊的關(guān)系。此注冊從偵聽廣播信道開始，并以切換、超時或斷開連接而結(jié)束。注冊的第一步是遠程方發(fā)送配置請求突發(fā)CR和接收配置消息突發(fā)CM。CM包含基本的配置參數(shù)，如跳頻序列計算參數(shù)。使用CM的信息，用戶終端隨后通過使用隨機接入注冊請求RA-rreq打開未經(jīng)驗證的流。此未經(jīng)驗證的流只承載用于完成注冊和指配注冊標識符RID與尋呼標識符PID的帶內(nèi)信令數(shù)據(jù)。通過使用在注冊流末指配的RID，用戶終端可打開隨后的流，并且它可以結(jié)束注冊。用戶終端還可打開隨后的流，并且它可以在該流中發(fā)送用于執(zhí)行到因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)的“網(wǎng)絡(luò)登錄”的分組。
在注冊流期間，交換身份和能力信息，設(shè)置操作參數(shù)，并且指配RID與PID。以后可創(chuàng)建新的網(wǎng)絡(luò)會話并將其與此RID相關(guān)，或者可切換現(xiàn)有會話。此切換可源于另一基站、同一基站上的另一調(diào)制解調(diào)器(負載轉(zhuǎn)移)，甚至源于同一基站調(diào)制解調(diào)器上的冬眠會話。注冊的特定細節(jié)在此處只作為示例提供。在本發(fā)明范圍內(nèi)許多其它注冊情況也是可能的。幀定時由在區(qū)域中的基站建立，并在預(yù)編程的RF載波上發(fā)送。載波可以是跳頻載波或擴頻載波。然而，最好是載波易于發(fā)現(xiàn)且預(yù)編程到用戶終端中。多個基站或在只有一個基站時的一個基站采用GPS或其它精確的共同定時參考建立幀定時。GPS定時的優(yōu)點在于它是精確同步的，并且為所有基站可用的成本不高。這允許BCH為所有基站共享，在該BCH中具有基站之間的最小保護時間?；倦S后可構(gòu)造上述BCH幀，并在其各指配的時隙中廣播。用戶終端開機時，它掃描此熟知且可能預(yù)編程的RF載波查找基本幀定時和同步。用戶終端掃描此載波是否有BCH突發(fā)，構(gòu)造RSSI(接收信號強度指示)圖(RSSI map)?；诖薆CH RSSI圖和其它因素，用戶終端選擇最強或最佳的基站。它還使用BCH精確地調(diào)整其振蕩器頻率，并調(diào)整其幀定時參考。如上所述，這通過在BCH突發(fā)中使用同步和定時參考實現(xiàn)。隨后，用戶終端使用其用戶或遠程終端ID(UTID)構(gòu)造并發(fā)送配置請求CR，其定時相對于最強或最佳基站的BCH突發(fā)。在一個實施例中，使用從選定基站的BCH中接收的BSCC，對CR進行了加擾。
如果目的基站成功接收CR并具有可用容量，則它將CR解擾，并確定用戶終端的空間特征。用戶終端接收作為應(yīng)答的配置消息突發(fā)CM。CM(下面會對CM作更詳細的描述)包含足夠的信息，以便用戶終端可了解其到基站的距離和RF路徑損失，糾正其定時提前，調(diào)整其功率控制及獲悉跳頻參數(shù)(例如，幀編號和BSCC)?？梢訡R探測到幾個基站，以發(fā)現(xiàn)最近或最佳的基站?；趶腃M獲得的信息，用戶終端在有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，可以隨機接入注冊請求RA-rreq開始會話。如果資源可用，則基站發(fā)送接入指配AA到用戶終端，指配一個業(yè)務(wù)信道?；竞陀脩艚K端交換不同的接入控制參數(shù)，包括在此建立流上的加密密鑰。最終指配了RID和PID。使用此RID，用戶終端可建立安全流(例如，RA-rts/AA-cts)，它在這些流中發(fā)送和接收因特網(wǎng)分組。業(yè)務(wù)信道包括對每個已發(fā)送數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)確認DA或數(shù)據(jù)無效DI響應(yīng)。DA和DI消息作為接收方下一數(shù)據(jù)分組的一部分在下一時隙中發(fā)送。如表4所示，在時分雙工幀中，基站和用戶終端交替時隙。因此，如果未正確地接收時隙，則可以迅速地重發(fā)數(shù)據(jù)。這減少了相應(yīng)基站和用戶終端調(diào)制解調(diào)器上的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小。如表3和表4中所示，上行鏈路時隙始終在下行鏈路時隙之前，并且在兩個時隙之間存在保護時間以容許任意同步錯誤或意外的傳播延遲。在一個實施例中，每一方在三個時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)分組，其中每個時隙包括斜升和斜降期及同步比特，這在本領(lǐng)域是眾所周知的。
表4用戶終端定期掃描BCH以更新其RSSI和BSCC圖。當它檢測到更佳的基站時，它可發(fā)送CR到此新基站并可能切換其網(wǎng)絡(luò)會話。如果成功的流啟動失敗許多次，則用戶終端進入超時狀態(tài)。超時后，它可嘗試通過RA-rreq再次獲得RID，使用CR刷新其定時提前，通過掃描BCH以查找它可能切換到的新基站，或甚至從頭開始重新獲得基本幀定時。如果此重新建立成功，則用戶終端可以通過完成到新基站的網(wǎng)絡(luò)會話切換而繼續(xù)其網(wǎng)絡(luò)會話。
信道考慮事項在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為最大限度地利用空分多址技術(shù)以及尤其是智能天線陣信號處理。為幫助災(zāi)極度密集的頻率重用模式中保持可靠的空間信道，網(wǎng)絡(luò)使用了時分雙工TDMA，在TDMA中上行鏈路和下行鏈路傳輸始終在同一頻率上進行。此外，由于許多用戶終端是單天線的，并且除BCH外，以全向方式發(fā)送和接收，因此，始終在需要發(fā)送的下行突發(fā)前接收上行突發(fā)。這允許在空間上更精確地引導下行突發(fā)。上行鏈路訓練序列嵌入在每個上行突發(fā)中，以允許適當?shù)剡M行快速跳頻而不管空間信道與頻率的任何去相關(guān)。
跳頻序列可以是本領(lǐng)域熟知的許多不同序列之一。用戶終端最初不知道跳頻方案的參數(shù)。這使網(wǎng)絡(luò)靈活性最大化，并提高了用戶終端的靈活性。如下所述，跳頻參數(shù)在CM突發(fā)中發(fā)送給用戶。
如果可以將更多頻率載波分配給跳頻方案，則可提高跳頻方案的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的業(yè)務(wù)能力。BCH載波作為跳頻方案的一部分包括在內(nèi)，并因此用作業(yè)務(wù)信道。由于任一基站每幀只發(fā)送一次BCH突發(fā)，且由于業(yè)務(wù)在空間上導向特定用戶，因此，一個基站可以在另一基站的BCH突發(fā)期間發(fā)送業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)突發(fā)，而不會顯著地增加對偵聽相鄰信道上BCH突發(fā)的用戶終端的干擾。通常，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)突發(fā)的目的用戶終端由于已經(jīng)在業(yè)務(wù)會話中而不會偵聽BCH突發(fā)。
由于在本實施例中存在128個基站，且為每個基站指配了BCH的一個不同時隙，因此，在跳頻業(yè)務(wù)信道方案中某個特定信道用于業(yè)務(wù)時，BCH的指配給任一特定基站的第128部分不可能與該信道重疊。然而，如果重疊，則該基站在其指配時間廣播其BCH突發(fā)，在其指配時間偵聽CR消息以及在其指配時隙發(fā)送CM突發(fā)。這確保了網(wǎng)絡(luò)的其它一致操作。然而，對于用戶終端，將BCH載波用作BCH將中斷其業(yè)務(wù)信道會話。因此，它不從基站接收數(shù)據(jù)分組突發(fā)，而是會接收BCH突發(fā)。
即使用戶終端不將此突發(fā)識別為BCH，它也將立即認識到它具有對預(yù)期數(shù)據(jù)分組而言無效的格式。因此，在下一上行鏈路幀中，它將發(fā)送數(shù)據(jù)無效DI消息及其突發(fā)，并且基站將在業(yè)務(wù)信道的下一可用幀中發(fā)送更早的預(yù)期數(shù)據(jù)分組。在目前的定時方案中，下一幀中的同一時隙將與該基站的配置消息時隙重合。下一幀的同一時隙將與不同基站的指配BCH時隙重合。然而，即使第二時隙也與基站的BCH指配重疊，還是可以再次應(yīng)用相同的協(xié)議。遠程終端將再次發(fā)送DI消息，并在指配的BCH時隙經(jīng)過后，基站將發(fā)送預(yù)期數(shù)據(jù)突發(fā)。通過依賴確認協(xié)議，可提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)容量以包括BCH的大部分而不會增加信令或處理資源的復雜性。
數(shù)據(jù)容量增加量將取決于專用于BCH的RF資源量和系統(tǒng)中的基站數(shù)量。如果系統(tǒng)的基站數(shù)量小，因而BCH幀具有很短的重復，則網(wǎng)絡(luò)可配置為將每個BCH時隙用于BCH，從而大大減少遠程用戶獲得定時和同步以及發(fā)送配置請求的時間。
或者，BCH可配置為使可能的128個時隙中僅少量時隙用于BCH突發(fā)，而其余信道容量保留用于業(yè)務(wù)。如果網(wǎng)絡(luò)中存在大量的基站(即，接近128個)，則用戶終端將不可能從超過百分之十的可能基站接收BCH突發(fā)。因此，剩余的90％的載波可用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而不影響新用戶終端進行掃描以查找BCH突發(fā)。基站可編程為帶有鄰近基站的BSID或BSCC，這樣，在指配給那些鄰近基站的BCH時隙期間，該基站將不發(fā)送業(yè)務(wù)。上述相同DI、重發(fā)方案將補償相鄰BCH時隙與業(yè)務(wù)信道之間的任何沖突。
