专利名称：在cdma用户设备中建立与基站的连接的方法和cdma用户设备的制作方法
在CDMA用户设备中建立与基站的连接的方法和CDMA用户
设备 本申请是2002年6月13日递交的申请号为02814052.4、名称为"以低于心跳请 求的能级进行心跳信号传输"的中国专利申请的分案申请。
背景技术：
无线电话与个人计算机的使用日益增多，导致对先进通信服务的需求不断增 加。而过去这种服务曾经被看作是只为专门的应用领域提供的。在20世纪80年代，无 线话音通信通过蜂窝电话网络得到普及。由于人们预计用户费用会很高昂，所以从一开 始就认为，这种服务专以商务人员为对象。在远程分布式计算机网络的访问方面也同样 如此。就在前不久，还只有商务人员和大的机构才用得起所需要的计算机和有线访问设 备。 随着人们用得起的新技术得到普及， 一般人不再满足于用有线方式访问因特网 和专用内联网等网络，也希望用无线方式进行访问。无线技术对于那些不想受电话线约 束的便携式计算机、膝上型计算机、手持式数字助理等设备的使用者特别有用。
使用现有的无线基础结构，目前还没有一个普遍可行、令人满意的办法，做到 对因特网、专用内联网和其它网络的低成本、高速度的访问。这很可能是一些令人遗憾 的情况造成的。首先，在商务环境中通过有线网络提供高速数据服务的典型方式不能很 容易地与大多数家庭或办公室可用的话音级服务相适应。例如，这种标准的高速数据服 务不一定能通过标准蜂窝无线电话子机未有效地传输信息，因为无线网络最初是设计用 来只传输话音的，尽管某些系统，如CDMA系统，确实可以采用某些具有非对称性质的 工作方式来进行数据传输，例如，通信工业协会(TIA)为IS-95系统规定的正向业务信道 数据速率为速率组1，可从1.2k比特/秒至9.6k比特/秒进行增量调节；速率组2，可 从1.8k比特/秒至14.4k比特/秒进行增量调节。然而，反向链路业务信道的数据速率则 固定在4.8k比特/秒。 因此，在最好的情况下，现有无线系统一般只提供一条无线电信道，在正向链 路方向上的最大数据速率可以达到每秒14.4k比特/秒。如此低速的信道无法直接用来按 照目前普遍使用的28.8k甚至56.6k比特/秒廉价有线调制解调器的速率来传输信息，更不 要说按照诸如综合服务数字网(ISDN)设备所能达到的128k比特/秒这样更高的速率了。 上述这些数据速率很快就要成为浏览网页等活动所能接受的最低速率。
尽管在蜂窝式系统刚刚开发的时候，有线网络已经为人所知了，但是，人们在 大多数情况下并没有采取措施，以便使这种无线系统通过蜂窝式网络结构提供更高速的 ISDN或ADSL级数据服务。 在大多数无线系统中，潜在的用户要比无线电频道资源多得多。所以需要某种 以需求为基础的多路访问系统。 无论多路访问是由通过对一组射频载波信号进行模拟调制的传统频分多路访问 (FDMA)技术提供的，还是通过利用时分多路访问以共享一个载波信号的频率的方式实现的，或者是通过码分多址访问方式实现的，无线电频谱都具有要被共享的特点。这与支 持数据传输的传统环境有很大的不同。在该环境下有线介质价格相对低廉，而且一般不 准备共享。 在无线系统的设计中要加以考虑的其它因素是数据本身的特性。例如，应考虑 到对网页的访问一般是面向突发性的，需要在反向和正向方向上进行非对称速率的数据 传输。通常的做法是，由一个远程客户端计算机用户首先为浏览器程序规定一个网页的 地址。然后浏览器程序通过网络将该地址，长度一般为100字节或更短，发送给一个服 务器计算机。然后该服务器计算机用所请求的网页内容给以回答。其内容可以是从10k 字节到数兆字节的文本、图像、音频或视频数据。此后，用户可能会用几秒钟甚至几分 钟的时间来阅读网页内容，然后再下载另一个网页。 在办公室环境下，大多数雇员使用计算机工作的习惯， 一般是先查看几个网 页，然后在一个较长的时间段里做一些其它事情，如存取本地储存的数据，甚至完全停 止使用计算机。因此，即使是这些用户整天一直都连接在因特网或专用内联网上，高速 数据链的实际使用 一般是很不连贯的。 如果支持因特网联结的无线数据传输服务与无线话音通信共存，则优化无线 CDMA通信系统内可利用资源的使用就变得越来越重要。频率的再利用和动态业务信道 分配涉及到增强高性能无线CDMA通信系统效能的某些方面，但是，现在仍然需要更为 有效地利用现有资源。
