专利名称：提供无线资源动态分配的通信方法与设备的制作方法
背景技术：
本发明涉及通信领域并特别涉及无线通信系统和方法。
在使用调制解调器的有线通信中，理想的可能是把数据传输速度适配到可达到的一个最高数据速率同时通过提供某些质量级别的一条线路来保持可靠的通信。这些有线信道通常不被多个用户同时使用，所以多个接入的有线通信通常还没有被通常使用。这些有线通信通常通过从一条＂优良＂线路的每一码元相对多些比特的之一到一条＂糟糕＂线路的每一码元较少比特的之一改变调制方法或者＂信号星座＂(signal constellation)来适配数据速率。可选择地，不同级别的纠错编码能够被选择来在通过量和可靠性之间提供不同的平衡。
诸如蜂窝无线电话之类的无线通信系统目前正在向提供更多变化的基于数字数据服务的方向展开，并且调制和编码的适配已经被建议。例如，数字蜂窝标准GSM(全球移动通信系统)最初使用每一赫兹带宽1.35比特的GMSK(高斯最小频移键控)调制(在编码之前)。GSM标准现在正在向EDGE标准(GSM演进增强型数据速率)发展，EDGE标准包括每一赫兹带宽4.05比特的8 PSK的自适应选择(在编码之前)，当情形允许时这作为GMSK的一个替换选项。考虑到期望信号(载波)与干扰信号(干扰)比(C/I)、从发射机到接收机的距离(路径损耗)和/或在无线终端或者网络基站处一个模式或其它模式的有效性从而可以构成GMSK调制或8 PSK调制的选择。根据EDGE标准，GMSK和8 PSK调制两者都按照基本上相同的信道规范来运转。
根据称作3G(第三代)的第三代蜂窝无线电话标准，具有可变速率正交编码的宽带码分多址(WCDMA)可用于提供以2的幂增加的一系列可用数据速率。诸如移动终端和网络性能以及容量有效性之类的因素可用来影响数据速率的选择。例如，如果网络被沉重负载，则不可能有足够的容量来向每个用户给予最高的数据速率，因此一个较低的数据速率可以被使用。另外，更高的数据速率可以被提供于每一平方公里具有固有更高容量的微小区中。按照WCDMA标准，带宽可以被固定在5MHz处，其数据速率通过改变基本的数据速率以及改变扩展来被适配从而提供固定带宽。
可是，CDMA系统可能需要精确的反馈功率控制以使恰好的正确功率被使用来正好只允许可接受的接收。为了保持闭环功率控制，接收终端可能需要时常地发射，因此提供在电池上的一个固定消耗。
TDMA系统固有地对保持精确功率控制是较不敏感的，因为TDMA系统在同一小区中通常避免含有同信道干扰。通过减少扩展速率、增加数据速率以及向不同的移动终端按顺序提供高数据速率猝发来代替向不同的移动终端并行地提供较低数据速率来减小小区内干扰，则CDMA系统能够移向TDMA功能。由一个5MHz带宽系统提供的最大数据速率难以在多径失真(它通常随着数据速率而增加)存在时进行解码。换言之，接收机可能不能在多径失真存在时对使用一个5MHz带宽发射的高数据速率传输进行解码，因为所需要的接收机复杂性可能相对于作为数据码元周期的函数所计算出的多径延迟的增加按指数律地增加。
发明内容
按照本发明的各个方面，可以通过利用第一带宽和第一猝发持续时间传送第一数据猝发以及利用第二带宽和第二猝发持续时间传送第二数据猝发来提供通信。更特别地，第一带宽可以大于第二带宽，并且第一猝发持续时间可以小于第二猝发持续时间。在基站和移动终端(组)之间的通信因此可以通过带宽和猝发持续时间从一个时间帧到下一时间帧动态地被分配。另外，在一个公共时间帧期间，与多个移动终端的通信可以被分配不同的猝发持续时间和带宽。
图1说明了按照本发明实施例分配带宽、TDMA时隙以及码元速率的第一方法与设备。
图2说明了按照本发明实施例分配带宽、TDMA时隙以及码元速率的第二方法与设备。
图3说明了对于图1或2的全时隙、半子时隙和四分之一子时隙可以使用的公共发射/接收猝发格式。
图4A说明了按照本发明的移动终端和方法的实施例。
图4B说明了按照本发明的通信网和方法的实施例。
图4C说明了按照本发明的网络基站和方法的实施例。
图5说明了按照本发明的移动终端和方法的另外的实施例。
图6说明了按照本发明的移动终端其它的实施例。
最佳实施方式现在将在下文中参考附图更完整地描述本发明，附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以被具体表达为许多不同的形式而不应该被解释为局限于在此处阐明的实施例；而是，提供这些实施例以使本公开将全面而完整，并且将把本发明的范围完全地表达给本领域技术人员。同样的数字是指在各处同样的元件。正如本领域技术人员应该理解，本发明可以被具体化为方法或设备。因此，本发明可以采取硬件实施例、软件实施例或者软件和硬件两方面结合的形式。
诸如按照GSM标准操作的数字蜂窝无线电话可以以从网络站到移动终端发射的13MHz/48的发射码元速率来操作。GSM标准的进一步发展，称作EDGE，引入了在同一码元速率处的8 PSK调制来提供一个更高的数据速率。8 PSK选项因此可以在一个猝发(占用一个时间帧的一个时隙)期间在13MHz/16的编码之前提供一个最大比特率，与GSM的GMSK调制相比增至三倍的最大数据通过量。通过选择基本的(GMSK)或8PSK调制或者通过编码来动态地分配一个更大数目或更小数目的时隙给不同的用户同时保持一个公共的码元速率和猝发/时隙格式则可以适应不同的用户需求。按照tehse技术，一个固定的带宽被保持，即，200kHz信道间隔。换言之，第一移动终端每一时间帧可以被分配单个时隙，而第二移动终端每一时间帧可以被分配两个或更多时隙，以使一个更高的数据速率被提供给第二终端而一个较低的数据速率被提供给第一终端。
数据速率的进一步增加可能通过使用大于8 PSK调制的码元星座来提供。然而，由于此类高阶码元星座所引起的对噪声、干扰和多径传播增加灵敏度的可能，所以此类高阶码元星座的使用可能不是优选的。
通过一些因子(比如一个2或4的因子)增加带宽和码元速率则可以提供更高的猝发比特率，但是当码元是一个较短的持续时间时，则多径失真(也通称延迟扩展或时间色散)可能成为一个更大数量的码元周期。因此可以使用一个均衡器来补偿多径失真，并且均衡器复杂性关于要被均衡的多径失真的码元周期数量可能按指数律地递增。按照本发明的实施例，因此理想的可能是对于蒙受较少多径失真的移动终端通过一个增加的带宽在一段较短时间周期中提供一个增加的码元速率，而对于蒙受更大多径失真的移动终端通过一个减小的带宽在一个更长时间周期中提供一个降低的码元速率。
例如，蒙受一个相对高电平多径失真的第一移动终端的通信可以在第一发射/接收猝发持续时间利用第一带宽以第一码元速率被提供；蒙受中等电平多径失真的第二移动终端的通信可以在第二发射/接收猝发持续时间(比如第一时间周期的一半)利用第二带宽(比如两倍于第一带宽)以第二码元速率(比如两倍于第一码元速率)被提供；而蒙受相对地低电平多径失真的第三移动终端的通信可以在第三发射/接收猝发持续时间(比如第一时间周期的四分之一)利用第三带宽(比如四倍于第一带宽)以第三码元速率(比如四倍于第一码元速率)被提供。此外，码元速率、发射/接收猝发持续时间和/或带宽的这些分配能够按照移动终端的移动、系统容量和/或改变提供给不同移动终端的服务来动态地进行。
另外，在使用变化带宽、码元速率和/或发射猝发持续时间的本发明系统和方法与使用固定带宽、码元速率和/或发射/接收猝发持续时间的已知系统之间提供兼容性可能是有用的。按照在上面讨论的示例，第一(最低)码元速率、第一(最长)发射/接收猝发持续时间和第一(最低)带宽可以与按照GSM标准使用的那些相同。第一码元速率、第一发射/接收猝发持续时间以及第一带宽的组合也可用于向先前现有的移动终端提供向后兼容性，以便当多径失真太大而不能支持第二或第三码元速率时适应与新终端的通信。另外，具有相对宽和窄带宽可用信道的一个新的移动终端可能能够接收并处理每一类型的信号而不会过度增加所使用的各个处理芯片和/或程序的数量。这种系统还能够根据地域(可以影响多径失真)和/或移动终端的变更总数来适应宽和窄带链路的一个变化混合。
图1说明了按照本发明的带宽分配、TDMA时隙和码元速率的第一示例。在图1中，每个块(1a-d，2aa-b，2aa-ab，3aa-bb，4aa-bb，5a-d，6a-d，7a-d，和8a-d)表示一个发射/接收猝发，在此猝发持续时间(时域中的范围)被沿着横轴表示，同时带宽(频域中的范围，也通称频谱或带宽占用)被沿着纵轴表示。在图1的示例中，TDMA帧周期可以等于GSM标准的帧周期(4.615毫秒)。这个帧周期可以被分成8个全时隙，每一个具有按照GSM标准的576.92μS的一个持续时间。按照本发明的实施例，一个全时隙可以被分成两个半持续时间子时隙(每一个具有一个288.46μs的持续时间)或者四个四分之一持续时间子时隙(每一个具有144.23μs的一个持续时间)。
