CN1287418A - 使用非对称信道分配的无线数据通信 - Google Patents

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CN1287418A CN00118788A CN00118788A CN1287418A CN 1287418 A CN1287418 A CN 1287418A CN 00118788 A CN00118788 A CN 00118788A CN 00118788 A CN00118788 A CN 00118788A CN 1287418 A CN1287418 A CN 1287418A
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玛利亚·E·帕拉马拉
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Abstract

使用一额外的宽带通信信道,补充蜂窝或PCS通信系统中反向(移动台至基站)或正向(基站至移动台)链路提供的通信,给出从基站至移动终端的高速数据传送。在一个实施例里,标准的正向和反向链路,被用作该额外或附加的正向宽带信道上数据传送的控制信道。在另一个实施例里,应由窄带正向链路信道完成的通信,在该附加的宽带正向信道上发送,从而不再需要一窄带正向链路信道。

Description

使用非对称信道分配的无线数据通信
本发明涉及无线通信，更具体说，是涉及无线数据通信。
蜂窝和PCS(个人通信业务)通信，通常都以频分双工(FDD)系统为基础。在这类系统中，频率的某个范围用于基站到移动终端(正向链路)的通信，频率的另一个范围则用于从移动终端到基站(反向链路)的通信。图1画出一种常规的蜂窝FDD信道图。反向链路频带10和正向链路频带12，被分成以A和B标记的次频带。通常，不同的服务商在每个以字母标记的频带内提供其服务。在美国的蜂窝通信，反向链路频带范围从824MHz到849MHz，正向链路频带范围从869MHz到894MHz。每个次频带，在模拟、TDMA、和CDPD系统中被分成许多30KHz的窄带信道，在CDMA系统中被分成许多1.22MHz的窄带信道，而在GSM系统中被分成许多200KHz的窄带信道。这些窄带信道是配对的，所以对某个移动终端与某个基站间的特定会话，可以使用某一窄带反向信道和某一窄带正向信道。当在蜂窝通信链路上实现数据通信时，诸如30KHz的窄带链路，可以获得4.8至13.3 Kbits/sec的较慢的数据传送速率。
图2画出美国的PCS频谱。图上画出用于蜂窝通信的反向链路频带50和正向链路频带60。每个反向链路和正向链路频带，又分成以A、B、C、D、E、和F标记的次频带，不同的服务商获准工作在每个次频带内。在反向链路频带，频带范围从1850MHz到1910MHz，而在正向链路频带，频带范围从1930MHz到1990MHz。对蜂窝频带，在基站与移动终端通信时，要用成对的信道。但是，此时如果使用CDMA(码分多址)系统，信道对的带宽要有1.25MHz。需要指出，在这些类型的通信中也可以使用TDMA(时分多址)系统。像CDMA之类的系统在通常的蜂窝系统中的优势，在于其正向和反向链路通信频带都是1.25MHz宽，允许更快的数据传送。令人MHz宽的信道，对大量数据的即时传送，也不能提供足够的带宽。例如，1.25MHz的信道提供9.6至13.3Kbits/sec。
本发明使用额外的宽带通信信道提供从基站至移动终端的高速数据传送，该额外的宽带通信信道补充由在蜂窝或PCS(个人通信服务)通信系统中使用的反向(移动台至基站)和正向(基站至移动台)链路提供的通信。在一个实施例里，标准的正向和反向链路被用作在该额外或附加的正向宽带信道上的数据传送的，以及话音和/或低速数据业务的控制信道。在另一个实施例里，在窄带正向链路信道上完成的通信被在该附加的宽带正向信道上发送，从而不再需要一窄带正向链路信道。
图1画出蜂窝通信正向和反向链路频谱；
图2画出PCS正向和反向链路频谱；
图3画出带有附加频谱的正向和反向链路频谱；
图4画出一种反向链路频谱和一种正向链路频谱；
图5是在正向附加信道上接收信息的一种移动终端的方框图；和
图6是在正向附加信道上发送信息的一种基站的方框图。
图3画出带有附加信道频谱的正向和反向链路频谱。在PCS情形下的附加信道频谱，可以扩展到从2110MHz至2150MHz；但也可以用别的频率范围。在用别的频率范围时，附加频率范围可以分割成由字母标记的次频带，不同的服务商获准工作在不同的次频带内。
附加频谱用于正向链路数据通信；但也可以用于反向链路数据通信。因为在大多数应用中，移动终端被用来下载大量数据，而向基站发送的数据很少，所以把附加频谱用于正向链路较为可取。一种典型的应用是在互联网上冲浪。当一个服务商获准工作在D和L频带内时，在B次频带内一对较窄的信道，作为控制消息通信的反向和正向链路，以支持L次频带内一更宽的通信信道上的高速数据传送。可以用标准的数据传送协议来控制数据的传送，各种控制信号在B次频带内的窄带信道上传送。控制信号，或消息，可以包括请求一宽带数据信道以开始数据传送、确认接收的数据、或请求数据的再传送。因为数据通常都以突发的方式传送，没有必要长时间地为一个单独的移动台指定该宽带通信信道。当每个移动台用窄带信道请求一个数据信道时，该移动台获准接入一个或多个更宽频带的信道，直至完成数据传送。这样可以更有效地使用频谱，同时又满足用户对突发性高速数据传送的要求。
