CN1270722A - 同步无线接入协议方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种无线通信系统具有能在时分双工(TDD)频率上进行同步码分多址(CDMA)通信的协议,并提供智能天线系统作为系统的集成部件。该协议具有在定向代码信道上从基站提供所有远程终端的同步和寻呼和同时在定向业务信道上提供业务信号的下行链路时隙(DTS)。该协议具有能由远程终端进行快速链路请求,以及能由基站改善远程终端的空间估算,同步和功率控制的上行链路时隙(DTS)。

Description

同步无线接入协议方法和装置

本发明涉及无线通信系统。特别是本发明涉及用于包括无线本地环路、蜂窝电话、个人通信服务和无线数据网络的无线通信网络的同步码分多址(CDMA)通信系统。

CDMA无线通信系统允许多个远程终端使用调制到共载频上的多个代码信道与基站通信。CDMA系统有几个优于如时分多址(TDMA)或频分多址(FDMA)之类的其它无线方案的优点。CDMA系统的信道容量可以更高并且在多径衰落方面有所改善。然而，使用频分双工(FDD)提供双向无线通信的系统在上行链路和下行链路通信频率上遇到不同的多径环境。智能天线系统可通过向CDMA″编码增益″提供附加强度来改善基站与远程终端之间的通信。通过向对应的远程终端定向每个下行链路信号从而减小把准备给另一个远程终端的信号在一个远程终端作为干扰信号接收来提供附加强度。上行链路和下行链路的不同多径环境阻碍了基于智能天线的通信系统的优化。因此，需要一种为上行链路和下行链路通信二者提供共用频率的智能天线CDMA通信系统。另外还需要能改善远程终端的空间估算以改进智能天线的定向特性的通信系统。

同步CDMA系统提供优于异步CDMA系统的改进编码增益。然而，同步信号可使用显著的带宽或在基站或远程终端中需要复杂的处理，从而增加了通信系统的费用。因此，需要一种在上行链路和下行链路通信信道上都提供同步CDMA通信而不使通信系统明显增加费用或带宽的通信系统。

在典型的通信系统中，可由许多远程终端接收基站信号，而仅有很少几个远程终端与基站传送信息。然而，在初始呼叫时，希望尽可能快地在远程终端与基站之间建立链路。因此，需要一种提供在远程终端和基站之间快速建立通信链路的CDMA通信系统。试图同时建立链路的两个远程终端可能在基站造成争用干扰，因此，需要一种从该争用有效地恢复寻址的通信系统。此外，在通信链路建立期间，应对远程终端的同步和功率等中提供大的粗调。然而，一旦建立了链路，如果对同步和功率控制使用更小的精调将减小额外开销。然而，一旦建立链路，较大的粗调(course)信号使用的信道容量比需要的多，并因此浪费了信道容量。因此，需要一种一旦建立链路，减小用于与远程终端同步的信道容量的通信系统。

本发明的目的包括提供上述需求。

图1是根据本发明操作的通信系统的方框图。

图2示出根据本发明的基站的方框图。

图3示出根据本发明操作的远程终端的方框图。

图4示出根据本发明的协议格式。

图5示出根据本发明在建立和维护通信链路中基站与远程终端之间的通信。

图6至10示出根据本发明的基站与远程终端操作的详细流程图。

图11说明了根据本发明用于选择几个并行的同步1信号之一的相对定时和功率等级。

图12和13示出根据本发明的基站操作的各种广域和定向辐射图。

图1示出根据本发明操作的通信系统的方框图。多个远程终端10、20、和30以无线方式耦合到基站50，基站50与公共交换电话网(PSTN)60和目的地70对接。可在PSTN60和包括基站50的多个基站之间设置基站控制器(未示出)，以协调多个基站的操作。在一种典型应用中，在目的地的用户与远程终端的用户从事全双工话音通信。在其它实施例中，目的地或远程终端可在计算机之间传送如传真或调制解调器信息之类的数字信息。另外，PSTN本身可以是如象双音多频(DTMF)信号这样的控制信号之类由远程终端产生的某些信息的目的地。

基站和远程终端之间的无线接口使用同步码分多址协议(S-CDMA)。在S-CDMA系统中，将多个并行代码信道调制到共载频上。本发明的通信系统采用时分双工(TDD)，将载频分成用于借助下行链路时隙(DTS)的下行链路通信(基站到远程终端)和用于借助上行链路时隙(UTS)的上行链路通信(远程终端到基站)的时隙。本发明的通信系统因TDD而利用下行链路和上行链路的相同RF传播路径以实现改进的智能天线射束，形成用于从基站中包括的天线阵列产生定向辐射图的基站。虽然优选实施例是根据TDD CDMA系统描述的，本发明不限于此。在此，本发明也可应用于频分双工(FDD)和/或时分多址(TDMA)和/或其它系统。

图2示出根据本发明的基站50的方框图。由DTS声码器和控制数据处理器100从目的地通过PSTN接收信息供DTS帧使用。对于由基站支持的每个代码信道，其中包括至少一个声码器，以使话音信号数字化。声码器是本领域中熟知的，并且最好使用ITU建议G.729的8Kbps固定速率声码器。本发明中用于上行链路和下行链路通信的所有声码器最好是相同类型。在其它实施例中，可以使用可变速率或使话音数字化的其它方法和给出从PSTN接收的信号的时间变化表示。另外还包括如下文更详细描述的用于在DTS接入信道和DTS业务信道二者中产生和发射控制数据的控制数据发生器。另外还包括用于检测经PSTN接收的DTMF或其它控制音，并产生表示其频率的信号的音调检测器102。然后用表示该音调频率分量的数字控制信号代替该音调。通过该方法，可在远程终端重新产生一个或多个控制音调的更好表现，而不会由声码器引入失真。在其它实施例中，可用其它信号检测器代替检测器102，以便检测传真或计算机调制解调器信号的出现并重新产生其数字表示。

从远程终端10-30接收和解调UTS帧中的信息并提供给UTS声码器和控制数据发生器106。然后，通过PSTN60使转换的信息供目的地使用。对于由基站支持的每个代码信道，其中包括至少一个声码器，以使话音信号数字化。另外，如下文更详细描述的，还包括用于响应在UTS接入信道和UTS业务信道二者中接收的控制数据的控制数据转换器。另外还包括音调发生器108，用于产生在远程终端发出的DTMF或其它控制信号，和为PSTN生成表示其频率的信号。通过该方法，可重新产生更好表现的一个或多个控制音调并发送或通过PSTN而不会引入任何声码器失真。

控制器110控制和协调基站50的部件的操作，并包括训练信号发生器112，同步1处理器114，同步2处理器116，帧编号发生器118，UTS和DTS接入信道处理器120，和UTS和DTS业务信道处理器122。下面更详细地描述这些部件的工作。

代码信道选择器130把来自DTS声码器的信息和控制数据100引导到至少N+1个调制器132-138，以便供基站的至少N+1个代码信道使用。示出了接入信道引导到调制器1，132。业务信道引导到其余的调制器134-138。调制器132-138以CDMA领域的技术人员熟知的方式用唯一的正交扩展码调制每个信道。每个调制器的输出耦合到对应的射束形成器142-148，调制器为天线阵列160的每个部件调制每个信道的功率和相位并调制到共载频上的代码信道上。射束形成器142-148的阵列为每个代码信道产生唯一的辐射图，以使信号指向每个对应的远程终端。这样具有减少一个远程终端的DTS帧扰乱另一个远程终端的DTS的干扰的优点。干扰的降低明显改善了通信系统的强度和每个远程终端接收的信号质量。对每个射束形成器142-148的输出同时进行组合和脉冲整形，以便由组合器和脉冲整形器150对发射的信号频谱整形。组合器和脉冲整形器150为天线1，163组合和整形射束形成器142-148的输出并将它们耦合到发射放大器1，153。同样，组合器和脉冲整形器150为天线2，165组合和整形射束形成器142-148的输出并将它们耦合到发射放大器2，155。同样，组合器和脉冲整形器150为天线N，167组合和整形射束形成器142-148的输出并将它们耦合到发射放大器N，157。应指出，射束形成器142为接入信道发射广域辐射图和定向辐射图，在此描述其目的。