配置請求CRCR突發(fā)通過特殊的CR空間訓練序列在一定程度上與隨機接入RA和業(yè)務(wù)TCH突發(fā)相區(qū)別。CR訓練序列比普通序列更長，并具有周期性特性，使得查找定時對齊在計算方面特別有效。CR突發(fā)比標準上行鏈路數(shù)據(jù)突發(fā)更短，以將用戶終端與基站之間未知距離造成的時延納入考慮。CR突發(fā)縮短了86微秒，允許等效于用戶終端距離基站約15公里的未經(jīng)補償?shù)臅r延。
CR突發(fā)從與基站的距離未知的用戶終端發(fā)送。由于考慮到傳播時間，用戶終端時基相對于基站受到延遲。此外，由于用戶終端的定時提前尚未初始化，因此還使其CR的發(fā)送延遲。將CR突發(fā)縮短35微秒允許其到達時間推遲35微秒，而不會溢出到下一時隙。這35微秒意味著距離基站5300米的用戶終端可發(fā)送將完全在其時隙內(nèi)到達的CR突發(fā)。如果基站檢測到該突發(fā)并對其作出應(yīng)答，則相應(yīng)的CM將包含定時提前調(diào)整，該調(diào)整將正確地定位隨后的數(shù)據(jù)突發(fā)。
表5概括了示例CR突發(fā)的內(nèi)容。利用調(diào)制和編碼，根據(jù)配置請求消息構(gòu)造了82個信息符號。
表5CR空間訓練對所有基站而言是相同的，并且基站在接收CR前不必知道用戶終端的位置。CR由用戶終端在表3所示BCH發(fā)送的固定偏移處發(fā)送。所得到的時間復用注冊信道容易地將發(fā)送到幾個鄰近基站中的不同基站的CR區(qū)分開來。此外，CR和CM通過BSCC的函數(shù)加擾，確保即便發(fā)送到鄰近基站的CR產(chǎn)生一定干擾，BSCC的解調(diào)捕獲效應(yīng)也可解決任何沖突。在一個實施例中，取編碼比特序列并將其與線性反饋移位寄存器的輸出進行“異或”，從而進行加擾。最后，應(yīng)用基站的智能天線空間分辨能力以解決接收到的CR中的任何剩余不定性。
配置請求消息由物理層映射到配置請求突發(fā)CR上。配置消息由物理層映射到標準下行突發(fā)上。本CR突發(fā)的信息符號如表6所示那樣安排。根據(jù)系統(tǒng)需要，下面所列任何項目可在以后在注冊期間刪除和發(fā)送或者根本不作處理。
表6identity(身份)是用于每個用戶終端的一組唯一的隨機比特，它區(qū)分從不同用戶終端同時傳來的消息。由于隨機性和比特數(shù)量大，兩個用戶終端將不可能同時選擇相同的身份代碼。
utClass標識用戶終端能力(最高調(diào)制類、跳頻能力等)。此序列標識發(fā)送CR的用戶終端的類型。掌上電腦數(shù)字助理可能具有與帶固定專用天線的臺式計算機不同的能力。利用UtClass可區(qū)分不同的能力。
txPwr表示用戶終端用于發(fā)送配置請求突發(fā)的功率。例如，用戶終端功率＝(2·txPwr-30)dBm。CR在控制載波上發(fā)送，例如，正好在接收下行鏈路BCH突發(fā)2265微秒后在該載波上發(fā)送。這樣，另外未初始化的用戶終端可發(fā)送CR而無需知道任何跳頻序列參數(shù)。CR突發(fā)比標準上行鏈路時隙短，以顧及從用戶終端到基站的未知傳播時間，并且它在上行鏈路時隙接收窗口中一般延遲到達。
配置消息CM表7概括了示例配置消息突發(fā)的內(nèi)容。使用調(diào)制和編碼，根據(jù)配置消息構(gòu)造了494個信息符號。
表7只要在對應(yīng)的上行鏈路時隙上收到CR，就在發(fā)送下行鏈路BCH突發(fā)5毫秒后在BCH載波上發(fā)送配置消息CM突發(fā)。使用此定時，將CM引導到請求用戶終端。還基于空間特征分析，例如諸如上行鏈路CR的DOA和TOA之類的參數(shù)在空間定向的信號中發(fā)送CM。由于CM是在BCH載波上發(fā)送的，與BCH存在固定的時間偏移，因此，另外未初始化的用戶終端可接收CM而無需知道任何跳頻序列參數(shù)。響應(yīng)CR的CM除其它內(nèi)容外包括AFN(絕對幀號)、更大的定時提前調(diào)整動態(tài)范圍、粗略的功率控制以及各種接入控制參數(shù)。表8概括了CM突發(fā)的內(nèi)容。根據(jù)系統(tǒng)需要，下面所列任何項目可在以后在注冊期間刪除和發(fā)送或者根本不作處理。
表8符號集的含義如下identity用戶終端在CR中發(fā)送的隨機身份pwrCtrl用戶終端將應(yīng)用于未來參數(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用戶終端應(yīng)應(yīng)用于未來隨機接入突發(fā)的定時提前定時提前＝timingAdjust微秒。
AFN絕對幀號的10個最低有效位。
carrierMask包含業(yè)務(wù)信道的載波位圖racarrierMask包含隨機接入信道的載波位圖(最低有效位是載波0)raslotMask包含隨機接入信道的時隙位圖(最低有效位是時隙1)。隨機接入信道在racarrierMask和raslotMask均為非零值時出現(xiàn)。
raDec可用于隨機接入信道的AFN。
hopping如果等于1，則物理與邏輯載波之間的關(guān)系按每幀跳躍。
發(fā)送突發(fā)的隨機接入請求從以上所述可以看出，用戶終端在注冊后具有RID與PID及有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的相當數(shù)量的信息，包括表5所列的所有數(shù)據(jù)。此信息包括指配的隨機接入信道或指配的隨機接入信道集和初始發(fā)送功率電平。此信息在生成和發(fā)送RA-rts中使用。
在用戶終端已向某個特定基站注冊后，它可以打開用于數(shù)據(jù)交換的流。流的打開可以由基站或用戶終端啟動。一般情況下，基站或用戶終端有數(shù)據(jù)要發(fā)送到對方時，將會打開流。此數(shù)據(jù)會被緩沖，直至在發(fā)送緩沖器中累積了預(yù)設(shè)量，或者直至超過了預(yù)設(shè)的時間。預(yù)設(shè)量可以是任何非零值。如果基站在其緩沖器中累積了欲發(fā)往用戶終端的發(fā)送數(shù)據(jù)，則它將向用戶終端發(fā)送一個尋呼，更詳細的描述如下。如果用戶終端收到尋呼，或者它已在其發(fā)送緩沖器中累積了足夠多的數(shù)據(jù)量，則它將發(fā)送例如RA-rts消息。如下所述，此消息是打開流以便進行數(shù)據(jù)交換的請求?；驹谑盏絉A消息后將分析其系統(tǒng)資源可用性以及合適的信道是否可用，隨后，它將通過例如AA-cts消息進行響應(yīng)。如下所述，此消息標識某個信道并將其指配用于該流。
通過RA/AA交換，指配了流，并且交換了用于終端通信的所有必需信息。利用下一上行鏈路時隙，遠程終端將開始通過指配信道發(fā)送其數(shù)據(jù)。如果來自基站的尋呼啟動了流，則遠程終端可能沒有任何數(shù)據(jù)要發(fā)送，這種情況下，它將發(fā)送閑置比特。閑置比特有助于基站在收不到數(shù)據(jù)時繼續(xù)向用戶提供其空間參數(shù)?；緦⑹褂眠@些空間參數(shù)發(fā)送其數(shù)據(jù)分組或閑置比特。這樣，數(shù)據(jù)和確認以與注冊流情況相同的方式進行了交換。
表9概括了示例隨機接入消息突發(fā)的內(nèi)容。突發(fā)結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)信道TCH上的上行鏈路數(shù)據(jù)突發(fā)相同。對于上行鏈路數(shù)據(jù)突發(fā)，信息符號承載數(shù)據(jù)或帶內(nèi)信令或兩者。
表9在一個實施例中，RA突發(fā)信息符號具有表10所示的字段。
表10符號集的含義如下RAType聯(lián)系表8描述的RA突發(fā)的類型。
ID注冊標識符，可以是RID或用于尋呼響應(yīng)的PID。此字段可由基站用于劃分流請求的優(yōu)先級。具有高優(yōu)先級的用戶終端可通過RID或PID來識別，并可優(yōu)先于其它用戶終端獲準使用一個流。ID也用于訪問注冊帳戶和請求用戶終端的信息。
UTTxPwr用戶終端發(fā)送突發(fā)使用的功率?？蓜h除或修改這些字段中的任一或多個字段，或者可添加更多的字段以適應(yīng)特定應(yīng)用。
RAType字段允許在相同信道上發(fā)送不同類型的RA消息。表11列出了可利用三比特字段支持的可能示例。視網(wǎng)絡(luò)的特殊性質(zhì)而定，可使用其它或不同類型的RA消息。更多的比特可用于允許更多不同類型的消息?；蛘?，用戶終端可依據(jù)表11中所列的情況，發(fā)送不同的RA突發(fā)。表8中的所有RA突發(fā)在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信道是還用于業(yè)務(wù)的一組信道。
表11符號集的含義如下RA-rts將在下面進一步論述，它是用戶終端在注冊后可打開新通信流所利用的機制。
RA-ping可用于提醒基站用戶終端的位置、信道特征和活動而無需打開流。對基站執(zhí)行Ping(查驗)操作可用于使注冊?；?。
RA-rts short，RA-rts-directed和RA-rts-UM可用于打開特殊類型的流。
RA-page response可在用戶終端無數(shù)據(jù)要發(fā)送但在根據(jù)來自基站的尋呼請求打開流時發(fā)送。在一些系統(tǒng)中，最好是基站可直接打開流而無需如上所述首先尋呼用戶終端。
RA-rreg可用于打開新注冊或變更現(xiàn)有注冊。如上所述，用戶終端在注冊后使用RA突發(fā)，然而，在網(wǎng)絡(luò)管理中讓一個用戶終端具有針對不同個體、不同帳戶、不同類型通信或其它原因的兩個注冊可能是有用的。
接入指配突發(fā)用戶終端在隨機接入信道的上行鏈路側(cè)發(fā)送任意隨機接入消息如RA-rts?；臼褂秒S機接入信道的下行鏈路部分來授權(quán)隨機接入請求并使用AA(接入指配)消息將資源指配給所請求的數(shù)據(jù)流。
