CN1134128C - 码分多址/时分双工移动通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

CDMA/TDD移动通信系统中的基站100上的控制部分125把一个或多个固定正向链路时隙分配给通信帧上分割的预定间隔的多个时隙，相应于系统中正向链路的总信息量对反向链路的总信息量比率进行分配，把正向链路时隙和反向链路时隙分配给除了固定正向链路时隙之外的时隙，利用固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，利用根据相应于各信息量分别要求的时隙数量分配的正向链路时隙和反向链路时隙传送正向链路和反向链路信道信号。

Description

码分多址/时分双工移动通信系统和方法
本发明涉及一种CDMA/TDD移动通信系统和方法，应用同频带传送/接收系统在相同无线电频带上分配时隙，交替地在反向和正向链路上进行通信。
传统上，作为利用CDMA(码分多址)系统的移动通信系统，已知一种利用DS(直接序列)的W-CDMA(宽带CDMA)系统。W-CDMA系统把FDD(频分双工)系统用作双工系统。
作为双工系统，除了FDD之外，还已知TDD(时分双工)系统。TDD系统利用同频带传送/接收系统在相同无线电频带上分配时隙，交替地在反向和正向链路上进行通信，也称为乒乓系统。
此外，多址系统是一种线路连接系统，在该线路连接系统上，有多个站同时在相同频带上进行通信。CDMA系统利用一种技术，通过把信号用扩展码来扩展以在扩展频带上传送的扩展频谱通信来实现多址。在DS系统中，在扩展时，把信息信号乘上扩展码。
在DS-CDMA系统中，由于多条通信链路共用相同的频带，所以存在在接收时要把每个通信波电平控制成相同的问题(近远问题)。换句话说，实现CDMA通信系统必须克服这一问题。
近远问题在基站同时接收位于不同地方的多个移动台(移动无线电终端设备)传送的无线电信号时较严重。因此，在移动站传播路径条件上带有强制性。
在TDD系统中，由于正向和反向链路使用相同的频带，所以正向和反向链路的间隔足够短时，诸如衰落等传播路径条件是相关联的。因而，可以利用开环控制来实现传送功率控制。
一些这种CDMA移动通信系统包含TDD配置，把通信帧分割成多个时隙，以把每个业务信道和控制信道分配给一个时隙，在多个链路上进行通信。
图1示出了传统CDMA/TDD移动通信系统的帧图。
图1示出了一个帧1被分割成8个时隙0至7的例子，时隙0至3被分配给正向链路，时隙4至7被分配给反向链路。
在从基站(未示出)向移动台(未示出)的正向链路2中，多路复用在基站与专用移动台之间传送的公共控制信道3(例如同步控制信道)、专用控制信道和用户信息信道4。在从移动台到基站的反向链路5上，多路复用专用控制信道和用户信息信道6。
当移动站打开时，它开始接收，并通过检测正向链路2上的公共控制信道3的同步控制信道捕获与基站的同步。然后移动台开始通过专用控制信道进行线路连接，开始与用户信息信道4进行通信。此时，移动台测量分配的正向链路时隙的接收质量，并根据测量结果进行分配的反向链路时隙的传送功率控制。
然而，在如上所述的传统的CDMA/TDD移动通信系统中，当响应于正向和反向链路的信息量改变给正向链路和反向链路的时隙分配时，同步控制信道的配置变得不正常了。因此，移动台在开机时，要花更长的时间来获得与基站的同步。
此外，在每条通信链路上，由于分配的正向链路时隙和分配的反向链路时隙的间隔较长，所以正向和反向链路的传播路径条件是不相关联的，因而降低了开环控制传送功率控制的效果。
本发明的目的在于提供一种CDMA/TDD移动通信系统和方法，一种CDMA/TDD移动通信系统，包括一个移动站装置和一个基站装置，其中所述移动站要求与基站装置同步，把在预定间隔的接收信号相关值与同步控制信道信号的扩展码进行积分，以检测所述同步控制信道信号，其中所述基站装置包括：分配装置，以预定间隙，至少把多个固定正向链路时隙中一个时隙分配给通信帧上分割的多个时隙中的至少一个时隙，同时，相应于系统中正向链路的总信息量对反向链路的总信息之比，分配除了固定正向链路时隙之外的所述时隙，把多个正向链路时隙中的至少一个时隙和多个反向链路时隙中的至少一个时隙分配给除了所述固定正向链路时隙之外的所述时隙；控制装置，利用所述固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，利用根据相应于各个信息量分别要求的时隙数量分配的所述正向链路时隙和所述反向链路时隙分别传送所述正向链路的业务信道信号和所述反向链路的业务信道信号。
一种采用分为多个时隙的通信帧的CDMA/TDD移动通信系统中的基站装置，各个时隙分配有通信系统的一个正向链路和一个反向链路，基站装置包括：一个分配器，向一个正向链路公共控制信道分配位置固定时隙，该时隙安排在多个时隙中的规则间隙；以及一个控制器，根据正向链路上的信息量与反向链路上的信息量的比率，将位置固定时隙以外的时隙分配给一个正向链路用户信息信道和一个反向链路用户信息信道。
一种采用被分为多个时隙通信帧的CDMA/TDD通信方法，每个时隙分配了其中一个正向链路和反向链路，该方法包括：将多个时隙中设置在规则间隙的位置固定时隙分配给一个正向链路公共控制信道；以及根据正向链路上的信息量和反向链路上信息量的比率，将位置固定时隙以外的时隙分配给一个正向链路用户信息信道和一个反向链路用户信息信道。
图1是传统CDMA/TDD移动通信系统中使用的帧图；
图2是根据本发明第一实施例的CDMA/TDD移动通信系统的框图；
图3是应用于根据本发明第一实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信帧上的时隙分配的帧图；
图4是应用于根据本发明第二实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信帧上的时隙分配的帧图；
图5是应用于根据本发明第三实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信帧上的时隙分配的帧图；
图6是应用于根据本发明第四实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信帧上的时隙分配的帧图；
