CN1146832A - 扩展频谱通信系统中的动态区段划分 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种用于动态改变扩展频谱通信系统中业务信道区段划分的系统和方法。在一种较佳的结构中，该系统用来将信息传送到扩展频谱通信系统中的至少一个指定的用户并且包括一个伪随机码发生器(50)，用来在一预定的畴元速率下产生预定伪随机噪声(PN)码的伪随机噪声。该PN信号随后与一扩展频谱发射机中的第一信息信号合并，提供一PN扩展信息信号。该系统还包括至少一个附加扩展频谱发射机(44，46)，每一发射机用来通过各延迟元件(52，54)接收延迟形式的PN信号，用来提供至少一个附加调制信号。配置的交换传输网(74)通过无线(85，86)，有选择地将第一信号和附加调制信号分别发送到第一和至少一个附加覆盖区。第一和至少一个附加调制信号的选择发送导致第一用户区段大小变化。第一用户区段与第一组业务信道相关，其中每一信道分配给指定的用户。该系统还可以构筑成有选择地接收并相干地组合来自第一和第二覆盖区的第一和第二调制信号。

Description

扩展频谱通信系统中的动态区段划分

发明背景

I.发明领域

本发明涉及采用扩展频谱信号的通信系统，更确切地说，涉及一种在扩展频谱通信系统中用于信道动态划分的独特新方法和装置。

II.相关领域的描述

当今的通信系统已经发展成能够将信息信号从信息源所处的位置传送到物理上可区分的用户所在地。模拟的和数字的方法都可用来在连接信息源和用户的通信信道上传送这种信息信号。数字方法相对于模拟技术而言，具有优点包括诸如对信道噪声和干扰的抗扰度提高、容量增加以及由于使用加密而使通信的保密性提高等。

在通过通信信道传送来自信息源所在处的信息时，首先将信息信号转换成适合在信道上进行有效传输的形式。信息信号的转换(或调制)包括通过将所得已调制载波的频谱限制在信道带宽内的方式，根据信息信号来改变载波的一个参数。在用户端，根据在信道上传播以后接收到的已调制载波的形式，复制原始的消息信号。这种复制通常是采用信息源发射机所使用的调制过程的逆过程来完成的。

调制也有利于多路复用，即在一公共信道上同时传输几个信号。多路复用通信系统通常包括多个远端用户单元，远端用户单元需要的服务是断续的，且时间相当短，并不要求连续接用通信信道。人们给这种使一组用户单元能够在多个短暂时间间隔内进行通信所设计的系统起了一个名称，叫作多址联接通信系统。

一种具体的多址联接通信系统是扩展频谱通信系统。该系统中，采用的调制技术使发射信号在通信信道内的宽频带上扩展。一种形式的多址联接扩展频谱通信系统是码分多址(CDMA)调制系统。其他多址联接通信系统技术，如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)以及如振幅压扩单边带之类的AM调制方案等，在本领域中是人们所熟知的。然而，CDMA的扩展频谱调制技术比这些多址联接通信系统的调制技术，更具有优越性。多址联接通信系统中CDMA技术的使用见转让给本发明受让人的、标题为“采用卫星或地面转发器的扩展频谱多址联接通信系统(Spread Spectrum Multiple Access Communication System Us-ing Satellite or Terrestrial Repeaters)”、授权日为1990年2月13日的美国专利4,901,307。

在上述美国专利4,901,307中，揭示了一种具有收发机的大量移动通信系统用户采用CDMA扩展频谱通信方式，通过卫星转发器或地面基站进行通信的多址联接技术。使用CDMA通信技术时，频谱可以重复使用多次，从而增大了系统用户容量。使用CDMA技术比起使用其他多址联接技术可以获得更高的频谱效率。

在特定的蜂窝区CDMA系统中，某一基站与周围蜂窝区内用户单元之间的通信是采用一个唯一的用户扩展码，在已有的信道带宽内扩展每一个发射信号来实现的。在这种CDMA系统中，用来扩展频谱的编码序列由两种不同类型的编码序列构成，每种序列具有提供不同功能的不同性能。有一个外码，由蜂窝区或区段中的所有信号共有，用来区分多径信号。此外，调整外码的相位，还可用来鉴别分在给定蜂窝区中各“区段”内的各组用户。例如，采用外码的三个相位，可以将某一给定蜂窝区内的用户分成三个区段。还有一个内码，用来鉴别在与每一用户区段相应的多条“业务信道”上发送的用户信号。通过用与要提取的发射信号相应的内码，将通信信道中的复合信号能量去扩展，从该通信信道中提取特定的发射信号。

参阅图1A，图中示出了第一典型例蜂窝区10，该蜂窝区中有多个用户单元12和一个基站14。由图1A得知，蜂窝区10被分隔成6个覆盖区C1-C6。基站14可以包括一组6副的定向波束天线(未图示)，分别用作与覆盖区C1-C6中的用户单元进行通信。将用户单元12编组成多个用户区段，为每一用户区段提供数量相等的业务信道。图1A中，第一住宅用户区包含覆盖区C1和C6，而第二住宅用户区包含覆盖区C4。与此类似，主要包含农村区域的用户区为覆盖区C2和C3，而商业用户集中在覆盖区C5内。

如图1A所示，必须使某些用户区段较小，以便满足高峰期间对系统的使用要求。例如，在上班时间(上午8点至下午5点期间)，由于覆盖区C5内想要进行通信的商业用户高度集中，所以使商业用户区段的宽度比较小。即，如果商业用户区段的范围扩展到包括了覆盖区C5以外的区域，则会在上班时间内出现业务信道数量的不足，从而无法满足想要进行呼叫的所有用户的要求。相反，农村住处之间的用户单元12分散，使农村用户区段相应的业务信道能够分配给分布两个覆盖区C2-C3的用户。

然而，由于在非工作时间很少有商业呼叫，而大量的呼叫是住宅呼叫，所以将有若干个用于商业用户区段的的业务信道处在非使用状态。因此，要求在上班时间能够向覆盖区C5内的商业用户提供的业务信道密集度高，而在非上班时间提供的业务信道密集度较低。

尽管现在已有能够根据用户需求的变化自适应改变投射波束形状的天线阵，但在如图1A所示系统中安装这种天线阵还需要对基站14的定向波束结构作相应的修改。另外，自适应波束形成网络中通常采用的比较复杂的射频(RF)/微波电路会增加系统的成本和复杂性。因此，本发明的目的在于提供一种成本低的技术，这种技术能够根据扩展频谱蜂窝区通信系统中用户分布的变化，改变业务信道的密集度。

在CDMA通信系统的特定情况下，每一用户区段能够支持一定级别的业务需求。因此，本发明进一步的目的在于，使CDMA通信中特定用户区段的大小适合该区段的业务信道需求。这种有效的信道分配将使通信系统的资源得到最佳利用，从而使每一用户所需花费的成本最小。

