专利名称：在码分多址通信系统中通用信道上分集组合信号的设备和方法
发明的背景1.发明领域本发明涉及一种用于移动通信系统的信息通信设备和方法，尤其是一种用于在码分多址(CDMA)通信系统中通用信道上发送和接收信息的设备和方法2.相关技术描述为在建立语音呼叫之前在基站和移动台之间发送并接收数据，TIA/EIA/IS-95通信系统一般采用通用信道。例如，基站可以使用一种寻呼信道发送消息到移动台，和移动台可以使用接入信道发送到基站。在寻呼信道上发送消息到移动台之后，基站在接入信道上接收移动台的响应。在接入信道上发送消息到基站后，移动台在寻呼信道上接收基站的响应。可以有许多寻呼和接入信道。寻呼信道通过Walsh码彼此区分，而通过长的PN(伪随机噪声)码区分接入信道。不同的长码掩码用于分配不同的长的PN码给相应接入信道。
图1A示出IS-95通信系统中的一种长码生成器，图1B显示分配给接入信道的长码掩码。
为了发送消息到基站，移动台选择任何信道，设置适当的发送功率，发送消息，并等候来自基站的响应。如果其他移动台同时选择相同的信道，这两个消息将竞争相同的信道而基站不能接收该消息。在预定时间期间没有收到响应消息之后，移动台以比以前更高的发送功率再发送该消息并再次等候基站发送的响应消息。
在一业务信道上，如果至少两个基站获得移动台发送的信号，可以利用分集效应有效地接收该信号。在接入信道上，即使至少两个基站获得相同的信号，基站要知道该信号是从相同的用户还是从不同的用户发送来的是困难的。
在IS-95通信系统中，如果一个小区被分成许多扇区，各个扇区使用不同的扩展序列，各序列具有其自身的PN偏移量。然而，要了解在不同的扇区中通过天线在一个接入信道上获得的相同信号是由相同用户发送还是由不同用户发送的仍然是困难的。
图2表示出这个问题。一个基站被分成三扇区α、β和γ。如果用户1和用户2同时地在相同的接入信道R_ACH1上发送信号，α扇区天线可以获得第一用户发送的接入信道信号，而β扇区天线可以获得第二用户发送的接入信道信号。如果基站接收器组合通过两个天线接收的信号，因为他们之间的干扰，接收这些信号是不可能的。因此，当将分集技术应用到基站上的接入信道时，这个竞争现象带来困难。
本发明综述因此，本发明目的是提供码分多址(CDMA)通信系统中的一种设备和方法，基站可以通过它们利用分集技术组合由移动台发送的通用信道信号。
本发明的另一目的是提供一种在码分多址通信系统中的一种设备和方法，通过它们基站为移动台指定一接入信道，而许多基站接收该接入信道上的信号以便提高顺利地接收接入信道上信号的可能性。
为达到本发明的这些其他目的，提供一种码分多址通信系统中在通用信道上分集组合信号的方法，包括步骤1)在第一基站为移动台指定专用通用信道；2)在第一基站发送关于指定的专用通用信道的信息到一个基站控制器，该基站控制器耦合到第一基站；以及3)在基站控制器，发送信息到至少一个第二基站，它连接到基站控制器并毗邻第一基站。
附图简要说明本发明的上述及其他目的和特征以及优点在下面结合附图详细说明后将更加清楚。
附图中图1A示出在传统的通信系统中反向链路上的一种长码生成器的配置；图1B示出长码掩码的例子；图2为表示传统码分多址通信系统中的反向通用信道上分集组合信号缺点的示意图；图3A是按照本发明实施例的基站指定移动台的反向通用信道过程的示意图3B是按照本发明实施例的移动台请求基站指定移动台的反向通用信道的过程的示意图；图4为本发明实施例的移动台方块图；图5为本发明实施例的基站接收机的方块图；图6是根据本发明实施例的分集组合从多个基底站收到的信号的结构的方块图。
优选实施例的详细描述在下面参照附图描述本发明优选实施例。