AA消息可具有不同的格式。表12顯示了一種格式。
表12符號集的含義如下ID用戶終端的id，可以是在RA-rts中發(fā)送的RID或PID。
modClassUp標識用于上行鏈路的調(diào)制和編碼。
modClassDown標識用于下行鏈路的調(diào)制和編碼。
frameDec定義分數(shù)率信道(fractional rate channel)。
resource ibChan表示指配給流的上行鏈路/下行鏈路資源對。
pwrCtrl應(yīng)用于后續(xù)發(fā)送的UT功率調(diào)整。
timingAdjust應(yīng)用于后續(xù)發(fā)送的UT定時調(diào)整。
tOffset應(yīng)用于后續(xù)發(fā)送的UT訓練序列偏移調(diào)整。
AAType表示接入指配消息的類型?？赡苡性S多不同的可能類型。表13提供了AA類型的一個示例集。
表13符號集的含義如下AA-cts(接入指配清楚以發(fā)送)基于AA-cts消息中的參數(shù)，開始一個與發(fā)送用戶終端的流?？身憫?yīng)任何RA消息而發(fā)送AA-cts，并且特別適合于RA-rts、RA-ping、RA-rts-directed、RA-page-response和RA-rreg。這使得即使用戶終端不知道到需要打開流，基站也可打開流。接著要在打開的流中傳送數(shù)據(jù)。如上所述，數(shù)據(jù)傳輸將持續(xù)到對應(yīng)流數(shù)據(jù)緩沖器變空為止。一般情況下，流隨后關(guān)閉。然而，流也可以在發(fā)生許多其它事件后關(guān)閉。
AA-reject可用于拒絕請求，并指示UT在發(fā)送RA消息之前啟動計時器。這種響應(yīng)可減輕繁忙基站上的擁塞情況。作出響應(yīng)的UT可選擇等待或發(fā)送RA-rts到具有更佳業(yè)務(wù)可用性的另一基站。
AA-ping-ack確認RA-ping并復位用于注冊的計時器。ping過程可用于防止注冊因缺少業(yè)務(wù)而過期。維持注冊允許通過例如RA-rts和AA-cts立刻打開一個流。如果注冊過期，則在可以打開流前必須重復注冊過程。
AA-cts-short和AA-prev-short-ack可用于特殊類型的流。
AA-cancel可用于在未發(fā)送尋呼或?qū)ず魲l件不適用時響應(yīng)RA-page-response。
AA-invalid-id可用于通知UT它正在使用的RID或PID已過期或?qū)憫?yīng)基站無效。UT可使用AA中的信息，通過發(fā)送例如AA-rreq來請求打開新的注冊流。
AA-reg-ack是開始一個注冊流的RA-rreq的確認。如上所述，基站可以發(fā)送尋呼到UT，指示UT發(fā)送RA-page-response消息到基站。在一個實施例中，通過使用尋呼信道，減少了控制業(yè)務(wù)開銷。尋呼信道可由基站有效地加以利用，并且尋呼可允許提高建立所需數(shù)據(jù)流的信道效率的隨機接入信道指配。尋呼突發(fā)在尋呼信道上發(fā)送，該尋呼信道可專用于尋呼，或者它可與其它功能如廣播信道或控制信道共享?；蛘?，可將部分業(yè)務(wù)信道用于尋呼。
尋呼將包含發(fā)送尋呼的基站和被尋呼的用戶終端的指示，通常為PID。如果UT已經(jīng)注冊，則尋呼無需還包括有關(guān)如何響應(yīng)尋呼的任何信息，因為此信息可包括在注冊數(shù)據(jù)交換流中。在上述實施例中，UT將通過發(fā)送RA-page-response消息響應(yīng)隨機接入信道中的尋呼，但其它類型的響應(yīng)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了稱為注冊或會話的關(guān)系。此注冊從偵聽BCH(廣播信道)開始，并在切換、超時或斷開連接時結(jié)束。注冊的第一步是由用戶終端發(fā)送CR(配置請求)突發(fā)和接收CM(配置消息)突發(fā)來完成。如上所述，CM包含基本的配置參數(shù)，如跳頻序列計算參數(shù)。利用CM的信息，用戶終端隨后打開未經(jīng)認證的注冊流。在注冊流期間，交換身份和能力信息，設(shè)置操作參數(shù)，并指配RID(注冊標識符)與PID(尋呼標識符)。隨后，可創(chuàng)建流并將其與所述RID或PID和操作參數(shù)相關(guān)聯(lián)。這里不提供注冊的具體細節(jié)。在本發(fā)明范圍內(nèi)，可以采用許多其它注冊方案。
CM包含了足夠的信息，供用戶終端用于了解其到基站的距離和RF路徑損失，糾正其定時提前，調(diào)整其功率控制及獲悉跳頻參數(shù)(例如，幀編號和BSCC)?；趤碜訡M的此信息，有數(shù)據(jù)要發(fā)送的用戶終端可以RA-rreq(隨機接入-注冊請求)開始會話。如果資源可用，則基站發(fā)送AA-reg-ack(接入指配-注冊-確認)到用戶終端，為注冊過程指配一個業(yè)務(wù)信道。基站和用戶終端交換不同的接入控制參數(shù)，包括在此建立流上的加密密鑰。最后，指配RID和PID。利用RID或PID，用戶終端可建立保密流，用戶終端在該流中在TCH上發(fā)送和接收數(shù)據(jù)分組。
在空間分集無線電通信系統(tǒng)中，本發(fā)明允許業(yè)務(wù)信道(TCH)上的通信以相當精度的定時、頻率和空間分集參數(shù)開始。以更精確的參數(shù)開始可避免使用幾個幀逐步確定信道信息導致的增加等待時間。在一個實施例中，用戶終端從單個天線全向發(fā)送，而基站則利用空間分集參數(shù)，采用空間分集天線來接收和發(fā)送。這允許對從例如不同位置在同一信道上發(fā)送的信號進行解析，并且還允許基站在單一頻率上向不同用戶終端發(fā)送不同的信號。注冊過程包括足夠的信令，以供基站用于形成發(fā)送任何尋呼所用的一組精確的定時、頻率和空間參數(shù)。然而，在一個實施例中，如果用戶終端在注冊后已移動或者無線電信道條件已改變，則在所有方向上發(fā)送尋呼。另外，如上所述，上行鏈路隨機接入突發(fā)也具有相當長的訓練序列。這允許基站在用戶終端已移動或信道已改變的情況下重新優(yōu)化先前的空間處理參數(shù)。
業(yè)務(wù)信道(TCH)由用戶終端或基站發(fā)送，以便在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送業(yè)務(wù)。在一個實施例中，當無數(shù)據(jù)要發(fā)送時發(fā)送帶有閑置比特的TCH突發(fā)，以維持定時和空間參數(shù)。該TCH突發(fā)是在已交換CR和CM后，注冊后以及已在用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的指配信道上打開一個流后發(fā)送的。因此，定時和頻偏及空間特征均已合理地建立了。在一個實施例中，已知定時為小于兩個符號時間左右。
TCH突發(fā)由表14中所列的幾個字段組成。時長以微秒數(shù)表示。在一個實施例中，符號周期是2微秒，并且上行鏈路和下行鏈路如表所示有所不同。或者，突發(fā)可構(gòu)造為使上行鏈路和下行突發(fā)具有相同的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)也可以是對等體網(wǎng)絡(luò)，這樣，無法定義上行鏈路和下行鏈路。
表14業(yè)務(wù)信道(TCH)突發(fā)字段訓練符號分配有對應(yīng)于73或34個符號的146或68微秒，以便在終端之間有任何偏移或移動時可更精確地接收和解調(diào)信號。下面將更詳細地描述訓練符號。
可由發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器構(gòu)造364或494個信息符號。在本實施例中，可以各種方式調(diào)制TCH突發(fā)以增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量。
訓練序列對于TCH突發(fā)，由于較早就交換了CR和CM和注冊信息，因此已充分了解了定時和頻偏。因此，訓練序列可以更簡單。對于上行突發(fā)，用戶終端基于BSCC和由基站指配給用戶終端的某個值來選擇訓練序列符號。這允許識別并區(qū)分來自不同用戶終端的突發(fā)。或者可基于序列號、產(chǎn)品號、ID號或用戶終端的其它存儲號碼選擇核心序列。在一個實施例中，訓練序列具有3個部分5個符號的前綴、63個符號的核心和5個符號的后綴。前綴由核心的最后5個符號組成，后綴由核心的前5個符號組成。下行鏈路訓練序列以類似的方式構(gòu)造，但對于總共34個符號，只具有24個符號的核心。如果序列已知，則為訓練序列設(shè)置的特定長度和符號對本發(fā)明并不重要。用于訓練序列的許多不同配置是可能的。類似地，不必區(qū)分上行鏈路和下行鏈路。然而，為簡明起見，本發(fā)明將使用上述73個符號上行鏈路訓練序列的示例進行說明。
使用中，通常采用查找表生成特定序列。表中的值基于自相關(guān)、互相關(guān)、周期性和類似的屬性來選擇。對自相關(guān)和互相關(guān)的限制有助于使這些序列的延遲形式在對它們進行解析的最小平方波束形成器看來在某種程度上不相關(guān)。
標準上行鏈路和下行突發(fā)從上述說明中可看出，幾種不同的突發(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)具有在相同符號位置上開始的訓練序列。對于下行鏈路，CM突發(fā)(表7)、AA突發(fā)和TCH突發(fā)(表14)均具有相同的結(jié)構(gòu)。因此，所列舉的任何下行突發(fā)可在上述幀的任何下行鏈路時隙中發(fā)送?？蓪⑻囟愋偷耐话l(fā)導向特定的一組時隙和頻率資源，或者可以混合突發(fā)。例如，幀或時隙和頻率資源的某種特定幀或某種其它組合可指定為控制信道，并且只承載CR、CM、RA和AA突發(fā)。另一組資源可指配為業(yè)務(wù)信道，并只承載TCH突發(fā)?；蛘?，如上所述，可將廣播信道幀的時隙用于廣播、控制、隨機接入和業(yè)務(wù)信道。另外，可將任何幀的時隙用于承載廣播、控制、隨機接入和業(yè)務(wù)信道的消息。
