專利名稱：基站與無線通信系統(tǒng)同步的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。具體地說，本發(fā)明涉及利用從移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)使基站同步的新穎和改進(jìn)的方法和裝置，其中上述移動(dòng)站同時(shí)與同步基站進(jìn)行通信。
相關(guān)技術(shù)的描述對(duì)碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)的運(yùn)用只是用于促進(jìn)其中存在大量系統(tǒng)用戶的通信的幾種方法中的一種。雖然已知其他技術(shù)，諸如時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和諸如幅度壓控單邊帶之類的AM調(diào)制技術(shù)，CDMA具有優(yōu)于這些其他調(diào)制技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)。在美國(guó)專利號(hào)4,901,307中(發(fā)明名稱為“運(yùn)用衛(wèi)星或地面中繼站的擴(kuò)展盤片多址通信系統(tǒng)”)和美國(guó)專利好5,103,459中(發(fā)明名稱為“用于在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產(chǎn)生信號(hào)波形的系統(tǒng)和方法”)描述了在多址通信系統(tǒng)中對(duì)CDMA技術(shù)的運(yùn)用，上述兩項(xiàng)專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入。在美國(guó)，由電信工業(yè)協(xié)會(huì)在TIA/EIA/IS-95-A中(名稱為“對(duì)于雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)”，下面稱為IS-95)使提供CDMA移動(dòng)通信的方法標(biāo)準(zhǔn)化。
在上述專利中，揭示多址技術(shù)，其中存在大量移動(dòng)站用戶，每個(gè)用戶擁有收發(fā)機(jī)，運(yùn)用碼分多址(CDMA)擴(kuò)展頻譜通信信號(hào)，通過衛(wèi)星中繼站或地面基站(還已知為小區(qū)基站或區(qū)站)進(jìn)行通信。通過運(yùn)用CDMA通信，可多次重用頻譜，從而允許系統(tǒng)用戶容量增加。運(yùn)用CDMA技術(shù)可獲得比運(yùn)用其他多址技術(shù)所獲得的高得多的頻譜效率。
在美國(guó)專利第5,109,390號(hào)(’390專利)(發(fā)明名稱為“在CDMA蜂窩通信系統(tǒng)中的分集接收機(jī)”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入)中揭示用于同步解調(diào)從一個(gè)基站沿著不同傳播路徑傳播的信號(hào)以及同步解調(diào)從多于一個(gè)基站提供冗余數(shù)據(jù)的方法。在’390專利中，組合分開解調(diào)的信號(hào)以提供對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的估計(jì)，其中上述發(fā)送數(shù)據(jù)具有比由任一路徑解調(diào)或來自任一基站的數(shù)據(jù)更高的可靠性。
一般，將切換分成兩種-硬切換和軟切換。在硬切換中，當(dāng)移動(dòng)站斷開始發(fā)基站并進(jìn)入目的地基站時(shí)，移動(dòng)站斷開它與始發(fā)基站的通信鏈路，之后建立與目的地基站的新通信鏈路。在軟切換中，移動(dòng)站在斷開與始發(fā)基站的通信鏈路之前完成與目的地基站的通信鏈路。于是，在軟切換中，在一些時(shí)間期間內(nèi)，將移動(dòng)站與始發(fā)基站和目的地基站進(jìn)行冗余通信。
軟切換比硬切換更不可能丟失呼叫。此外，當(dāng)移動(dòng)站在基站的覆蓋邊界附近移動(dòng)時(shí)，它可以響應(yīng)于環(huán)境中的小變化而進(jìn)行重復(fù)切換請(qǐng)求。通過軟切換，還大大緩解了被稱為乒乓(ping-ponging)的問題。在美國(guó)專利第5,101,501號(hào)(發(fā)明名稱為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中的通信中提供軟切換的方法和系統(tǒng)”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入)中，詳細(xì)描述用于執(zhí)行軟切換的處理過程。
在美國(guó)第5,267,261號(hào)(發(fā)明名稱為在CDMA蜂窩通信系統(tǒng)中移動(dòng)站輔助軟切換“，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入)中揭示了改進(jìn)的軟切換技術(shù)。在’261專利的系統(tǒng)中，通過在移動(dòng)站測(cè)量由每個(gè)基站發(fā)送的“導(dǎo)頻”信號(hào)的強(qiáng)度，改進(jìn)軟切換處理。通過促進(jìn)對(duì)可存活基站切換候選者的識(shí)別，這些導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量輔助軟切換處理。
可將基站候選者分成四組。第一組，稱為現(xiàn)行組，包括當(dāng)前與移動(dòng)站進(jìn)行通信的基站。第二組，稱為候選者，包括其確定其信號(hào)具有對(duì)移動(dòng)站有用的足夠強(qiáng)度但是當(dāng)前不使用的基站。當(dāng)他們的測(cè)得導(dǎo)頻能量超出預(yù)定門限TADD時(shí)，把基站加到候選者。第三組是位于移動(dòng)站附近的基站組(且不包括在現(xiàn)行組或候選者中)。此外，第四組是所有其他基站的剩余組。
在IS-95中，基站候選者特征在于它的導(dǎo)頻信道的偽噪聲(PN)序列的相位偏置。當(dāng)移動(dòng)站搜索確定來自候選基站的導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)，它執(zhí)行相關(guān)性操作，其中將濾波接收信號(hào)與一組PN偏置假設(shè)相關(guān)聯(lián)。在待批美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8/687,694(現(xiàn)為美國(guó)專利號(hào)5,644,591)(1996年7月26日申請(qǐng)，發(fā)明名稱“在CDMA通信系統(tǒng)中執(zhí)行搜索捕獲的方法和裝置”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并作為參考資料在此引入)中詳細(xì)描述了用于執(zhí)行相關(guān)性操作的方法和裝置。
在基站和移動(dòng)站之間的傳播延遲是未知的。這種未知延遲產(chǎn)生PN碼中的未知移位。搜索處理嘗試確定PN碼中的這種未知移位。為了這樣做，移動(dòng)站在時(shí)間上平移它的搜索器PN碼發(fā)生器的輸出。將搜索平移的范圍稱為搜索窗口。搜索窗口以PN移位假設(shè)為中心?；鞠蛞苿?dòng)站發(fā)送以其實(shí)際接近(in itsphysical proximity)表示基站導(dǎo)頻的PN偏置的消息。移動(dòng)站將它的搜索窗口以PN偏置假設(shè)為中心。