除了针对上述因用户需求短期变化而需要灵活分配业务信道以外，本发明的目的还在于满足用户需求的长期变化。引起这种变化可能是例如某一给定地理区域中人口分布和建筑物式样的变迁。

普通的定向波束系统(如图1A中的系统)的另一个缺点是通常必须在系统安装之前对用户的需求作比较精确的估计。即，系统设计者通常必须具有与期望的需求方案相关的详细资料，以便将定向波束基站构造成能够向每一用户区段提供所需要的业务信道容量。这样，临近安装期间发生的使用方式变化往往使已有业务信道不能最佳利用。所以，本发明的另一个目的在于提供能够在安装时按照既有业务信道需求方式进行施工的通信系统。

发明概述

本发明提供了一种在扩展频谱通信系统中对业务信道分区进行动态改变的系统和方法。

在一种较佳实施例中，本发明系统的运转将信息传送给扩展频谱通信系统中的至少一个指定用户。该系统包括在预定筹元速率下产生第一预定伪随机噪声(PN)码的第一伪随机噪声(PN)信号的第一网络。第一PN信号随后与第一信息信号组合，以便提供合成的第一调制信号。该系统还包括第二网络，用来通过使第一调制信号延迟一定的延迟量(该延迟量与PN筹元速率成反比)而提供第二调制信号。配置的开关传输网络有选择地将第一和第二调制信号分别发送到第一和第二覆盖区。这样，可以采用有选择地发送第一和第二调制信号来改变不同系统运行期间第一用户区段的范围。第一用户区段是与第一组业务信道对应，该组业务信道中的一条分配给指定的用户。

附图简述

下文结合附图所作详细描述以及所附权利要求会使本发明的其他目的和特征更清楚。多附图说明如下。

图1A描述的是蜂窝区通信系统中的一个典型的蜂窝区，其中有多个用户单元和一个基站。

图1B是正常业务时间内按照本发明进行分区的第二个典型的蜂窝区。

图1C描述的是按照本发明在夜间分区的第二个典型实施例。

图1D给出的是典型基站通信收发机的方框图，其中采用了本发明的动态区段划分系统。

图2是配置成按照本发明提供动态用户区段划分的基站收发机网络的方框图。

图3给出的是基站收发机中的开关阵，用来提供每一用户区段所对应信息信号与一组六天线驱动器之间的可开关接续。

图4描述的是一基站发射机网络络，它能够采用水平极化和垂直极化天线波束增加用户区段划分。

图5A和5B分别给出基站天线较佳实施例中双模谐振嵌片状天线的俯视图和侧视图。

图6描述的是配置成按照本发明提供动态用户区段划分的基站接收机网络的方框图。

图7是典型扩展频谱发射机的方框图。

图8描述的是提供I和Q信道导频序列的导频发生网络。

图9描述的是RF基站发射机的典型装置。

图10是用户单元内的典型分集接收机的方框图。

图11A描述的是40度定向波束方位图，该波束是与覆盖区C1-C6(图1A)之一相应的第一基站天线投射的。

图11B描述的是当邻近的一对定向波束基站天线受到同相驱动时产生方位图。

图12描述的是通过将一组同相波束投射到每一用户区段提供动态用户区段划分的基站发射机网络络的方框图。

图13描述的是通过投射一组同相波束来提供动态用户区段划分的另一种基站结构。

图14是第一、第二和第三相控阵天线板的三角形布局，用来共同地提供一组九天线波束。

图15描述的是图14所示天线板的较佳结构，其中的每一个包括4×4片状单元。

图16是用来驱动一相控阵列天线板的波束形成网络的方框图。

较佳实施例的详细描述I.引言

下面看图1B，图中给出按照本发明在正常业务时间内划分区段时的第二典型蜂窝区18。如图1B所示，第二蜂窝区18被分割成一组九用户区段U1-U9。第二蜂窝区18在上班时间分隔成将一组四用户区段U1-U4分配给人口稠密的商务中心，四用户区段U1-U4中的每一个分布一定的角度，例如20度角。在上班时间内，人口较少的郊区和住宅区分别由一组相对较宽的用户区段U5和U6-U9来提供服务。在一个典型的实施例中，郊区用户区段U5的角宽设置成100度，住宅用户区段U6、U8和U9分别为40度，而住宅用户区段U7为60度。用户区段U1-U4由于商务中心内想要在上班时间内进行通信的用户密度较高，必须使其角度较小。这样，用户区段U1-U4限定的范围确保了在上班时间内具有足够的业务信道数，以接纳商务中心内所需的用户数。

图1C中给出了在晚间(即非工作期间)，第二典型蜂窝区18按照本发明分割成九用户区段U1′-U9′的情况。如图1C所示，在非上班时间内，采用一个80度的用户区段U1′，而不是在上班时间内需要的4个20度区段U1-U4，来满足商务中心内的服务要求。与此类似，晚间人口移向住宅区，相对于白天时间内所要求的4个区段U6-U9，需要7个用户区段U2′-U6′(不包括U5′)和U7′-U9′来增多区段划分。在典型的实施例中，住宅用户区U2′-U4′和U8′-U9′的角宽设置为20度，而住宅用户区U6′和U7′的角宽设置为40度。由于在整个郊区通常用户需求的暂时变化较小，所以郊区用户区U5′在白天和夜间均保持在100度。图1B-1C所述区段划分的变化可以采用本发明的动态区段划分系统来实现，下面参见图1D的方框图来描述其运行。

图1D是典型的基站通信收发机25的方框图，其中采用了本发明的动态区段划分系统。如下所述，通过动态改变蜂窝区中各用户间的业务信道分配，向蜂窝区通信系统第一蜂窝区内的用户提供改进的服务。从图中可以看出，收发机25包括控制器27、天线系统29和发射/接收信道排31。控制器27通常受程序控制，从而提供发射/接收信道排31的信道建立和分配。发射/接收信道排31通过波导传输线32之类的设备与天线系统29电磁耦合。每一信道排可以包含例如能够便于与特定用户进行通信的多个信道单元。在如图1D所示的实施例中，发射/接收信道排31向天线系统29提供波束形成信号，从而将第一蜂窝区划分成多个用户区段，每一用户区段与多个用户业务信道关联。信道排31和外部通信网(如公共交换电话网(PSTN))之间通过数据总线33转接信息信号。

在本发明的第一较佳实施例中，每用户区段有相应的固定数量业务信道。在这一限制下，本发明设想通过调整每一用户区段的相对大小来适应各蜂窝区中用户需求的变化。例如，在高用户需求期间，可用几个相对较窄的用户区段为蜂窝区内特定区域内的用户服务。这就使在需求增大期间想要建立通信的所有用户都具有业务信道的可能性最大。相反，在需求最低的期间，可用数量相对较少且宽度较大的用户区段提供所需要的业务信道容量。这样在需求降低的期间增宽特定蜂窝区的相应用户区段，可使分配给每一用户区段的固定数量业务信道得到有效的利用。即，通过增大最低需求期间的用户区段地理范围，每一用户区段内可能包括的系统用户数可以相对保持为常数。这样就防止了给定区域内用户密度(即需求)减小时在给定地理区域内的用户区段中形成太大的业务信道容量。