本文所述突發(fā)僅作為示例，更多或更少類型的突發(fā)可以采用。突發(fā)可以各種不同的方式分類，并歸合成邏輯信道。作為一個示例，系統(tǒng)可表征為具有廣播信道BCH、控制信道CCH和業(yè)務(wù)信道TCH。在此系統(tǒng)中，BCH只具有BCH突發(fā)，并且TCH只具有TCH突發(fā)。CCH包括CR、CM、RA、AA和尋呼(PCH)突發(fā)。系統(tǒng)還可表征為具有廣播信道BCH、配置信道CCH、隨機接入信道RACH和業(yè)務(wù)信道TCH。根據(jù)此分類法，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)是如何表征的，可應(yīng)用于各種各樣的通信系統(tǒng)。
突發(fā)的共同結(jié)構(gòu)允許在任一時隙中發(fā)送任一突發(fā)。除廣播信道外，所有突發(fā)在相同的符號位置具有訓練序列，并且?guī)缀跛型话l(fā)具有完全相同的結(jié)構(gòu)。因此，突發(fā)全部可以完全相同的方式解調(diào)。一旦將信息符號解調(diào)，則可以將其傳遞給高層供適當使用。突發(fā)結(jié)構(gòu)中的這種一致性提供了更多的系統(tǒng)資源分配靈活性。在一個實施例中，突發(fā)結(jié)構(gòu)可表征為標準上行突發(fā)和標準下行突發(fā)。標準上行突發(fā)可用于RA和TCH突發(fā)，承載與上述相同的信息。標準下行突發(fā)可用于CM、AA和TCH，承載如上所述的信息。尋呼也可在標準下行突發(fā)中發(fā)送。突發(fā)可如上所述構(gòu)造，或者如表15所示。此突發(fā)結(jié)構(gòu)也在圖1和圖2中顯示。表15的標準突發(fā)具有比上述突發(fā)更少的訓練符號，但還包括FACCH(快速隨路控制信道)，F(xiàn)ACCH可用于發(fā)送任何種類的控制和開銷數(shù)據(jù)。在一些系統(tǒng)中，F(xiàn)ACCH可用于有關(guān)切換的消息。在其它系統(tǒng)中，F(xiàn)ACCH可用于有關(guān)調(diào)制類或信道質(zhì)量改變的消息。與上述結(jié)構(gòu)一樣，每個符號占用2微秒。同樣與上述結(jié)構(gòu)一樣，可進行變化和修改以適合于特定的實現(xiàn)方案。
表15 標準突發(fā)(SUL，SDL)字段圖1顯示了545微秒的上行突發(fā)，其組成部分是短的10微秒斜升101和68微秒的訓練序列102。訓練序列可以如上所述的許多種不同方式選擇。例如，可根據(jù)突發(fā)的性質(zhì)、發(fā)送終端或接收終端的標識或根據(jù)發(fā)送或接收終端的指配，從正交訓練序列列表中選擇訓練序列。在一個實施例中，根據(jù)上述tOffset值將訓練序列分組。對于控制信道消息(CR、CM、RA、AA)，允許一個或兩個tOffset值，并將其余tOffset值用于業(yè)務(wù)信道(TCH)突發(fā)。隨后，通過取選定的序列，并應(yīng)用基站或用戶終端ID的函數(shù)修改或構(gòu)造選定的訓練序列。
這些部分后面是364微秒的信息符號103和32微秒的FACCH104。信息符號將取決于突發(fā)的性質(zhì)，并且除了其它以外還可以是注冊、請求、控制或用戶數(shù)據(jù)。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)間保護時間后面將是下一突發(fā)的另一斜升、下行突發(fā)前的過渡保護時間或幀間保護時間。
類似地，圖2顯示了1090微秒的標準下行突發(fā)，其組成部分是短的10微秒斜升201、68微秒的訓練序列202和32微秒的FACCH203。訓練序列可按如上所述不同方式中的任何一種方式或其它方式選擇。這些部分后面是920微秒的信息符號204。信息符號將取決于突發(fā)的性質(zhì)，并且除了其它以外還可以是注冊、指配、控制或用戶數(shù)據(jù)。突發(fā)以36微秒的尾部訓練序列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)間保護時間后面將是下一突發(fā)的另一個斜升、在下行突發(fā)之前的過渡保護時間或幀間保護時間。
尾部訓練序列幫助在較長的信息符合集合期間維持定時和頻率。任一端的訓練序列均提供兩個優(yōu)點。首先，訓練序列之間的較大距離允許在任一突發(fā)期間更精確地確定頻率或相移。其次，通過將訓練序列置于信息符號外側(cè)兩端，可通過內(nèi)插將來自訓練序列的精確頻偏應(yīng)用到信息符號上。在一些系統(tǒng)中，所有訓練或附加訓練序列設(shè)置在信息符號的中間。這要求進行外插以便確定信息符號結(jié)束時的定時。外插本質(zhì)上不如內(nèi)插精確。尾部訓練序列可與第一訓練序列相同或不同。如果第一訓練序列是某核心序列的重復，則尾部訓練序列可以完全相同，但具有更少的重復?；蛘?，尾部訓練序列可以是第一訓練序列的刪截變體。
業(yè)務(wù)信道幀結(jié)構(gòu)如上所述，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)。上述的所有突發(fā)可在幀中使用。例如，如上表4中顯示了此類幀的一個示例。此幀將參照表16和圖3作更詳細的描述。
表16 標準幀字段圖3的幀示例在一個時間序列中具有三個相鄰的545微秒上行鏈路時隙301、302、303。這些上行鏈路時隙后面是三個相鄰的1090微秒下行鏈路時隙305、306、307。在圖3中，各上行鏈路時隙之間或各下行鏈路時隙之間不存在間隙，但如圖1和圖2所示，每個時隙包括一個突發(fā)間保護時間?？蓪⒋送话l(fā)間保護時間表征為屬于幀而不屬于時隙，在這種情況下，每個時隙之間存在間隙。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微秒上行鏈路到下行鏈路過渡時間。此時間可由終端用于在接收模式與發(fā)送模式或發(fā)送與接收模式之間切換。
在下行鏈路時隙后提供了85微秒的幀間保護時間。此保護時間的長度以及任何其它保護時間的長度可加以修改以適合本發(fā)明的任一特定實現(xiàn)方案。幀間保護時間有助于正在接收的遠方用戶終端。在發(fā)送下行鏈路時隙#3的突發(fā)后，在突發(fā)經(jīng)過正在與基站進行通信的特別遠的遠程接收器之前，將有傳播時延。在第三下行鏈路時隙后，將發(fā)送上行突發(fā)。這些突發(fā)可以一定的定時提前發(fā)送以便由基站在幀的適當上行鏈路時隙內(nèi)接收它們。對于最遠的用戶終端，可應(yīng)用相當大的定時提前。除非提供了足夠的保護時間，否則這些遠程時隙#1上行突發(fā)可能干擾基站的時隙#3下行突發(fā)。85微秒在基站與最遠的遠程用戶終端之間提供了達15公里的距離范圍。85微秒就本示例而言被認為是適當?shù)?，根?jù)預(yù)計的基站范圍及其它因素可對其進行增加或減少。
雖然表16的示例顯示上行鏈路時隙始終在下行鏈路時隙之前，但順序可以顛倒。從表3可以看出，在重復幀中，如果下行鏈路時隙在幀中的上行鏈路時隙之前，則那些下行鏈路時隙將仍然在前一幀的上行鏈路時隙后。另外，幀顯示為分別具有上行鏈路和下行鏈路時隙，這些時隙彼此相鄰?；蛘?，上行鏈路和下行鏈路時隙可以其它方式交替或分組。以上所述的上行鏈路和下行鏈路的順序簡化了網(wǎng)絡(luò)操作，并降低了對基站和用戶終端性能的需求。它還需要比許多其它幀結(jié)構(gòu)更少的保護時間。最后，上行鏈路和下行鏈路時隙顯示為在數(shù)量上相同。此配置適用于業(yè)務(wù)信道中的雙向通信，但可加以修改以適合特定的系統(tǒng)需求。例如，如表3所示，廣播信道突發(fā)可添加到幀中任一選定位置上。對于一些系統(tǒng)，最好可以為系統(tǒng)信息、發(fā)送給許多用戶的數(shù)據(jù)指定額外的上行鏈路或下行鏈路時隙，或者更完整地補償數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求中的不對稱性。圖3還顯示下行鏈路時隙長度是上行鏈路時隙長度的兩倍，因此可以發(fā)送兩倍之多的符號。具體而言，如圖1和圖2及表15中所示，一個上行突發(fā)承載182個信息符號，而下行突發(fā)承載460個信息符號或大約2.5倍以上的符號。在表14的業(yè)務(wù)突發(fā)中，上行鏈路承載182個信息符號，而下行鏈路承載494或大約2.7倍以上的信息符號。上行突發(fā)和下行突發(fā)的實際數(shù)據(jù)率部分由發(fā)送的信息符號數(shù)量確定，而且部分由用于上行鏈路和下行鏈路傳輸?shù)恼{(diào)制類確定。
調(diào)制類如上所述，在基站與用戶終端之間傳送的包括utClass、modClassUp和modClassDown的一些消息可用于設(shè)置或更改用于發(fā)送上行鏈路和下行突發(fā)的調(diào)制類?；蛘撸現(xiàn)ACCH或另一消息可用于設(shè)置或調(diào)整所用的調(diào)制類。調(diào)制類提供不同類型的調(diào)制和編碼，不同類型的調(diào)制和編碼一起改變每符號比特數(shù)量?？梢曰诮K端能力、信道質(zhì)量或各種其它因素選擇調(diào)制類?？梢匀我鈹?shù)量的不同方式來變更調(diào)制類。特定數(shù)量和類型的調(diào)制類可采取許多種不同的適當形式來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)能力、信道質(zhì)量和成本目標。