发明内容
在一种应用中， 一个标记在一个时隙内通过一条信道进行传输，表明一个相应 的现场单元发出了开始工作的请求。即标记在一个指定的时隙内进行传输，表明现场单 元发出请求，要求给用户分配反向链路业务信道，以便从现场单元向基站发送数据有效 载荷。这说明现场单元目前处于待机状态。反过来，现场单元通过一对反向链路信道中 的另一条信道传输标记，则表明现场单元没有请求开始工作。例如，现，场单元不想通 过反向链路信道传输数据，而是请求保持不工作状态但与基站保持同步，以便随时迅速 重新转入工作状态。 在任何一种情况下，使用了本发明原理的无线通信系统，由于用不同的功率电 平发送标记(例如一个用9dB，另一个用lldB)，可以提高对标记的探测性能，从而提高 系统的性能。标记的功率电平差异使基站可以使用可选择的标准以很低的误差概率未识 别请求标记，此处可选择的标准可包括将标记与各自的功率水平(power level)阈值比较、 监控时隙的占用情况及互斥的代码信道的占用情况，或两者的综合情况。例如，在一个 实施例中， 一个请求标记， 一般优先级较高，用较高的功率电平传输，可以提高探测概 率并降低对请求标记的误测概率。 在一个特定的CDMA系统的应用实例中，现场单元提供了一条心跳(HB)信道 和一条带请求的心跳信道(HB/RQST)。 (HB)信道在到基站的反向链路中使用的是第一代 码，而HB/RQST信道在反向链路中使用的是第二代码。在这个CDMA应用实例中，根 据本发明的原理，现场单元可以用不同的功率电平来发送HB和HB/RQST信道。在优选 情况下赋予HB/RQST较高的功率，因为它是一种高优先级信号。
本发明提供了一种用于在码分多址(CDMA)用户设备中建立与基站的连接的方 法，该方法包括通过反向链路向所述基站传送用于指示所述CDMA用户设备的存在的 信号；以及通过所述反向链路传送用于请求所述基站为所述CDMA用户设备保留反向链 路业务信道的至少一个信号。 本发明还公开了一种码分多址(CDMA)用户设备，该CDMA用户设备包括 收发信机；以及控制器，该控制器被配置成控制所述收发信机以建立与基站的连接，用 于指示所述CDMA用户设备的存在的信号被从所述收发信机通过反向链路传送到所述基 站，并且用于请求所述基站为所述CDMA用户设备保留反向链路业务信道的至少一个信 号被从所述收发信机通过所述反向链路传送到所述基站。 本发明公开的内容支持I-CDMA和lxEV-DV系统，但通常足以支持那些使用有 线和无线通信系统中使用的各种其它通信协议的系统。码分多址访问系统(CDMA)，如 IS-2000,和正交频分多路复用(OFDM)系统，如IEEE802.11a无线局域网，都可以使用本 发明的实施例。
上述内容以及本发明的其它目标、特点和优点将通过以下结合附图对优选实施
例所进行的更为具体的描述而变得更为清晰。在不同附图中的同一个件用相同的幅图标
记指示。由于更为注重对本发明原理的说明，所以附图不一定符合比例。
图l是一幅通信系统示意图，本发明实施例将在该系统中展开； 图2是一幅示意图，介绍基站在图l的通信系统中所使用的子系统，该子系统用
于确定一个反向链路信号中是否含有根据信号功率水平改变通信状态的请求指示； 图3A是一幅lxEV-DV系统的信号图，图中第一标记表示"控制保持"，第二
标记表示"请求开始工作"； 图3B是一幅代码信道的码分多址访问(CDMA)集，在一个分配的时隙内有一个 标记，表示一个现场单元正在请求改变通信状态； 图3C是一个可选择的带有指示的反向链路信号实施例信号图； 图4是一幅信噪比与探测概率对比曲线图，可用于确定图3A-3C中信号内指示的
功率水平。
具体实施例方式
