專利名稱：無線直接時(shí)序擴(kuò)展頻譜的數(shù)字蜂窩式電話系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字蜂窩式電話系統(tǒng)。
通過使用正交CDMA的可以完成非常好的有效操作。亦即，每一兆赫的頻帶中，于一已知的地理區(qū)域內(nèi)，較之常用的CDMA所可以支援的，將會(huì)有更多的使用者可以加以使用該頻帶。雖然，該正交的CDMA的理論概念并不新穎，但是，本發(fā)明是基于一新的執(zhí)行技術(shù)，其使得它于小范圍的移動(dòng)電話環(huán)境中的正交CDMA可以加以實(shí)行，該環(huán)境的中重大的多通道衰減存在于其中。特別是，本發(fā)明提供了新的技術(shù)以滿足時(shí)基、頻率及電源功率控制的所需，完成正交。于外界連結(jié)上使用一高功率的發(fā)聲脈沖，允許1)天線的發(fā)散性選擇縮小了衰減的可能性;2)于用戶端的區(qū)域性的頻率鎖定避免了昂貴精密的頻率標(biāo)準(zhǔn)的需要，以及3)基于該外界接收信號(hào)電平的基本瞬間界內(nèi)功率控制。這是很有效用的，因?yàn)槭褂梅謺r(shí)雙工，同時(shí)以同一頻率進(jìn)行發(fā)射及接收。由于短幀結(jié)構(gòu)及發(fā)聲突波的應(yīng)用，于外界及界內(nèi)路徑損耗間的相關(guān)性是相當(dāng)高。因此，依靠本發(fā)明的信號(hào)結(jié)構(gòu)及控制演譯法大大地減少了基地站/PBX信號(hào)電平的范圍，在正交CDMA系統(tǒng)中達(dá)到很高的效率。實(shí)際使用時(shí)的結(jié)果，例如濾波，多路徑時(shí)間擴(kuò)展及時(shí)基錯(cuò)誤破壞了正交性及于預(yù)定的正交頻道連接間引入一定交錯(cuò)角度。因而，本發(fā)明提供了正確地控制功率電平于該一高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境之中。本發(fā)明完成了這需要的目的，以用于作有效的操作。擴(kuò)展頻譜通訊的特征在于調(diào)制設(shè)計(jì)，是大大擴(kuò)展聲音或數(shù)據(jù)信息信號(hào)所占據(jù)的頻帶。該最常使用的兩種設(shè)計(jì)是直接序列擴(kuò)展及頻率繞路。為本發(fā)明所使用的直接序列頻率擴(kuò)展中，數(shù)字化的數(shù)據(jù)信息信號(hào)是典型的調(diào)制一虛擬隨機(jī)(亦稱為虛擬雜訊或PN)數(shù)字信號(hào)。假若該P(yáng)N信號(hào)的位率是如同該數(shù)據(jù)信息信號(hào)的32倍，則該所有調(diào)制信號(hào)的頻寬亦會(huì)變成該正交數(shù)據(jù)信息的32倍。
用以接收擴(kuò)展的頻譜信號(hào)的關(guān)鍵為一接收器，能夠產(chǎn)生相同于用以擴(kuò)展發(fā)射信號(hào)頻寬之一第一PN信號(hào)。這是可能的，因?yàn)椋摪l(fā)射器及接收器均使用相同的隨機(jī)數(shù)字序列(PN)發(fā)生器電路。接收器所使用的PN信號(hào)用以同步地解調(diào)該接收到的信號(hào)。為了成功地完成該目的，該P(yáng)N信號(hào)的時(shí)變必須是與所接到(調(diào)制)的信號(hào)中的時(shí)變同步。若其未時(shí)間同步，則所得的信號(hào)將會(huì)被以小寫表示。傳統(tǒng)上，該于接收器上的PN信號(hào)發(fā)生器的時(shí)間相位是在時(shí)間中緩慢地加以改變，直到所找到的信號(hào)輸出為最大值為止，并且，相位鎖定回路，將該發(fā)射器的PN發(fā)生器鎖定于該相位。
迄今，幾乎所有的擴(kuò)展頻譜通訊是用于軍事通訊，作成一保持信息秘密的機(jī)構(gòu)，以補(bǔ)償常用型式信號(hào)的擁塞及/或防止敵人知道發(fā)射器的出現(xiàn)。通過使用PN電路其時(shí)變信號(hào)是幾天才循環(huán)一周期，則敵人將會(huì)很難以決定該P(yáng)N信號(hào)的時(shí)變，因而，將不會(huì)于該通訊中吸收到數(shù)據(jù)信息。假若一足夠大的擴(kuò)展頻帶被配合上適合的信號(hào)功率，則將會(huì)難以看見該信號(hào)的出現(xiàn)，即使使用常用的窄頻接收器，該接收器是可以使用于多數(shù)的無線電通訊之中。再者，為了成功地壓縮一擴(kuò)展頻譜通訊，該壓縮器的功率輸出必須對(duì)應(yīng)于該予以壓縮信號(hào)中的信號(hào)擴(kuò)展的數(shù)量。
本發(fā)明所使用的擴(kuò)展頻譜通訊的第二重要特性，為分碼多重存取。此涉及了同時(shí)地執(zhí)行多個(gè)通訊，于同一頻寬及地理區(qū)域中，通過使用不同的時(shí)變PN碼，用以定義每一個(gè)別的通訊“頻道”。
常用于大樓內(nèi)的無線通訊或者是于密集建造的城市中的無線通訊，由于信號(hào)“衰減”及經(jīng)由不同波長(zhǎng)的多路徑出現(xiàn)，使該無線通訊變得不可靠。而無線波是經(jīng)由這些路徑于發(fā)射器及接收器間作傳送，例如，由墻壁，天花板及樓面層反射。這些多路徑的作用是特別對(duì)頻率感到靈敏。通過開展頻譜通訊，來擴(kuò)展信號(hào)頻寬，則多路徑損耗于一些環(huán)境下是可以加以減少。
發(fā)散性接收是一已知的技術(shù)，其中，使用幾個(gè)接收天線用以連接至一個(gè)或數(shù)個(gè)接收器以及幾個(gè)手動(dòng)或自動(dòng)天線切換。這些設(shè)計(jì)的目的是用以克服發(fā)射器及接收器間的傳輸路徑的損耗，它是通過選定來自該天線(或組合)的信號(hào)，該信號(hào)于任何一已知的瞬間所接收的信號(hào)為最強(qiáng)。
本發(fā)明的無線電話系統(tǒng)提供了一種基地臺(tái)單元及多個(gè)手持電話機(jī)(以下簡(jiǎn)稱手機(jī))間的組合，本發(fā)明的實(shí)施例中，同時(shí)提供了六十二個(gè)通訊頻道。
假設(shè)有兩個(gè)操作環(huán)境室內(nèi)(于大樓內(nèi))及室外。于每一環(huán)境中的操作范圍為美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)所允許，發(fā)射器功率上的限制為500公尺。通常該室內(nèi)操作范圍大約為200公尺左右或者少一些，由該系統(tǒng)所操作的環(huán)境而定。該操作環(huán)境的減低為多路徑衰減的結(jié)果，這可以因?yàn)槭墙橛诃h(huán)境間的墻，房屋間的隔墻，或者于手機(jī)及基地臺(tái)間的其他結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一目的完成一無線電話系統(tǒng)，它能可靠且有經(jīng)濟(jì)效益地加以制造。此是利用通訊技術(shù)及波型結(jié)構(gòu)的選擇而加以完成，使用先進(jìn)的特殊功用集成電路(ASIC)。
另一目的是簡(jiǎn)化制造過程并降低整個(gè)系統(tǒng)中密集使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的成本。該數(shù)字電路的使用減少了電路調(diào)整、排列或調(diào)諧的需要，這些動(dòng)作常由以往技術(shù)的無線電話設(shè)備所需。在較佳實(shí)施例中，一小部份的電路是以模擬技術(shù)加以實(shí)行。
另一目的是于即時(shí)感應(yīng)中減少操作環(huán)境所施加的多路徑發(fā)射的影響。這是通過使用四個(gè)特定技術(shù)的組合而加以實(shí)行。
1)通過使用彼此相互正交的虛擬雜訊調(diào)制信號(hào)，減少多個(gè)使用者信號(hào)間的互相干擾，即其可以個(gè)別地解調(diào)。
2)直接序列擴(kuò)展頻譜調(diào)制是可用以提供對(duì)由于環(huán)境窄頻帶信號(hào)的不想要的壓縮作保護(hù)，這些信號(hào)為個(gè)人電腦的振蕩器。本發(fā)明還提供避免使用者共用一共用區(qū)域時(shí)的干擾，并為使用提供高度隱密性。
3)天線極化發(fā)散性接收是配合上的即時(shí)機(jī)構(gòu)，以選擇具有最佳信噪比(SNR)的天線。
4)自動(dòng)功率控制是加以執(zhí)行使得所有的信號(hào)將可保持于適當(dāng)?shù)碾娖剑逡钥刂朴捎谝煌ㄓ嵭盘?hào)電功率高過于其他而引起的相互干擾，其中使用者的手機(jī)是可以定位于離基地臺(tái)變化很大距離處。
本發(fā)明的另一目的在服務(wù)(902至928兆赫)中于美國(guó)所提供的26百萬赫芝頻帶內(nèi)，提供62使用者頻道的多工。在較佳實(shí)施例中，該62位使用者每一處占用的頻道大約為2.16兆赫。這允許12個(gè)基地臺(tái)可以于該通訊范圍中操作，并不會(huì)彼此干擾。所述本系統(tǒng)中提供了一種機(jī)構(gòu)，使得一手機(jī)使用者從一基地臺(tái)所服務(wù)的區(qū)域移動(dòng)至由另一基地臺(tái)所服務(wù)的區(qū)域，具有由一區(qū)域自動(dòng)交換至另一區(qū)域的功能。
本發(fā)明的另一目的為提供一種機(jī)構(gòu)，用以與通訊中的使用者聯(lián)系，及用于連接使用者至于遙遠(yuǎn)電話系統(tǒng)上的基地臺(tái)。在描述的實(shí)施例中，它是通過連接每一基地臺(tái)至電話交換裝置而加以完成，并經(jīng)由至共用載體網(wǎng)絡(luò)，提供了每一手機(jī)使用者對(duì)區(qū)域撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)的個(gè)別存取。


圖1示出本發(fā)明的單一基地臺(tái)實(shí)施例的一例;
圖2為示出一單一手機(jī)及其可移動(dòng)機(jī)座，圖示機(jī)構(gòu)，用以確保對(duì)其充電的電池是在滿額定的充電;
圖3示出方框圖形式的一構(gòu)造圖，其包含多個(gè)基地臺(tái)，每一基地臺(tái)于此例中是支援128手機(jī)，其中的62個(gè)可以在任何一瞬間加以使用;
圖4A例示出用于此一型的通訊服務(wù)的部份電磁頻譜的頻道(群組)指示圖;
圖4B為例示出于一已知地理區(qū)域中使用相隔頻道的情形，以減少于手機(jī)群組間的干擾;
圖5示出該手機(jī)的典型圖，其具有一垂直極化鞭形天線，安裝于其上方及一水平極化環(huán)形天線安裝于其基座之內(nèi);
圖6為描繪出一較佳完整(調(diào)配的線及聲音頻道)信號(hào)結(jié)構(gòu)的10毫秒之幀;