耦合到对应的N个天线163-167的N个接收机173-177接收和解调来自远程终端的UTS帧中的信息。至少有N+1个空间估算、解调和射束形成器182-188用于处理在天线阵160的N个信道中的每一个信道上接收的CDMA代码信道。解调包括使用预定正交P/N码对来自每个天线的每个接收的代码信道去扩展。空间估算、解调和射束形成器1，182用于接收UTS接入信道，空间估算、解调和射束形成器2至N+1用于接收UTS业务信道。空间估算、解调和射束形成器182-188分析UTS帧期间在每个天线上接收的每个代码信道的功率和相位。然后，将处理后的信息供对应的射束形成器142-148使用，以便在DTS帧中产生定向辐射图。1996年12月6日提交的题为″S-CDMA智能天线系统″并转让给本发明受让人的待审美国专利申请SN08/768100中详细描述了射束形成的另一种方法，在此引入该申请作为参考。每个空间估算、解调和射束形成器的输出经代码信道选择器199耦合到UTS声码器和控制数据106，以便与PSTN60通信。

在优选实施例中，N＝8，因此有8个单元：发射机153-157；天线阵160的天线163-167；和接收机173-174。另外，至少是N+1＝32，因此有32个单元：调制器132-138，射束形成器142-148，空间估算、解调和射束形成器182-188可供包括一个接入信道和31个业务信道的32个CDMA代码信道使用。

在优选实施例中，由在包括设备100至150和182至199的一系列数字信号处理器(DSP)上运行的软件实施基站中的大部分处理。

图3示出根据本发明操作的远程终端的方框图。用户输入装置200允许远程终端10的用户经话筒202输入话音信号和经键盘204输入拨号电话号码。用户输入装置也可从数据设备接收信号，例如传真或计算机调制解调器信号。用户输入装置200耦合到用于使远程终端发射UTS帧的UTS处理器210。话筒202耦合到用于产生时间可变话音信号的数字表示的声码器212。键盘204耦合到用于产生与从用户触发键盘204得到的DTMF音对应的频域控制音的数字表示的控制数据装置214。控制数据装置214也可接收和处理传真和计算机调制解调器信号。另外，处理同步偏移216的数据，和产生同步1和同步2，218和219。然后由调制器220调制UTS帧，调制器220根据P/N码222在代码信道上扩展UTS帧。调制器220将代码信道调制到由其它远程终端的UTS帧同时使用的共载频上。然后，发射机224以功率控制器226设定的功率等级放大调制器的输出。此后，将发射机224的输出耦合到与基站50无线通信的天线230。

由天线230和接收机232接收DTS帧，接收机232可包括自动调节接收机增益的增益控制装置。然后，解调器234对接收的信号解扩，以便根据P/N236恢复所需的代码信道。同样由接收机232和解调器234确定接收信号的功率。然后由处理来自基站的控制数据242的DTS处理器240处理解调的DTS帧，业务信息提供给经扬声器250产生音频输出的声码器244，可由与在所希望目的地的另一个用户话音通信的用户来辨别扬声器产生的音频输出。控制数据装置242也可提供传真或计算机调制信号。DTS处理器还具有一个音调发生器246，用于在扬声器250上产生与按下的键盘204或在DTS帧中接收的控制数据对应的音调。远程终端10还包括一个具有唯一分配给远程终端的个人标识(PID)，和在DTS帧中包括的信号中分配给远程终端的帧编号的控制器260。UTS处理器210，调制器220，P/N222，功率控制器226，解调器234，P/N236，DTS处理器250和控制器260最好基本由通过远程终端内的DSP运行的软件来实施。

图4示出根据本发明的协议格式。引线300表示分成时隙的4个帧302-308。下行链路时隙(DTS)帧302和306用于从基站到远程终端的通信，上行链路时隙(UTS)帧304和308用于从远程终端到基站的通信。在引线300的帧内是调制到启动TDD CDMA通信系统的共载频上的并行代码信道。

每个UTS和DTS帧最好大致为5mS的持续时间，并由采用差分正交相移键控(DQPSK)以每个码元两比特调制的64个数字码元组成。作为替换，可采用其它帧持续时间和如FSK或QAM之类的码元调制。用P/N码片序列扩展每个码元，在每个代码信道上采用的码片序列最好是32比特的正交码。

引线310示出帧306的DTS接入信道的协议格式。采用预定的扩展码或P/N序列调制接入信道310。保护时间字段312允许RF传播在基站与远程终端之间延迟并且最好是5个码元的持续时间。基站在保护时间字段期间不发射。提供培训信号字段314以允许远程终端在UTS帧中与培训信号同步。培训信号的RF功率最好比接入信道其余码元的高15dB并且持续时间是4码元。基准字段316是一个具有预定值的码元并可用来简化DQPSK解调，预定值最好是″11″。帧编号字段318是识别每一帧的信号。最好是有32帧，帧编号的范围是从0到31，帧编号字段的持续时间为3个码元。同步偏移字段320提供定时信息供远程终端在UTS帧的发射中使用。即使远程终端处在与基站不同的距离因而具有不同的传播延迟，同步偏移信号基本上能够在基站使从与该基站通信的所有远程终端到达的所有UTS帧同步。同步偏移字段320的持续时间最好是五个半码元，允许以每步幅1/16的码片周期调节+/-1024个步幅。功率控制字段322在链路捕获期间为远程终端的发射机提供粗功率调节。这样允许基站调节从每个远程终端接收的UTS帧的功率。功率控制字段322最好是3码元，允许以每步幅1dB调节+/-32个步幅。B/I字段324，即忙/空闲字段表示业务代码信道对试图开始与基站通信的远程终端的可用性。其持续时间最好是半个码元。循环冗余码(CRC)字段326确保前面的字段318、320、322和324的有效性并且其长度最好是3个码元。控制信号字段328用来向远程终端传送信息。该信息包括具有与分配给远程终端的唯一的个人标识(PID)对应的信息，以便传送从PSTN发出的呼叫的链路接入寻呼信号和对应的链路授权信号。其它信号包括基站标识、使用的信道、有关相邻基站的信息、以及可能对远程终端的用户有用的如时间和天气信息之类的信息。控制信号字段328的持续时间最好是36个码元。最后，保留预留字段329以便将来定义。