在一個實施例中，存在如表17所示的9種不同的調(diào)制類。不同的調(diào)制類在調(diào)制方案及編碼方面不同。編碼可以包括差錯檢測和糾錯、收縮(puncturing)、塊編碼和塊成形(block shaping)。根據(jù)特定應(yīng)用的需要，可采用其它類型的調(diào)制和編碼。表17中顯示的每符號比特率是近似的，只是提供使用相同數(shù)量符號可取得的數(shù)據(jù)率范圍的指示。利用每突發(fā)182個上行突發(fā)信息符號和460個下行突發(fā)信息符號的如表15所示的值，調(diào)制類0突發(fā)將分別承載91或230個比特。另一方面，調(diào)制類8突發(fā)分別承載728和1840個比特。
表17 調(diào)制類調(diào)制類也可加以調(diào)整以在上行鏈路與下行鏈路之間實現(xiàn)特定的數(shù)據(jù)率比以及適應(yīng)基站比之于遠程終端的更大能力。每上行鏈路符號下行鏈路符號數(shù)的比率近似為2.5∶1。相信這是許多因特網(wǎng)應(yīng)用的實際數(shù)據(jù)率比。如果基站和用戶終端使用相同的調(diào)制類，則數(shù)據(jù)率比大約也將是2.5∶1。然而，通過使用不同的調(diào)制類，數(shù)據(jù)率比可以在大約0.31∶1(UT采用modclass 8，BS采用modclass 0)到大約20∶1(UT采用modclass 0，BS采用modclass 8)之間變化。在一些應(yīng)用中，BS將經(jīng)常使用比用戶終端調(diào)制類高一級的調(diào)制類發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。這提供從2.9∶1到3.8∶1之間的數(shù)據(jù)率比?？梢钥闯觯{(diào)制類在設(shè)置系統(tǒng)的操作參數(shù)方面提供了很大的靈活性。
更低的調(diào)制類需要較少的能量來進行發(fā)送，并對同一基站上的其它用戶產(chǎn)生較小的干擾。因此，系統(tǒng)可配置為優(yōu)先采用較低等級的調(diào)制類。另一方面，更高級別的調(diào)制類以較高的數(shù)據(jù)率發(fā)送，因此，數(shù)據(jù)緩沖器將很快變空。對于許多類型的數(shù)據(jù)傳輸，較高的數(shù)據(jù)率將意味著較短的會話，因而可容納更多的用戶。例如，如果用戶在發(fā)送和接收電子郵件，則較高的數(shù)據(jù)率將以較快的速度傳送電子郵件，以便可以結(jié)束會話，并使系統(tǒng)資源可為另一用戶可用。調(diào)制類的選擇不僅取決于待傳送的數(shù)據(jù)量，而且取決于每個方向上的相對量。如果一個方向上待傳送的數(shù)據(jù)比另一方向上待傳送的數(shù)據(jù)少得多，則可以使待傳送數(shù)據(jù)量較少的方向在低得多的調(diào)制類上進行操作。由于會話將保持打開一直到更大的數(shù)據(jù)緩沖器變空為止，因此不會推遲結(jié)束會話。
基站結(jié)構(gòu)在如上所述的一個實施例中，本發(fā)明在SDMA(空分多址)無線電數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中實施。在此類空分系統(tǒng)中，每個終端與一組空間參數(shù)相關(guān)聯(lián)，這些參數(shù)涉及例如基站與用戶終端之間的無線電通信信道?？臻g參數(shù)包括每個終端的空間特征。利用空間特征和陣列天線，可以將來自基站的射頻能量更精確地導向單個用戶終端，從而減少對其它用戶終端的干擾并降低其它用戶終端的噪聲閾值。相反，可在較低的接收能級上分解同時從幾個不同用戶終端接收的數(shù)據(jù)。借助用戶終端上的空分天線，通信所需的能量可以少得多。對于在空間上彼此分開的用戶，獲益大得多。空間特征可包括諸如發(fā)送器的空間位置、到達方向(DOA)、到達時間(TOA)以及與基站的距離之類的特征。
利用設(shè)置在數(shù)字數(shù)據(jù)流中用于信道均衡的已知訓練序列以及傳感器(天線)陣列信息，可確定諸如信號功率電平、DOA和TOA之類的參數(shù)的估計。此信息隨后用于計算空間去復用器、復用器和合并器的適當加權(quán)值。可以采用本領(lǐng)域眾所周知的技術(shù)來將訓練序列特性用于確定空間參數(shù)。有關(guān)使用空分和SDMA系統(tǒng)的其他細節(jié)可參見例如于1998年10月27日授予Ottersten等人的美國專利No.5828658和1997年6月24日授予Roy、III等人的美國專利No.5642353。
(SDMA)技術(shù)可與其它多址系統(tǒng)，如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和碼分多址(CDMA)系統(tǒng)相結(jié)合。多址技術(shù)可與頻分復用(FDD)或時分復用(TDD)技術(shù)相結(jié)合。
圖4顯示了適合實施本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的基站示例。該基站采用SDMA技術(shù)，此技術(shù)可與其它多址系統(tǒng)，如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和碼分多址(CDMA)系統(tǒng)相結(jié)合。多址技術(shù)可與頻分復用(FDD)或時分復用(TDD)技術(shù)相結(jié)合。系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)包括若干亦稱為遠程終端或用戶終端的用戶站，如圖5中所示。該基站可通過其主機DSP 31連接到廣域網(wǎng)(WAN)，以便提供直接無線系統(tǒng)之外的任何必需數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和連接。
為支持空間分集，使用多個天線3，例如采用4個天線以形成天線陣列4，但也可使用其它數(shù)量的天線。每個天線是四元陣列4的一個單元。這些天線單元可具有典型載波的四分之一波長到四個波長的間隔。在許多應(yīng)用中，每個陣列的天線單元之間的間隔可小于接收信號的兩個波長。通常，當以相干方式組合一個陣列中各單元的發(fā)射時，選擇單元之間的間隔以使柵瓣最小。如上所述，每個陣列也可只有一個單元。
將用于每個用戶站的一組空間復用加權(quán)值應(yīng)用于相應(yīng)的調(diào)制信號以產(chǎn)生要由四天線組發(fā)送的空間復用信號。主機DSP 31產(chǎn)生并維護每常規(guī)信道每用戶站的空間特征，并利用接收信號測量值計算空間復用和去復用加權(quán)值。以這種方式，將來自當前活動用戶站(其中一些用戶站可能在同一常規(guī)信道上活動)的信號分離并抑制干擾和噪聲。當從基站向用戶站傳送時，創(chuàng)建適合當前活動用戶站連接和干擾情況的優(yōu)化多瓣天線輻射圖案。所用信道可以任何方式進行劃分。在一個實施例中，所用信道可如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)中定義的那樣進行劃分?；蛘?，可采用連續(xù)的模擬或CDMA信道。
天線輸出連接到雙工器開關(guān)7，開關(guān)7在TDD實施例中可以是時間開關(guān)。該雙工器開關(guān)的兩種可能實現(xiàn)是作為頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中的頻率雙工器和作為時分雙工(TDD)系統(tǒng)中的時間開關(guān)。在接收時，天線輸出經(jīng)雙工器開關(guān)連接到接收器5，并由RF接收(“RX”)模塊5以模擬方式從載頻下變頻到FM中頻(“IF”)。此信號隨后由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(“ADC”)9進行數(shù)字化(抽樣)。最后以數(shù)字方式執(zhí)行到基帶的下變頻。數(shù)字濾波器可用于實現(xiàn)下變頻和數(shù)字濾波，數(shù)字濾波采用有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波技術(shù)。這顯示為方框13。本發(fā)明可調(diào)整為適合各種各樣的RF和IF載頻和頻帶。
在GSM示例中，每個天線的數(shù)字濾波器13有8個下變頻輸出，每接收時隙一個?？梢愿淖兲囟〝?shù)量的時隙以適合網(wǎng)絡(luò)需要。雖然GSM對每個TDMA幀使用8個上行時隙和8個下行時隙，但也可在每幀中使用用于上行和下行的任意數(shù)量的TDMA時隙來取得期望結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，對于8個接收時隙中的每個時隙，4個天線的4個下變頻輸出饋送到數(shù)字信號處理器(DSP)31，一個ASIC(專用集成電路)或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)(以下稱為“時隙處理器”)用于進行進一步的處理，包括校準。對于TDMA信號，可以將8個Motorola DSP56300系列DSP用作時隙處理器，每接收時隙一個。時隙處理器17監(jiān)視接收信號功率，并估計頻偏和時間對齊。它們還確定每個天線單元的智能天線加權(quán)值。這些加權(quán)值在SDMA方案中用于確定來自特定遠程用戶的信號以及確定的信號解調(diào)。在WCDMA系統(tǒng)中，可在FPGA中使用代碼將信道分離，然后可能使用針對不同用戶的單獨DSP對信道分別作進一步處理。這些處理器是信道處理器而非時隙處理器。