然而，应当理解的是，在本发明的另一种实施例中，分配给特定用户区段的业务信道数可以随变化的需求条件而改变。另外，通过使与给定用户区段相关的业务信道数和地理范围能够改变，本发明可以进一步提高业务信道的利用。

在本发明的当前较佳实施例中，每一用户区段中涉及信道使用率的统计是由相关的一套信道排31来监视的，并且是通过第一控制总线34传送到控制器27的。分别由信道排31和天线系统29在第一控制总线34和第二控制总线35上接收的来自控制器27的控制信息，使得业务信道可以根据由信道排31提供的使用率统计值分配给用户区段。即调整天线系统29投射的波束图，以便向每一用户区段提供选定的一组业务信道。在当前的较佳实施例中，通过控制器27向操作员(未图示)显示监视的信道使用率，从而可以指定所要求的蜂窝区区段划分。在一种自动化方式中，控制器27受程序控制，以根据信道使用率统计值来分配信道和/或区段范围。

在本发明的其他实施例中，可将控制器27配置成通过在第一控制总线34上从信道排31接收的信息来监视信道的使用率。有关的信道使用率信息也可以显示给操作员，以便能对每一用户区段作恰当的调整。另外，控制器27可以由程序控制成根据监视的信道使用率自动向信道排31提供信道建立/分配指令，从而也无需由操作员提供控制信息。

尽管在本发明的当前较佳实施例中每一用户区段的范围是通过天线系统29所投射波束图的变化来调整的，在其他的实施例中，可以通过由信道排31提供的波束形成信号的处理来实现区段范围的等效改动。在这种结构中，由信道排31处理的波束形成信号在提供到天线系统29或从天线系统29接收之前被加权和组合。这样，通过向与信道排31耦合的信号处理电路(未图示)提供控制信号，而不是将这样的信息提供给天线系统29来实现动态区段划分。

再参见图1D，从图中可以看出，适应用户需求变化的一种方法可以是将基站天线系统29配置成用一组相应的定向波束天线元件来提供多个定向天线波束。在这样的一种结构中，每一基站天线可以在一组相邻覆盖区域中的一个覆盖区投射固定宽度的波束。于是，可根据期望的使用率条件，向每一用户区段分配不同数量的覆盖区。这样，通过改变用来承载与给定区段相关的业务信道的固定天线波束数，可解决用户密度的变化。

这种方法所表现出来的困难点在于，在给定用户区段中包括的覆盖区之间的边界附近，会出现波束图的明显变形。正如在发明背景中讨论的那样，在某些通信系统中，用具有预定相位的长PN码对给定用户区段业务信道所携带的信息信号进行调制。如果这些用给定用户区段的长PN码调制的信息信号随后被一定向射束天线投射到邻近的覆盖区，则每一波束携带的相同PN调制信号之间会存在任意的相位差。该相位差会由于如从基站的波束形成网络到每一定向波束天线的信号路径长度的不同而产生。因为PN调制信号在相位上的不一致，在波束覆盖区的边界处，产生的相干干扰往往会由于产生零信号和其他的不规则信号而使波束图变形。于是，伴随这种变形而出现的合成信号衰落会使任意相邻用户单元接收机接收的PN调制信号的信噪比降低。II.采用发射天线阵的动态区段划分

正如在后文中描述的那样，在一种较佳实施例中，本发明设想采用一种定向波束天线布局来动态改变每一用户区段所包围的区域。本文中所采用的术语“动态用户区段划分”用来描述连续系统运行阶段之间改变一组用户区段范围的过程。按照本发明，在给定用户区段内投射到相邻覆盖区一对相同PN调制信号之间引入延迟，从而使每一对这样的信号解相关。在该较佳实施例中，采用持续时间略比长PN码的筹元周期长的延迟使投射到每一用户区段内邻近覆盖区的信号解相关。因而，位于覆盖区边界处的用户单元能够鉴别提供给邻近覆盖区的解相关PN调制信号，并独立地接收这些信号。随后，用普通的分集接收技术，将独立接收的信号在接收机内进行时间定位，并用本地产生的复制长PN码去扩展。

将本发明的技术应用到图1A所示的系统，会至少在投射到第一住宅用户区段覆盖区C1和C6的信号之间，和提供给郊区用户区段的覆盖区C2/C3的信号对之间引入延迟。尽管在一种较佳实施例中，会在投射到不同用户区段内邻近覆盖区的信号对之间(例如提供给覆盖区C3/C4)的信号对之间也会引入延迟，但由于与每一用户区段对应的不同长PN码相位不同，认为这样的信号对是独立去相关的。

参见图2，图中示出的是按照本发明配置成提供动态用户区段划分的基站发射机网络的框图。从图中可以看出，网络40包括第一、第二和第三扩展频谱发射机42、44和46，用来处理在第一(#1)、第二(#2)和第三(#3)用户区段相应业务信道上发射的基带信息信号。长PN码发生器50提供由发射机42、44和46对发射到每一用户区段的信息信号进行调制时使用的长PN码。提供给发射机42、44和46的长PN码的相对相位由相位延迟元件52和54偏移一预定容限。在本较佳实施例中，相位延迟元件52和54提供的延迟时间近似与768个PN筹元的持续时间相等。在发射机42、44和46中，用PN调制信息信号对一对正交正弦信号进行二相调制。经调制的正弦信号随后经相加、带通滤波后、移至RF载波频率，并提供给发射放大器58、60和62。放大器58、60和62产生的放大信号包含将要通过RF载波分别提供给用户区段#1、#2和#3的PN调制信息信号。放大器58、60和62中的每一个的输出分别与六路分离器(six-waysplitter)网络66、68和70相连。如图2所示，分离器网络66、68和70与开关阵74耦合。

正如参照图3将要在详细描述的那样，开关阵74在每一用户区段相应的信息信号和一组六天线驱动器75-80之间提供了可开关接续。即，开关阵74使来自任一用户区段的信息信号可以选定至覆盖区C1-C6中任何一个用户的路由。天线驱动器75-80与一组六基站天线85-90对应，每一天线85-90在覆盖区C1-C6中的任何一个上投射一波束(图1A)。从图中看出，每一天线驱动器75-80还包括一输入求和节点92。每一求和节点92通过一组三输入信号线与开关阵74耦合，每一信号线携带对应于任一用户区段#1或#2或#3的PN调制信息信号。