各个独立服务商还可以控制窄带信道和更宽带的附加信道。在这种情形下，当窄带服务商收到数据传送的请求时，该窄带服务商向宽带附加信道服务商发送一个请求，宽带附加信道服务商把此请求排队。当某个信道成为可供使用时，附加信道服务商便保留该宽带附加信道，供该窄带服务商使用。之后，该窄带服务商开始在该宽带附加信道上通信。
图4画出另一种方式，其中，在宽带附加正向链路内传送窄带正向链路上传送的信息。在此情形下，控制信号在窄带反向链路和宽带正向链路的一部分上通过，同时，宽带正向链路的剩余部分，如同图3附加正向链路那样，用于数据传送。通常，控制信号用去宽带链路一较窄的部分，而宽带链路的较宽部分用于数据传送。在宽带链路上也可以把控制信号和/或话音信号复用。在图4所示的情形下，反向链路可以是单个1.25MHz的CDMA信道，而宽带正向链路可以是3.75MHz的宽CDMA信道。
图5画出一个移动终端，它在窄带正向和窄带反向链路上通信，同时在更宽频带的附加正向链路上接收数据。移动终端200包括常规的FDD(频分双工)部分210和附加部分220。移动终端用天线230接收并发送信息。常规部分的接收机部分，包括接收滤波器240、放大器250、混频器260、IF级270、解调器280、和解码器290。这些部件都是当前蜂窝或PCS通信装置常用的。常规部分210的发射部分，包括RF编码器320、调制器330、IF级340、混频器350、功率放大器360、和发射RF滤波器370。这些部件也都是常用的部件，常见于当前蜂窝或PCS通信装置。控制处理器400在通常的接收和发送路径上接收和发送控制信号，以便进行诸如接入无线网络、提供话音通信、检测话音信道差错、控制功率、和操作用户界面。
附加的接收机220接收更宽频带附加信道上的通信数据。该附加接收机还通过天线230接收通信，并在其后通过接收RF滤波器500过滤该信号。来自RF滤波器500的信号被放大器510放大，经混频器520向下移频，由IF级530放大并由解调器540解调。然后向用户提供数据的解码器550对数据解码。应该指出，当附加信道使用的发射频率不适合用天线230时，或当需要方向性更好的天线时，可以用不同于天线230的天线，向RF滤波器500提供信号。控制处理器560监控解码器550，以检测差错。如果检测到差错，控制处理器560指示处理器400送出一个消息，例如，指出数据接收有差错并应重发的消息。控制处理器560也可以指示处理器400送出一个指出数据已成功接收的消息。此外，在需要数据传送时，控制处理器560可以指示处理器400请求接入一宽带通信信道，或在数据传送结束时，指示处理器400解除宽带通信信道。控制处理器560可以使宽带数据格式化，且可以控制复用器562把宽带数据与话音、或与来自窄带信道的数据复用。
图6是在附加宽带信道上支持数据发送的一种基站的方框图。方框图包括常规的FDD部分600。天线610把信号输送给接收RF滤波器620，后者然后把信号输送给放大器630。放大器630的输出提供给混频器640，后者又把信号提供给IF级650。IF级650的输出通过解调器660，然后通过解码器670。在FDD部分600的发射部分中，编码器680把信号提供给调制器690，后者然后把信号提供给IF级692。IF级692的输出被传送至混频器694，后者把信号提供给功率放大器696，然后，功率放大器696把信号传送至发射滤波器698，之后，通过天线610送出。控制器700通过诸如信道接入和功率控制等控制项目，提供窄带信道的开销控制。再说一遍，常规的FDD部分的发射和接收部分，提供在上行链路和窄带信道上的通信，窄带信道被用来控制宽带附加信道上的发送，并提供话音通信。
附加发射机部分800，在宽带数据信道上把数据从基站发送至移动终端。数据缓存器810接收待发送的数据。使用数据缓存器，是它能收集数据，直至与某特定移动台通信的一个宽带信道可供使用为止，同时，它提供一个保持数据的缓存器，在移动台接收机错误地接收数据时，这些数据可以重发。数据缓存器810的输出被送至编码器820，后者把信号送至调制器830。调制器830的输出被送至IF级840，后者把把信号送至混频器850。混频器850的输出被送至功率放大器860，后者通过发送滤波器870，把信号送至发射天线880。需要指出，如果常规的FDD部分和附加发射机部分所用发射频率十分接近，以致可以在同一天线上兼容，那么，常规部分和附加部分可以用一单根天线。控制处理器890接收诸如通过控制处理器700从窄带信道来的消息信号。控制消息包括，例如指示数据已经正确接收的消息信息，或数据已经被错误接收并应重发的消息信息。控制处理器890还控制分用器892的输入选择，以导引宽带数据至数据缓存器810，和导引窄带数据或话音至编码器680。
需要指出，宽带附加数据信道可以频繁地在不同移动台的接收机上再指配。这是因为数据的突发本性，要求用宽带信道以适应较短的时间间隔。因此，单个宽带信道能够为许多移动台接收机服务。还应指出，由于基站内包含一附加的接收机，和移动台内包含一附加的发射机，所以可以在宽带附加信道上，实现从移动台到基站的高速数据传送。因此，宽带附加信道可以作为正向或反向链路信道使用。当宽带信道用作正向或反向链路时，该信道可以细分为正向和反向链路，以便在正向和反向两个方向上，支持同时的，或几乎同时的数据传送。

