[发明专利]用于控制电话中的时间分集的方法和装置

说明书

本发明涉及用于控制在无线电话中的时间分集的方法和装置。

具体地说，本发明在其中功率分配不宽余的个人卫星系统、信号电平有时不足的陆地通信系统以及打算改进话音通信的可靠性的每个系统中具有应用前景。

到达手持终端的卫星通信遭受由信号盲区以及多径衰落所引起的已收信号功率的强烈变化的影响。由在传播路径中的阻挡物，例如建筑物、桥梁、树所引起的卫星信号的局部盲区会导致在整个信号带宽上的衰减。对于低卫星高度来说，覆盖面积是大于高度的。由于卫星信号的接收不仅通过直接路径而且来自环境中的物体的反射之后的路径，所以发生多径衰落。由于其传播距离不同，所以多路径的信号能够劣变性地相加而导致一个深度衰落。除了衰落深度统计之外，衰落持续时间的分布主要对于信道的可用性有影响。虽然统计结果可能会变化，但是在上行链路和下行链路方向中出现的效果相似，特别是在FDD传输中的双工距离特别大的场合尤其如此。

因此，对于所有的类型的陆地移动卫星系统来说，在卫星和移动终端之间通信链路是从地球到卫星再到地球的整个传输路径的最关键的部分，并且限制整个系统的性能。而且，手持系统更多的问题是由头部效果和接近全向天线所引起的。

在大多数用于手持个人卫星通信装置的卫星无线环境中，高频衰落过程是重叠在低频盲区过程上的。能够被区分的相当“好”和非常“坏”的信道周期有许多dB的平均电平差。好的信道状态对应于这颗卫星的无障碍视界的区域(非盲区的区域)以及较少的无多路径恶化。坏的信道状态表示该直接卫星信号被阻挡物遮盖和/或者受多径衰落严重影响的区域。

在许多现有系统中，使用两个或多个路径分集，以便改进系统性能。本发明所涉及的是转播的变化性，或单一路径的冗余度。

时间分集技术也在已知系统之中使用。已知时间分集技术的一个实例被应用在GSM中，其中通过交错技术把话音帧的内容扩展在若干TDMA时隙之上。这将使得已收信号可以被重建并且已经和话音帧比特一起发送的FEC(前向纠错)信息被随后用于校正已经被多径衰落或干扰所恶化的任何部分。进行交错的主要缺点是，为了成功地保护抵消多径衰落的重要的电平，必须使用深度交错：即导致在话音通信中有一个实质上的延迟。由于损失在双工谈话中的交互性，所以长延迟降低了感觉上的质量。虽然在该实例中的延迟主要由卫星路径长度而不是由精心设计的交错和处理所设置的，但是使用在某些通信电路中的这种长延迟的效果的很极端的例子在多卫星路径中是公知的。

在另一已知时间分集技术中，将语言信号的两个(或更多的)表象根据无线电波传播路径的相关特性而由一个适合时间被分时地发送。在该实例中，该接收设备简单地以逐个时隙或逐帧为基础选择最小恶化的发送并且重建该伴音路径；在该伴音路径中引入的延迟是常数并且至少等于在第一和最后的抽样之间的延迟。

更复杂的技术可以被加到前面的例子的任一个，或以某种方式可以把这些技术进行组合，并且如果信令表明该第一发送被成功地接收的话，则第二抽样或相关的FEC数据的发送可以被抑制。RACE ATDMA方案使用一种基于ARQ类型II的技术(自动重复请求)。第二抽样的选择传输的优点是降低对于系统/网络资源(例如功率以及频谱)的要求。

还注意到，该不同时间的分量被正常地从同一个发射机发送到接收机，尽管该发射机可能使用“天线分集”，并且Qualcomm公司CDMA使用类似于用于微小区操作的一种技术。第二发射机和/或者天线场地的使用提供路径分集而不是直接的时间分集。但是，如果该第二发送仅当该第一发送被发现将要被恶化时才实施(即ARQ)，则本发明能够被应用。

根据本发明的一个方面，其中提供一种在发送的信号中使用时间分集无线电电话通信的方法，根据该方法，该时间分集根据无线电波传播条件从在差的条件之下的相对长的延时到在好的传播条件之下的相对短的延时或零延迟而变化。

根据本发明的另一方面，提供了在无线电电话通信系统中的设备，包括在一发射台的用于引入时间分集的装置、在一接收机站的用于探测接收信号的质量的装置、以及在该发射台的及根据在接收机站检测的通信质量而改变分集的延时的装置。

所以，本发明的本质是要提供一种其中的时间分集可以根据实际的无线电波传播条件而变化的技术，范围从零分集到在公共网络中对于双工话音操作来说通常认为很极端的延时：例如长达几秒钟。