一種無線網絡、方法及系統的製作方法

2023-05-24 23:28:46

專利名稱：一種無線網絡、方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明有關無線通信服務。
背景技術：
近二十年來已經出現對於無線通信服務而言，在形式與要求雙方面都有了空前的發展。現在無線聲音通信服務，包含蜂巢式電話、個人通信服務(PCS)，以及其它相似的系統也提供幾乎無所不及的覆蓋。用於這種網絡的基礎建設也已經在美國、歐洲與其它世界工業區域最多居民的地方所建設，所述基礎建設往往並非只有一種，而是能夠提供居民選擇的多種服務。對於接入網際網路及服務與其所提供大量服務與特徵的要求而言，電子與計算機工業的持續成長也對其提供貢獻。這種利用計算機設備的增殖現象(proliferation),特別是可攜式的變化，包含膝上型計算機、手持式個人數字助理(PDAs)、具有網際網路功能的蜂巢式電話與類似的裝置，已經造成對於無線數據接入需求的對應增加。雖然蜂巢式電話與個人通信服務(PCS)網絡已經被廣泛地使用，這些系統最初並非都預期用於運送數據業務(traffic)。做為替代，與用於網際網路通信所需要的爆炸模式數字通信協議相比之下，這些網絡則設計為有效率地支持連續性的模擬信號。同樣也需要考慮聲音通信需要大概三千赫茲(kHz)的通信信道頻寬。然而，例如網絡瀏覽等有效網際網路通信所一般能夠接受的則是每秒至少56千位(kbps)或更高的數據傳輸率。此外，數據業務本身所具備的本質與聲音通信的本質不同。聲音需要一種連續性的完整雙工連接；也就是說，連接一端的用戶預期可以連續地對所述連接另一端用戶進行傳輸與接收，在同時，在另一端的用戶也可以進行傳輸與接收。然而一般來說，通過網際網路進行網頁接入則具有爆炸性目的的性質。一般來說，遠程客戶端計算機的用戶具體指明例、如位於某一網頁伺服器上的計算機文件地址。此請求接著被格式化為相對短的數據信息，其長度一般小於1000位元組。所述連接的另一端，例如在所述網絡中的網頁伺服器，接著便利用所述請求數據文件進行響應，其可能是從10千字節至數百萬字節的文字、影像、影片、聲音數據或其結合的數據。因為在所述網際網路本身之中的固有延遲性，用戶通常預期在開始將請求內容遞送至用戶本身之前只有數秒或稍多的延遲。而一旦內容開始被遞送之後，在指定下載的下一頁面之前，所述用戶可以花上數秒或數分鐘進行觀看、閱讀所述頁面內容。
此外，聲音網絡被建設成支持高移動性的使用；也就是說，其考慮到支持具有高速形式移動性的極端長度，而在沿著公路進行高速移動時，維持根據蜂巢式和PCS網絡的聲音用戶連接。然而，膝上型計算機的用戶則是相對固定的，例如設立於桌上。因此，對於支持數據接入而言，一般上並不需要在小區對小區式或是小區內部高速移動中，用於無線聲音網絡所考量的臨界值。

發明內容
一種無線網絡，該無線網絡包括用於從利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準的第一多個用戶接收第一通信的裝置，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的用戶所特有的偽噪聲(PN)碼；以及用於從利用非TIA CDMA標準的第二多個用戶接收第二通信的裝置，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據。一種方法，該方法包括由無線網絡從利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準第一多個用戶接收第一通信，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的訂戶單元所特有的偽噪聲(PN)碼；以及由無線網絡從利用非TIA CDMA標準的第二多個用戶接收第二通信，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據。—種系統,該系統包括第一多個訂戶接入單兀(SAC),該第一多個SAC利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準來傳輸第一通信，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的SAC所特有的偽噪聲(PN)碼；第二多個SAC,該第二多個SAC利用非TIA CDMA標準來傳輸第二通信，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據；以及無線網絡節點，該無線網絡節點包括用於從利用所述傳統標準TIA CDMA標準的所述第一多個SAC接收所述第一通信的裝置；及用於從利用所述非TIA CDMA標準的所述第二多個SAC接收所述第二通信的裝置。應所述了解的是，現有無線基礎設施組件的翻新，可以更有效率地調和無線數據。對於具有高數據傳輸率，但低移動性的新類別用戶所實施的額外功能，應必須向後適應於現有具有低數據傳輸率、高移動性用戶的功能。這將允許利用相同的頻率分配平面、基站天線、建設位置、以及其它被利用的現有聲音網絡基礎建設觀點，以提供新的高速數據服務。特別重要的是，在這種網絡的反向鏈路上支持儘可能高的數據傳輸率，以在所述反向鏈路上運送數據，例如從所述遠程單元至所述基站。