[发明专利]移动通信系统中峰值与平均值功率比的减小

说明书

对相关申请的交叉引用

本专利申请的主题跟共同转让的美国专利申请序列号第08/733,501；08/847,655；09/148,224；09/166,679和09/169,731有关，这些专利申请分别于1996年10月18日，1997年4月30日，1998年9月4日，1998年10月5日，和1998年10月9日提交，现在把它们整体包含在这里作为参考。

发明背景

发明的技术领域

本发明一般涉及移动通信领域，以及特别涉及到处理多个随机接入的移动装置始发的呼叫的方法和系统。

相关技术的描述

下一代移动通信系统需要提供通信业务的广泛选择，这些业务包括分组形式的数字话音、视频和数据以及信道电路交换模式。因此，产生的呼叫数量预期将有极大的增长，这将导致在随机接入信道(RACHs)上产生更高的业务量密度。不幸地是，这个更高的业务量密度也会导致冲突增加和接入失败。因而，新一代移动通信系统需要优先应用更快和灵活的具有减小的干扰的随机接入规程，以便于提高接入成功率和减少接入请求处理时间。

在一些移动通信系统中，移动台首先确定RACH可以利用之后才能接入到基站。然后，移动台发送电平渐增的一系列接入请求前置码(例如，其每一个为4096码片长)，直到基站检测到这个接入请求为止。作为响应，基站开始了经由下行信道的控制移动台的发送功率的过程。一旦移动台和基站之间的起始“握手”完成，移动用户发送一个随机接入消息。

更明确一些，在某些码分多址接入(CDMA)系统中，移动台会利用一个“功率呈斜坡上升(ramping)”过程试探接入基站接收机，这个过程增加每一个后续发送的前置码符号的电平。一旦接入请求前置码被检测到，基站激活一个闭环功率控制电路，其作用是控制移动台的发送电平，以便使从移动台接收的信号功率保持在一个理想的水平。然后移动台发送其特定接入请求数据。基站的接收机用匹配滤波器对接收到的(扩谱)信号“解扩”，并且分集-合并解扩信号以便进行天线分集。

在IS-95 CDMA系统中，利用了一种类似的随机接入技术。然而，IS95的处理过程和其它CDMA系统的处理过程之间的主要差别是，IS95移动台发送完整的随机接入分组而不仅仅是前置码。如果基站没有应答接入请求，IS-95移动台在一个更高的功率电平上重发接入请求分组。这个过程一直进行到基站对接入请求作出应答。

在应用分槽ALOHA(S-ALOHA)随机接入方案的移动通信系统中，例如在共同转让的美国专利序列号第08/733,501(下文中称：“该‘501申请”)中揭示的方法，移动台生成并且发送一个随机接入分组。展示这一随机接入分组帧结构的框图示于图1。例示的随机接入分组(“接入请求数据帧”)包括一个或几个前置码以及一个消息部分。一般而言，前置码是一种具有优化的自相关性质的二进制同步码，它导致产生在错误时间位置的最小概率同步检测。

回到本发明将要阐述的问题，如前所述，移动台发送一个随机接入突发以便接入基站。接入突发包括一个前置码和一个消息或数据部分。消息部分由一个四相扩展序列扩展，四相扩展序列也被加以调制从而减小滤波后的发送信号的峰值与平均值功率比(PAPR)。同类型调制(通常指混合相位变化键控或HPSK调制)应用于专用的上行链路物理信道中。这样的HPSK调制的重要的优点是，它容许设计出这样一种移动台功率放大器，该功率放大器能产生小于1dB(跟传统的四相PSK或QPSK调制相比)的最大可能的PAPR。