專利名稱：一種時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種時分雙工(TDD)碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，屬于無線通信技術領域。
背景技術：
現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)通常都是蜂窩系統(tǒng)。蜂窩系統(tǒng)的運用使得無線資源在不同的空間得以復用，使系統(tǒng)容量得以擴展，但也帶來了新問題，就是越區(qū)切換(handover)。所謂越區(qū)切換是指一個正在進行通信的移動用戶從一個小區(qū)中進入相鄰小區(qū)時，需要在保持通信的前提下快速將原小區(qū)信道切換到該相鄰小區(qū)的信道。而且，這種信道切換應當時透明的，即不被用戶察覺。在切換的準備階段，移動站對相鄰基站的測量不應影響其與當前基站的通信；在切換的執(zhí)行階段，系統(tǒng)應當盡可能地不中斷移動站和基站之間的原有信道。
為了實現(xiàn)對相鄰基站的監(jiān)聽，在GSM系統(tǒng)的全速率業(yè)務信道TCH/F中，專門設一個空時隙，這一時隙并不發(fā)射信號，而是專門用于移動站對相鄰基站的測量。參見圖1，圖1示出了GSM系統(tǒng)中一個全速率的業(yè)務信道TCH/F 102，由26個時隙構(gòu)成，其中24個時隙用于TCH；1個時隙用于慢速隨路控制信道(SACCH)，即時隙104；一個空閑時隙106。在這個空閑時隙106，移動站測量當前基站廣播信息中所指示的相鄰基站的信號。由于在空閑時隙106不能發(fā)送數(shù)據(jù)，因此在一定程度上浪費了資源。在GSM系統(tǒng)，越區(qū)切換應用硬切換技術，移動站會暫時中止在原信道上的發(fā)射，然后再與相鄰基站建立信道，這樣可能會造成通信不連續(xù)，使用戶聽到類似“喀嚓”的聲音。
附圖2示出了TDD模式的TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)。每個幀202由兩個相同的子幀，即子幀204和子幀206構(gòu)成。子幀204由以下時隙構(gòu)成1)用于發(fā)送系統(tǒng)廣播信息的TS0時隙，2)用作下行同步的DwPTS時隙207，用作上行同步建立過程中的傳播時延保護的GP時隙208，用作上行同步的UpPTS時隙209，3)用于承載上下行控制信息和業(yè)務數(shù)據(jù)的TS1～TS6，在上行和下行時隙之間存在一個轉(zhuǎn)接點。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，同一子幀的同一擴頻碼被分配給了同一用戶。這樣移動站的同一收發(fā)信機難以在同一子幀中實現(xiàn)對當前基站和相鄰基站的信號進行測量或接收，更不可能向相鄰基站發(fā)送信息。另外，移動站在和相鄰基站通信之前需要獲得與相鄰基站的上行同步，相鄰基站要求移動站發(fā)送的上行信號在指定的時刻到達。上行同步通常有一個調(diào)整過程。移動站先在上行同步子幀(或時隙)上發(fā)射上行同步脈沖；基站測量到此脈沖，并在隨后的下行信道上發(fā)送上行同步延遲調(diào)整值；移動站根據(jù)此信息調(diào)整上行發(fā)射時延，再次發(fā)射上行同步信道；重復調(diào)整過程直至上行同步成功。按照前述TD-SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)，這種上行同步建立的過程需要多個子幀的時間，即，建立上行同步的時間比較長。對于高速移動的移動站，這樣長時間的上行同步建立過程將影響服務質(zhì)量(QoS)。雖然TD-SCDMA系統(tǒng)使用的是接力切換技術，移動站在發(fā)起切換請求之前先與相鄰基站建立上行同步，從而使切換執(zhí)行階段的時間縮短，但是其切換準備階段的時間比較長。