引线330示出了帧306的DTS业务信道的协议格式。在一个DTS帧内最好是有多达31个并行的正交调制业务信道加具有共载频的并行接入信道310。保护时间332对应于接入信道的保护时间312。空时隙334对应于培训信号314的出现。在空字段334期间不调制业务信道330而将培训信号314调制到接入信道上。这样具有允许远程终端在其DTS业务信道上接收信息之前在DTS接入信道上与培训信号同步的优点。基准信号336是具有预定值的一个码元并可用来简化DQPSK解调。基准信号336的值是预定的并且最好是″11″。控制信号(CS)字段338包含一部分完整的控制信号并且其持续时间最好是4个码元。同步偏移字段340是接入信道的同步偏移字段320的简化版本。接入信道允许对远程终端的同步进行粗调，而业务信道允许对同步进行精调。精调字段340具有允许在其它字段中使用更多信息的优点，并且在远程终端正在接收业务信道时减少可进行的同步调节量。同步偏移字段340的持续时间最好是1码元，允许：不改变同步，或+1、-1或-2的超前步幅，其中一个步幅是一个码片的1/16。功率控制字段342是接入信道的功率控制字段322的简化版本。功率控制字段342的持续时间最好是2码元，允许：不改变同步，或在发射功率调节中多达+7个步幅，多达-8个步幅，其中一个步幅是1dB。简化版本具有允许在业务信道的其它字段中使用更多信息的优点，并且当远程终端正在接收业务信道时减少可进行的调节量。因此，接入信道允许对远程终端的同步偏移和发射功率进行一次粗调，而业务信道具有允许基本上每10毫秒一次更频繁地精调同步和发射功率和使大小更小以改善到远程终端的信息通过量这两个优点。虽然所给出的粗同步偏移320和功率控制322字段的步调大小与精同步偏移340和功率控制342字段的步调大小相同，其它实施例可相对粗调来减小精同步偏移和功率控制字段的步调大小，以提高系统的精度。

SW字段344表示CRC字段346后的信息结构，该信息可以是由基站中的声码器产生的业务信号，或是几种控制信号中的任何一种。SW字段是1个码元，表明或是业务码元或是DTMF还是如呼叫终止或蜂窝过区切换信息之类的其它控制信息包括在控制信号中。循环冗预码(CRC)字段346确保前面的字段338-344的有效性并且最好是1个码元。当SW字段344表明业务码元跟随CRC346时，业务码元字段348跟随并包括远程终端中的声码器使用的信息以产生音频信号。业务码元字段348的长度最好是43个码元。预留字段350用于将来定义。当SW字段344表明控制信号跟随CRC346时，控制信号字段352跟随并包括前面描述的信息类型。控制信号字段352的长度最好是36个码元。预留字段354最好用于将来定义。应指出，当SW表示发射业务码元348时，可以将已在控制信号352中发送的信息交替地分布在9个DTS帧中的9个并行的CS字段338中。

因此，图4的引线310和330示出了图1的无线通信系统中的数据协议格式，该数据协议格式用于在调制到共载频上的多个并行代码信道310和330上从图2的基站50向多个远程终端10、20和30传送。该数据协议格式包括调制到该多个代码信道中的第一代码信道上的接入信道310，接入信道包括同步部分314和在所述同步部分之后的控制部分316-329。调制到该多个代码信道中的第二个代码信道上的业务信道330包括与所述同步部分同时出现的空白部分334和与所述控制部分同时出现的业务部分336-350或336-354。

引线360示出帧308的UTS接入信道的协议格式。在UTS帧中，远程终端发射由基站接收的信号。在UTS接入信道上发射时使用预定的扩展码。保护时间362所具有的功能与根据保护时间312描述的相同。同步1字段364供试图与基站建立通信的远程终端使用，并且最好是长度为3码元的预定码型。在同步1，364之后是空时隙366，试图接入基站的远程终端的发射机在此关闭。此后，基准信号368包括具有预定值的一个码元并可用来简化DQPSK解调，预定值最好是″11″。控制信号370包括来自试图接入基站的远程终端的信息。该信息包括链路请求信号，远程终端的PID和在远程终端发出的呼叫的优先权。优先权的实例是该呼叫是高优先权的″911″还是正常优先权的呼叫。控制信号字段370的持续时间最好是36个码元。预留字段372用于将来定义。

引线380示出帧308的UTS业务信道的协议格式。最好有由多达31个远程终端发射的多达31个并行的正交调制的业务信道加上在该基站接收的UTS帧内具有共载频的的并行接入信道360。保护时间382在功能上对应于DTS接入信道的保护时间312。空时隙384对应于同步1字段364的出现。在空字段384期间不调制业务信道380，而可将同步1信号364发射到接入信道上。这样具有允许基站与仍未从基站接收同步偏移和功率控制信号的远程终端的同步1信号同步的优点。在同步1字段期间不出现并行业务信道能使基站更准确地对远程终端进行功率控制、同步偏移和空间估算。此外，远程终端可尝试在任何UTS帧上建立链路，以便允许在基站和远程终端之间更快地建立链路。此后，同步2字段386能使所选择的远程终端发射同步信号。最好是按帧编号，更准确地说按表示用于在基站分配的代码信道上传送的帧编号和扩展码二者的索引来选择在该字段中发射的远程终端。因此，即使有多达31个远程终端可以在用于UTS业务的31个代码信道上通信，在同步2字段期间只有一个远程终端正在发射。在其它实施例中，多个远程终端可以在单个UTS帧中同时向公共基站发射同步2信号。例如，如果64个代码信道的索引中只有五个最高有效位可用来选择用于在同步2字段中发射的帧，可将64个代码信道合并到32个帧协议中。在该实例中，代码索引为2和34的远程终端将在帧2中发射同步2，而具有代码索引0、1、3至31，和33至63的远程终端在帧2中不发射同步2。基准信号是具有预定值的一个码元并可用来简化DQPSK解调，预定值最好是″11″。控制信号(CS)字段390包含完整的控制信号部分并且其持续时间最好是2个码元。与DTS帧的SW字段344相似，UTS帧的SW字段392表明CRC394之后的信息是包含业务码元395还是包含控制信号397，其功能相似并且优选与DTS业务信号348和控制信号352对应的大小，在UTS业务信道上出现业务信号395的情况下，则根据字段392和395计算CRC。预留字段396和399预留给将来定义。

引线360和380示出图1的无线通信系统中的数据协议格式，该数据协议格式用于在调制到共载频上的多个并行代码信道360和380上从多个远程终端10、20和30向基站50传送。该数据协议格式包括调制到该多个代码信道中的第一代码信道上的接入信道360，接入信道包括第一同步部分、同步1字段364、在所述第一同步部分之后的第一空白部分、空字段366、和在所述第一空白部分之后的控制部分、字段370。此外，将业务信道380调制到该多个代码信道中的第二代码信道上。业务信道380包括第二空白部分、与所述第一同步部分同时出现的空字段384、同步1字段364。业务信道380还包括第二同步部分、与所述第一空白部分同时出现的同步2字段386、空字段366。业务信道380还包括业务部分、与控制部分同时出现的字段395或字段397、控制信号字段370。

图4示出在第一代码信道上为远程终端提供粗同步信号320和322以及在第二代码信道上为该远程终端提供精同步信号340和342。

图3和4示出具有多个帧304和308的通信系统，帧304和308用于在具有多个并行代码信道的共载频上从多个远程终端向基站通信。每一帧具有与同步1364和空字段384对应的第一部分，与同步2386和空字段366对应的第二部分，和包括信号370、395和397的第三部分。远程终端包括：用于控制远程终端在接收接入信道360时以接入模式操作而在接收业务信道380时以业务模式操作的控制器260；响应所述控制器用于产生第一同步信号的第一同步发生器218；响应所述控制器用于产生第二同步信号的第二同步发生器219；响应所述控制器用于产生调制的信息信号的数据调制器220；和耦合到所述第一同步发生器、所述第二同步发生器和所述数据调制器，用于响应所述控制器来产生表示第一和第二同步信号以及信息信号的射频调制发射信号的发射机224，其中，在接入模式，所述控制器在第一部分中启动所述发射机和所述第一同步发生器，在第二部分中阻断发射机，和在第一帧期间在第三部分中启动所述数据调制器和所述发射机，在业务模式中，所述控制器在第一时隙中阻断所述发射机，在第二部分中启动所述发射机和所述第二同步发生器，在第一帧之后的第二帧期间在第三部分中启动所述发射机和所述数据调制器。