考慮例如IS-95碼分多址(CDMA)的現有數字蜂巢式標準，其具體指明為了維持信道之間的最小幹擾，而在前向鏈路中使用不同的碼序列。具體來說，這樣的系統在所述前向鏈路上利用定義各自邏輯信道的正交碼。然而，這種系統的最佳操作，必須要求所有這樣的碼必須時間對齊到特定邊界，以在所述接收器處維持正交性。因此，所述傳輸必須被同步化。這在前向鏈路方向中並非特別的議題，因為所有的傳輸都源自於相同的位置，即源自於基站接收站位置。然而，目前的數字蜂巢式碼分多址(CDMA)標準在反向鏈路中，並不試圖利用或要求其正交性。其一般假設難以將源自於位於與所述基站相距一段不同距離位置的遠程單元傳輸進行同步化。取而代之的是，這些系統一般是利用一種晶片層擾亂碼，以分辨各自的反向鏈路信道，所述晶片層擾亂碼具有此長偽隨機碼的獨特轉移。然而，利用此擾亂技術，排除了不同用戶傳輸彼此之間為正交的可能性。據此，本發明的實施方式包含一種系統，其支持在第一用戶群集與第二用戶群集之間的通信。所述第一用戶群集可以是數字碼分多址(CDMA)蜂巢式電話系統中的傳統用戶，其利用第一共同碼將傳輸進行編碼。這樣的第一用戶群集可利用提供對於每個用戶的
獨特碼相位而被獨特識別。所述第二用戶群集可以是具有高速數據服務的用戶，其利用相同的碼將傳輸進行編碼，並共享所述碼的碼相位偏移之一。然而，每個第二群集中的用戶進一步將其傳輸以額外碼進行編碼，所述額外碼對於所述第二群集的每個用戶而言都是獨特的。此允許所述第二用戶群集的傳輸對於彼此而言為正交，並仍然同時維持對於所述第一群集而言，出現成為單一用戶的全體特性。指定至所述第一用戶群集的碼可以是一種共同晶片傳輸率的偽隨機碼。指定至所述第二終端群集的碼一般可以是一組獨特正交碼。所述第一終端群集的各自成員可以利用擾亂碼進行分辨，所述擾亂碼持具有選擇較長偽隨機噪聲序列的獨特相位偏移。在優選實施方式中，其採取特定步驟以確保在所述第二用戶群集或所謂「中心」之間的適當發信操作。具體來說，共同碼信道可以專門作為同步化信道。舉例來說，如果所述碼結構是在反向鏈路方向中實施時，其允許所述第二終端群集維持傳輸適當的定時。在另一實施方式中，所述第二群集的用戶可以分配具有用於傳輸的時隙，並因此通過所述時分多址的使用維持正交性。同樣的，重點是所述第二群集的用戶集合對於所述第一群集的用戶傳輸而言出現成為單一用戶。因為所述正交發信，本發明的原則使得在多路徑環境中具有剛好一個天線的碼分多址(CDMA)系統，可以因為所述獨特正交碼能夠在兩個或更多不同的相位處所見，而產生分散性決策。在優選實施方式中，對於在多路徑環境中來自所述第二群集中已知現場單元的多相位處所接收的信號而言，基站可以利用在所述相位的一處，選擇「最佳」反向鏈路信號的方式，產生分散性決策。在所選擇相位處的反向鏈路信號與所選擇群集中其它現場單元的反向鏈路信號正交對齊。正交對齊的反向鏈路信號在此可以稱為所述正交鏈路，而在不與所述第二群集中其它現場單元信號正交對齊的相位處的反向鏈路信號，在此則可以稱為非正向鏈路。因為正向鏈路必須時間對齊，以維持一用戶與下一用戶之間的正交性，便利用來自所述基站的定時控制迴路，以保持在所選擇相位處的反向鏈路信號，與所述第二群集中其它現場單元的反向鏈路信號正交對齊。現有的碼分多址(CDMA)系統定義了反向鏈路信道化的非正交性。這是利用定義對於每個反向鏈路用戶的獨特分散碼轉移方式所執行。正交與非正交向後適用性可以藉助主要基站共享所述相同散布碼的正交用戶所達成。當這些用戶信號在其它基站接收時，其不太可能彼此時間對齊，但是其將全部都具有獨特碼轉移，而可以根據所述碼轉移與正交碼的結合而被獨特識別。當所述分散性選擇進行且所述反向鏈路信號的碼相位轉移的時候，其可以存在顯著的碼相位偏移。利用一種傳統式的一比特差異定時控制迴路，可能是過慢而無法快速地獲得反向鏈路信號對於其它現場單元的正交性。因此，當發生分散性選擇時，可以利用一種總體定時調整命令或信息，快速地進行反向鏈路的再次對齊。所述總體定時調整可以是一種絕對數值或相對數值。在所述定時命令的情況 中，所述現場單元被告知產生一種粗糙的定時調整，在所述定時信息的情況中，所述訂戶單元自主地響應在所述定時信息中的信息。用於定時控制選擇(即分散性選擇)的臨界值，可以根據包含下述各項至少其中之一的臨界值所確定I.替代路徑量度單位超過一段指定時間的臨界值；2.次要(即未選擇的)路徑量度單位超過相對於目前路徑的一段指定時間的臨界值；3.所述主要(即目前所選擇的)路徑落至絕對量度單位以下；或是4.所述次要路徑超過絕對量度單位。其中所述量度單位可以是下述各項之一或一項以上a.功率；b.信號噪聲比(SNR);c.功率變化；d.信號噪聲比(SNR)變化e.所述主要路徑與次要路徑之間的上述量度單位相對比例。


本發明的前述與其它對象、特徵及優點，將從後續對於本發明優選實施方式的特定描述獲得了解，其在參照附圖的描述中，以相同的標號代表不同附圖之間的相同部分。所述各附圖並不一定符合尺寸比例，而是用於強調描述本發明的原則。圖I為無線通信系統的塊狀圖，其支持正交與非正交反向鏈路；圖2為由圖I接入終端所使用的電路塊狀圖；圖3為圖2的電路塊狀圖，其還包含碼產生器，以在具有其它接入終端的正交反向鏈路上操作；圖4為在多路徑的存在中，圖I的基站控制所述正交反向鏈路信號定時的環境塊狀圖；圖5為圖I中基站接收站(BTS)的塊狀圖；圖6為在圖4基站接收站處所接收的反向鏈路信號的定時圖；圖7為利用圖4基站接收站與接入終端所執行的處理流程圖。