此外，在一些CDMA系統(tǒng)中，例如IS-95，移動站則使用額外的RAKE接收機或者RAKE接收機中額外的指針來進行對相鄰基站信號的測量。這種方法增加了專門用于測量的硬件設備，也將增加移動臺的功耗以及成本。在IS-95中采用了軟切換，移動站同時解調(diào)多個基站的下行信號，多個基站同時解調(diào)軟切換狀態(tài)下移動站的上行信號增加了系統(tǒng)和設備的復雜度，并且浪費了信道資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于時分雙工碼分多址通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，可以提高無線鏈路利用率，充分利用無線資源。
為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術方案一種時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，該通信系統(tǒng)有至少兩個基站和多個移動站，每個移動站利用信道與基站通信，其特征在于，至少兩個信道占用同一幀同一擴頻碼中不同的子幀組(30、31……38)，其中，每一子幀組包括一個上行子幀和一個下行子幀以及一個上行同步子幀，分配到該信道的該移動站在各自占用的子幀組的上行子幀和上行同步子幀發(fā)射信號，在各自占用的子幀組的下行子幀接收其中一個基站的信號，
該移動站在同一幀的空閑子幀組的下行子幀可以接收來自其中另一個基站的信號，其中，除其自身占用的子幀組之外的子幀組是該移動站的空閑子幀組。
較佳的，對同一幀的s個擴頻碼進行復用分配給r個移動站，其中r、s是正整數(shù)且r＞s≥1，同一幀的每個子幀組通過擴頻碼復用分配給小于等于r-1個移動站，同一幀的子幀組分別分配給t個移動站(2≤t≤r)。
較佳的，同一信道可以占用同一幀多個擴頻碼的資源，且在各個擴頻碼下，其占用的同一幀的子幀組是相同的。
較佳的，多數(shù)個信道可以使用相同的子幀空閑模式。
較佳的，基站以q幀為周期重復廣播廣播信息，且在不同幀中，基站在不同信道的子幀空閑模式進行廣播，每一幀也只在一個信道的子幀空閑模式進行廣播，其中，q是基站選用的子幀空閑模式種類。
較佳的，對同一幀的每2個擴頻碼進行復用分配給3個移動站，基站以3幀為周期重復廣播，其中第一幀在一個移動站的空閑子幀組(33、37、38)進行廣播，第二幀在另一個移動站的空閑子幀組(30、31、35)進行廣播，第三幀在最后一個移動站的空閑子幀組(32、34、36)進行廣播。
較佳的，基站根據(jù)系統(tǒng)幀號除以p×q之后的余數(shù)，在p×q幀周期內(nèi)在廣播控制信道上周期重復廣播信息，其中p是廣播信息所占用的幀的數(shù)目。
較佳的，相鄰基站同一時刻采用互不重疊的子幀發(fā)射信息。
較佳的，該兩個信道中至少有一個信道占用同一幀的兩個或兩個以上的間隔的子幀組。
較佳的，該基站上行同步控制信道分為多數(shù)個子信道，每個子信道通過不同的擴頻碼復用到一個下行子幀，且每個上行同步控制子信道可以在一定時間范圍控制其前面出現(xiàn)的任何一個上行同步子幀。
較佳的，該基站上行同步控制信道通過不同的擴頻碼復用到自該同一幀中第一個上行同步子幀之后的每一個下行子幀。
較佳的，移動站可以向基站請求更改其占用的子幀組，并由基站進行變更。
本發(fā)明利用擴頻碼和幀結(jié)構(gòu)，將一幀分配給多個信道和用戶且每個信道都有上行子幀、下行子幀和上行同步子幀，保證各個用戶在每一幀都有空閑，可以在空閑下行子幀接收相鄰基站的下行信息，從而可以快速進行小區(qū)選擇、切換和重選。而且，由于一幀可以分配給多個信道和用戶，提高了對無線資源的利用。


下面通過附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細闡述。
圖1是GSM系統(tǒng)業(yè)務信道時間編排示意圖。