搜索窗口的適當(dāng)尺寸依賴于幾個(gè)因素，包括導(dǎo)頻的優(yōu)先權(quán)、搜索處理器的速度和多路徑到達(dá)的預(yù)計(jì)延遲擴(kuò)展。CDMA標(biāo)準(zhǔn)(IS-95)定義三個(gè)搜索窗口參數(shù)。由搜索窗口“A”管理在現(xiàn)行和候選組中的導(dǎo)頻搜索。在窗口“N”內(nèi)搜索鄰居組導(dǎo)頻，并在窗口“R”內(nèi)搜索剩余組。在下表1中提供搜索器窗口尺寸，其中碼片是
定窗口尺寸是在搜索速度和丟失在搜索窗口外的強(qiáng)路徑的可能性之間的折中。
基站向移動(dòng)站發(fā)送指定移動(dòng)站應(yīng)相對(duì)于它自己的PN偏置搜索的PN假設(shè)。例如，始發(fā)基站可命令移動(dòng)站搜索在它自己的PN偏置之前的導(dǎo)頻128個(gè)PN碼片。移動(dòng)站作出響應(yīng)，將它的搜索器解調(diào)器設(shè)為在輸出碼片循環(huán)之前的128個(gè)碼片，并運(yùn)用以指定偏置為中心的搜索窗口搜索導(dǎo)頻。一旦命令移動(dòng)站搜索PN假設(shè)來確定執(zhí)行切換可用的資源時(shí)，目的地基站導(dǎo)頻的PN偏置在時(shí)間上應(yīng)很接近定向的偏置(directed offset)。在基站邊界附近的搜索速度很重要，因?yàn)樵谕瓿伤柽^程中的延遲可能導(dǎo)致丟失呼叫。
在美國(guó)的CDMA系統(tǒng)中，通過向每個(gè)基站提供全球定位衛(wèi)星(GPS)接收機(jī)，獲得基站同步。然而，存在基站不能接收GPS信號(hào)的情況。例如，在地鐵和隧道中，GPS信號(hào)衰減到禁止它們用于將基站或微型基站定時(shí)同步的程度。本發(fā)明提供在一小部分網(wǎng)絡(luò)能夠接收集中定時(shí)信號(hào)并從中獲得定時(shí)而一部分基站不能接收集中化定時(shí)信號(hào)的情況下，提供定時(shí)同步的方法和系統(tǒng)。
發(fā)明概述本發(fā)明是一種新穎和經(jīng)改進(jìn)的方法和裝置，用于使不能在網(wǎng)絡(luò)中接收集中化定時(shí)信號(hào)的基站同步，其中在上述網(wǎng)絡(luò)中有一些基站能夠接收集中化定時(shí)信號(hào)。參考基站通過接收集中化定時(shí)信號(hào)或其他手段，進(jìn)行定時(shí)同步。在示例實(shí)施例中，參考基站運(yùn)用全球定位衛(wèi)星(GPS)接收機(jī)進(jìn)行同步。因?yàn)槔绮荒芙邮占谢〞r(shí)信號(hào)，所以從屬基站沒有同步的能力。
在本發(fā)明中，從屬基站在參考基站和從屬基站之間通過從移動(dòng)站發(fā)送或接收的消息獲得與參考基站的同步。首先，由參考基站測(cè)量在移動(dòng)站和參考基站之間的往返行程延遲。接著，從屬基站搜索，直至它獲得由移動(dòng)站發(fā)送的被稱為反向鏈路信號(hào)的信號(hào)。響應(yīng)于捕獲反向鏈路信號(hào)，從屬基站調(diào)節(jié)它的定時(shí)，從而移動(dòng)站可以捕獲它的信號(hào)，被稱為前向鏈路信號(hào)。如果在從屬基站中的定時(shí)誤差不是很嚴(yán)重，那么該步驟不是必需的。
一旦移動(dòng)站捕獲來自從屬基站的信號(hào)，移動(dòng)站測(cè)量和報(bào)告在信號(hào)從參考基站到移動(dòng)站所需時(shí)間和信號(hào)從從屬基站到移動(dòng)站所需時(shí)間之差。所需的最后測(cè)量是由從屬基站測(cè)量在從屬基站接收來自移動(dòng)站的反向鏈路信號(hào)的時(shí)間和從屬基站將信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)站所需時(shí)間之間的時(shí)間差。
對(duì)于測(cè)得時(shí)間值執(zhí)行這里詳細(xì)描述的一系列計(jì)算，來確定在從屬基站和參考基站之間的時(shí)間差。根據(jù)這些計(jì)算執(zhí)行從屬基站定時(shí)的調(diào)節(jié)。應(yīng)注意，在較佳實(shí)施例中，在IS-95 CDMA通信系統(tǒng)的正常操作期間，執(zhí)行上述所有測(cè)量。
附圖簡(jiǎn)述結(jié)合附圖，從下面的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，其中相同標(biāo)號(hào)作相應(yīng)表示

圖1是示出包括參考基站和從屬基站的無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是示出在移動(dòng)站、同步基站和異步基站以及相應(yīng)時(shí)間間隔之間的各種傳輸?shù)氖緢D；圖3是示出用于使不能接收集中化定時(shí)信號(hào)的基站同步的方法的流程圖；圖4是本發(fā)明的移動(dòng)站的方框圖；圖5是在本發(fā)明的移動(dòng)站中的搜索器的方框圖；圖6是本發(fā)明的移動(dòng)站的話務(wù)信道調(diào)制器的方框圖；圖7是本發(fā)明的基站的方框圖；圖8是本發(fā)明的基站的發(fā)送系統(tǒng)的方框圖；和圖9是本發(fā)明的基站的接收機(jī)系統(tǒng)的方框圖。
較件實(shí)施例的詳細(xì)描述I.定時(shí)誤差計(jì)算的概述參照?qǐng)D1，移動(dòng)站60與參考基站62進(jìn)行通信，同時(shí)它大致在由基站覆蓋邊界61描繪的覆蓋區(qū)中。參考基站62利用中央定時(shí)系統(tǒng)(諸如，全球定位系統(tǒng)(GPS))與其余網(wǎng)絡(luò)同步。相反，具有由覆蓋區(qū)邊界63勾出輪廓的覆蓋區(qū)的從屬基站64不通過獨(dú)立裝置(諸如，基站62可用的GPS)與中央時(shí)間系統(tǒng)同步?；究刂破?6利用T1線或其他裝置，把呼叫從公共交換電話網(wǎng)(PSTN)路由到基站62或64。此外，通過T1線向從屬基站64提供頻率同步。
對(duì)于短時(shí)間，可運(yùn)用在現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，通過T1線向頻率同步提供可接收的精確度。然而，依靠T1線提供頻率信息的方法中，這些問題是普通的。這些問題導(dǎo)致定時(shí)誤差，而利用本發(fā)明可校正該誤差。由于在相位和頻率之間的關(guān)系，使得本發(fā)明對(duì)相位的間歇校正允許需要時(shí)利用不太精確的頻率源。
參照?qǐng)D2，示出將傳輸和相應(yīng)時(shí)間間隔用于使傳輸基站64與參考基站62的同步定時(shí)同步。信號(hào)路徑500示出將前向鏈路信號(hào)從參考基站62發(fā)送到移動(dòng)站60。將發(fā)生這種傳輸?shù)臅r(shí)間間隔指定為τ1。在移動(dòng)站60，將在反向鏈路上幀發(fā)送的起點(diǎn)與在前向鏈路上幀到達(dá)的起點(diǎn)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。在IS-95中使這種時(shí)間對(duì)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化，并加入與其相符設(shè)計(jì)的硬件中。因此，應(yīng)理解執(zhí)行這種對(duì)準(zhǔn)的方法和裝置在現(xiàn)有技術(shù)中已知。
傳輸502描述將反向鏈路幀從移動(dòng)站60發(fā)送到參考基站62。信號(hào)500從基站62到移動(dòng)站60所需的時(shí)間(τ1)等于信號(hào)502從基站62到移動(dòng)站60的時(shí)間(也是τ1)。由于基站62知道它發(fā)送信號(hào)500的時(shí)刻，并知道它接收信號(hào)502的時(shí)刻，所以基站62可以計(jì)算往返行程延遲時(shí)間(RTD1)，它是計(jì)算時(shí)間誤差(T0’-T0)所需的第一值。