具體實施例方式圖I為利用信號編碼結構的碼分多址(CDMA)通信系統10塊狀圖，其中第一邏輯信道類別被指定具有不同碼相位偏移的獨特長碼，而第二邏輯信道類別則利用共同長碼與共同碼相位偏移，並結合利用一種用於每個信道的獨特正交碼額外編碼處理所提供。在後續對於優選實施方式的描述中，所述描述的通信系統10的共享信道資源為一種無線或無線電信道。然而應所述了解的是，在此所描述的技術可以應用於實施對於其它媒介形式的共享接入，例如電話連接、計算機網絡連接、纜線連接以及其它實體媒介，而其接入則是在一種需求驅動的基礎上所認可。所述系統10支持用於第一用戶群集110與第二用戶群集210的無線通信。所述第一用戶群集110—般為蜂巢式電話設備的傳 統用戶，例如無線手持式設備113-1、113-2和/或在汽車中所設置的蜂巢可攜式電話113-h。此第一用戶群集110原則上在一種聲音模式中使用網絡，藉此其通信被編碼成為連續性傳輸。在優選實施方式中，這些用戶的傳輸是從所述訂戶單元113通過前向鏈路40無線電信道以及反向鏈路50無線電信道所遞送。其信號在中央位置處所管理，所述中央位置則包含基站電線118、基站接收站(BTS) 120、基站控制器(BSC) 123。因此所述第一用戶群集110 —般上便利用所述移動訂戶單元113、所述基站接收站(BTS) 120與所述基站控制器(BSC) 123，通過公眾交換電話網絡(PSTN) 124連接至電話連接，進行聲音交談。由所述第一用戶群集110所使用的前向鏈路40可以根據已知的數字蜂巢式標準進行編碼，例如由電信工業協會(TIA)所具體指明IS-95B中所定義的碼分多址(CDMA)標準。此前向鏈路40包含業務信道142與至少一個尋呼信道141，以及其它的邏輯信道144。這些前向鏈路40傳統信道141、142、144則定義於一種利用正交編碼信道的系統中。此第一用戶群集110也根據所述IS-95B標準將其傳輸在反向鏈路50上進行編碼。其因此利用數個在反向鏈路50方向中的邏輯信道，包含接入信道151、業務信道152以及其它的邏輯信道154。在此反向鏈路50中，所述第一用戶群集110 —般將信號利用不同碼相位偏移以共同長碼方式進行編碼。這種用於所述反向鏈路50上傳統用戶110的信號編碼方式，在此領域中也是被熟知的。所述通信系統10還包含第二用戶群集210。此第二用戶群集210 —般來說是一種需要高速無線數據服務的用戶。其系統組件包含多個遠程位置個人計算機(PC)裝置212-1、212-2、…、212-h，以及對應的遠程訂戶接入單元(SAUs) 214_1、214_2、…、214_h，以及相關的天線216-1、216-2、…、216-h。中央位置配備則包含基站天線218與基站處理器(BSP) 220。所述基站處理器(BSP) 220提供來自於及連接至網際網路網關222的連接，其接著提供對於例如連接至所述網絡222的網際網路224及網絡文件伺服器230等數據網絡的接入。應所述了解的是所述基站接收站(BTS) 120可以被更新，而利用與所述基站處理器(BSP) 220的相同方式操作，並提供來自於及連接至網際網路網關222的相同連接。因此，在某些實施方式中，所述遠程訂戶接入單元(SAUs)214可以在所述前向鏈路40與反向鏈路50中，與所述基站處理器(BSP) 220或所述基站接收站(BTS) 120通信。所述個人計算機(PCs) 212可以通過雙向無線網絡連接實施，遍及所述傳統用戶110所使用的所述前向鏈路40與反向鏈路50，將數據傳輸至網絡伺服器230或從所述網絡伺服器230接收數據。應所述了解的是，在所顯示的單點對多點的多接入無線網絡系統10中，已知基站處理器220利用與蜂巢式電話通信網路中的相同方式，支持與多個不同主動訂戶接入單元214的通信。在現在的方案中，由所述第一群集110所使用的分配無線電頻率與由所述第二群集210所使用的分配無線電頻率相同。本發明的一項觀點，是具體地考量如何容許一種由所述第二群集210所使用的不同編碼結構，同時對所述第一群集110造成最小幹擾。PCs 212 一般來說為膝上型計算機212-1、手持式單元212_h等具有網際網路功能的蜂巢式電話或個人數字助理(PDA)形式計算裝置。PCs 212每個都通過例如以太形式的適當有線連接方式，連接至各自的訂戶接入單元(SAU) 214。訂戶接入單元(SAU) 214準許其相關的個人計算機(PC) 212通過所述基站處理器(BSP) 220、網際網路網關(IG) 222及網絡224連接至所述網絡文件伺服器230。在所述反向鏈路方向中，也就是說，在對於數據業務由所述個人計算機(PC)212朝向所述伺服器230的移動中，所述個人計算機(PC) 212提供網際網路通訊協議(IP)層封包至所述訂戶接入單元(SAU) 214。所述訂戶接入單元(SAU) 214接著利用適當的無線連接幀及編碼方式將所述有線幀(即以太幀)封裝。所述適當格式化的無線數據封包接著便通過所述天線216與218 ，在包括所述反向鏈路50的無線信道之一上行進。在所述中央基站位置處，所述基站處理器(BSP) 220接著取得所述無線電鏈路幀，將其重新格式化為網際網路通訊協議(IP)形式，並將其交遞至所述網際網路網關(IG)222。所述封包接著通過任何數目和/或任何形式的傳輸控制/網絡通訊協議(TCP/IP)網絡，例如網際網路224來安排路徑，並抵達其最終目的地，例如網絡文件伺服器230。