圖2是TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明中無線鏈路上的幀結(jié)構(gòu)。
圖4是本發(fā)明中業(yè)務信道子幀編排圖。
圖5是本發(fā)明中多資源業(yè)務信道子幀編排圖。
圖6是本發(fā)明中上行同步控制信道子幀編排圖。
圖7是本發(fā)明中廣播控制信道子幀編排圖。
具體實施例方式
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的方法設計的無線鏈路的幀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將無線鏈路上的幀3劃分成四類子幀，分別是下行同步子幀、上行同步子幀、下行子幀和上行子幀。下行同步子幀用以提供給移動站進行下行同步，同時也可以用于移動站測量相鄰基站的信號源；上行同步子幀的作用是移動站用于進行上行同步；下行子幀用于發(fā)送下行的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)，上行子幀用于發(fā)送上行的信令和業(yè)務數(shù)據(jù)；信令信道和業(yè)務信道使用碼分方式復用到上行和下行子幀中。在一幀中有用于下行同步的2個下行同步子幀(Dssf0、Dssf1)302、304；用于上行同步的8個上行同步子幀(Ussf0、Ussf1、Ussf2、Ussf3、Ussf4、Ussf5、Ussf6、Ussf7)312、314、316、318、320、322、324、326；9個用于下行控制信息和業(yè)務數(shù)據(jù)的下行子幀(Dsf0、Dsf1、Dsf2、Dsf3、Dsf4、Dsf5、Dsf6、Dsf7、Dsf8)332、334、336、338、340、342、344、346、348；9個用于上行控制信息和業(yè)務數(shù)據(jù)的上行子幀(Usf0、Usf1、Usf2、Usf3、Usf4、Usf5、Usf6、Usf7、Usf8)352、354、356、358、360、362、364、366、368；以及上行和下行之間轉(zhuǎn)換時的保護間隙(G)372。
從圖3可見，每一幀的第一子幀是下行同步子幀302，之后緊接9個子幀組30、31、32、33、34、35、36、37、38。每個子幀組由下行子幀、上行同步子幀、上行子幀和保護間隙依序組成。在子幀組34中，下行子幀(Dsf4)340與上行同步子幀(Ussf4)320之間插入了下行同步子幀(Dssf1)304，是為了讓移動站在一個幀中進行兩次下行同步，以提高下行同步的速度。如果說一幀中只有一個下行同步子幀是可以的，但現(xiàn)實系統(tǒng)實現(xiàn)的時候，下行同步會比較慢。另外，最后一個子幀組38中，沒有Ussf，在保證幀長不變的前提下，節(jié)約資源，也可以通過調(diào)整，采用一個Dsf、Usf和一個Ussf的設計。
在每一子幀組中，下行子幀和上行子幀之間都存在一個上行同步子幀，例如在下行子幀332和上行子幀352之間的上行同步子幀312，或下行子幀334和上行子幀354之間的上行同步子幀314等。由于子幀組是由下行子幀、上行同步子幀、上行子幀和保護間隙依序組成，下行子幀、上行同步子幀是間隔出現(xiàn)，所以這種幀結(jié)構(gòu)還有一個特點，兩個相鄰的上行同步子幀之間都存在一個下行子幀，例如上行同步子幀312和314之間的下行子幀334，或上行同步子幀314和316之間的下行子幀336。
利用本發(fā)明的幀結(jié)構(gòu)，移動站在某個上行同步子幀，如在第一個子幀組30的上行同步子幀312上發(fā)射同步脈沖；在緊隨其后的第二個子幀組31的下行子幀334上就可以接收到基站下發(fā)的上行同步調(diào)整值；移動站可以緊接著繼續(xù)在第二個子幀組31的上行同步子幀314上發(fā)射同步脈沖。然后，在下一個子幀組32的下行子幀336上接收上行同步調(diào)整值。由此可以實現(xiàn)在兩個子幀組實現(xiàn)兩次上行同步。按照圖3的幀結(jié)構(gòu)，移動站可以在一幀中進行8次上行同步過程，這為快速建立上行同步提供保證并有利于實現(xiàn)同步保持。