下面是对本发明优选实施例的说明。 在无线通信中，本发明的优选实施例应用于从手机发送出去的功率(或在终端 基站(BTS)的目标接收功率)，以进行心跳信号(HB)与带请求的心跳信号(HBR、 HB/ RQST，或直接称作"请求"信号)的对比。HB和HB/RQST信号可以通过一条维护信 道传输，根据美国系列号09/775,305披露，该信道为CDMA通信系统反向链路上的单码 信道(而不是多码信道)。维护信道是被分成时隙的信道，不同用户被分配在不同的时隙 上。 无线通信系统中的现场单元发送一个心跳信号以保持定时和/或功率控制，并向 BTS发送存在指示。当一个终端需要一个分配的反向链路信道时，该终端就要至少发送l个请求信号。这个或这些信号可以是经过调制的信息，或者就是没有"数位"的领示 信号。 对这些信道的探测概率和误测概率的要求有很大的不同。例如，对HB的探测 概率相对较低。其探测率只需足以跟踪因信道内的多普勒效应引起的多路径结构变化的 物理运动所造成的代码信道的定时变换。在这种情况下，功率控制继续独立于探测或在 没有探测的情况下工作。 例如，如果在接收的功率没有超过预定的阈值，而相关性却匹配的情况下，信 号未被探测到，则功率指令即指示，功率太低，终端必须"增大功率"。在这个特定实 施例中的一项要求是，探测的发生频度应足以使探测器能够及时地对准被接收信号。
另一方面，由于请求是一种紧急事件，请求信号被视为高优先权信号，所以， 对请求信号的探测概率很可能会非常高。因此，请求信号会以较高的功率发送，而且在 BTS的阈值也会以不同的方式设直。这就会导致较高的探测概率和较低的误测概率。
因此，根据本发明的原理，可以对心跳信号、请求信号或任何其它信号信息使 用不同的探测概率和误测概率。 根据不同的信号类型， 一个访问终端可以用不同的功率发送信号。BTS可以使 用不同的标准来探测在信号上发送的请求指示。例如，在被分成时隙的信道或互斥的代 码信道内， 一些时隙在进行一项请求时被占用，而不是在没有请求时被占用。在这种情 况下，无论较高的功率还是存在，或者是两者同时都可以用作探测标准。
图1是一个作为范例的通信系统100示意图。该系统与上述系统一样，使用了 本发明的一个实施例。如图所示，带天线塔23的终端基站25与42a、 42b、 42c各个现 场单元(组合成为现场单元42)保持无线通信链接。这些无线链接是在基站25和现场单 元42之间的正向链路70和反向链路65上分配资源的基础上建立起来的。每条链路65 或70 —般分别由数条逻辑反向链路信道55和数条逻辑正向链路60信道组成。
如图所示，通信系统100支持接口 50和网络20之间的无线通信。网络20—般 是公共交换电话网(PSTN)或计算机网络，如因特网、互联网或内联网。在优选情况下， 接口 50与一个数字处理装置匹配，例如一个便携式计算机12，有时也称作访问装置，以 便提供对网络20的无线访问。因此，便携式计算机12可以在有线和无线数据链路相结 合的通信基础上访问网络20 。 在一个优选实施例中，正向链路60和反向链路55在通信系统100中被定义为码
分多址访问(CDMA)信道。即每条CDMA信道通过用扩张的伪随机噪声(PN)代码序列
在信道上进行编码和传输而被优先定义。然后，PN编码数据被调制为一个无线电频率载
波。这就使接收机只要知道分配给特定信道的特殊扩张PN代码，就可以将一条CDMA
信道与另一条信道区分开来。根据一个实施例，每条信道可以占用符合IS-95CDMA标准
和lxEV-DV标准的1.25兆赫的频带，并能以38.4k比特/秒的速度进行传输。 —条正向链路70至少包括4条逻辑正向链路信道60。如图所示，它包括领示信
道60PL、链路质量管理(LQM)信道60L、分页信道60PG和多路业务信道60T。 —条反向链路65至少包括5条逻辑反向链路信道55。如图所示，它包括心跳
待机信道55HS、心跳请求工作信道55HRA、访问信道55A和多路业务信道55T。 一般
说来，除每条反向业务链路信道60T可以支持从2.4至最大160k比特/秒的可变数据速率
7外，反向链路信道55与正向链路信道60相同， 在基站25和现场单元42a之间传输的数据包括编码数据信息，例如网页数据。 基于在反向链路65和正向链路70内多路业务信道的分配，在基站25和现场单元42a之 间的特别链路可以达到较高的数据速率。然而，由于多个现场单元42争夺带宽分配，一 个现场单元42a必须等待，直至有空闲资源可以分配给业务信道以发送数据有效载荷。