Claims (10)

1．一种无线数据通信方法，其特征在于包括步骤：
在第一较窄频带通信链路上，发送数据通信控制信息；
在第二较窄频带通信链路上，接收数据通信控制信息；和
利用在第一和第二较窄频带通信链路的至少一个上传送的数据通信控制信息，在一较宽频带通信链路上发送数据。
2．按照权利要求1的方法，其特征在于，第一较窄频带通信链路和较宽频带通信链路，是基站和移动终端之间的正向链路，而第二较窄频带通信链路是基站和移动终端之间的反向链路。
3．按照权利要求1的方法，其特征在于，第一较窄频带通信链路和较宽频带通信链路，是基站和移动终端之间的反向链路，而第二较窄频带通信链路是基站和移动终端之间的正向链路。
4．一种无线数据通信方法，其特征在于包括步骤：
在一较宽频带通信链路的较窄的一部分上，发送数据通信控制信息；
在一较窄频带通信链路上，接收数据通信控制信息；和
利用在较宽频带通信链路的较窄部分和较窄频带通信链路的至少一个上传送的数据通信控制信息，在较宽频带通信链路的较宽部分上，发送数据。
5．按照权利要求4的方法，其特征在于，较宽频带通信链路，是基站和移动终端之间的正向链路，而较窄频带通信链路是基站和移动终端之间的反向链路。
6．按照权利要求4的方法，其特征在于，较宽频带通信链路，是基站和移动终端之间的反向链路，而较窄频带通信链路是基站和移动终端之间的正向链路。
7．一种无线数据通信方法，其特征在于包括步骤：
在第一较窄频带通信链路上，发送数据通信控制信息；
在第二较窄频带通信链路上，接收数据通信控制信息；和
利用在第一和第二较窄频带通信链路的至少一个上传送的数据通信控制信息，在一较宽频带通信链路上发送和接收数据。
8．按照权利要求7的方法，其特征在于，数据的发送和接收基本上是同时的。
9．一种无线数据通信方法，其特征在于包括步骤：
在一较宽频带通信链路的较窄的一部分上，发送数据通信控制信息；
在一较窄频带通信链路上，接收数据通信控制信息；和
利用在较宽频带通信链路的较窄部分和较窄频带通信链路的至少一个上传送的数据通信控制信息，在较宽频带通信链路的较宽部分上，发送和接收数据。
10．按照权利要求9的方法，其特征在于，数据的发送和接收基本上是同时的。
CN00118788A 1999-07-02 2000-06-29 使用非对称信道分配的无线数据通信 Pending CN1287418A (zh)

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