图5示出了在基站和远程终端之间建立通信和维护通信链路的示意图。通常，当呼叫从耦合到PSTN的目的地通过基站50发出时，基站在链路400在DTS接入信道上发射链路接入信号，或向预定的远程终端10发送寻呼。基站具有射束形成能力，但可能没有有关当前位置或用于与远程终端10通信的优化定向射束的信息。因此以广域或基本上全向模式发射链路接入信号。远程终端在UTS接入信道上通过链路请求信号在402响应。作为替换，如果在远程终端发出呼叫，该处理在链路请求信号402开始。远程终端使用培训信号的功率估算初始同步偏移和功率控制等级，以便在402发射链路请求信号。基站使用链路请求对远程终端的方向进行空间估算，然后在404在DTS接入信道上发射链路授权信号。链路授权信号的方向性是基站根据空间估算进行的射束形成的结果。作为替换，可以全向发射链路授权信号。作为替换，基站使用接收的链路请求信号确定适当的粗同步偏移和功率控制信号。该信息还在链路授权信号中与可使用的业务信道索引一起传送到远程终端。此后，远程终端在406通过链路初始信号在UTS帧中响应可供使用的业务信道。此后，在408和410，在通信期间在DTS和UTS帧中在基站和远程终端之间传送业务信息。另外，基站监测来自远程终端的UTS发送以便调节DTS代码信道的方向性以及远程终端的同步偏移和功率控制信号。

图6至10示出了根据本发明的基站和远程终端操作的详细流程图。在表示UTS帧中处理的图6开始，在步骤500，基站以预定的广域辐射图在接入信道上发射培训信号，以使基站覆盖的区域中的所有远程终端可接收培训信号。在步骤502由远程终端接收培训信号，其中远程终端测量培训信号的接收功率，以及在接入信道上使用培训信号来同步该信息的其余部分。然后，在步骤504，以广域模式发射DTS帧的接入信道的剩余部分。远程终端在步骤506接收接入信道信息的剩余部分。通过确定是否接收了与远程终端的PID匹配的PID在步骤508检验寻呼。该寻呼也可以从前一次试图建立链路起待定，该链路是未经授权的。如果没有寻呼，步骤510查看是否在远程终端，通常由远程终端的用户发出呼叫。该寻呼也可以从前一次试图建立链路起待定，该链路是未经授权的。如果没有，远程终端返回到步骤502用于下一个DTS帧。如果在步骤510发出呼叫，步骤502检验所发出的呼叫是否是高优先权呼叫，例如″911″呼叫。如果不是，步骤514检验B/I字段是否表示可供使用的代码信道。如果不是，步骤516在试图建立通信链路前调用帧的随机延迟。如果在步骤508寻呼，或在步骤512或514发出呼叫，步骤518则使用步骤502的接收功率设定发射同步偏移和功率控制。由于接收功率的衰减与远程终端到基站的距离基本成正比，可确定适当的同步偏移，以使远程终端在接入信道上发射的信息可按基本正确的功率等级和定时到达基站，以使基站也可在业务信道上维护与其它远程终端的CDMA通信。作为替换，可使用从基站接收的同步偏移和功率控制的优先设定。如果远程终端具有一个基本不变的位置或该优先设定是最近接收的，该优先设定则是有利的。

远程终端的处理通过图6的连接符″D″继续到图7的连接符″D″，表明在UTS帧中处理，在步骤520，以步骤518确定的设定在接入信道上发射同步1信号。然后，在步骤522，基站通过连接符″C″从步骤504继续，以检验任何接收的同步1信号。如果没接收到，或是因为远程终端超出范围或因为从步骤510或516返回到步骤502而没有发射同步1信号，基站则通过连接符″A″返回到步骤500，以便继续在DTS帧上产生接入信道。在步骤524，远程终端针对同步2字段关闭发射机的电源，然后在步骤526接通发射机的电源，以便在UTS接入信道上发射链路请求信号。链路请求信号可以包括远程终端的PID和在该远程终端发出的呼叫的任何优先权。同时，基站处理接收的同步1字段并在步骤528确定是否有多于一个远程终端发射了同步1信号。如果是这样，步骤530选择一个最佳的同步1以便进一步处理。图10和11更详细地定义了步骤530。然后，在步骤532，确定是否正确接收了在步骤526发送的链路请求信号。如果正确接收，基站在步骤534进行空间特征符号估算，确定同步偏移和功率控制的粗调和确定可使用的业务信道。如果未正确接收，在步骤536部分地检测链路请求，根据接收的信号进行粗同步偏移和功率控制。该步骤很可能作为多于一个远程终端试图与基站建立通信情况下的链路请求冲突的结果来执行。部分检测是在步骤520选择的同步1的结果，但在步骤532对不良信号质量进行有误差的CRC，或其它检测。

应指出，在例如用户拨出″911″之类的高优先权呼叫的情况下，本发明提供了在通信系统中的远程终端和基站之间建立通信的方法，用于在基站和多个基站之间通信，该方法包括步骤：在步骤510，从表示请求的远程终端的用户接收呼叫信号，以便在远程终端和基站之间发出通信；在步骤512，确定呼叫信号的优先权；在步骤526，响应具有第一优先权的呼叫信号发射第一优先权链路请求信号；或在步骤514确定基站是否具有可供使用的信道并响应具有第二优先权的呼叫产生信道可用信号；在步骤526根据所述的可用信道确定来发射第二优先权链路请求信号。

从步骤534起，基站的处理通过连接符″E″继续到图8，表示后续DTS帧中的处理，步骤540再次发射培训信号。远程终端从步骤526通过连接符″G″继续到步骤542，以便在接入信道上再次接收培训信号。然后，在步骤544，基站在接入信道上发射定向链路授权信号，该方向是根据步骤534的空间估算确定的。作为替换，链路授权信号可以是全向的。链路授权信号包括帧、B/I和具有远程终端的PID的控制信号，粗同步偏移和功率控制信号以及远程终端使用的业务信道的索引。在步骤545，如果由远程终端接收的PID与分配给远程终端的PID匹配，该远程终端则使用粗同步移位和功率控制信号以及由基站传送的信道。远程终端在步骤548进入业务模式。

一个例外是当没有可使用的业务信道时处理在远程终端发出的优先呼叫的过程。然后，步骤544发射链路授权信号但提供与接入信道对应的信道索引，索引最好是零。在步骤544，远程终端据此识别索引零并在临时DTS帧中保持对接入信道的监测，直到基站向可供使用的业务信道发射分配给该远程终端的链路授权信号。在临时DTS帧中，基站可以主动终止低优先权呼叫，以使业务信道可供优先呼叫使用。确定低优先权呼叫的方法包括针对呼叫长度按优先顺序排列呼叫，和把较低的优先权指定给较长的呼叫。或是根据分配给远程终端或通过业务信道耦合的目的地的预定优先权，或是传送的信息种类，传真信息可具有最高优先权，话音具有较低的优先权，无声时间长的小容量话音具有最低的优先权。