在上行同步過程中，移動站在上行同步子幀發(fā)射了上行同步脈沖后，需要接收基站的上行同步控制信道，為保證切換時，移動站能夠接收到相鄰基站的同步控制，移動站在其空閑子幀之前的上行同步子幀就可以向相鄰基站發(fā)射上行同步脈沖，而不必局限于此上行同步子幀在時域上前后相鄰的下行和上行子幀是否是該移動站所占用的子幀，即其是否在這些子幀上與當前基站進行通信。例如，占用信道a的移動站在上行同步子幀Ussf1(處于其占用的Dsf1、Usf1子幀之間)可以向相鄰基站發(fā)射上行同步脈沖，也可以在Ussf2(時域上處于其空閑的Dsf2、Usf2子幀之間)向相鄰基站發(fā)射上行同步脈沖。也就是說，利用這樣的幀結(jié)構(gòu)，移動站可以在一幀中多個上行同步子幀中的任何一個上行同步子幀向相鄰基站發(fā)射上行同步脈沖，能夠與相鄰基站快速建立同步。
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明設計的業(yè)務信道子幀編排示例。在圖4中，對同-子幀采用擴頻碼進行復用，構(gòu)成了由子幀、擴頻碼所共同描述的物理資源。本發(fā)明在碼分的基礎上對信道又進行了時分，即對于一個擴頻碼，一幀中的所有子幀并不分配給同一個用戶?？紤]到傳送速率等因素，一個擴頻碼在一幀中所能承載的最大數(shù)據(jù)率所能支持的用戶數(shù)目不一定是整數(shù)，因此，可以將多個擴頻碼的部分子幀所對應的物理資源分配給同一用戶。也就是使用s個擴頻碼，支持r個用戶，其中r、s是正整數(shù)且r＞s≥1，同一幀的每個子幀組通過擴頻碼復用分配給小于等于r-1個移動站，同一幀的子幀組分別分配給t個移動站(2≤t≤r)。這種無線鏈路的復用方式能夠保證每一個用戶在每一幀中都有若干子幀是處于空閑狀態(tài)；但無線資源并沒有浪費，而是分配給了其他用戶。當移動站處于這樣一些空閑子幀中時，其接收機可以用來測量和接收相鄰基站的信號；其發(fā)射機則可以用于獲取相鄰基站的上行同步，甚至進行接入過程；而這些過程并未打斷移動站和當前基站的通信。將不同子幀分配給不同用戶，在同一上行子幀中并非所有處于業(yè)務狀態(tài)的移動站都在發(fā)射信號，在一定程度上也降低了上行信道的多址干擾。參考附圖4，信道a占用了擴頻碼i的下行子幀Dsf0、Dsf1、Dsf2、Dsf4、Dsf5、Dsf6，上行子幀Usf0、Usf1、Usf2、Usf4、Usf5、Usf6；信道b占用了擴頻碼j的下行子幀Dsf2、Dsf3、Dsf4、Dsf6、Dsf7、Dsf8，上行子幀Usf2、Usf3、Usf4、Usf6、Usf7、Usf8；信道c占用了擴頻碼i的下行子幀Dsf3、Dsf7、Dsf8，擴頻碼j的下行子幀Dsf0、Dsf1、Dsf5，擴頻碼i的上行子幀Usf3、Usf7、Usf8，擴頻碼j的上行子幀Usf0、Usf1、Usf5。可見，利用擴頻碼，可以將兩幀分配給三個信道，信道a、信道b、信道c。分配信道時，將同一擴頻碼同一幀中各子幀分別分配給兩個以上的信道。
由于每個信道支持一個用戶，則圖4的編排方式使2個擴頻碼支持了3個用戶，且每個移動站在每一幀中都有至少1/3的子幀處于空閑狀態(tài)，例如，工作在信道a上的移動站，在信道c占用的子幀處于空閑狀態(tài)，在下行子幀Dsf3、Dsf7、Dsf8以及上行子幀Usf3、Usf7、Usf8處于空閑狀態(tài)；則此移動站可以利用這些子幀，使用同一收發(fā)信機對相鄰基站進行測量甚至通信，且不會導致與原有基站的通信中斷。工作在信道c上的移動站，在下行子幀Dsf2、Dsf4、Dsf6以及上行子幀Usf2、Usf4、Usf6處于空閑狀態(tài)。同樣，工作在信道b上的移動站，在下行子幀Dsf0、Dsf1、Dsf5以及上行子幀Usf0、Usf1、Usf5空閑。