图7是根据本发明第五实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的移动台的框图；
图8是从任意时间开始在四个时隙间隙上的每个取样时间上，根据第五实施例的移动站把接收到的信号相关值与正向同步控制信道的扩展码积分获得的积分结果；
图9是应用于根据本发明第六实施例的CDMA/TDD移动通信系统上的通信帧的时隙分配的帧图；
图10是应用于根据本发明第七实施例的CDMA/TDD移动通信系统上的通信帧的时隙分配的帧图。
下面参照附图具体解释根据本发明实施例的CDMA/TDD移动通信系统和方法。
(第一实施例)
图2是根据本发明第一实施例的CDMA/TDD移动通信系统内的基站框图。
图2所示的基站100由具有第一编码部分101、第二编码部分102和第三编码部分103的编码部分104、具有第一扩展部分105、第二扩展部分106和第三扩展部分107的扩展部分108、多路复用部分109、D/A转换部分110、传送频率转换部分111、接收频率转换部分112、A/D转换部分113、分配部分114、具有第一相关检测部分115、第二相关检测部分116和第三相关检测部分117的相关检测部分118、具有第一解码部分119、第二解码部分120和第三解码部分121的解码部分122、传送/接收天线123、传送/接收交换部分124和控制部分125组成。
编码部分101至103分别对第一至第三正向链路专用控制信道信号131、132和133进行编码。扩展部分105至107分别对编码信道信号134、135和136进行扩展。
多路复用部分109多路复用扩展信道信号137至139。D/A转换部分110把多路复用信号140转换成模拟信号141。传送频率转换部分111用射频把模拟信号141转换成传送信号。
传送/接收交换部分124交换传送/接收天线123，以进行传送点与传送点的连接。传送信号142从传送/接收天线通过传送/接收转换部分124向移动台(未示出)传送。
接收频率转换部分112把具有射频的接收信号143转换成具有基频的信号144。在传送/接收天线123接收该接收到的信号143，并通过传送/接收转换部分124传送到部分112。
A/D转换部分113把具有基频的信号144转换成数字的接收信号145。分配部分114把数字的接收信号145分配给信道信号146、147和148。
相关检测部分115至117分别检测反向链路公共专用信道信号146至148的相关性。解码部分119至121解码相关检测信道信号149、150和151，输出信道解码信号152、153和154。控制部分125如上所述在每个部分上进行控制。
在上述的结构中，对正向链路公共信道(例如同步控制信道)信号131至133进行编码，并在编码部分101～103上构筑成帧分别输出给扩展部分105至107。编码可以是纠错编码，在这种情况下，也可以进行交织处理。
扩展部分105至107分别用扩展码扩展编码信道信号134至136，向多路复用部分109输出扩展信号137至139。扩展码可以由控制部分125指派。
多路复用部分109在时隙上提供扩展信号137至139，以根据控制部分125的指令进行多路复用。在该阶段，多路复用同一时隙上提供的信道信号。在进行多路复用处理的情况下，可以进行传送功率控制，控制每个信道扩展信号137至139的幅度。
在D/A转换部分110把数字多路复用信号140转换成模拟信号141。在传送频率转换部分111上用射频把模拟信号141转换成传送信号142。传送信号142从传送/接收天线123通过传送/接收转换部分124传送。
在这一阶段，根据控制部分125的指令，传送/接收转换部分124把传送/接收天线123连接到传送频率转换部分111上一个正向链路时隙，连接到接收频率转换部分112上一个反向链路时隙。
另一方面，把传送/接收天线123从移动台接收到的接收信号143通过传送/接收转换部分124输入到接收频率转换部分112。接收频率转换部分112把具有射频的接收信号143转换成具有基频的信号144。
A/D转换部分113把具有基频的模拟信号144转换成数字信号145，以输出给分配部分114。分配部分114根据控制部分125的指令把数字信号145分割成反向公共控制信道信号146至148，分别输出给相关检测部分115至117。
相关检测部分115至117对反向公共控制信道信号146至148进行去扩展，检测具有扩展码的接收信号的相关性。每个扩展码可以由控制部分125来指令。
把检测到的相关值(相关信号)149至151分别输出到解码部分119至121，根据相关值149至151解码反向公共控制信道信号。在这一阶段，当移动台执行反向链路的纠错编码时，执行具有去交织处理的纠错解码。
此外，根据时隙，可以提供每个公共部分供每个信道使用，而不使用编码部分101至103、扩展部分105至107、相关检测部分115至117和解码部分119至121。
下面参照图3从控制部分125执行的控制来解释时隙的分配控制。图3是示出了CDMA/TDD通信系统中通信帧上的时隙分配的帧图。这种分配示出了把一帧201分割成16个时隙0至15的例子。
在图3中，202表示其上提供了正向链路公共控制信道信号和正向链路用户信息信道信号的时隙，203表示其上仅提供正向链路用户信息信道信号的时隙，204表示其上提供了反向链路信道信号的时隙。
控制部分125首先把正向链路的信息量与反向链路的信息量进行比较，确定要分配给正向链路和反向链路的时隙数。此时，主要把传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号的所必需的时隙数分配给正向链路。考虑信息量，把其它的时隙分配给正向链路和反向链路。
然后，在一帧上以预定时隙间隔的时隙上提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，从而为正向链路时隙分配该时隙。
而且，在该帧上提供余下的正向链路时隙。此时，主要在除了紧跟在正向链路时隙之后的时隙上提供正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的控制信道信号。然后为反向链路时隙分配其它时隙。
