專利名稱：改進(jìn)重迭覆蓋區(qū)中無線通道利用效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進(jìn)重迭覆蓋區(qū)，例如，重迭的衛(wèi)星波束中無線通道利用效率的一種方法及設(shè)備。
隨著在蜂窩式通信系統(tǒng)中蜂窩日益小型化的趨勢(shì)以及在衛(wèi)星系統(tǒng)中點(diǎn)波束的使用，不可避免地出現(xiàn)重迭覆蓋區(qū)，在這樣的區(qū)域中，如果系統(tǒng)對(duì)干擾是敏感的，則頻率再利用不可能存在。例如，考慮一個(gè)分布在服務(wù)區(qū)域內(nèi)有許多用戶的基本系統(tǒng)，在一個(gè)單通道上將信息回送到一個(gè)公共的中樞接收站。假定，還有一個(gè)二級(jí)通信系統(tǒng)希望利用相同的通信通道，又從許多用戶送往公共的中樞接收站，其覆蓋區(qū)只少部分與基本系統(tǒng)重迭。為了使二級(jí)系統(tǒng)不干擾基本系統(tǒng)，在這種情況下傳統(tǒng)的做法是給兩個(gè)系統(tǒng)分配不同的通道頻率。在衛(wèi)星通道的情況下，20KHZ帶寬的年成本可超過百萬元，當(dāng)通道的負(fù)載量不高時(shí)，這可能是一種非常低效率的解決辦法。
對(duì)無線通信系統(tǒng)需要的增長使頻譜空間成為一種極其貴重的商品，對(duì)于移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)(MSS)，這種要求推動(dòng)了許多第二和第三代移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)的計(jì)劃，可支持各種無線服務(wù)的頻譜需求的增長的結(jié)果是希望更有效地利用已有的頻譜。很清楚，在不對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響的情況下對(duì)已分配的頻譜的復(fù)用是增加頻譜的利用和效率。
對(duì)于移動(dòng)用戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)變更導(dǎo)致了部署以低天線增益終端為特點(diǎn)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)和具有高增益衛(wèi)星點(diǎn)波束的第二和第三代衛(wèi)星系統(tǒng)。作為終端移動(dòng)性的結(jié)果，終端和衛(wèi)星之間的方向可在短時(shí)間內(nèi)有較大的改變。
在終端使用低增益天線的進(jìn)一步的結(jié)果是被其它衛(wèi)星和系統(tǒng)嚴(yán)格地限制了頻率的復(fù)用。從一個(gè)低天線增益終端來的發(fā)送信號(hào)可被任何占用相同頻帶并與已有衛(wèi)星系統(tǒng)有相同的覆蓋區(qū)的衛(wèi)星接收到。
分享公共頻譜的衛(wèi)星與衛(wèi)星系統(tǒng)，當(dāng)服務(wù)的終端是低增益天線時(shí)，可能不分享相同的地理覆蓋。從第一衛(wèi)星用戶來的發(fā)送信號(hào)，雖然用低天線增益發(fā)送，如果在衛(wèi)星天線地面覆蓋上有差別，那也可能未被工作在相同頻帶的第二衛(wèi)星系統(tǒng)接收到，因而可能不干擾第二衛(wèi)星系統(tǒng)的用戶，作為在已有衛(wèi)星通信系統(tǒng)和第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間在地理覆蓋上僅有部分重迭的結(jié)果，一個(gè)衛(wèi)星通信通道，被已有衛(wèi)星系統(tǒng)頻繁使用著，在這種意義上講，該通道在大部分時(shí)間內(nèi)已被占用，但仍可用于負(fù)載很輕的第二衛(wèi)星系統(tǒng)，在這種意義上講，從已有系統(tǒng)用戶來的發(fā)送信號(hào)僅僅偶然被第二系統(tǒng)接收到。
為了增加轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬利用效率，許多衛(wèi)星通信系統(tǒng)需要運(yùn)行在被分配的多址環(huán)境中，通信系統(tǒng)采用出入申請(qǐng)通道能夠使用戶分配到衛(wèi)星通道的通信容量。對(duì)于一個(gè)隨機(jī)出入請(qǐng)求通道，如插入式ALOHA，當(dāng)提供的消息數(shù)量接近通道的滿負(fù)荷時(shí)，消息損失迅速增加。結(jié)果，插入式ALOHA通道的額定負(fù)載通常保持在滿負(fù)荷的20％左右。
一種非插入式Aloha出入請(qǐng)求通道，出于和插入式Aloha情況下相同的原因，設(shè)計(jì)成可提供的負(fù)載小于0.1。
美國專利Re.32,905公開了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中擴(kuò)譜裝置被引入，使許多以低增益天線為特點(diǎn)的終端能夠同時(shí)產(chǎn)生擴(kuò)譜CDMA，并在已有系統(tǒng)使用的相同頻譜上發(fā)送，而不干擾已有系統(tǒng)的用戶。而且，該系統(tǒng)提供了足夠的擴(kuò)譜處理增益，使CDMA擴(kuò)譜信號(hào)大大壓制了由已有系統(tǒng)發(fā)送引起的干擾。作為處理增益的結(jié)果，系統(tǒng)能夠在存在占據(jù)相同頻譜的已有系統(tǒng)用戶干擾，以可接受的比特誤差率，并且不對(duì)已有系統(tǒng)用戶產(chǎn)生不利影響的情況下，處理由許多終端同時(shí)產(chǎn)生的CDMA擴(kuò)譜發(fā)送信號(hào)，這種在引用的專利中公開的技術(shù)能應(yīng)用于這些場(chǎng)合，其中能夠取得足夠大的擴(kuò)譜處理增益，得以大大壓制已有系統(tǒng)的發(fā)送。
如沒有足夠的擴(kuò)譜處理增益能移去已有系統(tǒng)用戶發(fā)送引起的干擾，在引用的專利中提供的方法是無效的，處理增益不足以除去已有系統(tǒng)用戶引起的干擾的情況是可能發(fā)生的如擴(kuò)譜信號(hào)可用的帶寬有限，或者相當(dāng)高的信息數(shù)據(jù)速率，這對(duì)于存在已有系統(tǒng)發(fā)送的情況下，要保證可接受的比特誤差率來說，擴(kuò)譜帶寬與信息速率之比太小了。
本發(fā)明的目的是用一種方法來緩和這個(gè)問題，即不干擾基本用戶，但仍能提供二級(jí)用戶可接受的服務(wù)。