圖7示出該副幀的組合成為640毫秒的信號(hào);
圖8示出一調(diào)配線頻道的詳細(xì)信號(hào)結(jié)構(gòu);
圖9為調(diào)配線命令數(shù)據(jù)分布的一般典型圖及相關(guān)的反應(yīng)，圖10為例示出置于一聲音傳輸中的控制數(shù)據(jù)的位置及利用，用于一手機(jī)及基地臺(tái)間的通訊的系統(tǒng)控制;
圖11為一聲音頻譜控制命令格式及取自聲音頻道信號(hào)的典型圖;
圖12為用于與本發(fā)明的副幀同步的一般方塊圖;
圖13為用于天線選擇及測(cè)量發(fā)射功率控制的信號(hào)功率的方塊圖;
圖14為用于本發(fā)明的頻率區(qū)分器及AFC載波跟蹤環(huán)的方塊圖;
圖15表示用于本發(fā)明手機(jī)的PN碼相位鑒別器及跟蹤環(huán);
圖16表示一基地臺(tái)的PN碼相位鑒別器及跟蹤環(huán);
圖17表示方塊圖相位估算及應(yīng)用于本發(fā)明的差分?jǐn)?shù)據(jù)譯碼電路;
圖18為用于本發(fā)明的差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼的例示圖;
圖19為手機(jī)中的自動(dòng)增益控制(AGC)的方框圖。圖1示出-62個(gè)使用者系統(tǒng)之一的硬件結(jié)構(gòu)圖，例如，基本單元，基地臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。每個(gè)硬件組包括一基地臺(tái)10及直至62個(gè)具有基座的手機(jī)11-1，11-2.11-N。該系統(tǒng)定為一星形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而該基地臺(tái)為星星間的中心。基地臺(tái)10包括一收發(fā)機(jī)12，用于操作系統(tǒng)中的個(gè)別使用者手機(jī)之中。極化發(fā)散性被提供于該系統(tǒng)中，其是通過使用雙交叉極化天線11A1及11A2于每一手機(jī)之中。
單一天線13是使用基地臺(tái)10之中。其中，只需要一天線，因?yàn)樵撏ㄓ嶎l道沿該基地臺(tái)的方向?qū)ΨQ，所以該于手機(jī)中的雙交叉極化天線是足以提供系統(tǒng)中的發(fā)散性。收發(fā)機(jī)12為上/下轉(zhuǎn)頻器及分頻放大器14加以連續(xù)至天線13，并且，為共同參考振蕩器15、時(shí)鐘邏輯16及電話系統(tǒng)(TELCO)接口17服務(wù)。
該手機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)示于圖2。該手機(jī)基座18是作兩個(gè)用途。其一在該手機(jī)19不使用時(shí)，其二提供一地方以實(shí)際儲(chǔ)存，其二提供一充電能力以需要時(shí)再次對(duì)手機(jī)上的電池充電。紅色及綠色警告燈20提供于手機(jī)19之上。這些燈20是作用以指示該基座的物理位置適當(dāng)否。若所接收到的信號(hào)強(qiáng)度為正常，則綠色燈被點(diǎn)亮。若所接收到的信號(hào)強(qiáng)度不正常，則紅燈被點(diǎn)亮，并且該手機(jī)19可以被移動(dòng)幾英寸。因?yàn)?，該手機(jī)包含極化發(fā)散性，故其需要重新放置基座的位置的情況幾乎不會(huì)發(fā)生。
此實(shí)施例之中的系統(tǒng)的主要目的為提供聲音通訊能力給可能的可動(dòng)使用者社區(qū)。為了提供此能力，電話系統(tǒng)(TELCO)加以支援并提供了接口的能力。此TELCO所支援的功能包含1)呼叫建立操作支援、2)使用者數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫支援及更新、3)多呼叫規(guī)劃操作能力、4)接口支援功能。此包含與該TELCO作接口，提供并編譯所有所需的發(fā)射信號(hào)操作，以建立進(jìn)入及放出的呼叫。它包括例如撥號(hào)、占線。及響令操作等。所有這些功能，由指示線(OW)頻道加以處置，其為如以下所述。典型多基地臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖例示于圖3。如圖所示，N個(gè)基地臺(tái)BS-＃1..BS-＃N的系統(tǒng)，每個(gè)均具有62個(gè)聲音通信頻道的能力。如上所示，每一基地臺(tái)可以需要以支援至128(并不是同時(shí)使用)個(gè)使用者(HS＃1...HS＃128)部份時(shí)間。為了這些假想的情形，該TELCO(此-TELCO單元有時(shí)被稱作移動(dòng)通訊切換辦公室)(MTSO)基地臺(tái)系統(tǒng)必須具有辨識(shí)及適當(dāng)循回呼叫該128n不同電話號(hào)碼(不同使用者)的能力。這使得每一使用者至少需要如下四筆數(shù)據(jù)1)給一特定手機(jī)單獨(dú)的序列號(hào)。其為固定，制造者指定其號(hào)碼并指明該手機(jī)為一授權(quán)的系統(tǒng)使用者。
2)辨識(shí)號(hào)指明手機(jī)成為相對(duì)于一基地臺(tái)的特定使用者族群的該128個(gè)會(huì)員之一。當(dāng)一手機(jī)變成該使用者社區(qū)中之一員時(shí)，該號(hào)碼由基地臺(tái)任意指定。
3)頻道號(hào)指明該62個(gè)聲音通訊頻道之一，該頻道為使用者所任意指定于每次呼叫完成之時(shí)。
4)電話號(hào)組為電話號(hào)碼，由該TELCO所單獨(dú)指定給該組系統(tǒng)使用者。
一些操作處理呼叫之時(shí)需要同時(shí)加以處理多重呼叫，例如“三方呼叫”及“呼叫等待”。此是需要該聲音通訊頻道中一種雙向控制頻道之存在。此一控制頻道如以下所述加以提供。
其中，亦可提供其他一些支援或便利及功能。這些功能對(duì)該基本系統(tǒng)并非如此迫切，而是使電話對(duì)使用者而言更顯方便。例如“快速呼叫”或“快速撥號(hào)”，這使得該常用之電話呼叫號(hào)可以通過手機(jī)上兩個(gè)按鈕而加以撥號(hào)。
只要是該些使用者是被限于只在一特定基臺(tái)中作操作，則這些操作被定義良好，同時(shí)，該所需考慮的設(shè)備是只要其能保持該信號(hào)計(jì)時(shí)及適當(dāng)?shù)陌l(fā)射器功率電平。假若該系統(tǒng)是定義由很多基地臺(tái)所組成，于一擴(kuò)展的地理區(qū)域之中，或者是包括蓋于一多層建筑中之多層樓面，該使用者必須能夠徘徊，或者由一基地臺(tái)至另一基地臺(tái)地執(zhí)行接管操作。因此，多基地臺(tái)系統(tǒng)中，是假設(shè)任何使用者可以由該原先基地臺(tái)所服務(wù)的蜂窩區(qū)域，移動(dòng)至另一由其他相當(dāng)之基地臺(tái)所包含之蜂窩區(qū)域。
蜂窩圖案的重要性為以下三點(diǎn)1)其定義于兩蜂窩間之共用相同頻率之一最小范圍，以定義共頻道干擾效果;2)其可以定義任何已知蜂窩外的單獨(dú)鄰居，當(dāng)于嘗試移動(dòng)/接管的操作之時(shí)，以減少用于一新蜂窩呼叫之搜尋時(shí)間;3)其是定義多層樓建筑可加以服務(wù)于鄰接樓層類似蜂窩間沒有重大干擾。
對(duì)于這些理由，可以使用十二個(gè)圖案。六角形之蜂窩12圖案是具有六個(gè)相等之定義之相鄰于每個(gè)蜂窩之中，并且，于相像蜂窩之間提供了六蜂窩半徑間距。對(duì)于多層樓之操作而言，此提供了3蜂窩半徑之間距加上與樓層間之衰減。對(duì)于室內(nèi)之操作，似乎是一正方形圖案可以使用，因?yàn)橐徽叫位蛘唛L(zhǎng)方形圖案可以使其本身較好用于建筑物內(nèi)。
當(dāng)一使用者移動(dòng)于其蜂窩內(nèi)時(shí)，他將會(huì)到達(dá)有效范圍之邊界。當(dāng)該手機(jī)了解其到達(dá)該操作范圍極限之時(shí)，其會(huì)指明他即將予以進(jìn)入的蜂窩區(qū)域。該手機(jī)會(huì)定時(shí)地尋找來自另一鄰近使用者族群之信號(hào)，該族群為整個(gè)系統(tǒng)之會(huì)員，但是，是在本蜂窩之外。這將通過尋找其他OW然后其本身蜂窩族群之OW而加以完成。為了在其于下一基地臺(tái)建立一新頻道之前，減少搜尋之時(shí)間及減少現(xiàn)行使用頻道之損失之可能性，手機(jī)是保留數(shù)據(jù)庫用以定義于所基地臺(tái)間之相關(guān)序列。此操作之細(xì)節(jié)稍后加以說明。
一旦接觸“下一”蜂窩巢之OW信號(hào)時(shí)，該手機(jī)必須承認(rèn)該蜂窩為一新的使用者。假若，承認(rèn)了，該手機(jī)是被上一辨識(shí)號(hào)指定作為一族群之授權(quán)使用者。此時(shí)，手機(jī)上的所有有關(guān)數(shù)據(jù)，即手機(jī)序列號(hào)、辨識(shí)號(hào)及電話號(hào)碼是必須被傳遞并儲(chǔ)存于該基地臺(tái)的數(shù)據(jù)庫之中。該區(qū)域TELCO數(shù)據(jù)庫必須被加以更新，使其知道于何處指引該特定之電話號(hào)碼，亦即至哪一基地臺(tái)。假若正在進(jìn)行一呼叫，則接管工作將會(huì)有關(guān)于該區(qū)域TELCO。該區(qū)域TELCO必須不僅更新其數(shù)據(jù)庫，其亦需再次循回一進(jìn)行中之呼叫，即時(shí)由一基地臺(tái)至另一基地臺(tái)。
本系統(tǒng)為FCC規(guī)則所限制，以使由該手機(jī)或者是基地臺(tái)中發(fā)射之功率少于1瓦(30dBm)。以此為基礎(chǔ)，該基地臺(tái)是明顯地為該限制因素。然而，依據(jù)本發(fā)明，可以加設(shè)一高變化之系統(tǒng)，同時(shí)，滿足該總的最大功率為1瓦之限制。一般而言，當(dāng)服務(wù)于一人口密集的使用者社區(qū)之中，高能量之基地臺(tái)是可以服務(wù)更多使用者，并且，操作相當(dāng)短。另外，當(dāng)服務(wù)于二人口稀少之社區(qū)，低能量基地臺(tái)可以服于更少數(shù)量使用者?？梢圆僮饔谳^大的通訊范圍。[使用者至基地臺(tái)]每一基地臺(tái)并入一固定的參考信號(hào)電平，其與所有接收到的手機(jī)信號(hào)電平之估算值加以比較。根據(jù)該比較，如以后所述地加以調(diào)整每一手機(jī)中所發(fā)射的電源偏壓。該電源功率控制系統(tǒng)可以保持由該每一手機(jī)所發(fā)射而為基地臺(tái)所接收到的功率于約1dB之精確度，而不需要基地臺(tái)中的AGC電路?；嘏_(tái)所發(fā)射之功率電平被保持于最大之功率設(shè)定。當(dāng)一手機(jī)是在整個(gè)蜂窩內(nèi)作傳輸時(shí)，其接收信號(hào)將會(huì)在最大之動(dòng)態(tài)范圍約90dB之內(nèi)作變動(dòng)。為了保持于該使用者單元中的主信號(hào)路徑模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器之輸入電壓為滿刻度之標(biāo)稱值之一半，以避免載波及損失解析度之問題發(fā)生，AGC功能執(zhí)行于模擬至數(shù)字之前。上述揭示實(shí)施例的系統(tǒng)PF頻率圖如圖4所示。其用于此類型應(yīng)用FCC規(guī)則之15，247頻帶是由902兆赫至928兆赫延伸，提供了26兆赫的總系統(tǒng)頻寬。每一子群信號(hào)是定位于1.0833兆赫頻寬，使得一總數(shù)為24之子群可以加以容納。
