[发明专利]在CDMA通信系统中的移动站辅助定时同步

说明书

发明领域

本发明涉及通信系统。具体地说，本发明涉及利用从移动站发送的信号使基站同步的新颖和改进的方法和装置，其中上述移动站同时与同步基站进行通信。

相关技术的描述

对码分多址(CDMA)调制技术的运用只是用于促进其中存在大量系统用户的通信的几种方法中的一种。虽然已知其他技术，诸如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和诸如幅度压控单边带之类的AM调制技术，CDMA具有优于这些其他调制技术的显著优点。在美国专利号4，901，307中(发明名称为“运用卫星或地面中继站的扩展盘片多址通信系统”)和美国专利好5，103，459中(发明名称为“用于在CDMA蜂窝电话系统中产生信号波形的系统和方法”)描述了在多址通信系统中对CDMA技术的运用，上述两项专利已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入。在美国，由电信工业协会在TIA／EIA／IS-95-A中(名称为“对于双模式宽带扩展频谱蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”，下面称为IS-95)使提供CDMA移动通信的方法标准化。

在上述专利中，揭示多址技术，其中存在大量移动站用户，每个用户拥有收发机，运用码分多址(CDMA)扩展频谱通信信号，通过卫星中继站或地面基站(还已知为小区基站或区站)进行通信。通过运用CDMA通信，可多次重用频谱，从而允许系统用户容量增加。运用CDMA技术可获得比运用其他多址技术所获得的高得多的频谱效率。

在美国专利第5，109，390号(’390专利)(发明名称为“在CDMA蜂窝通信系统中的分集接收机”，已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入)中揭示用于同步解调从一个基站沿着不同传播路径传播的信号以及同步解调从多于一个基站提供冗余数据的方法。在’390专利中，组合分开解调的信号以提供对发送数据的估计，其中上述发送数据具有比由任一路径解调或来自任一基站的数据更高的可靠性。

一般，将切换分成两种-硬切换和软切换。在硬切换中，当移动站断开始发基站并进入目的地基站时，移动站断开它与始发基站的通信链路，之后建立与目的地基站的新通信链路。在软切换中，移动站在断开与始发基站的通信链路之前完成与目的地基站的通信链路。于是，在软切换中，在一些时间期间内，将移动站与始发基站和目的地基站进行冗余通信。

软切换比硬切换更不可能丢失呼叫。此外，当移动站在基站的覆盖边界附近移动时，它可以响应于环境中的小变化而进行重复切换请求。通过软切换，还大大缓解了被称为乒乓(ping-ponging)的问题。在美国专利第5，101，501号(发明名称为“在CDMA蜂窝电话系统中的通信中提供软切换的方法和系统”，已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入)中，详细描述用于执行软切换的处理过程。

在美国第5，267，261号(发明名称为在CDMA蜂窝通信系统中移动站辅助软切换“，已转让给本发明的受让人，并作为参考资料在此引入)中揭示了改进的软切换技术。在’261专利的系统中，通过在移动站测量由每个基站发送的“导频”信号的强度，改进软切换处理。通过促进对可存活基站切换候选者的识别，这些导频强度测量辅助软切换处理。

可将基站候选者分成四组。第一组，称为现行组，包括当前与移动站进行通信的基站。第二组，称为候选者，包括其确定其信号具有对移动站有用的足够强度但是当前不使用的基站。当他们的测得导频能量超出预定门限T_ADD时，把基站加到候选者。第三组是位于移动站附近的基站组(且不包括在现行组或候选者中)。此外，第四组是所有其他基站的剩余组。

在IS-95中，基站候选者的特征在于它的导频信道的伪噪声(PN)序列的相位偏置。当移动站搜索确定来自候选基站的导频信号的强度时，它执行相关性操作，其中将滤波接收信号与一组PN偏置假设相关联。在待批美国专利申请号08／687，694(1996年7月26日申请，发明名称为“在CDMA通信系统中执行搜索捕获的方法和装置”，已转让给本发明的受让人并作为参考资料在此引入)中详细描述了用于执行相关性操作的方法和装置。

在基站和移动站之间的传播延迟是未知的。这种未知延迟产生PN码中的未知移位。搜索处理尝试确定PN码中的这种未知移位。为了这样做，移动站在时间上平移它的搜索器PN码发生器的输出。将搜索平移的范围称为搜索窗口。搜索窗口以PN移位假设为中心。基站向移动站发送以其实际接近(in itsphysical proximity)表示基站导频的PN偏置的消息。移动站将它的搜索窗口以PN偏置假设为中心。