結(jié)合圖3和圖4，舉例而言，工作在信道a的移動站在其占用的第一、二、三個子幀組30、31、32的上行同步子幀312、314、316中任一上行同步子幀發(fā)射同步脈沖；在其空閑的第四個子幀組33的下行子幀338上就可以接收到相鄰基站下發(fā)的上行同步調(diào)整值；移動站可以緊接著在繼續(xù)在第四個子幀組33的上行同步子幀318上發(fā)射同步脈沖。然后，在下一個移動站占用的信道a的子幀組34的下行子幀340上接收上行同步調(diào)整值。另外，工作在信道a的移動站也可以在其空閑的子幀組33的上行同步子幀318發(fā)射同步脈沖；在隨后其空閑的子幀組37、38的下行子幀346、348接收相鄰基站上行同步調(diào)整值。因此，工作在某一信道的移動站，可以在一幀的任何上行同步子幀發(fā)射同步脈沖，但是只能在其空閑信道的下行子幀接收相鄰基站上行同步調(diào)整值，實現(xiàn)與相鄰基站的上行同步，甚至進行接入過程，卻不影響與通信基站的通信。除其自身占用的子幀組之外的子幀組是移動站的空閑子幀組。
同一信道在一幀中占用子幀的一種樣式被稱為一種子幀占用模式。每一種子幀占用模式都唯一對應著一種子幀空閑模式。除某個信道或移動站占用的子幀組之外的子幀組是該信道或移動站的空閑子幀組，子幀空閑模式就是在一幀中某個信道的空閑子幀組的時域排列方式。例如，某信道占用了所有偶數(shù)子幀組，則對應著工作于該信道的移動站在所有的奇數(shù)子幀組空閑。圖4中，占用信道a的移動站占用了(擴頻碼i)下行子幀Dsf0、Dsf1、Dsf2、Dsf4、Dsf5、Dsf6，上行子幀Usf0、Usf1、Usf2、Usf4、Usf5、Usf6；占用信道b的移動站占用了(擴頻碼j)下行子幀Dsf2、Dsf3、Dsf4、Dsf6、Dsf7、Dsf8，上行子幀Usf2、Usf3、Usf4、Usf6、Usf7、Usf8；占用信道c的移動站占用了(擴頻碼i)上行子幀Usf3、Usf7、Usf8，下行子幀Dsf3、Dsf7、Dsf8，(擴頻碼j)下行子幀Dsf0、Dsf1、Dsf5，上行子幀Usf0、Usf1、Usf5。這分別是3種子幀占用模式，對應有3種子幀空閑模式，即，占用信道a的移動站在(擴頻碼i)上行子幀Usf3、Usf7、Usf8，下行子幀Dsf3、Dsf7、Dsf8空閑，其空閑子幀組33、37、38；占用信道b的移動站在(擴頻碼j)下行子幀Dsf0、Dsf1、Dsf5，上行子幀Usf0、Usf1、Usf5空閑，其空閑子幀組30、31、35；占用信道c的移動站在下行子幀Dsf2、Dsf4、Dsf6，上行子幀Usf2、Usf4、Usf6空閑，其空閑子幀組32、34、36。
可以理解，這種復用方式還可以是在使用一個擴頻碼(s＝1)的情況，將一幀中的9個子幀組中的前5個分配給一個信道；而將后4個子幀組分配給另一個信道?；蛘?，將奇子幀組分配給一個信道；將偶子幀組分配給另一個信道。
上述所說的復用方式是針對基本業(yè)務的用戶，例如半速率語音業(yè)務。如果用戶希望進行數(shù)據(jù)率更高的其他業(yè)務，就需要為用戶分配更多的擴頻碼或者子幀資源，此類用戶被稱為多資源用戶。本發(fā)明要求為多資源用戶分配更多的擴頻碼，而要使用同一種子幀占用模式，即將同一占用模式的子幀和多個擴頻碼分配給同一個信道，并將此信道分配給多資源用戶，以保證移動站在每幀都有若干子幀處于空閑狀態(tài)。
圖5給出了移動站使用多資源用戶和基站進行通信的業(yè)務信道的子幀編排示例。其中分別由4個擴頻碼i、j、k、l復用的無線幀#u共承載了5個信道，信道a、信道b、信道c、信道d、信道e，其中，信道a為多資源信道。為了保證移動站在多資源信道的時候，其子幀空閑模式不變，為信道a分配多資源的時候要將多個擴頻碼的同一種子幀占用狀況下的子幀分給同一個信道，如圖5，擴頻碼i、k復用的子幀Dsf0、Dsf1、Dsf2、Dsf4、Dsf5、Dsf6、Usf0、Usf1、Usf2、Usf4、Usf5、Usf6都分配給信道a，以滿足信道a對資源的需求。
