[发明专利]移动通信中层次多维频率的传输方法

说明书

本发明是一种利用层次多维频率方法，经过重复的层次调制将多个待调制的数据(信号频率)分别调制到指定的频率轴、频率层次和指定频率上，经过线性叠加，构成层次多维频率调制波，以模拟或数字方式，经过无线传输，再经过线性分支，选频放大、检波滤波，将各个数据分离出来全新的移动通信方法。

信息时代的到来，人们对通信的要求越来越高，移动通信作为现代通信的重要方面，受到人们的高度重视，已经成为信息基础设施不可缺少的组成部分。

自从20世纪70年代蜂窝网通信出现以来，世界各地移动通信行业得到了迅猛的发展，1997年GSM系统拥有的用户就达到了1亿多用户，预计2002年用户数将增加到3.5亿，占所有移动用户的50％以上。1998年世界银行的统计数据表明移动通信系统在不同国家和地区的渗透率，最高的为芬兰，达到40％。高的渗透率意味着需要高容量的系统和大量的频率。对更高比特率数据业务和更好的频谱利用率的要求是推动第三代移动无线通信系统(IMT-2000)发展的动力。

移动通信业的发展的同时，蜂窝网技术本身也得到了长足的进步。就多址接入的方式而言，20世纪80年代出现了时分多址(TDMA)数字蜂窝网，以GSM为代表的数字蜂窝移动通信系统在国内外得到了广泛的应用。20世纪90年代又出现了码分多址(CDMA)蜂窝网移动通信系统。由于CDMA通信容量是GSM系统的4倍，模拟蜂窝通信系统的20倍，因此，不少专家认为21世纪将是CDMA广泛应用的时代。

CDMA蜂窝网移动通信系统是在频分多址(FDMA)模拟蜂窝望网和时分多址(TDMA)数字蜂窝网基础上发展起来的。多址接入是移动通信的核心，在FDMA情况下，整个系统带宽被分成频率信道安排给每个用户。在TDMA情况下，每个频率信道被分成时隙，每个用户安排在各自的时隙中。在CDMA的情况下，实现的是给每一个用户安排一个具有良好的自动和弱相关特性的伪随机码。此码用来将用户的信号转换成宽带扩频信号。接收机再将此宽频信号转换成使用相同伪随机码的原始带宽信息。CDMA利用FDMA将频带分成较小的频率信道，然后再对其进行码分处理。使用FDMA技术为正交频分多路技术(OFDM)。OFDM、TDMA与CDMA共同采用以获得多路接入的能力。

虽然，世界无线电管理大会(WARC’92)规定将全部的230MHz用于IMT-2000，但是，频率在不同的国家和地区具有不同的分配方式。在美国，一部分分配给IMT-2000的频率已经为PCS系统所占用，另外，WARC’92分配的高端频带在美国也不使用。在日本和欧洲，除了PHS频谱分配与UMTS TDD频谱分配有重叠外，其他都可以使用。目前，频率分配对技术选择和空中接口设计都有重要影响，频率的许可决定了IMT-2000对频谱的使用。频谱许可证的发放将会对市场产生重大影响。在美国PCS频谱是拍卖的，因此导致在实际运营之前就要进行大量的投资。由此可见，频率资源的问题是制约通信发展的最大的问题。

本发明的目的是提出一种利用层次多维频率(信道)技术开发和利用频率资源，在给定的使用波段的范围内，在保持一定带宽和传输速率的前提下，提高单信道的传输能力，使得在一个频率上能够传输若干个多节目，增加基带的宽度，从而提高信息的传输速度的移动通信中层次多维频率传输方法。

本发明的方案是采用层次调制的方法，经过重复的层次调制将多个待调制的数据(信号频率)分别调制到指定的频率轴、频率层次和指定频率上。这个指定的频率就是一个载波，这样一个经过多层次调制的载波就不再是一个频率的概念了，而是层次多维频率的概念，即一个载波可以对应有很多层次多维的频率，他在频道一定和带宽一定的情况下，经过多层次和多维的频率利用，传输的信息量将是十分巨大的。通过无线的发送与接收，再通过线性分支器，选频放大器和检波滤波器，将各个数据还原出来。