[发明专利]一个码分多址通信的方法和系统

说明书

本发明涉及一种优选地应用于移动通信的CDMA(码分多址)通信方法和系统。

CDMA通信系统通过正交移相相键控(QPSK)或类似的方式对要传输的原始数据进行初级调制并依靠象PN码(伪噪声码)这样的扩展码来对初级调制信号进行二次调制以扩展带宽。扩展码的位速率称作码片，速率，该速率是原始数据位速率的几十到几百倍。每个用户使用同样的频带进行通信并通过一扩展码被识别出来。

通常的CDMA系统把原始数据组织成帧，对帧进行初级和二次级调制并把它们传送出去。在通信过程中存在寂静间隔，在该间隔中调制停止下来且数据传输被中断。这样就防止了无用无线电波的发射，从而抑制了对其它移动站的功率干扰。另一方面，通过在一帧中的位序列里插入空白位置并中止对空白位置的调制来传输拥有比语音编码数据的速率要低的传输位速率的数据。在上述任一种情况中调制均被中断。但是，由于中断是以随机方式进行的，接收方无法把空白时间用于完成象接收来自基站的广播信息那样的其它工作。

蜂窝通信系统的语音编码器的数据速率为8-16kbps。低速数据(比如1.2-4.8kbps)以及传真数据(传输)也被当作重要的蜂窝通信业务处理。而在不远的将来，除低位速率数据的传输外，对IS-DN(综合业务数据网)信号的传输会变得必不可少。目前已有的图像编码器通常使用64kbps或384kbps的传输速率。为了实现从低速数据到高速图像数据的灵活传输，在CDMA系统中包括有图像的多媒体传输需要有码分多路复用。

图1A-1C说明了一个当在常规CDMA系统中进行高速传输的码分多路复用方法。图1A给出了一个基本传输速率为fb bps的基本信道。一个帧包含一个同步字SW和一个业务信道TCH。图1B和1C说明了在传输速率为相应基本传输速率的两倍和四倍时帧的排列情况。当传输速率为两倍，即2fb bps时，使用如图1B所示的两个不同的扩展码(称作双信道并行传输)并行传输两个业务信道，而当传输速率为四倍时，通过如图2C所示的4信道并行传输传送数据。

比如当编码语音信号的传输速率为8kbps，且该传输速率被用作基本信道的基本传输速率时，需要用一个8信道码分多路复用来以64kbps的传输速率传送数据。而且，需要256信道码分多路复用来以2mbps的传输速率来传送数据。

常规CDMA系统把较常用的编码语音信号传输速率作为信道的基本传输速率，并且把与基本传输速率对应的帧作为基本帧。而通过在发送方用多个基本信道并行传输并在接收方用相关器区分各个信道来完成象多媒体传输那样的高速传输。这样就产生了一个问题，即发送器和接收器的电路规模随路复用的程度增加而扩大。

而且，对于CDMA移动通信，通信质量会因移动站在通信过程中离开基站而下降。因而，为了保持高质量的通信有必要在通信过程中寻找一个新的靠近移动站的基站并把移动站与这个新的基站相连。

但是，由于用户占用了用于通信的整个数据帧，且在帧时间中没有空闲时间用于寻找将被连接的新的基站，要检测出移动站将要把通信切换到的新的基站是不可能的。因而，检测必须是在基站一边而不是移动站一边进行。更确切地讲，与移动站正在通信的基站和邻近的基站均接收来自移动站的信号，测量接收信号的功率并选择其接收信号具有最大功率的基站作为新的基站。而这又带来了基站处理工作量随移动站数目增加而加重的问题。另一方面，为了在移动站一边完成这种检测，必须为移动站提供另一个用于测量由邻近基站发送的控制信道的功率的二次解调系统(或解相关器)。

每个基站通过一个公用控制信道连续或周期性地向移动站发送基站的位置信息，邻近基站使用的扩展码和通信数据。另外，也可以传输象天气预报，股市价格这样的广播数据和寻呼数据。为了在通信过程中接收这些数据(广播数据或寻呼数据)，除了用于基本通信的解调系统之外常规移动站还需要另一个解调系统。

在移动站中提供两个解调系统带来了增加移动站尺寸，重量和功耗的问题。

因而本发明的一个目的是提供一个可以实现从高速到低速的不同速率数据传输而只少量增加收发器电路的CDMA通信方法和系统。

本发明的另一个目的是提供一个在通信过程中在移动站一边可以检测到该移动站最新的将被连接到的基站的CDMA通信方法和系统。

本发明的又一个目的是提供一个在移动站正进行通信时可以接收来自基站的不同信道数据的CDMA通信方法和系统。

在本发明的第一个方面，提供了一个用于通过在各基站和一个移动站之间的一个或多个信道发送传输数据的CDMA(码分多址)通信方法，该方法包括的步骤有：