在论述用于区分心跳信号和带请求的心跳信号的典型探测器系统(图2)之前，先 参照图3A-3C对典型信号作一简要介绍。 在图3A中， 一个可由现场单元发送的lxEV-DV信号160有3种不同的状态。 "控制保持"状态165、"请求开始工作"状态170和数据传输状态165。在"控制保 持"状态165，信号160不含"请求开始工作"的指示。换句话说，信号160保持"闲 置"或"控制保持"状态，这表示现场单元42a没有请求业务信道。"请求开始工作" 状态170表明现场单元正在请求通过反向链路的数据业务信道向BTS 25发送数据。在数 据传输状态175，业务数据由现场单元发送给BTS。在业务数据通过反向链路进行了传 输，并在发送了 "数据传输完成"状态(图中未标出)后，信号160即恢复"控制保持" 状态。 虽然信号160作为单个信号标出，但应将其理解为多个信号，可有选择地用正 交或非正交代码编码进入互斥的信道。例如，"控制保持"状态165可以通过来自"请 求开始工作"状态170的一条不同通道进行传输。 同样，在数据传输状态175传输的业务数据亦可在一条独立于其它两个状态 165、 170的信道上传输。多信道实例将参照图3B和3C未讨论。 图3B是一个作为范例的因特网码分多址访问(I-CDMA)信号图。该囹将时隙分 配给用户l、 2、 3......N，并在信号出现时间段il77a、 i+l 177b等中重复时隙的分配。信
道由心跳信道55H、请求信道55R以及业务信道55T组成。这三条信道中的每条信道都 有一个相关联的代码C1、 C2、 C3、 C4......CN，使信号能通过互斥的编码信道传输。发
送和接收系统都以典型的CDMA方式，利用代码分别区分信道内的信息，从而对信道内 的信息进行处理。 如图所示，在心跳信道55H中存在信号180表明，用户1、 2、 4、 5、 6......n正在
请求保持闲置状态。而用户3则以第一时间段i 177a中请求信道55R内的一个信号185 为基础，正在请求通过一条反向链路传输数据。在第二时间段i 177b中，用户3开始用 代码5通过一条相应的业务信道发送业务数据190。 图3C是图3A中lxEV-DV信号的更详细的信号图，用于指示从现场单元42a向 基站做出的"请求开始工作"。在本实施例中，lxEV-DV信号由多个处于不同逻辑信道 上的信号组成，即心跳信道55H和请求信道55R。心跳信道55H不断地从现场单元 42a向基站25提供定时和其它信息(例如功率级、同步等)。现场单元42a利用请求信道 55R向基站25做出请求(例如数位"1")，以请求在反向链路65上的一条信道上传送数 据。 用箭头指示的采样时间周期195a、 195b......195f(组合为195)表示的是BTS25进
行请求信号55R时隙采样的时间或间隔，心跳信道55H也可在此期间确定对业务信道的 请求是否正在进行中。应该指出，采样可以在整个时隙或时隙的子集中进行。而且，在这个特定实施例中心跳信道55H和请求信道55R使用互斥的代码，因此，采样是在互斥 的代码信道55H和55R上、在所有时隙或时隙的子集中进行。在一个特定的实施例中， 基站25在分配用于请求指示的时隙内，例如在195b、 195d和195f采样时间的时隙内， 对互斥的代码信道55H、 55R进行采样。在这些时隙中，心跳信道55H "不工作"，而 请求信道55R则"处于工作状态"。 如上所述，在"工作着的"请求时隙内的信号可以是调制信息，也可只是没有 "数位"的领示信号。这样，探测就仅仅以心跳信号和带请求的心跳信号在一个特定 的时间间隔或多个时间间隔内，各自时隙中各自的功率水平为基础。在一个特定实施例 中，"控制保持"状态165指示信号具有第一功率水平，而"请求开始工作"状态170 则具有第二功率水平。 在这个具体实施例中，区分这两种状态只要测量信号(s)，并且做到(i)将功率水 平与至少一个阈值作比较，(ii)或者确定在互斥的代码信道中，在心跳信号处于逻辑零的 时隙内，有一个请求存在。指示信号的不同功率水平由信号的占空系数、频率、功率和 信号传输结构等提供。 为了了解信号的功率水平是如何用来改善系统性能的，我们可以参阅图4， 该图是一幅曲线图，说明根据以下参数或因素来选择信号传输要求(i)探测概率P(d)