另外如图1所示，对于使用具有更短持续时间的子时隙所发射的发射/接收猝发可以提供一个更宽的带宽。正如所示出的，使用全持续时间时隙所发射的发射/接收猝发5a-d，6a-d，7a-d和8a-d可以占用GSM标准规定的200kHz的带宽；使用半持续时间子时隙发射的发射/接收猝发2aa-ab，3aa-bb和4aa-bb可以占用400kHz的带宽；而使用四分之一持续时间子时隙发射的发射/接收猝发1a-d和2a-b可以占用800kHz的带宽。此外，全、半以及四分之一持续时间时隙的划分可以按照系统容量的使用、各个移动终端和系统之间的多径失真以及各个移动终端支持的服务来从时隙到时隙动态地改变。
占用全持续时间时隙的发射/接收猝发5a-d，6a-d，7a-d和8a-d因此可以在GMSK调制被使用时提供对于GSM移动终端的兼容性；和/或当8 PSK调制被使用时提供对于EDGE移动终端的兼容性。当多径失真超过一个预定门限值时，全持续时间时隙还可以被按照本发明的移动终端使用。此外，倘若由于多径失真引起一个更长猝发持续时间对获得可靠的接收来说不是理想的时，则可以使用可用的最短发射/接收猝发持续时间来提供对于本发明移动终端的服务。
图1还说明了按照本发明的特定实施例，不同发射/接收猝发的一个公共时间带宽乘积能够被保存。通过示例，在一个全持续时间时隙上提供的发射/接收猝发6a可以具有一个576.92μs的持续时间和一个200kHz的带宽，从而提供一个115.384sHz的时间带宽乘积；在半持续时间子时隙上提供的发射/接收猝发4aa可以具有一个288.46μs的持续时间和一个400kHz的带宽来提供115.384sHz的时间带宽乘积；并且在四分之一持续时间子时隙上提供的发射/接收猝发2a可以具有一个144.23μs的持续时间和一个800kHz的带宽，从而提供一个115.384sHz的时间带宽乘积。对于时隙/子时隙的每个组合保持一个固定时间带宽乘积可以提供在下面更详细讨论的优点。可是，根据本发明的系统、终端和方法不局限于提供不同持续时间的时隙和子时隙的固定时间带宽乘积的那些实施例。
如图1进一步所示，占用全持续时间时隙的并行发射/接收猝发(比如猝发6a-d)可以占用总共800kHz带宽的不同频带。同样地，并行的发射/接收猝发(在半持续时间子时隙期间传送的比如4aa-ab)可以占用总共800kHz带宽的不同频带。在图1中可以看到一个400kHz或800kHz带宽的中心可以取决于两个200kHz带宽之间的边界，即取决于一个奇数的100kHz的倍数。然而，如果期望的话，则这可以通过相对于200kHz信道把400kHz或800kHz信道偏移100kHz被避免。
图2说明了按照本发明的带宽分配、TDMA时隙和码元速率的第二示例。在图2中，每个块(1a-d，2ab，2aa-ab，3a-b，3ab-bb，4aa-bb，5a，5ba-bb，5d，6a-d，7aa-ab，7c-d，和8a-d)表示一个发射/接收猝发，在此猝发持续时间(时域中的范围)被沿着横轴表示，同时带宽(频域中的范围，也称作频谱或带宽占用)被沿着纵轴表示。正如在图1的示例中，TDMA帧周期可以等于GSM标准的帧周期(4.615毫秒)。这个帧周期同样可以被分成8个全时隙，每一个具有按照GSM标准的576.92μS的一个持续时间。按照本发明的实施例，一个全时隙可以被分成两个半持续时间子时隙(每一个具有一个288.46μs的持续时间)或者四个四分之一持续时间子时隙(每一个具有144.23μs的一个持续时间)。
在图2中，块1a-d，2a-b，2aa-ab，3ab-bb，4aa-bb，5a，5d，6a-d，7c-d和8a-d与图1中相应的块相同。然而，块3a-b，5ba-bb和7aa-ab说明全时隙和半持续时间子时隙的不同分配，从而提供从一个TDMA时间帧到另外一个TDMA时间帧的动态分配示例。例如，占用半持续时间子时隙的图1的猝发3aa和3ba可以在第一TDMA时间帧期间对于根据本发明的两个相应的移动终端提供通信，其每一个都具有足够低多径失真的一个传播路径以便在半持续时间子时隙上适应通信。然而，如果两个移动终端之一的多径失真增加超出某一预定门限值，则猝发持续时间和带宽的一个动态再分配可用来在图2的第二TDMA时间帧中适应与两个移动终端的通信，以使猝发3a和3b然后被用于支持与两个移动终端的通信。可选择地，两个移动终端之一可以停止通信，然后图2的猝发3a和3b可以被提供来支持与根据GSM和/或EDGE标准的传统移动终端的通信。类似的再分配通过猝发5ba-bb和7aa-ab来说明。
图3说明了公共发射/接收猝发格式的示例，它能被使用于图1的全持续时间时隙、半持续时间子时隙和四分之一持续时间子时隙。这些发射/接收猝发格式可以与GSM和EDGE标准提供的相同，以使按照GSM和EDGE标准操作的移动终端能够使用全持续时间时隙而被支持。如图3所示，发射/接收格式可以包括一个初始的上升沿(upramping)周期91，一组初始的＂尾部＂比特92，第一组的57个数据码元93，第一标记比特94，26个同步比特95，第二标记比特96，第二组的57个数据码元97，结束的＂尾部＂比特98以及一个下降沿(downramping)周期99。
按照图3的格式，一个全持续时间时隙的一个码元传输速率可以为13MHz/48，因此一个码元持续时间可以为48/13μs(正好在4μs下)。半持续时间子时隙的码元传输速率可以被加倍到13MHz/24，同时也把带宽加倍到400kHz，而四分之一持续时间子时隙的码元传输速率可以被增加四倍到13MHZ/12，同时也把带宽增加四倍到800kHz。因此，数据的同一容量和格式可以在全持续时间时隙、半持续时间子时隙或者四分之一持续时间子时隙期间被发射，同时保持一个固定的时间带宽乘积。换言之，通过正比例换算每个格式特征的持续时间以及以同一因子反比例换算带宽，则可以为所有带宽保持图3的发射/接收猝发格式。通过使用不同持续时间猝发的一个公共猝发格式，则公共技术可用于编码、发射、接收、均衡和/或解码该猝发从而可减少发射机/接收机的复杂性。
根据本发明的一个示例，可以使用公共的800kHz带宽频带(其在支持从基站到多个移动终端的下行链路传输的每个时间帧中有不同的猝发)来定义根据图1和2中所说明的时间帧的多个时间帧。例如，图1的猝发3aa和图2的猝发3a，可用于支持在一个通信会话期间从基站到第一移动终端的传输。另外，图1的猝发3ab可用于提供从基站到第二移动终端的传输。换言之，按照图1和2的时间帧结构的单个猝发可以支持从基站到多个移动终端的下行链路传输。
可选择地或者另外，按照图1和2中说明的时间帧结构的那些猝发可以支持从多个移动终端到基站的上行线路传输。正如应该理解的，不同的800kHz频带可以被提供用于上行链路和下行链路频带。因此，在一个通信会话期间，诸如图1的猝发3ba之类的一个猝发可用于提供从第一移动终端到基站的第一上行线路传输，而诸如图2的猝发3b之类的一个猝发可用于提供从第一移动终端到基站的第二上行线路传输。另外，使用除构成用于下行链路传输的时间帧的那些猝发使用的频带之外的另一个不同的800kHz频带提供构成用于上行线路传输的时间帧的那些猝发，其频率分隔称作＂双工间隔＂。同样地，其它猝发可用于支持从其它移动终端到基站的上行链路传输。
现在参见图4A，按照本发明实施例的一个移动终端可以包括一个天线300、一个组合器302、一个接收机304、一个控制器306、一个发射机308和一个输入/输出块310。组合器302可以包括一个发射/接收开关和/或一个双工器。组合器耦合天线300和接收机304之间以及发射机308和天线300之间的信号。更特别地，接收机304可以包括一个滤波器312和一个均衡器314。滤波器312可以被适配来在选择的带宽和频率处对接收信号进行滤波，并且来以选定的码元速率(或者它的倍数)以每一码元一个抽样对信号进行抽样以便捕获预确定数目的抽样(比如156个抽样)在存储器(它可以被认为是接收机304的一部分)中。