時隙處理器17的輸出是8個接收時隙中每個時隙的解調(diào)突發(fā)數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)發(fā)送到主機DSP處理器31，處理器31的主要功能是控制系統(tǒng)的所有單元以及與更高級處理的接口，所述更高級處理是涉及系統(tǒng)通信協(xié)議所定義的所有不同控制和服務(wù)通信信道中通信所需信號的處理。主機DSP 31可以是Motorola DSP56300系列DSP。另外，時隙處理器將為每個用戶終端確定的接收加權(quán)值發(fā)送到主機DSP 31。主機DSP 31維護狀態(tài)和定時信息，從時隙處理器17接收上行突發(fā)數(shù)據(jù)，并對時隙處理器17編程。另外，它對糾錯碼進行解密、解擾和檢查，并分解上行鏈路信號突發(fā)，然后將待發(fā)送的上行鏈路信號格式化以便在基站的其它部分中進行更高級的處理。
此外，DSP 31可包括存儲單元，用于存儲數(shù)據(jù)、指令或跳頻函數(shù)或序列?；蛘撸究删哂袉为毜拇鎯卧蚩稍L問輔助存儲器的單元。相對于基站的其它部分，它將服務(wù)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)格式化，以便在基站中進行更進一步的高級處理，從基站的其它部分接收下行消息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，處理下行突發(fā)并將下行突發(fā)格式化后發(fā)送到顯示為37的發(fā)送控制器/調(diào)制器。主機DSP還管理基站其它部件，包括發(fā)送控制器/調(diào)制器37和RF定時控制器33的編程。RF控制器33讀取并發(fā)送功率監(jiān)視和控制值，控制雙工器7并從主機DSP 31接收每個突發(fā)的定時參數(shù)和其它設(shè)置。發(fā)送控制器/調(diào)制器37從主機DSP 31接收發(fā)送數(shù)據(jù)。該發(fā)送控制器使用此數(shù)據(jù)生成發(fā)送給RF發(fā)送(TX)模塊39的模擬IF輸出。具體地說，接收數(shù)據(jù)比特轉(zhuǎn)換成復調(diào)制信號，上變頻為IF頻率，進行抽樣，然后乘以從主機DSP31獲得的發(fā)送加權(quán)值，然后通過作為發(fā)送控制器/調(diào)制器37組成部分的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(“DAC”)轉(zhuǎn)換為模擬發(fā)送波形。模擬波形發(fā)送到發(fā)送模塊39。發(fā)送模塊39將該信號上變頻為發(fā)送頻率，并將信號放大。放大的發(fā)送信號輸出經(jīng)雙工器/時間開關(guān)7發(fā)送到天線3。在CDMA系統(tǒng)中，還可使用適當編碼對該信號進行擴頻和加擾。
用戶終端結(jié)構(gòu)圖5顯示了提供數(shù)據(jù)或語音通信的遠程終端中的示例部件配置。遠程終端的天線45連接到雙工器46，以允許將天線45用于發(fā)送和接收。天線可以是全向天線或定向天線。為獲得最佳性能，天線可由多個單元組成，并采用如上關(guān)于基站所述的空間處理。在替代實施例中，使用了單獨的接收和發(fā)送天線，從而取消了對雙工器46的需要。在另一采用時分雙工技術(shù)的替代實施例中，采用發(fā)送/接收(TR)切換開關(guān)而非雙工器，這是本領(lǐng)域所熟知的。雙工器輸出47作為到接收器48的輸入。接收器48產(chǎn)生下變頻信號49，此信號是到解調(diào)器51的輸入。解調(diào)的接收聲音或語音信號67輸入到揚聲器66。
遠程終端具有對應(yīng)的發(fā)送鏈，其中在調(diào)制器57中對待發(fā)送的數(shù)據(jù)或語音進行調(diào)制。待發(fā)送的調(diào)整信號59由調(diào)制器57輸出，并由發(fā)送器60進行上變頻和放大，得到發(fā)送器輸出信號61。發(fā)送器輸出61隨后輸入到雙工器46，以便由天線45發(fā)送。
解調(diào)的接收數(shù)據(jù)52與解調(diào)前的接收數(shù)據(jù)50一樣提供給遠程終端中央處理單元68(CPU)。遠程終端CPU 68可用標準DSP(數(shù)字信號處理器)如Motorola 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通過線路63控制接收器，通過線路62控制發(fā)送器，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進行通信，通過線路55與顯示器56進行通信。麥克風64和揚聲器66分別通過線路65和67連接到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，麥克風和揚聲器還直接與CPU通信以提供語音或數(shù)據(jù)通信。此外，遠程終端CPU 68還可包括存儲數(shù)據(jù)、指令和跳頻功能或序列的存儲單元。或者，遠程終端可具有單獨的存儲單元或可訪問輔助存儲單元。
在一個實施例中，揚聲器66和麥克風64由本領(lǐng)域熟知的數(shù)字接口替換或增強，這些接口允許向外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備(例如計算機)發(fā)送數(shù)據(jù)或從其發(fā)送數(shù)據(jù)。在一個實施例中，遠程終端的CPU耦合到標準數(shù)字接口如到外部計算機的PCMCIA接口，并且顯示器、鍵盤、麥克風及揚聲器是該外部計算機的組成部分。遠程終端的CPU68通過數(shù)字接口和外部計算機的控制器與這些部件通信。對于純數(shù)據(jù)通信，可取消麥克風和揚聲器。對于純語音通信，可取消鍵盤和顯示器。
一般事項在上述說明中，為了進行解釋，提出了許多特定細節(jié)，以提供對本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然清楚，本發(fā)明可以在不具有這些特定細節(jié)中的一些細節(jié)的情況下實施。在其它實例中，熟知的電路、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和技術(shù)以框圖的形式顯示或未顯示細節(jié)，以免使對本發(fā)明的理解困難。
本發(fā)明包括各種步驟。本發(fā)明的步驟可由硬件部件，如圖4和圖5中所示的那些執(zhí)行，也可體現(xiàn)在機器可執(zhí)行指令中，這些指令可使用這些指令編程的通用或?qū)Ｓ锰幚砥骰蜻壿嬰娐穲?zhí)行所述步驟?；蛘撸霾襟E可結(jié)合硬件和軟件來執(zhí)行。所述步驟描述為由基站或用戶終端執(zhí)行。然而，描述成由基站執(zhí)行的許多步驟可由用戶終端執(zhí)行，且反之亦然。此外，本發(fā)明同樣適用于終端彼此進行通信而未將任何終端指定為基站、用戶終端、遠程終端或用戶站的系統(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。這些設(shè)備可以是蜂窩電話、PDA、膝上型計算機或任何其它無線設(shè)備。通常，由于基站和終端二者均使用無線電波，因此，無線通信網(wǎng)絡(luò)的這些通信設(shè)備通常可一般地稱為無線電裝置。
在上述部分說明中，僅將基站描述為使用自適應(yīng)天線陣列來執(zhí)行空間處理。然而，用戶終端也可包含天線陣列，而且也可以在本發(fā)明范圍內(nèi)執(zhí)行有關(guān)接收和發(fā)送(上行和下行)二者的空間處理。
此外，在上述部分說明中，可在網(wǎng)絡(luò)上協(xié)調(diào)由基站執(zhí)行的某些功能，以便協(xié)同多個基站來執(zhí)行。例如，每個基站天線陣列可以是不同基站的一部分。該基站可共享處理和收發(fā)功能。或者，中央基站控制器可執(zhí)行上述許多功能，并采用一個或多個基站的天線陣列來發(fā)送和接收信號。
本發(fā)明可作為計算機程序產(chǎn)品提供，所述計算機程序產(chǎn)品可包括存儲有指令的機器可讀介質(zhì)，這些指令可用于對計算機(或其它電子設(shè)備)編程，以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的過程。所述機器可讀介質(zhì)可包括但不限于軟磁盤、光盤、CD-ROM和磁光盤、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、閃存或其它類型的適用于存儲電子指令的介質(zhì)/機器可讀介質(zhì)。另外，本發(fā)明還可作為計算機程序產(chǎn)品下載，其中所述程序可經(jīng)由通信鏈路(例如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)連接)，通過包含在載波或其它傳播介質(zhì)中的數(shù)據(jù)信號從遠程計算機傳送到請求計算機。
所描述的只是許多方法的最基本的形式，然而，在未脫離本發(fā)明基本范圍的情況下，可以在任何所述方法中添加或刪除一些步驟，并且可以在任何所述消息中添加或減少一些信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然清楚，可以進行許多其它的修改和調(diào)整。所提供的特定實施例不是為了限制而是為了說明本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不由以上提供的具體示例確定，而是僅由下述權(quán)利要求書限定。