(x-轴)，(ii)以分贝表示的信噪比(y-轴)，(m)误测概率P(fdX图中的曲线)。该图表明
了为计算一个非脉动信号，线性整流探测器输入终端所需要的信噪比，作为单个脉冲探 测概率的函数，误测概率P(fd)则作为一个参数。应指出，可以选用不同的参数或因素来 建立或确定指示信号的传输功率级。 在圈定点200，信噪比为3dB， P(d) = 20%， P(fd) = l%。 为了在误测概率不 变的情况下提高探测概率，只要将圈定点200沿着同一条误测概率曲线向上滑动，这意 味着信噪比的提高被用来改善系统的性能，因而也加大了请求信号很快被探测到的可能 性。 在提供一个典型范例并对作为范例的通信系统IOO(图1)所用的典型心跳待机 55HS和心跳请求工作55HRA的功率水平进行讨论之前，现在先对该系统可能使用的一 个处理器和探测器进行简要的讨论。 图2是一幅请求探测处理器110的示意图，该处理器用于确定现场单元42a是否 请求向BTS25发送数据。接收机Rx35接收信号55，这些信号包括维护信道55N、业务 信道55T、访问信道55A、心跳待机信道55HS以及心跳请求工作信道55HRA。对反向 链路信道55的处理，使心跳信道处理器112接收心跳待机信道55HS，而请求信道处理器 114则接收心跳请求工作信道55HRA。 心跳信道处理器112和请求信道处理器114含有相同的处理单元，所以在这个特 定实施例中，仅对心跳信道处理器112作一简要说明。 心跳信道处理器112接收心跳待机信道55HS。相关器115使用一个解扩器120 进行心跳待机信道55HS的解扩。积分器125用于以相干方式组合心跳信号。通过信息 的相干组合，I、 Q及其相位的积分导致信号相位的移动和信号功率的输出。
在相关器115之后，整流器130(即信号平方的绝对值)对信号功率进行调整，然 后由第二积分器135进行积分，以计算被接收心跳信号的功率。第二积分器135提供信
9号的非相干组合，并在很短的时间间隔内完成计算。如果终端移动速度太快，非相干积 分只提供幅度，从而引起180度相位点的重迭，这会导致在没有非相干组合的情况下确 定信号功率的模糊性。 心跳信道处理器112输出的是一个心跳功率水平，而请求信道处理器114输出的 是一个请求功率水平。在本实施例中，每个功率水平都反馈到假设探测器140，由该探测 器确定心跳信号、请求信号是否处在被基站25接收的反向链路信道55内，或者两者均不 在其内。 为确定出现了哪个或哪些信号，假设探测器140含有逻辑功能。例如，在本实 施例中，假设探测器140将第一功率水平阈值与第一功率水平(即心跳功率水平)相比 较，并将第二功率水平阈值与第二功率水平(即请求功率水平)相比较。
"心跳"功率水平和请求功率水平与之相比较的功率水平阈值分别是9dB和 lldB。功率水平阈值可以动态性地选择、预先确定，也可以别的方式应用，例如，以一 个传输的功率级为基础，该功率级可由现场单元通过"心跳"信道55H向基站报告。在 进行功率水平计算和比较时，第一和第二功率水平可能根据信号55所用的信号传输通道 内时隙被占用的情况而定，为此，功率水平阈值可以一个预计的或规定的数字"1"的比 特数为基础，该比特数用于表示"请求开始工作"或表示请求保持空闲状态。
假设探测器140的输出可被用来改变通信系统的状态。例如，如果140确定， 一个现场单元正在发出"请求开始工作"的信号(即在反向链路上发送数据)，假设探测 器即向处理器(BTS25中未标出)输出一个信号，该处理器则负责向便携式计算机12提供 一条业务信道55T。在一个实施例中，如果确定被探测到的信号功率水平高于第二功率 水平阈值，则由BTS25分配业务信道55T。另外，如果假设探测器140确定被探测到的 功率水平低于第二功率水平阈值，则BTS亦分配业务信道55T。 正如参照图3C所作的阐述，心跳信道处理器112、请求信道处理器114和假 设探测器140的配置和设计方式可以使时隙的监控和占用被用来表示改变通信状态的请 求。在一个实施例中，如图3B和3C所示，探测包括对互斥的代码信道占用情况的监 控。 一个反馈回路(未标出)被用于导致心跳信道处理器112和请求信道处理器114 具有"自适应"能力。例如，积分器125、 135的积分时间可以根据心跳信道55H所接 收到的功率水平进行调整，而且被假设探测器140用来与心跳和请求功率水平做比较的 功率水平阈值也可被反馈回路调整。 这种反馈回路可以使用一条指令或信息，在BTS和现场单元之间传输信息，这
