[发明专利]使用方向性可控和分布式天线的CDMA蜂窝通信系统的前向链路传输模式

说明书

本发明通常涉及电信领域，而且特别是涉及在直接序列-码分多址(DS-CDMA)蜂窝通信系统的前向链路中自适应天线阵列或分布式天线的使用。

要求下一代蜂窝通信系统提供不同传输模式的包括数字话音、视频和数据的宽范围的业务。这些系统需要的更高的比特率和导致用户间干扰增加的更高的接收信号功率电平。结果，为达到这些系统所需的大容量，必须显著降低干扰电平，并且尤其是在前向链路中(网络至移动站的方向)。

通过增加基站天线分区可以达到降低这些系统前向链路的用户干扰电平。可以用自适应天线阵列以形成相对窄的波束并因此减小用户干扰区的大小。例如，自适应或方向性可控天线阵列可以通过以高方向性、窄波束或波瓣发送信息到各用户提供高的天线增益。这些窄波束减小可能干扰的面积。同样，分布式天线系统使用位于不同位置(例如“无线接入端口”)的大量天线阵子。结果，从最近的天线阵子(端口)发送信息给用户，它还用来减小用户干扰可能面积。

在这种分区-天线CDMA系统中，基站为一个天线波瓣中的特定的移动站发送业务信道数据到码信道。如果导频信道广播到与窄天线波瓣相同的区域，就把每个天线波瓣看作一个单独的网孔(cell)。结果，如果移动站移到定义不同网孔的不同的天线波瓣，就出现移动站在两个网孔间的越区切换。每个导频信道定义一个网孔，增加天线分区导致移动站更加频繁地越过网孔边界的情况，这导致较多次数的越区切换。由于存在系统可以有效处理的越区切换次数的高限，所以必须在想要得到的天线分区总量和可以接受的用户干扰之间进行折衷。

目前发展的DS-CDMA系统包括遵守IS-95标准(ANSI J-STD-008)和欧洲RACE计划R2020(称为码分测试台或“CODIT”)。这两类系统为两个主要目的使用前向链路中的广播导频信道(一旦在移动站和基站之间建立最初的连接)：(1)识别移动辅助越区切换(MAHO)的各网孔；和(2)使移动站相干检测业务信道数据。本质上，这些系统使用相同的导频符号以广播网孔识别信息并使一个网孔中所有的移动站相干检测，以便在不增加过多的导频符号开销的情况下改进系统性能。

对于这种IS-95和CODIT系统，已经指定前向链路空中接口，结果移动站需要用以相干检测的QPSK调制。用导频信道进行相干检测过程。结果，如果通过不同的(自适应)天线波瓣或从不同的(分布式)天线阵子发送业务信道而不是导频信道，移动站将经历大的检测误差。由于两个原因可能出现这些检测误差：(1)移动站所用的搜索算法引导接收机解调包含导频信号能量但不是业务信号能量的射线；和(2)导频信道和业务信道相位不同，因为它们从不同的天线或不同组的天线阵子发送。结果，这些情况使移动站进行导致解调信号恶化的错误的信道估计。

解决这些问题的相对简单的方法是或者由前向链路的移动站使用非相干检测，或者为每个业务信道提供专用的导频符号。但是，使用这些方法的传统系统的性能与使用通过广播共用导频信道的相干检测(在移动站)的系统相比将大大地降低。另外，使用这些方法的新系统不与设计用广播导频检测和解调输入信号的传统移动站兼容。

提供一种并行使用两种前向链路传输模式的DS-CDMA蜂窝系统。传统传输模式广播传统移动站可以使用的导频信道以估计和检测专用业务信道。第二种传输模式发送(通过分区的天线系统)新一代移动站所需的所有信息以便估计和检测该移动站专用的业务信道。

对于使用传统广播网孔的系统，模式控制器选择传统前向链路传输模式。对分区的系统(例如，使用自适应阵列或分布式天线)，公共控制信道使用传统传输模式。移动站发送标识它是否支持新的传输模式的信号。接着蜂窝网可以为每个移动站确定应当使用传统的还是新的前向链路传输模式。最好，如果设计移动站能以新的前向链路传输模式操作，网络就选择新的的传输模式。如果不能，网络就选择传统的前向链路传输模式。

通过参照下面结合附图的详细描述，可以对本发明的方法和装置有更完整的理解。

图1是根据本发明的优选实施例说明可以用来在蜂窝通信系统中提供并行前向链路传输模式的系统的示意方框图。

图2是根据本发明的优选实施例说明可以用来实现图1所示的新的前向链路传输模式的信号处理器单元的示意电路方框图。

图3是可以用来实现图1所示的“旧”的前向链路传输模式单元的传统信号处理器单元的示意电路方框图。

通过参照附图1-3可以很好的理解本发明的优选实施例和它的优点。用相同的附图标记表示各图中相同或相应的部分。