數據也可以在前向鏈路40方向中，從所述網絡文件伺服器230傳輸至所述個人計算機(PC)212。在此情況中，在所述文件伺服器230處所起源的網際網路通訊協議(IP)封包，通過所述網際網路224與所述網際網路網關(IG) 222行進，並抵達所述基站處理器(BSP) 220。接著對所述網際網路通訊協議(IP)封包加入適當的無線通訊協議幀與編碼。所述封包接著通過所述天線216與218行進，到達預期的接收器訂戶接入單元(SAU)214。所述接收訂戶接入單元(SAU) 214將所述無線封包格式解碼，並將所述封包交遞至預期的個人計算機(PC)212，其實施所述網際網路通訊協議(IP)層處理。已知的個人計算機(PC)212與所述文件伺服器230因此可以被視作在所述網際網路通訊協議(IP)層處雙工連接的端點。一旦建立連接，在所述個人計算機(PC)212的用戶便可以傳輸數據至所述文件伺服器230，以及從所述文件伺服器230接收數據。從所述第二用戶群集210觀點而言，所述反向鏈路50實際上由多個不同類型的邏輯和/或實體無線電信道組成，其包含接入信道251、多個業務信道252-1、…、252-t以及維持信道253。所述反向鏈路接入信道251則由所述訂戶接入單元(SAUs) 214使用，以將信息傳送至所述基站處理器(BSP) 220，進行其準許的業務信道請求。所述指定的業務信道252接著從所述訂戶接入單元(SAU) 214，運送負載數據至所述基站處理器(BSP) 220。應所述了解的是，已知網際網路通訊協議(IP)層連接實際上可以具有多於一個指定的業務信道252。此外，維持信道253可以運送例如同步化與功率控制信息的信息，以進一步支持遍及所述反向鏈路50的信息傳輸。相似的，所述第二用戶群集210具有前向鏈路40，其包含尋呼信道251、多個業務信道242-1、…、242-t以及維持信道243。所述尋呼信道251則由所述基站處理器(BSP)220使用，不但用來通知所述訂戶接入單元(SAU)214已經分配好其前向鏈路業務信道252，也用來通知所述訂戶接入單元(SAU) 214於所述反向鏈路方向中的分配業務信道252。在替代實施方式中，所述基站處理器(BSP) 220並不委派在所述反向鏈路方向中的分配業務信道252 ;舉例而言，可以使用一種時隙ALOHA技術。在所述前向鏈路40上的業務信道242-1、…、242-t接著便用來從所述基站處理器(BSP)220運送負載數據信息至所述訂戶接入單元(SAU)214。此外，在所述前向鏈路40上，所述維持信道243從所述基站處理器(BSP)220運送同步化與功率控制信息至所述訂戶接入單元(SAUs) 214。所述信號處理操作序列一般實施以進行各自的反向鏈路50邏輯信道251、252與253的編碼。在所述反向鏈路方向中，所述傳輸器為所述訂戶接入單元(SAUs) 214之一， 而所述接收器為所述基站處理器(BSP) 220。本發明的優選實施方式是在一種碼分多址(CDMA)數字蜂巢式電話系統傳統用戶也存在於所述反向鏈路50的環境中實施，例如根據IS-95B標準所進行的操作。在IS-95B系統中，反向鏈路碼分多址(CDMA)信道信號是利用指定非正交偽隨機噪聲(PN)碼的方式所識別。現在注意圖2，其將詳細描述用於所述第一傳統用戶群集110的信道編碼處理。此第一用戶類別舉例而言包含數字碼分多址(CDMA)蜂巢式電話系統用戶，其如同以上所敘述根據IS-95B標準進行信號編碼。所述各自信道則因此可利用用於每個信道的偽隨機噪聲(PN)碼序列，進行所述輸入數位化聲音信號的調變方式所識別。具體來說，所述信道編碼處理將取得代表被傳輸信息的輸入數位訊號302。正交調變器304則提供同向(i )與正交相位差(q)信號路徑至一對多任務器306-i與306-q。短偽隨機噪聲(PN)碼產生器305則提供一種用於頻譜分散目的的短長度(在此情況中為215—1或32767位)碼。因此所述短碼一般來說對於所述第一群集110的每個邏輯信道而言為相同的代碼。第二碼調變步驟則利用額外的長偽隨機噪聲(PN)碼將所述兩信號路徑進行多任務處理，而施加至所述同向(i )與正交相位差(q)信號路徑。這是由所述長碼產生器307與所述長碼多任務器308-i與308-q所完成。所述長碼提供在所述反向鏈路50上每個用戶的獨特識別。所述長碼可以是一種非常長的碼，舉例而言，只在每242—1位處重複。所述長碼則施加在所述短碼晶片傳輸率處，例如所述長碼的一位被施加至由所述短碼調變處理所輸出的每個位，因此並不產生額外的頻譜分散。藉助對每個用戶施加所述偽隨機噪聲(PN)的不同相位偏移，便可以識別各自用戶。應所述了解的是，對於所述第一用戶群集110而言並不需要進行其它的同步化步驟。具體來說，在所述反向鏈路50上這些傳輸的設計為異步化，並因此不需要完美正交。圖3為用於所述第二用戶群集210的信道編碼處理詳細圖示。此第二群集210，舉例而言，包含根據數據傳輸最佳格式進行信號編碼的無線數據用者。所述各別信道則利用一偽隨機噪聲(PN)碼序列調變的輸入數據所識別，其與用於所述第一用戶群集110的方式相同。然而，可以被簡單了解的是在第二群集210中的信道是利用特定正交碼，例如華氏碼(Walsh Codes)所獨特識別。具體來說，用於此第二用戶群集210的信道編碼處理，取用輸入數位訊號402，並施加由短碼產生器405、華氏碼(WalshCode)產生器413以及長碼產生器407所產生的多個碼。做為第一步驟，正交調變器404提供同向(i )與正交相位差(q)信號路徑至第一多任務器對406-i與406-q。