信號(hào)路徑504是從移動(dòng)站60沿著不同傳播路徑發(fā)送到傳輸基站64的反向鏈路信號(hào)。將信號(hào)504從移動(dòng)站60到傳輸基站64所需的時(shí)間指定為τ2。將反向鏈路信號(hào)504到達(dá)基站64所需的時(shí)間指定為T2。前向鏈路信號(hào)506從基站64到移動(dòng)站60所需的時(shí)間等于τ2。此外，從屬基站64可以檢測(cè)在它接收來自移動(dòng)站60的反向鏈路信號(hào)所需的時(shí)間和它將它的前向鏈路信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)站60所需的時(shí)間之差。將該時(shí)間差指定為RTD2。已知這些時(shí)間可進(jìn)行時(shí)間誤差(T0’-T0)的計(jì)算。下面描述計(jì)算時(shí)間誤差T0’-T0的方法。
首先從圖2可見T2＝τ1+τ2，和 (1)τ1+ΔT＝T0’+τ2(2)通過操作等式(1)和(2)的項(xiàng)，獲得下式T2+ΔT＝T0’+2·τ2(3)2·τ2＝T2-T0’+ΔT (4)為了簡(jiǎn)化符號(hào)，將新變量RTD2定義為RTD2＝T2-T0’ (5)從圖2可見τ2=RTD22+ΔT2---(6)]]>參考關(guān)于T0的等式T2＝T0+τ1+τ2(7)因此，T2-T0＝τ1+τ2，和 (8)RTD2＝2·τ2-ΔT通過代入，可見時(shí)間誤差(T0’-T0)等于T0′-T0＝τ1-τ2+ΔT (9)
T0′-T0=τ1-[RTD22+ΔT2]+ΔT---(10)]]>T0′-T0=RTD12+RTD22+ΔT2---(11)]]>T0′-T0=RTD1+ΔT-RTD22---(12)]]>一旦基站64知道它的定時(shí)誤差(T0’-T0)，它調(diào)節(jié)它的定時(shí)，從而使它與基站62的定時(shí)同步。這些測(cè)量經(jīng)歷誤差，因此，在較佳實(shí)施例中，進(jìn)行多次測(cè)量來保證定時(shí)校正的精確度。
現(xiàn)在，描述測(cè)量在等式(12)中的每個(gè)所需時(shí)間值的方法和裝置。
II.測(cè)量往返行程延遲(RTD1)圖3是示出本發(fā)明的將傳輸基站64與參考基站62的定時(shí)同步的方法的流程圖。在步驟300中，同步方法以移動(dòng)站與參考基站62進(jìn)行通信并在執(zhí)行與從屬基站64的通信范圍內(nèi)開始。在步驟302中，測(cè)量信號(hào)從參考基站62到移動(dòng)站60并從移動(dòng)站60返回到參考基站62的往返行程延遲(RTD1)。通過將由移動(dòng)站60接收到的幀的幀邊界與由移動(dòng)站60發(fā)送的幀的幀邊界對(duì)準(zhǔn)，做到這點(diǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知提供這種對(duì)準(zhǔn)的方法和裝置。于是，測(cè)量往返行程延遲(RTD1)作為參考基站62開始發(fā)送幀和參考基站62開始接收來自移動(dòng)站60的幀之間的時(shí)間差。
參照?qǐng)D4，在天線2接收來自參考基站62的數(shù)據(jù)的前向鏈路幀，并通過雙工器3向接收機(jī)(RCVR)4提供。接收機(jī)4下變頻、濾波和放大接收信號(hào)并向搜索器50和話務(wù)解調(diào)器(TRAFFIC DEMODS)54提供它。搜索器50根據(jù)由參考基站62提供的鄰居表搜索導(dǎo)頻信道。在來自參考基站62的話務(wù)信道上提供鄰居表作為信令信號(hào)。向控制處理器55提供表示來自參考基站62的接收幀的開始的信號(hào)?？刂铺幚砥?5產(chǎn)生和向話務(wù)調(diào)制器58提供時(shí)間對(duì)準(zhǔn)信號(hào)，它將從移動(dòng)站60發(fā)送的幀的開始與在移動(dòng)站60接收到的幀的開始對(duì)準(zhǔn)。
向話務(wù)調(diào)制器58提供來自移動(dòng)站60的用戶的數(shù)據(jù)幀，其中話務(wù)調(diào)制器58將通過發(fā)射機(jī)(TMTR)56發(fā)送的幀與移動(dòng)站60從參考基站62接收到的幀對(duì)準(zhǔn)。由發(fā)射機(jī)56上變頻、濾波和放大反向鏈路幀，然后通過雙工器3提供以通過天線2發(fā)送。
III.由從屬基站捕獲移動(dòng)站圖6示出移動(dòng)站60的話務(wù)信道調(diào)制器58。向幀格式器200提供數(shù)據(jù)幀。在示例實(shí)施例中，幀格式器200產(chǎn)生并添加一組循環(huán)冗余(CRC)檢測(cè)位，還產(chǎn)生一組尾位。在示例實(shí)施例中，幀格式器200遵循在IS-95中標(biāo)準(zhǔn)化的并在美國(guó)專利專利號(hào)5,600,754中(發(fā)明名稱為“安排聲碼器數(shù)據(jù)用于屏蔽發(fā)送信道引發(fā)的誤差的方法和系統(tǒng)”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入)詳細(xì)描述的幀格式協(xié)議。
向編碼器202提供格式化數(shù)據(jù)幀，其中上述編碼器編碼數(shù)據(jù)以用于糾錯(cuò)和檢錯(cuò)。在示例實(shí)施例中，編碼器202是卷積編碼器。向交錯(cuò)器204提供編碼數(shù)據(jù)碼元，交錯(cuò)器根據(jù)預(yù)定交錯(cuò)格式重新排列碼元。在示例實(shí)施例中，沃爾什碼映射器206接收八個(gè)編碼碼元，并把該碼元組映射到64碼片沃爾什序列。向擴(kuò)展裝置208提供沃爾什碼元，其中上述擴(kuò)展裝置根據(jù)長(zhǎng)擴(kuò)展碼擴(kuò)展沃爾什碼元。長(zhǎng)PN碼發(fā)生器210產(chǎn)生偽噪聲(PN)序列，它擴(kuò)展該數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)與來自附近的其他預(yù)定站的反向鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)分開來。
在示例實(shí)施例中，根據(jù)短PN序列擴(kuò)展I和Q信道的四相移鍵控(QPSK)調(diào)制格式，發(fā)送數(shù)據(jù)。向擴(kuò)展裝置214和216提供擴(kuò)展數(shù)據(jù)，其中上述擴(kuò)展裝置根據(jù)分別由PN發(fā)生器(PNI和PNQ)212和218提供的短PN序列執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)的第二擴(kuò)展操作。
在步驟304中，從屬基站64捕獲由移動(dòng)站60發(fā)送的反向鏈路信號(hào)?；究刂破?6把數(shù)據(jù)發(fā)送到從屬基站64，該數(shù)據(jù)指示移動(dòng)站62用來擴(kuò)展它的反向鏈路循環(huán)的PN碼偏置。響應(yīng)于來自基站控制器66的該信號(hào)，從屬基站64以由來自基站控制器66的信號(hào)所指定的PN偏置為中心，搜索移動(dòng)站66。
在示例搜索實(shí)施例中，從屬基站64根據(jù)來自基站控制器66的信號(hào)，成組加載(bank load)它的實(shí)施器長(zhǎng)碼PN發(fā)生器106和它的短碼PN發(fā)生器108和110(如圖9所示)。這里詳細(xì)描述從屬基站64的搜索器處理。