在其上提供有包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号的正向链路时隙内，不仅可以提供正向链路公共控制信道信号，也可以提供其它正向链路信道信号。在这种情况下，多路复用在该时隙上提供的多个信道信号，以便传送。
图3示出了在一帧上分配16个时隙的例子。
图3中的(A)示出了把四个时隙0，4，8和12分配成正向链路时隙，把其它12个时隙分配成反向链路时隙的情况。
图3中的(B)示出了把8个时隙分配成正向链路时隙，把其它8个时隙分配成反向链路的情况。时隙0，4，8和12分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，把时隙2，6，10和14也分配成正向链路时隙。把时隙1，3，5，7，9，11，13和15分配成反向链路时隙。
图3中的(C)示出了把12个时隙分配成正向链路时隙，把其它4个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0，4，8和12分配成正向链路时隙，发送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙2，3，6，7，10，11，14和15也分配成正向链路时隙。时隙1，5，9和13分配成反向链路时隙。
图3中的(D)示出了把15个时隙分配成正向链路时隙，把其它一个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0，4，8，12分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙2，3，5，6，7，9，10，11，13，14和15也分配成正向链路时隙。时隙1分配成反向链路时隙。
在图3的(C)和(D)中，把反向链路时隙定位在紧跟在分配成传送包括同步控制信道信号的公共控制信道信号的正向链路时隙的时隙之后。因此，在系统中进行闭环控制的情况下，移动台可以利用包含在接收到的正向链路公共控制信道信号内的控制信道信号中的TPC位控制传送功率。因此，移动台可以对诸如衰落等传播环境快速响应。
响应于信息量的变化，可以手动改变时隙的分配，或者根据新的连接或断开引起的信息量的变化，或者以预定间隔自动地改变。
当移动台开机时，首先用同步控制信道信号中所用的扩展码对接收到的信号进行去扩展，检测同步控制信道信号，捕获与基站的同步。
在这种情况下，移动台并不了解其开机时正向链路和反向链路的时隙分配，然而事先知道同步控制信道信号定位在每四个时隙插入有三个时隙。因此，移动台可以通过对每四个时隙间隔上的相关值进行积分来检测同步控制信道信号的定时。
移动台利用检测到的定时解码包括同步控制信道信号的公共控制信道信号，以识别出正向链路时隙和反向链路时隙的位置以及分配给每个信道的时隙。
然后，移动台利用识别出的公共控制信道和专用控制信道进行连接处理，建立用户信息信道。在帧201上，对于正向链路和反向链路，移动台与基站之间提供不同的用户信息信道的信号。因此，正向链路用户信息信道时隙与反向链路用户信息信道时隙之间的时间差有时较大，在这些时隙之间插入其它很多的时隙。
在利用开环控制进行反向链路传送功率控制的情况下，由于利用了正向链路和反向链路的传播路径条件的相关特性，所以较大的时间差将引入较小的相关特性，结果降低了传送功率控制的精确性。
然而，由于每四个时隙传送一个正向链路公共控制信道信号，在利用正向链路公共控制信道信号测量接收质量，并根据测得的接收质量进行传送功率控制时，用于测量接收质量的正向链路时隙与在传送功率控制下传送的反向链路时隙之间的时间差在最大时为两个时隙，因而，能有效地进行传送功率控制。
此外，较佳的是利用任意数量的时隙组成一帧，而不是用16个时隙。也是较佳的是每组任意数量的时隙提供一个正向链路公共控制信道信号，而不是每四个时隙提供一个正向链路公共控制信道。再是较佳的是在预定的周期图形而不是等间隙地提供正向链路公共控制信道信号。
如上所述，根据第一实施例，在基站100的控制部分125的控制下，主要把通信帧上的一些时隙以预定的间隔分配成固定的正向链路时隙，响应于系统中反向链路的总信息量对正向链路的总信息量之比，把另一些时隙分配给正向链路时隙和反向链路时隙，利用固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，分别利用根据响应于各信息量所分别需要的时隙量分配的正向链路时隙和反向链路时隙传送正向链路和反向链路的业务信道信号。上述处理可以缩短移动台获得与基站同步的时间，即使在信息量不对称的情况下，响应于正向链路和反向链路的信息改变了为正向和反向链路的时隙分配，从而能使开环控制传送功率控制更有效。
(第二实施例)
图4是应用于根据本发明第二实施例的CDMA/TDD移动通信系统内的通信帧上的时隙分配的帧图。
图4示出了把一帧301分割成16个时隙0至15的例子。在图4中，参考号302表示其上提供有正向链路公共控制信道信号和正向链路用户信息信道信号的时隙，参考号303表示其上仅提供了正向链路用户信息信道信号的时隙，参考号304表示其上提供了反向链路信道信号的时隙。
图2所示的基站100的控制部分125首先把正向链路的信息量与反向链路的信息量作比较，确定要分配给正向链路和反向链路的时隙数量。
此时，主要把传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号所必需的时隙数量分配给正向链路。考虑信息量，把其它时隙分配给正向链路和反向链路。
然后，在每两个时隙上插入一个时隙，提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，因而，把该时隙分配成正向链路时隙。又，在该帧上提供其它正向链路时隙，把余下的时隙分配成反向链路时隙。
在其上提供了包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号的正向链路时隙中，不仅可以提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，也可以提供其它正向链路信道信号。在这种情况下，多路复用同一时隙上提供的多个信道信号，以便传送。