按照本發(fā)明提供一種在無線通信通道發(fā)送信號(hào)的方法，所述的通信通道對(duì)基本的與二級(jí)的通信系統(tǒng)是公共的，兩種系統(tǒng)至少有部分重迭的覆蓋區(qū)，所述的基本系統(tǒng)具有低的工作周期，并發(fā)送具有第一持續(xù)時(shí)間特性的隨機(jī)突發(fā)信號(hào)，所述的方法包括在所述的二級(jí)系統(tǒng)上發(fā)送突發(fā)式的包，所述的二級(jí)系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間至少等于所述的第一持續(xù)時(shí)間的三倍，并包含前向糾錯(cuò)碼，允許所含的數(shù)據(jù)在與基本系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)發(fā)生沖突的情況下被復(fù)原，所述的二級(jí)系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的功率密度比基本系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度足夠低以避免干擾。
采用交插及通道狀態(tài)信息可使性能進(jìn)一步改善。
交叉插入是一種方法，先以預(yù)先規(guī)定的方式將發(fā)送序列中的數(shù)據(jù)符號(hào)位置擾頻，然后在接收機(jī)的FEC解碼器輸入端對(duì)該符號(hào)去擾頻，使其返回它們正確的次序，如果接收到的符號(hào)的后續(xù)塊因干擾而被破壞，去擾頻器將使這些有錯(cuò)的符號(hào)在FEC解碼器的輸入端在時(shí)間上加以擴(kuò)展。時(shí)間被擴(kuò)展的符號(hào)對(duì)于FEC解碼器來說要比有差錯(cuò)的塊更能容忍些。
FEC解碼器利用接收到信號(hào)的質(zhì)量(或“通道狀態(tài)”)是很有益的，沒有通道狀態(tài)信息，當(dāng)輸入誤碼率超過1％時(shí)，F(xiàn)EC就迅速惡化；有通道狀態(tài)信息，去交叉插入器將差錯(cuò)在時(shí)間上擴(kuò)展，F(xiàn)EC解碼器可容忍高達(dá)30％的輸入誤碼率，在基本的(干擾)接收信號(hào)遠(yuǎn)比二級(jí)(希望)信號(hào)強(qiáng)的情況下，在接收機(jī)輸出端的一個(gè)簡(jiǎn)單的功率檢測(cè)器就可給FEC提供通道狀態(tài)信息，因?yàn)?，大信?hào)等效于低的希望信號(hào)質(zhì)量。
重迭覆蓋區(qū)可由重迭衛(wèi)星波束形成，然而本發(fā)明可應(yīng)用到其它存在重迭覆蓋區(qū)的場(chǎng)合，例如，在蜂窩式無線電中。
二級(jí)突發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間的典型值應(yīng)為基本突發(fā)信號(hào)持續(xù)時(shí)間的至少三倍，有可能高達(dá)十倍或更多。二級(jí)突發(fā)信號(hào)可方便地采用擴(kuò)譜技術(shù)在基本系統(tǒng)噪聲背景以下的功率水平發(fā)送出去。
假定，基本與二級(jí)系統(tǒng)，每個(gè)都有它們自己的服務(wù)區(qū)域，并且這些服務(wù)區(qū)域至少有部分是重迭的。這些系統(tǒng)的用戶分布在它們各自的服務(wù)區(qū)域。基本系統(tǒng)有許多發(fā)射機(jī)，但在所選的通道上整個(gè)的發(fā)送工作周期(或加載)是低的?；九c二級(jí)用戶在所選的通道上都以突發(fā)形式發(fā)送。
籍助于前向糾錯(cuò)，最好是交叉插入與通道狀態(tài)信息，即使有1/3的突發(fā)信號(hào)被同時(shí)接收的基本突發(fā)信號(hào)所破壞，仍能成功地對(duì)二級(jí)用戶突發(fā)信號(hào)解碼。
雖然系統(tǒng)可有效地使用在覆蓋區(qū)100％重迭的場(chǎng)合，但在部分重迭的情況下，系統(tǒng)工作得最好。首先，考慮存在基本用戶的情況，二級(jí)系統(tǒng)工作的能力，在通道中基本突發(fā)信號(hào)的工作周期是低的。因?yàn)閮蓚€(gè)系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)只是部分重迭，只有一部分的基本用戶的突發(fā)信號(hào)將在二級(jí)接收機(jī)上接收到，相當(dāng)于這部分基本用戶對(duì)于二級(jí)接收機(jī)是可見的。假定某個(gè)時(shí)候一個(gè)基本突發(fā)信號(hào)被二級(jí)接收機(jī)接收到，它將支配(也就是破壞)該接收到的信號(hào)，二級(jí)接收機(jī)可容忍在任何二級(jí)突發(fā)信號(hào)上有1/3基本突發(fā)信號(hào)重迭。因此，二級(jí)突發(fā)信號(hào)不可復(fù)原性的破壞的概率就是足夠的基本突發(fā)信號(hào)出現(xiàn)在二級(jí)突發(fā)信號(hào)周期中重迭多于1/3周期的概率。
假定每秒有K個(gè)長度為L秒的基本突發(fā)信號(hào)。通道“接通”的工作周期對(duì)于基本系統(tǒng)就成為K*L。進(jìn)一步假定，基本突發(fā)信號(hào)的一部分M是落在二級(jí)接收機(jī)的接收范圍內(nèi)，這樣K*L*M代表二級(jí)接收機(jī)接收到的基本突發(fā)信號(hào)的部分時(shí)間。假定二級(jí)突發(fā)信號(hào)是N*L長，N＞3，二級(jí)突發(fā)信號(hào)超過N*L/3被基本突發(fā)信號(hào)重迭的概率由下式給出Σl=N3∞(K×L×M×N)l×e(K×L×M×N)I!]]>作為一個(gè)例子，假定基本突發(fā)信號(hào)長度為L＝28msec，K*L*M＝0.02，二級(jí)突發(fā)信號(hào)的長度為N*L＝0.5秒。一個(gè)二級(jí)突發(fā)信號(hào)多于167msec時(shí)間為基本突發(fā)信號(hào)重迭的概率是3×10-6。
通道分享使用的第二個(gè)因素是二級(jí)用戶進(jìn)入基本系統(tǒng)接收機(jī)的干擾。假定二級(jí)用戶工作在有效的功率水平，即充分低于基本用戶的功率水平，這樣任何干擾將低于基本系統(tǒng)的噪聲水平。另外，僅有一部分二級(jí)用戶將被基本接收機(jī)接收到，因?yàn)榉?wù)區(qū)域的重迭是有限的。