些信息涉及到由现场单元发送的心跳或带请求的心跳信号的功率电平。 如上所述，第一通信状态可能是待机通信状态，第二通信状态可能是有效载荷
通信状态。在其它系统甚至是同样的系统中，通信状态还可以称作其它通信状态，例
如，请求改变基站、功率控制信号传输状态等。此处所描述的在信号传输中使用不同功
率水平的方法适用于有线、无线或光学通信系统。在任何一种情况下，通信状态都可以
在话音或数据通信系统中使用。 又如上面参照图4所作的阐述，第二功率水平可以一个探测的目标概率、误测 概率或两种概率的结合为基础。换句话说，现场单元可用特定的功率电平，或在特定的时间段内发送特定数量的脉冲的方式来发送请求信号，以达到相应的信噪比来保证一个
特定的探测的目标概率、误测率，或者两者，正如前面参照图4所作的阐述。 可以使用一种分析方法来设定传输功率或传输的指示信号数量，或者在通信系
统中使用一种反馈机制来导致现场设备改变其行为，从而使接收到的指示信号功率水平
达到一个预先确定的信噪比，因此可以提供所需要的探测概率和误测率参数。 模拟 现在所介绍的是模拟。所探讨的是对心跳(HB)或带请求的心跳(HB/RQST)信 道的探测概率和误测率产生影响的因素。给出了建议用于心跳(HB)或带请求的心跳(HB/ RQST)信道的信噪比(SNR)目标。还进行了解析计算，以确定建议的目标E/b，以保证 可以接受的探测概率和误测率。 为了使读者理解与IS-2000功率控制有关的模拟，应该向读者说明，这次模拟使 用了以下参数 800赫兹闭环功率控制； 第i个用户的SNR的计算方法是SNR二 P(i)-P—干扰+处理增益+Er，其中P_
干扰(i) = 20*log 10(10;T2:ji(10AP(j)/20)+10A(PTH/20))，其中P(i)是从第i个用户接收到的
功率，P^是热噪声的最低值，并且硬性设定在120dBm ; 处理增益为101og64 ;衰减模型采用的是Jakes模型；Er =带1个sigma的正态分布随机变量=0.67dB，是BTS的SNR估算误差；
功率控制比特(PCB)误差=3 % 。 在这个特定的模拟中，首先做的选择是为HB信道选择目标SNR。在一个9dB E/lo的基础上，其中E是在心跳信息中的全部功率，达到了在加性高斯白噪声(AWG) 中95%的探测概率和0.1%的误测率(见Viterbi， A.， CDMA :扩频通信原理，Addison Wesley, 1995， P113)。 把探测概率提高到99%将产生在AWGN中大大高于1 %的误测率。这个误测率 是值得注意的，因为它会达到相当低的水平，以至于在终端失去与基站的通信链接时， 会在相对较长的时内出现无探测现象。 —般说来，这段时间由一个定时器来确定，有一个500毫秒 2秒钟的无探测时 间，即25 100次连续的无探测。作为基准，在一个9dBE/lo的单路径衰减环境中，在 理论上预先确定了 90%的探测概率和1%的误测概率。针对这种情况，以下的论述考虑 了与该衰减环境内探测概率相关的具体情况。 现在考虑用50赫兹功率控制的心跳信号探测来与现场设备的速度作比较。模拟 以全速率模型为基础，在该模型中做了一些修改，例如，功率控制速率(PC)为50赫兹， 待机终端划分时隙，无重叠等。 虽然终端的速度超过大约2英里/小时无关紧要，但闭环功率控制被认为对于允 许衰减围绕平均路径损耗而变化是有用的。人们注意到，结果基本上不受最大约为40% 的功率控制比特(PCB)误差率的影响。超过这个限度，系统工作情况即变差，说明需 要某种形式的闭环功率控制，以保持平均路径损耗。所以，进行某种形式的闭环功率控 制，把现场单元传输机(Tx)的功率控制在适合于现场单元的平均值，以保证对于基站的平均路径损耗，是很有用的。 使用上述参数的模拟表明，如果基站对"请求开始工作"指示信号的探测比目 标SNR(如前面所确定的)低2dB，则平均探测时间约为16毫秒，标准偏差约为14毫秒。 为了达到较低的HB/RQST探测等待时间，根据模拟结采，确定了以下方程式