图4中的(A)示出了把8个时隙分配成正向链路时隙，把另8个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0，2，4，6，8，10，12，14分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙1，3，5，7，9，11，13和15分配成反向链路时隙。
图4中的(B)示出了12个时隙分配成正向链路时隙，另4个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0，2，4，6，8，10，12和14分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，也把时隙1，5，9和13分配成正向链路时隙。时隙3，7，11和15分配成反向链路时隙。
图4中的(C)示出了把14个时隙分配成正向链路时隙，把另2个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0，2，4，6，8，10，12和14分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙1，3，5，9，11和13也分配成正向链链路时隙。时隙7和15分配成反向链路时隙。
图4中的(D)示出了把15个时隙分配成正向链路时隙，把另一个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0，2，4，6，8，10，12和14分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙1，3，5，7，9，11和13也分配成正向链路时隙。时隙15分配成反向链路时隙。
如上所述，在图4中，设置成紧跟在包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号后的时隙总是反向链路时隙。
换句话说，每两个时隙中，把其中之一时隙设置成发送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，即，在这些时隙中插入另一个时隙，即使在任何多个隙中提供反向时隙，也可以构成就在反向链路时隙之前的时隙总是传送包括同步控制信道信号的公共控制信道信号的正向链路时隙。
因此，在系统中进行闭环控制的情况下，移动台可以利用包括在接收一的正向链路公共控制信道信号的控制信道信号中的TPC位来控制传送功率。因此，移动台可以对诸如衰落等传播环境快速响应。
相应于信息量的变化，可以手动改变时隙的分配，或者根据新的连接或断开引起的信息量的变化，或者以预定间隔自动地改变。
在这种情况下，当移动台(未示出)开机时，它首先用同步控制信道信号中所用的扩展码对接收到的信号进行去扩展，检测同步控制信道信号，捕获与基站的同步。
移动台并不了解其开机时正向链路和反向链路的时隙分配，然而移动台可以对每两个时隙间隔上的相关值进行积分来检测同步控制信道信号的定时。
然后移动台利用检测到的定时解码包括同步控制信道信号的公共控制信道信号，以识别出正向链路时隙和反向链路时隙的位置以及分配给每个信道的时隙，利用识别出的公共控制信道和专用控制信道进行连接处理，建立用户信息信道。
在一帧上，对于正向链路和反向链路，移动台与基站之间提供不同的用户信息信道时隙。因此，正向链路用户信息信道时隙与反向链路用户信息信道时隙之间的时间差有时较大，在这些时隙之间插入其它很多的时隙。
在利用开环控制进行反向链路传送功率控制的情况下，较大的时间差将引入较小的正向链路与反向链路的传播路径条件的相关特性，结果降低了传送功率控制的精确性。然而，由于每二个时隙传送一个正向链路公共控制信道信号，当根据利用接收到的公共控制信道获得的接收质量来进行传送功率控制时，在传送功率控制时可以利用就在要传送的反向链路时隙之前的正向链路时隙的接收质量，从而进行有效地传送功率控制。此外，较佳的是利用任何数量的时隙组成一帧，而不是用16个时隙。
如上所述，根据第二实施例，每两个时隙中一个时隙被分配成固定正向链路时隙，相应于系统中正向链路的信息量与反向链路的信息量之比，把其它的时隙分配成正向链路时隙和反向链路时隙，以便利用固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，利用根据对应于各信息量分别获得的时隙数量分配的正向链路时隙和反向链路时隙分别传送正向链路和反向链路的业务信道信号。上述处理可以缩短移动台捕获与基站同步的时间，即使在信息量不对称的情况下，相应于正向链路和反向链路的信息改变了对正向和反向链路的时隙分配，从而能使开环控制传送功率控制更有效。
(第三实施例)
图5是应用于根据本发明第三实施例的CDMA/TDD移动通信系统内的通信帧上的时隙分配的帧图。
图5示出了把一帧401分割成16个时隙0至15的例子。在图5中，参考号402表示其上提供有正向链路公共控制信道信号和正向链路用户信息信道信号的时隙，参考号403表示其上提供了正向链路用户信息信道信号的时隙，参考号404表示其上提供了反向链路信道信号的时隙。
图2所示的基站100的控制部分125首先把正向链路的信息量与反向链路的信息量作比较，确定要分配给正向链路和反向链路的时隙数量。
此时，主要把传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号所必需的时隙数量分配给正向链路。考虑信息量，把其它时隙分配给正向链路和反向链路。
然后，在每8个时隙上插入一个时隙，提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，因而，把该时隙分配成正向链路时隙。又，在该帧上提供其它正向链路时隙，把余下的时隙分配成反向链路时隙。
在其上提供了包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号的正向链路时隙中，不仅可以提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，也可以提供其它正向链路信道信号。在这种情况下，多路复用同一时隙上提供的多个信道信号，以便传送。
图5中的(A)示出了把2个时隙分配成正向链路时隙，把另14个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0和8分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，其它的时隙1至7和9至15分配成反向链路时隙。
