[发明专利]使用非对称信道分配的无线数据通信

说明书

本发明涉及无线通信，更具体说，是涉及无线数据通信。

蜂窝和PCS(个人通信业务)通信，通常都以频分双工(FDD)系统为基础。在这类系统中，频率的某个范围用于基站到移动终端(正向链路)的通信，频率的另一个范围则用于从移动终端到基站(反向链路)的通信。图1画出一种常规的蜂窝FDD信道图。反向链路频带10和正向链路频带12，被分成以A和B标记的次频带。通常，不同的服务商在每个以字母标记的频带内提供其服务。在美国的蜂窝通信，反向链路频带范围从824MHz到849MHz，正向链路频带范围从869MHz到894MHz。每个次频带，在模拟、TDMA、和CDPD系统中被分成许多30KHz的窄带信道，在CDMA系统中被分成许多1.22MHz的窄带信道，而在GSM系统中被分成许多200KHz的窄带信道。这些窄带信道是配对的，所以对某个移动终端与某个基站间的特定会话，可以使用某一窄带反向信道和某一窄带正向信道。当在蜂窝通信链路上实现数据通信时，诸如30KHz的窄带链路，可以获得4.8至13.3 Kbits/sec的较慢的数据传送速率。

图2画出美国的PCS频谱。图上画出用于蜂窝通信的反向链路频带50和正向链路频带60。每个反向链路和正向链路频带，又分成以A、B、C、D、E、和F标记的次频带，不同的服务商获准工作在每个次频带内。在反向链路频带，频带范围从1850MHz到1910MHz，而在正向链路频带，频带范围从1930MHz到1990MHz。对蜂窝频带，在基站与移动终端通信时，要用成对的信道。但是，此时如果使用CDMA(码分多址)系统，信道对的带宽要有1.25MHz。需要指出，在这些类型的通信中也可以使用TDMA(时分多址)系统。像CDMA之类的系统在通常的蜂窝系统中的优势，在于其正向和反向链路通信频带都是1.25MHz宽，允许更快的数据传送。令人MHz宽的信道，对大量数据的即时传送，也不能提供足够的带宽。例如，1.25MHz的信道提供9.6至13.3Kbits/sec。

本发明使用额外的宽带通信信道提供从基站至移动终端的高速数据传送，该额外的宽带通信信道补充由在蜂窝或PCS(个人通信服务)通信系统中使用的反向(移动台至基站)和正向(基站至移动台)链路提供的通信。在一个实施例里，标准的正向和反向链路被用作在该额外或附加的正向宽带信道上的数据传送的，以及话音和/或低速数据业务的控制信道。在另一个实施例里，在窄带正向链路信道上完成的通信被在该附加的宽带正向信道上发送，从而不再需要一窄带正向链路信道。

图1画出蜂窝通信正向和反向链路频谱；

图2画出PCS正向和反向链路频谱；

图3画出带有附加频谱的正向和反向链路频谱；

图4画出一种反向链路频谱和一种正向链路频谱；

图5是在正向附加信道上接收信息的一种移动终端的方框图；和

图6是在正向附加信道上发送信息的一种基站的方框图。

图3画出带有附加信道频谱的正向和反向链路频谱。在PCS情形下的附加信道频谱，可以扩展到从2110MHz至2150MHz；但也可以用别的频率范围。在用别的频率范围时，附加频率范围可以分割成由字母标记的次频带，不同的服务商获准工作在不同的次频带内。

附加频谱用于正向链路数据通信；但也可以用于反向链路数据通信。因为在大多数应用中，移动终端被用来下载大量数据，而向基站发送的数据很少，所以把附加频谱用于正向链路较为可取。一种典型的应用是在互联网上冲浪。当一个服务商获准工作在D和L频带内时，在B次频带内一对较窄的信道，作为控制消息通信的反向和正向链路，以支持L次频带内一更宽的通信信道上的高速数据传送。可以用标准的数据传送协议来控制数据的传送，各种控制信号在B次频带内的窄带信道上传送。控制信号，或消息，可以包括请求一宽带数据信道以开始数据传送、确认接收的数据、或请求数据的再传送。因为数据通常都以突发的方式传送，没有必要长时间地为一个单独的移动台指定该宽带通信信道。当每个移动台用窄带信道请求一个数据信道时，该移动台获准接入一个或多个更宽频带的信道，直至完成数据传送。这样可以更有效地使用频谱，同时又满足用户对突发性高速数据传送的要求。

各个独立服务商还可以控制窄带信道和更宽带的附加信道。在这种情形下，当窄带服务商收到数据传送的请求时，该窄带服务商向宽带附加信道服务商发送一个请求，宽带附加信道服务商把此请求排队。当某个信道成为可供使用时，附加信道服务商便保留该宽带附加信道，供该窄带服务商使用。之后，该窄带服务商开始在该宽带附加信道上通信。