圖7示出從屬基站64的裝置。在從屬基站64中，接收來自基站控制器66的表示移動(dòng)站60的PN的信號(hào)。該消息提供給控制處理器100。響應(yīng)于此，控制處理器100計(jì)算以特定PN偏置為中心的窗口搜索范圍。控制處理器100向搜索器101提供搜索參數(shù)，而且參數(shù)基站64響應(yīng)于那些參數(shù)搜索由移動(dòng)站60發(fā)送的信號(hào)。向接收機(jī)104提供從屬基站64的天線102接收到的信號(hào)，其中接收機(jī)104下變頻、濾波和放大接收到的信號(hào)并向搜索器101提供。此外，向話務(wù)解調(diào)器105提供接收到的信號(hào)，其中上述解調(diào)器105解調(diào)反向鏈路話務(wù)數(shù)據(jù)并向基站控制器60提供該數(shù)據(jù)?；究刂破?6反過來向PSTN提供它。
圖9詳細(xì)示出搜索器101。美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8/372,632中(現(xiàn)為美國(guó)專利號(hào)5,654,979)(1995年1月13日申請(qǐng)，名為“用于擴(kuò)展頻譜多址通信系統(tǒng)的區(qū)站解調(diào)器構(gòu)造”)和待批美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8/316,177(1994年9月30日，名為“用于擴(kuò)展頻譜多址通信系統(tǒng)的多徑搜索處理器”)中詳細(xì)描述了反向鏈路信號(hào)的解調(diào)，其中上述兩項(xiàng)專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并作為參考資料在此引入。從基站控制器66向控制處理器100提供對(duì)移動(dòng)站60的PN偏置的估計(jì)。響應(yīng)于由基站控制器60提供的PN偏置估計(jì)，控制處理器100產(chǎn)生初始長(zhǎng)PN序列假設(shè)以及初始短PN序列假設(shè)，以便由從屬基站64進(jìn)行搜索。在示例實(shí)施例中，控制處理器100成組加載PN發(fā)生器106、108和110的移位寄存器。
由天線102接收的信號(hào)，由接收機(jī)104下變頻、濾波和放大并傳送到相關(guān)器116。相關(guān)器116將接收信號(hào)與組合長(zhǎng)短PN序列假設(shè)相關(guān)聯(lián)。在示例實(shí)施例中，通過將由PN發(fā)生器108和110產(chǎn)生的短PN假設(shè)分別由乘法器112和乘法器114與由PN發(fā)生器106提供的長(zhǎng)PN序列相乘。用一種組合PN序列假設(shè)來去擴(kuò)展I信道，并用其他假設(shè)來去擴(kuò)展接收的QPSK信號(hào)的Q信號(hào)。
向快速Hadamard變換(FHT)處理器118和120提供兩個(gè)PN去擴(kuò)展信號(hào)。在美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?8/173,460(現(xiàn)美國(guó)專利號(hào)5,561,618)(1993年12月22日申請(qǐng)，名為“執(zhí)行快速HADAMARD變換的方法和裝置”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并作為參考資料在此引入)中詳細(xì)描述了快速Hadamard變換處理器的設(shè)計(jì)和操作。FHT處理器118和120將去擴(kuò)展信號(hào)與所有可能的沃爾什碼元相關(guān)聯(lián)，來向能量計(jì)算裝置(I2+Q2)122提供所得幅度矩陣。能量計(jì)算裝置122計(jì)算幅度矩陣各元素的能量，并向選擇最大能量相關(guān)性的最大檢測(cè)器124提供能量值。向累加器126提供最大相關(guān)性能量，其中累加器126對(duì)于多個(gè)沃爾什碼元累加能量，并根據(jù)這些累加能量，確定是否在該P(yáng)N偏置下可捕獲移動(dòng)站60。
IV.由從屬基站進(jìn)行的初始定時(shí)調(diào)節(jié)一旦捕獲移動(dòng)站60，在框306中，從屬基站64調(diào)節(jié)它的定時(shí)，從而移動(dòng)站60可成功地捕獲它的前向鏈路傳輸。從屬基站64通過確定在它捕獲來自移動(dòng)站60的反向鏈路信號(hào)的PN偏置和參考基站62用于接收來自移動(dòng)站60的反向鏈路信號(hào)的PN偏置之間的差，計(jì)算初始定時(shí)調(diào)節(jié)。運(yùn)用這種PN偏置差，從屬基站64以當(dāng)移動(dòng)站60搜索它的導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)它落在移動(dòng)站60的搜索窗口內(nèi)的方法，調(diào)節(jié)它的導(dǎo)頻信號(hào)的定時(shí)。
V.由移動(dòng)站捕獲從屬基站在搜索移動(dòng)站信號(hào)的過程中，需要從屬基站64具有一些時(shí)間指示。在較佳實(shí)施例中，利用另一種同步方法，使從屬基站64的時(shí)間誤差保持在或低于1ms。存在一些方法，其中啟動(dòng)不能接收GPS信號(hào)的從屬基站44以便將時(shí)間保持在較低精度。獲得一種程度的初始同步的一種可行的方法是手動(dòng)地將始發(fā)基站64的時(shí)間設(shè)定在某間隔。第二種方法是運(yùn)用WWV接收機(jī)設(shè)定時(shí)間，在現(xiàn)有技術(shù)中已知其實(shí)施方法。與GPS信號(hào)不同，在很低頻下，發(fā)送WWV集中定時(shí)信號(hào)，且能夠滲入信道和地鐵。然而，WWV接收機(jī)不能提供CDMA通信所需的該程度下的時(shí)間同步。
在示例實(shí)施例中，從屬基站64調(diào)節(jié)它的定時(shí)，根據(jù)移動(dòng)站60直接位于從屬基站64的附近的假設(shè)，從屬基站64調(diào)節(jié)它的定時(shí)。于是在從屬基站64和移動(dòng)站60之間不存在任何傳播延長(zhǎng)的假設(shè)下進(jìn)行初始定時(shí)調(diào)節(jié)。之后，從屬基站64時(shí)間上前調(diào)它的PN序列發(fā)生器72和74，從而解釋了在從屬基站64和移動(dòng)站60之間的越來越大的傳播延遲。一旦移動(dòng)站60捕獲從屬基站64的導(dǎo)頻信道，就運(yùn)用正常步驟，根據(jù)上述計(jì)算執(zhí)行對(duì)從屬基站64的最終定時(shí)調(diào)節(jié)。
如在現(xiàn)有技術(shù)中已知并在IS-95中標(biāo)準(zhǔn)化，用它們的PN發(fā)生器的相位，將不同基站的導(dǎo)頻信道相互區(qū)分開來。參考基站62命令移動(dòng)站60通過鄰居表搜索從屬基站64。參考基站62利用信令數(shù)據(jù)，指示在PN相位偏置下可獲得從屬基站64的導(dǎo)頻，相對(duì)于參考基站62的接收PN偏置描述這個(gè)現(xiàn)象。由話務(wù)解調(diào)器54解調(diào)和解碼該消息，并向搜索器50提供。作為響應(yīng)，搜索器50對(duì)在來自參考基站62的信號(hào)中指定的PN相位執(zhí)行以PN相位偏置為中心的搜索。
一般，由線性反饋移位寄存器產(chǎn)生導(dǎo)頻信號(hào)，在上述專利中詳細(xì)描述了其實(shí)施方法。為了獲得來自產(chǎn)生基站64的導(dǎo)頻信號(hào)，移動(dòng)站60必須在相位φ和頻率ω方面與來自產(chǎn)生基站64的接收信號(hào)同步。搜索器操作的目的在于找到接收信號(hào)的相位φ。如上所述，利用來自基站控制器66的T1鏈路可向產(chǎn)生基站64提供相對(duì)精確的頻率同步，如在現(xiàn)有技術(shù)中已知。移動(dòng)站用來找到接收信號(hào)的相位的方法是測(cè)試一組相位假設(shè)，稱為搜索窗口，并確定一個(gè)偏置假設(shè)是否是正確的。