图5中的(B)示出了8个时隙分配成正向链路时隙，另8个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0和8分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，也把时隙2，4，6，10，12和14分配成正向链路时隙。时隙1，3，5，7，9，11，13和15分配成反向链路时隙。
图5中的(C)示出了把12个时隙分配成正向链路时隙，把另4个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0和8分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙2，3，4，6，7，10，11，12，14和15也分配成正向链链路时隙。时隙1，5，9和13分配成反向链路时隙。
图5中的(D)示出了把15个时隙分配成正向链路时隙，把另一个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0和8分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙2至7和9至15也分配成正向链路时隙。时隙1分配成反向链路时隙。
如上所述，在图5中，设置成紧跟在包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号后的时隙总是反向链路时隙。
换句话说，每8个时隙中，把其中之一时隙设置成发送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，即，在这些时隙中插入另7个时隙，即使在任一时隙上提供反向时隙，也可以构成就在反向链路时隙之前的时隙总是传送包括同步控制信道信号的公共控制信道信号的正向链路时隙。
因此，在系统中进行闭环控制的情况下，移动台可以利用包括在接收的正向链路公共控制信道信号的控制信道信号中的TPC位来控制传送功率。因此，移动台可以对诸如衰落等传播环境快速响应。
相应于信息量的变化，可以手动改变时隙的分配，或者根据新的连接或断开引起的信息量的变化，或者以预定间隔自动地改变。
在这种情况下，当移动台(未示出)开机时，它首先用同步控制信道信号中所用的扩展码对接收到的信号进行去扩展，检测同步控制信道信号，捕获与基站的同步。
移动台并不了解其开机时正向链路和反向链路的时隙分配，然而移动台可以对每8个时隙间隔上的相关值进行积分来检测同步控制信道信号的定时。
然后移动台利用检测到的定时解码包括同步控制信道信号的公共控制信道信号，以识别出正向链路时隙和反向链路时隙的位置以及分配给每个信道的时隙，利用识别出的公共控制信道和专用控制信道进行连接处理，建立用户信息信道。
在一帧上，对于正向链路和反向链路，移动台与基站之间提供不同的用户信息信道时隙。因此，正向链路用户信息信道时隙与反向链路用户信息信道时隙之间的时间差有时较大，在这些时隙之间插入其它很多的时隙。
在利用开环控制进行反向链路传送功率控制的情况下，较大的时间差将引入较小的正向链路与反向链路的传播路径条件的相关特性，结果降低了传送功率控制的精确性。然而，由于每8个时隙传送一个正向链路公共控制信道信号，当根据利用接收到的公共控制信道获得的接收质量来进行传送功率控制时，在传送功率控制时可以利用就在要传送的反向链路时隙之前的正向链路时隙的接收质量，从而进行有效地传送功率控制。此外，较佳的是利用任意数量的时隙组成一帧，而不是用16个时隙。
如上所述，根据第三实施例，每8个时隙中一个时隙被分配成固定正向链路时隙，相应于系统中正向链路的信息量与反向链路的信息量之比，把其它的时隙分配成正向链路时隙和反向链路时隙，以便利用固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，利用根据对应于各信息量分别获得的时隙数量分配的正向链路时隙和反向链路时隙分别传送正向链路和反向链路的业务信道信号。上述处理可以缩短移动台捕获与基站同步的时间，即使在信息量不对称的情况下，相应于正向链路和反向链路的信息改变了对正向和反向链路的时隙分配，从而能使开环控制传送功率控制更有效。在这种情况下，可以获得多种正向链路时隙的数量与反向链路时隙的数量的分配配置的变化。
(第四实施例)
图6是应用于根据本发明第四实施例的CDMA/TDD移动通信系统内的通信帧上的时隙分配的帧图。
图6示出了把一帧501分割成16个时隙0至15的例子。在图6中，参考号502表示其上提供有正向链路公共控制信道信号和正向链路用户信息信道信号的时隙，参考号503表示其上提供了正向链路用户信息信道信号的时隙，参考号504表示其上提供了反向链路信道信号的时隙。
图2所示的基站100的控制部分125首先把正向链路的信息量与反向链路的信息量作比较，确定要分配给正向链路和反向链路的时隙数量。
此时，主要把传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号所必需的时隙数量分配给正向链路。考虑信息量，把其它时隙分配给正向链路和反向链路。
然后，在每16个时隙的一个时隙上，提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，因而，把该时隙分配成正向链路时隙。又，在该帧上提供其它正向链路时隙，把余下的时隙分配成反向链路时隙。
在其上提供了包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号的正向链路时隙中，不仅可以提供包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，也可以提供其它正向链路信道信号。在这种情况下，多路复用该时隙上提供的多个信道信号，以便传送。
图6中的(A)示出了把1个时隙分配成正向链路时隙，把另15个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，其它的时隙1至15分配成反向链路时隙。