如上所述，在一较佳实施例中，是在投射到任一对邻近覆盖区的信号之间引入延迟。因此，图中，天线驱动器75-80包括能够提供比长PN码发生器50提供的PN码筹元周期略长的延迟。在一种较佳实施例中，延迟元件95a-95f中的一些元件(例如元件95b、95d和95f)提供比PN筹元周期略长的延迟，而其余元件(如元件95a、95c和95e)省略(零延迟)。延迟元件95a-95f可以用一个或多个表面声波(SAW)滤波器来实现。另一种方法是，可以用具有一定长度的卷绕光纤来产生所要求的延迟。每一天线驱动器75-80还包括一功率放大器96，用来向天线85-90中的一个提供输出信号。

参见图3，图中给出了一部分将六路分离器66与天线驱动器75-80中的每一个可开关接续的开关阵74。具体说来，数字控制衰耗器97a-97f介于分离器66的输出和天线驱动器75-80之间。例如，如果想要使第一用户区段包含覆盖区C2-C4，则衰耗器97b-97d将关闭(即设置成提供零衰耗)。在一种较较佳实施例中，开关阵74包括大体与衰耗器97a-97f相同的另两组六个数字衰耗器(未图示)，用来将分离器68和70与天线驱动器75-80可开关地接续在一起。

衰耗器97a-97f最好具有约为30dB的动态范围，并且应该能够以1dB的增量调节。这样，在区段配置之间进行过渡时，投射到特定覆盖区的波束可以逐渐消失，然后再逐渐建立起来。例如，如果想要修改第一用户区段的范围，使该区段仅包括覆盖区C3-C4而不是C2-C4，则衰耗器97b将递增，从零调节到最大衰耗。假设想要同时增大第二用户区段的范围，则连接在第二天线驱动器76和分离器68部分的衰耗器(未图示)的设置值会同时从最大值改变到零衰耗。数字衰耗器97a-97f可以从如Anzac公司购得，型号为AT-210。

尽管图3所示的结构中，开关阵74的配置使任一用户区段能够包含覆盖区C1-C6的任何一种组合，但是应当理解，在其他的实施例中，可以通过将其可能的范围限定在三或四个覆盖区来简化矩阵74。

参见图1和2，将天线85-90中的每一个设计成将60度波束投射到六个覆盖区C1-C6中的每一个上。然而应当理解，区段的增大是通过采用九个天线来实现的，每一个天线被设计成投射40度波束。另外，能够提供水平极化和垂直极化波束的双模天线可以用来在每一覆盖区中接纳2倍用户。正象下文参照图4中将要描述的那样，分立的天线驱动器用来产生每一水平极化和垂直极化波束投射的信号。

参见图4，图中示出基站发射机网络100的框图，基站发射机网络100通过水平极化和垂直极化天线波束使用户区段增多。从图中可以看出，网络100包括第一、第二和第三对扩展频谱发射机102a-102b、104a-104b和106a-106b，用来处理在与相应一组三用户区段对应的第一(#1a-b)、第二(#2a-b)和第三(#3-b)组业务信道。如下所述，业务信道组#1a、#2a和#3a可以用水平极化波束有选择地投射到每一覆盖区，而业务信道#1b、#2b和#3b可以类似地用垂直极化波束有选择地投射。长PN码发生器(未图示)提供对发射到每一用户区段的信息信号进行调制中由发射机102a-102b、104a-104b和106a-106b使用的长PN码。同样，提供给发射机102a-102b、104a-104b和106a-106b的长PN码的相对相位被偏移与一定个数的PN筹元相等的相位容限。

在发射机102a-102b、104a-104b和106a-106b中，PN调制信息信号用来对一对正交正弦信号进行二相调制。经调制的正弦信号随后经求和、带通滤波后、移至RF载波频率并进行放大。发射机102a-102b、104a-104b和106a-106b中的每一个的输出分别与六路分离器网络112a-112b、114a-114b和116a-116b相连。正如图4中所示，分离器网络112a-112b、114a-114b和116a-116b与开关阵120耦合。

开关阵120在每一用户区段的成对业务信道(如#1a和#1b)上传送的信息信号和一组六天线驱动器125a-125b至130a-130b之间，提供可开关接续。将每一天线驱动器125a-130a的输出施加到天线135-140上使得极化波束投射到覆盖区C1-C6上，而每一天线驱动器125b-130b的输出施加到天线135-140上使得将垂直极化波束投射到每一覆盖区C1-C6上。如图4所示，开关阵120的配置使得可以在覆盖区C1-C6中的每一个覆盖区内为每一用户区段相应两组用户服务。

参见图4，图中示出了将六路分离器112a-b与天线驱动器125a-b至130a-b中的每一个可开关相连的一部分开关阵。具体说来，数字控制衰耗器142和144介于六路分离器112a-b的输出和天线驱动器125a-b至130a-b之间。在一种较佳实施例中，开关阵120包括另两组数字衰耗器(未图示)，用来将分离器114a-114b和116a-116b与天线驱动器125a-125b至130a-130b至可开关地连接起来。

每一对天线驱动器(如驱动器125a-b)与六个基站天线135-140中的一副相连，天线135-140中的每一副用来在覆盖区C1-C6上投射水平极化和垂直极化波束(图1A)。如上所述，一种较佳实施例中，在投射到任何一对邻近覆盖区的信号之间引入延迟。因此，交替成对配置天线驱动器(例如驱动器125a-b、127a-b)，以提供略比一个PN筹元周期长的延迟。在其他方面，天线驱动器125a-125b至130a-130b大体与天线驱动器75-80相似。

图5A和5B分别给出能够实现天线135-140用途的双模谐振片状天线的俯视图和侧视图。图5A中所示的嵌片单元160的每一边长度是载波波长的一半，并通过支柱163悬吊在地平面162(图5B)的上方。从图中可以看出，嵌片单元160与地平面162隔开一定的距离S。在本较佳实施例中，距离S的选择使得带宽可足以覆盖发射和接收频带。使嵌片单元160谐振而产生垂直极化模，从而在靠近嵌片单元160的上缘和下缘170和172的地方出现电压最大值，并且电压零点出现在中部。与此类似，水平极化模也通过使嵌片单元160谐振而产生，从而在该单元的左缘和右缘处产生电压最大值。在一种较佳实施例中，通过放在嵌片单元160上缘170和下缘172之间的中部的电压探头激励垂直极化模。同样，采用与左、右缘176、178相连的电压探头激励水平极化模。III.接收网络中的动态区段划分

参阅图6，图中示出按照本发明配置成提供动态用户区段划分的基端接收机网络200方框图。可见网络200与在相邻覆盖区所接收信号之间引入去相关延迟的发射机网络40总体上互补。接收机网络200和发射机网络40可通过双工器(未画出)同时耦合天线85-90。

分别将天线85-90从覆盖区C1-C6接收到的信号提供给接收放大器210～215。这些放大器均包含通常大致位于所接收RF载频中部的低噪声放大器(LNA)220。还看到这些放大器包含延迟元件225a-225f，可提供的时延略长于辨别用户区段所用长PN码的筹元周期。在一种较佳实施例中，将一些延迟元件225a-225f(例如元件225b、225d和225f)设计成提供略比一个PN筹元周期长的延迟，而省去了其余的延迟元件(零延迟)。延迟元件225a-225f可以用一个或多个表面声波(SAW)滤波器来实现。另一种方法是，采用具有一定长度的卷绕光纤来产生要求的延迟。