圖5詳細(xì)示出移動(dòng)站搜索器50。在天線2接收擴(kuò)展頻譜信號(hào)。裝置的目的在于獲得在由PN序列發(fā)生器20產(chǎn)生的偽隨機(jī)噪聲(PN)序列與由從屬基站64發(fā)送的未知相位的同一PN序列擴(kuò)展的接收擴(kuò)展頻譜信號(hào)之間的同步。在示例實(shí)施例中，導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)生器(未示出)和PN發(fā)生器20是最大長(zhǎng)度移位寄存器，它產(chǎn)生分別用于擴(kuò)展和去擴(kuò)展導(dǎo)頻信號(hào)的PN碼序列。于是，獲得在用于去擴(kuò)展接收導(dǎo)頻信號(hào)的碼和接收導(dǎo)頻信號(hào)的PN擴(kuò)展碼之間同步的操作包括確定移位寄存器的時(shí)間偏置。
由天線2向接收機(jī)4提供擴(kuò)展頻譜信號(hào)。接收機(jī)4下變頻、濾波和放大信號(hào)并向去擴(kuò)展元件6提供信號(hào)。去擴(kuò)展元件6將接收信號(hào)乘以由PN發(fā)生器20產(chǎn)生的PN碼。由于PN碼的類似隨機(jī)噪聲性質(zhì)，使得PN碼和接收信號(hào)的乘積除了同步點(diǎn)之外實(shí)際上都應(yīng)為零。
搜索器控制器18向PN發(fā)生器20提供偏置假設(shè)。根據(jù)由參考基站62向移動(dòng)站60發(fā)送的信號(hào)，確定偏置假設(shè)。在示例實(shí)施例中，由四相移鍵控(QPSK)調(diào)制接收信號(hào)，從而PN發(fā)生器20向去擴(kuò)展元件6提供對(duì)于I調(diào)制分量的PN序列和對(duì)于Q調(diào)制分量的分開序列。去擴(kuò)展元件6將PN序列與它的相應(yīng)調(diào)制分量相乘，并向相干累加器8和10提供兩個(gè)輸出分量乘積。
相干累加器8和10在乘積序列的長(zhǎng)度范圍內(nèi)總加乘積。相干累加器8和10對(duì)來自搜索器控制器18的信號(hào)作出響應(yīng)，以便復(fù)位、鎖定和設(shè)定加法周期(summation period)。從加法器8和10向平方裝置12提供乘積和。平方裝置12對(duì)每個(gè)和求平方并將該平方加起來。
由平方裝置12向非相干組合器14提供平方和。非相干組合器14根據(jù)平方裝置12的輸出，確定能量值。非相干累加器14起到抵銷在基站發(fā)送時(shí)鐘和移動(dòng)站接收時(shí)鐘之間的頻率差的效應(yīng)，并有助于在衰減環(huán)境中的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)。非相干累加器14向比較裝置16提供能量信號(hào)。比較裝置16將能量值與由搜索器控制器裝置18提供的預(yù)定門限相比較。于是，將每個(gè)比較結(jié)果反饋到搜索器控制器18。反饋到搜索器控制器18的結(jié)果包括在測(cè)量中所導(dǎo)致的相關(guān)能量以及PN偏置。
在本發(fā)明中，搜索器控制器18輸出PN相位，其中在該相位下將它與基站64同步。用該P(yáng)N偏置用于計(jì)算時(shí)間誤差，將在下面詳述。
在示例實(shí)施例中，當(dāng)移動(dòng)站60捕獲從屬基站64，它計(jì)算在它接收來自從屬基站64的信號(hào)的時(shí)間和它接收來自參考62基站的信號(hào)的時(shí)間之間的差。向產(chǎn)生表示差值的消息的消息發(fā)生器52提供該值。在反向鏈路上，向?qū)⑾⑺突氐交究刂破?6的參考基站62和從屬基站64發(fā)送消息作為信令數(shù)據(jù)。
VI.測(cè)量在從從屬基站發(fā)送前向鏈路信號(hào)和在從屬基站接收反向鏈路信號(hào)之間的延遲在步驟311中，從屬基站64測(cè)量在從屬基站接收來自移動(dòng)站60的反向鏈路信號(hào)的時(shí)間(T2)和從屬基站將它的前向鏈路信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)站60(T0’)之差。從屬基站64在它發(fā)送它的前向鏈路信號(hào)時(shí)存儲(chǔ)PN偏置，而且一旦檢測(cè)到來自移動(dòng)站60的反向鏈路信號(hào)，就計(jì)算時(shí)間差RTD2。在示例實(shí)施例中，由從屬基站64向基站控制器66提供該經(jīng)計(jì)算時(shí)間差，而且在基站控制器66進(jìn)行對(duì)定時(shí)調(diào)節(jié)的計(jì)算。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)理解，本發(fā)明可容易地?cái)U(kuò)展到在基站或移動(dòng)站進(jìn)行計(jì)算的情況。
VII.從屬基站的定時(shí)調(diào)節(jié)基站控制器66執(zhí)行在等式(12)中所述的計(jì)算，并把所需定時(shí)調(diào)節(jié)的指示發(fā)送到從屬基站64。參照?qǐng)D7，由從屬基站64在控制處理器100接收定時(shí)調(diào)節(jié)信號(hào)?？刂铺幚砥?00產(chǎn)生并向定時(shí)調(diào)節(jié)處理器99提供控制信號(hào)。定時(shí)調(diào)節(jié)處理器99產(chǎn)生信號(hào)，它改變定時(shí)源98的時(shí)間改變?cè)趤碜曰究刂破?6的信號(hào)中指定的量。
VIII.當(dāng)不處于軟切換時(shí)時(shí)間傳遞在移動(dòng)站60處于軟切換(即，當(dāng)移動(dòng)站已建立與參考基站62和從屬基站64的鏈路時(shí))的情況下，上述調(diào)節(jié)過程是有效的。建立與參考基站和從屬基站的鏈路允許參考基站62確定RTD1和從屬基站64確定RTD2。根據(jù)RTD1和RTD2的值，可以預(yù)計(jì)時(shí)間誤差T0’-T0。然而，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)移動(dòng)站60不與參考基站62和從屬基站64進(jìn)行通信時(shí)，可將從屬基站64與參考基站62同步，如下。
假設(shè)移動(dòng)站60與參考基站62進(jìn)行通信，可如上所述確定RTD1的值。此外，移動(dòng)站60和參考基站62最好通過基站控制器66進(jìn)行通信。對(duì)于基站62已知長(zhǎng)PN碼，其中移動(dòng)站60利用該長(zhǎng)PN碼將它的反向鏈路傳輸擴(kuò)展到參考基站62。根據(jù)本發(fā)明，參考基站62通過基站控制器66將長(zhǎng)PN碼傳播到從屬基站64。此外，運(yùn)用通過基站控制器66的通信鏈路，參考基站62把RTD1值列表發(fā)送到從屬基站64，每個(gè)值與一個(gè)長(zhǎng)PN碼相關(guān)，其中一個(gè)移動(dòng)站60用該長(zhǎng)PN碼來擴(kuò)展由與參考基站62進(jìn)行通信的移動(dòng)站60發(fā)送的反向鏈路。應(yīng)理解，每個(gè)移動(dòng)站60與一個(gè)特殊長(zhǎng)PN碼和RTD1值相關(guān)。從屬基站64于是用長(zhǎng)PN碼信息來嘗試接收來自移動(dòng)站60的一個(gè)或多個(gè)反向鏈路傳輸。由于移動(dòng)站60不處于軟切換狀態(tài)，所以由從屬基站64從移動(dòng)站60接收到的信號(hào)很弱。因此，從屬基站64一般需要累加大量PN碼片，以便檢測(cè)由參考基站62提供服務(wù)的移動(dòng)站60。