图6中的(B)示出了8个时隙分配成正向链路时隙，另8个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，也把时隙2，4，6，8，10，12和14分配成正向链路时隙。时隙1，3，5，7，9，11，13和15分配成反向链路时隙。
图6中的(C)示出了把12个时隙分配成正向链路时隙，把另4个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙2，3，4，6，7，8，10，11，12，14和15也分配成正向链链路时隙。时隙1，5，9和13分配成反向链路时隙。
图6中的(D)示出了把15个时隙分配成正向链路时隙，把另一个时隙分配成反向链路时隙的情况。时隙0分配成正向链路时隙，传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，时隙2至15也分配成正向链路时隙。时隙1分配成反向链路时隙。
如上所述，在图6中，设置成紧跟在包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号后的时隙总是反向链路时隙。
换句话说，每16个时隙中，把其中之一时隙设置成发送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，即，在这些时隙中插入另15个时隙，即使在任一时隙上提供反向时隙，也可以构成就在反向链路时隙之前的时隙总是传送包括同步控制信道信号的公共控制信道信号的正向链路时隙。
因此，在系统中进行闭环控制的情况下，移动台可以利用包括在接收的正向链路公共控制信道信号的控制信道信号中的TPC位来控制传送功率。因此，移动台可以对诸如衰落等传播环境快速响应。
相应于信息量的变化，可以手动改变时隙的分配，或者根据新的连接或断开引起的信息量的变化，或者以预定间隔自动地改变。
在这种情况下，当移动台(未示出)开机时，它首先用同步控制信道信号中所用的扩展码对接收到的信号进行去扩展，检测同步控制信道信号，捕获与基站的同步。
移动台并不了解其开机时正链链路和反向链路的时隙分配，然而移动台可以对每8个时隙间隔上的相关值进行积分来检测同步控制信道信号的定时。
然后移动台利用检测到的定时解码包括同步控制信道信号的公共控制信道信号，以识别出正向链路时隙和反向链路时隙的位置以及分配给每个信道的时隙，利用识别出的公共控制信道和专用控制信道进行连接处理，建立用户信息信道。
在一帧上，对于正向链路和反向链路，移动台与基站之间不同地设置用户信息信道时隙。因此，正向链路用户信息信道时隙与反向链路用户信息信道时隙之间的时间差有时较大，在这些时隙之间插入其它很多的时隙。
在利用开环控制进行反向链路传送功率控制的情况下，较大的时间差将引入较小的正向链路与反向链路的传播路径条件的相关特性，结果降低了传送功率控制的精确性。然而，由于每16个时隙传送一个正向链路公共控制信道信号，当根据利用接收到的公共控制信道获得的接收质量来进行传送功率控制时，在传送功率控制时可以利用就在要传送的反向链路时隙之前的正向链路时隙的接收质量，从而进行有效地传送功率控制。此外，较佳的是利用任意数量的时隙组成一帧，而不是用16个时隙。
如上所述，根据第四实施例，每16个时隙中一个时隙被分配成固定正向链路时隙，相应于系统中正向链路的信息量与反向链路的信息量之比，把其它的时隙分配成正向链路时隙和反向链路时隙，以便利用固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，利用根据对应于各信息量分别获得的时隙数量分配的正向链路时隙和反向链路时隙分别传送正向链路和反向链路的业务信道信号。上述处理可以缩短移动台获得与基站同步的时间，即使在信息量不对称的情况下，相应于正向链路和反向链路的信息改变了对正向和反向链路的时隙分配，从而能使开环控制传送功率控制更有效。在这种情况下，可以获得多种正向链路时隙的数量与反向链路时隙的数量的分配配置的变化。
(第五实施例)
图7是移动台的框图，作为根据本发明第五实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信终端设备的例子。
图7所示的移动台600由编码部分601、扩展部分602、放大部分603、D/A转换部分640、传送频率转换部分605、接收频率转换部分606、A/D转换部分607、分配部分608、包括第一相关检测部分609和第二相关检测部分610的相关检测部分611、包括第一解码部分612和第二解码部分613的解码部分614、传送/接收天线615、传送/接收转换部分616和控制部分617组成。
编码部分601对反向链路信道信号621进行编码。扩展部分602扩展编码的信号622。放大部分603放大扩展信号623。
D/A转换部分604把数字放大信号624转换成模拟信号625。传送频率转换部分605用射频把模拟信号625转换成传送信号626。
传送/接收转换部分616转换传送/接收天线615，以使进行传送点至传送点的连接。传送信号626从传送/接收天线615通过传送/接收转换部分616向图2所示的基站通过无线电通信传送传送信号626。
接收频率转换部分606把具有射频的接收信号627转换成具有基频信号的信号628。在传送/接收天线615接收接收信号627，并通过传送/接收转换部分616向部分606传送。
A/D转换部分607把具有基频的信号628转换成数字接收信号629。分配部分608把数字接收信号629分配给信道信号630和631。
相关检测部分609和610分别检测正向链路公共专用信道信号630和631。解码部分612和613分别解码信道相关检测信号632和633，输出信道解码信号634和635。控制部分617对上述每个部分进行控制。
在上述的结构中，在编码部分602中对反向链路信道信号612进行编码，构成帧，并输出给扩展部分602。编码可以是纠错编码，在这种情况下，也可以执行交织处理。
扩展部分602用扩展码扩展编码信号622，并把扩展信号623输入给放大部分603。扩展码可以由控制部分617指派。
放大部分603在根据控制部分617指令分配的时隙上提供扩展信号623，并根据来自控制部分617的指令，放大或减小扩展信号623的幅度，输出到D/A转换部分604，进行传送功率控制。
D/A转换部分604把数字放大信号624转换成模拟信号625，输出给传送频率转换部分605。传送频率转换部分605用射频把模拟信号625转换成传送信号626，输出给传送/接收转换部分616。