通过均衡器314脱机地(即，非实时地)使用与正在使用的带宽无关的均衡器技术，则可以处理所捕获的抽样。例如，均衡器可以使用26个已知同步比特95来确定表示到达天线300的多径传播路径特性的一组信道系数。均衡器能因此解调接收的抽样同时使用所确定的信道系数补偿多径传播。用于补偿多径传播的均衡器例如在下列美国专利中被描述标题为＂Adaptive Maximum Likelihood Demodulator＂(自适应最大似然解调器)的美国专利No.5,331,666；标题为＂Method And Apparatus For Bidirectional Demodulation OfDigitally Modulated Signals＂(用于数字调制信号的双向解调的方法和设备)的美国专利No.5,335,250；标题为＂GeneralizedDirect Update Viterbi Equalizer＂(通用直接更新维特比均衡器)的美国专利No.5,557,068；标题为＂Channel-IndependentEqualizer Device＂(信道独立的均衡器设备)的美国专利No.5,557,645；标题为＂Diversity Pi/4-DQPSK Demodulation＂(分集Pi/4-DQPSK解调)的美国专利No.5,841,816；和标题为＂Method And Apparatus For Bidirectional Demodulation ofDigitally Modulated Signals＂(用于数字调制信号的双向解调的方法和设备)的美国专利No.5,909,465。这些专利的每一个因此在此通过参考它的全部被结合。而且，本申请的发明者是上述每一个参考专利的发明人。
如上所述，均衡器314可以使用同步比特95来计算从一个网络基站到天线300的传播路径的一个信道估计并且来计算表示该传播路径的信道系数。如果均衡器确定多径失真处于或者超出它的计算能力极限，则接收机可以输出一个指示给控制器306，并且作为响应，控制器306可以使发射机308发送一个信号给网络站以便降低到移动终端的发射/接收猝发的码元速率并且降低带宽。通过减低码元速率和带宽，在码元周期中测量的多径失真的延时扩展可以被降低。
网络基站然后可以发送一个新的信道分配给移动终端以便使用一个减少的带宽、增加的猝发持续时间来接收信号。例如，移动终端可以被分配在400kHz处的半持续时间子时隙代替在800kHz处先前分配的四分之一持续时间子时隙，或者该移动终端可以被分配在200kHz处的一个全持续时间时隙代替在400kHz处先前分配的半持续时间子时隙。新的信道分配也将指示时间帧内的特定时隙(或者子时隙)和要被使用的特定频带。使用同一带宽的不同移动终端的不同发射/接收猝发因此能被分组到如被图1的发射/接收猝发2aa-ab，3aa-ab，3ba-ab，4aa-ab，4ba-bb，5a-d，6a-d，7a-d和8a-d所说明的公共时隙或子时隙中。
在接收机304处被成功接收的数字数据可以被控制器传递到输入/输出块310。输入/输出块可以包括输出设备，比如扬声器、可视显示器，和/或到其他设备的一个通信链路。输入/输出块还可以接受要被控制器306、发射机308、组合器302和天线360发射到网络站的输入。输入/输出块可以包括输入设备，比如送话器、键区、触控式屏幕和/或到或来自其他设备的一个通信链路。
根据本发明的蜂窝通信网的示例在图4B中被说明。正如所示出的，根据本发明的一个蜂窝通信网可以包括两个或多个基站502和504，其可用于提供通过相应的无线通信路径到和来自多个移动终端506,508,510,514,516和518的通信。一个移动电话交换局(MTSO)500可用于耦合该蜂窝通信网内的基站并且可用于把该蜂窝通信网与一个公共电话交换网(PSTN)512耦合。每一移动终端可以使用由关于图1、2、3和4A在上面讨论的时间帧内的时隙/子时隙、带宽和频率定义的一个发射/接收(或通信)猝发来与一个相应的基站通信。
例如，图1的时间帧和图2的时间帧可以是用于800kHz频带的连续时间帧，其被基站504使用来发射到包括移动终端506、508和510在内的多个移动终端。一个或多个这些移动终端可以在图1的第一时间帧期间接收和/或发射具有第一带宽和持续时间的一个猝发，然后在图2的第二时间帧期间接收和/或发射具有第二带宽和持续时间的一个猝发。移动终端506例如可以在第一时间帧期间具有400kHz带宽的图1的半持续时间子时隙上接收第一猝发3aa，接着在第二时间帧期间具有200kHz带宽的图2的全时隙上接收第二猝发3a。可以进行在第二时间帧中对一个较低带宽通信的切换以便适应多径失真的增加，或者以便在第二时间帧中200kHz处的一个全时隙上使用猝发3b来适应与另外一个移动终端的通信。
同样地，移动终端508可以在第一时间帧期间使用具有200kHz带宽的图1的一个全时隙接收和/或发射第一猝发5b，然后在第二时间帧期间使用具有400kHz带宽的半持续时间子时隙接收和/或发射第二猝发5ba。切换到一个更高的带宽可以在一个较短时间周期上提供相同数据的通信，并且切换到一个更高的带宽可以在多径失真中提供一个理想的增加，其可以使用分集接收技术来改善接收。通过允许移动终端在一段较短时间周期以接近全功率来发射，从而在更高带宽处由移动终端发射的较短持续时间猝发的使用还可以降低由移动终端消耗的功率。
被使用来在根据本发明的网络基站和移动终端之间传送数据猝发的时隙/子时隙和带宽因此可以从一个时间帧到下一时间帧动态地被分配。此外，用于从网络基站到各自移动终端的传输和用于从移动终端到基站的传输的时隙/子时隙和带宽可以被独立地分配。另外，根据本发明的时隙/子时隙和带宽分配可以被提供用于网络基站的发射或接收之一但是不用于另外一个。
根据本发明的网络基站502、504还可以提供与不支持本发明时隙/子时隙和带宽动态分配的那些移动终端的通信。在上述的示例中，移动终端510例如可以在时间帧期间在具有200kHz带宽的一个全时隙上根据GSM和/或EDGE标准操作发射和接收猝发。换言之，移动终端510可以被为期望通信的每一时间帧分配一个全时隙。
图4C是根据本发明的网络基站的方框图。正如示出的，该网络基站可以包括一个天线607、一个组合器600、一个发射机603、一个接收机602和一个控制器605。组合器600可以把发射机603和接收机602耦合到天线607来减少其间的干扰。因此，接收机602可以通过天线607和组合器600接收来自移动终端的通信，并且发射机603通过组合器600和天线607发射到移动终端的通信。可选择地，分开的发射和接收天线可以被使用所以不需要组合器。控制器605因此可以确定要被发射给各自移动终端的数据以及对于每一时间帧对于每一移动终端要被使用的时隙/子时隙和带宽，并且发射机603可以发射关于图1、2、3、4A和4B在上面讨论的那些猝发。同样地，接收机602可以接收在被分配的时隙/子时隙和带宽上通过移动终端发射的那些猝发。
根据本发明的实施例，用于发射到和接收来自移动终端的时隙/子时隙和带宽的分配被网络基站的控制器605确定。该分配可以被使用控制信道传送给相应的移动终端，并且倘若再分配被传送给受影响的移动终端(组)，则时隙/子时隙和带宽的再分配可以从一个时间帧被提供给下一个。特别地，再分配可以被完成来提供更高的带宽/数据速率给能够支持更高数据速率的移动终端；来提供较低的带宽/数据速率给蒙受多径失真的移动终端；来在所得到的多径失真的增加能够使用分集接收技术而改进接收时提供更高的带宽/数据速率；和/或来提供一个更高的带宽/数据速率以使移动终端可以在一段较短的时间周期以接近于全功率发射，从而可以减少电池消耗。
根据本发明的移动终端另外的实施例在图5中被说明。根据图5的移动终端可以包括一个天线100，该天线通过耦合器101耦合到接收器99和发射机104。如果不需要同时收发(正如TDMA系统中常见的情况)，则耦合器101可以包括一个发射/接收开关。可是如果需要同时收发，则耦合器101可以包括一个双工滤波器。来自天线100的接收信号经过耦合器101传递给接收机前端102，接收机前端102可以包括一个用于把无用频率频带信号(发射频率频带信号)和希望的频带信号分隔开来的滤波器、一个低噪声放大器和一个下变换到中频(IF)信号的下变换器。中频(IF)带通滤波器105可以操作在中频上从而选择性地传送存在于信道带宽之内的信号。中频放大器106a可以提供进一步的信道滤波以便定义接收机选择性来接受选定的信道并拒绝相邻信道信号。
例如，滤波器105和中频放大器106a可以接受最宽信道带宽(图1和2示例中的800kHz)，并且使用复合模数转换器106b，则整个带宽可以被转换到数字域。例如可以使用在标题为＂Log-Polar SignalProcessing＂(对数极性信号处理)的美国专利No.5,048,059中讨论的对数极性技术来执行复合A D变换，其中相位信息例如可以使用诸如在标题为＂Logarithmic Amplifier/Detector DelayCompensation＂(对数放大器/检测器延迟补偿)的美国专利No.5,070,303或标题为＂Direct Phase Digitization＂(直接相位数字化)的美国专利No.5,084,669中讨论的之类的一个相位数字化转换器来被数字化；并且其中幅度信息可以用相对延迟的补偿来被数字化，正如在标题为＂Method And An Arrangement For AccurateDigita1 Determination Of The Time Or Phase Position Of A SignalPulse Train＂(信号脉冲序列的时间或相位位置的精确数字确定的方法和配置)的美国专利No.5,148,373中所讨论的。这些专利的每一个因此在此通过参考它的全部被结合。此外，本申请的发明者是上述每一个参考专利的发明人。