目标_SNR(RQST)=目标_SNR(HB)+2dB (1) 根据在QWGN中要达到的探测/误测速率，为心跳信息选择了 9dB的目标_ SNR，而为带请求的心跳(HB/RQST)信息选择了 11dB的目标—SNR。这些参数的应用， 导致在速度20英里/小时、低误测概率的条件下的15毫秒的平均探测等待时间。
在错误分配概率方面，虽然在模拟中没有很清楚地计算误测率，但给出了以下 最悲观的界限Pfd(RQST) = (l-Pd(HB》*Pfd(HB) (2) = 5% *0.1%= 5E-5， 其中Pfd是误测率，Pd是探测概率。 以上方程式是从以下两个条件得出的结果(i)当一个HB出现时没有探测到它 的存在，(ii)当一个HB没有出现时错误地探测到HB。这是一个最为悲观的界限，因为 在分析中没有把额外的HB/RQST比HB多的2dB传输功率包括进去。
在HB的速率为50赫兹时，这将平均每400秒钟产生一个待机用户的错误分配。 对于N个心跳信息用户来说，这种概率是线性的，因为事件是互相独立的。因此对于一 个特定的基站，满负荷时的用户数是96个，预计平均错误分配率约为每4秒钟1个。
由于错误分配可以很快被探测到，所以错误分配的情况可以比较快地得到纠 正。当错误分配出现时， 一般会存在3种情况。首先，在分配的反向信道上没有出现信 息传输。其次，带请求的心跳信号没有出现。如果发生错过的信道分配，则HB/RQST继 续出现。第三，心跳信息可能会出现。在一帧中探测不到这种状况的概率是Pdf(RQST) =5E-3%。这将在信道可以重新分配给一个合法用户之前在一或两帧内被探测到。如果 假定探测需要在2帧中进行，则反向容量将仅仅减少1%甚至更少，因为HB/RQST的误 测率目标为lldBE/lo。 对于一个在目标—SNR和探测阈值之间没有偏移的信号来说，用移动速度为1英 里/小时的远方用户和移动速度为20英里每小时的用户进行模拟的平均探测延迟时间为 35毫秒。对于带请求的心跳信号来说，平均探测延迟时间少于20毫秒，探测阈值比目标 SNR的lldB少2dB。这是可能的，因为HB/RQST信号比HB信号的传输(Tx)功率提高 2dB。 模拟结果表明，假定在功率控制(PC)周期内有96个用户，则最小平均延迟时间 接近10毫秒。在99 %的时间内，预期延迟情况好于77毫秒。 模拟结果还表明，HB/RQST信号传输额外增加的2dB功率提高了探测率并将 探测等待时间縮短到平均15毫秒。估计一条满负荷维护信道的同信道总干扰比一条 IS-2000基本信道(9600比特/秒反向业务信道(R-TCH)、 9600比特/秒反向专用控制信道 (R-DCCH))少6dB之内。 虽然本发明利用与优选实施例有关的参考资料进行了特别的展示和描述，但 是，本领域的技术人员都明白，在不偏离所附权利要求书中所包括的发明范国的前提
12下，可能会在形式上和细节上作各种修改c
权利要求
一种用于在码分多址(CDMA)用户设备中建立与基站的连接的方法，该方法包括通过反向链路向所述基站传送用于指示所述CDMA用户设备的存在的信号；以及通过所述反向链路传送用于请求所述基站为所述CDMA用户设备保留反向链路业务信道的至少一个信号。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中对信号的传送是以不同的功率水平执行的。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述反向链路业务信道包括多个业务信道。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述多个业务信道被按时间划分成无线电帧，所述无线电帧被进一步再划分成子帧。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述子帧包括至少一个时隙。