传送/接收转换部分616根据控制部分617的指令把传送/接收天线615连接到传送频率转换部分605一反向链路时隙，连接到接收频率转换部分606一正向链路时隙。
换句话说，对于反向链路时隙，从传送/接收天线123向基站100传送在接收频率转换部分605上经过频率转换到射频的传送信号626。
另一方面，对于正向链路时隙，向接收频率转换部分606输出传送/接收天线123接收到的接收信号627。
接收频率转换部分606把具有射频的接收信号267转换成具有基频的接收信号628，输出到A/D转换部分607。A/D转换部分607把模拟信号628转换成数字信号629输出给分配部分608。
分配部分608根据控制部分617的指令，把数字信号629分割成信号630和631，分别输出给相关检测部分609和610。
相关检测部分609和610分别去扩展分割的信号630和631，检测具有扩展码的接收信号的相关性，分别获得相关值632和633。每个扩展码可以由控制部分125来指令。把检测相关值632和633分别输出到解码部分612和613，同时输出给控制部分617。
解码部分612和613利用相关值632和633解码正向公共控制信道信号634和635。此时，当基站100对正向链路执行纠错编码时，执行具有去交织处理的纠错解码。
此外，可以根据时隙为所有信号提供每个公用部分，而不使用相关检测部分609和610以及解码部分612和613。
下面的描述将参照图2所示的情况，即每四个时隙提供一个传送包括同步控制信道信号的正向链路公共控制信道信号，并插入另三个时隙的情况，解释移动台在开机时如何与基站获得同步。
当移动站600开机时，由于它仍没有与基站同步，所以它不了解反向链路和正向链路的时隙分配和定时。
如图8所示，移动台600在从任意时刻t1开始的四个时隙长度701中在每个取样时间上，把接收信号的相关值与正向链路同步控制信道的扩展码积分，在每四个时隙间隙上重复这种积分。
当积分次增加时，由于噪声分量减少，所以检测到图8所示的取样时间702上的与同步控制信道的定时一致的相关值的积分值变得比在其它取样时刻处的积分值大。
然而，由于积分次数增加太多，因为移动台600仍没有与基站获得同步。所以移动台600的取样定时偏离了目标定时，因此，积分次数太多使它难以检测同步控制信道信号的定时702。
当在某些间隙上没有提供包括同步控制信道信号的公共控制信道信号时，难以减少上述积分的噪声分量，使它难以检测到同步控制信道信号的定时。
然而，当在某些间隔上提供了包括同步控制信道信号的公共控制信道信号时，即使为反向链路和正向链路分配的时隙数变化了，也可以在这些间隔上进行积分，因此，便于检测同步控制信道信号的定时。
在图7所示的移动台的结构中，在控制部分617进行这种通过积分的同步捕获，然而，除了控制部分617之外，也可以设置一个同步部分(未图示)。
如上所述，根据第五实施例，移动台通过预定时隙间隔上把接收信号的相关值与扩展码进行积分来检测同步控制信道信号，从而使它可以较少的时间容易地捕获与基站的同步，即使在正向和反向链路的信息量是不对称的情况下，相应于信息量而使正向和反向链路的时隙分配变化。
(第六实施例)
图9是应用于根据本发明第六实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信帧的时隙分配的帧图。
图9示出了一帧801被分成16个时隙0至15的例子。在图9中，802表示其上设置有正向链路公共控制信道信号的时隙，803表示其上提供了正向链路用户信息信道信号的时隙，804表示其上提供了反向链路用户信息信道信号的时隙。
换句话说，一帧801被分割成16个时隙，在8个时隙0，2，4，6，8，10，12和14上提供正向链路公共控制信道信号，在时隙1，5，9和13上提供正向链路用户信息信道信号，在时隙3，11上提供反向链路用户信息信道信号。
下面参照图9描述图7所示的移动台600内控制部分617的传送功率控制操作。
由于正向链路用户信息信道是移动台600与基站之间的专用信道，所以控制传送功率以使移动台600上的接收质量满足预定的要求。
另一方面，由于正向链路公共控制信道是公共信道，所以根据移动台600的接收质量不进行传送功率控制。因而，接收质量有时会因衰落而暂时劣化。
在开环控制下对反向链路进行传送功率控制的情况下，利用反向链路和正向链路的传播路径的类似性。在这种情况下，在测量接收质量的正向链路时隙与发送的反向链路时隙之间的时间间隔中，反向链路和正向链路的传播路径条件的类似性变小，导致降低了传送功率控制的精确性。
高接收质量能更精确地估计传播路径条件，然而，随着接收和传送之间的间隔增加，传播路径条件也变化。
考虑上述问题，通过把每个时隙上的接收质量与适当地权重组合来估计传播路径条件。在传播路径条件快速变化的情况下，把就在要传送的时隙3之前的时隙2上的公共控制信道信号的权重设置得较高，把在其它时隙上的公共控制信道信号或用户信息信道信号的权重设置得较小。可以这样进行，把在时隙2上的公共控制信道信号的权重设置成1，把其它时隙上的公共控制信道信号或用户信息信道信号的权重设置成0。
另一方面，在传播路径条件变化较慢的情况下，由于可以高精度地估计传播路径条件，所以把时隙1上的用户信息信道信号的权重设置得较高，把时隙0和2上的公共控制信道信号的权重设置得较小。可以这样进行，把时隙1上的用户信息信道信号的权重设置成1，把时隙0和2上的公共控制信道信号的权重设置成0。
此外，上述情况描述了有关在时隙3上反向链路用户信息信道信号的传送功率控制，然而，可以对时隙11上的反向链路用户信息信道信号进行相同的传送功率控制。
上述例子还描述了有关把就在要传送的时隙之前的三个时隙用来与权重组合的例子，然而，较佳地，利用这三个时隙前的时隙的正向链路信道信号。
在这种情况下，上述情况对应于在要传送的时隙之前的四个时隙的时隙上的信道信号的权重设置成0的情况。此外，上述例子描述了除了其上提供了公共控制信道信号的正向链路时隙之外的正向链路时隙上提供正向用户信息信道信号，然而在相同时隙上提供了正向链路用户信息信道信号和正向链路公共控制信道信号的另一例子中也可以进行相同的处理。
而且，可以仅在正向链路时隙上提供用户信息信道信号，而在反向链路时隙上不提供用户信息信道信号。这种情况对应于用户信息信道信号的权重设置成0。