本发明通过在预定时间期间为移动台分配一个唯一接入信道分集组合一接入信道，接入信道在基站的扇区天线之间或者在不同的基站之间。一种通过在预定时间期间为移动台分配指定的接入信道防止接入信道竞争的结构在转让给与本发明相同的受让人的韩国专利申请98-03125和98-04099中公开。在本发明的一个优选实施例中，上述竞争防止技术允许分集组合器使用基站内部或者基站之间扇区天线之间的分集。在本发明优选实施例中，将假定通用信道是反向链接上的接入信道。
图3A和3B示出在预定时间期间用于接入信道以便避免竞争的指定信道的过程。
参见图3，基站(BS)发送消息A到移动台(MS)，消息A包含信道标识符。这个信道标识符指明移动台将用来联络基站的接入信道。移动台收到消息A之后，移动台在基站指明的接入信道上发送响应消息B，消息A包含来自基站的信道标识符。信道标识符是特定接入信道的一种扩展码的标识(ID)，它能被用作一专用信道。这个信道可以用于特定移动台或者由一些移动台作为准专用信道。本扩展码可以为一种长码。相应地，在本发明的优选实施例中，基站以及特定移动台产生一种预定义的专用移动台扩展码，用于反向通用信道。专用扩展码可以为一长码掩码或者公用长码掩码，它是利用指定到移动台作为唯一号码的ESN(电子序列号)产生的，或者是指定使用通用信道作为专用信道的特定长码之一。在本发明中，频道标识符被认为是一种长码ID。因为响应消息B是在指定接入信道上发送，移动台可以避免与其他移动台竞争。
在图3B中，移动台请求基站指定接入信道。为开始该过程，移动台发送包含公共接入信道上的消息标志以及信道指定请求标志的消息到该基站。该消息标志指示本消息之后是否有一则消息。信道指定请求标志是为请求基站分配接入信道的特定信道码以使移动台有指定的接入信道以发送信息给基站。
基站接收具有信道指定请求标志的消息a，然后确定是否指定信道。一旦进行该判断，基站发送包括信道指定标志和信道标识符的消息b给移动台。信道指定标志指示该基站是否已决定在该移动台请求时指定信道。信道标识符是上述接入信道的扩展码ID。
移动台收到包括信道指定标志和信道标识符的消息b之后，移动台在基站指定的接入信道上发送消息c。这是假设基站决定指定一信道给移动台。通过在指定接入信道上发送数据，由移动台发送的消息c能避免竞争。
图4是在接入信道上发送消息的移动台的方块图。在图4的配置中，移动台接收和分析基站输出的消息并产生指定信道的控制消息。
参见图4，接收器411转换通过天线收到的前向链路RF(射频)信号为基带信号。解调器413解调接收器411输出的基带信号为原始信号。控制器421产生要在接入信道上发送的消息并分析解调器413输出的控制消息的字段信息以便产生指定接入信道的长码ID。
存储器423存储指定公共接入信道的长码信息。相应地，如果控制消息包含指定接入信道为专用信道的长码ID，控制器421决定使用一对应的长码ID。然而，如果控制消息不包含长码ID，控制器421选择存储在存储器423中的长码ID并提供选定的长码ID给长码生成器425。
当一则消息第一次发送给接入信道上移动台时(如图3A所示)，控制器421选择存储在存储器423中的长码ID。每当接收的控制消息不包括长码ID，该控制器421可以使用存储在该存储器423中的长码ID。然而，如果该长码ID由接收的控制消息指定，控制器421将总是使用该长码ID。一旦控制器421有长码ID，它指示长码生成器425产生指定接入信道的长码。
相应地，存储在存储器423中的长码ID可以作为公共接入信道的长码，公共接入信道通常用于多个移动台。控制器421输出的长码lD可以为用于接入信道的长码，该接入信道由移动台作为专用信道或者由一些移动台作为准专用信道。
一编码、重复及正交扩展部431编码、重复、交织和正交扩展控制器421输出的消息中的接入信道信号。乘法器427和429用长码生成器425输出的长码乘短PN序列PNI和PNQ以便输出扩展码用于另外扩展已经正交扩展的信道接入信号。一个PN扩频器433用正交扩展或者正交调制的接入信道信号乘以乘法器427和429输出的I和Q信道扩展码。发送器435转换PN扩展器433输出的扩展接入信道信号为RF信号。该编码、重复及正交扩展部431是一种接入信道发送器的配置而未示出反向链路上其他信道发送器的配置。