該于鄰接子群載波頻率間之頻率間隔是設(shè)定至1.0833兆赫。該每一子群信號(hào)之3dB頻寬是設(shè)定成大約1兆赫，或者大約該信號(hào)頻譜中心正弦半周頻寬之百分之八十。
為了減少鄰接頻道之干擾，兩鄰接子群頻道將不會(huì)被指定給任何已知基地臺(tái)。只有相隔之子群會(huì)被指定操作于一已知之基地臺(tái)之中。圖4b示出一典型之子群指定，用于一四子群之系統(tǒng)。
于一已知系統(tǒng)或蜂窩中，使用一相隔子群頻帶之優(yōu)點(diǎn)，為其允許了于可能鄰接頻道及共頻道干擾信號(hào)上，一重大存取衰減之解讀。
本系統(tǒng)提供一特性，即不同之PN序列可用于不同蜂窩的特性，該不同PN序列之使于模擬的蜂窩之中，減少了共頻道之干擾。當(dāng)一已知蜂窩結(jié)構(gòu)迫使模擬的蜂窩放置更比想要地彼此靠近時(shí)，不同PN序列將會(huì)被使用于模擬的蜂窩之中。較佳實(shí)施例中，使用者手機(jī)的天線極化發(fā)散性是加以選擇，成為最有效之降低多路徑衰減的方法。于手機(jī)上之極化發(fā)散性之執(zhí)行是需要兩個(gè)天線于手機(jī)之上，并且，一單一開關(guān)于其間作選擇。頻道發(fā)聲是加以執(zhí)行，以于每一10毫秒副幀中，選擇最佳天線。
研究報(bào)告顯示，極化發(fā)散性提供了關(guān)于信號(hào)接收能力之改良，其較之任何其他之發(fā)散性技術(shù)一樣好或比它們更好。如同其他技術(shù)一般，該極化發(fā)散性之使用不會(huì)對(duì)系統(tǒng)能力產(chǎn)生沖擊，該需要以加入極性發(fā)散性之額外硬件的復(fù)雜性很小。該系統(tǒng)使用該雙交叉極化天線于手機(jī)之中。典型手機(jī)天線結(jié)構(gòu)是例示于圖5之中。該圖5所示的天線結(jié)構(gòu)是使用一鞭狀11A1及一歐佛環(huán)11A2。該鞭狀11A1及環(huán)11A2之分隔可以實(shí)現(xiàn)極化發(fā)散效能，但是將會(huì)提供空間發(fā)散性。較佳實(shí)施例中，該環(huán)應(yīng)該大約3平方英寸，并且，具有如鞭狀天線11A1之靈敏性。
基地臺(tái)之天線圖案應(yīng)該由所欲觀察區(qū)域而定，假若基地臺(tái)是定位于該服務(wù)區(qū)域之中心，其圖案于水平面上應(yīng)該是全方向。大多數(shù)之例子中，使用者將會(huì)分布于一窄垂直間距上，且基地臺(tái)天線可以具有一窄的垂直圖案。各圖案是可以通過使用垂直線性陣列而獲得。用于此陣列的常用陣列為L(zhǎng)indenblad發(fā)射器，發(fā)明于1936年，并且使用120兆赫。其為一種四雙極分隔開而繞于一中心支撐柱之組件;傾斜45度并以同相饋送。
該天線提供一圓形之極化波。這些元件之一陣列是可以容易地加以組裝，以縮減該垂直圖案，以用以減少對(duì)于可用安裝空間之限制。該組件已經(jīng)商業(yè)化使用。該Lindenblad設(shè)計(jì)之優(yōu)點(diǎn)為簡(jiǎn)單及能耐受執(zhí)行上之變化。其已經(jīng)用于很多應(yīng)用例，直至X頻帶中的頻率中。為了要構(gòu)建該陣列適當(dāng)注意必須加以供給于陣列單元間的互相間之阻抗。該對(duì)該陣列增益之實(shí)際限制大致為10dB，其中3dB之束寬度變成大約為20度。
該使用者分布于垂直方向較寬廣范圍中，如同于一高樓中的幾個(gè)樓層，可以是較小指向性天線。然后，一單一元件或者短陣列為最佳。當(dāng)兩手機(jī)操作于相互接近之蜂窩(為不同基地臺(tái)服務(wù))，發(fā)現(xiàn)其是彼此靠近其蜂窩周邊時(shí)，或得到I/S＝80dB或更多的鄰接頻道干擾(ACI)比率。假若，該兩蜂窩系統(tǒng)并不同步，如果，一手機(jī)是停止發(fā)射及另一手機(jī)正在接收，于兩手機(jī)間之操作將會(huì)被破壞。這可以通過使鄰接基地臺(tái)互相同步于±8微秒之精確度內(nèi)而加以避免。這是因?yàn)樵诿恳桓睅兄B續(xù)接收/發(fā)射時(shí)間間距內(nèi)有-16，6微秒之最小時(shí)間間隙。
于此所揭示之實(shí)施例之中較佳定時(shí)方法是由一精確計(jì)時(shí)源向一中心位置提供輸入[基地臺(tái)之一(圖3)是被指定為主基地臺(tái)]。此計(jì)時(shí)信號(hào)是可以然后分配給一基地臺(tái)群延著其他的TELCO干擾線。此方法是可應(yīng)用至室內(nèi)及室外之基地臺(tái)系統(tǒng)。室內(nèi)系統(tǒng)中，將會(huì)有一主基地臺(tái)或者中心位置。室外系統(tǒng)中，是取決于該系統(tǒng)之內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)。
用于一限定系統(tǒng)之同步并不是一問題，例如，一系統(tǒng)可用以服務(wù)一大樓。一基地臺(tái)可以被指定為主基地臺(tái)，其將會(huì)分配計(jì)時(shí)給所有其他基地臺(tái)。該計(jì)時(shí)信號(hào)可以延著該TELCO接口接線加以分配。另外，該CPS，區(qū)域電話公司中心時(shí)間源等可以加以利用。本發(fā)明之實(shí)施例中，該用于本系統(tǒng)之信號(hào)結(jié)構(gòu)是預(yù)定成以下兩個(gè)目標(biāo)(1)用以操作同步于16Kbps語音編碼器/譯碼器的20毫秒之幀，以及(2)保持所加之信號(hào)路徑延遲低于10毫秒以下。
所以，該較佳信號(hào)結(jié)構(gòu)為10毫秒之副幀之序列，如于圖6中所示者，每一個(gè)包含有四個(gè)時(shí)間段，兩個(gè)用于向內(nèi)發(fā)信兩個(gè)用于向外發(fā)信，以及，每一64副幀組成了640毫秒之幀，其是如圖7所示。該向內(nèi)信號(hào)是以一不同于該向外信號(hào)之PN碼加以散布，但是其是具有相同的碼長(zhǎng)度及切削速率。
該語音頻道數(shù)據(jù)是包含16Kbps雙向數(shù)字語音，加上400bps之雙向控制鏈路。該數(shù)據(jù)調(diào)制為作差分之編碼QPSK，并發(fā)射于20.72Kps之脈沖速率。該數(shù)據(jù)信號(hào)為雙向調(diào)制，為32倍于該脈沖符號(hào)速率的擴(kuò)展碼(663KHz)。該擴(kuò)展碼為一長(zhǎng)度為255的PN序列及一長(zhǎng)度為32之雷曼奇-華許(R-W)函數(shù)之取模數(shù)2(modulo-2)之和。該所有為壹的R-W函數(shù)是用以作為于每一32頻道子群中的指示線頻道。其余31個(gè)函數(shù)是每一個(gè)均有關(guān)子群中的不同的語音頻道。
已相關(guān)于一特定基地臺(tái)之手機(jī)，其于每副幀的四個(gè)周期可以用以下方式加以看待通過以上之討論，該名稱“符號(hào)”是用以表示“語音頻道符號(hào)期間”，即32個(gè)芯片(chip)時(shí)間，即使當(dāng)該活動(dòng)是在指示線頻道之上。該名稱“語音頻道”是意味著一頻率頻道及非單一雷曼奇-華許碼之組合。
(1)(聲音)該基地臺(tái)發(fā)射一12至1/4符號(hào)所有為壹之發(fā)聲圖案(即沒有資料轉(zhuǎn)換)于每一排列線頻道上，以一高于個(gè)別BS-HS語音頻道存在于15dB之電平;每一手機(jī)于一天線A1是接收該頭六個(gè)符號(hào)，于該下一個(gè)1/8符號(hào)，切換至基他天線A2，并比較于A1及A2間之功率，選擇具有較高功率之天線，并且，于下一1/8符號(hào)切換至該天線。
該來自所選定天線之功率電平為該手機(jī)所加以使用，以于以下之信號(hào)的HSSYNC及HS至BS部份，決定發(fā)射功率，亦作為一碼同步誤差測(cè)量值，以被放入其延遲鎖定碼跟蹤回路。
(2)(BS至HS)于每一作動(dòng)中的語音頻道上，該基地臺(tái)是發(fā)射91QPSK符號(hào)之語音數(shù)據(jù)脈沖，其為11芯片之保護(hù)時(shí)間所追隨。該手機(jī)是在選定之天線接收此數(shù)據(jù)于發(fā)聲期間。該語音頻道數(shù)據(jù)是以以下方式構(gòu)建1相位參考符號(hào)2頻道控制符號(hào)80編碼語音數(shù)據(jù)符號(hào)8預(yù)留符號(hào)(保存為以后使用)(3)(HSSYNC)在自動(dòng)周期時(shí)間分割多工存取(TDMA)基礎(chǔ)上，于每一六十四個(gè)會(huì)員子社區(qū)(即每一排列線路徑)之會(huì)員手機(jī)是發(fā)射均為壹的排列信號(hào)(即除了PN芯片轉(zhuǎn)換外，沒有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換)給于相關(guān)排列線頻道的基地臺(tái)，為12至1/8符號(hào)之期間，其為1/8之符號(hào)保護(hù)時(shí)間符號(hào)所追隨。該基地臺(tái)指示線頻道于此一信號(hào)上，執(zhí)行一延遲鎖定回路誤差測(cè)量，并準(zhǔn)備及排序列一計(jì)時(shí)校正命令，若有必要的話是在下一機(jī)會(huì)中被送至該手機(jī)。每一發(fā)射手機(jī)使用選定之發(fā)射天線，于一發(fā)聲周期中，發(fā)射一由該天線所接收到的功率所決定的功率電平。
(4)(HS至BS)于每一動(dòng)作中之語音頻道，該手機(jī)會(huì)發(fā)射91符號(hào)之語音數(shù)據(jù)脈沖至該選定天線上，其是為11芯片之保護(hù)時(shí)間所追隨，于該發(fā)聲周期之中。這向內(nèi)脈沖是與周期(2)中之BS至HS脈沖格式相同。
