[发明专利]半双工操作和统计复用全速率信道交错方法和系统

说明书

本发明通常涉及无线通信网，特别是涉及通过无线和/或蜂窝网同时利用全速率信道有效提供话音通信的方法和系统。

因特网的日益普及鼓励无线通信系统发展商不断改进其系统的数据通信能力。响应于该需求，已经制定了各种标准基础并继续制定支持更高数据率的新的第三代(3G)标准。例如，诸如欧洲电信标准化协会(ETSI)、无线工业和广播协会(ARIB)和电信工业协会(TIA)的电信化组织不断发展支持更快和更有效的无线通信的标准。

同样，无线通信工业经常发展和实现通过空中接口提供更快、更健全和更有效数的据通信的新的无线传输协议。例如，GSM继续发展。在另一个例子中，通用分组无线业务(GPRS)已经开发作为用于公知的时分多址(TDMA)系统的分组交换的升级。

目前，GSM、GPRS和EGPRS物理层具有下面的特征：包含45MH隔开的所分配的GSM频谱的两个200KHz带宽段的载波，一个用于上行链路，一个用于下行链路；时间分成包括52个帧并隔开240毫秒复帧的帧；每个帧包括8个时隙；在一个载波上的一个时隙叫做GSM信道；在在频率(f)下行链路载波的时隙(编号j,j=0,...7)和对应上行链路载波(f+45MHz)的上行链路时隙(编号j)之间存在一一对应关系；时隙中的传输称为脉冲串；和一块包括在同一时隙中预定的一组四个脉冲串。

目前正设计无线访问载体以便在EGPRS第二阶段提供实时服务。然而，近来的方案依赖上行链路上使用基于现有脉冲串的随机接入信道和在下行链路上基于块的分配信道。每个块交错并通过4个脉冲串(20毫秒)传送。然而，研究表明基于20毫秒间隔的系统至少需要60毫秒的延迟预算。而且，研究表明由于低压缩在单个20毫秒消息内向多个移动站传送分配常常是无效的，和与干扰抑制技术诸如智能天线和功率控制是不兼容。结果，根据近来的方案，基于块分配信道对于实时传送的统计复用来说可能导致过多的控制开销和过多的延时(例如，通话突发(Talkspurts))。期望提供一种更好的访问和分配系统和方法。

为了有效利用无线或蜂窝数据通信系统(例如，GPRS或EGPRS)的大容量，还期望提供话音和数据复用能力以及话音用户的统计复用。目前设计这些蜂窝数据通信系统以主要提供非实时(延时不敏感的)数据业务。会话语音和其它实时交互式通信对延迟敏感并要求设计提供快速控制信道的新的控制机以满足关键的延迟要求。因此，需要重新设计提供这种控制能力的无线数据通信系统以使其适于复用非实时业务和诸如会话语音的实时业务。

目前在GSM中，分配给某些信道的移动用户不得不接收一个复帧中的偶数脉冲串和下一个复帧的奇数脉冲串。这种偶数和奇数脉冲串间的交换不适合于上行链路和下行链路信道的动态分配。因此，需要重新设计无线数据通信系统以提供适合动态分配上行链路和下行链路信道的不同脉冲串信道结构。重新设计半速率信道以及特别是全速率信道。通过使用目前的信道结构和目前的交错，目前的全速率信道结构可能非常浪费可用带宽和延迟时间。

本发明的方法满足此需要，其中描述了允许通过无线数据通信系统的全速率信道有效和灵活复用实时和非实时业务的系统和方法。

正如根据本发明的一个方面所简要陈述的，提出了前述的问题并通过提供一种利用无线时分复用通信的系统实现现有技术的进步，在无线时分复用通信中，时间分成多个帧，每个帧分成N个数据子帧。此系统包括定义半速率信道为每帧一次的每N个脉冲串周期地出现的一系列脉冲串的第一复用器，定义全速率信道为两个连续半速率信道的第二复用器；和从第一站向第二站发射全速率信道的发射机。

根据本发明一个特定方面，通过提供一种利用无线时分复用通信的系统提出了上述问题，其中时间分成多个帧，每个帧分成N个数据脉冲串。此系统包括第一复用器，定义半速率信道为每帧一次的每N个脉冲串周期地出现的一系列脉冲串，第二复用器，定义全速率信道为两个连续半速率信道；和从第一站向第二站发射全速率信道的发射机。该系统还包括一个交错器，使用0246/1357交错来交错脉冲串。

根据本发明另一特定方面，通过提供一种利用无线时分复用通信的方法提出了上述问题，其中时间分成多个帧，每个帧分成N个数据脉冲串。此方法包括利用0246/1357序列以提供多个半速率信道、利用多个半速率信道的两个连续半速率信道以提供一个全速率信道交错脉冲串的步骤和从第一站到第二站发送由交错的脉冲串组成的全速率信道的步骤。

图1是具有移动站接收机发射机和中心基站接收机-发射机的GERAN系统的方框图。