作为替换，在步骤542，基站的处理通过图7的连接符″F″继续到再次发射由远程终端处理的培训信号550。此后，在步骤554，由于在步骤536部分地检测链路请求，基站继续以包括帧和B/I信息的广域模式发射接入信道，发送无″链路授权″信号的控制信号，这表明是部分检测，并根据在步骤530选择的同步1信号发送粗同步偏移和功率控制。在步骤545，由远程终端接收步骤554的接入信道信号。如果由步骤554或步骤544在步骤545接收的发射具有另一个远程终端的PID，远程终端继续到步骤556以确定是否发送了链路授权信号。如果没有，发射从步骤554开始，远程终端在步骤518建立通信的下一次尝试中使用步骤554的粗同步偏移和功率控制信号。应指出，在步骤536使用功率控制是任选的而不是必须的，替换实施例可以没有功率控制估算，这种情况下，远程终端不根据步骤536进行功率调节。如果在步骤544接收到不是预定给该远程终端的链路授权，则忽略同步偏移和功率控制信息，并且链路建立在步骤508或510的下一次执行中保持待定。从步骤556或558起，通过连接符″B″再次执行步骤502以便再一次尝试在远程终端和基站之间进行建立通信之前，在步骤560将帧延迟随机数量。基站从步骤544或554通过连接符″A″返回到步骤500，以便继续产生DTS接入信道。

图9示出基站和远程终端在业务信道上通信的操作。步骤600-614表示DTS帧，步骤620-630表示UTS帧。在步骤600，基站在接入信道上发射培训信号，在步骤602，远程终端在接入信道上接收培训信号。步骤600对应步骤500和540，而步骤602对应步骤502和542。然后，基站在步骤604启动业务信道和对应的射束形成。此后，在步骤606发射帧编号、精同步偏移和功率控制。在步骤608，远程终端从处理接入信道切换到处理分配给远程终端的业务信道。在步骤610，接收精同步偏移和功率控制并准备在下一个UTS发送中使用。此后，在步骤612，基站发射业务信息或控制信息，在步骤614由远程终端接收和处理。

远程终端在步骤620从步骤548的接入模式进行业务模式。在步骤620，构成远程终端在第一UTS帧发送链路初始信号。从步骤614或620起，远程终端在步骤622在同步1期间关闭发射机电源。这样具有允许远程终端在步骤520的同步1期间在任何UTS帧中尝试接入基站，而不在业务信道干扰其它远程终端。步骤624检验当前UTS帧的帧编号否对应于表示由基站分配给远程终端的帧编号的信号。来自基站的链路授权信号中的索引信号最好表示在业务模式中使用的代码信道和帧编号。如果不匹配，远程终端在同步2期间使发射机保持关闭。如果匹配，远程终端则接通发射机并发射同步2信号。该方法确保一次只有一个远程终端发射同步2信号。由于在同步2期间明显减少了来自其它远程终端发射的干扰，在步骤626，这样具有在同步2期间由基站启动改善的空间估算、同步偏移和功率控制的优点。然后，远程终端在步骤628发射对应的业务或控制信息。由基站在步骤630接收和处理。在步骤630。虽然带有一些来自步骤628在其它业务信道上同时发射的其它远程终端的干扰，基站还更新空间特征符号、同步偏移和功率控制。此后，基站通过连接符″J″返回步骤600，而远程终端通过连接符″K″返回步骤602以便通过DTS帧再次开始。

应指出的一个优点是，减少同步2信号的干扰也有助于通过在UTS帧与基站失去同步的远程终端解决问题。但对于同步2信号，如果UTS业务信号的定时超出特定的检测范围，实际上，当信号具有正确的功率但同步偏移不正确时，基站在步骤606能测量到业务信号功率较低。据此，基站可能错误地向远程终端发信号以便增加发射功率。所增加的功率增加了对从其它远程终端接收的发射的干扰，这种情况下，基站可能向其它远程终端发信号以便同样增加其发射功率。最后，这样带来了一种不希望的情况，即远程终端以过量的功率发射。根据本发明的同步2发射控制在测量每个远程终端时通过减小干扰来帮助解决该问题。此外，由于仅处理了31个接入信道中的一个，可使用附加的DSP资源在处理由多个远程终端在步骤628发送的接入或控制信息时提高检测超出可使用的同步范围之外的远程终端的能力。

图4和6至9示出具有多个帧304和308的通信系统，这些帧用于在具有多个并行代码信道的共载波上从多个远程终端向基站通信，每一帧具有与用于第一同步的同步1364和空384对应的第一部分，用于与同步2 386和空366对应的第二同步的第二部分，和与用于从远程终端向基站传送信息的信号370、395和397对应的第三部分。远程终端中的方法包括步骤：通过在步骤520启动发射机和在第一部分期间传送第一通信信号，在第二部分期间在步骤524阻断发射机，和在步骤526启动发射机和在第三部分中传送包括该远程终端唯一的识别信号的信息来通过基站获取CDMA通信信道；在步骤544，响应来自授权CDMA通信信道的基站的信号，通过在第一部分期间在步骤622阻断发射机，在步骤624启动发射机和在第二部分期间传送第二同步信号，和在步骤628启动发射机和在第三部分期间传送消息信息来维护通信信道。

图4和6至9示出具有多个帧304和308的通信系统，这些帧用于在具有共载频的多个并行代码信道上从多个远程终端向基站传送业务信息，每一帧具有与同步1364和同步2386对应的第一和第二部分。在基站改进每个远程终端的空间特征信号估算的方法包括步骤：在步骤544和606，在第一帧的第一部分中启动由第一远程终端发射通信信号；在第一帧的第一部分中抑制由第二远程终端发射同步信号，例如第二远程终端同时执行步骤622而第一远程终端执行步骤520；在步骤534，在第一帧的第一部分期间估算第一远程终端的空间特征信号。

图10示出表示步骤530选择优化同步1接收的流程图。图11说明了用于根据本发明选择几个并行的同步1信号之一的相对定时和功率电平。在步骤650，对接收的所有同步1信号进行检验，相对于接收的功率和接收定时测量接收的每个同步1信号。图11示出接收的不同功率电平和定时的四个同步1信号702、704、706和708。矩形700表示功率/时间区域，所希望的同步1信号在区域之上。同步1信号702在所希望的时间-T和+T并内在所希望的电平P之上，并且在步骤652由图11的步骤650选择。如果信号702未出现，由于没有其它信号在矩形700之上，由于信号704具有最高功率，因此在步骤654选择信号704。如果信号702和704未出现，由于信号706具有最好功率，因此在步骤654选择信号706。如果信号702、704和706都没出现，那么在步骤654选择信号708。选择之后，可使用选择信号的定时偏差进一步处理由所选的远程终端在步骤525发送的链路请求信号。如果出现了信号702，同步偏移信号则具有由箭头710表示的幅度，箭头710将接收信号的定时放置在最佳定时，功率控制信号将具有由箭头712表示的幅度，箭头712把接收信号的功率放置在确定的最佳功率。应指出，可采用相似的方法确定由基站接收的每个业务信道的同步偏移和幅度。

图12和13示出根据本发明的基站操作的不同广域和定向辐射图。图12示出与远程终端10、20和30通信的基站50的天线阵。在DTS帧中，天线阵发射辐射图与圆周900对应的广域培训信号。此后，广域链路通过与远程终端10对应的PID接入带有寻呼信号的信号。在广域链路的发射接入信号900的同时，基站向远程终端2、20发射定向业务信号910，以便于在远程终端2的用户和目的地之间通话。有利的是，在图12的DTS帧中，基站同时发射广域接入信道和定向业务信道。

图12示出在调制到共载频上的多个并行代码信道上从基站向多个远程终端传送信息的通信系统，基站具有用于有选择地定向代码信道发射的天线阵50。一种方法包括步骤：广域发射调制到多个代码信道中的第一个代码信道上的接入信号900，和定向发射调制到多个代码信道中中第二个代码信道上的业务信号910。

图13示出在后续DTS帧中与远程终端10、20和30通信的基站50的天线阵。天线阵在接入信道上发射辐射图与圆周900对应的广域培训信号。此后，在接入信道上向远程终端10发射定向链路授权信号920。在发射定向信号920的同时，基站向远程终端2发射定向业务信号910。因此，在图14的DTS帧中，基站在接入信道的第一部分期间同时发射广域培训信号和在接入信道的第二部分期间从广域切换到定向链路授权信号。