因此，該時(shí)間分割雙工信號(hào)對(duì)格式及內(nèi)容而言是對(duì)稱的，其內(nèi)邊及外邊部份于所有的時(shí)間內(nèi)是基本上彼此相同的，77.2%是使用于語音數(shù)據(jù)，10.6%是為有關(guān)之消耗及預(yù)存容量，5.8%是使用于頻道發(fā)聲，5.8%是用于手機(jī)計(jì)時(shí)同步，及0.6%用于各種切換及保護(hù)時(shí)間。
選定信號(hào)結(jié)構(gòu)之優(yōu)點(diǎn)包括1)一用于雙向指示線頻道(用于鏈路控制)，給各31語音頻道。
2)于發(fā)聲脈沖時(shí)，沒有語音頻道活動(dòng)(于15dB)，即高于個(gè)別語音頻道，允許了所接收功率，時(shí)間偏移及頻率偏移之非常精確的測(cè)量值。
3)賦予手機(jī)同步，每一頻道允許該手機(jī)正確地測(cè)量手機(jī)功率及時(shí)間偏移，而沒有由于其他頻道中之計(jì)時(shí)誤差所引起之干擾。
4)雙向400bps控制鏈路并入第一語音頻道中(作為手機(jī)電源及計(jì)時(shí)控制，及鏈路控制)。
〔指示線頻道信號(hào)結(jié)構(gòu)〕指示線頻道信號(hào)結(jié)構(gòu)示于圖8。該整個(gè)時(shí)間分割雙工結(jié)構(gòu)之四個(gè)周期是被施加于一指示線信號(hào)結(jié)構(gòu)之上，該結(jié)構(gòu)(于每一方向)是包含兩OW符號(hào)周期，其被十個(gè)實(shí)際OW符號(hào)加上7語音頻道符號(hào)幀同步/極性檢查信號(hào)及31芯片的保護(hù)時(shí)間所追隨。每半幀時(shí)間是剛好13OW符號(hào)周期于時(shí)期之中。
該指示線信號(hào)結(jié)構(gòu)已加以設(shè)計(jì)，以放大信號(hào)搜尋效果，即減少預(yù)期的搜尋時(shí)間。每一OW符號(hào)周期255PN芯片＝IPN碼序列長(zhǎng)度，因此，通過在OW符號(hào)周期上作能量攝取，便將積分PN碼序列長(zhǎng)度并完整地利用了該P(yáng)N碼的自相關(guān)性質(zhì)。
同時(shí)，每半幀之PN序列長(zhǎng)度之一準(zhǔn)確整數(shù)之選定是1)大大地放大了PN編碼器設(shè)計(jì)及搜尋演譯法，2)以避免碼相位不明確性，其是增加10倍之典型及最差啟始搜尋時(shí)間。
于兩個(gè)發(fā)聲周期中，該切換時(shí)間被分配于每一周期之末端，該參考相位周期(即用于一總數(shù)為(194+4)＊2+118＝510芯片-2OW符號(hào)周期)，該基地臺(tái)是發(fā)射一連接(擴(kuò)展)之單調(diào)，其是相關(guān)于一所有為壹之?dāng)?shù)據(jù)調(diào)制(即無數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換)。下十個(gè)OW符號(hào)包含指示線數(shù)據(jù)，如以上所述。
該向外指示線頻道幀同步位包括7個(gè)語音頻道符號(hào)(14個(gè)位)，于20OW位上組織成6個(gè)位極性檢查，在幀(0-63)內(nèi)有六個(gè)位副幀，以及，該副幀數(shù)字上有2位極性檢查。因此，該基地臺(tái)指示線頻道之發(fā)射時(shí)間12/13＝92.3%(即總時(shí)間之46.1%)可為手機(jī)所用，用于獲得信號(hào)。
該向內(nèi)指示線信號(hào)格式是包含兩時(shí)間段。第一時(shí)間段中，于一循環(huán)基礎(chǔ)，于64個(gè)手機(jī)之一的社區(qū)外的一手機(jī)是發(fā)射一連續(xù)(擴(kuò)展的)的單調(diào)，該單調(diào)是相對(duì)于一所有為壹之?dāng)?shù)據(jù)調(diào)制(即無數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換)，388時(shí)間芯片之時(shí)期長(zhǎng)度，用于允許該基地臺(tái)于一時(shí)期內(nèi)，測(cè)量手機(jī)之發(fā)射碼同步，功率及品質(zhì)，其中是保證于該相同頻道之上無其他手機(jī)干擾。
于四個(gè)芯片保護(hù)時(shí)間之后，假若該現(xiàn)行之指示線時(shí)隙是被指定，該指定于此隙之手機(jī)是首先發(fā)射118芯片之相位參考符號(hào)，然后，發(fā)射10OW符號(hào)，及最后7語音頻道符號(hào)(14位)欄位，其包含一該20指示線位的極性檢查;該向內(nèi)指示線信號(hào)時(shí)間段的最后31芯片僅是為保護(hù)時(shí)間。
假若該現(xiàn)行指示線時(shí)隙是不被指定，其可由于一新基地臺(tái)社區(qū)中尋找會(huì)員之移動(dòng)手機(jī)加以攝取，或者可以由已經(jīng)由預(yù)備切換至作動(dòng)模式并正在尋找一語音頻道指定之手機(jī)加以攝取。用于該攝取的信號(hào)結(jié)構(gòu)是相同于用于指定攝取者。
〔指示線頻道資料結(jié)構(gòu)及能信協(xié)定〕每一向外指示線脈沖包含10符號(hào)(20位)順序線命令，其格式化如圖9中所示。該5位之功能欄位指明出，其何種命令或者是廣播功能。對(duì)于大多數(shù)之命令功能，7位手機(jī)ID欄位亦被包含，以指明該命令是指定最多128手機(jī)于該區(qū)域基地臺(tái)社區(qū)之哪一個(gè)。該其余之8位(或者，是于一些例子之中，所有其余15位)是定義成為該特定命令或者是廣播功能所需。
該對(duì)于任何向外(即至手機(jī))命令或者向內(nèi)要求，其需求一反應(yīng)將會(huì)于隨著該命令或要求后的第二半副幀中加以提供。不能成功地于該時(shí)間接收有效之反應(yīng)將會(huì)被認(rèn)為是一錯(cuò)誤，并且，將會(huì)使得回復(fù)測(cè)量被采取。因此，每一隨著一基地臺(tái)命令需求一反應(yīng)之第三半副幀是被加以義定如何被指定，并且，是不被嘗試啟始通訊之手機(jī)所用。
一手機(jī)之反應(yīng)至一基地臺(tái)命令需求是共鳴該所接收的命令功能及手機(jī)ID欄，另外隨著任何為該命令所需之有用的數(shù)據(jù)。因此，手機(jī)反應(yīng)是通常結(jié)構(gòu)成該所接收到之命令的特定認(rèn)知，加上在下一步驟中的隱含要求，該要求是在朝向最終標(biāo)之對(duì)話中。同樣地，基地臺(tái)之對(duì)手機(jī)的要求，是對(duì)該要求之認(rèn)知并于該對(duì)話中提供下一步驟，并朝向想要之目標(biāo)。
于圖10中所畫出之例子以及以下所述者是用以表明(1)一基地臺(tái)是探測(cè)一由TELCO接口而來的輸入呼叫，其是以一相對(duì)之電話號(hào)，導(dǎo)入手機(jī)之中。然后，它是排列一予以送至該手機(jī)振鈴警告命令，經(jīng)由其7位手機(jī)ID而定址至該手機(jī)。
(2)辨識(shí)其ID時(shí)，該手機(jī)是通過共嗚該振鈴警告命令及致動(dòng)區(qū)域“振鈴”功能。
(3)當(dāng)使用者拿起該手機(jī)時(shí)并由預(yù)備切換至動(dòng)作方式時(shí)，該手機(jī)會(huì)禁止該區(qū)域振鈴功能并通過于下一可用CSMA槽中發(fā)行一定位頻道要求，以再建立該對(duì)話。
(4)假設(shè)CSMA定位頻道要求是在基地臺(tái)加以適當(dāng)?shù)亟邮罩畷r(shí)(從碰撞或其他之錯(cuò)誤中加以回復(fù)，其于以后之部份加以討論)，該基地臺(tái)是會(huì)共嗚該定位頻道要求至該要求的手機(jī)，(5)隱含指定中加以再補(bǔ)充之(即“保證”無碰撞的TDMA槽15毫秒)。
(6)因此，確認(rèn)該定位頻道要求，然后，該基地臺(tái)是定位語音頻道并發(fā)出頻道指定命令給該手機(jī)。
(7)它會(huì)在確認(rèn)中共嗚該頻道指定命令。
(8)因此，確認(rèn)該手機(jī)已經(jīng)正確地接收該頻道指定數(shù)據(jù)信息，該基地臺(tái)是連接該相對(duì)之TELCO線至該定位之語音頻道并發(fā)出一作連接命令給該手機(jī)。
(9)然后，其開始在指定語音頻道上作收發(fā)。
對(duì)于發(fā)源于該手機(jī)之呼叫，基本上相同之過程是會(huì)加以跟隨，除了步驟(1)及(2)之外，這當(dāng)然會(huì)加消除。
當(dāng)任何呼叫結(jié)束，使用者將會(huì)切換該手機(jī)，由動(dòng)作切換至預(yù)備方式，并且，該手機(jī)將會(huì)經(jīng)由其帶內(nèi)指示線(或頻道控制)路徑(見第3、6節(jié))，而發(fā)射一解定位頻道要求給該基地臺(tái)。此一要求將會(huì)為該基地臺(tái)所確認(rèn)，經(jīng)由相同之路徑，至釋放該頻道兩端之前。
〔指示線頻道數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)〕大約有15個(gè)特定之指示線頻道命令是有必須并相當(dāng)有用。一些是為該指示線頻道上之基地臺(tái)所“廣播”，以指示出網(wǎng)路之狀態(tài)。其他是有關(guān)于以手機(jī)來啟始通訊，終結(jié)通訊及調(diào)整計(jì)時(shí)，這包含1)振鈴警告命令。
2)定位頻道要求。
3)頻道指定命令。
4)作連接命令。
5)去定位頻道要求。
6)基地臺(tái)會(huì)員可用廣播。該廣播之8位數(shù)據(jù)欄位包括于此基地社區(qū)中現(xiàn)行可用之會(huì)員數(shù)。此廣播至少會(huì)于每一指示線頻道中，以每200毫秒發(fā)生一次。
7)會(huì)員登記要求。通過新社區(qū)中移動(dòng)手機(jī)而找尋會(huì)員，以CSMA基礎(chǔ)作補(bǔ)充。
8)登記面試命令。八個(gè)不同命令，實(shí)際為三個(gè)用以獲得該24位之手機(jī)序列號(hào)碼，三個(gè)用以獲得該24位手機(jī)之電話號(hào)碼，一個(gè)用以辨識(shí)先前之會(huì)員蜂窩，若有的話，一個(gè)用以指定7位之ID號(hào)給該手機(jī)，用以完成其接受成為新蜂窩社區(qū)。
9)鄰接蜂窩圖廣播。該廣播之12個(gè)最低位，指出該12個(gè)可能頻率蜂窩的每一個(gè)，是否該蜂窩為(1)鄰接現(xiàn)行之蜂窩或者(0)不鄰接該現(xiàn)行蜂窩。