繼續(xù)比例，考慮一種衛(wèi)星應(yīng)用情況，基本系統(tǒng)是InmarsatB，大西洋波束，和使用AMSC東方波束的二級(jí)系統(tǒng)。選作分享的頻譜是一個(gè)Inmarsat出入請(qǐng)求通道，工作在插入式ALOHA(即，對(duì)請(qǐng)求突發(fā)信號(hào)的通道隨機(jī)出入，突發(fā)信號(hào)同步于特定時(shí)間的起始點(diǎn))。在插入式ALOHA中通道利用的實(shí)際限制是大約20％的通道容量。AMSC東方波束的上行通路(衛(wèi)星接收)軌跡與大約10％的Inmarsat大西洋波束重達(dá)，這樣AMSC系統(tǒng)將經(jīng)受來自約10％Inmarsat上行通路發(fā)送的上行通路干擾。因此，在此通道中二級(jí)接收機(jī)接收到的基本突發(fā)信號(hào)的時(shí)間部分平均是0.2*0.1＝0.02，或者是2％的時(shí)間，InmarsatB請(qǐng)求突發(fā)信號(hào)是28ms長，而二級(jí)系統(tǒng)的突發(fā)信號(hào)是0.5秒長。由于接收到的基本突發(fā)信號(hào)引起的二級(jí)突發(fā)信號(hào)不可復(fù)原性破壞的概率，正如以上計(jì)算得到，是3×10-6。
InmarsatB發(fā)射機(jī)以EIRP工作，它高出二級(jí)系統(tǒng)發(fā)射機(jī)34dB；然而，因?yàn)槎?jí)系統(tǒng)采用有額定十個(gè)同時(shí)用戶的擴(kuò)譜多址，總的二級(jí)突發(fā)信號(hào)功率將是(平均)24dB，低于基本突發(fā)信號(hào)的功率，這將足低于基本接收機(jī)的噪聲水平。
本發(fā)明也提供了一種無線通信系統(tǒng)，能與一個(gè)基本系統(tǒng)分享帶寬，所述的系統(tǒng)至少有部分重迭覆蓋區(qū)，所述的基本系統(tǒng)具有低的工作周期及發(fā)送具有第一持續(xù)時(shí)間特性的隨機(jī)突發(fā)信號(hào)，所述的通信系統(tǒng)包括許多以突發(fā)形式發(fā)送包的分布式終端，在所述的通信系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間至少等于所述的第一持續(xù)時(shí)間的三倍，所述的包包含前向糾錯(cuò)編碼，允許所包含的數(shù)據(jù)可在與基本系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)沖突的情況下復(fù)原，在所述的通信系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度足夠低于基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度以避免干擾。
現(xiàn)將參考附圖，采用舉例的方法，對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述，其中

圖1是表示重迭衛(wèi)星覆蓋區(qū)的圖；圖2表示一個(gè)被發(fā)送的射頻脈沖；圖3是一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的功能性方框圖；圖4是一個(gè)遠(yuǎn)程終端的功能性方框圖；圖5是一個(gè)地面站的功能性方框圖；圖6是表示前向通路TDM結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7a是表示回程通路插入式CDMA結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7b是表示前向與回程通路定時(shí)同步的示意圖；圖8是一個(gè)遠(yuǎn)程終端的第二種實(shí)施方案的方框圖；圖9是一個(gè)地面站的第二種實(shí)施方案的方框圖；圖10描述了對(duì)于遠(yuǎn)程終端的睡眠鐘同步算法；和圖11示出了對(duì)于遠(yuǎn)程終端的本地振蕩器同步算法；現(xiàn)在參看圖1，INMARSAT系統(tǒng)包括一個(gè)大的區(qū)域1以及與AMSC波束3在陰影區(qū)2部分重迭的部分。傳統(tǒng)上，由于這種重失，AMSC及INMARSAT衛(wèi)星被要求工作在不同頻率上以避免干擾，這是浪費(fèi)帶寬的，尤其是當(dāng)INMARSAT系統(tǒng)的工作周期低時(shí)，因?yàn)樗窃谡?qǐng)求通道上·INMARSAT系統(tǒng)應(yīng)用分開的隨機(jī)出入請(qǐng)求通道，當(dāng)一個(gè)用戶希望通話時(shí)就被采用。通話本身是建立在通信通道上，它具有比較高的工作周期，一般來說，并不適合所提議的通道分享的安排。
對(duì)于AMSC系統(tǒng)可見的INMARSAT請(qǐng)求通道的有效工作周期被降低仍然是由于這樣的事實(shí)，遠(yuǎn)離重迭區(qū)的請(qǐng)求不與AMSC系統(tǒng)內(nèi)的消息沖突，沖突將只發(fā)生在請(qǐng)求是來自重迭區(qū)或靠近重迭區(qū)的情況，因此，沖突概率可降低到遠(yuǎn)低于100％重迭的情況，在那種情況下來自INMARSAT系統(tǒng)的所有請(qǐng)求都被AMSC系統(tǒng)看見。
本系統(tǒng)在基本單元內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，這種基本單元稱為子幀，將在以下更詳盡地討論。子幀是CDMA編碼的，以0.5秒長的射頻能是突發(fā)信號(hào)出現(xiàn)。在請(qǐng)求通道上的INMARSAT突發(fā)信號(hào)是比較短的，28msec的數(shù)量級(jí)。由于在INMARSAT系統(tǒng)中請(qǐng)求通道上工作周期低以及部分重迭，這將進(jìn)一步降低對(duì)AMSC系統(tǒng)可見的有效工作周期，一個(gè)INMARSAT突發(fā)信號(hào)與一個(gè)AMSC突發(fā)信號(hào)沖突的概率是低的，所以存在這樣的機(jī)會(huì)，AMSC子幀將未受干擾被接收。然而，在一個(gè)單獨(dú)的沖突事件中，因?yàn)榘拈L度不同，只有一小部分子幀將損失(見圖2的陰影區(qū))，并且這能用已知的前向糾錯(cuò)技術(shù)復(fù)原。由于與INMARSAT突發(fā)信號(hào)沖突，藉助于FEC技術(shù)在能復(fù)原之外包損失的概率是極其低的。
為了使AMSC信號(hào)免受INMARSAT信號(hào)的干擾，其信號(hào)強(qiáng)度要保持在INMARSAT信號(hào)強(qiáng)度以下多于30dB。在一種實(shí)施方案中，這是用擴(kuò)譜技術(shù)達(dá)到的，然而別的方案也是可能的。應(yīng)該意識(shí)到，擴(kuò)譜技術(shù)本身并未克服干擾問題，因?yàn)镮NMARSATB請(qǐng)求通道僅20KHZ寬，射頻突發(fā)信號(hào)，當(dāng)它存在時(shí)，充滿了通道。因此，單獨(dú)使用擴(kuò)譜技術(shù)，在存在INMARSAT信號(hào)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)不可能獲得足夠的處理增益，擴(kuò)譜取得處理增益只是當(dāng)一個(gè)通信通道包含有限數(shù)量的信號(hào)脈沖，而不是干擾信號(hào)覆蓋整個(gè)通道寬度的時(shí)候。然而，擴(kuò)譜技術(shù)的使用便于采用低功率密度的信號(hào)，它們可在接收機(jī)上通過去擴(kuò)譜被復(fù)原，這種低的信號(hào)電平保證在與INMARSAT信號(hào)沖突的事件中，INMARSAT信號(hào)未被削弱，即使在沖突期間，擴(kuò)譜信號(hào)實(shí)際上損失了。因此，擴(kuò)譜信號(hào)不是用來取得處理增益，因?yàn)樵诒景l(fā)明設(shè)想的情景中這是不可能的，但確切地說，保證信號(hào)電平足夠低，因而，對(duì)INMARSAT信號(hào)的干擾并不出現(xiàn)。