所述短偽隨機噪聲(PN)碼產生器405則提供一種用於頻譜分散目的的短長度，在此情況中為215的碼。因此所述短碼與在所述第一群集110的每個信道所使用的短偽隨機噪聲(PN)碼相同。此處理的第二步驟是施加正交碼，例如由華氏碼(Walsh Code)產生器413所產生的。這是由所述多任務器412-i與412-q將所述正交碼壓印在所述每個同向與正交信號路徑上所完成。所述指定至每個邏輯信道的正交碼都不同，並獨特地識別這些信道。在此處理的最後步驟中，對所述同向(i )與正交相位差(q)信號路徑施加第二偽隨機噪聲(PN)長碼。所述長碼產生器407因此交遞所述長碼至各自的所述同向408-i與正交408-q多任務器之一。此長碼並不獨特地識別所述第二群集210中的每個用戶。具體來說，此碼可以是與所述第一群集中所使用非常 相同的長碼之一，其獨特地識別所述第一用戶群集110。因此，舉例而言，其利用與短碼晶片傳輸率碼相同的方式進行施加，因此所述長碼的一位被施加至由所述短碼調變處理所輸出的每個位。在此方法中，在所述第二群集210中的所有用戶對於所述第一群集110而言，將出現成為單一傳統用戶。無論如何，如果已經利用獨特正交華氏碼所指定，所述第二群集210的用戶可以被獨特地識別。作為在所述優選實施方式中的實施，其在反向鏈路50上，反饋額外的信息以維持在所述第二群集210中不同用戶之間的正交性。具體來說，維持信道243便因此包含於所述前向鏈路40中。維持信道或「中心」信道253也存在於所述反向鏈路50中，並提供同步化信息和/或其它定時信號，因此所述遠程單元214可以將其傳輸適當的同步化。所述維持信道也可以區分為時隙。對於此反向鏈路維持信道的格式細節而言，可以參考於2001年2 月 I 日所申請，名稱為 「MAINTENANCE LINK USING ACTIVE/STANDBY REQUEST CHANNELS」的共同待決文件U. S. Patent Application Serial No. 09/775，305，其在此完全整合為參考文獻。應所述了解的是，所述某些基礎建設因此可以由所述第二用戶群集210與所述第一用戶群集110所共享。舉例而言，所述天線218與118雖然在圖I中顯示為分離的基站天線，但其確實可以是一種共享的天線。同樣的，所述天線的位置也因此可以相同。此允許所述第二用戶群集210共享已經由所述傳統用戶110所使用的設備與實體建設位置。此大大地簡化了用於所述新第二用戶群集210的無線基礎建設發展，舉例而言，不需要建立新的位置與新的天線點。所述基站接收站(BTS) 120與基站處理器(BSP) 220可以通過(i )通信鏈路(未顯示)於彼此之間直接通信的方式，( )響應來自於所述基站控制器(BSC) 123的輸入，以及(iii)通過所述網絡124、224進行間接通信的方式，將所述基站接收站(BTS) 120與基站處理器(BSP)220的定時進行結合(即同步化)。當從所述基站接收站(BTS)120移動至基站處理器(BSP) 220，或是在相反方向移動時，同步化對於對所述反向鏈路50進行時間對齊與確保傳統與非傳統用戶110、210的適當轉換而言是有用的。此外，來自所述傳統用戶113與訂戶接入單元(SAUs)214的反向鏈路功率控制，可以利用不同的技術進行。舉例而言，所述基站接收站(BTS) 120與基站處理器(BSP) 220兩者，可以提出功率命令或信息至所述用戶110、210。所述訂戶接入單元(SAUs) 214與用戶113舉例而言便可以(i)如果所述基站接收站(BTS) 120與基站處理器(BSP) 220兩者指示應所述增加功率時，便以較小的總量增加其各自的反向鏈路信號的功率以及(ii)如果所述基站接收站(BTS) 120與基站處理器(BSP) 220兩者指示應所述降低功率時，便以較大的總量(即為負更多的數值)減少其反向鏈路信號的功率。如果其中之一指示抬升所述功率，而另一個指示降低所述功率，在此範例中所述受影響的訂戶接入單元(SAU) 214便降低其功率。也可以使用替代的反向鏈路信號功率控制技術。
圖4為一種多路徑(S卩「多路路徑」)環境400的圖示，其中所述第二群集用戶之一與所述基站接收站(BTS) 120通信。在此範例中，所述用戶利用訂戶接入單元(SAU)214-1，其在汽車401中使用，通過所述天線塔118於所述反向鏈路中與所述基站處理器(BSP)220通信。在此圖中，由於其在多路徑環境400中進行傳輸，所述反向鏈路信號便利用介於所述訂戶接入單元(SAU) 214-1與所述基站處理器(BSP) 220之間的多路路徑405、405』(集合為405)。在此範例中，所述多路路徑環境400是由一種人造結構402 (即建築)所形成，其具有反射無線電頻率(RF)的電磁性質。所述多路徑405也參照為一種反向鏈路主要路徑405與反向鏈路次要路徑405』。由於所述兩個或更多的路徑，便可在所述基站處理器(BSP)220處，接收具有共同長正交碼與例如華氏碼(或是其它參考圖3所描述的適用、正交碼)的獨特正交碼相同數目反向鏈路信號410、410』(集合為410)。因為所述具有相同獨特正交碼的兩個反向鏈路信號410、410』是在所述基站處理器(BSP) 220處接收，所述基站處理器(BSP) 220便具有實施所述反向鏈路信號410、410』分散性選擇的機會。