在切換過程中，某些系統(tǒng)需要移動站在切換完成前讀取目標基站某些下行信道的信息，例如廣播控制信道(BCCH)。在需要上行同步的系統(tǒng)，需要讀取目標基站的上行同步控制信道(USCCH)，以便獲取上行同步調(diào)整值。
為保證移動站能在不中斷和當前基站通信的情況下接收相鄰基站的這些信道，如上所述的廣播控制信道，這些信道應該依據(jù)移動站的子幀空閑模式進行發(fā)送，即，基站使用移動站空閑信道的那些子幀廣播其用于切換或者接入的廣播信息。但一個移動站空閑的子幀可能正是另外一個移動站占用的子幀，基站無法保證其下行信道能夠同時被相鄰小區(qū)所有切換中的移動站進行接收。因此，基站應當以每一種移動站子幀空閑模式，將該下行信息重復發(fā)送。例如，基站需要在廣播控制信道上發(fā)送p條廣播消息，共有r個移動站，設有q種移動站子幀空閑模式，則基站需要將每一條消息以q種模式各發(fā)射一次，即構(gòu)成了一個p×q幀長的發(fā)射周期。對于廣播消息，這樣做并不會導致系統(tǒng)性能的下降，因為廣播消息原本也是在廣播控制信道上重復發(fā)送的，本發(fā)明只是改變了其發(fā)射時所占用的子幀。另，r和q不一定相等，多個信道或移動站可以共用一種子幀空閑模式或者子幀占用模式。
為了使移動站知道基站在哪一幀采用什么模式發(fā)射信道，可以使用系統(tǒng)幀號(SFN)。通常每一幀都有一個系統(tǒng)幀號，每發(fā)射一幀，這一數(shù)值增加1。SFN在一個比較大的周期內(nèi)循環(huán)，當數(shù)值達到系統(tǒng)設計的最大值時歸零。這樣，基站可以計算SFN除以p×q之后的余數(shù)，在p×q幀周期內(nèi)的固定相位上采用固定的移動站子幀空閑模式發(fā)送信道。因此，只要移動站知道相鄰基站的系統(tǒng)幀號，就能夠在其空閑子幀正確完整地接收相鄰基站的廣播控制信道。
以圖6為例，USCCH用于向移動站發(fā)送上行同步延遲調(diào)整值，以輔助移動站進行上行同步。在本示例中，USCCH與其他下行業(yè)務或信令信道通過碼分復用到下行子幀，例如使用擴頻碼y。USCCH被劃分成了8個單獨的子信道USCCH0、USCCH1、USCCH2、USCCH3、USCCH4、USCCH5、USCCH6、USCCH7，對其前面相鄰的上行同步子幀Ussf0312、Ussf1314、Ussf2316、Ussf3318、Ussf4320、Ussf5322、Ussf6324、Ussf7326接收到的上行同步脈沖發(fā)送同步延遲控制信息，每個USCCH子信道也可以在一定時間范圍控制其前面出現(xiàn)的任何一個Ussf。因為移動站在空閑子幀可以接收相鄰基站的信息，則移動站可以在其某個空閑子幀之前的那個上行同步子幀向相鄰基站發(fā)射同步脈沖，并在該空閑下行子幀接收相鄰基站的USCCH信號。例如，工作于信道a的移動站，可以在Ussf2 316向相鄰基站發(fā)射同步脈沖，并在Dsf3 338接收此基站的上行同步控制信道USCCH2。
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明設計的廣播控制信道(BCCH)子幀編排示例。某些系統(tǒng)要求移動站在切換完成之前讀取基站的某些信道的信息，例如廣播控制信道。為了充分利用移動站的空閑子幀，基站在廣播的時候應該在每一種子幀空閑模式上將信息重復發(fā)送。例如，廣播一組信息需要p幀，共有3種子幀空閑模式，則基站需要在3p幀內(nèi)將此組信息重復廣播。見圖7，基站分別使用前述3種子幀空閑模式將長度為p幀的廣播信息在廣播控制信道上進行3次廣播，以便工作在不同子幀空閑模式的移動站進行接收。具體而言，基站用同一擴頻碼m，在第一組p幀(#w+1到#k+p幀)，以信道a對應的第一子幀空閑模式廣播，發(fā)射BCCH，即，在信道a空閑的空閑子幀組33、37、38上廣播；在第二組p幀(#w+p+1到#k+2p幀)，以信道b對應的第二子幀空閑模式廣播，發(fā)射BCCH，即，在信道b空閑而信道c占用的空閑子幀組30、31、35上廣播；在第三組p幀(#w+2p+1到#k+3p幀)，以信道c對應的第三子幀空閑模式廣播，發(fā)射BCCH，即，在空閑子幀組32、34、36上廣播。