圖3所示的衛(wèi)星通信系統(tǒng)由一個(gè)中心地面站11組成，由有線聯(lián)接12聯(lián)起來，例如，通過一個(gè)公共交換網(wǎng)，聯(lián)到包處理中心13，通常由服務(wù)提供者操作，然后依次通過有線聯(lián)結(jié)線路聯(lián)到加值轉(zhuǎn)送者14以及最后送到一個(gè)或一個(gè)以上的最終用戶15。包處理中心13包括數(shù)據(jù)庫21，其中存貯關(guān)于分配給特定終端的信息，分配方式將在以下作更詳盡的描述。當(dāng)應(yīng)用多重波束衛(wèi)星時(shí)，PPC13也存貯波束信息。
地面站11也通過衛(wèi)星通路16、17聯(lián)到地球靜止多波束衛(wèi)星18，它通過通路19中繼信號(hào)發(fā)往和來自許多遠(yuǎn)程終端20，典型的情況是安裝在交通工具上，如直升飛機(jī)，載重拖車，載客汽車，和軌道車。衛(wèi)星18允許覆蓋很寬的地理區(qū)域，例如，整個(gè)北美，衛(wèi)星18可廣播到整個(gè)覆蓋區(qū)，然而波束定向技術(shù)允許對(duì)它向下進(jìn)行劃分，如有需要可這么做?？梢岳斫獾氖窃趫D3中所示的通路19，根據(jù)已描述過的網(wǎng)絡(luò)出入?yún)f(xié)議，代表點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，有關(guān)的信號(hào)可廣播到很寬的地理區(qū)域上。
衛(wèi)星通信通路17，19，發(fā)源于地面站11，通過衛(wèi)星18中繼到終端20，稱為前向通路。衛(wèi)星通信通路19，16，源自終端20，通過衛(wèi)星18中繼到地面站11，稱為回程通路。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本發(fā)明的關(guān)鍵部分是適合于移動(dòng)式以及固定的終端，適合于非地球靜止軌道的衛(wèi)星和陸地上的通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的前向通路發(fā)送信號(hào)被遠(yuǎn)程終端接收與處理的方式將參看圖4再作描述。由地球靜止衛(wèi)星中繼的部分發(fā)送能量被天線單元47的天線40接收，加到帶通濾波器41，排除希望頻帶以外的信號(hào)。通過帶通濾波器41的發(fā)送信號(hào)加到放大器42，該放大器由TX/RX自動(dòng)檢測(cè)模塊46使能，通過同軸電纜48和主電子單元50的帶通濾波器52相聯(lián)。帶通濾波器52的輸出信號(hào)送到混頻器53用于降頻變頻到合適的中頻(IF)，這是通過頻率合成器55完成的，該頻率合成器被相位鎖定到本地振蕩器64，其頻率由頻率控制器65確定。
頻率控制器65的功能由微處理器57提供。混頻器53的輸出加到IF帶通濾波器54，進(jìn)一步降低靠近感興趣頻帶的噪聲與電磁干擾，帶通濾波器54的輸出加到正交檢波器56，由頻率合成器55的另一個(gè)輸出將其降頻變頻到基帶。
正交檢波器68的同相(I)58與正交相位(Q)59輸出被加到模數(shù)變換器(ADC)60。ADC60輸出的數(shù)字化信號(hào)被解調(diào)器61變換成二進(jìn)制編碼符號(hào)，然后由解碼器62解碼為二進(jìn)制數(shù)據(jù)。ADC60，解調(diào)器61及解碼器62的功能由微處理器57提供。解碼器62的輸出寫入輸出緩存器77，它可順序提供數(shù)字信號(hào)到外部數(shù)據(jù)變換器，如計(jì)算機(jī)與中繼站。
微處理器57中的定時(shí)器邏輯79使終端工作在睡眠模式，并周期性喚醒，以確定是否應(yīng)進(jìn)入發(fā)送模式，接收模式或處理模式，當(dāng)微處理器57處于睡眠模式時(shí)，DC功率保持最小，定時(shí)器邏輯單元79在預(yù)先分配的時(shí)隙中喚醒終端，這將在以下作更詳盡的描述。
TX/RX自動(dòng)檢測(cè)模塊46檢測(cè)在同軸電纜48上由TX/RX控制模塊提供的DC信號(hào)。TX/RX自動(dòng)檢測(cè)模塊將由同軸電纜48上檢測(cè)到的DC電平確定將接通發(fā)送放大器45或接收放大器42或兩者都不接通。TX/RX控制模塊51依次由微處理器57控制，根據(jù)它當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)出入結(jié)構(gòu)來決定是動(dòng)作或者不動(dòng)作，這將在后面的圖中描述。
圖4也描繪了工作在遠(yuǎn)程終端的回程通路擴(kuò)譜CDMA發(fā)送的情形。發(fā)送源可以是模擬的67，如由環(huán)境傳感器提供，由微處理器57上提供的ADC68加以數(shù)字化。換一種方案，發(fā)送源可以是數(shù)字信號(hào)63，如來自計(jì)算機(jī)，可寫入輸入緩存器78。輸入緩存器78的輸出順序送到數(shù)據(jù)格式化器69，它將回程數(shù)據(jù)信號(hào)打包，并加上譬如包的類型，目的地以包的來源這些信息。數(shù)據(jù)格式化器69的輸出發(fā)往通道編碼器70，它提供可靠的前向糾錯(cuò)以及對(duì)回程通路包的符號(hào)進(jìn)行交叉插入，通道編碼器70的輸出送往PN編碼器71，它也稱為CDMA擴(kuò)譜編碼器，PN編碼器71的輸出送往幀處理器72，將已編碼的擴(kuò)譜包裝入回程子幀結(jié)構(gòu)中。
幀處理器72將二進(jìn)制PN編碼信號(hào)73送往調(diào)制器74，將信號(hào)變換成QPSK波形。頻率合成器55是用于在混頻器75上將調(diào)制器74的基帶輸出升頻變頻?；祛l器75的輸出用帶通濾波器76濾波，通過同軸電纜48與天線單元47相聯(lián)，在其中提供有高功率放大器45，依次聯(lián)到帶通濾波器44，最后聯(lián)到發(fā)送天線43。高功率放大器45是在TX/RX控制單元51的控制下由TX/RX自動(dòng)檢測(cè)模塊46使能。