基站控制器(BSC)指定移动台用于接入信道的信道并通知指定信道的基站。做为选择，基站可以指定移动台的接入信道并通知指定接入信道的BSC，以使BSC可以通知解调指定接入信道的相应接入信道的其他基站。该基站应该解调移动台在指定接入信道上发送的信号。许多基站根据从BSC收到的移动台信息解调在指定接入信道上发送的信号。解调移动台的接入信道信号的基站可以只是那些发送消息到前向链路上相应的移动台的基站或者可以是所有基站。
用一种分集技术组合多个基站解调的移动台接入信道信号。这个分集组合操作类似于IS-95通信系统中的较软或软越区切换。虽然传统的通信系统在较软或软越区切换期间仅在业务信道已经进行分集组合操作，本发明能应用分集组合操作到作为指定发送的接入信道。用多个基站解调的信号可以以许多方式分集组合。
图5示出仅仅一个基站的接收器。假定一个小区被分成许多扇区，并且基站通过对应于各个扇区的定向天线发送和接收信号。为简化说明，还要假定在解调移动台的指定接入信道的一个小区中仅仅有一个基站。图5的解调操作5类似于在IS-95通信系统中在业务信道的较软或软越区切换期间对反向业务信道上信号的解调操作。
在图5中，基站的接收器解调通过两个扇区天线接收的信号。接收器包含许多指状部件，用于解调通过扇区天线接收的信号。搜索器510和520检测通过天线501和506接收的多径信号，寻找信号的多径分量的位置，然后指定这些位置到相应的指状部件511-51N和521-52N。接收通过天线501和506接收的信号的指状部件511-51N和521-52N解调多径分量。组合器530用分集技术组合指状部件511-51N和521-52N的输出。
图6示出不同的小区中的基站接收然后组合在指定接入信道上由移动台发送的信号的一种结构。假定两个不同的小区中的基站解调移动台在指定接入信道上发送的信号。基站各自具有图5所示的接收器结构。每个基站解调移动台在指定接入信道上发送的信号并通过线路发送解调信号到BSC。BSC具有分集组合器，用于分集组合由各个基站发送的信号，从而获得分集增益。
有各种组合由基站发送到BSC的信号的方法。现在描述一些实例。
首先，每个基站的接收器组合然后解码各个扇区天线的多径信号。每个基站的接收器计算解码信号的可靠性。可以从解码器的解码量度、接收信号的信号电平、或者他们的组合形式确定解码信号的可靠性。每个基站通过线路发送解码信号和接收信号的可靠性到BSC。BSC接收基站解码的信号并选择通过基站解码的具有最高的可靠性的信号为接收消息。
第二，每个基站的接收器解调各个扇区天线的多径信号和分集组合该解调信号。这里，未执行信道解码。每个基站发送接收信号的可靠性、例如，组合器的每一符号输出到BSC。BSC的分集组合器通过分集技术组合从各个基站发送的符号的可靠性然后信道-解码组合结果。亦即，符号的可靠性可以通过BSC的分集技术组合。信道解码信号作为最后的接收消息输出。
如果顺利地接收接入信道上的信号，基站在前向信道上发送一则确认消息到移动台。
如上所述，基站解调移动台某一个时间期间在指定接入信道上发送的消息，并分集组合解调信号，从而获得分集增益。
虽然已经参照某一个优选实施例示出并描述了本发明，本领域技术人员会理解本发明在形式和细节上可以有各种的变化而没有偏离所附权利要求定义的本发明精神和范围。
权利要求
1.一种在码分多址(CDMA)通信系统中通用信道上利用分集技术组合信号的方法，包括步骤在第一基站为移动台指定专用通用信道；在第一基站发送关于指定的专用通用信道的信息到基站控制器，该基站控制器耦合到第一基站；以及在基站控制器，发送所述信息到至少一个第二基站，第二基站连接到基站控制器并毗邻第一基站。