從屬基站64根據(jù)從屬基站64從參考基站62接收到的長(zhǎng)PN碼，一次搜索一個(gè)移動(dòng)站60。因此，如果在合理量的時(shí)間之后，從屬基站64成功檢測(cè)到來自第一基站60的反向鏈路傳輸，那么從屬基站64開始搜索來自第二移動(dòng)站60的反向鏈路傳輸。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參考基站62輔助確定基站64最可能檢測(cè)哪個(gè)移動(dòng)站60。最好通過確定移動(dòng)站60離開參考基站62的距離做到這點(diǎn)。此外，使用關(guān)于每個(gè)移動(dòng)站60進(jìn)行發(fā)送的扇區(qū)的信息。即，如果移動(dòng)站離開參考站相對(duì)較大距離(例如，如由執(zhí)行功率控制算法時(shí)所獲得的信號(hào)指定的那樣)，而且移動(dòng)站60處于鄰近從屬基站64的扇區(qū)內(nèi)，于是更加有可能由從屬基站64檢測(cè)移動(dòng)站60。應(yīng)理解，通過參考基站62輔助確定從屬基站64可能檢測(cè)到哪些移動(dòng)站60，減少從屬基站64檢測(cè)移動(dòng)站所需的時(shí)間量。
一旦從屬基站64在反向鏈路上捕獲到來自移動(dòng)站的傳輸，從屬基站64確定反向鏈路傳輸?shù)牡竭_(dá)時(shí)間T2，并獲得對(duì)標(biāo)為γ2的τ2的估計(jì)(從移動(dòng)站60到從屬基站64的延遲)。從屬基站64估計(jì)T0’＝T2-(γ2+τ1)＝T2-(γ2+RTD1/2)。應(yīng)理解，不直接測(cè)量γ2。如果已知移動(dòng)站60的位置，可以根據(jù)在移動(dòng)站60和從屬基站64之間的距離估計(jì)γ2，這是因?yàn)閺膶倩镜奈恢玫囊阎?。如果移?dòng)站60的位置是未知的，那么可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)從值表或從數(shù)據(jù)庫估計(jì)γ2。即，可用在移動(dòng)站60和從屬基站64之間的路徑損耗估計(jì)γ2。通過測(cè)量在從屬基站64發(fā)送和接收的功率量，可以確定路徑損耗。另一方面，可用從移動(dòng)站60接收到的信號(hào)強(qiáng)度(諸如，由從屬基站64發(fā)送并由移動(dòng)站60接收到的導(dǎo)頻信號(hào))確定在移動(dòng)站60和從屬基站64之間的路徑損耗。在本發(fā)明的這種實(shí)施例中，移動(dòng)站60通過反向鏈路，把接收到的信號(hào)的強(qiáng)度指示發(fā)送到從屬基站。
時(shí)間誤差等于γ2的值減去τ2。因此，時(shí)間傳遞精度與γ2的精度直接相關(guān)。估計(jì)一般精確到小于小區(qū)半徑。即，在γ2的估計(jì)和γ2的實(shí)際值之間的差小于小區(qū)半徑。于是，對(duì)于半徑為K英里的小區(qū)，由于γ2所致的定時(shí)誤差大約為5Kμs。
無論γ2的估計(jì)有多不精確，這種時(shí)間傳遞方法可提供比可由多個(gè)其他裝置(諸如由回程裝置(backhaul))提供的更佳的定時(shí)。因此，根據(jù)上述本發(fā)明估計(jì)γ2可減小搜索窗口的尺寸，并保證窗口不超出。本發(fā)明還提供定時(shí)，其中該定時(shí)足夠精確以至于來自兩個(gè)基站的接收信號(hào)不以相同導(dǎo)頻PN相位到達(dá)，從而導(dǎo)致將來自不同始發(fā)地的導(dǎo)頻區(qū)分開來。
應(yīng)注意，如果移動(dòng)站60與從屬基站64進(jìn)行通信，而不是與參考基站62進(jìn)行通信，可用補(bǔ)充步驟。在這種情況下，需要估計(jì)τ1，而不是τ2。
IX.從屬基站的初始化在初始基站系統(tǒng)時(shí)間相對(duì)靠近參考基站系統(tǒng)時(shí)間的情況下，上述調(diào)節(jié)步驟是有效的。然而，在一些情況下，在參考基站系統(tǒng)時(shí)間和參考基站系統(tǒng)時(shí)間之差很大以至于使它的步驟無效。例如，當(dāng)從屬基站首先變成操作中時(shí)，必須初始化系統(tǒng)時(shí)間。沒有外部參考的情況下，從屬基站系統(tǒng)時(shí)間可以是任一值。在另一個(gè)例子中，當(dāng)在相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)參考基站和從屬基站之間的區(qū)域中沒有任何移動(dòng)站時(shí)，從屬基站系統(tǒng)時(shí)間可累計(jì)由于保持系統(tǒng)時(shí)間相對(duì)于參考基站所用到的基準(zhǔn)漂移的振蕩器所導(dǎo)致的大量誤差(即，從參考基站系統(tǒng)時(shí)間大量偏離)。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明提供下列初始化步驟。
當(dāng)首先通電從屬基站64時(shí)，由于在從屬基站64和任何外部定時(shí)參考(諸如GPS信號(hào)源或外部基站62)之間沒有發(fā)生任何時(shí)間傳遞，所以從屬基站64可能沒有適當(dāng)定時(shí)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)首先向從屬基站64供電時(shí)，不啟動(dòng)從該從屬基站發(fā)送的前向鏈路。假設(shè)不能獲得更加精確的裝置，最好運(yùn)用回程裝置獲得初始定時(shí)。從屬基站64具有關(guān)于適當(dāng)定時(shí)的合理估計(jì)，它足以允許從屬基站64通過在部分VIII中所述的反向鏈路方法獲得定時(shí)。一旦這樣做，從屬基站64以低功率啟動(dòng)前向鏈路傳輸。如果移動(dòng)站60是在軟切換區(qū)域中，那么移動(dòng)站60報(bào)告存在新導(dǎo)頻，并可運(yùn)用本發(fā)明的更加精確的軟切換方法傳遞時(shí)間，如上所述。一旦這樣做，可將該基站的前向鏈路功率增加到適于從屬基站64的正常操作功率。
權(quán)利要求
1.一種用于一當(dāng)基站加電，就將該基站與無線通信系統(tǒng)同步的方法，其特征在于包括禁止來自所述基站的傳輸；獲得所述基站處的初始定時(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述獲得所述基站處的初始定時(shí)包括根據(jù)從基站控制器提供的定時(shí)信號(hào)，獲得所述基站處的初始定時(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述獲得所述基站處的初始定時(shí)包括根據(jù)在一回程上提供的定時(shí)信號(hào)，獲得所述基站處的初始定時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述獲得所述基站處的初始定時(shí)包括根據(jù)從WWW接收機(jī)提供的定時(shí)信號(hào)，獲得所述基站處的初始定時(shí)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述獲得所述基站處的初始定時(shí)包括根據(jù)一間歇定時(shí)信號(hào)，獲得所述基站處的初始定時(shí)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括在所述基站接收從一移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)；以及根據(jù)所述接收的信號(hào)，調(diào)整所述基站的定時(shí)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述在所述基站接收從一移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)包括向所述基站提供關(guān)于所述移動(dòng)站的身份的信息；在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離；以及根據(jù)所述提供的信息和所述估計(jì)的距離，在所述基站接收從所述移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離包括在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的時(shí)間延遲。