10)鄰接蜂窩時(shí)間偏移報(bào)告。三個(gè)不同報(bào)告，事實(shí)上為一個(gè)用以指示PN碼相位偏移，一個(gè)用以指出于一副幀中的符號(hào)偏移，以及一個(gè)指示出于一幀中之副幀偏移。這些報(bào)告之8位數(shù)據(jù)欄位指出該相對(duì)于現(xiàn)行蜂窩之鄰接蜂窩基地臺(tái)之特定偏移，該鄰接蜂窩基地臺(tái)是指明于手機(jī)之ID欄位中。這些報(bào)告開始于CSM基礎(chǔ)上，通過任何之探測(cè)或移動(dòng)手機(jī)，而加以補(bǔ)充，然后是以指定TDMA基礎(chǔ)來加以確認(rèn)。
11)鄰接蜂窩時(shí)間偏移廣播。三個(gè)不同之廣播，實(shí)際是為一個(gè)用以指示PN碼相位偏移，一個(gè)指示出于一副幀中的符號(hào)偏移，以及一個(gè)用以指示出于一幀中的副幀偏移。這些廣播8位數(shù)據(jù)欄位指示出該相對(duì)于該現(xiàn)行蜂窩的于該手機(jī)ID欄位中已識(shí)別的鄰接蜂窩基地臺(tái)的特定偏移。
12)語音頻道可用廣播。這廣播之8位數(shù)據(jù)包含現(xiàn)行于此基地臺(tái)中未加以指定的語音頻道。此廣播將會(huì)于每一秒中發(fā)生一次。
13)CSMA統(tǒng)計(jì)廣播。此廣播的15個(gè)最低位包含CSMA槽能力、加載，及用于先前1秒周期之碰撞統(tǒng)計(jì)。
14)調(diào)整發(fā)射碼相位命令。此命令的8位數(shù)據(jù)資料欄位是為一二的補(bǔ)數(shù)，指示出該手機(jī)發(fā)射碼相位調(diào)整，于予以被進(jìn)行之芯片的第十六個(gè);因此，一負(fù)三之值將會(huì)指示將會(huì)通過由一芯片的3/16而阻礙于手機(jī)ID欄位中所指明之手機(jī)之發(fā)射相位。于范圍-4至+4外的數(shù)據(jù)值被加以忽略。
15)調(diào)整發(fā)射功率電平命令。此命令之8位數(shù)據(jù)欄位是為一二的補(bǔ)數(shù)，指示出該手機(jī)之發(fā)射功率調(diào)整，單位為db增益;此值是基本上加入至于手機(jī)ID欄位中所識(shí)別的手機(jī)之發(fā)射功率控制偏壓名稱(見第4、3節(jié))。范圍-4及+4外的數(shù)據(jù)值給以忽略。
〔碰撞感應(yīng)多重存取(CSMA)事件〕尋找輸入給一峰窩(即一基地臺(tái))之手機(jī)，對(duì)于該基地臺(tái)而言是為未知實(shí)體。同時(shí)，為了要配合其他非同步事件(例如手機(jī)由預(yù)備至動(dòng)作方式之轉(zhuǎn)換及語音頻道之再要求定位)并且，避免寄生于一純循環(huán)或輪呼方法中的延遲，需要其他的機(jī)構(gòu)。
碰撞感應(yīng)多重存取(CSMA)方法非常適合以支持這些相當(dāng)不常用之需求，但是，其是使得它需要智慧地管理該CSMA信息源。已經(jīng)有幾個(gè)設(shè)計(jì)特性已經(jīng)并入于其中。
首先，適用于CSMA使用之槽的分?jǐn)?shù)將會(huì)被安排，以于該第一存取嘗試中，提供沒有碰撞之適當(dāng)可能性。
第二，該基地臺(tái)將會(huì)保持可用CSMA槽使用的統(tǒng)計(jì)，將會(huì)廣播這些統(tǒng)計(jì)給手機(jī)，以用于啟動(dòng)存取及關(guān)閉策略中作明智選擇。
第三，包括于向內(nèi)之指示線發(fā)射的有用極性檢查碼會(huì)減少該碰撞之發(fā)生可能性，其不必要加以辨識(shí)，因此，該基地臺(tái)錯(cuò)誤地解釋該碰撞發(fā)射之解調(diào)結(jié)果的可能性大為降低。
任何未于35毫秒內(nèi)作確認(rèn)的CSMA存取嘗試，將會(huì)被認(rèn)為已經(jīng)失敗。該適當(dāng)?shù)年P(guān)閉策略將會(huì)加以選定，因而，再試將會(huì)加以排定。
〔語音頻道控制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及通信協(xié)定〕每一語音脈沖包含一已定位的2符號(hào)欄位，用于頻道控制，即帶內(nèi)指示線函數(shù)，例如手機(jī)發(fā)射功率控制，手機(jī)發(fā)射碼相位控制，及其他予以識(shí)別之函數(shù)。為了這些目的，這在各方向，帶內(nèi)，帶外，提供了頻寬200符號(hào)/秒＝128符號(hào)/幀400符號(hào)/秒-256位/幀所以，具有有呼叫而進(jìn)行中之手機(jī)已經(jīng)存取，以填滿順序線之功能，如先前所述。
向外頻道控制數(shù)據(jù)是組織成16位的命令及所確認(rèn)之格式如圖11所示，以及幀是加以同步以于每語音頻道每幀(25每秒)提供了16個(gè)如此的命令。
每一命令是由6位函數(shù)欄位及10位數(shù)據(jù)欄位所組成。若非該指示線頻道，是不需要手機(jī)ID欄位，因?yàn)樵摫欢ㄖ返氖謾C(jī)是被隱含于該語音頻道指定之中。
向內(nèi)頻道控制數(shù)據(jù)是組織成16位的要求，并且，所格式化的認(rèn)知是相同于向外命令并與其同步化，但是是偏移一半的副幀。對(duì)于該向外的向內(nèi)反應(yīng)是在該命令發(fā)射完成之后，開始三個(gè)半副幀，并且，對(duì)向內(nèi)要求的反應(yīng)是開始于隨著該要求完成的脈沖之中。
詳細(xì)信號(hào)處理操作以下所說明的本系統(tǒng)所使用之信號(hào)處理操作及序列，用以獲得信號(hào)及跟蹤該信號(hào)，增進(jìn)其品質(zhì)，并由其解調(diào)該數(shù)據(jù)，決定何時(shí)開始發(fā)射給一鄰接峰窩，并完成該傳送。
〔啟始信號(hào)獲得(只用于手機(jī))〕當(dāng)一手機(jī)是在開始打開電源之時(shí)，其被假設(shè)為對(duì)其先前之“母”基地臺(tái)PN碼及頻率頻道，具有一先前之認(rèn)知，但是對(duì)由該基地臺(tái)之時(shí)間偏移是沒有認(rèn)知，但是知道其頻率偏移是離開該頻道之標(biāo)稱額9KHz。(于基地臺(tái)離開標(biāo)額之頻率偏移是被假設(shè)成少于100Hz)。
該啟始搜尋解決了這些問題及頻率的不確定性，通過由尋找以獲得該基地臺(tái)指示線信號(hào)，用每個(gè)255×2＝510PN相位不確定性狀態(tài)及19個(gè)頻率以1KHz加以間隔之方式。每處得的19×510＝9690個(gè)合成不確定性狀態(tài)是加以測(cè)試398.44微秒(＝一個(gè)255芯片PN順序長(zhǎng)度)，因?yàn)槊恳唤邮掌魇蔷哂腥齻€(gè)相關(guān)器，將需要總數(shù)為9690×398.44微秒/3＝1.29秒，以完成該搜尋，若該信號(hào)是經(jīng)常性地出現(xiàn)。
因?yàn)樵摶嘏_(tái)指示線信號(hào)是只會(huì)出現(xiàn)一半時(shí)間，然而，(該向內(nèi)信號(hào)是被以一不同的PN碼加以擴(kuò)展)，每一不確定性狀態(tài)必須至少搜尋兩次，一次是在時(shí)間t及一次為t+(2n+1)×5秒，所以總共所需以獲得PN芯片同步(于25芯片內(nèi))及解決頻率偏移(于500Hz之內(nèi))的時(shí)間是至少兩倍于此或者2.6秒。
假若所有不確定狀態(tài)之峰值功率測(cè)量不只大于該所有的非峰值狀態(tài)之平均值TBDdb，然后，其是假設(shè)該第一嘗試是由于天線為空白而失敗，以及該搜尋處理是在其他天線加以重復(fù)，最差之情況是總數(shù)為5.2秒。
再要注意的是，隨后之獲得一般基本上為瞬間的，因?yàn)椋艘粏?dòng)獲得以及載波拉入，將會(huì)除去所有之頻率不確定性，以及，鄰接的峰窩時(shí)間偏移傳播將會(huì)去除大多數(shù)的碼相位及其他不確定性。
還要注意的是，該自動(dòng)獲得PN碼相位同步亦會(huì)完成OW符號(hào)同步，但另外之幾幀將會(huì)被加以需求，以完成幀同步及載波拉入，在能解調(diào)器數(shù)據(jù)之前。這些處理是由以下之各節(jié)加描述。
〔副幀同步(只用于手機(jī))〕副幀同步是通過以下加以完成(見圖12)1)將編碼器及載波退回至該相對(duì)于啟始獲取能量波峰(以選定之指示線信號(hào))的碼相位及頻率。
2)觀察由該相關(guān)器而來的(I，Q)測(cè)量值的3個(gè)副幀，第一相關(guān)器是積分OW符號(hào);特別是，觀察該數(shù)據(jù)(模數(shù)260OW符號(hào)時(shí)間每副幀)，決定該峰功率測(cè)量值，并驗(yàn)證其是大于其他值之平均至少9db以上。這是相當(dāng)于每一副幀的向外發(fā)聲脈沖之開始。
此觀察是通過構(gòu)建26單元之頻率分布圖，清除所有單元為零，然后每一個(gè)加上該相對(duì)(I，Q)樣品的功率測(cè)量值而完成(亦即，于i＝0至77時(shí)，取樣數(shù)imod26)其中，該功率的測(cè)量值是定義為I2+Q2。
3)該頻率分布圖索引j是使得h(j)＞h(i)，所有之i/＝j(luò)及h(j)＞Pavg19db其中Pavg＝(Ptot-h(j)-h(j+1mod26))/24及Ptot＝Sum(h(i)，i＝077)代表于OW符號(hào)增量中，該相對(duì)于假定幀起始(i＝0)之實(shí)際幀之延遲。假若，沒有該索引j存在，則使用其他天線重復(fù)步驟(2)及(3)。
4)設(shè)定OW符號(hào)計(jì)數(shù)＝(26j)mod26。(OW 符號(hào)計(jì)數(shù)將會(huì)于每-OW符號(hào)而增加壹(取模數(shù)26)。這是會(huì)完成幀同步過程，所以其是為可以被禁止及載波及碼追蹤功能是被禁止。該相對(duì)于該較大投射功率測(cè)量值天線是加以選擇，以于該副幀之剩余部分使用(向內(nèi)及向外部分)。該較大投射功率測(cè)量值本身加上為該基地臺(tái)所決定偏壓校正條件，一較長(zhǎng)之幀，是可以使用以設(shè)定用于向內(nèi)發(fā)射的功率電平。參考值是用于圖13中所示的單元。
用于每一發(fā)聲脈沖所量得之功率是如以下(I，Q)取樣是由相關(guān)器加以輸入并于積分器調(diào)諧地積分六個(gè)語音符號(hào);總功率是然后由這些脈沖共調(diào)(Ij，Qj)測(cè)量值加以計(jì)算成為P1＝I12+Q12; 天線1P2＝I22+Q22; 天線2并投射至該向內(nèi)發(fā)信周期之中心點(diǎn)PWR1＝P1+0.75＊(P1-P1’);proj＝mgbuuhomm+0.75PWR2＝P2+0.75＊(P2-P2’)，(現(xiàn)行-先前)P1’＝P1;P2’＝P2
天線選擇是然后可以簡(jiǎn)化，假若PWR1＞PWR2則選擇天1(k＝1)其他則選擇天線2(k＝2)該天線選擇之演澤法是相同無關(guān)于呼叫是否為正在進(jìn)行之手機(jī)。