現(xiàn)在參看圖5，送往一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)發(fā)往地面站，利用有線聯(lián)結(jié)116，通過路由器115到包處理中心13，包處理中心13將數(shù)據(jù)包送往數(shù)據(jù)格式器102。發(fā)往地面站的每個(gè)數(shù)據(jù)包，包括目的移動(dòng)終端或移動(dòng)終端組的地址。因?yàn)橐苿?dòng)終端可以有單獨(dú)的和一個(gè)或多個(gè)組地址，本發(fā)明的前向通路支持同時(shí)與多個(gè)移動(dòng)終端通信。
數(shù)據(jù)格式器102將數(shù)據(jù)包放入幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的子幀中，這將參看圖6作詳細(xì)描述。數(shù)據(jù)格式器102的輸出送到通道編碼器103，利用前向糾錯(cuò)幫助補(bǔ)償可能由衛(wèi)星通信通道引起的比特誤差。通道編碼器103的輸出送到幀處理器104，將已編碼的包加到TDM前向通路結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在全部或部分的前向通路子幀中無數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，幀處理器104將前向通路數(shù)據(jù)包靜音。數(shù)據(jù)格式器102，通道編碼器103以及處理器104的功能是在數(shù)字信號(hào)處理器101內(nèi)提供的。
幀處理器104的輸出聯(lián)到調(diào)制器105，將二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)變換成被調(diào)制的QPSK波形，依次在混頻器106上被頻率合成器109提供的載頻信號(hào)升頻變頻。數(shù)字信號(hào)處理器101及頻率合成器109通過定時(shí)與控制模塊108，與相同的子幀在時(shí)間上保持同步，定時(shí)控制信號(hào)由定時(shí)與控制單元108提供，將頻率合成器109推移到正確的時(shí)間上。定時(shí)與控制單元108也給數(shù)字信號(hào)處理器101提供定時(shí)信號(hào)。保證來自幀處理器104的已編碼數(shù)據(jù)信號(hào)與由頻率合成器109產(chǎn)生的載頻在時(shí)間上是一致的。
混頻器106的輸出加到帶通濾波器110上，使在所希望的衛(wèi)星通信頻譜以外的射頻(RF)發(fā)射最小。帶通濾波器110的輸出送到放大器111，依次提供RF信號(hào)到雙工器112，送到天線80上發(fā)送到地球靜止衛(wèi)星，經(jīng)中繼到遠(yuǎn)程終端。
對(duì)于回程通路，天線80接收部分回程通路信號(hào)，將它送到雙工器112，然后送到帶通濾波器81，壓制所希望的回程通路頻帶以外的頻譜能量。帶通濾波器81的輸出用低噪聲放大器(LNA)82放大，順序供給混頻器84，由頻率合成器85對(duì)它進(jìn)行降頻變頻成為合適的中頻信號(hào)。混頻器84的輸出送往窄帶帶通濾波器86，進(jìn)一步限制在回程通路擴(kuò)譜信號(hào)附近的譜能量。帶通濾波器86的輸出提供給正交檢波器87，通過本地振蕩器90將它變換到基帶。同相88和正交相位89基帶信號(hào)由正交檢波器87提供，由ADC91對(duì)它進(jìn)行數(shù)字變換。
ADC91的數(shù)字化輸出提供給緩存器93及擴(kuò)譜處理器94。定時(shí)與控制單元92給ADC91提供變換觸發(fā)信號(hào)，給頻率合成器85提供頻率控制字，給擴(kuò)譜處理器94提供定時(shí)信號(hào)。緩存器93為數(shù)字信號(hào)處理器95存貯一個(gè)以上擴(kuò)譜信號(hào)樣本的子幀。擴(kuò)譜信號(hào)處理器95在存在來自本發(fā)明的遠(yuǎn)程終端的CDMA發(fā)送信號(hào)時(shí)處理數(shù)字信號(hào)，擴(kuò)譜處理器94由多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器組成，提供同時(shí)處理具有全部定時(shí)偏置假定及CDMA碼可能性的數(shù)字化信號(hào)。
擴(kuò)譜處理器94檢測(cè)遠(yuǎn)程終端CDMA發(fā)送的存在，并給數(shù)字信號(hào)處理器95提供檢測(cè)CDMA發(fā)送，有關(guān)的CDMA碼及近似的發(fā)送開始時(shí)間的指示。
干擾檢測(cè)器130是用來處理存在來自已有衛(wèi)星通道干擾時(shí)的數(shù)字化信號(hào)。例如，考慮INMARSATB回程請(qǐng)求通道，它是具有大約20％額定占用量的插入式ALOHA通道，與通過AMSC系統(tǒng)東方波束工作的系統(tǒng)的回程通路的共享問題。由于兩個(gè)系統(tǒng)天線軌跡重迭有限，AMSC衛(wèi)星接收機(jī)將接收-小于10％的INMARSAT請(qǐng)求包。因此，回程通路將僅需在20％的時(shí)間內(nèi)與共同通道的干擾作斗爭(zhēng)。卷積編碼，交叉插入以通道狀態(tài)信息可以對(duì)付每個(gè)包有30％阻塞的情況。rf信號(hào)是在Immarsat載波以下34dB，因此當(dāng)本系統(tǒng)信號(hào)重迭在Inmarsat載波上時(shí)，并不削弱Immarsat系統(tǒng)。
精細(xì)同步單元96對(duì)檢測(cè)到的CDMA發(fā)送信號(hào)提供精細(xì)的時(shí)間與頻率估值。精細(xì)同步單元96的輸出由去擴(kuò)譜QPSK信號(hào)組成，然后，它們被供給解調(diào)器97，變換成二進(jìn)制，編碼數(shù)據(jù)信號(hào)，依次送到解碼器98進(jìn)行去交叉插入及前向糾錯(cuò)解碼，通道狀態(tài)信息可從緩存器93中的樣本幅度取得，每個(gè)樣本取一次，然后送往解碼器98。解碼器98的輸出提供給數(shù)據(jù)格式器99，變換成對(duì)包處理中心13合適的格式。包處理中心13將回程通路包送到路由器，將包用有線116裝置發(fā)往最終用戶。
本發(fā)明的前向通路TDM結(jié)構(gòu)作為時(shí)間函數(shù)示于圖6中。前向通路通信可被緩存到超幀120，它的長度大約是一天，每個(gè)超幀120包括I個(gè)等長的多重幀121，它的長度大約是一小時(shí)，每個(gè)多重幀121由J個(gè)等長的幀122組成，它的長度大約一分鐘。幀122包括K個(gè)等長的子幀，它的重復(fù)頻率是0.5秒，每個(gè)子幀往下分為時(shí)間片，傳送L個(gè)時(shí)分多路復(fù)用包124，125，它們的持續(xù)時(shí)間都相等。