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離包括假設(shè)所述移動(dòng)站位于所述基站附近。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離包括根據(jù)從第一基站發(fā)送到與所述第一基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第一基站的往返行程延遲間隔，在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離包括根據(jù)從第一基站發(fā)送到與所述第一基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第一基站的第一往返行程延遲間隔；以及從第二基站發(fā)送到與所述第一基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第二基站的第二往返行程延遲間隔，來在所述基站估計(jì)到所述移動(dòng)站的距離。
12.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述根據(jù)所接收到的信號(hào)調(diào)整基站的定時(shí)包括根據(jù)所述移動(dòng)站的估計(jì)的PN偏置和所述移動(dòng)站的實(shí)際PN偏置之間的時(shí)間偏差來調(diào)整所述基站的定時(shí)。
13.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括向所述移動(dòng)站提供所述基站的身份；以及根據(jù)所述調(diào)整的定時(shí)，從所述基站以連續(xù)增加的功率電平發(fā)送信號(hào)，直到所述移動(dòng)站檢測(cè)到所述經(jīng)發(fā)送的信號(hào)為止。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述向所述移動(dòng)站提供所述基站的身份包括向所述移動(dòng)站提供一導(dǎo)頻PN碼偏置。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述向所述移動(dòng)站提供所述基站的身份包括向所述移動(dòng)站提供一導(dǎo)頻PN碼。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括將所述基站的定時(shí)和與所述移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述將所述基站的定時(shí)和與所述移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步包括開始所述基站和所述移動(dòng)站之間的通信；測(cè)量從所述基站發(fā)送到與所述基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述基站的第一往返行程延遲間隔；測(cè)量從與所述移動(dòng)站通信的所述至少一個(gè)基站的發(fā)送并從所述移動(dòng)站返回到與所述移動(dòng)站通信的所述至少一個(gè)基站的第二往返行程延遲間隔；在所述移動(dòng)站測(cè)量對(duì)來自與所述移動(dòng)站通信的所述至少一個(gè)基站的發(fā)送的時(shí)間與對(duì)來自與所述移動(dòng)站通信的所述基站的發(fā)送的接收的時(shí)間之間的時(shí)間差；以及根據(jù)所述測(cè)得的第一往返行程延遲間隔、所述測(cè)得的第二往返行程延遲間隔以及所述測(cè)得的時(shí)間差來計(jì)算時(shí)間校正值。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于進(jìn)一步包括對(duì)處于所述基站的覆蓋區(qū)中的所有移動(dòng)站，重復(fù)所述將所述基站的定時(shí)和與移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于將所述基站的定時(shí)和與移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步包括測(cè)量從所述基站發(fā)送到與所述基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從該移動(dòng)站返回到所述基站的往返行程延遲間隔；在所述至少一個(gè)基站接收由所述移動(dòng)站發(fā)送的通信并標(biāo)注接收時(shí)間；確定在由所述移動(dòng)站發(fā)送和由所述至少一個(gè)基站接收之間發(fā)生的延遲的估計(jì)；根據(jù)延遲的估計(jì)、標(biāo)注的接收時(shí)間以及測(cè)得往返行程延遲間隔，計(jì)算定時(shí)校正值。
20.一種用于一當(dāng)基站加電，就將該基站與無線通信系統(tǒng)同步的裝置，其特征在于包括發(fā)射機(jī)；通信上耦合至所述發(fā)射機(jī)的處理器；耦合至所述處理器的存儲(chǔ)媒體，包含一組可由所述處理器執(zhí)行的指令，所述處理器執(zhí)行該組指令以；禁止所述發(fā)射機(jī)；獲得初始定時(shí)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于所述處理器獲得初始定時(shí)，是通過執(zhí)行一組指令以根據(jù)從基站控制器提供的定時(shí)信號(hào)，獲得初始定時(shí)。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于所述處理器獲得初始定時(shí)，是通過執(zhí)行一組指令以根據(jù)在一回程上提供的定時(shí)信號(hào)，獲得初始定時(shí)。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于所述處理器獲得初始定時(shí)，是通過執(zhí)行一組指令以根據(jù)從WWW接收機(jī)提供的定時(shí)信號(hào)，獲得初始定時(shí)。
24.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于所述處理器獲得初始定時(shí)，是通過執(zhí)行一組指令以根據(jù)一間歇定時(shí)信號(hào)，獲得初始定時(shí)。