此外，在上述情况中通过把信号与权重组合来估计传播路径条件，利用估计的传播路径条件的时间过渡，预测通过其要传送时隙的传播路径条件来控制传送功率也是较佳的。
而且，在上述情况中，仅在开环控制下进行传送功率控制。然而，相同的处理也可以在闭环控制组下的传送功率控制中进行，其中基站通过正向链路向移动台指示传送功率。
如上所述，根据第六实施例，移动台在预定时隙间隙上把接收信号的相关值与扩展码积分来检测同步控制信道信号，从而使它可以较少的时间容易地获得与基站的同步，即使在正向和反向链路的信息量不对称的情况下，响应于信息量正向和反向链路的时隙分配发生的变化。
而且，即使在任何反向链路时隙上提供反向链路用户信息信道信号，移动台都测量就在反向链路用户信息信道信号的时隙之前的时隙上提供的正向链路公共控制信道信号的接收质量，因而能进行有效的开环控制传送功率控制，即使传播路径条件快速变化。
(第七实施例)
图10是应用于根据本发明第七实施例的CDMA/TDD移动通信系统中的通信帧的时隙分配的帧图。
图10示出了一帧901被分成16个时隙0至15的例子。在图10中，902表示其上设置有正向链路公共控制信道信号的时隙，903表示其上提供了正向链路用户信息信道信号的时隙，904表示其上提供了反向链路用户信息信道信号的时隙。
换句话说，一帧901被分割成16个时隙，在8个时隙0，2，4，6，8，10，12和14上提供包括同步控制信号的正向链路公共控制信道信号，在时隙5和10上提供正向链路用户信息信道信号，在时隙3和11上提供反向链路用户信息信道信号。
下面参照图10描述图7所示的移动台600内控制部分617的传送功率控制操作。此外，下面的解释将描述这样一种情况，就在要传送的时隙之前的时隙上提供的正向链路信号的权重设置成1，其它正向链路信道信号的权重设置为0。
在要传送的时隙3之前的时隙2上提供公共控制信道信号。因此，根据时隙2上的正向链路公共控制信道信号的接收质量进行传送功率控制。
另一方面，在要传送的时隙11前的时隙10上提供公共控制信道信号和用户信息信道信号。因而，可以根据正向链路公共控制信道信号和用户信息信道信号的接收质量来进行传送功率控制。
两个相关检测部分必须测量正向链路公共控制信道信号和用户信息信道信号的接收质量。然而，提供一个可以转换检测两个接收质量的结构，则一个相关检测部分也是足够的。
在测量正向链路公共控制信道信号的接收质量的结构中，即使在其上提供了反向链路用户信息信道信号的时隙之前的时隙上提供正向链路用户信息信道信号，根据低精度的正向链路公共控制信道信号的接收质量进行传送功率控制，与为正向和反向链路的用户信息信道信号的时隙分配无关。
因此，降低了传输功率控制的效果。然而，当其上提供了反向链路用户信息信道信号的时隙之前的时隙上提供了正向链路用户信息信道信号时，提供一种把测量接收质量的信号转换到用户信息信道的结构，则可以测量能高精度地测量的用户信息信道信号的接收质量，从而能有效地对反向链路用户信息信道信号进行传送功率控制。
如上所述，根据第七实施例，移动台在预定时隙间隙上把接收信号的相关值与扩展码积分来检测同步控制信道信号，从而使它可以较少的时间容易地捕获与基站的同步，即使在正向和反向链路的信息量不对称的情况下，相应于信息量正向和反向链路的时隙分配发生的变化。
而且，即使在任何反向链路时隙上提供反向链路用户信息信道信号，移动台都把转换到就在反向链路用户信息信道信号的时隙之前的时隙上提供的正向链路公共控制信道信号和正向链路用户信息信号的接收质量，因而能进行有效的开环控制传送功率控制，即使传播路径条件快速变化。
从上面的解释中可以明显地看出，根据本发明，即使在正向和反向链路的信息量不对称的情况下，相应于信息量正向和反向链路的时隙分配发生的变化。移动台可以减少与基站获得同步的时间，从而可以有效地进行开环控制的传送功率控制。
本申请是基于日本专利申请No.HEI10-78317，该申请于1998年3月10日提供，其所有的内容都特别援引，以在这里作为参考。

Claims (7)

1、一种CDMA/TDD移动通信系统，包括一个移动站装置和一个基站装置，其中所述移动站要求与基站装置同步，把在预定间隔的接收信号相关值与同步控制信道信号的扩展码进行积分，以检测所述同步控制信道信号，其中所述基站装置包括：
分配装置，以预定间隙，至少把多个固定正向链路时隙中一个时隙分配给通信帧上分割的多个时隙中的至少一个时隙，同时，相应于系统中正向链路的总信息量对反向链路的总信息之比，分配除了固定正向链路时隙之外的所述时隙，把多个正向链路时隙中的至少一个时隙和多个反向链路时隙中的至少一个时隙分配给除了所述固定正向链路时隙之外的所述时隙；
控制装置，利用所述固定正向链路时隙传送包括同步控制信道信号的控制信道信号，利用根据相应于各个信息量分别要求的时隙数量分配的所述正向链路时隙和所述反向链路时隙分别传送所述正向链路的业务信道信号和所述反向链路的业务信道信号。
2、如权利要求1所述的CDMA/TDD移动通信系统，其特征在于，分配装置每两个时隙分配一个固定正向链路时隙。
3、一种采用分为多个时隙的通信帧的CDMA/TDD移动通信系统中的基站装置，各个时隙分配有通信系统的一个正向链路和一个反向链路，基站装置包括：
一个分配器，向一个正向链路公共控制信道分配位置固定时隙，该时隙安排在多个时隙中的规则间隙；以及
一个控制器，根据正向链路上的信息量与反向链路上的信息量的比率，将位置固定时隙以外的时隙分配给一个正向链路用户信息信道和一个反向链路用户信息信道。
4、根据权利要求3所述的基站装置，正向链路公共控制信道包括一个同步控制信道。
5、根据权利要求3所述的基站装置，其特征在于，位置固定时隙设置在每个第二时隙的规则间隙。
6、根据权利要求3所述的基站装置，其特征在于，所述位置固定时隙设置在每第四时隙的规则间隙。
7、一种采用被分为多个时隙通信帧的CDMA/TDD通信方法，每个时隙分配了其中一个正向链路和反向链路，该方法包括：
将多个时隙中设置在规则间隙的位置固定时隙分配给一个正向链路公共控制信道；以及
根据正向链路上的信息量和反向链路上信息量的比率，将位置固定时隙以外的时隙分配给一个正向链路用户信息信道和一个反向链路用户信息信道。
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