第一個(gè)與最后q個(gè)包稱為同步/網(wǎng)絡(luò)包或簡(jiǎn)稱為同步/網(wǎng)絡(luò)包。同步/網(wǎng)絡(luò)包124提供遠(yuǎn)程終端同步及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的幫助。最多L-q個(gè)數(shù)據(jù)包125可在子幀的剩下部分發(fā)送。當(dāng)在子幀或部分子幀期間無通信要提供，前向通路信號(hào)將被靜音。許多數(shù)據(jù)包125以幀為基礎(chǔ)保留，準(zhǔn)備用于網(wǎng)絡(luò)公告板，它包括這樣的信息，如子幀對(duì)衛(wèi)星通道的映象。
每個(gè)包125可以包含許多分開的區(qū)，譬如，地址區(qū)，出入控制區(qū)，或者溢出標(biāo)志，它用來指明有更多的數(shù)據(jù)跟隨在后繼的子幀中?？稍谝粋€(gè)子幀中發(fā)送的數(shù)據(jù)量限于N個(gè)數(shù)據(jù)包，取決于希望尋址的終端數(shù)量和發(fā)送數(shù)據(jù)的量，要在一個(gè)子幀中發(fā)送所有希望的數(shù)據(jù)是不可能的，在此以后，目的終端通常將回到睡眠模式。溢出標(biāo)志可被設(shè)置，用來告訴終端停留在喚醒狀態(tài)，因?yàn)橛懈嗟臄?shù)據(jù)跟隨在后繼的子幀中，而這些子幀通常不是分配給那些終端的，當(dāng)然，如果溢出標(biāo)志被設(shè)置，跟隨的包將占用下一個(gè)子幀中的時(shí)間片，而這些子幀通常是分配給不同終端的，所以，在系統(tǒng)容量與可達(dá)性之間存在交易。
數(shù)量無限的終端可以分享一個(gè)公共的有效接收子幀。可以靈活地分享一個(gè)公共的有效接收子幀的終端數(shù)目取決于要傳送的數(shù)據(jù)量以及希望將數(shù)據(jù)發(fā)送到任何特定終端的頻率。
L-q個(gè)數(shù)據(jù)包125可被尋址到這些終端中的一個(gè)或幾個(gè)，或者如果沒有前向通路包要發(fā)送，則可被靜音。每個(gè)終端有一個(gè)唯一的地址，在特定的子幀期間是動(dòng)作的，每個(gè)終端處理所有的數(shù)據(jù)包125，并依次確定每個(gè)包對(duì)哪一個(gè)終端尋址。如果一個(gè)終端在任何L-q個(gè)數(shù)據(jù)包125中并未檢測(cè)到它的地址，它就進(jìn)入睡眠模式并將仍不動(dòng)作直到它的下一個(gè)有效接收子幀到來，或者，如果它是由外部中斷使能的，那就一直等到由本地源引起的中斷出現(xiàn)。如果一個(gè)終端在數(shù)據(jù)包125中未檢測(cè)出它的地址，將進(jìn)一步處理各自的包并作出相應(yīng)的響應(yīng)。
示于圖7(a)中的回程通路幀結(jié)構(gòu)與參看圖6描述的前向通路幀結(jié)構(gòu)是類似的，回程通路數(shù)據(jù)可被緩存在超幀130上，超幀的重覆頻率是一天，每個(gè)超幀130由I個(gè)多重幀131組成，多重幀的重復(fù)頻率是一小時(shí)，每個(gè)多重幀131由J個(gè)幀132組成，每個(gè)幀的長度是一分鐘，每個(gè)幀包括K個(gè)子幀133，子幀長為0.5秒。
與前向通路不同，在回程通路中的子幀132不再往下分。每個(gè)子幀傳送數(shù)據(jù)包擴(kuò)展在整個(gè)子幀上，采用CDMA多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用。
正如圖7(b)所示，在遠(yuǎn)程終端的回程通路子幀133與前向通路子幀123在時(shí)間上是同步的，存在子幀離散數(shù)的偏置。前向通路子幀123包括最多L-q個(gè)數(shù)據(jù)包，可用于請(qǐng)求從一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程終端發(fā)送信號(hào)。例如，對(duì)一個(gè)遠(yuǎn)程終端發(fā)送的請(qǐng)求可在特定的前向通路子幀中提供。然后前向通路包由終端處理，結(jié)果是在后繼的回程通路期間實(shí)現(xiàn)了終端發(fā)送，與發(fā)送請(qǐng)求的前向通路子幀之間在時(shí)間上存在A個(gè)子幀的偏置。
圖8示出了遠(yuǎn)程終端的第二種實(shí)施方案。由接收天線300來的信號(hào)通過低噪聲放大器301到混頻器303以及通常的GPS接收機(jī)302，它將當(dāng)前的位置坐標(biāo)送到微控制器310。合成的本地振蕩器320由參考振蕩器319控制，其頻率由微控制器310通過數(shù)模變換器318按將描述的方式調(diào)節(jié)，合成本地振蕩器在混頻器303中產(chǎn)生IF信號(hào)，在第一IF放大器304中將它放大，在混頻器305中混頻以產(chǎn)生第二IF頻率，然后將它在第二IF放大器306中放大，由此通過混頻器307，316及采樣保持線路308，317到微控制器310。
參考振蕩器的輸出319通過90°相移器309聯(lián)接到混頻器307，316的第二輸入，產(chǎn)生信號(hào)的同相I和正交相位Q的組分。
微控制器310，例如Philips P80CL580，被聯(lián)到外部I/O口311，存貯器312及喚醒鐘314，該鐘周期性地喚醒終端去接收到來的信號(hào)。
微控制器聯(lián)到功率控制線路315。
在發(fā)送邊，信號(hào)的I和Q組分分別由微控制器310送到QPSK調(diào)制器321，該調(diào)制器是由合成本地振蕩器320驅(qū)動(dòng)。
QPSK調(diào)制器的輸出通過驅(qū)動(dòng)器322及功率放大器323送到發(fā)送天線324。
地面站的第二種實(shí)施方案示于圖9中，來自PPC/NOC 13的數(shù)據(jù)通過調(diào)制解調(diào)器400被接收并送往數(shù)據(jù)變換器401，將信號(hào)變換成適合衛(wèi)星發(fā)送的格式。由此送到緩存器402，前向糾錯(cuò)的FEC單元403，窗單元404，數(shù)模變換器405，和BPSK調(diào)制器406。由此通過地面站RF設(shè)備407送到衛(wèi)星。
在回程線路上，到來的CDMA信號(hào)由RF設(shè)備407通過混頻器410，IF放大器411送到混頻器412和414用來隔離同相與正交組分。它們?cè)趩卧?15和416被數(shù)字化，然后送到CDMA/QPSK解調(diào)器417，符號(hào)去交叉插入器418及Viterbi解碼器419。通道狀態(tài)信息可由數(shù)字化器415，416的樣本幅度取得，每個(gè)樣本一次，送到解碼器419。在CRC檢驗(yàn)420后，信號(hào)通過數(shù)據(jù)變換器410和調(diào)制解調(diào)器400返回到PPC/NOC 13。