对于在图5中被说明的实施例，物理滤波可用于传送最宽的自适应可选择带宽，而在数字域中由数字信号处理器107实现的数字滤波器能够为中间的和最窄的可选择带宽进一步降低带宽。数字滤波器可以被复合AD转换器的动态范围106b限制在动态范围中，如果接收机通带内的其它信号在信号电平上基本上不比期望信号更高的话，则导致的动态范围可能是足够的。
另外，在同一时隙或子时隙(例如图1的发射/接收猝发4aa-ab或5a-d)期间占用最宽信道带宽的不同频率划分的信号可以被选择为类似强度的信号。如果期望的话，则信号可以在使用同一频分的时隙之间被交换以便提供信号强度的分类。换言之，使用图1的发射/接收猝发5a-d，6a-d，7a-d和8a-d占用的那些全时隙发射的信号能够在网络站被分类以使类似强度的不同信号在公共时隙期间被发射。在一个信号强度基本上不大于其它信号时，则使用占用公共时隙/子时隙和相邻信道带宽的发射/接收猝发(例如，猝发5a和5b)发射的信号能够更好地适应。
按照图5的可选实施例，IF滤波器105可以包括适合来通过不同信号带宽的不同的可选物理滤波器。不同的可选滤波器可以按照使用中的带宽(组)通过在控制总线98上由控制器108产生的控制信号来被选择。可选物理滤波器的使用可允许更大的可忍受的相邻信道干扰功率，并且物理和数字滤波器都可以一起使用来增强对不希望相邻信道信号的拒绝。把宽带接收机转换为窄带接收机的数字滤波器在例如标题为＂Dual-Mode Radio Receiver For Receiving Narrowband AndWideband Signals＂(用于接收窄带和宽带信号的双模式无线接收机)的美国专利No.5,668,837中被描述，该专利因此在此通过参考它的全部被结合。此外，本申请的发明者是上述被参考的专利的发明人。
耦合器101可以是在不同时发射和接收的移动终端中的一个发射/接收开关。利用一个发射/接收开关，控制器108可以通过控制总线98被耦合到耦合器101以便确定是接收机99或是发射机104被耦合到天线100。控制器108还可以被耦合到频率合成器103以便提到那里的合成器调谐码，并且控制器可以被耦合到所示出的其他单元来在适当时刻给不同单元供电和断电以便保存电池功率。频率合成器102可以提供一个本地振荡器信号给接收机前端102内的一个下变换器，并且还将它提供给发射机104内的一个调制器和发射功率放大器。因此，发射(如果需要)可以在发射频带中被分配的发射频率信道上发生。数字信号处理器107还可以在数字域中产生复合调制信号，在调制被分配的发射载波频率之前，其可以被利用复合DA变换器109变换成模拟信号。
复合DA变换器109和一个包含在发射机104中的调制器例如可以是在标题为＂Quadrature Modulator With Integrated Distribution RCFilters＂(具有综合分配RC滤波器的正交调制器)的美国专利No.5,530,772中描述的I、Q调制器设计，该专利因此在此通过参考它的全部被结合。此外，本申请的发明者是上述被参考的专利的发明人。可选择地，复合DA变换器和发射机的一个调制器可以使用r-theta调制，其中，调制器首先产生仅仅以期望形式相位改变的一个恒定幅度信号，之后用r信号来在幅度中加入期望变换的包络再调制。在GMSK调制(例如，正如按照GSM标准所使用的)的情形中，可能没有幅度变化需要被再调制，因为一个GMSK信号通常是一个恒幅调制。可是，在8PSK调制(例如，正如按照GSM/EDGE标准所使用的的情形中)，幅度变换(即，线性调制)可以更好地被使用以便在被分配的信道内包含被发射的信号。
本发明的移动终端的另外实施例在图6中被利用合并了零差技术的接收机说明。正如所示出，来自天线400的接收信号可以通过耦合器401(其可以包括一个发射/接收开关)传递到零差下变换器200。接收信号可以使用带通滤波器201被滤波、使用低噪声放大器202被放大并且使用正交混频器203和204被正交下变换到复合基带。正交混频器203、204把信号与诸如振荡器205之类的余弦和正弦本地振荡器混合。使用频率合成器锁相环电路403，则振荡器205可以被控制到期望接收频率信道的中心。
复合基带信号可以利用滤波放大器206和207被低通滤波并放大然后利用AD变换器208被AD转换。通过使用AD变换器208和具有足够动态范围以不使DC偏移信号饱和的滤波放大器206和207则与零差接收机中的DC偏移相关的问题可以被补偿。使用数字信号处理器407来使用诸如在如下美国专利中讨论的技术，则DC偏移可以被估计并被消除，这些专利是标题为＂D.C.Offset Compensation In A Radio Receiver＂(在无线接收机中的DC偏移补偿)的美国专利No.5,241,702和标题为＂Slope Drift And Offset Compensation In Zero-IF Receivers＂(在零IF接收机中的斜坡偏差和偏移)的美国专利No.5,568,520。这些专利的每一个因此在此通过参考它的全部被结合。此外，本申请的发明者是上述每一个参考专利的发明人。这些专利讨论了补偿零差接收机不完整性的方法。
一个零差接收机的优点是通过低通滤波器206和207可以提供信道滤波，低通滤波器206和207可以被提供与图5的带通滤波器105相对的集成电路设备，图5的带通滤波器可以被提供作为一个外部组件(组)。集成低通滤波器的使用可以减少一个移动终端的尺寸和成本。此外，多个不同滤波器带宽可以被集成到包含多个或全部零差接收机200在内的单个芯片中，从而实现多个带宽容量而没有显著地增加所使用的芯片或组件的数量。一个期望的滤波器带宽可以通过控制处理器408沿着控制总线(为了清楚的目的在图6中未示出)产生信号来被选择，该控制总线耦合需要来自控制处理器408中的控制信号和/或功率开/关信号的所有块。
根据本发明的移动终端因此可以选择相对宽的带宽和相对高的数据速率用于在无线网络和该移动终端之间传送数据，因此在一个降低的时间内完成该通信。在因为在降低的猝发持续时间内可以使用较大带宽来提供较高数据速率所以由时间和带宽的乘积定义的通信容量可以相对保持恒定时，则在一个较短时间周期内提供一个增加的数据速率对该移动终端来说仍然是有利的。特别地，因为发射和/或接收可以在更短时间内被完成，所以移动终端处的电池功率可以被保存。
在某些情形中，以较高数据速率在较短的发射/接收猝发持续时间上的一个较高带宽的选择可以降低消耗的完成一个给定数据转发的网络资源。特别地，当两个或多个多径射线具有等于一个码元持续时间的相对延迟或者更多呈现的独立衰减时，则多径传播可以是有益的。单独的射线因此能够提供与分集接收信道的相类似的效果，其可以显著降低成功通信所需要的功率并且可以改善对干扰的容忍。当从发射机到接收机的路径在一个相对窄的带宽处不提供大于或等于一个码元持续时间的相对延迟时，如果带宽和数据速率被增加以使码元持续时间被降低，则根据码元周期的一个延迟差值将被增加，从而提高从多径传播中可用的分集增益。
相反地，如果多径延迟(按照码元周期)太大而不能被接收机均衡器(其可以被实现为数字信号处理器107或407的一部分)补偿时，则降低发射/接收猝发带宽和数据速率(因此增加码元周期)可以提高通信性能。因此，增加或降低发射/接收带宽和数据速率以便相对于码元持续时间提供一个期望范围的多径延迟可以改善数据通信。该网络通过接收来自移动终端的一个指示(其可以被稍带到成功或不成功数据接收的确认上)来可以确定传播条件。可选择地，网络使用它自己的接收机均衡器和信道估计器则可以确定从移动终端到网络的传播条件，并且假定从网络到移动终端的路径具有类似的多径延迟扩展。
当网络决定改变与移动终端通信的带宽、数据速率和猝发持续时间时，则新带宽、频率信道和时隙/子时隙分配可以被传送给移动终端。例如，作为GSM、GPRS或EDGE协议的扩展，这个再分配可以被执行，上述每一种协议涉及移动终端收听一个控制信道来接收用于发射和接收后续数据分组的信道分配。对于数据分组的一个给定小组可以固定带宽选择，然后基于成功、失败或者其他估计，作出一个判断来对于数据分组的后续小组进行另一个信道分配。