為了使移動站知道基站在哪一幀采用什么模式發(fā)射信道，可以使用系統(tǒng)幀號(SFN)。通常每一幀都有一個系統(tǒng)幀號，每發(fā)射一幀，這一數(shù)值增加1。SFN在一個比較大的周期內(nèi)循環(huán)，當數(shù)值達到系統(tǒng)設計的最大值時歸零。參考圖7，基站可以計算SFN除以3p之后的余數(shù)，在3p幀周期內(nèi)的固定相位上采用固定的移動站子幀空閑模式發(fā)送信道。如果余數(shù)在第一組p幀，則基站采用第一子幀空閑模式發(fā)射BCCH；如果余數(shù)在第二組p幀，則基站采用第二子幀空閑模式發(fā)射BCCH；如果余數(shù)在第三組p幀，則基站采用第三子幀空閑模式發(fā)射BCCH。因此，只要移動站知道相鄰基站的系統(tǒng)幀號，就能夠在其空閑子幀正確完整地接收相鄰基站的廣播控制信道。
各個基站不一定要在同一個系統(tǒng)幀號(SFN)采用同一種子幀空閑模式發(fā)射BCCH；而且，各個基站可能采用獨立的SFN，同一時刻各個基站的SFN不同。因此可以實現(xiàn)相鄰基站采用不同的子幀空閑模式發(fā)射BCCH。即針對圖7，在同一時刻，相鄰基站的系統(tǒng)幀號值不同，可以是第一組、第二組或第三組p幀，那么，各基站可以在3種子幀空閑模式中采用不同的子幀空閑模式。這就意味著移動站在同一幀中可以在同一幀的不同子幀接收到多個相鄰基站的BCCH；而不需要在一幀中接受某基站的BCCH，再等到下一幀接收另外一個基站的BCCH。相鄰基站同一時刻采用互不重疊的子幀發(fā)射廣播信息或其他信息，使移動站在小區(qū)選擇、小區(qū)重選或者切換過程中，在同一幀的不同子幀可以完整接收到多個相鄰基站的廣播信息或其他信息。因此，基于本發(fā)明設計的幀結(jié)構(gòu)，和其相應的BCCH廣播模式，移動站同樣可以快速解調(diào)出多個相鄰基站的廣播信號，提高了移動站進行小區(qū)選擇、小區(qū)重選、小區(qū)切換的速度。
移動站在不同的幀可以采用不同的子幀占用模式與基站進行通信，基站依據(jù)系統(tǒng)幀號判斷移站所采用的子幀空閑模式。移動站在變更子幀占用模式時，應當向基站請求更改其子幀占用模式，由基站依據(jù)移動站的請求來變更其子幀占用模式。
上面雖然通過實施例描繪了本發(fā)明，但本領域普通技術人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，所附的權(quán)利要求將包括這些變形和變化。
權(quán)利要求
1.一種時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，該通信系統(tǒng)有至少兩個基站和多個移動站，每個移動站利用信道與基站通信，其特征在于至少兩個信道占用同一幀同一擴頻碼中不同的子幀組(30、31……38)，其中，每一子幀組包括一個上行子幀和一個下行子幀以及一個上行同步子幀，分配到該信道的該移動站在各自占用的子幀組的上行子幀和上行同步子幀發(fā)射信號，在各自占用的子幀組的下行子幀接收其中一個基站的信號，該移動站在同一幀的空閑子幀組的下行子幀可以接收來自其中另一個基站的信號，其中，除其自身占用的子幀組之外的子幀組是該移動站的空閑子幀組。
2.如權(quán)利要求1所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于對同一幀的s個擴頻碼進行復用分配給r個移動站，其中r、s是正整數(shù)且r＞s≥1，同一幀的每個子幀組通過擴頻碼復用分配給小于等于r-1個移動站，同一幀的子幀組分別分配給t個移動站(2≤t≤r)。