鐘422聯(lián)到處理器421，該處理器執(zhí)行虛線框內(nèi)的功能。在處理器內(nèi)的頻率控制單元409控制合成器408，該合成器408驅(qū)動(dòng)IF混頻器410，通過90°混合器413驅(qū)動(dòng)同相與正交混頻器412，414，和BPSK調(diào)制器406。
如上所指出的，定時(shí)器邏輯或鐘79，314周期性地喚醒遠(yuǎn)程終端監(jiān)聽到來的數(shù)據(jù)。為了使終端的成本最低。希望使用低成本的振蕩器，不過，這種振蕩器容易漂移，為了校正它，振蕩器可在較短的時(shí)間內(nèi)喚醒終端，要比分配給終端的子幀出現(xiàn)更頻繁，以達(dá)到重新同步鐘的目的。例如，一個(gè)特定的終端僅分配到等級(jí)式幀結(jié)構(gòu)中的一個(gè)子幀，這將每二十四小時(shí)重覆一次，但鐘可以要求比此更頻繁地復(fù)位。在一種比較方便的實(shí)施方案中，終端，譬如說，為了同步的目的可以每小時(shí)喚醒一次，這就保證在下一個(gè)監(jiān)聽周期來到時(shí)，鐘將被充分地同步到地面站上，圖10示出了達(dá)到這個(gè)目的的算法。
例如，在步驟200，在一小時(shí)以后，終端睡眠周期結(jié)束，定時(shí)器79，314，典型的是倒計(jì)數(shù)定時(shí)器，在睡眠模式中消耗最少的電流，剛好在前向通路上預(yù)期到來的子幀開始前喚桓終端。在步驟201中接收到的信號(hào)在0.625秒接收窗上被數(shù)字化，這樣保證該窗能包含一個(gè)完整的0.5秒的子幀，接收到的窗在步驟202被處理，辨認(rèn)子幀攜帶的唯一的同步字。在步驟205，唯一字實(shí)際到達(dá)時(shí)間與預(yù)期到達(dá)時(shí)間之差被記了下來。判決步驟206確定這個(gè)差值是否大于預(yù)先規(guī)定的鐘周期數(shù)，典型值是30，如果是大于則校正鐘同步，這是通過加載一個(gè)新的數(shù)到倒計(jì)數(shù)定時(shí)器的內(nèi)部寄存器而實(shí)現(xiàn)的。
在步驟208，算法退出，終端返回睡眠模式，直到下一個(gè)喚醒周期開始，在接收窗處理以后，別的動(dòng)作，譬如像本地振蕩器頻率的同步也能在步驟203進(jìn)行。這個(gè)過程將參看圖11進(jìn)行描述。
典型的情況下，喚醒鐘79，314將工作在32KHZ，并往下分頻到8HZ，產(chǎn)生每125毫秒一個(gè)脈沖。在一種實(shí)施方案中，動(dòng)作狀態(tài)可分為兩個(gè)子狀態(tài)全動(dòng)作狀態(tài)，其中接收電路是接通的；部分動(dòng)作狀態(tài)，其中只有微控制器是接通的。每隔125毫秒，鐘可只喚醒微控制器，將終端放入部分動(dòng)作狀態(tài)。微控制器查看是否是監(jiān)聽一個(gè)到來的子幀的時(shí)候。如果不是，返回睡眠模式。如果是，接通接收電路去捕捉到來的子幀，在這以后斷開接收電路，與接收電路相鄰的發(fā)射機(jī)電路具有最大的功率消耗。然后將子幀數(shù)字化，檢查鐘同步及尋找對(duì)該終端尋址的數(shù)據(jù)包。
現(xiàn)在參看圖11，首先粗略的頻率估值在步驟210利用FFT濾波器完成，在步驟212，數(shù)字樣本對(duì)粗略誤差校正，在步驟213，精細(xì)頻率估值利用數(shù)字鎖相環(huán)來完成，在步驟211獲得誤差估值之和，在步驟218數(shù)字樣本對(duì)總誤差校正。步驟219決定是否唯一同步字被檢測(cè)到，如果沒有，則該子幀被排除，如果唯一字被檢測(cè)到，則總的誤差估值被傳送到二維的查詢表215，用于壓控參考振蕩器64，319的電壓校正216。
溫度傳感器214被聯(lián)到查詢表，這樣可保證晶體振蕩器64，319是在溫度變化中校正的。
所描述的系統(tǒng)可與基本系統(tǒng)共存，并沒有哪個(gè)系統(tǒng)對(duì)別的系統(tǒng)引起干擾，盡管是使用共同的頻率。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信通道上發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述的通信通道對(duì)基本的與二級(jí)的通信系統(tǒng)是共同的，至少有部分重迭的覆蓋區(qū)，所述的基本系統(tǒng)具有低的工作周期，并以具有第一持續(xù)時(shí)間特性的隨機(jī)突發(fā)方式發(fā)送包，所述的方法包括在所述的二級(jí)系統(tǒng)上以突發(fā)方式發(fā)送包，在所述的第二系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)具有的持續(xù)時(shí)間至少等于所述的第一持續(xù)時(shí)間的三倍，所述的包包含前向糾錯(cuò)碼，允許所含的數(shù)據(jù)在與基本系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)沖突的事件中可被復(fù)原，在二級(jí)系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)強(qiáng)度充分低于基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度以避免干擾。
2.根據(jù)在權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的包應(yīng)用符號(hào)交叉插入方法以改善糾錯(cuò)性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在所述的二級(jí)系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是所述的基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)持續(xù)時(shí)間的3倍或3倍以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的任一個(gè)所述的方法，其中所述的二級(jí)系統(tǒng)上所發(fā)送的突發(fā)信號(hào)應(yīng)用擴(kuò)譜多路復(fù)用技術(shù)，帶到基本系統(tǒng)接收機(jī)上的功率水平低于基本系統(tǒng)的噪聲水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述的二級(jí)突發(fā)信號(hào)應(yīng)用碼分多址多路復(fù)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5的任一個(gè)所述的方法，其中所述的基本與二級(jí)系統(tǒng)是衛(wèi)星為基礎(chǔ)的具有重迭波束的系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在接收方面，所述的包被去交叉插入及誤差校正并考慮到通道狀態(tài)信息。