該于此副幀所發(fā)射功率Pxmit是然后被計(jì)算成Pxmit＝Kp+Pref-log(PWRK)-Attn+Bias其中Kp＝于log(PWRK)＝Pref-Attn+Bias之標(biāo)定發(fā)射功率Pref-參考接收功率電平Attn＝為AGC所設(shè)定之衰減器設(shè)定(見第4、9節(jié))。此于該基地臺(tái)的給第一手機(jī)之偏壓校正條件是加以決定，每64框是如下Bias＝Bias+Kid＊log(Prcv/Pref)其中Prcv＝由基地臺(tái)相位跟蹤功能之PP。(見第4.5.2節(jié))＝Ip2+Qp2，Ip及Qp是調(diào)諧地積分于-12-1/8符號(hào)手機(jī)同步周期。
Pref＝參考接收功率電平以及Kid是加以選擇以提供-0.10Hz之回路頻寬。該發(fā)射功率控制演譯法是不取決于該手機(jī)上是否正在進(jìn)行呼叫。
〔載波拉入及跟蹤(只用于手機(jī))〕載波拉入及跟蹤是使用于以下所描述之AFC功能而加以完成，該功能是在0追隨副幀同步的第-OW符號(hào)而被致能。圖14是例示出該于本發(fā)明所使用的頻率區(qū)分器及AFC載波跟蹤回路子系統(tǒng)。
基于于該地發(fā)聲脈沖期間所量取之功率測(cè)量值，假若PWR1＞PWR2，則令k＝1(其他則k＝2)，并且，計(jì)算出該區(qū)分器之Dafc如下
Dafc＝調(diào)整(ph2-ph1)其中ph1-反正切(QK1，IK1)ph2＝反正切(QK2，IK2)調(diào)整(x)＝若abs(x)＜pi，則為x否則為x-2＊pi＊sign(x)該下標(biāo)1及2表示為于每一發(fā)聲脈沖之第一及第二半所取得的取樣值。
再者，輸入Dafc至第一順序AFC回路df＝df+Kld＊Dafc±3450/pi以及，輸出適當(dāng)規(guī)格化之df+標(biāo)定，給載波NCO。該回路是以副幀速率加以遞回，即100Hz及Kla是加以選擇在提供6Hz頻寬之回路。該區(qū)分器中只操作向外指示線發(fā)聲脈沖之中，并具有+3450Hz之范圍。
載波拉入將會(huì)基本上于三個(gè)回路時(shí)間常數(shù)之內(nèi)完成，或者是大約0.15秒，以使得于該時(shí)間，該數(shù)據(jù)解調(diào)功能是被禁止。
該載波追蹤功能是相同的且是不取決于該手機(jī)之上是否有一呼叫正在進(jìn)行否。
〔碼相位跟蹤〕碼相位跟蹤是可于手機(jī)及基地臺(tái)進(jìn)行，但是，基于該兩地方是以不同方式加以執(zhí)行。以下之說明描述可以為手機(jī)及基地臺(tái)所使用的碼相位跟蹤。
于手機(jī)所完成之碼相位跟蹤是使用于以下所述之延遲鎖定回路功能，其是使該O追隨副幀同步之第-OW符號(hào)計(jì)算致能。
基于于該發(fā)聲脈沖所取得之功率測(cè)量值，假若PWR1＞PWR2，則令k＝1(其他則k＝2)，并計(jì)算該區(qū)分器Dco為Dco-(Pe-Pl)/Pp其中，
Pe＝(Iek1+Iek2)2+(Qek1+Qek2)2Pl＝(Ilk1+Ilk2)2+(Qlk1+Qlk2)2Pp＝(Ipk1+Ipk2)2+(Qpk1+Qpk2)2下標(biāo)e，l，p表示為參考碼偏移相對(duì)在標(biāo)定之在1/2芯片早及1/2芯片晚。而下標(biāo)1及2表示于第一發(fā)聲脈沖之第一及第二半的取樣值。
Dco是然后被輸入至第一順序延遲鎖定回路dp＝Klb＊Dco/4該回路輸出dp是使用以調(diào)整一芯片之1/16單元中的碼相位。該回路是以副幀的速率加以遞回，即以100Hz，及該Klb是加以選擇提供6Hz之回路頻寬。
注意該碼相跟蹤功能于每一手機(jī)之中是相同的，其不取決于該手機(jī)上是否有-呼叫正在進(jìn)行否。
〔于基地臺(tái)的碼相位跟蹤〕為了要加大于每一基地臺(tái)的向內(nèi)信號(hào)之同步性，該碼相位于到達(dá)時(shí)是加以測(cè)量給相關(guān)于該社區(qū)之基地臺(tái)的每一社區(qū)中之每一手機(jī)。這過程是示于圖16，其執(zhí)行如下每一手機(jī)是具有一相關(guān)的7位ID數(shù)目，其由該基地臺(tái)所接收，在其加入該基地臺(tái)社區(qū)之時(shí)，其ID數(shù)由0至63的手機(jī)是隱含地有關(guān)于該基地臺(tái)的指示線子群0;這些具有ID由64至127的手機(jī)是隱含地有關(guān)于該指示線子群1。每一指示線頻道必須支授至64組的手機(jī)。
在每一向內(nèi)半副幀的手機(jī)同步部分之時(shí)，該手機(jī)其號(hào)為數(shù)之取模數(shù)64是等于在該幀內(nèi)之現(xiàn)行副幀之號(hào)數(shù)者，會(huì)發(fā)射-12-1/8符號(hào)所有為壹的同步脈沖。該基地臺(tái)接收此脈沖并計(jì)算該區(qū)分器Dco2為Dco2＝(Pe-Pl)/Pp
其中， Pe＝Ie2+Qe2Pl＝Il2+Ql2Pp＝Ip2+Qp2該下標(biāo)e.l.p是表示相對(duì)于標(biāo)定的參考碼偏移1/2芯片早及1/2芯片晚所量取的測(cè)量值。每-1及Q輸入已經(jīng)被調(diào)諧地積分該整個(gè)12-1/8符號(hào)(388芯片)之測(cè)量周期。
Dco2是然后被輸入至第一順序延遲鎖定回路dp＝Klc×Dcc/4該回路輸出dp是使用以調(diào)整芯片的1/16之單元中的手機(jī)發(fā)射碼相位。此功能是副幀速率，即100Hz，加以遞回，因此，對(duì)于每一手機(jī)其是在幀速率(640毫秒，或1.56Hz)及Klc是加以選擇以提供0.02Hz之回路頻寬。
該回路是實(shí)際地加以閉合，經(jīng)由與第一手機(jī)作通訊，使用指示線頻道給沒在進(jìn)行呼叫的手機(jī)，或者使用語音頻道控制欄位給其正在呼叫的手機(jī)。除了這項(xiàng)差別外，同基地臺(tái)的碼相位跟蹤功能是完全相同地用于每一手機(jī)者，其不管該手機(jī)是否正在進(jìn)行呼叫。
〔數(shù)據(jù)解調(diào)〕一旦其AFC回路已經(jīng)設(shè)定結(jié)束，手機(jī)可以開始解調(diào)指示線數(shù)據(jù)并與接合于指示線對(duì)話與該基地臺(tái)，以如先前所述地加入該峰窩社區(qū)之中。一旦，其加入一特定社區(qū)或峰窩，然后，其可以經(jīng)由該指示線頻道，開始接收并發(fā)出呼叫，但是其主要經(jīng)由語音頻道，當(dāng)然，其亦需要作語音頻道數(shù)據(jù)解調(diào)。
該使用以解調(diào)此數(shù)據(jù)的演譯法是為方框相位估差之組合，其是在相位及頻道偏移出現(xiàn)時(shí)，調(diào)整該用以最佳解碼之接收的符號(hào)相位，并微分?jǐn)?shù)據(jù)解碼該旋轉(zhuǎn)符號(hào)。該演譯法是可以直接應(yīng)用至該語音頻道，并且，是具有最小之改變而可用于該指示線頻道。用于語音頻道，該演譯法是操作如圖4.6.1中所示并描述如下
跟隨著該發(fā)聲脈沖(手機(jī)中)或者手機(jī)同步脈沖(基地臺(tái))之每一91符號(hào)(Ij，Qj)，計(jì)算該相等的符號(hào)(I4j，Q4j)(該數(shù)據(jù)是被移去)如何(I1，Q2)＝(Ij，Qj)2(14j，Q4j)＝(I2，Q2)2然后啟動(dòng)該方塊積分器及相位估算為Sum14＝Sum(14j，j＝0，15);方塊長(zhǎng)SumQ4＝Sum(Q4j，j＝0，15);16符號(hào)phi4＝反正切(SumQ4，SumI4)phi＝-phi4/4+pi/4phiO＝Phi并且，旋轉(zhuǎn)該前面8個(gè)符號(hào)(ij，Qj)，J-0.7，藉phi(Ij，Qj)＝(Ij，Qj)＊(cos(phi)，sin(phi)。
對(duì)于以下之75個(gè)符號(hào)(Ij，Qj)，j＝8，82，更新該方塊積分器及相位估算值并旋轉(zhuǎn)該符號(hào)如SumI4＝SumI4+14(j+8)-14(j-8)SumQ4＝SumQ4+Q4(J+8)-Q4(J+8)-Q4(j-8)phi4-反正切(SumQ4，SumI4)phi＝-Phi4/4+pi/4+Ntrack＊pi/2(1j，Qj)＝(Ij，Qj)＊(cos(phi)，sin(Phi))phi)＝Phi其中，Ntrack＝0，1，2或3，使得ABS(phi-phiO)為最小，即，以相對(duì)于該先前旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生最小之旋轉(zhuǎn)。
其次，旋轉(zhuǎn)該最后8符號(hào)(Ij，Qj)，j＝83，uO，藉由該phi的最后值(Ij，Qj)＝(Ij，Qj)＊cos(Phi)，sin(Phi))最后，依據(jù)該Ij及Qj之正負(fù)號(hào)，量化該旋轉(zhuǎn)符號(hào)成為00，01，10，11(Ij，Qj)＝(sign(Ij)，sign(Qj))，J＝0.90，
并如圖17中之所示，將該結(jié)果輸入至該差分譯碼器。該解碼器輸出之符號(hào)1經(jīng)由90是用于該脈沖之解調(diào)數(shù)據(jù)。(該予以發(fā)射之?dāng)?shù)據(jù)首先被差分編碼，如圖18所示)對(duì)于該指示線頻道，除了該方塊長(zhǎng)度是2OW符號(hào)而不是16個(gè)語音頻道符號(hào)該演譯法基本相同。同時(shí)，每一指示線脈沖之幀同步部分是石同地加以處理，即如7語音頻道符號(hào)。因而，該演譯法是變成該跟隨發(fā)聲脈沖(于手機(jī))或者手機(jī)同步脈沖(二基地臺(tái))之11符號(hào)中的每一個(gè)，以該處移去之?dāng)?shù)據(jù)來計(jì)算相等之符號(hào)(I4j，Q4j(I2，Q2)＝(Ij，Qj)2(I4，Q4j)＝(I2，Q2)2然后，啟動(dòng)該方塊積分器及相位估計(jì)如SumI4＝Sum(I4j，j-0，1);方塊長(zhǎng)SumQ4-Sum(Q4j，j＝0，1);2OW符號(hào)Phi4＝反正切(SumQ4，SumI4)Phi＝-Phi4/4+Pi/4Phi0＝Phi并且，通過由Phi旋轉(zhuǎn)該第一符號(hào)(I0，Q0);
(I0，Q0)＝(I0，Qo)＊(cos(Phi)，sin(Phi)。
對(duì)于下10個(gè)符號(hào)(Ij，Qj)，j＝1，10，更新該方塊分器及相位估算并旋轉(zhuǎn)該符號(hào)SumI4＝SumI4+I4(j+1)-I4(j-1)SumQ4＝SumQ4+Q4(j+1)-Q4(j-1)Phi4＝反正切(SumQ4，SumI4)Phi＝-Phi4/4+pi/4+Ntrack＊pi/2(Ij，Qj)＝(Ij，Qj)＊cos(Phi)，sin(phi))Phi0＝Phi