25.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括通信上耦合至所述處理器的接收機(jī)，該接收機(jī)配置成接收從一移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)；并且其中所述處理器執(zhí)行一組指令以根據(jù)所接收的信號(hào)，調(diào)整基站的定時(shí)。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于所述處理器進(jìn)一步執(zhí)行一組指令以獲得關(guān)于所述移動(dòng)站的身份的信息；估計(jì)從所述基站到到所述移動(dòng)站的距離；以及其中所述接收機(jī)進(jìn)一步配置成根據(jù)所提供的信息和所估計(jì)的距離，接收從所述移動(dòng)站發(fā)送的信號(hào)。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于所述處理器估計(jì)從所述基站到所述移動(dòng)站的距離，是通過執(zhí)行一組指令以估計(jì)所述基站與所述移動(dòng)站之間的時(shí)間延遲。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于所述處理器根據(jù)所述移動(dòng)站位于所述基站附近的假設(shè)，通過執(zhí)行一組指令來估計(jì)從所述基站到所述移動(dòng)站的距離。
29.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于所述處理器估計(jì)從所述基站到所述移動(dòng)站的距離，是通過執(zhí)行一組指令以根據(jù)從第一基站發(fā)送到與所述第一基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第一基站的往返行程延遲間隔，估計(jì)從所述基站到所述移動(dòng)站的距離。
30.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于所述處理器估計(jì)從所述基站到所述移動(dòng)站的距離，是通過執(zhí)行一組指令以估計(jì)從第一基站發(fā)送到與所述第一基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第一基站的第一往返行程延遲間隔；以及從第二基站發(fā)送到與所述第二基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第二基站的第二往返行程延遲間隔。
31.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于所述處理器根據(jù)所述接收的發(fā)送來調(diào)整基站的定時(shí)，是通過執(zhí)行一組指令以根據(jù)所述移動(dòng)站的估計(jì)的PN偏置和所述移動(dòng)站的實(shí)際PN偏置之間的時(shí)間偏差來調(diào)整所述基站的定時(shí)。
32.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括移動(dòng)站，配置成獲得關(guān)于所述基站的身份的信息；以及所述發(fā)射機(jī)，配置成根據(jù)所述調(diào)整的定時(shí)，從所述基站以連續(xù)增加的功率電平發(fā)送信號(hào)，直到所述移動(dòng)站檢測(cè)到所述經(jīng)發(fā)送的信號(hào)為止。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于所述移動(dòng)站配置成獲得關(guān)于所述基站的導(dǎo)頻PN碼偏置的信息。
34.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于所述移動(dòng)站配置成獲得關(guān)于所述基站的導(dǎo)頻PN碼的信息。
35.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于所述處理器進(jìn)一步執(zhí)行一組指令以將所述基站的定時(shí)和與所述移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步。
36.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于所述處理器將所述基站的定時(shí)和與所述移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步，是通過執(zhí)行一組指令以開始所述基站和所述移動(dòng)站之間的通信；測(cè)量從所述基站發(fā)送到與所述基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述基站的第一往返行程延遲間隔；測(cè)量從與所述移動(dòng)站通信的所述至少一個(gè)基站的發(fā)送并從所述移動(dòng)站返回到與所述移動(dòng)站通信的所述至少一個(gè)基站的第二往返行程延遲間隔；以及根據(jù)所述第一往返行程延遲間隔、所述第二往返行程延遲間隔以及由所述移動(dòng)站提供的一時(shí)間差來計(jì)算時(shí)間校正值；其中所述移動(dòng)站配置成測(cè)量對(duì)來自與所述移動(dòng)站通信的所述至少一個(gè)基站的發(fā)送的接收的時(shí)間與對(duì)來自所述基站的發(fā)送的接收的時(shí)間之間的時(shí)間差。
37.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于所述處理器對(duì)處于所述基站的覆蓋區(qū)中的所有移動(dòng)站，重復(fù)所述將所述基站的定時(shí)和與移動(dòng)站通信的至少一個(gè)基站相同步。
38.如權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括第一基站，該基站配置成測(cè)量從所述第一基站發(fā)送到與所述第一基站進(jìn)行通信的移動(dòng)站并從所述移動(dòng)站返回到所述第一基站的往返行程延遲間隔；第二基站，該基站配置成接收由所述移動(dòng)站發(fā)送的通信并標(biāo)注接收時(shí)間；確定在由所述移動(dòng)站發(fā)送和由所述第二基站接收之間發(fā)生的延遲的估計(jì)；根據(jù)所述延遲的估計(jì)、所述接收時(shí)間以及所述測(cè)得往返行程延遲間隔，計(jì)算定時(shí)校正值。
全文摘要
在本發(fā)明中，從屬基站(64)通過從移動(dòng)站(60)發(fā)送和接收的消息(504)獲得與參考基站(62)的同步，其中移動(dòng)站處于在參考基站(62)和從屬基站(64)之間的軟切換區(qū)域中或者在允許移動(dòng)站(60)與從屬基站(64)進(jìn)行通信的范圍內(nèi)。當(dāng)移動(dòng)站(62)不與參考基站和從屬基站(62)進(jìn)行通信時(shí)，由參考基站(62)測(cè)量在移動(dòng)站和參考基站之間的往返行程延遲。參考基站(62)通過反向鏈路將由移動(dòng)站用到的PN碼發(fā)送到從屬基站。從屬基站(64)獲得來自移動(dòng)站(60)的信號(hào)(504)，并確定信號(hào)何時(shí)從移動(dòng)站到達(dá)。于是，從屬基站(64)對(duì)關(guān)于在信號(hào)從移動(dòng)站(60)發(fā)送到從屬基站(64)的延遲長(zhǎng)度進(jìn)行估計(jì)。根據(jù)這些測(cè)量和估計(jì)，從屬基站(64)確定在從屬基站系統(tǒng)時(shí)間內(nèi)存在的誤差。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1684395SQ20051006264
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期1999年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月16日
發(fā)明者C·E·惠特尼三世, 小E·G·蒂德曼 申請(qǐng)人:高通股份有限公司