因此，所提供的内容包括为上行链路和下行链路通信提供共用频率和能够改善远程终端的空间估算以便改善智能天线的定向特性的智能CDMA通信系统。该通信系统在上行链路和下行链路通信信道上提供同步CDMA通信，而不使通信系统增加明显的费用和带宽。CDMA通信系统在远程终端和基站之间提供快速建立的通信链路并从冲突有效地恢复寻址。此外，该通信系统减少了一旦建立链路用于与远程终端同步的信道容量。

Claims (59)

1.在具有多个帧的通信系统中，这些帧用于在具有多个并行代码信道的共用载波上从多个远程终端向一个基站通信，该多个帧中的每一帧具有第一部分、第二部分、和第三部分，远程终端包括：

控制器，用于控制远程终端在接入模式和业务模式中操作；

响应所述控制器的第一同步发生器，用于产生第一同步信号；

响应所述控制器的第二同步发生器，用于产生第二同步信号；

响应所述控制器的数据调制器，用于产生调制信息信号；和

耦合到所述第一同步发生器、所述第二同步发生器和所述数据调制器的发射机，用于响应所述控制器来产生表示第一和第二同步信号以及信息信号的射频调制发射信号，其中，

在接入模式中，所述控制器在第一部分中启动所述发射机和所述第一同步发生器，在第二部分中阻断所述发射机，和在该多个帧中的第一帧期间在第三部分中启动所述数据调制器和所述发射机，和

在业务模式中，所述控制器在第一部分中阻断所述发射机，在第二部分中启动所述发射机和所述第二同步发生器，和在该多个帧中第一帧之后的第二帧期间在第三部分中启动所述发射机和所述数据调制器。

2.根据权利要求1所述的远程终端，进一步包括：

响应所述控制器的接收机，用于从基站接收基站信息信号，其中所述控制器根据基站信息信号中包括的链路授权信号从接入模式切换到业务模式。

3.根据权利要求2所述的远程终端，进一步包括：

响应所述控制器并耦合到所述发射机的用户信息输入装置，用于从远程终端的用户接收信息和用于据此来产生用户信息信号，其中

所述数据调制器响应捕获模式产生唯一识别该远程终端的调制信息信号，和响应业务模式产生表示用户信息信号的调制信息信号。

4.根据权利要求2所述的远程终端，其中

所述接收机产生表示从基站接收的培训信号的功率等级的接收功率信号，并进一步包括：

响应所述控制器并耦合到所述接收机和所述第一同步发生器的同步偏移调节装置，用于根据接收的功率信号通过第一部分调节第一同步信号的发射定时。

5.根据权利要求2所述的远程终端，其中基站信息信号包括唯一识别作为定期重复帧的集合之一的每一帧的帧编号信号，其中在接入模式期间，如果第一帧的帧编号信号与预定值不匹配，所述控制器抑制所述发射机。

6.根据权利要求5所述的远程终端，其中所述控制器进一步包括唯一分配给该远程终端的个人识别信号，其中预定值是个人识别信号的函数。

7.根据权利要求5所述的远程终端，其中预定值是在业务模式操作之前由远程终端从基站接收的信号的函数。

8.根据权利要求2所述的远程终端，其中基站信息信号包括唯一识别作为定期重复帧的集合之一的每一帧的帧编号信号，其中在业务模式期间，如果第二帧的帧编号信号与预定值不匹配，所述控制器抑制所述发射机。

9.根据权利要求8所述的远程终端，其中预定值是根据基站信息信号内接收的索引信号选择的多个预定值中的一个。

10.根据权利要求1所述的远程终端，其中所述发射机进一步包括：

扩展码调制器，用于增加耦合到所述发射机的信号的带宽，其中所述扩展码调制器分别在接入和业务模式期间根据第一和第二扩展码信号扩展发射的信号，其中预定第一扩展码信号，和根据基站信息信号内接收的索引信号选择第二扩展码信号。

11.在具有多个帧的通信系统中，这些帧用于在具有多个并行代码信道的共用载波上从多个远程终端向一个基站通信，该多个帧中的每一帧具有用于第一同步的第一部分，用于第二同步的第二部分，和用于从该多个远程终端向基站传送信息的第三部分，远程终端中的方法包括步骤：

通过下面的步骤利用基站捕获多个代码信道中的第一代码信道，

在第一部分期间启动远程终端内的发射机和发射第一同步信号，

在第二部分期间阻断发射机，和

在第三部分期间启动发射机并发射包括该远程终端唯一的识别信号的接入信息；和

根据来自授权第一代码信道的基站的信号，通过下面的步骤维护第一代码信道，

在第一部分期间阻断发射机，

在第二部分期间启动发射机并发射第二同步信号，和

在第三部分期间启动发射机并发射消息信息。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括步骤：

确定从基站接收的同步信号的接收功率等级；和

所述捕获步骤进一步包括根据接收的功率等级来偏移接入信息的同步定时的步骤，和

所述维护步骤进一步包括根据从基站接收的并寻址到该远程终端的同步偏移信号来偏移消息信息的同步定时的步骤。

13.根据权利要求12所述的方法，其中：

所述捕获步骤进一步包括根据接收的功率等级来调节发射机的功率输出的步骤，和

所述维护同步的步骤进一步包括根据从基站接收的并寻址到该远程终端的功率控制信号来调节发射机的功率输出等级的步骤。

14.在具有多个帧的通信系统中，该多个帧用于在具有共载频的多个并行代码信道上从多个远程终端向一个基站传送业务信息，该多个帧中的每一帧具有第一和第二部分，在基站中，改善该多个远程终端中的每一个远程终端的空间特征信号估算的方法包括步骤：

在该多个帧的第一帧的第一部分中启动该多个远程终端中的第一远程终端发射第一同步信号；

在第一帧的第一部分中抑制该多个远程终端中的第二远程终端发射第二同步信号；和

根据第一帧的第一部分的接收，估算该第一远程终端的第一空间特征信号。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括步骤：

在该多个帧的第二帧的第一部分中抑制第一远程终端发射第一同步信号；

在第二帧的第一部分中启动第二远程终端发射第二同步信号；和

根据第二帧的第一部分的接收，估算该第二远程终端的第二空间特征信号。

16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括步骤：

发射识别第一帧的帧识别信号，其中

所述启动发射的步骤响应具有第一索引值的第一远程终端出现，该第一索引值与帧识别信号具有一致性，和

所述抑制发射的步骤响应具有第二索引值的第二远程终端出现，该第二索引值与帧识别信号不具有一致性。

17.在调制到共载频上的多个并行代码信道上用于从基站向多个远程终端传送信息的通信系统中，该基站具有天线阵，该天线阵具有用于有选择地定向该多个代码信道中的每一个信道的发射的多个元件，一种方法包括步骤：

广域发射调制到该多个代码信道中的第一代码信道上的接入信道，和

定向发射调制到该多个代码信道中的第二代码信道上的至少一个业务信道。

18.根据权利要求17所述的通信系统，其中基站包括耦合到天线阵的N个发射机，用于利用可变的辐射图发射该多个代码信道中的每一个，其中

所述广域发射步骤进一步包括使用基本上不定向的辐射图发射接入信道的步骤；和

所述定向发射步骤进一步包括发射至少N个业务信道的步骤，每个业务信道具有唯一的方向，接入信道加N个业务信道借此产生由N个发射机通过天线阵发射的至少N+1个唯一的辐射图。