所述基站處理器(BSP) 220可以選擇舉例而言，具有最高信號噪聲比(SNR)的反向鏈路信號410、410』，以將所述訂戶單元214-1與所述基站處理器(BSP) 220 之間的反向鏈路通信效能最大化。其它的量度單位也可以用來選擇來自於所述訂戶單元214-1的「最佳」反向鏈路信號。在選擇所述「最佳」反向鏈路信號之後，所述基站處理器(BSP) 220根據因為被選擇反向鏈路信號410應所述被正交對齊，而來自所述第二群集210 (圖I)中其它訂戶單元214-2、…、214-h反向鏈路信號的定時偏移，確定所選擇的反向鏈路信號410的總體定時偏移。所述基站處理器(BSP)220在所述前向鏈路415中，傳輸所述總體定時偏移至所述訂戶接入單元(SAU)214-1，以將所選擇的反向鏈路信號410與來自其它訂戶單元214-2、…、214-h的反向鏈路信號對齊。在所述前向鏈路415中也傳輸細微定時偏移。所述總體與細微定時偏移反饋也可以利用定時命令或定時報告的形式，傳輸至所述訂戶單元214-1。在定時報告的情況中，所述訂戶單元214-1自主地轉移所述長碼的相位(即與由所述群集中其它訂戶單元所使用長碼共同的正交碼)，以使與所述其它訂戶單元的長碼正交對齊，藉此使得所述第二用戶群集210對於所述第一用戶群集110而言出現成為單一用戶。所述基站處理器(BSP) 220也可以確定所選擇反向鏈路信號的功率等級，並以命令或報告的形式，提供所述功率等級的反饋至所述訂戶單元214-1。所述基站處理器(BSP)220也可以確定所選擇反向鏈路信號的信號噪聲比(SNR)是否符合品質臨界值。所述品質臨界值也可以包含至少下述各項之一 (a)所述次要路徑(或替代或候選)的量度單位超過預定時間段的臨界值，(b)所述次要路徑的量度單位超過相對於所述主要路徑的預定時間段臨界值，(c)所述主要路徑的量度單位落於絕對量度單位之下，以及(d)所述次要路徑量度單位超過絕對量度單位。所述量度單位可以包含至少下述各項之一 (a)功率，(b)信號噪聲比(SNR)，(c)功率變化，Cd)信號噪聲比(SNR)變化，Ce)兩路徑的功率、信號噪聲比(SNR)或變化的相對比例，(f)位錯誤率，以及(g)每晶片能量除以幹擾密度(Ec/Io)。替代路徑則表示為由在所述基站接收站(BTS)接收器於不同相位處，從所述反向鏈路信號在與所述相同群集中其它現場單元的反向鏈路信號所正交對齊的相位處所接收的反向鏈路信號。
所述功率等級反饋可以使得所述訂戶單元214-1調整所述編碼信號的功率等級，以響應所述反饋。舉例而言，當(i)所選擇路徑的信號噪聲比(SNR)並不符合所述品質臨界值，或是(ii )非選擇路徑的信號噪聲比(SNR)符合品質臨界值時，所述基站接收站(BTS)120可以使得所述反向鏈路信號的定時通過利用所述總體及細微定時偏移進行轉移，以造成在所述訂戶單元中長碼的相位轉移。所述長碼的相位轉移造成所述「最佳」反向鏈路信號與來自利用所述相同長碼的其它訂戶單元的反向鏈路信號時間對齊。圖5為 所述基站處理器(BSP)220的塊狀圖，以及可以由所述基站接收站(BTS)120所使用，以確定總體定時偏移417的處理單元505-520範例。所述處理單元包含接收器505、關聯器510、選擇器515與正交定時控制器520。在所述多路徑環境400的操作中，所述基站處理器(BSP)220從接收器505處的天線塔118，接收多路徑反向鏈路信號410、410』。所述接收器505接收所述多路徑反向鏈路信號410、410』，其包含相同的共同碼與獨特正交碼，將在所述主要路徑405與至少一個次要路徑405』上，從所述訂戶單元214-1移動至所述基站處理器(BSP ) 220。所述接收器505輸出相同數目的反向鏈路信號(即對應於在所述多路徑環境400中的反向鏈路路徑405、405』數目)，每個都包含所述共同碼與獨特正交碼。在由所述接收器505進行處理之後，所述每個接收反向信號410、410』便以基頻信號412、412』的形式，被傳送至所述關聯器510與正交定時控制器520。所述關聯器510將一量度單位與所述每個接收反向鏈路信號410、410』的數據建立關聯。所述關聯器510傳送所述量度單位與反向鏈路信號數據至所述選擇器515，以選擇與最佳量度單位關聯的反向鏈路信號410、410』。換句話說，提供用於反向鏈路通信最佳信號的反向鏈路信號410、410』，將被選擇以與來自所述第二群集210中其它訂戶單元214-2、…、214-h的反向鏈路信號正交對齊。所述選擇器515傳送與所選擇反向鏈路信號相對應的信息517至所述正交定時控制器520。根據所述信息517，所述正交定時控制器520對所述相關(即「最佳」)的反向鏈路信號進行處理，並確定總體與細微定時偏移417及418。所述控制器520根據所選擇反向鏈路信號對於來自利用所述相同長碼其它訂戶單元214-2、…、214-h的反向鏈路信號定時，確定所述偏移417、418，如參考圖3中所討論。繼續參考圖5，所述總體與細微定時偏移417及418被傳送到傳輸器(Tx)525。所述傳輸器(Τχ)525在所述前向鏈路415上傳輸所述總體與細微定時偏移417至所述及418至所述訂戶接入單元(SAU) 214-1，如參考圖4中所討論。應所述了解的是，所述正交定時控制器520也可以提出總體與細微定時偏移417及418，以藉助首先傳送所述總體定時偏移417傳送至所述訂戶單元214-1，並接著在，在與來自所述其它訂戶單元214-2、…、214_h的反向鏈路信號的正交對齊中，所述反向鏈路信號已經被足夠接近地轉移之後，由所述正交定時控制器520確定細微定時偏移418。