還應(yīng)理解，在本說明書中，“一個實施例”或“任何實施例”意味著，在實施本發(fā)明時可包括特定的特征。類似地，應(yīng)理解，在前述本發(fā)明示范實施例的描述中，有時將本發(fā)明的各種不同特征集中在一個實施例、附圖或其說明中，以使本發(fā)明公開簡潔并有助于理解本發(fā)明的一個或多個不同的創(chuàng)新方面。然而，這種公開方法不應(yīng)解釋為反映了這樣的意圖要求專利權(quán)的本發(fā)明需要比每個權(quán)利要求明確記載的更多的特征。確切地說，如所附權(quán)利要求書所反映的那樣，創(chuàng)新方面在于比一個前述公開實施例的所有特征少。因此，將所附權(quán)利要求書結(jié)合到本說明書中，該權(quán)利要求書中的每個權(quán)項本身就代表本發(fā)明的一個單獨實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于時分無線電通信系統(tǒng)的重復幀，它包括上行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有預(yù)定的時長；下行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有大于所述上行鏈路時隙時長的預(yù)定時長；各上行鏈路時隙之間的突發(fā)間保護時間；各下行鏈路時隙之間的突發(fā)間保護時間；以及所述下行鏈路時隙序列后的幀間保護時間。
2.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述上行鏈路時隙序列在所述下行鏈路時隙序列之前。
3.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述序列的所述上行鏈路時隙是相鄰的。
4.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
5.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述序列的所述下行鏈路時隙是相鄰的。
6.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于突發(fā)間保護時間在每個時隙之后。
7.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述幀間保護時間在所述上行鏈路時隙序列之前。
8.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述上行鏈路時隙序列包括三個相鄰的上行鏈路時隙。
9.如權(quán)利要求8所述的幀，其特征在于所述下行鏈路時隙序列包括三個相鄰的下行鏈路時隙，所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
10.如權(quán)利要求9所述的幀，其特征在于還包括在所述上行鏈路時隙序列與所述下行鏈路時隙序列之間的過渡保護時間。
11.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述下行鏈路時隙適于承載業(yè)務(wù)、控制和廣播信道業(yè)務(wù)中的任意一項。
12.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述控制信道業(yè)務(wù)包括尋呼、信道指配和系統(tǒng)配置消息。
13.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述上行鏈路時隙適于包含業(yè)務(wù)、隨機接入和控制信道業(yè)務(wù)中的任意一項。
14.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于每個突發(fā)間保護時間具有的時長小于所述上行鏈路時隙時長的2％。
15.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述幀間保護時間具有的時長小于所述上行鏈路時隙時長的16％。
16.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于每個突發(fā)間保護時間具有的時長小于所述幀間保護時間的12％。
17.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述下行鏈路時隙具有的時長至少是所述上行鏈路時隙時長的兩倍。
18.如權(quán)利要求1所述的幀，其特征在于所述幀間保護時間在所述幀末。
19.一種方法，它包括接收重復幀的上行鏈路時隙序列中的突發(fā)，每個上行鏈路時隙具有預(yù)定的時長，各所述上行突發(fā)由上行突發(fā)間保護時間分開；在重復幀的下行鏈路時隙序列中發(fā)送突發(fā)，每個下行鏈路時隙具有的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙時長，各所述下行突發(fā)由下行突發(fā)間保護時間分開；等待在所述下行突發(fā)序列后的幀間保護時間；以及重復所述幀。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于接收在發(fā)送之前。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述序列的所述上行鏈路時隙是相鄰的。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述序列的所述下行鏈路時隙是相鄰的。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述幀間保護時間在所述上行鏈路時隙序列之前。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述上行鏈路時隙序列包括三個相鄰的上行鏈路時隙。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述下行鏈路時隙序列包括三個相鄰的下行鏈路時隙，所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于還包括等待所述上行鏈路時隙序列與所述下行鏈路時隙序列之間的過渡保護時間。
28.一種其上存有表示指令的數(shù)據(jù)的機器可讀介質(zhì)，所述指令在由機器執(zhí)行時，可使所述機器執(zhí)行如下操作接收重復幀的上行鏈路時隙序列中的突發(fā)，每個上行鏈路時隙具有預(yù)定的時長，各所述上行突發(fā)由上行突發(fā)間保護時間分開；發(fā)送重復幀的下行鏈路時隙突發(fā)，每個下行突發(fā)具有的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙的所述時長；各所述下行突發(fā)由下行突發(fā)間保護時間分開；等待在所述下行突發(fā)序列后的幀間保護時間；以及重復所述幀。
29.如權(quán)利要求28所述的介質(zhì)，其特征在于所術(shù)接收指令在所述發(fā)送指令之前執(zhí)行。
30.如權(quán)利要求28所述的介質(zhì)，其特征在于所述序列的所述上行鏈路時隙是相鄰的。
31.如權(quán)利要求28所述的介質(zhì)，其特征在于所述序列的所述下行鏈路時隙是相鄰的，并且后面是所述上行鏈路時隙序列。
32.如權(quán)利要求26所述的介質(zhì)，其特征在于所述指令還包括在由所述機器執(zhí)行時可使所述機器執(zhí)行其它操作的指令，所述其它操作包括等待所述上行鏈路時隙序列與所述下行鏈路時隙序列之間的過渡保護時間。
33.一種方法，它包括在重復幀的上行鏈路時隙序列的一個預(yù)定時隙中發(fā)送突發(fā)，每個上行鏈路時隙具有預(yù)定的時長，所述上行突發(fā)與其它上行突發(fā)由上行突發(fā)間保護時間分開；在重復幀的下行鏈路時隙序列的一個預(yù)定時隙中接收突發(fā)，每個下行鏈路時隙具有的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙時長，所述下行突發(fā)與其它下行突發(fā)由下行突發(fā)間保護時間分開；等待在所述下行突發(fā)序列后的幀間保護時間；以及重復所述發(fā)送和接收。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于發(fā)送在接收之前。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述序列的所述上行鏈路時隙是相鄰的。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述序列的所述下行鏈路時隙是相鄰的。
38.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述幀間保護時間在所述上行鏈路時隙序列之前。
39.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于所述上行鏈路時隙序列包括三個相鄰的上行鏈路時隙。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于所述下行鏈路時隙序列包括三個相鄰的下行鏈路時隙，所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于還包括在所述上行鏈路時隙序列與所述下行鏈路時隙序列之間的過渡保護時間。
42.一種設(shè)備，它包括接收器，用于接收重復幀的上行鏈路時隙序列中的突發(fā)，每個上行鏈路時隙具有預(yù)定的時長，所述上行突發(fā)由上行突發(fā)間保護時間分開；發(fā)送器，用于在重復幀的下行鏈路時隙序列中發(fā)送突發(fā)，每個下行突發(fā)具有的預(yù)定時長大于所述上行突發(fā)所述時長，所述下行突發(fā)由下行突發(fā)間保護時間分開；以及處理器，用于確定所述突發(fā)間保護時間的所述時長，并在所述下行突發(fā)序列后，在幀間保護時間內(nèi)暫停所述接收器和發(fā)送器的操作。
43.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其特征在于接收在發(fā)送之前。
44.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其特征在于所述幀間保護時間在所述上行鏈路時隙序列之前。
45.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其特征在于所述上行鏈路時隙序列包括三個相鄰的上行鏈路時隙，所述下行鏈路時隙序列包括三個相鄰的下行鏈路時隙，以及所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