例如，通过接收来自移动终端微浏览器的一个鼠标点击，GPRS/EDGE标准通常通过响应于一个请求来开始传递数据给移动终端。移动终端然后为了来自网络的一则消息而收听控制信道，所述消息通知它收听哪一频率信道和哪一时隙来接收所请求的数据。网络在寻址到该移动终端的控制信道上发射一则消息，其提供可以包括频率信道、时隙和调制类型在内的信道分配参数。按照本发明，来自网络的这则消息也可以包括要被使用的带宽和码元速率，并且时隙指示还可以定义它的子时隙。移动终端可以确认信道分配消息的接收，从而指示该移动终端将收听该被分配的信道。网络然后在该被分配的信道上发射所请求的数据，与寻址到其他移动终端的数据交替。
移动终端可以对在被分配信道上接收的数据进行解码并且滤出装载了它自己地址的那些数据分组(通过相应的发射/接收猝发传送的)。数据分组的成功接收可以被该移动终端确认到该网络。可选择地，移动终端可以通过各自的发射/接收猝发来接收一串数据分组，并且如果这个串未被成功接收时则仅仅提供未接收各个数据分组的一个指示。换言之，对于不能无差错地被解码的数据分组而把一个指示发射回到网络，而如果在这个串中的所有分组能够无差错地被解码则不发射这种指示。该网络然后可以重复发射丢失或者未被确认的分组。
信道分配消息也可以包括3比特临时短ID码，用于当终端可以发确认时，发信号给该移动终端而不与其它移动终端的发射冲突。所述3比特码可以被包括在被分配的信道中发射的数据中，即使当所述被发射的数据寻址到另一个移动终端时。当该移动终端在被分配的信道上发射的数据中检测这个3比特码的发射时，则该移动终端被授权来在下一时间帧中的预确定时隙上发射。
在一个公共时间带宽乘积可以被保持用于根据本发明实施例的不同数据速率的发射/接收猝发的同时，对如下没有特别的约束与从网络到移动终端的下行链路更精确平行地，从移动终端到网络站的上行链路帧格式需要被在时间和频率上被划分。作为替换，有利的是例如，正如在如下美国专利中所讨论的，在不同方向上使用不同的带宽，这些美国专利有标题为“Satellite/Cellular Phone UsingDifferent Channel Spacings On Fotward And Return Links”(在前向和返回链路上使用不同的信道间隔的卫星/蜂窝电话)的美国专利No.5,960,364；标题为“Methods And Apparatus For Mobile StationTo Mobile Station Communications In A Mobile SatelliteCommunications System”(在移动卫星通信系统中从移动站到移动站通信的方法和设备)的美国专利No.5,943,324；标题为＂Method AndApparatus For Enabling Mobile-To-Mobile Calls In ACommunication System＂(在通信系统中用于实现移动到移动呼叫的方法和设备)的美国专利No.5,809,141；标题为＂TDMA/FDMA/CDMAHybrid Radio Access Methods＂(TDMA/FDMA/CDMA混合无线接入方法)的美国专利No.5,566,168。这些专利的每一个因此在此通过参考它的全部被结合。此外，本申请的发明者是上述每一个参考专利的发明人。
特别地，在此公开了当发射更宽带宽的更长猝发将需要过多峰值功率时移动终端发射更窄带宽的更长猝发可能是有利的。另一方面，在此公开了当发射更窄带宽的更长猝发将基本上需要小于最大功率时以接近于最大功率发射更宽带宽的更短猝发，则一个电池操作的终端可以获得更长的电池寿命。总的来说，如果因为以小于最大功率(即，发射机后退)发射可能导致电池功率到RF功率的较低转换效率所以一个移动终端发射机在最短可能时间内尽可能接近最大功率发射时，则该移动终端发射机可最有效地被使用。信道分配消息因此可以定义从网络站到移动终端发射的猝发和从移动终端到网络站发射的猝发的不同信道特性，以便提供移动终端发射机的有效操作。
当上行链路路径损耗和时间色散允许时，则用于移动终端发射的更高带宽分配(允许在一个更短时间周期内以更高功率发射)也可以对移动终端提供增加的电池寿命。当路径损耗允许(例如当移动终端相对接近网络基站时)代替从最大发射机功率后退来以较低速率发射时，则移动终端因此可以以增加的发射数据速率和带宽在减小的猝发持续时间中发射。对于一个更短的时间，后者比全功率发射的效率更低，从而不利地影响电池寿命。
因此根据本发明通过使用第一带宽和第一猝发持续时间传送第一数据猝发并且使用第二带宽和第二猝发持续时间传送第二数据猝发，可以提供通信。更特别地，第一带宽可以大于第二带宽，而第一猝发持续时间可以小于第二猝发持续时间。在基站和移动站(组)之间的通信因此可以通过带宽和猝发持续时间从一个时间帧到下一时间帧动态地被分配。另外，在一个公共时间帧期间，与多个移动终端的通信可以被分配不同的猝发持续时间和带宽。
例如，通信可以在一个通信会话期间从第一通信设备被发射到第二通信设备，其中通信会话可以被定义为包括多个被使用来支持诸如电话呼叫的一个服务事件的相关数据传送；电子邮件、寻呼或其他数据的发射和接收；一个互联网会话；或者在两个通信设备之间的其他相关数据转发。更特别地，第一数据猝发可以使用第一带宽和第一猝发持续时间在该通信会话期间被发射，并且第二数据猝发可以使用第二带宽和第二猝发持续时间在该通信会话期间被发射。
第三数据猝发也可以使用第三带宽和第三猝发持续时间来被发射，其中第一和第二带宽大于第三带宽，并且其中第一和第二猝发持续时间小于第三猝发持续时间。根据一个特定示例，第一数据猝发可以在第一时间帧期间被发射，并且第二数据猝发可以在第二时间帧期间被发射，其中第一和第二时间帧每一个都具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构从而使用第一和第二时间帧来提供时分多址接入。
按照本发明的一个特定实施例，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积可以基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。另外，第一数据猝发可以以第一数据速率被传送，其中第二数据猝发可以以第二数据速率被传送，并且第一数据速率可以比第二数据速率更高。根据这个实施例，一个公共量的数据通过第一和第二数据猝发而被传送。另外，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且所述公共的猝发格式按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间来被换算(scale)。
根据本发明的一个可选方面，通信可以从基站发射到相应的第一和第二移动终端。特别地，第一数据猝发可以使用第一带宽和第一猝发持续时间被发射到第一移动终端，并且第二数据猝发可以使用第二带宽和第二猝发持续时间被发射到第二移动终端。如以前，第一带宽可以大于第二带宽，而第一猝发持续时间可以小于第二猝发持续时间。另外，第一和第二数据猝发都可以在多个时间帧中的公共一个期间被发射，其中所述时间帧具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构来提供时分多址通信。
换言之，本发明的通信方法和设备可以提供自适应带宽时分多址接入，其中，对于在重复的时间帧中的一个全时隙，一个超信道带宽可以被定义为等于基本信道带宽的整数倍。数据猝发可以在一个全时隙期间使用基本信道带宽被传送(发送和/或接收)和/或在其中子时隙具有一个小于全时隙的持续时间的时间帧期间使用子时隙的超信道带宽来被传送。
根据一个可仿效实施例，超信道带宽可以是800kHz，一个中间信道带宽可以是400kHz，并且一个基本信道带宽可以是200kHz。在这个示例中，一个重复的帧周期可以大约为4.615ms，其可以被划分为32个144.23μs子时隙。一个单个子时隙可以被使用来传送一个发射/接收猝发(其以每秒13/12百万码元的码元速率使用整个800kHz的带宽超信道)；两个子时隙可以被合并来传送两个发射/接收猝发(其每一个都以每秒13/24百万码元的码元速率使用相应的400kHz带宽基本信道)；和/或四个子时隙可以被合并来传送四个发射/接收猝发(其每一个都以每秒13/48百万码元的码元速率使用相应的200kHz带宽基本信道)。
具有一个576.92μS的合并持续时间来以每秒13/48百万码元的码元速率传送具有200kHz带宽的一个发射/接收猝发的四个子时隙的合并可以被使用来支持按照GSM和/或EDGE标准的数据蜂窝通信。根据本发明的设备和方法因此可以相对于现有的GSM/EDGE移动终端和/或基本结构提供向后兼容性。