圖6為定時圖605，其描述在多路徑環境400的情況中，從五個現場單元A-E接收所述多數反向鏈路信號410、410』的定時。所述定時圖605所包含以垂直記號標示的信號，是用於在多路徑環境中操作的一組五個現場單元A-E (例如，214-1、214-2、214-3、113-1與214-h)。現場單元A-C與E為非傳統無線裝置，其具有製造所述反向鏈路中用於傳輸的共同碼總體相位偏移的能力，也具有在傳輸反向鏈路中包含獨特正交碼的能力，以辨別來自所述反向鏈路信號與其它非傳統訂戶單元的反向鏈路信號。現場單元D為一種傳統無線裝置，其並不支持在所述反向鏈路信號中的獨特正交碼，也不支持所述共同碼的總體相位偏移。當所述非傳統現場單元A-C與E的反向鏈路信號在正交對齊中時，且因此出現成為單一現場單元，但根據獨特正交碼，每個反向鏈路的定時便於在共同對齊時間610處進行對齊。然而，在用於已知現場單元的多路徑情況中，其中由所述已知現場單元所傳輸的多數反向鏈路信號，便在所述基站120處接收，並且由所述相同的獨特正交碼所識別(例如，參考圖I中所描述的華氏碼)，所述基站120可以選擇所述多數反向鏈路之一，以於所述共同對齊時間610處進行對齊。舉例而言，繼續參考圖6，現場單元A具有與所述基站處理器(BSP) 220於兩端處及時接收的相同反向鏈路信號，如同利用標號615與615』所標示指明。在此實施方式中，對於利用標號標示所代表的接收現場單元A反向鏈路信號而言，偏移定時與信號量度單位便由所述關聯器510 (圖5)所確定。根據所述信號量度單位，所述選擇器515確定所述兩個反向鏈路信號615、615』哪一個將與所述相同群集(即現場單元B、C與E)中其它現場單元的反向鏈路信號，於所述共同對齊時間610處進行對齊。在此範例的現場單元A情況中，較靠近所述共同對齊時間610的反向鏈路信號615將根據所述信號量度單位，被選擇由所述基站處理器(BSP)220所使用。因此，所述基站處理器(BSP)220提出總體定時偏移417，其與所述偏移定時相對應，以將所選擇反向鏈路信號615於所述共同對齊時間610處進行對齊。現場單元A轉移所述共同長碼的相位，以與所述現場單元B、C及E的反向鏈路信號對齊。自然地，來自所述現場單元A的另一接收反向鏈路信號615』，便由於所述長正交碼相位轉移而以相同的量所轉移。現場單元B則在共同對齊時間610處進行對齊，並且如同由所述單一標號標示沿著其定時線所確定，並非位於多路徑環境之中。因此，所述基站處理器(BSP) 220並不需要確定有關非對齊接收的反向鏈路是否具有較高量度單位，或是所述基站處理器(BSP) 220是否需要反饋定時偏移至所述現場單元B的決策。現場單元C則是另一個位於多路徑環境400中的現場單元。在現場單元C的情況中，在所述基站處理器(BSP)220處的選擇器515確定所述接收反向鏈路信號625是否對齊於其它具有與所述非對齊反向鏈路信號625』相比之下為較小量度單位的現場單元反向鏈路。應所述了解的是，所述非對齊反向鏈路信號625』可以是在所述主要路徑或次要路徑中移動的反向鏈路信號。在任一情況中，所述基站處理器(BSP) 220傳送總體定時偏移417，用於轉移所述長碼以在所述共同對齊時間610處與所述第二反向鏈路信號625』對齊。所述另一接收反向鏈路信號625便因此轉移出所述正交對齊。現場單元D為傳統現場單元，且其反向鏈路信號並不與所述非傳統現場單元A-C及E對齊。如果以其它現場單元的反向鏈路與來自現場單元D的反向鏈路信號對齊，可能會因為所述現場單元D並不包含所述獨特正交碼而造成破壞性幹擾，如同在非傳統現場單元A-C及E的情況。在現場單元E的情況中，其反向鏈路信號則在共同對齊時間610中被對齊，而不受到多路徑環境的影響；因此，對此反向鏈路信號並不需要進行定時調整。
圖7為根據之前描述，分別由所述基站處理器(BSP) 220與所述訂戶接入單元(SAU)214-1所執行的處理700與765流程圖示。在此實施方式中，所述訂戶接入單元(SAU)214-1處理765 (步驟745)並傳輸具有共同長碼與獨特正交碼的反向鏈路信號至所述基站處理器(BSP) 220 (步驟750)。在多路徑環境400中，主要路徑405與次要路徑405』，其可能是自然形成或人為建設，為所述反向鏈路信號410、410』所沿著移動至所述基站處理器(BSP) 220的路徑。所述基站處理器(BSP)處理700開始(步驟705)並接收所述反向鏈路信號410、410』(步驟710)。所述基站處理器(BSP)處理700將量度單位與所述每個接收反向鏈路信號410、410』建立關聯(步驟715)。根據所述量度單位，所述基站處理器(BSP)處理700由從所述訂戶接入單元(SAU)214-1於每個主要與次要路徑405、405』中所接收的反向鏈路信號之中，選擇「最佳」反向鏈路信號(步驟720)。所述基站處理器(BSP)處理700確定所選擇的反向鏈路信號是否與來自其它使用