3.如權(quán)利要求2所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于同一信道可以占用同一幀多個擴頻碼的資源，且在各個擴頻碼下，其占用的同一幀的子幀組是相同的。
4.如權(quán)利要求2所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于多數(shù)個信道可以使用相同的子幀空閑模式。
5.如權(quán)利要求2所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于基站以q幀為周期重復廣播廣播信息，且在不同幀中，基站在不同信道的子幀空閑模式進行廣播，每一幀也只在一個信道的子幀空閑模式進行廣播，其中，q是基站選用的子幀空閑模式種類。
6.如權(quán)利要求5所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于對同一幀的每2個擴頻碼進行復用分配給3個移動站，基站以3幀為周期重復廣播，其中第一幀在一個移動站的空閑子幀組(33、37、38)進行廣播，第二幀在另一個移動站的空閑子幀組(30、31、35)進行廣播，第三幀在最后一個移動站的空閑子幀組(32、34、36)進行廣播。
7.如權(quán)利要求5所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于基站根據(jù)系統(tǒng)幀號除以p×q之后的余數(shù)，在p×q幀周期內(nèi)在廣播控制信道上周期重復廣播信息，其中p是廣播信息所占用的幀的數(shù)目。
8.如權(quán)利要求7所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于相鄰基站同一時刻采用互不重疊的子幀發(fā)射信息。
9.如權(quán)利要求1所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于該兩個信道中至少有一個信道占用同一幀的兩個或兩個以上的間隔的子幀組。
10.如權(quán)利要求1所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于該基站上行同步控制信道分為多數(shù)個子信道，每個子信道通過不同的擴頻碼復用到一個下行子幀，且每個上行同步控制子信道可以在一定時間范圍控制其前面出現(xiàn)的任何一個上行同步子幀。
11.如權(quán)利要求10所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于該基站上行同步控制信道通過不同的擴頻碼復用到自該同一幀中第一個上行同步子幀之后的每一個下行子幀。
12.如權(quán)利要求1所述的時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，其特征在于移動站可以向基站請求更改其占用的子幀組，并由基站進行變更。
全文摘要
一種時分雙工碼分多址移動通信系統(tǒng)的無線鏈路復用方法，該通信系統(tǒng)有至少兩個基站和多個移動站，至少兩個信道占用同一幀同一擴頻碼中不同的子幀組，一個信道可以占用多個的擴頻碼，每個信道在一幀中都有空閑的子幀組存在，其中每一子幀組包括一個上行子幀和一個下行子幀以及一個上行同步子幀；不同的信道分配給不同的用戶，分配到該信道的該移動站在各自占用的子幀組的上行子幀和上行同步子幀發(fā)射信號，在各自占用的子幀組的下行子幀接收其中一個基站的信號，該移動站在同一幀的空閑子幀組的下行子幀可以接收來自其中另一個基站的信號。本發(fā)明在幀中一個信道所空閑的資源被分配給了其它信道，提高了對無線資源的利用。
文檔編號H04W72/04GK1642058SQ20041000106
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月18日
發(fā)明者師延山, 陳衛(wèi)東 申請人:方正通信技術有限公司