每一延迟元件225a-225f的输出提供给与开关阵232相连的3路分离器230。开关阵232大体与开关阵74相同，因而提供3路分离器230各输出和三个6路求和网络240-242中一个的输入之间的可开关接续。求和网络240-242通过放大器254-256与相应的一组三个分集接收机250-252耦合，每一分集接收机能以下面参照图10描述的方式来实现。每一分集接收机250-252对接收信号进行下变频，并将其数字化成复合I、Q分量。随后，对该I、Q分量进行解调、组合、去交错，并译码。

每一I、Q分量可以由来自给定用户单元的数据信号组成，这些信号由两副或多副给定用户区段邻近覆盖区C1-C6所对应的天线85-90接收。每一覆盖区相应的接收信号由控制器和搜寻器接收机进行选择，并且每一个信号分别由多个也称为“手指”(未图示)的数据接收机或解调器中的不同接收机或解调器处理。从复合I、Q分量中，每一个手指通过去扩展，取出每一覆盖区对应的导频信号和数据信号的I和Q分量RI和RQ。长PN码发生器260提供由接收机250-252用来解调从每一用户区段接收的信息信号的长PN码。提供给接收机251-252的长PN码的相对相位由相位延迟元件270和272移动预定容限。在本较佳实施例中，相位延迟元件52和54提供与768个PN筹元的持续时间近似相等的延迟。IV.CDMA系统中的动态区段划分

参见图7，图中示出了适合于实现扩展频谱发射机42、44和46(图2)的扩展频谱发射机方框图。图7所示的扩展频谱发射机是美国专利5,103,459中所描述的那种类型，该专利的授权日为1992年，标题为“在CDMA蜂窝区电话系统中产生信号波形的系统和方法”，该专利已转让给本发明的受让人，在此引述供参考。在图7所示的发射机中，将二进制数300(例如，由一声码器将话音转换成数据组成)提供给编码器302，以按照输入数据速率重复码元的方式进行卷积编码。当数据的位速率小于编码器302的处理速率时，码元的重复支配编码器302重复输入数据300，以便以与编码器302的运行速率匹配的位速率，产生重复数据流。随后将经编码的数据提供给交错器394，进行卷积交错。经交错的码元数据以典型的速率19.2ksps，从交错器304输出到“异”门306。

在图7所示的系统中，对经交错的数据码元加密，从而在信道传输中具有较大的保密性。话音信道信号的加密可以通过对经交错的数据与所希望的接收用户单元特定的PN码进行伪随机噪声(PN)编码来完成的。这些加密码包含“发明背景”中提供参考的PN内码。这种PN加密可以用合适的PN序列或加密方案的PN发生器308提供。PN发生器308通常包括一长PN码发生器，用来产生固定速率(1.2288MHz)的唯一PN码。PN码随后通过抽取器(未图示)，产生9.2MHz加密序列，并按照所提供的用户单元标识信息提供给“异”门306的其他输入端。“异”门306的输出随后提供给“异”门310的一个输入端。

再参见图7，“异”门310的另一输入端与沃尔什编码发生器312相连。该发生器312产生的信号与分配至正传送信息的数据信道的沃尔什序列对应。发生器312提供的沃尔什码是从一组长度64的64个沃尔什码中选择出来的。这64个正交码与从64乘64的Hadamard矩阵得到的沃尔什码对应，其中的沃尔什码是该矩阵的一行或一列。加密码元数据和沃尔什码由“异”门310进行逻辑“异”门运算，其结果作为输入提供给“异”门314和316。

“异”门314还接收PNI信号，而“异”门316的另一输入端接收PNQ信号。在CDMA应用中，用长PN码发生器50(图2)将PNI和PNQ序列提供给扩展频谱发射机42、44和46。PNI和PNQ信号是与CDMA系统包含的特定用户区段对应的伪随机(PN)信号，并分别与同相(I)和正交(Q)通信信道相关。PNI和PNQ信号分别与“异”门310的输出进行异运算，从而在发射前进一步扩展用户数据。产生的I信道码扩展序列322和Q信道码扩展序列326用来对一对正交正弦信号进行二相调制。每一对正交正弦信号在发射机42、44和46内求和后、移至RF频率，并提供给放大器58、60和62中的一个。

在本实施例中，不含有数据调制的导频信道与I信道和Q信道扩展序列SI和SQ一起传送。导频信道可以表征为用作信号收集和跟踪目的的非调制扩展频谱信号。在含有邻近蜂窝区中多个基站发射机的系统中，由每一个基站提供的通信信道组由唯一的导频信号来识别。然而，不是另行采用一组PN发生器，产生导频信号，而是采用使同一基本序列偏移，产生一组导频信号的更有效的方法。采用这种技术，所要求的接收机单元顺序搜索整个导频序列，并调谐至产生最强相关性的频偏。

因此，导频序列最好足够长，以便可以由基本序列偏移产生的许多不同序列来支持系统中大量的导频信号。另外，分离或偏移必须大到能确保导频信号间不会有干扰。所以，在典型的实施例中，导频序列长度选为215，这就使得在64筹元的基本序列中能够有带偏移的512个不同的导频信号。

参见图8，导频发生网络330包括一沃尔什发生器340，用来向“异”门组合电路344、346提供由全零组成的“零”W0序列。沃尔什序列W0用“异”门组合电路344和346分别乘以PNI和PNQ。因为序列W0仅包含零，所得组合序列的信息内容仅取决于PNI序列和PNQ序列。“异”门组合电路344和346产生的序列作为输入提供给有限脉冲响应(FIR)滤波器350和352的。从分别与I信道和Q信道导频序列PI和PQ对应的FIR滤波器350和352输出的已滤波序列被提供给RF发射机382。

参见图9，图中示出了RF发射机382的一个典型结构。发射机382包括I信道求和器370，用来将PNI扩展数据信号SIi(i=1至N)与I信道导频PI相加。与此类似，Q信道求和器372用来将PNQ扩展数据信号SQi(i=1至N)与Q信道导频PI组合。数/模(D/A)转换器374和376用来将分别来自I信道和Q信道求和器370和372的数字信息转换成模拟形式。D/A转换器374和376产生的模拟波形与本地振荡器(LO)载波频率信号cos(2πft)和sin(2πft)一起提供给混频器388和390，经混频后提供给求和器392。正交相位载波信号sin(2πft)和cos(2πft)是从合适的频率源(未图示)得到的。这些经混频的IF信号在加法器392中叠加，并提供给混频器394。

混频器394将叠加信号与从频率合成器396得到的RF频率信号混合，从而提供RF频带的上变频。RF信号包括同相(I)和正交(Q)分量，并经带通滤波器398进行带通滤波后，输出至RF放大器58、60、62中的一个(图2)。应该理解的是，RF发射机382的不同结构可以采用各种不同的信号叠加、混频、滤波和放大技术，这些技术在本文中未描述，但在本领域中是人们所熟知的。