19.根据权利要求17所述的通信系统，其中天线阵包括N个辐射元件，根据可变的辐射图发射该多个代码信道中的每一个代码信道，其中

所述广域发射步骤进一步包括使用基本上不定向的辐射图发射接入信道的步骤；和

所述定向发射步骤进一步包括发射至少N个业务信道的步骤，每个业务信道具有唯一的方向，接入信道加N个业务信道借此产生由天线阵的N个元件发射的至少N+1个唯一的辐射图。

20.根据权利要求17所述的方法，其中所述定向发射步骤进一步包括步骤：

从远程终端接收通信信号；

测量天线阵的多个元件中的每一个元件的通信信号的信号相位和信号功率；和

根据所述测量步骤将该远程终端的业务信号的发射功率和发射相位调制到天线阵的多个元件的每一个元件上。

21.根据权利要求17所述的方法，其中在多个帧中传送信息，该多个帧中的每一帧具有第一和第二部分，和

所述广域发射接入信道的步骤包括在该多个帧的第一帧的第一部分期间发射培训信号的步骤，和

所述定向发射至少一个业务信道的步骤包括在第一帧的第一部分期间抑制业务信道发射和在第一帧的第二部分期间启动业务信道发射的步骤。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述广域发射接入信道的步骤进一步包括在第一帧的第二部分期间发射接入信息的步骤。

23.根据权利要求17所述的方法，用于建立到该多个远程终端中所选择的远程终端的链路，其中：

所述广域发射步骤进一步包括步骤：

在接入信道上广域发射唯一定址到所选远程终端的寻呼信号；和

响应从所选择的远程终端接收的链路请求信号在接入信道上定向发射唯一定址到所选远程终端的链路授权信号。

24.根据权利要求23所述的方法，其中响应寻呼信号由所选择的远程终端产生链路请求信号，链路授权信号进一步包括业务信道分配信号，所述定向发射步骤进一步包括响应所述定向发射链路授权信号的步骤向所选择的远程终端定向发射业务信号的步骤。

25.根据权利要求23所述的方法，其中在具有第一和第二部分的多个帧中传送信息，所述发射接入信道的步骤包括步骤：

在该多个帧中的第一帧的第一部分期间广域发射培训信号；

在第一帧的第二部分期间广域发射寻呼信号；

在该多个帧中的第二帧的第一部分期间广域发射培训信号；和

在第二帧的第二部分期间定向发射链路授权信号。

26.在调制到共载频上的多个并行代码信道上从基站向多个远程终端传送信息的通信系统中，基站具有耦合到天线阵的射束形成装置，用于有选择地定向发射该多个代码信道中的每一个代码信道，射束形成装置包括：

广域射束形成器，用于通过基本上不定向的辐射图发射调制到该多个代码信道中的第一代码信道上的接入信道，和

定向射束形成器，用于定向发射调制到该多个代码信道中的第二代码信道上的业务信道。

27.根据权利要求26所述的通信系统，进一步包括：

耦合到所述广域射束形成器和所述定向射束形成器的组合器，用于同时组合接入信道和业务信道。

28.根据权利要求26所述的通信系统，其中天线阵包括：

耦合到所述广域射束形成器和所述定向射束形成器的N个辐射元件，其中所述定向射束形成器进一步包括：

至少N个射束形成器，用于使用N个基本上不同的辐射图发射至少N个业务信道，至少N个业务信道加该接入信道由此产生具有基本上不同的辐射图的至少N+1个代码信道。

29.根据权利要求26所述的通信系统，进一步包括：

N个具有耦合的所述广域和所述定向射束形成器的输入端和天线阵的发射机；其中所述定向射束形成器进一步包括：

至少N个射束形成器，用于使用至少N个基本上不同的辐射图发射至少N个业务信道，至少N个业务信道加该接入信道由此产生具有基本上不同的辐射图的至少N+1个代码信道。

30.根据权利要求29所述的通信系统，其中天线阵包括：

N个对应地耦合到所述N个发射机中的每一个的辐射元件；基站进一步包括：

N个单一地耦合到所述N个辐射元件中的每一个元件的接收机；所述定向射束形成装置进一步包括：

耦合到N个接收机中的每一个的空间估算装置，用于确定至少N+1个接收的代码信道的接收辐射图，其中根据至少N+1个接收的代码信道确定至少N+1个基本不同的辐射图。

31.根据权利要求30所述的通信系统，其中所述定向射束形成器测量天线阵的所述N个辐射元件中的每个元件对至少N个业务信道中的每一个传送的信号相位和信号功率；和

所述射束形成装置响应所述空间估算装置通过调制发射功率和发射相位来产生至少N+1种辐射图。

32.根据权利要求31所述的基站，进一步包括：

耦合到所述广域射束形成器和所述定向射束形成器的控制定时装置，用于在多个帧中发射接入信道和至少N个业务信道，该多个帧中的每一帧具有第一和第二部分，其中所述控制定时装置在第一和第二部分中启动所述广域射束形成器，在第一部分中阻断所述定向射束形成器和在第二部分中启动所述定向射束形成器。

33.在具有多个帧的无线通信系统中，这些帧用于在调制到共载频上的多个并行代码信道上从多个远程终端向一个基站通信，该多个帧中的每一帧具有第一、第二和第三部分，基站中的方法包括步骤：