通过提供使用每一个带宽和猝发持续时间合并的发射/接收猝发的时间带宽乘积是相同的，一个公共数据格式可以使用每一个带宽和猝发持续时间合并来被使用以便发射/接收猝发。换言之，一个公共数据格式可以使用在一个800kHz信道上的四分之一持续时间子时隙、在一个400kHz信道上的半个持续时间子时隙、或者在一个基本的200kHz信道上的一个全时隙来被使用以便传送相同量的数据，相对于基本200kHz信道，通信以2∶1或4∶1时间压缩而不同。根据本发明的接收机因此可以通过以一个相应的抽样速率对适当的带宽进行抽样并且把抽样存储在存储器中来接收一个相应的猝发。这些抽样然后可以使用与使用任何带宽时隙/子时隙合并所接收的猝发相同的处理技术来非实时地被处理。因此，可以降低处理复杂性。
另外，根据本发明的基站可以为发射到与之通信的移动终端的猝发分配时隙/子时隙持续时间、带宽和码元速率，以使在所分配的带宽处的多径时延扩展不超出预确定数目的码元周期。换言之，承受最大多径时延扩展的移动终端可以以最低码元速率接收猝发，而承受最低多径时延扩展的移动终端可以以最高码元速率接收猝发。根据本发明的移动接收机终端因此可以使用同样的均衡器来均衡使用在每个猝发接收期间存储的码元以任何可用带宽/码元速率接收的猝发。均衡器容量因此可以被使用作为确定移动终端信道分配的一个因子。
在附图中说明的带宽和时间划分仅仅是效仿一个时间瞬时，例如，所描述的单个TDMA帧。只要被服务的移动终端被通知信道分配，则带宽和时间划分可以从一个TDMA帧被完全改变到下一个。而且，信道带宽划分应该被提供以使在一个公共时间周期期间被分配给不同移动终端的带宽不重叠。
另外，接收机可以被提供来用第一带宽假设解码数据，并且在基于这个假设检测优良数据失败后，继续来使用第二带宽假设以便再处理被存储的数据。为了适应此，数据可以用一个带宽并且以最高带宽相称的抽样速率而被抽样并被储存。被存储的数据接着可以被数字地滤波以便减少带宽和抽样速率。这样一个接收机也可以通过利用不同中心频率的数字滤波器再处理被存储数据来解码同一时隙中一个以上的信道划分。接收机还可以被指示来接收和解码连续的多个时隙，并且，根据本发明，连续的时隙可以被使用不同的带宽和数据速率处理。因此，这种技术可以允许接收机来接收超过使用每一帧的单个时隙或单个频率信道被传送那些的更高数据速率。
虽然在此讨论的可仿效实施例已经讨论了GSM和/或EDGE标准的可能演变，但是根据本发明的自适应带宽和时隙持续时间可以适用于供诸如D-AMPS(IS-136)TDMA标准或者诸如IS-95的CDMA标准的其他移动通信系统使用。通过使用它的1.2288MHz码片速率和信道带宽的子划分，则根据本发明的自适应带宽和时隙持续时间可以被引入到IS-95CDMA标准中从而产生更窄带宽信道用于使用在由于高多径延迟扩展引起的难以补偿的全码片速率的数据发射中。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型优选实施例，并且，虽然使用了特殊的术语，但是只是以一种一般的并且描述性的理解而非限制性的目的来使用它们，本发明的范围在所附的权利要求中被提出。
正如在此所使用的，术语＂传送＂可以包括发射或接收。因此，传送动作可以通过发射数据猝发(组)的发射机、接收数据猝发(组)的接收机或者发射和接收数据猝发(组)的通信系统来执行。
权利要求
1.一种用于在一个通信会话期间从第一通信设备发射无线通信到第二通信设备的方法，该方法包括在该通信会话期间使用第一带宽和第一猝发持续时间来发射第一数据猝发；和在该通信会话期间使用第二带宽和第二猝发持续时间来发射第二数据猝发，其中第一带宽大于第二带宽，并且其中第一猝发持续时间小于第二猝发持续时间。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在该通信会话期间使用第三带宽和第三猝发持续时间来发射第三数据猝发，其中第一和第二带宽大于第三带宽，并且其中第一和第二猝发持续时间小于第三猝发持续时间。
3.如权利要求1所述的方法，其中在该通信会话期间使用第一带宽和第一猝发持续时间发射第一数据猝发包括在第一时间帧期间发射第一数据猝发，其中第一数据猝发具有小于第一时间帧的持续时间的一个持续时间；和在该通信会话期间使用第二带宽和第二猝发持续时间来发射第二数据猝发包括在第二时间帧期间发射第二数据猝发，其中第二数据猝发具有小于第二时间帧的持续时间的一个持续时间；其中第一和第二时间帧每一个都具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构，以便使用第一和第二时间帧来提供时分多址通信。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
5.如权利要求1所述的方法，其中第一数据猝发被以第一数据速率发射，其中第二数据猝发被以第二数据速率发射，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
6.如权利要求5所述的方法，其中，一个公共量的数据被通过第一和第二数据猝发发射。
7.如权利要求1所述的方法，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
8.如权利要求1所述的方法，其中，利用码分多址发射所述第一和第二数据猝发。
9.一种用于从一个基站发射无线通信到相应的第一和第二移动终端的方法，所述方法包括使用第一带宽和第一猝发持续时间来发射第一数据猝发到所述第一移动终端；和使用第二带宽和第二猝发持续时间来发射第二数据猝发给所述第二移动终端，其中所述第一带宽大于所述第二带宽，并且其中所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间，其中所述第一和第二数据猝发两者都在多个时间帧中的公共一个期间被发射，其中所述时间帧具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构来提供时分多址通信。
10.如权利要求9所述的方法，还包括在所述公共时间帧期间发射第三数据猝发给第三移动终端，其中所述第三数据猝发使用等于所述第二带宽的第三带宽和等于所述第二猝发持续时间的第三猝发持续时间，其中通过不同频带同时地传送所述第二和第三数据猝发。
11.如权利要求9所述的方法，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
12.如权利要求9所述的方法，其中第一数据猝发以第一数据速率被发射，其中第二数据猝发以第二数据速率被发射，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
13.如权利要求12所述的方法，其中，一个公共量的数据被通过第一和第二数据猝发而发射。
14.如权利要求9所述的方法，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
15.如权利要求9所述的方法，其中使用码分多址发射第一和第二数据猝发。
16.一种用于在一个通信会话期间在第一通信设备处从第二通信设备接收无线通信的方法，所述方法包括在该通信会话期间使用第一带宽和第一猝发持续时间接收来自第二通信设备的第一数据猝发；和在所述通信会话期间使用第二带宽和第二猝发持续时间接收来自第二通信设备的第二数据猝发，并且其中所述第一带宽大于所述第二带宽，并且所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间。
17.如权利要求16所述的方法，还包括在所述通信会话期间使用第三带宽和第三猝发持续时间接收来自第二通信设备的第三数据猝发，并且其中所述第一和第二带宽大于所述第三带宽，并且其中所述第一和第二猝发持续时间小于所述第三猝发持续时间。
18.如权利要求16所述的方法，其中，在该通信会话期间使用第一带宽和第一猝发持续时间接收来自第二通信设备的第一数据猝发包括在第一时间帧期间接收第一数据猝发；其中，在该通信会话期间使用第二带宽和第二猝发持续时间接收来自第二通信设备的第二数据猝发包括在第二时间帧期间接收第二数据猝发；和其中第一和第二时间帧每一个都具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构从而使用第一和第二时间帧来提供时分多址通信。
19.如权利要求16所述的方法，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
20.如权利要求16所述的方法，其中，以第一数据速率来接收第一数据猝发，其中，以第二数据速率来接收第二数据猝发，并且其中第一数据速率高于第二数据速率。