所述共同長碼的訂戶單元的反向鏈路信號正交對齊(見圖6)(步驟725)。如果來自所述訂戶接入單元(SAU) 214-1的最佳反向鏈路信號(720)被正交對齊，所述基站處理器(BSP)處理700便結束(步驟740)，而無須傳送定時調整信息回到所述訂戶接入單元(SAU) 214-1，或是在替代實施方式中傳送零相位轉移。如果所述最佳反向鏈路信號並不與其它利用所述共同長碼的訂戶單元的反向鏈路信號正交對齊，所述基站處理器(BSP)處理700便確定總體時間偏移(步驟730)，並傳輸所述總體時間偏移(步驟735)至所述訂戶接入單元(SAU)214-1。由所述訂戶接入單元(SAU)214-1處理765接收所述總體時間偏移417，將造成所述訂戶接入單元(SAU) 214-1建立在所述反向鏈路信號中的共同長碼粗糙相位調整(步驟755)。所述訂戶接入單元(SAU)處理765可以終止(步驟760)，或從所述基站接收站(BTS)120繼續(未顯示)接收總體或細微定時偏移，如參考圖5所討論。應所述了解的是在此所描述的處理可以在硬體、固件或軟體中實施。在實施於軟體中的情況中，所述軟體可以儲存在計算機可讀媒介，例如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、光碟只讀存儲器(CD-ROM)、磁碟或光碟，或是其它的計算機可讀媒介。所述軟體可從存儲器載出，並由處理器執行，例如一種一般或特別目的的處理器，其在所述基站處理器(BSP) 220中並選擇性的在所述基站接收站(BTS) 120中操作。同樣的，於訂戶單元中在軟體中實施的處理，也可以儲存在計算機可讀媒介中，並由其中的操作處理器執行。應所述了解的是，在所述第二群集210中的單一用戶，可以使用多於一個的獨特正交(華氏)碼。舉例而言，所述用戶可能具有明顯的負載，以遞送至所述基站處理器(BSP)220，所以所述用戶便可利用兩個信道，每個都利用所述用戶所根據的獨特正交碼所識別。同樣的，在另一實施方式或網絡環境中，所述長碼可以是一種短碼、正交碼或是其它可以使用具有與上述長碼相同目的的碼。另外，應所述了解的是本發明也可以應用於其它的無線網絡中。舉例而言，在一種802. 11無線區域網路(WLAN)中、接入點(AP)實施在此敘述與所述基站接收站(BTS)的相同處理，而一客戶站臺實施在此描述與所述現場單元/訂戶接入單元的相同處理。雖然本發明已經特別顯示，並以參考其優選實施方式所敘述，本領域技術者所應所述了解的是，在不背離由權利要求所包含的本發明觀點下，可以進行形式與細節上的不同改變。
權利要求
1.一種無線網絡，該無線網絡包括 用於從利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準的第一多個用戶接收第一通信的裝置，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的用戶所特有的偽噪聲(PN)碼；以及 用於從利用非TIA CDMA標準的第二多個用戶接收第二通信的裝置，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據。
2.根據權利要求I所述的無線網絡，其中當不傳送IP數據時，所述第二多個用戶傳輸維持信道，並且所述第二多個用戶的維持信道傳輸具有共同的PN碼。
3.一種方法，該方法包括 由無線網絡從利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準第一多個用戶接收 第一通信，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的訂戶單元所特有的偽噪聲(PN)碼；以及 由無線網絡從利用非TIA CDMA標準的第二多個用戶接收第二通信，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據。
4.根據權利要求3所述的方法，其中當不傳送IP數據時，所述第二多個用戶傳輸維持信道，並且所述第二多個用戶的維持信道傳輸具有共同的PN碼。
5.一種系統,該系統包括 第一多個訂戶接入單元(SAC)，該第一多個SAC利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準來傳輸第一通信，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的SAC所特有的偽噪聲(PN)碼； 第二多個SAC，該第二多個SAC利用非TIA CDMA標準來傳輸第二通信，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據；以及 無線網絡節點，該無線網絡節點包括 用於從利用所述傳統標準TIA CDMA標準的所述第一多個SAC接收所述第一通信的裝置；及 用於從利用所述非TIA CDMA標準的所述第二多個SAC接收所述第二通信的裝置。
6.根據權利要求5所述的系統，其中當不傳送IP數據時，所述第二多個SAC傳輸維持信道，並且所述第二多個SAC的維持信道傳輸具有共同的PN碼。
全文摘要
本發明提供一種無線網絡、方法及系統，該無線網絡包括用於從利用傳統電信工業協會(TIA)碼分多址(CDMA)標準的第一多個用戶接收第一通信的裝置，其中，每一個所述第一通信包括聲音數據，並具有其所關聯的用戶所特有的偽噪聲(PN)碼；以及用於從利用非TIA CDMA標準的第二多個用戶接收第二通信的裝置，其中，從所述第二多個用戶傳輸的每一個所述第二通信包括網際網路協議(IP)數據。
文檔編號H04B1/707GK102655438SQ20121015302
公開日2012年9月5日 申請日期2005年1月27日 優先權日2004年1月29日
發明者詹姆士·A·小波拉特 申請人:美商智慧財產權授權股份有限公司