8.一種無線通信系統(tǒng)能與基本系統(tǒng)分享帶寬，所述的系統(tǒng)至少有部分重迭覆蓋區(qū)，所述的基本系統(tǒng)具有低的工作周期并發(fā)送具有第一持續(xù)時(shí)間特性的隨機(jī)突發(fā)信號(hào)，所述的通信系統(tǒng)包括許多分布式的終端用于發(fā)送突發(fā)方式的包，在所述的通信系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間至少等于第一持續(xù)時(shí)間的三倍，所述的包包含前向糾錯(cuò)碼，允許所含的數(shù)據(jù)可在與基本系統(tǒng)突發(fā)信號(hào)沖突的情況下復(fù)原，所述的通信系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度充分低于基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度以避免干擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括對(duì)所述的包中符號(hào)交叉插入的裝置，用以改善糾錯(cuò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)通道狀態(tài)的裝置，和用于對(duì)輸入的包進(jìn)行去交叉插入及糾錯(cuò)的處理器，所述的處理器的編程在執(zhí)行糾錯(cuò)時(shí)是考慮到通道狀態(tài)信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10的任一個(gè)所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的通信系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間至少是所述的基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)持續(xù)時(shí)間的三倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11的任一個(gè)所述的無線通信系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用擴(kuò)譜技術(shù)在所述的通信系統(tǒng)中發(fā)送突發(fā)信號(hào)的裝置，在接收機(jī)上收到的功率水平低于基本系統(tǒng)的噪聲水平。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的通信系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)應(yīng)用碼分多址多路復(fù)用。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述的系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)并具有重迭波束。
15.在無線通信系統(tǒng)中所用的一種終端，能夠與基本系統(tǒng)分享帶寬，所述的系統(tǒng)至少具有部分重迭覆蓋區(qū)，所述的基本系統(tǒng)具有低的工作周期并且發(fā)送具有第一持續(xù)時(shí)間特性的隨機(jī)突發(fā)信號(hào)，所述的終端包括在所述的通信系統(tǒng)上發(fā)送突發(fā)式的包的裝置，其持續(xù)時(shí)間至少是所述的第一持續(xù)時(shí)間的三倍，所述的包包含前向糾錯(cuò)碼允許所含的數(shù)據(jù)在與基本系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)沖突的情況下被復(fù)原，在所述通信系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度低于基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度以避免干擾。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的終端，其中所述的包包含被交叉插入的符號(hào)用以改善糾錯(cuò)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的終端，其中所述的終端發(fā)送的包的持續(xù)時(shí)間至少是所述的第一持續(xù)時(shí)間的三倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求15到17的任一個(gè)所述的終端適合于通過衛(wèi)星通信。
全文摘要
在無線通信信道上發(fā)送信號(hào)的一種方法,所述的通信信道對(duì)于基本的和二級(jí)的通信系統(tǒng)是共同的,至少有部分重迭的覆蓋區(qū),所述的基本系統(tǒng)具有低的工作周期并發(fā)送具有第一持續(xù)時(shí)間特性的隨機(jī)突發(fā)信號(hào)。該方法包括在二級(jí)系統(tǒng)上發(fā)送突發(fā)信號(hào),該信號(hào)具有的持續(xù)時(shí)間至少等于第一持續(xù)時(shí)間的三倍,并含有前向糾錯(cuò)碼,允許所包含的數(shù)據(jù)在與基本系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)沖突時(shí)可被恢復(fù),在二級(jí)系統(tǒng)上的突發(fā)信號(hào)強(qiáng)度足夠低于基本系統(tǒng)上突發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度以避免干擾。
文檔編號(hào)H04J3/24GK1207838SQ96199776
公開日1999年2月10日 申請(qǐng)日期1996年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月7日
發(fā)明者H－C·豪格利, W·R·西 申請(qǐng)人:維斯塔電信公司