图10是用户单元12(图1A)中的一个所对应的典型分集式接收机，因而用来接收基站40的一副或多副天线85-90发射的RF信号(图2)。图10中，基站40发射的RF信号是由天线410接收的，并被提供给由模拟接收机412和数字接收机414组成的分集RAKE接收机。天线410接收并提供至模拟接收机412的信号可以含有单独或多个用户接收机要收的相同导频信号和数据信号的多径传播。本实施例中配置成QPSK调制解调器的模拟接收机412将接收的信号下变频并数字化成复合I、Q分量。该I、Q分量提供给数字接收机414，进行解调。经解调的数据随后提供给数字电路416，进行组合、去交错和译码。

从模拟接收机412输出的每一I和Q分量可以含有给定用户区段的相邻覆盖区C1-C6所对应的两副或多副天线85-90发射的相应数据信号。如上所述，提供给特定用户区段中相邻覆盖区的数据信号之间引入了相位偏移。数字接收机414中，按照控制器418和搜寻接收机415组合在一起进行的选择而接收到的每一覆盖区所对应的信号，分别由也称为“手指”的多个数据接收机或解调器420a-420c中的一个处理。尽管图10中只画出了三个数据解调手指(解调器420a-420c)，但是应当理解，使用的手指可以多于三个或少于三个。通过去扩展，每一手指从复合I、Q分量析取与每一覆盖区关联的导频信号和数据信号的I分量(RI)和Q分量(RQ)。

在一种典型结构中，每一用户单元12分配到一组长度为64的64个正交沃尔什码Wi。这使得可以用一对扩展序列PNI和PNQ来传送包括一导频信道、63个I信道和63个Q信道的一组信道。析取的导频信号用来在用户单元接收机中的码元组合器内(未图示)进行时间定位。当用户单元的位置靠近分配给同一用户区段的相邻覆盖区边界时，对传送到每一覆盖区的数据估值进行时间定位并叠加在一起，从而提高了信噪比。V.采用同相波束图的动态区段划分

如上所述，在该实施例中，在投射到相邻天线覆盖区的波束之间引入了延迟，从而使传送到每一区域的信号去相关。设计的这种方法用来大体消除提供给相邻覆盖区的波束之间的有害干扰，从而防止了零信号点的形成和其他的波束图失真。位于覆盖区边界附近的用户单元所对应的分集接收机因而可以独立地接收去相关信号，并接着将单独接收的信号组合在一起。

在本发明的另一种实施例中，设计的蜂窝区基站用来通过在准确相位校准下投射的一组定向波束，实现动态用户区段划分。参见图11A，图中示出了假设是用覆盖区C1-C6中的一个覆盖区所对应的第一基站天线投射的40度定向波束的方位图。如果配置用来向邻近覆盖区提供第二40度定向波束的第二基站天线是与第一基站天线同相驱动的，则产生如图11B所示的图形。因此，很明显，用户区段的宽度可以与激励波束数成正比地增大。因为波束是同相产生的，所以在覆盖区边界处波束相长干涉，从而在基站内而不是在用户单元接收机内有效协调地组合在一起。

参见图12，图中示出了通过向每一用户区段投射一组同相波束来提供动态用户区段划分的基站发射机网络络440的方框图。网络440大体与图2中所示的网络相似，其中，相同的标号用来表示大体相似的系统组件。图中没有了相位延迟元件95a-95f，但是天线驱动器75-80包括相位均衡器444a-444f，它们可以调节，从而天线85-90是同相驱动的。均衡器444a-444f的调节可以在例如基站安装期间通过向每一驱动器75-80施加相同的测试信号来进行。

更具体说来，在定位过程中将具有相同幅度和相位的一组测试信号提供给天线驱动器75-80。随后，把分别与天线85-90对应的邻近天线电缆445a-445f的输出连接至功率组合成装置的双输入端。再调整与一条天线电缆耦合的天线驱动器内的相位驱动器，直至功率合成装置的输出最大。对每一邻近的天线驱动器对(例如驱动器75和76、驱动器76和77等等)重复上述过程。

用模拟过程校准接收网200(图6)。具体说来，在与天线85-90标称耦合的天线电缆224a-224f的端子处注入一组具有相同幅度和相位的测试信号。随后，具有六个输入端和一个输出端的功率合成器与一对相邻接收放大器210-215的分离器230相连。调节与功率合成器相连的一个接收放大器中的相位均衡器(未图示)，直至合成器的输出功率为最大。对每一对相邻接收放大器210-215重复上述过程。

图13描绘了另一种通过投射一组同相波束提供动态用户区段划分的基站配置450。如图13所示，通过使开关矩阵和天线驱动器的位置靠近天线85-90，保持相邻波束之间相位对准。即，在图13所示的配置中，开关阵74和天线驱动器75-80，在基站天线塔485内有传输电缆452-454的后面而不是前面。驱动器75-80与天线85-90直接耦合有利地防止了传送到相邻覆盖区的波束之间由于电缆长度的变化而产生相位差。VI.天线子系统

在本发明的相位去相关和相位控制实施例中(见图2和12)，通过采用一个或多个波束的组合提供用于该区段的信息信号来改变某一给定用户区段的范围。每一个这样的波束可以用若干普通技术中的一种来产生。例如，可用一组不同的定向波束天线来投射一组具有预定角度的波束。这种方法中，安装并校准天线，使得每一波束包围一定的覆盖区。在一种典型的实施例中，一组六副的天线用来向六个覆盖区中的每一个覆盖区提供一60度波束(参阅图1A)。

另一种方法是，可以用相控阵天线来同时形成一个以上的波束。例如，图14中给出了第一、第二和第三相控阵天线板480、482和484的三角形布局，用来向覆盖区C1-C9提供一组九个的天线波束。具体地说，天线板480向覆盖区C1-C3分别投射三个40度的定向波束，而天线板482和484分别向覆盖区C4-C6和C7-C9投射40度的定向波束。

如图15所示，在一种较佳实施例中，每一天线板的面上包括一4×4阵列的嵌片单元，每一列嵌片单元分别通过标号486-489来识别。假设RF载波频率为850MHz，则每一嵌片单元可以由4平方英寸的介质加载嵌片材料方块来制成。这就使每一正方形天线板482-484的面积近似为4平方英尺。

参见图16，图中给出了相控阵天线和波束形成网络490，从一个天线面上给出三条波束。开关阵(未图示)通过输入信号线494a-494c给出与用户区段#1、#2和#3对应的信息信号。波束形成网络490包括分别与信号线494a-c相连的4路分离器495a-c。来自每一分离器495a-c的四个输出通过相位延迟元件与四个求和节点498-501中的一个相连。来自求和节点498-501的合成信号分别提供给功率放大器504-507。如图16所示，每一列嵌片单元486-489是由放大器504-507中的一个驱动。在另一种实施例中，用独立的功率放大器驱动每一列嵌片单元486-489。

