[发明专利]卫星分集方法

说明书

一般来说，本发明涉及移动通信。更具体地讲，本发明涉及一种卫星移动通信方法和系统，其中移动单元可以与多个卫星选择性地交换信号。

参照图1，表示出一个典型蜂窝移动无线通信系统。该典型的系统包括类似于基站110的若干个基站和类似于移动站120的若干个移动单元或移动站。利用这些设备或其等效物可以进行话音和/或数据通信。基站包括被连接到MSC(移动交换中心)140上的控制和处理单元130，而MSC又被连接到公用电话交换网(未示出)上。

基站110为网孔服务，包括被话音信道收发信机150进行处理的多个话音信道，而话音信道收发信机150是由控制和处理单元130进行控制的。另外，每个基站包括一个控制信道收发信机160，该收发信机一般能够在多于一个的控制信道上交换控制信号。控制信道收发信机160由控制和处理单元130进行控制。控制信道收发信机160通过基站或网孔的控制信道向锁定到该控制信道的移动站广播控制信息。话音信道收发信机广播话务或话音信道，这些信道可以包括数字控制信道位置信息。

当移动站120首次进入一个空闲模式时，它周期性地扫描类似基站110的各个基站的控制信道，以便发现向其传送的寻呼脉冲串的存在。该寻呼脉冲串通知移动站120哪个网孔锁定或占用。移动站120利用其话音和控制信道收发信机170接收在控制信道上广播的绝对和相对信息。然后处理单元180估算接收的控制信道信息，该信息包括各侯选网孔的特性，并确定该移动站将锁定到哪个网孔。所接收的控制信道信息不仅包括关于与其相关的网孔的绝对信息，而且还包括涉及与控制信道相关的网孔邻近的其它网孔的相对信息。在监视主要控制信道的同时，这些邻近网孔被周期性地扫描，以便确定是否存在更适合的侯选网孔。在P.Dent和B.Ekelund于1992年10月27日提交的名称为“Multi-Mode Signal Processing”的申请号为No.07/967027的美国专利申请中涉及了移动站和基站装置的详细说明，该申请被援引在这里，以资参考。可以看到，在以卫星为基础的移动无线通信系统中，基站可以被一个或多个卫星来代替。

为了增加无线通信系统的容量，可以利用诸如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)之类的数字通信和多址技术。这些多址技术的每一个的目的都是以按最终不同的信道可以不互相干扰地被分离的方式将来自不同源的信号组合到一个公共的传输媒介。在FDMA系统中，各个用户共享频域中的频谱。分配给每个用户一部分用于进行通话的频带。在TDMA系统中，各个用户共享时域中的频谱。每个无线信道或载频被分到一系列时隙，每个用户被分配一个时隙，在该时隙期间该用户可连接到分配给该系统的整个频带(宽带TDMA)或仅该频带的一部分(窄带TDMA)。每个时隙含有来自数据源，例如话音通话的数字编码部分的信息“串”。各个时隙被分组为连续的具有预定长度的TDMA帧。在每个TDMA帧中的时隙数目是与可以同时共享该无线信道的不同用户的数目有关的。如果在TDMA帧中的每个时隙中分配给了不同的用户，则TDMA帧的持续期是分配给同一用户的连续时隙之间的时间最小量。CDMA组合了FDMA和TDMA。在CDMA系统中，每个用户被分配一个唯一地接入频率时间域的唯一伪随机用户码。CDMA技术的例子包括扩频和跳频。

在CDMA系统中，分配给相同用户的连续时隙，通常不是在无线载波上的连续时隙，这些时隙构成该用户的数字话务信道，该信道被认为是分配给该用户的逻辑信道。作为一个例子，利用GSM标准的CDMA信道的组织表示在图2。CDMA信道包括话务信道TCH和信令信道SC。TCH信道包括用于传输话音和/或数据信号的全速率和半速率信道。信令信道SC在移动单元和卫星(或基站)之间传送信令信息。信令信道SC包括三种类型的控制信道：广播控制信道(BCCHs)、在多个用户之间共享的公共控制信道(CCCHs)、和分配给单个用户的专用控制信道(DCCHs)。BCCH通常包括频率校正信道(FCH)和同步信道(SCH)，这两者都是下行链路信道。公共控制信道(CCCHs)包括下行链路寻呼(PCH)和接入允许(AGCH)信道，以及上行链路随机接入信道(RACH)。专用控制信道(DCCH)包括快速连接控制信道(FACCH)、慢速连接控制信道(SACCH)、和标准专用控制信道(SDCCH)。慢速连接控制信道被分配给一个话务(话音或数据)信道或一个可独立应用的专用控制信道(SDCCH)。SACCH信道提供功率和帧的调整和提供控制信息到移动单元。