46.如權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其特征在于所述處理器還在所述上行鏈路時隙序列與所述下行鏈路時隙序列之間的過渡保護時間內(nèi)暫停所述接收器和發(fā)送器的操作。
47.一種設(shè)備，它包括發(fā)送器，用于在重復幀的上行鏈路時隙序列的一個預(yù)定時隙中發(fā)送突發(fā)，每個上行鏈路時隙具有預(yù)定的時長，各所述上行突發(fā)由上行突發(fā)間保護時間分開；接收器，用于在重復幀的下行鏈路時隙序列的一個預(yù)定時隙中接收突發(fā)，每個下行鏈路時隙具有的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙時長，各所述下行突發(fā)由下行突發(fā)間保護時間分開；以及處理器，用于確定所述突發(fā)間保護時間的所述時長，并在所述下行突發(fā)序列后，在幀間保護時間內(nèi)暫停所述接收器和發(fā)送器的操作。
48.如權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于接收在發(fā)送之前。
49.如權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于所述幀間保護時間在所述上行鏈路時隙序列之前。
50.如權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于所述上行鏈路時隙序列包括三個相鄰的上行鏈路時隙，所述下行鏈路時隙序列包括三個相鄰的下行鏈路時隙，以及所述下行鏈路時隙序列在所述上行鏈路時隙序列之后。
51.如權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其特征在于所述處理器還在所述上行鏈路時隙序列與所述下行鏈路時隙序列之間的過渡保護時間內(nèi)暫停所述接收器和發(fā)送器的操作。
52.一種用于時分無線電通信系統(tǒng)的重復幀，它包括上行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有預(yù)定的時長，所述上行鏈路時隙支持多種傳輸模式；下行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有大于所述上行鏈路時隙時長兩倍的預(yù)定時長，所述下行鏈路時隙支持多種傳輸模式，因此，所述下行鏈路數(shù)據(jù)率與所述上行鏈路數(shù)據(jù)率之比可設(shè)為各種不同的值，包括大于2比1的值。
53.如權(quán)利要求52所述的幀，其特征在于每個上行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率可不同于每個其它上行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率。
54.如權(quán)利要求52所述的幀，其特征在于每個上行鏈路時隙與一個唯一的下行鏈路時隙相關(guān)聯(lián)，每個上行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率獨立于所述相關(guān)下行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率。
55.如權(quán)利要求52所述的幀，其特征在于下行鏈路時隙傳輸模式可設(shè)為具有比對應(yīng)上行鏈路時隙傳輸模式更高的數(shù)據(jù)率，使得所述下行鏈路數(shù)據(jù)率超過所述上行鏈路數(shù)據(jù)率的值大于所述下行鏈路時隙與所述上行鏈路時隙之間的時長差。
56.如權(quán)利要求52所述的幀，其特征在于所述多種傳輸模式中的每種模式包括多種不同的調(diào)制格式。
57.如權(quán)利要求52所述的幀，其特征在于所述多種傳輸模式中的每種模式包括多種不同的編碼格式。
58.如權(quán)利要求52所述的幀，其特征在于所述上行鏈路時隙序列在所述下行鏈路時隙序列之前。
59.一種設(shè)備，它包括用于接收上行鏈路時隙序列中的數(shù)據(jù)的裝置，其中每個時隙具有預(yù)定的時長，并且每個時隙中的所述數(shù)據(jù)在多種不同預(yù)定傳輸模式的任一模式中接收；用于在下行鏈路時隙序列中發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，其中每個時隙具有大于所述上行鏈路時隙時長兩倍的預(yù)定時長，每個下行鏈路時隙中的所述數(shù)據(jù)在多種傳輸模式的任一模式中發(fā)送；以及用于執(zhí)行如下操作的裝置選擇所述傳輸模式，以便所述下行鏈路數(shù)據(jù)率與所述上行鏈路數(shù)據(jù)率之比可設(shè)為各種不同的值，包括大于2比1的值。
60.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于用于選擇的所述裝置可選擇每個上行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率，使其不同于每個其它上行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率。
61.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于每個上行鏈路時隙與一個唯一的下行鏈路時隙相關(guān)聯(lián)，并且其中用于選擇的所述裝置可獨立于所述相關(guān)下行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率為每個上行鏈路時隙設(shè)置所述數(shù)據(jù)率。
62.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于用于選擇的所述裝置可選擇一種具有高于對應(yīng)上行鏈路時隙傳輸模式的數(shù)據(jù)率的下行鏈路時隙傳輸模式，使得所述下行鏈路數(shù)據(jù)率超過所述上行鏈路數(shù)據(jù)率的值大于所述下行鏈路時隙與所述上行鏈路時隙之間的時長差。
63.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于所述多種傳輸模式中的每種模式包括多種不同的調(diào)制格式。
64.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于所述多種傳輸模式中的每種模式包括多種不同的編碼格式。
65.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其特征在于所述上行鏈路時隙序列在所述下行鏈路時隙序列之前。
66.一種方法，它包括接收上行鏈路時隙序列中的數(shù)據(jù)，其中每個時隙具有預(yù)定的時長，并且每個時隙中的所述數(shù)據(jù)在多種不同預(yù)定傳輸模式中的任一模式中接收；在下行鏈路時隙序列中發(fā)送數(shù)據(jù)，其中每個時隙具有的預(yù)定時長大于所述上行鏈路時隙時長的兩倍，每個下行鏈路時隙中的所述數(shù)據(jù)在多種傳輸模式中的任一模式中發(fā)送；以及選擇所述傳輸模式，以便所述下行鏈路數(shù)據(jù)率與所述上行鏈路數(shù)據(jù)率之比可設(shè)為各種不同的值，包括大于2比1的值。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于選擇包括為每個上行鏈路時隙選擇所述數(shù)據(jù)率，使其不同于每個其它上行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率。
68.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于每個上行鏈路時隙與一個唯一的下行鏈路時隙相關(guān)聯(lián)，其中選擇包括獨立于所述相關(guān)下行鏈路時隙的所述數(shù)據(jù)率為每個上行鏈路時隙設(shè)置所述數(shù)據(jù)率。
69.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于選擇包括選擇一種具有高于對應(yīng)上行鏈路時隙傳輸模式的數(shù)據(jù)率的下行鏈路時隙傳輸模式，使得所述下行鏈路數(shù)據(jù)率超過所述上行鏈路數(shù)據(jù)率的值大于所述下行鏈路時隙與所述上行鏈路時隙之間的時長差。
70.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于所述多種傳輸模式中的每種模式包括多種不同的調(diào)制格式。
71.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于所述多種傳輸模式中的每種模式包括多種不同的編碼格式。
72.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于所述上行鏈路時隙序列在所述下行鏈路時隙序列之前。
全文摘要
在一個實施例中，本發(fā)明包括用于時分無線電通信系統(tǒng)的重復幀；該重復幀帶有上行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有預(yù)定的時長；下行鏈路時隙序列，其中每個時隙具有的預(yù)定時長大于上行鏈路時隙的時長；各上行鏈路時隙之間的突發(fā)間保護時間；各下行鏈路時隙之間的突發(fā)間保護時間；以及在下行鏈路時隙序列后的幀間保護時間。
文檔編號H04B7/08GK1703851SQ03825446
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P·佩特魯斯, C·R·烏利克, M·D·特羅特 申請人:阿雷伊通訊有限公司