2.如权利要求1所述的方法，其中还包括解调步骤，在所述至少一个第二基站，通过用分集技术组合在反向链路上从所述移动台发送的通用信道信号，解调所述通用信道信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述专用通用信道是接入信道。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述指定步骤使用信道标识符，该信道标识符用于指定所述专用通用信道。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述用于指定所述专用通用信道的信道标识符是所述移动台的电子序列号(ESN)。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述用于指定所述专用通用信道的信道标识符是公用长码ID。
7.如权利要求4所述的方法，其中所述用于指定所述专用通用信道的信道标识符是在所述第一基站和所述移动台之间预先定义的特定长码ID。
8.一种在码分多址通信系统中通用信道上利用分集技术组合信号的设备，包括第一基站，发送为特定移动台指定专用通用信道的信道标识符，所述第一基站发送所述信道标识符到基站控制器；所述基站控制器，用于从所述基站接收专用通用信道信息并发送所述信息到至少一个毗邻所述第一基站的第二基站；以及所述第二基站，用于按所述基站控制器输出的所述信道标识符接收对应通用信道；其中所述基站控制器利用分集技术组合从所述移动台通过所述第一和第二基站发送的信号。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述专用通用信道是接入信道。
10.如权利要求8所述的设备，其中所述信道标识符是所述移动台的电子序列号(ESN)。
11.如权利要求8所述的设备，其中所述信道标识符是公用长码ID。
12.如权利要求8所述的设备，其中所述信道标识符是在所述第一基站和所述移动台之间预先定义的特定长码ID。
13.一种在码分多址(CDMA)通信系统中通用信道上利用分集技术组合信号的方法，包括步骤发送用于为一个基站中的移动台指定专用通用信道的信道标识符，并用所述信道标识符指定至少两个相邻扇区的通用信道作为专用通用信道；以及利用分集技术组合在所述至少两个相邻扇区的所述专用通用信道上接收的信号。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述专用通用信道是接入信道。
15.如权利要求14所述的方法，其中其中所述信道标识符是所述移动台的电子序列号(ESN)。
16.一种在码分多址(CDMA)通信系统中通用信道上利用分集技术组合信号的设备，包括基站发送器，用于发送信道标识符，该信道标识符用于为特定移动台指定专用通用信道；第一扇区信道接收器，用于通过第一扇区天线接收所述信道标识符指定的专用通用信道上的信号；第二扇区信道接收器，用于通过第二扇区天线接收所述信道标识符指定的专用通用信道上的信号；组合器，用于利用分集技术组合从所述第一和第二扇区信道输出的特定移动台的信号。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述专用通用信道是接入信道。
18.如权利要求16所述的设备，其中所述信道标识符是所述移动台的电子序列号(ESN)。
全文摘要
一种在码分多址(CDMA)通信系统中通用信道上利用分集技术组合信号的设备和方法。第一基站为其覆盖区域内移动台指定专用通用信道。第一基站提供关于指定的专用通用信道的信息到基站控制器,该基站控制器耦合到第一基站。该基站控制器提供该信息到至少一个第二基站,它连接到基站控制器并毗邻第一基站。
文档编号H04B7/26GK1274490SQ99801307
公开日2000年11月22日 申请日期1999年8月5日 优先权日1998年8月5日
发明者文熹灿, 金英基 申请人:三星电子株式会社