在一种较佳实施例中，调整延迟元件496，使三条波束中的每一条以40度角投射到三个相邻覆盖区中的一个覆盖区上。于是，由一个天线板投射的三条波束跨越120度的弧。可以安装三个这样的天线板，以提供一组所含总宽达360度弧度的九条波束。

前述较佳实施例的描述使本领域的技术人员可以制作或使用本发明。对这些实施例作各种修正对本领域的技术人员来说是很明显的，并且无需发明专家的帮助，也可以将其基本原理用于其他实施例。因此，本发明并非仅限于这些实施例，而应当在最大范围内来理解本发明的原理和新特征。例如，除了针对由于用户需求短期变化而必须灵活分配业务信道的情况以外，本发明的方法和装置还可以用来满足用户需求的长期变化。这种用户需求长期变化可伴随给定地域内人口分布或建筑物形状的变化而产生。

Claims (33)

1.一种在扩展频谱通信系统中将信息传送到至少一个用户的系统，其特征在于，它包含：

以预定筹元速率产生第一预定简记为PN的伪随机噪声码的第一PN信号的装置；

用来将所述第一PN信号与第一信息信号组合起来、并提供所得第一调制信号的第一装置；

通过将所述第一调制信号延迟与所述筹元速率成反比的预定延迟量而提供第二调制信号的装置；

分别向第一和第二覆盖区选择性发射所述第一和第二调制信号的装置；

所述第一和第二调制信号的选择性发射使包括包括所述至少一个用户的第一用户区段的范围变化。

2.如权利要求1所述的系统，所述选择性发射装置包括发射所述第一和第二调制信号，使所述第二覆盖区至少部分与所述第一覆盖区重叠的装置。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，它还包含：

用来提供第三调制信号和提供与所述第三调制信号的延迟形式对应的第四调制信号的装置；

用来分别向所述第二覆盖区和第三覆盖区选择性发射所述第三和第四调制信号的装置；

所述第三和第四调制信号的选择性发射产生第二用户区段范围的变化。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

以所述预定筹元速率产生所述预定简记为PN的伪随机噪声码的第二PN信号的装置，所述第一PN信号和第二PN信号的偏移同相，

用来将所述第二PN信号与第二信息信号组合起来并提供所得第三调制信号的第二装置，以及

用来提供将所述第三调制信号延迟一预定量的第四调制信号的装置，所述预定延迟量与预定所述筹元速率成反比。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述选择性发射的装置包括这样一个装置，该装置仅仅在第一系统运行期间，分别向所述第一和第二覆盖区选择性发射所述第一和第二调制信号，仅仅在第二系统运行期间，分别向所述第一和第二覆盖区选择性发射所述第三和第四调制信号。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包含接收所述第一和第二调制信号并根据用户所在处向至少一个用户提供所述第一信息信号的接收机。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接收机包括产生所述PN码的复制码的装置，和用所述第一PN码的复制码将所述第一和第二调制信号解调成第一和第二解调信号的装置。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接收机包括将所述第一和第二解调信号相关组合的装置。

9.一种在蜂窝区用户通信系统中，至少一个蜂窝区内的用户用扩展频谱通信信号通过至少一个区站相互交换信息信号，所述区站包括一区站发射机，其特征在于，所述发射机包含：

提供第一组和第二组扩展频谱信息信号的第一装置，所述扩展频谱信息信号要传送到所述第一蜂窝区的第一用户区段内的用户，所述信息信号提供装置包括通过使所述第一组内包括的所述信息信号延迟来产生所述第二组扩展频谱信息信号的装置，以及

用来在第一系统运行期间有选择地将所述第一和第二组扩展频谱信息信号分别发射到所述至少一个蜂窝区内的第一和第二覆盖区的第一装置；在所述至少一个蜂窝区内，所述第一用户区段的范围是通过选择性发射所述第一组和第二组扩展频谱信息信号来改变的。

10.如权利要求9所述的发射机，其特征在于，所述选择性发射的第一装置包括第一天线和第二天线，用来分别在第一覆盖区和第二覆盖区上投射第一波束和第二波束，所述第一波束携带有所述第一组扩展频谱信息信号，而所述第二波束携带有第二组扩展频谱信息信号。

11.如权利要求10所述的发射机，其特征在于，所述第一信息信号提供装置包括将所述第一组内包括的每一所述信息信号分裂成一对相同的子信号并使每一对子信号中的一个子信号延迟的装置。

12.如权利要求11所述的发射机，其特征在于，所述选择性发射装置包括：

有选择地使每一所述子信号衰耗的装置，以及

使所述每一对子信号中的一个耦合到所述第一天线以及使所述每一对子信号中的另一个耦合到第二天线的装置。

13.如权利要求9所述的发射机，其特征在于，它还包括：

用来提供第三组和第四组扩展频谱信息信号给所述第一蜂窝区的第二用户区段内的用户接收的第二装置，所述的第二信息信号提供装置包括使所述第三组内包括的每一所述信息信号延迟而产生所述第四组扩展频谱信息信号的装置；

用来在第二系统运行期间分别向所述至少一个蜂窝区内的所述第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射所述第三组和第四组扩展频谱信息信号、从而使所述至少一个蜂窝区内包括的第二用户区段的范围可按照所述第二区段中用户密度来变化的第二装置。

14.如权利要求9所述的系统，其特征在于，它还包括接收机，所述接收机包含：

用来接收所述第一组内包括的一个所述信息信号，并接收所述第二组内包括的所述一个信息信号的延迟形式的装置；

用来将所述接收的信息信号相关组合并将所得信号提供给一系统用户的装置。

15.一种将信息传送到扩展频谱通信系统中至少一个用户的系统，其特征在于，它包含：

产生第一简记为PN的伪随机噪声码的第一PN信号的装置；

将所述第一PN信号与第一信息信号组合、并提供所得第一调制信号的第一装置；

通过复制所述第一调制信号而提供第二调制信号的装置，

将所述第一和第二调制信号在相位上校准、并将所得的相位校准第一和第二调制信号分别发射至第一和第二覆盖区的装置；

所述第一和第二调制信号的选择性发射使包含所述至少一个用户的第一用户区段的范围变化。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述选择性发射装置包括仅在第一系统运行期间分别向所述第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射所述第一调制信号和第二调制信号、并仅在第二系统运行期间分别向所述第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射第三调制信号和第四调制信号的装置，所述第三调制信号大体与所述第四调制信号相同并在相位上对齐。

17.一种在蜂窝区用户通信系统中，至少一个蜂窝区内的用户用扩展频谱通信信号通过至少一个区站相互交换信息信号，所述区站包括区站发射机，其特征在于，所述发射机包含：

提供第一组和第二组扩展频谱信息信号给所述蜂窝的第一用户区段内的用户接收的第一装置，所述信息信号提供装置通过复制所述第一组中包括的每一所述信息信号而产生所述第二组扩展频谱信息信号的装置；