其中，該Ntrack＝0，1，2，或3，使得ABS(Phi-Phi0)是最小值，即相對(duì)于先前之旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生最小之旋轉(zhuǎn)。
再者，根據(jù)該P(yáng)hi之最終值，旋轉(zhuǎn)該7幀同步符號(hào)(Ij，Qj)，j＝11，17(Ij，Qj)＝(Ij，Qj)＊(cos(Phi)，sin(Phi)).
最終，依據(jù)Ij及Qj之正負(fù)號(hào)，來量化旋轉(zhuǎn)之符號(hào)成為00，01，10，11(Ij，Qj)-(sign(Ij)，sign(Qj))，j＝0，17.
并將該結(jié)果輸入至該差分譯碼器。該譯碼器輸出之符號(hào)1至10是為用于此脈沖的解調(diào)OW數(shù)據(jù)。該譯碼器輸出之符號(hào)11至17是為此脈沖之解調(diào)幀同步數(shù)據(jù)。(經(jīng)由第一次差分編碼予以傳送之OW數(shù)據(jù))〔探測(cè)，移動(dòng)及蜂窩發(fā)射〕本系統(tǒng)執(zhí)行了一些特性，以支持快速之蜂窩轉(zhuǎn)換。這些特性之一是為維修及鄰接蜂窩基地臺(tái)之相對(duì)時(shí)間偏移之?dāng)?shù)據(jù)庫之廣播。于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息是為手機(jī)所施加，該手機(jī)是以探測(cè)或移動(dòng)基礎(chǔ)，來求鄰接之蜂窩指示線信號(hào)。
再者，探測(cè)活動(dòng)基本上為移動(dòng)活動(dòng)，是以收集環(huán)境周圍的數(shù)據(jù)為內(nèi)容，而不是實(shí)際地發(fā)射蜂窩會(huì)員。探測(cè)鄰接之蜂窩之手機(jī)延遲時(shí)間偏移數(shù)據(jù)信息回到其現(xiàn)行指定細(xì)胞之基地臺(tái);移動(dòng)發(fā)射至一鄰接蜂窩之手機(jī)，通知有關(guān)先前蜂窩計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)信息給該新蜂窩之基地臺(tái)。
如此獲得的數(shù)據(jù)信息被證實(shí)且為每一基地臺(tái)所經(jīng)由該順序線頻道及經(jīng)由每一活動(dòng)語音頻道之頻道控制部分而廣播。
探測(cè)及移動(dòng)搜尋不同于一般被注意到的啟始搜尋，也就是說，其只搜尋單一頻率，即手機(jī)的現(xiàn)行蜂窩中之現(xiàn)行載波追蹤頻率，至少開始時(shí)，是會(huì)搜尋PN碼相位之幾芯片不確定性(與數(shù)據(jù)不變性成比例)。另外的主要不同是在于協(xié)波頻率，探測(cè)及移動(dòng)搜尋之時(shí)，PN碼相位及功率電平跟蹤操作保持于原始信號(hào)上。
〔探測(cè)〕對(duì)于探測(cè)，如果于兩天線上有更多的焦點(diǎn)搜尋失敗，則其被加廣以包含所有255PN芯片碼的相位不明確性，即使于該兩天線中的該較廣搜尋是失敗，則該現(xiàn)行之探測(cè)作用是加以終結(jié)，沒有一探測(cè)報(bào)告(鄰接蜂窩時(shí)間偏移報(bào)告)被送至該基地臺(tái)。
若有任何之搜尋成功時(shí)，同步之副幀及幀亦是君以執(zhí)行，并被補(bǔ)上一探測(cè)報(bào)告。
〔移動(dòng)及蜂窩發(fā)射〕每一次副幀框所接收到之功率被加以測(cè)量。此測(cè)量的濾波后之平均值亦加以保存，以提供-2秒之時(shí)間常數(shù)。只要當(dāng)此時(shí)濾波過的平均值低于為該信號(hào)電平所定義之臨界值時(shí)，該信號(hào)電平是令送至另一蜂窩變成可能之信號(hào)電平，移動(dòng)搜尋會(huì)加以啟始，其是首先搜尋最新獲得的鄰接蜂窩指示線信號(hào)。
假若此集中之于兩天線上搜尋均失敗的話，一類似之搜尋將會(huì)導(dǎo)入該兩天線上，用于下一個(gè)最先獲得的鄰接信號(hào)。對(duì)于所獲得的每一鄰接信號(hào)，假若于該信號(hào)上之測(cè)量功率電平是大于現(xiàn)行電流上之功率電平，則該手機(jī)會(huì)聽取一基地臺(tái)會(huì)員之可用廣播。
假若會(huì)員是可利用(并且，假若一呼叫正在手機(jī)上進(jìn)行，或者，語音頻道是可以利用)，則該手機(jī)會(huì)發(fā)出一會(huì)員登記要求。于該登記要求之證實(shí)上，該基地臺(tái)是會(huì)導(dǎo)入一與該手機(jī)之登記面試，以及該手機(jī)會(huì)員之發(fā)射與在該手機(jī)上的任何進(jìn)行之中呼叫，該發(fā)射是送至鄰接蜂窩基地臺(tái)而加以完成。
〔于基地臺(tái)的信號(hào)出現(xiàn)監(jiān)視〕為了于這些狀況中探測(cè)，一手機(jī)信號(hào)是可以被認(rèn)為是遺失的，特別是，假若是其現(xiàn)行是指定語音頻道，及這些語音頻道是在需求之時(shí)，由每一手機(jī)同步周期所接收到的功率的濾波后的平均值保持為Fp(j)-(I-Klf)＊Fp(j)+Klf＊Prcv(j)
其中Prcv(j)＝Ip2+Qp2，Ip及Qp是調(diào)諧地積分于12至1/8符號(hào)，其中Klf是加以選擇，以提供2秒之時(shí)間常數(shù)。只要該用于任何手機(jī)j之Fp值低于特定低臨界值，該手機(jī)是被視為離線;只要該Fp值返回至上界臨界值，其被視為在線上。
任何于一物機(jī)上之正在進(jìn)行之呼叫，當(dāng)手機(jī)被決定為離線時(shí)，呼叫會(huì)被中斷。進(jìn)入呼叫其目標(biāo)手機(jī)是離線時(shí)，被視為占線。
〔于手機(jī)中的自動(dòng)增益控制(AGC)〕為了要減少該使用于手機(jī)中的信號(hào)路徑A至D轉(zhuǎn)換器之動(dòng)態(tài)范圍需求(及功率及成本)，該A至D輸入信號(hào)之自動(dòng)增益控制(AGC)之一些型式是需要的。圖19描述出用于本系統(tǒng)中之選定的AGC方法。其觀念是如下每一發(fā)聲脈沖中，該模擬輸入信號(hào)是與該參考PN波形調(diào)諧，并調(diào)諧地集合六符號(hào)，然后，成為正方形原理裝置SLD，其輸出是集合并作對(duì)數(shù)放大，然后轉(zhuǎn)換成為數(shù)字。該數(shù)字對(duì)數(shù)空間之功率測(cè)量是為在每一發(fā)聲脈沖之末端中之軟件加以讀取。于該第二脈沖之末端，該兩功率測(cè)量值(Pmax)之較大者是由軟件加以選擇，以獲得現(xiàn)行副幀的其余信號(hào)路徑衰減及以下由副幀之發(fā)聲周期。該衰減是定為Atten＝Atten+Kpow＊(Pmax-Plimir+6dB)其中，Kpow為該對(duì)數(shù)放大器增益及衰減器增益之函數(shù)。該衰減器設(shè)定亦是使用以于該現(xiàn)行副幀中手機(jī)發(fā)射功率設(shè)定之決定。
對(duì)于信號(hào)之獲得，該衰減器是(每一天線及每一新碼相位及載波頻率不確定性范圍掃描而個(gè)別地)加以設(shè)定，以使得該噪聲電平Po之均方根值是低于該A至D轉(zhuǎn)換器輸入電平18db，因此Atten＝Attn+Kpow＊(PO-Plim+18db)。
可使用插入的微控制器或微處理機(jī)以控制命令處理中所涉及的操作順序，但是，其中決定加上的優(yōu)點(diǎn)不光是該順序之控制，亦是為了可編程裝置例如一數(shù)位信號(hào)處理機(jī)中信號(hào)之處理因。這些優(yōu)點(diǎn)包含減少硬件設(shè)計(jì)時(shí)間，因?yàn)榫哂休^少的用以并入的元件，所以沒有ASIC設(shè)計(jì)時(shí)間或者制造時(shí)間，大大地降低FPGA復(fù)雜性及設(shè)計(jì)時(shí)間;
一旦該系統(tǒng)是完成或于測(cè)試時(shí)，便增加了用以修改或微細(xì)調(diào)整演譯法之兼容性。
現(xiàn)已介紹本發(fā)明較佳實(shí)施例，可見，本發(fā)明之各種修改及改變是對(duì)于熟悉本行技術(shù)者是相當(dāng)明顯的，并且，是依舊在本發(fā)明之精神及隨附于本案申請(qǐng)專利范圍所揭示之本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線電話系統(tǒng)，包含基地臺(tái)裝配有多個(gè)發(fā)射/接收單元，及多個(gè)使用者手機(jī)被裝配上單一發(fā)射/接收單元，其特征在于，每一發(fā)射器/接收器單元包括①模擬至數(shù)字及數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以分別轉(zhuǎn)換模擬語音信號(hào)成為數(shù)字形式，以形成數(shù)字化之語音信號(hào)，以及，轉(zhuǎn)換該數(shù)字信號(hào)成為模擬語音信號(hào)；②虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)源其信號(hào)圖案是以一特定周期加以重復(fù)；③用以調(diào)制上述數(shù)字化語音信號(hào)與上述虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)之機(jī)構(gòu)用以產(chǎn)生基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)，其包含使用相同虛擬雜訊信號(hào)以解調(diào)上述基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)之機(jī)構(gòu)。