21.如权利要求20所述的方法，其中，一个公共量的数据被通过第一和第二数据猝发而接收。
22.如权利要求16所述的方法，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共猝发格式按照第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间来被换算。
23.如权利要求16所述的方法，其中，使用码分多址来接收第一和第二数据猝发。
24.一种用于在一个基站接收来自相应的第一和第二通信设备的无线通信的方法，所述方法包括使用第一带宽和第一猝发持续时间接收来自所述第一移动终端的第一数据猝发；和使用第二带宽和第二猝发持续时间接收来自所述第二移动终端的第二数据猝发，其中所述第一带宽大于所述第二带宽，并且其中所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间；其中所述第一和第二数据猝发两者都在多个时间帧的一个公共时间帧期间被接收，其中所述多个时间帧具有一个公共的帧周期和一个重复的帧结构来提供时分多址通信。
25.如权利要求24所述的方法，还包括接收在所述公共时间帧期间来自第三移动终端的第三数据猝发，其中所述第三数据猝发使用等于所述第二带宽的第三带宽和等于所述第二猝发持续时间的第三猝发持续时间，其中通过不同频带同时地接收所述第二和第三数据猝发。
26.如权利要求24所述的方法，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
27.如权利要求24所述的方法，其中第一数据猝发被以第一数据速率接收，其中第二数据猝发被以第二数据速率接收，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
28.如权利要求27所述的方法，其中，一个公共量的数据通过第一和第二数据猝发而被接收。
29.如权利要求24所述的方法，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
30.如权利要求24所述的方法，其中，使用码分多址接收第一和第二数据猝发。
31.一种通信设备，包括一个控制器，其产生第一数据组和第二数据组用于在一个通信会话期间与第二通信设备通信；和一个发射机，其使用第一带宽和第一猝发持续时间把第一数据组作为第一数据猝发发射给所述第二通信设备，并且其使用第二带宽和第二猝发持续时间把第二数据组作为第二数据猝发发射给所述第二通信设备，其中，所述第一带宽大于所述第二带宽，其中所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间，并且其中所述第一和第二数据猝发在通信会话期间被发射给所述第二通信设备。
32.如权利要求31所述的通信设备，其中，所述控制器在通信会话期间产生用于与所述第二通信设备通信的第三数据组，并且其中所述发射机使用第三带宽和第三猝发持续时间把所述第三数据组作为第三数据猝发发射，其中所述第一和第二带宽大于所述第三带宽，并且其中所述第一和第二猝发持续时间小于所述第三猝发持续时间。
33.如权利要求31所述的通信设备其中所述发射机在第一时间帧期间发射所述第一数据猝发，其中所述第一数据猝发具有小于第一时间帧持续时间的一个持续时间；和其中所述发射机在第二时间帧期间发射所述第二数据猝发，其中所述第二数据猝发具有小于第二时间帧持续时间的一个持续时间；和其中所述第一和第二时间帧每个都具有一个公共的帧周期和一个重复的帧结构来使用所述第一和第二时间帧提供时分多址通信。
34.如权利要求31所述的通信设备，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
35.如权利要求31所述的通信设备，其中第一数据猝发被以第一数据速率发射，其中第二数据猝发被以第二数据速率发射，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
36.如权利要求35所述的通信设备，其中，所述第一和第二数据组包括一个公共量的数据。
37.如权利要求31所述的通信设备，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
38.如权利要求31所述的通信设备，还包括耦合到所述控制器的一个接收机，其中所述接收机接收第三数据猝发。
39.如权利要求31所述的通信设备，其中，该通信设备包括基站和移动终端中之一，并且其中第二通信设备包括基站和移动终端中的另外一个。
40.如权利要求31所述的通信设备，其中，发射机使用码分多址来发射第一和第二数据猝发。
41.一种通信到多个移动终端的基站，所述基站包括一个控制器，其产生用于与第一移动终端通信的第一数据组和用于与第二移动终端通信的第二数据组；和一个发射机，其使用第一带宽和第一猝发持续时间把第一数据组作为第一数据猝发发射给所述第一移动终端，并且其使用第二带宽和第二猝发持续时间把第二数据组作为第二数据猝发发射给所述第二移动终端；其中所述第一带宽大于所述第二带宽，并且其中所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间，其中所述第一和第二数据猝发两者都在多个时间帧的一个公共时间帧期间被发射，其中所述时间帧具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构来提供时分多址通信。
42.如权利要求41所述的基站，其中，所述控制器产生用于与第三移动终端的通信的第三数据组，其中所述发射机在所述公共时间帧期间把所述第三数据组作为第三数据猝发发射给第三移动终端，其中所述第三数据猝发使用等于所述第二带宽的第三带宽和等于所述第二猝发持续时间的第三猝发持续时间，其中通过不同频带同时地传送所述第二和第三数据猝发。
43.如权利要求41所述的基站，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
44.如权利要求41所述的基站，其中第一数据猝发被以第一数据速率发射，其中第二数据猝发被以第二数据速率发射，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
45.如权利要求44所述的基站，其中，所述第一和第二数据组包括一个公共量的数据。
46.如权利要求41所述的基站，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
47.如权利要求41所述的基站，还包括耦合到所述控制器的一个接收机，其中所述接收机接收第三数据猝发。
48.如权利要求41所述的基站，其中，发射机使用码分多址发射第一和第二数据猝发。
49.一种通信设备，包括一个接收机，其被配置来接收在与第二通信设备的一个通信会话期间来自所述第二通信设备的多个数据猝发，其中接收机在通信会话期间使用第一带宽和第一猝发持续时间接收来自所述第二通信设备的第一数据猝发，而且其在通信会话期间使用第二带宽和第二猝发持续时间接收来自所述第二通信设备的第二数据猝发，其中所述第一带宽大于所述第二带宽，并且其中所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间。
50.如权利要求49所述的通信设备，其中，所述接收机在通信会话期间使用第三带宽和第三猝发持续时间接收来自所述第二通信设备的第三数据猝发，其中所述第一和第二带宽大于所述第三带宽，并且其中所述第一和第二猝发持续时间小于所述第三猝发持续时间。
51.如权利要求49所述的通信设备其中所述接收机在第一时间帧期间接收第一数据猝发；其中所述接收机在第二时间帧期间接收第二数据猝发； 并且其中所述第一和第二时间帧每个都具有一个公共的帧周期和一个重复的帧结构来使用所述第一和第二时间帧提供时分多址通信。
52.如权利要求49所述的通信设备，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
53.如权利要求49所述的通信设备，其中第一数据猝发被以第一数据速率接收，其中第二数据猝发被以第二数据速率接收，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
54.如权利要求53所述的通信设备，其中，一个公共量的数据通过第一和第二数据猝发而被接收。
55.如权利要求49所述的通信设备，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
