[发明专利]在TDMA移动通信系统中进行高速数据传输的方法和装置

说明书

本发明涉及一种在移动通信系统中改进数据传输的方法，按该方法，数据在相继帧内分配给移动台的时隙中以突发脉冲序列在移动台和基站之间的无线通道上传输。

在时分多址(TDMA)型移动通信系统中，无线通道的时分通信以相继TDMA帧的方式进行，每一帧由若干个时隙组成。在每个时隙中，一个短信息包作为一个有限持续时间的射频突发脉冲序列发送，该脉冲序列包括许多调制位。时隙多半用作控制信道和业务信道传输。在业务信道上，传输语音和数据。在控制信道上，传输基站和移动用户台之间的信令。泛欧移动系统GSM(全球移动通信系统)是TDMA无线通信系统的一个实例。

对于常规的TDMA系统通信，每个移动台设定一个业务信道时隙用于数据和语音传输，于是，一个GSM系统(例如)在同一载波频率下可能同时连接多达八个不同的移动台。根据所用的带宽以及信道编码和错误纠正，业务信道的最大数据传输速率被限制到相当低的水平，例如，在GSM系统中限制在9.6kbit/s或12kbit/s。另外，在GSM系统中，可选一半这业务信道(最大4.8kbit/s)用于低速语音编码。当一个移动台仅在每个第二帧的特定时隙内通信时(即为半速)，即建立起半速业务信道。第二移动台于每个第二帧内在同一时隙中通信。这就是从用户数来说可使系统容量加倍的道理，换言之，在同一载波上可多达16个移动台同时通信。

在过去的几年里，对移动通信网络中的高速数据业务的需求显著增加。需要采用至少64kbit/s的数据传输速率，例如，ISDN(综合业务数字网)电路交换数字数据业务。公用电话网络的PSTN数据业务，例如G3级传真机终端和调制解调器，要求更快的传输速率，如14.4kbit/s。要求更高传输速度的移动数据传输日益增长的领域是移动可视信息业务。作为这种业务的一个例子，可能要数采用摄像机的安全控制和可视信息数据库。例如，在视频信息传输中最小数据传输速率是16或32kbit/s。

然而，现有移动通信网络的数据传输速率还不满足这种新的需求。

本发明的目的是使移动通信网络中能有更高的数据传输速度。

这一目的按本发明的方法在介绍部分所述类型的移动通信系统中得以实现，这一方法的特征在于：

将一个高速数据信号在发送到射频信道上之前分离成两个或多个低速信号，

为传输高速数据，相应于所述低速信号数目从每一帧中给一个移动台分配至少两个时隙，

在不同的时隙中发送每个低速数据信号。

本发明进一步涉及一种在移动电信系统中进行高速数据传输的装置，在这种系统中，数据在相继帧内分配给移动台的时隙中以突发脉冲序列在移动台和基站之间的无线通道上传输。依据本发明，该装置的特征是它包括两个模块，其一是用以将速度高于时隙中最大数据传输速率的数据信号在发送到无线通道上之前分离成两个或多个低速信号，而且，在每一相继的帧中分配给移动台两个或多个时隙来实现高速数据传输，以使每个所述低速信号在各自的时隙内在无线通道上传输的模块；其二是用来将无线通道上接收的低速信号组合的模块。

本发明采用所谓复隙技术以使移动台在每一帧内可使用两个或更多个时隙。将在无线通道上待传输的高速数据信号分离成所需数量的低速数据信号，每个信号在各自的时隙内以突发脉冲序列传输。一旦低速数据信号分别传过无线通道，它们在接收端又重新组合成原来的高速信号。这就是能使数据传输速率提高两倍、三倍等等的原因，取决于分配供用户使用的是两个、三个还是多个时隙。在GSM系统中，例如两个时隙将实现2×9.6kbit/s的数据传输速度，这对于(例如)14.4kbit/s的调制解调器或传真机终端是足够的。六个时隙能使数据传输速度达到64kbit/s。

依据本发明的的复隙技术，其中高速数据信号作为在一帧内的多个时隙中的多个突发脉冲序列传输，比之另一方法有许多优点，在这另一方法中，也给移动台在同一帧内分配几个时隙供数据传输，但整个数据信号作为对所分配的时隙时间延续的一个突发脉冲序列传输。在本发明中，无需改变物理传输通道(例如GSM的无线通道层1)的其他重要特征，诸如分频、帧格式和时隙结构、数据传输速率、错误校正、调制、TDMA突发脉冲序列格式化、误比特率(BER)等等。换言之，按本发明有可能通过物理传输通道的单一结构来支持无线电系统中不同种类的用户数据传输速度。因此，也不必由用户终端来支持物理传输通道的多种结构。