[發明專利]擴展頻譜通信系統中的動態區段劃分

無效

• 申請號: 01119226.7
• 申請日: 1995-02-14
• 公開（公告）號: CN1345165A
• 公開（公告）日: 2002-04-17
• 發明（設計）人: 埃利·W·施特里希;詹姆斯·H·湯普森
• 申請（專利權）人: 夸爾柯姆股份有限公司
• 主分類號: H04Q7/22
• 分類號: H04Q7/22;H04Q7/36
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 吳蓉軍

本申請是申請日為1995年2月14日、申請號為95192207.6、發明名稱為“擴展頻譜通信系統中的動態區段劃分”的專利申請的分案申請。

本發明涉及采用擴展頻譜信號的通信系統，更確切地說，涉及一種在擴展頻譜通信系統中用于信道動態劃分的獨特新方法和裝置。

當今的通信系統已經發展成能夠將信息信號從信息源所處的位置傳送到物理上可區分的用戶所在地。模擬的和數字的方法都可用來在連接信息源和用戶的通信信道上傳送這種信息信號。數字方法相對于模擬技術而言，具有優點包括諸如對信道噪聲和干擾的抗擾度提高、容量增加以及由于使用加密而使通信的保密性提高等。

在通過通信信道傳送來自信息源所在處的信息時，首先將信息信號轉換成適合在信道上進行有效傳輸的形式。信息信號的轉換(或調制)包括通過將所得已調制載波的頻譜限制在信道帶寬內的方式，根據信息信號來改變載波的一個參數。在用戶端，根據在信道上傳播以后接收到的已調制載波的形式，復制原始的消息信號。這種復制通常是采用信息源發射機所使用的調制過程的逆過程來完成的。

調制也有利于多路復用，即在一公共信道上同時傳輸幾個信號。多路復用通信系統通常包括多個遠端用戶單元，遠端用戶單元需要的服務是斷續的，且時間相當短，并不要求連續接用通信信道。人們給這種使一組用戶單元能夠在多個短暫時間間隔內進行通信所設計的系統起了一個名稱，叫作多址聯接通信系統。

一種具體的多址聯接通信系統是擴展頻譜通信系統。該系統中，采用的調制技術使發射信號在通信信道內的寬頻帶上擴展。一種形式的多址聯接擴展頻譜通信系統是碼分多址(CDMA)調制系統。其他多址聯接通信系統技術，如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)以及如振幅壓擴單邊帶之類的AM調制方案等，在本領域中是人們所熟知的。然而，CDMA的擴展頻譜調制技術比這些多址聯接通信系統的調制技術，更具有優越性。多址聯接通信系統中CDMA技術的使用見轉讓給本發明受讓人的、標題為“采用衛星或地面轉發器的擴展頻譜多址聯接通信系統(SpreadSpectrum?Multiple?Access?Communication?System?Using?Satellite?orTerrestrial?Repeaters)”、授權日為1990年2月13日的美國專利4,901,307。

在上述美國專利4,901,307中，揭示了一種具有收發機的大量移動通信系統用戶采用CDMA擴展頻譜通信方式，通過衛星轉發器或地面基站進行通信的多址聯接技術。使用CDMA通信技術時，頻譜可以重復使用多次，從而增大了系統用戶容量。使用CDMA技術比起使用其他多址聯接技術可以獲得更高的頻譜效率。

在特定的蜂窩區CDMA系統中，某一基站與周圍蜂窩區內用戶單元之間的通信是采用一個唯一的用戶擴展碼，在已有的信道帶寬內擴展每一個發射信號來實現的。在這種CDMA系統中，用來擴展頻譜的編碼序列由兩種不同類型的編碼序列構成，每種序列具有提供不同功能的不同性能。有一個外碼，由蜂窩區或區段中的所有信號共有，用來區分多徑信號。此外，調整外碼的相位，還可用來鑒別分在給定蜂窩區中各“區段”內的各組用戶。例如，采用外碼的三個相位，可以將某一給定蜂窩區內的用戶分成三個區段。還有一個內碼，用來鑒別在與每一用戶區段相應的多條“業務信道”上發送的用戶信號。通過用與要提取的發射信號相應的內碼，將通信信道中的復合信號能量去擴展，從該通信信道中提取特定的發射信號。

參閱圖1A，圖中示出了第一典型例蜂窩區10，該蜂窩區中有多個用戶單元12和一個基站14。由圖1A得知，蜂窩區10被分隔成6個覆蓋區C1-C6?；?4可以包括一組6副的定向波束天線(未圖示)，分別用作與覆蓋區C1-C6中的用戶單元進行通信。將用戶單元12編組成多個用戶區段，為每一用戶區段提供數量相等的業務信道。圖1A中，第一住宅用戶區包含覆蓋區C1和C6，而第二住宅用戶區包含覆蓋區C4。與此類似，主要包含農村區域的用戶區為覆蓋區C2和C3，而商業用戶集中在覆蓋區C5內。

如圖1A所示，必須使某些用戶區段較小，以便滿足高峰期間對系統的使用要求。例如，在上班時間(上午8點至下午5點期間)，由于覆蓋區C5內想要進行通信的商業用戶高度集中，所以使商業用戶區段的寬度比較小。即，如果商業用戶區段的范圍擴展到包括了覆蓋區C5以外的區域，則會在上班時間內出現業務信道數量的不足，從而無法滿足想要進行呼叫的所有用戶的要求。相反，農村住處之間的用戶單元12分散，使農村用戶區段相應的業務信道能夠分配給分布兩個覆蓋區C2-C3的用戶。