在该多个帧中的第一帧的第一部分期间在该多个代码信道中的第一代码信道上从该多个远程终端中的第一远程终端接收并处理接入同步信号；

在第一帧的第二部分期间在该多个代码信道中的第二代码信道上从该多个远程终端中的第二远程终端接收并处理业务同步信号；和

根据接入同步信号，在第一帧的第三部分期间在第一代码信道上接收并处理包括唯一识别第一远程终端的个人识别信号的接入信息信号；和

根据业务同步信号，在第一帧的第三部分中在第二代码信道上从第二远程终端接收并处理业务信息信号。

34.根据权利要求33所述的方法，其中

所述接收和处理接入信息信号的步骤进一步包括步骤：

确定能否检测到接入信息信号；和

据此产生一个部分检测信号；和

所述接收和处理接入同步信号的步骤进一步包括步骤：

根据接入同步信号来确定与第一远程终端有关的同步信号和功率信号；

将同步信号与基准同步信号比较；

据此产生同步偏移信号；

将功率信号与功率阈值比较；和

据此产生功率控制信号，其中，通信系统进一步包括第二批多个帧，用于在调制到共载频上的第二批多个并行代码信道上从基站向该多个远程终端通信，该方法进一步包括步骤：

响应部分检测信号，在该多个第二帧之一中在该第二批多个代码信道中的第一代码信道上发射同步偏移信号和功率控制信号。

35.根据权利要求34所述的方法，其中：

所述接收和处理接入同步信号的步骤包括步骤：

从该多个远程终端中的若干个远程终端接收和处理若干个接入同步信号；和

所述确定同步信号和功率信号的步骤包括为该若干个接入信号中的每一个确定各自的同步信号和功率信号；和

根据预定限度内的第一远程终端的同步信号和功率信号或检测的功率等级信号为最高功率等级的第一远程终端的功率信号来选择第一远程终端的接入同步信号，和其中

所述产生同步偏移信号和产生功率控制信号的步骤进一步响应所述选择步骤。

36.根据权利要求34所述的方法，其中第二批多个帧中的每一帧具有第一和第二部分，其中所述发射步骤进一步包括步骤：

在第二部分期间在第三代码信道上发射同步偏移信号和功率控制信号；

在第二部分中在第四代码信道发射预定给该第四代码信道上的第二远程终端的业务信号；

在第一部分中在第二代码信道上发射培训信号；和

在第三部分期间抑制第四代码信道发射。

37.在具有调制到共载频上的多个并行代码信道的通信系统中使一个远程终端与一个基站同步的方法，包括步骤：

在该多个代码信道的第一代码信道上为该远程终端提供粗同步信号；和

在该多个代码信道的第二代码信道上为该远程终端提供精同步信号。

38.根据权利要求37所述的方法，其中粗同步信号能使远程终端进行比精同步信号更大幅度的定时调节。

39.根据权利要求37所述的方法，其中粗同步信号能使远程终端进行比精同步信号更大幅度的发射功率调节。

40.根据权利要求37所述的方法，其中所述第一代码信道是用预定的正交码调制的，第二代码信道是用预定正交码和由第一代码信道中的信号表示的正交码调制的。

41.在用于使一个基站和至少一个远程终端之间能够在调制到共载频上的多个并行代码信道上进行通信的无线通信系统中，基站中用于使一个远程终端与该基站同步的装置包括：

接入信道接收机，用于在第一时间在第一代码信道上接收链路请求信号；

接入定时器，用于将第一时间与基准时间比较并产生第一差值信号；

接入信道发生器，用于产生具有预定大小的第一和第二字段的链路授权信号，和用于在第一字段中包括表示该远程终端的识别信号，和用于在第二字段中包括具有与第一差值信号对应的值的第一同步偏移信号；

接入信道调制器，用于在第一预定代码信道上调制和发射链路授权信号；

业务信道接收机，用于在第二时间从该远程终端接收业务信号；

业务定时器，用于将第二时间与基准时间比较并产生第二基准信号；

业务信道发生器，用于产生具有预定大小的第三和第四字段的发射业务信号，和用于在第三字段中包括该业务发射信号，和用于在第四字段中包括具有与第二差值信号对应的值的第二同步偏移信号，其中第四字段比第二字段小；和

业务信道调制器，用于在表示远程终端的代码信道上调制和发射该发射业务信号。

42.根据权利要求41所述的基站，进一步包括：

耦合到所述接入信道接收机的接入信道功率确定装置，用于确定链路请求信号的接收功率，并据此产生链路请求功率信号；

接入功率调制器，用于确定链路请求功率信号和预定功率信号之间的差值，并据此产生第一功率偏移信号，和其中：

由所述接入信道发生器产生的链路授权信号进一步产生预定大小的第五字段，并用于包括表示第一功率偏移信号的接入功率偏移信号，并进一步包括：

耦合到所述业务信道接收机的业务信道功率确定装置，用于确定业务信号的接收功率，并据此产生业务功率信号；

业务功率调制器，用于确定业务功率信号和预定功率信号之间的差值，并据此产生第二功率偏移信号，和其中：

由所述业务信道发生器产生的业务信号进一步产生预定大小的第六字段，并用于包括表示第二功率偏移信号的业务功率偏移信号，其中第六字段比第五字段小。

43.一种在具有调制到共载频上的多个代码信道的通信系统中在远程终端中与基站同步的方法，包括步骤：

响应在该多个代码信道的第一代码信道上接收的定址到该远程终端的粗同步偏移信号来建立该远程终端的同步；和

响应在该多个代码信道的第二代码信道上接收的定址到该远程终端的精同步偏移信号来改善所述建立中的同步。

44.根据权利要求43所述的方法，进一步包括步骤：

响应在第一代码信道上接收的不定址培训信号在所述建立步骤前初始化该远程终端的同步；其中

所述建立步骤调节所述初始化步骤的同步。

45.根据权利要求44所述的方法，其中所述初始化步骤进一步包括步骤：

测量培训信号的接收功率；和

据此调节发射事件的定时。

46.根据权利要求45所述的方法，进一步包括步骤：

根据所述测量步骤调节发射机的功率输出。

47.根据权利要求43所述的方法，进一步包括步骤：

根据在与第一代码信道不同的代码信道上在先建立的同步，在所述建立步骤前初始化该远程终端的同步；其中

所述建立步骤调节所述初始化步骤的同步。

48.根据权利要求43所述的方法，其中粗同步信号包括粗同步偏移信号和粗功率控制信号，所述建立步骤进一步包括步骤：

根据粗同步偏移信号调节发射事件的定时；

根据粗功率控制信号调节发射机的功率输出；其中精同步信号包括精同步偏移信号和精功率控制信号，所述改善步骤进一步包括步骤：

根据精同步偏移信号调节发射事件的定时；

根据精功率控制信号调节发射机的功率输出，其中在所述建立步骤的事件定时和功率输出的最大调节量大于在所述维护步骤的事件定时和功率输出的最大调节量。

49.在无线通信系统中，一种用于在调制到共载频上的多个并行代码信道上从多个远程终端向一个基站通信的数据协议格式，该数据协议格式包括：

调制到该多个代码信道中的第一代码信道上的接入信道，包括：

第一同步部分；

接在所述第一同步部分后的第一空白部分；和

接在所述第一空白部分后的控制部分，和

调制到该多个代码信道中的第二代码信道上的业务信道，包括：

与所述第一同步部分同时出现的第二空白部分；

与所述第一空白部分同时出现的第二同步部分；和

与所述控制部分同时出现的业务部分。

50.根据权利要求49所述的无线通信系统，进一步包括用于接收和处理数据协议格式的基站。

51.根据权利要求49所述的无线通信系统，进一步包括用于产生和发射数据协议格式的远程终端。

52.一种无线通信系统，用于在调制到共载频上的多个并行代码信道上从一个基站向多个远程终端通信的数据协议格式，该数据协议格式包括：

调制到该多个代码信道中的第一代码信道上的接入信道，该接入信道包括：

同步部分；

接在所述同步部分后的控制部分；和

调制到该多个代码信道中的第二代码信道上的业务信道，该业务信道包括：

与所述同步部分同时出现的空白部分；

与所述控制部分同时出现的业务部分。

53.根据权利要求52所述的协议格式，其中：

所述控制部分进一步包括用于调节远程终端的定时的第一同步信号；和

所述业务部分包括用于进一步调节远程终端的定时的第二同步信号，其中第一同步信号为远程终端的定时提供的调节量比第二同步信号提供的调节量大。

54.根据权利要求52所述的协议格式，其中：

所述控制部分进一步包括用于调节远程终端的发射功率的第一功率调节信号；和

所述业务部分包括用于进一步调节远程终端的发射功率的第二功率调节信号，其中第一功率调节信号为远程终端的发射功率提供的调节量比第二功率调节信号提供的调节量大。

55.根据权利要求52所述的无线通信系统，进一步包括用于产生和发射数据协议格式的基站。

56.根据权利要求52所述的无线通信系统，进一步包括用于接收和处理数据协议格式的远程终端。

57.一种在通信系统中在一个远程终端与一个基站之间建立通信以便在该基站与多个远程终端之间通信的方法，包括步骤：

从表示请求的远程终端的用户接收呼叫信号，以便开始在该远程终端与该基站之间通信；

确定该呼叫信号的优先权；

根据具有第一优先权的呼叫信号；或根据具有第二优先权的呼叫信号发射第一优先链路请求信号；

确定该基站是否有可供使用的信道，和根据具有第二优先权的呼叫信号产生信道可供使用的信号；和

根据所述可供使用信道的确定结果发射第二优先权链路请求信号。

58.根据权利要求57所述的方法，其中所述确定优先权的步骤进一步包括步骤：

接收由远程终端的用户输入的电话号码信号；

根据与预定优先权信号匹配的电话号码信号分配第一优先权；和

根据不与预定优先权信号匹配的电话号码信号分配第二优先权。

59.根据权利要求58所述的方法，其中预定优先权信号表示″911″紧急电话号码。

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