[发明专利]扩展了范围的同心小区基站

说明书

本发明一般涉及无线通信系统，尤其涉及扩展无线通信系统的接入范围。

图1描述了一个无线通信系统10，该系统采用基于众所周知的电信工业协会的IS-95标准的码分多址(CDMA)技术。无线通信系统10包括一个移动交换中心(MSC)12和若干个与MSC 12连接的基站(BS)14-i。在相应的地理覆盖区(这里用半径为R_i的小区18-i来表示)内，每个BS 14-i都向移动电话(MT)如移动电话16-k提供无线通信业务。为了便于说明，小区18-i用以基站14-i为中心的圆形来表示。应当理解，小区18-i也可以是非圆形的(比如六边形)，基站也可以不在中心位置，并且术语“半径R_i”应当理解为定义基站与小区18-i的圆周上的点之间的距离(它将根据圆周上的特殊点而变化)。

每个基站14-i都包括一些无线设备和天线，在其相应的小区18-i内，这些无线设备和天线用于调制和发送发向移动电话的基站信号和用于接收和解调来自移动电话的移动电话信号。每个基站14-i还包括一个接收机(以下称为“GPS接收机”)，用于利用众所周知的全球定位卫星来接收定时信息。

基站14-i和移动电话，利用GPS接收机，根据GPS时间所校准的定时协议来发送信号。图2描述了采用基于IS-95标准的定时协议的实现方式的时间表20。该时间表20包括一系列帧22-n，其中每帧22-n历时时间为t。每帧22-n的起点用校准到GPS时间的时刻T_n处的帧分界来标记。根据该定时协议，基站14-i被安排在帧分界处开始发送基站信号，其中，就移动电话和系统接入操作来说，基站信号包括零或多个带信息信号和一个用于带信息信号的相干解调的领示信号。而移动电话16-k被安排在移动电话16-k开始接收基站信号之后的帧时间段的某x倍(即tx)处开始发送移动电话信号，其中x是某一大于等于0的整数。与基站信号不同，移动电话信号包括一个或多个带信息信号，而没有领示信号，并利用一组与伪噪声(PN)序列(或一种已知码)结合的正交码(称为Walsh码)来编码，以便可以对带信息信号进行非相干解调。PN序列包括随机的0和1数字信号，其中发送的0或1的持续时间在此被称为PN码片。

下面，参照图3来讨论上述定时协议，该图描述了一个时序图28，该时序图说明了基站14-i与移动电话16-k的发送和接收时序。在T₁时刻，BS 14-i开始向位于小区18-i中的任何地方的MT 16-k发送基站信号S₁。MT 16-k在T₁+d_BS→MT时刻开始接收信号S₁，其中，d_BS→MT是从BS 14-i到MT 16-k的传播延时。注意，术语传播延时应理解为包括视距内和非视距内的传播延时。

从MT 16-k开始接收信号S₁时起，MT 16-k将等待一段时间间隔tx，然后开始发送移动电话信号S₂。因此，MT 16-k将在T₁+d_BS→MT+tx时刻(即在某帧分界后d_BS→MT的时刻)开始发送信号S₂。例如，设x＝2，则MT 16-k在T₃+d_BS→MT时刻(即在接收到基站信号S₁后两帧处)发送信号S₂。

由于从MT 16-k到BS 14-i的传播延时d_MT→BS，BS 14-i将在T₁+d_BS→MT+tx+d_MT→BS时刻开始接收信号S₂。为便于讨论，假定从MT 16-k到BS 14-i的传播延时d_MT→BS与传播延时d_BS→MT相同，并且以后将这两者分别称为单向传播延时d_ow，即d_ow＝d_MT→BS＝d_BS→MT，或统称为往返传播延时2d_ow。因此，BS 14-i将在T₁+tx+2d_ow时刻开始接收信号S₂。