6. 根据权利要求3所述的方法，其中每个业务信道占用1.25兆赫的频带。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中通过所述反向链路中的维护信道来执行对用于向所述基站指示所述CDMA用户设备的存在的信号的传送。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述信号保持所述CDMA用户设备与所述基站之间的时序。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述信号保持所述CDMA用户设备与所述基站之间的功率控制。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中在所述基站保留所述反向链路业务信道之前，在所述基站处将用于请求至少一个反向链路业务信道的所述至少一个信号的功率水平与预定功率阈值进行比较。
11. 根据权利要求3所述的方法，其中每个反向链路业务信道支持从2.4千比特/秒到160千比特/秒的可变数据速率。
12. —种码分多址(CDMA)用户设备，该CDMA用户设备包括收发信机；以及控制器，该控制器被配置成控制所述收发信机以建立与基站的连接，用于指示所述CDMA用户设备的存在的信号被从所述收发信机通过反向链路传送到所述基站，并且用于请求所述基站为所述CDMA用户设备保留反向链路业务信道的至少一个信号被从所述收发信机通过所述反向链路传送到所述基站。
13. 根据权利要求12所述的CDMA用户设备，其中所述CDMA收发信机被配置成以不同的功率水平来传送所述信号。
14. 根据权利要求12所述的CDMA用户设备，其中所述反向链路业务信道包括多个业务信道。
15. 根据权利要求14所述的CDMA用户设备，其中所述多个业务信道被按时间划分成无线电帧，所述无线电帧被进一步再划分成子帧。
16. 根据权利要求15所述的CDMA用户设备，其中所述子帧包括至少一个时隙。
17. 根据权利要求14所述的CDMA用户设备，其中每个信道占用1.25兆赫的频带。
18. 根据权利要求12所述的CDMA用户设备，其中用于向所述基站指示所述CDMA用户设备的存在的信号是通过所述反向链路中的维护信道来传送的。
19. 根据权利要求18所述的CDMA用户设备，其中所述信号保持所述CDMA用户设备与所述基站之间的定时。
20. 根据权利要求18所述的CDMA用户设备，其中所述信号保持所述CDMA用户设 备与所述基站之间的功率控制。
21. 根据权利要求12所述的CDMA用户设备，其中在所述基站保留所述反向链路业 务信道之前，将用于请求至少一个反向链路业务信道的所述至少一个信号的功率水平与 预定功率阈值进行比较。
22. 根据权利要求14所述的CDMA用户设备，其中每个反向链路业务信道支持从2.4 千比特/秒到160千比特/秒的可变数据速率。
23. 根据权利要求12所述的CDMA用户设备，其中所述收发信机被配置成在多个可 分配的无线电频率信道上工作。
全文摘要
本发明公开了一种用于在码分多址(CDMA)用户设备中建立与基站的连接的方法和一种CDMA用户设备。由于现场单元(55)以不同的功率电平发送标记(例如一个标记用9dB，另一个标记用11dB)，所以可用较低的误差探测标记。标记的不同功率电平使基站(110)能使用可选择的标准、以低误差概率识别请求标记，而可选择的标准可以包括标记与各自功率水平阈值的比较、时隙占用情况的监控、互斥代码信道的占用情况或上述因素的组合。例如在一个特定的实施例中，一个请求标记，一般为高优先级标记，用较高的功率发送，这提高了探测概率并降低了请求标记的误测概率。
文档编号H04B7/26GK101692744SQ200910132400
公开日2010年4月7日 申请日期2002年6月13日 优先权日2001年6月13日
发明者小詹姆斯·A·普罗克特 申请人:快捷通信公司