用来在相位上使所述第一组中的每一所述信息信号与所述第二组中相应的复制信息信号对准，从而形成第一组和第二组相位对准的信息信号的装置；

在第一系统运行期间，分别向所述至少一个蜂窝区内的第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射所述第一组和第二组相位对准的信息信号的第一装置，在所述至少一个蜂窝区内，所述第一用户区段的范围是通过所述第一在和第二组相位对准的信息信号的选择性发射而变化的。

18.一种将信息传送到扩展频谱通信系统中的至少一个用户的方法，其特征在于，它包含下述步骤：

以预定的筹元速率，产生第一预定简记为PN的伪随机噪声码的第一PN信号，

将所述第一PN信号和第一信息信号组合，并提供所得第一调制信号，

使所述第一调制信号延迟一预定延迟量而提供一第二调制信号，所述预定延迟量与所述筹元速率成反比，

分别向第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射所述第一调制信号和第二调制信号，

从而所述第一调制信号和第二调制信号的选择性发射使包括所述至少一个用户的第一用户区段的范围变化。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述选择性发射步骤包括发射所述第一调制信号和第二调制信号，从而所述第二覆盖区至少部分与所述第一覆盖区重叠的步骤。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，它还包括下述步骤：

提供第三调制信号，并提供对应于所述第三调制信号的延迟形式的第四调制信号；

分别向所述第二覆盖区和第三覆盖区选择性发射所述第三调制信号和第四调制信号；

所述第一调制信号和所述第二调制信号的选择性发射使第二用户区段的范围变化。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，它还包括下述步骤：

以所述预定筹元速率，产生所述预定简记为PN的伪随机噪声码的第二PN信号，所述第一PN信号和第二PN信号在相位上偏移，

将所述第二PN信号和第二信息信号组合，并提供合成第三调制信号，以及

使所述第三调制信号延迟一预定延迟量而提供第四调制信号，所述延迟量与所述预定筹元速率成反比。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述选择性发射的步骤包括仅在第一系统运行期间分别向所述第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射所述第一调制信号和第二调制信号的步骤，以及仅在第二系统运行期间向所第一覆盖区和第二覆盖区分别选择性发射所述第三调制信号和第四调制信号的步骤。

23.如权利要求18所述的方法，其特征在于，它还包括接收所述第一调制信号和第二调制信号并根据用户的情况向所述至少一个用户提供所述第一信息信号的步骤。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，它还包括产生所述PN码的复制码，并用所述第一PN码的复制码将所述第一调制信号和第二调制信号解调成第一解调信号和第二解调信号的步骤。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，它还包括将所述第一和第二解调信号相关组合的步骤。

26.一种在蜂窝区用户通信系统中，至少一个蜂窝区内的用户用扩展频谱通信信号通过至少一个区站相互交换信息信号，所述一个区站包括一区站发射机，其特征在于，从所述区站发射信号的方法包含下述步骤：

提供要传送到所述第一蜂窝区内第一用户区段内用户的第一组和第二组扩展频谱信息信号，所述信息信号提供步骤包括提供使所述第一组内包括的每一所述信息信号延迟来产生所述第二组扩展频谱信息信号的步骤；以及

在第一系统运行期间，有选择地分别向所述至少一个蜂窝区内的第一覆盖区和第二覆盖区发射所述第一组和第二组扩展频谱信息信号，所述第一用户区段的范围是通过所述第一组和第二组扩展频谱信息信号的选择性发射而变化的。

27.一种将信息传送到扩展频谱通信系统中至少一个用户的方法，其特征在于，它包含下述步骤：

以一预定筹元速率产生第一预定简记为PN的伪随机噪声码的第一PN信号；

将所述第一PN信号和第一信息信号组合起来，并提供所得第一调制信号；

通过复制所述第一调制信号，提供第二调制信号；

在相位上校准所述第一调制信号和第二调制信号，并分别向第一覆盖区和第二覆盖区选择性发射所得相位对准的第一调制信号和第二调制信号。

28.一种接收由扩展频谱通信系统中至少一个用户发射的信息的系统，其特征在于，它包含：

从第一覆盖区选择性接收第一信号，从第二覆盖区选择性接收第二信号的装置，所述第一信号和第二信号分别通过所述第一覆盖区和第二覆盖区所对应的第一和第二天线接收的，所述第一信号和第二信号由第一预定简记为PN的伪随机噪声码的第一PN信号调制的；

用来使通过所述第二天线接收的所述第一信号延迟一第一延迟量从而产生一延迟信号的装置，所述延迟量与所述PN信号的筹元速率成反比；以及

使通过所述第二天线接收的所述第二信号与所述延迟信号相关组合、并提供所得第一调制信号的装置；

所述第一信号和第二信号的选择性接收使包括所述至少一个用户的第一用户区段的范围变化。

29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，它包括，从所述第二覆盖区选择性接收第三信号，并从第三覆盖区选择性接收第四信号的装置，所述第三信号和第四信号分别是通过所述第二天线和通过第三天线接收的；

用来使通过所述第二天线接收的第三信号延迟所述第一延迟从而产生第二延迟信号的装置；以及

将通过所述第三天线接收的所述第四信号与所述第二延迟信号相关组合的装置；

所述第三信号和第四信号的选择性接收使第二用户区段的范围变化。

30.如权利要求1所述的系统，其特征在于，选择性发射所述第一调制信号和第二调制信号的装置包括选择性发射所述第一调制信号的第一和第二极化分量和所述第二调制信号的第二极化分量的步骤。

31.一种位于蜂窝区通信系统的第一蜂窝区内的通信收发机，其特征在于，所述收发机包含：

在所述第一蜂窝区上投射一天线波束图的天线系统；

与所述天线电磁耦合的信道排装置，用来向所述天线系统提供波束形成信号，从而投射所述天线波束图，使所述第一蜂窝区划分成多个用户区段，每一所述用户区段具有多个与之对应的业务信道；

控制器装置，用来监视所述多个与每一用户区段对应的业务信道的使用率，并向所述天线系统提供控制信息，以便按照所述监视业务信道的使用率调整所述用户区段的范围。

32.一种在包括划分成多个用户区段的至少一个蜂窝区的蜂窝区通信系统中，用来动态改变所述至少一个蜂窝区的用户区段划分的方法，其特征在于，所述方法包含下述步骤：

监视分配给所述多个用户区段的多个业务信道的使用率，每一所述用户信道分配给所述至少一个蜂窝区中的用户；

根据所述多个业务信道的所述监视得到的使用率，调整所述用户区段的地理范围。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，它还包括下述步骤：

在所述至少一个蜂窝区上投射一天线波束图，所述天线波束图携带与所述多个用户业务信道对应的信息信号，以及

按照对所述多个业务信道的所述监视得到的使用率改变所述天线波束图的所述投射。

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