56.如权利要求49所述的通信设备，还包括发射第三数据猝发的一个发射机。
57.如权利要求49所述的通信设备，其中，所述通信设备包括一个基站和一个移动终端之一，并且其中所述第二通信设备包括一个基站和一个移动终端中的另一个。
58.如权利要求49所述的通信设备，其中，所述接收机使用码分多址来接收第一和第二数据猝发。
59.一种基站，包括一个接收机，被配置来接收多个数据猝发，其中所述接收机使用第一带宽和第一猝发持续时间接收来自第一移动终端的第一数据猝发，并且其使用第二带宽和第二猝发持续时间接收来自第二移动终端的第二数据猝发，其中所述第一带宽大于所述第二带宽，并且在其中所述第一猝发持续时间小于所述第二猝发持续时间，其中所述第一和第二数据猝发两者都在多个时间帧之一期间被接收，并且其中所述多个时间帧具有一个公共帧周期和一个重复的帧结构来提供时分多址通信。
60.如权利要求59所述的基站，其中所述接收机在所述公共时间帧期间接收来自第三移动终端的第三数据猝发，其中所述第三数据猝发使用等于所述第二带宽的第三带宽和等于所述第二猝发持续时间的第三猝发持续时间，其中通过不同频带同时地传送所述第二和第三数据猝发。
61.如权利要求59所述的基站，其中，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
62.如权利要求59所述的基站，其中第一数据猝发被以第一数据速率接收，其中第二数据猝发被以第二数据速率接收，并且其中第一数据速率比第二数据速率更高。
63.如权利要求62所述的基站，其中，一个公共量的数据通过第一和第二数据猝发而被接收。
64.如权利要求59所述的基站，其中，第一数据猝发和第二数据猝发共享一个公共的猝发格式，并且其中所述公共的猝发格式被按照所述第一和第二数据猝发各自的第一和第二猝发持续时间而换算。
65.如权利要求59所述的基站，还包括发射第三数据猝发的一个发射机。
66.如权利要求59所述的基站，其中，所述接收机使用码分多址来接收第一和第二数据猝发。
67.一种用于从一个通信设备发射到一个接收机的方法，所述方法包括检测何时小于最大发射功率的一个预确定发射功率电平足以用于第一数据速率和第一发射持续时间的发射；和响应于检测预确定发射功率电平何时足以用于所述第一数据速率和所述第一发射持续时间速度发射，以大于所述预确定功率电平的一个功率电平、并且用比第一数据速率更高的第二数据速率以及用比第一持续时间更短的第二持续时间来发射。
68.如权利要求67所述的方法，其中所述第一数据速率处的发射占用第一带宽而所述第二数据速率处的发射占用大于所述第一带宽的第二带宽。
69.如权利要求67所述的方法，其中检测小于最大发射功率的一个预确定发射功率电平何时足以用于第一数据速率和第一持续时间的发射包括对在通信设备和接收机之间的传输路径中的多径延迟扩展进行估计。
70.如权利要求69所述的方法，其中检测小于最大发射功率的一个预确定发射功率电平何时足以用于第一数据速率和第一发射时间的发射还包括把所述多径延迟扩展的估计与所述接收机的预确定性能进行比较。
71.如权利要求69所述的方法，其中检测小于最大发射功率的一个预确定发射功率电平何时足够还包括当所述多径延迟扩展的估计小于一个预定门限值时，选择第二数据速率。
72.如权利要求69所述的方法，其中检测小于最大发射功率的一个预确定发射功率电平何时足够还包括当所述多径延迟扩展的估计大于一个预定门限值时，选择以所述第一数据速率发射。
73.一种用于从一个通信设备发射到一个接收机的方法，所述方法包括检测一个最大发射功率不足以用于第一数据速率和第一发射持续时间的发射；和响应于检测所述最大发射功率不足以用于所述第一数据速率和所述第一发射持续时间速度发射，以不大于所述最大功率电平的一个功率电平、并且用比第一数据速率更低的第二数据速率以及用比第一持续时间更长的第二持续时间来发射。
74.如权利要求73所述的方法，其中第一数据速率处的发射占用第一带宽而第二数据速率处的发射占用大于第一带宽的第二带宽。
75.如权利要求73所述的方法，其中检测最大发射功率不足以用于第一数据速率和第一持续时间的发射包括对在通信设备和接收机之间的传输路径中的多径延迟扩展进行估计。
76.如权利要求75所述的方法，其中检测最大发射功率不足以用于第一数据速率和第一发射持续时间的发射还包括把所述多径延迟扩展的估计与所述接收机的预确定性能进行比较以便补偿多径传播。
77.如权利要求75所述的方法，其中检测最大发射功率不足以用于第一数据速率和第一发射持续时间的发射还包括当所述延迟扩展估计小于一个预定门限值时，选择所述第一数据速率。
78.如权利要求75所述的方法，其中检测最大发射功率不足以用于第一数据速率和第一发射持续时间的发射还包括当所述延迟扩展的估计大于一个预定门限值时，以所述第二数据速率发射。
79.一种用于在一个通信网和多个移动终端之间发射数字数据的方法，所述方法包括把适量的分配的射频频谱划分成为第一信道带宽的信道并且把第一信道带宽的信道进一步划分成为小于所述第一信道带宽的一个第二信道带宽的多个非重叠子信道；把一个重复的帧周期划分成为第一持续时间的时隙，并且把第一持续时间的所述时隙进一步划分成为小于所述第一时隙持续时间的一个第二持续时间的多个非重叠子时隙；检测所述通信网和所述移动终端中特定的一个之间的传输路径何时能够支持占用所述第一信道带宽以第一数据速率的发射；响应于检测在所述通信网和所述移动终端中的特定一个之间的传输路径何时能够提供以第一数据速率的发射，分配所述第二持续时间的至少一个子时隙，用于所述移动终端的所述特定一个使用所述第一数据速率来发射数字数据；和当通信网和所述特定一个移动终端之间的所述传输路径不能支持以第一数据速率的发射时，分配所述第二信道带宽的至少一个子时隙用于在所述第一持续时间的至少一个时隙期间以小于第一数据速率的第二数据速率发射数据。
80.一种自适应带宽时分多址系统，用于在一个通信网站和多个移动终端之间传送数据，所述系统包括一个TDMA发射机/接收机，其把一个重复的TDMA周期和一个给定射频频谱分别地划分成为时隙和频率信道，并且其把所述时隙和频率信道分别地进一步划分成为子时隙和子信道；一个时间带宽分配电路，其为在网络站和每一个移动终端之间的通信分配一个等于时隙之一或者子时隙之一的时间周期以及等于子信道的频率信道的一个信道带宽，在此所分配的所述频率信道带宽和所述时间周期的乘积基本上是恒量。
81.如权利要求80所述的系统，其中重复的TDMA帧周期等于持续时间中的一个13兆赫时钟的60000个循环。
82.如权利要求80所述的系统，其中所述时隙是帧周期持续时间的八分之一。
83.如权利要求80所述的系统，其中所述子时隙是持续时间中的时隙的一半、四分之一或八分之一。
84.如权利要求80所述的系统，其中所述子信道具有一个200kHz带宽。
85.如权利要求80所述的系统，其中所述频率信道具有一个400kHz、800kHz或者1600kHz的带宽。
86.如权利要求80所述的系统，其中所述时间带宽分配装置考虑到如下至少一个因素来分配一个时间和一个带宽细分给一个特定移动终端所述网络站和所述用户终端之间的至少一个传播损耗；到或来自所述移动终端的发射所需要的一个功率电平；可用于或到或来自所述移动终端的一个功率；在所述网络站和所述移动终端之间的传播路径的多径延迟扩展；发射到或从移动终端的另一个收到的相对信号电平，所述移动终端的另一个被分配的带宽划分毗连要被分配给所述移动终端的带宽细分；和在所述网络或终端接收机中补偿多径失真的一个均衡器的性能。
87.一种自适应带宽通信系统，用于在一个通信网络站和多个移动终端之间传送数据，所述系统包括一个猝发格式器，用于把用于发射的数据格式化成为一个预确定连续的调制码元；一个速率确定器，用于选择用于发射的一个码元速率；一个发射机，用于以所述选择的传输速率来发射以预确定连续的调制码元调制的一个信号；一个接收机，用于接收所述发射信号并且把所述信号抽样并转换成为被储存在一个存储器缓存器中的典型数字抽样；一个信号处理器，用于处理被储存的数字抽样来恢复发射的数据，其中所述信号处理器按照基本上相同的方式处理所述数字抽样，而与所述选择的码元速率无关。
全文摘要
可以通过使用第一带宽和第一猝发持续时间传送第一数据猝发以及使用第二带宽和第二猝发持续时间传送第二数据猝发来提供通信。更特别地，第一带宽可以大于第二带宽，并且第一猝发持续时间可以小于第二猝发持续时间。另外，第一带宽和第一猝发持续时间的乘积可以基本上等于第二带宽和第二猝发持续时间的乘积。
文档编号H04B7/005GK1446414SQ01814106
公开日2003年10月1日 申请日期2001年7月16日 优先权日2000年8月14日
发明者P·W·登特 申请人:艾利森公司