用由接收到之?dāng)U展頻譜信號(hào)，產(chǎn)生數(shù)字語音信號(hào)；④每一使用者手機(jī)單元使用單獨(dú)的虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)該信號(hào)與該基地臺(tái)單元中的發(fā)射器接收器的虛擬雜訊信號(hào)相同，⑤每一手機(jī)及該基地臺(tái)中的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生單一無線頻率載波，其額定頻率是在均勻增量中加以選擇，該均勻增量是為在可用通訊頻帶兩端的展開頻譜信號(hào)之頻寬所大致分隔；⑥每一發(fā)射器/接收器中的機(jī)構(gòu)用以以上述展開頻譜信號(hào)，調(diào)制上述載波頻率，以產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)；⑦解調(diào)此發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)的機(jī)構(gòu)；⑧于每一手機(jī)及基地臺(tái)單元中的天線機(jī)構(gòu)用以發(fā)射或接收上述發(fā)射信號(hào)；上述基地臺(tái)加有一收發(fā)機(jī)，用于每個(gè)作動(dòng)的使用者手機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于其手機(jī)中的天線機(jī)構(gòu)包含一鞭狀天線及一環(huán)狀天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于上述環(huán)狀天線是歐佛(Alford)環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于其數(shù)字化的語音脈沖群組是為一大于2之因素所作時(shí)間壓縮，所得到的脈沖突波是被相隔地發(fā)射及接收于基雪臺(tái)及使用者手機(jī)之間，以于其間作時(shí)間雙工雙向通訊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于發(fā)射于基地臺(tái)及使用者手機(jī)間的每一數(shù)據(jù)脈沖具有另外脈沖可定址于頻道的控制功能，同時(shí)，該通訊依舊進(jìn)行于已知手機(jī)及該基地臺(tái)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于還具有用以連接給每一使用者手機(jī)的信號(hào)，至外部電話系統(tǒng)或是其他通訊交換裝置的機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括一分離的雙向指示線頻道，用以提供選定預(yù)定之系統(tǒng)控制功能，包括由使用者手機(jī)的呼叫之放置，上述分離的雙向指示線頻道可為該基地臺(tái)及手機(jī)所使用，該手機(jī)現(xiàn)行并不是與該基地臺(tái)作聯(lián)絡(luò)，但是，是嘗試著開始通訊。
8.一種蜂窩式無線電話系統(tǒng)，包含多個(gè)如權(quán)利要求7所述的單一基地臺(tái)，其特征在于其中上述多數(shù)基地臺(tái)作地理區(qū)域之安排，以覆蓋部份重疊的蜂窩服務(wù)區(qū)域，而且其中有蜂窩啟動(dòng)手機(jī)。并且，其中每一啟始手機(jī)具有排序機(jī)構(gòu)，以探測(cè)及估算來自所有鄰近之基地臺(tái)的指示線信號(hào)，以及啟始經(jīng)由該基地臺(tái)的通訊，其接收信號(hào)于上述啟始手機(jī)的位置為最強(qiáng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蜂窩式無線電話系統(tǒng)，其特征在于一已知手機(jī)使用者可以與另一手機(jī)使用者或遠(yuǎn)端電話機(jī)使用者，通過該蜂窩中的基地臺(tái)，加以通訊，其中，當(dāng)該呼叫被放置之時(shí)，該已知的手加以定位，并且假若該已知手機(jī)是在該呼叫間作地理之移動(dòng)時(shí)，可以經(jīng)由該已知手機(jī)進(jìn)入的其他基地臺(tái)服務(wù)蜂窩區(qū)域，而獲得服務(wù)。
10.一種無線電話系統(tǒng)，包括基地臺(tái)裝配上多個(gè)發(fā)射接收單元，以及多個(gè)被裝配上單一發(fā)射/接收單元的使用者手機(jī)，其特征在于包括①每一發(fā)射器/接收器單元包括模擬至數(shù)字及數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，以分別轉(zhuǎn)換模擬語音信號(hào)成為數(shù)字形式，以形成數(shù)字化語音信號(hào)，以及，轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)成為模擬語音信號(hào);②虛擬雜訊數(shù)位信號(hào)源其信號(hào)圖案是以特定周期重復(fù);③以該虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)調(diào)制上述數(shù)字化語音信號(hào)之機(jī)構(gòu)用以產(chǎn)生基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)，包括解調(diào)上述基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)的機(jī)構(gòu)，其是使用相同的虛擬雜訊信號(hào)，以由所接收到的擴(kuò)展頻譜信號(hào)，產(chǎn)生數(shù)字語音信號(hào);④每一使用者手機(jī)單元作用單獨(dú)的虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)，其與該基地臺(tái)單元中之一發(fā)射器接收器的虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)相同;⑤每一手機(jī)及該基地臺(tái)中的機(jī)構(gòu)以產(chǎn)生單一無線頻率載波，其額定頻率是在均勻增量中加以選擇，該均勻增量為可用通訊頻帶兩端的展開頻譜信號(hào)的頻寬所大致區(qū)隔;⑥于每一發(fā)射器/接收器中的機(jī)構(gòu)用以以上述擴(kuò)展頻譜信號(hào)，調(diào)制上述載波頻率，以產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，以及解調(diào)此發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生一基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)的機(jī)構(gòu);⑦于該基地臺(tái)單元中之第一天線機(jī)構(gòu)發(fā)射或接收上述發(fā)射信號(hào)，以及第二天線機(jī)構(gòu)于每一手機(jī)之中，每一上述第二天線機(jī)構(gòu)包含鞭狀天線及環(huán)狀天線，以及用以依據(jù)所探測(cè)信號(hào)的功率，而選定上述環(huán)狀及鞭狀天線之一的機(jī)構(gòu)，上述基地臺(tái)是加入收發(fā)器用于使用者手機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于該數(shù)字化的語音脈沖之群組為大于2之因素所作時(shí)間壓縮，所得到的脈沖突波被相隔地發(fā)射及接收于基地臺(tái)及使用者手機(jī)之間，用于其間作時(shí)間雙工雙向通訊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于發(fā)射于基地臺(tái)及使用者手機(jī)間的每一數(shù)據(jù)脈沖包含其它脈沖。其有可定址于頻道的控制功能，同時(shí)，該通訊依舊進(jìn)行于已知手機(jī)及該基地臺(tái)之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無線電話系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包含分離的雙向指示線頻道，用以提供選定預(yù)定之系統(tǒng)的控制功能，包括由使用者手機(jī)的呼叫之放置，上述分離的雙向指示線頻道可為該基地臺(tái)及手機(jī)所使用，該手機(jī)現(xiàn)行并不是與該基地臺(tái)作聯(lián)絡(luò)，但是，是嘗試著啟動(dòng)該通訊。
14.一種蜂窩式無線電話系統(tǒng)，包括數(shù)字如權(quán)利要求13所述的單一基地臺(tái)，其特征在于上述多個(gè)基地臺(tái)作地理區(qū)域之安排，以覆蓋部份重疊之蜂窩服務(wù)區(qū)域，并且其中有啟動(dòng)手機(jī)，其中，每一呼叫啟動(dòng)手機(jī)具有排序機(jī)構(gòu)，用以探測(cè)及估計(jì)，從所有靠近基地臺(tái)之指示線信號(hào)，并且，經(jīng)由該基地臺(tái)啟動(dòng)通訊，其所接收之信號(hào)在該啟動(dòng)手機(jī)的位置是最強(qiáng)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的蜂窩式無線電話系統(tǒng)，其特征在于已知手機(jī)使用者可以與另一手機(jī)使用者或遠(yuǎn)端電話機(jī)使用者，開始地經(jīng)由在該蜂窩中的基地臺(tái)，而加以通訊，其中，當(dāng)該呼叫被放置之時(shí)，該已知的手機(jī)被加以定位，并且假若該已知手機(jī)是在該呼叫間作地理之移動(dòng)時(shí)，可以通過該已知手機(jī)進(jìn)入的其他基地臺(tái)服務(wù)蜂窩區(qū)域，而獲得服務(wù)。
全文摘要
一種數(shù)字蜂窩式電話系統(tǒng)，通過讓裝于手持電話機(jī)的發(fā)射器/接收器單元包括①模擬至數(shù)字及數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；②虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)源；③用以調(diào)制上述數(shù)字化語音信號(hào)與上述虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)之機(jī)構(gòu)；④每一使用者手機(jī)單元使用單獨(dú)的虛擬雜訊數(shù)字信號(hào)；⑤每一手機(jī)及該基地臺(tái)中的機(jī)構(gòu)；⑥每一發(fā)射器/接收器中的機(jī)構(gòu)；⑦解調(diào)此發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生基頻擴(kuò)展頻譜信號(hào)的機(jī)構(gòu)；⑧于每一手機(jī)及基地臺(tái)單元中的天線機(jī)構(gòu)；大為減少基地臺(tái)/PBX信號(hào)電平范圍，在正交CDMA系統(tǒng)中達(dá)到很高效率。
文檔編號(hào)H04L27/26GK1114092SQ9410568
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月8日
發(fā)明者賀門-巴斯曼德, 法蘭西斯·那塔利, 大衛(wèi)湯姆士·馬吉爾 申請(qǐng)人:史丹佛電信公司