[发明专利]多级扇区化CDMA通信

说明书

本发明涉及通信，尤其涉及码分多址(CDMA)通信系统。

图1a是一个电信网络的示意图，该网络包括基站102、移动交换中心(MSC)104和中继节点106。网络100被设计成能够支持与远程终端之间的通信，前述远程终端位于基站102的覆盖区域内。例如，如果远程终端是移动/蜂窝话机，那么网络支持与位于该网络范围内的移动话机用户之间的电话通信。

在操作中，每一个远程终端发送电信信号给(至少)一个基站102，并/或从(至少)一个基站102接收电信信号。每一个基站102将从覆盖区域内的远程终端接收到的信号发送给MSC 104。MSC 104为从它的远程终端接收的信号识别合适的目的地，并相应地分发这些信号(例如给基站102或中继节点106)。中继节点106可以通过有线线路或空中连接连接到其它中继节点和/或其它类型的通信网络。类似地，中继节点106从其它通信网络接收信号以分发给MSC 104。MSC 104将信号发回基站102以进行广播，由适当的远程终端接收。通过这种方式，图1a的网络支持与基站102覆盖范围内的远程终端之间的通信。

最好合理地安排基站102的位置以提供无缝覆盖。换句话说，合理地安排基站102的位置，使得远程终端在网络总覆盖范围内的任何位置都能够与(至少)一个基站102通信。

图1b是一个理想的(例如，完全平坦)通信网络100的示意图，其中基站102的位置分布能够提供全网范围内的无缝覆盖。网络100中每一基站102的有效范围由图1b中的圆表示，被称作小区108。在实际应用中，可以更精确地认为小区在形状上是三维的(例如球形或半球形)。所有小区108的集合形成了网络100的总覆盖区域。

在图1b中，基站102的位置分布能够使相邻基站的小区重迭，在网络内没有哪个位置不被至少一个基站覆盖。如图1b所示，某些位置(即，那些在两个相邻小区交集中的位置)可以与两个不同的基站通信，而其它位置(即，那些在三个相邻小区交集中的位置)可以与三个不同的基站通信。

图2示出了图1b电信网络100的覆盖模式。图2中的每一个圆对应于网络100中不同基站102的小区108。在图2中，每一基站102以全向模式收发信号。即，每一基站102在所有方向(即，把每一小区看成一个圆时为306度)均匀发送信号。

在网络，例如图1b的电信网络100中应用的一种通信方案，是基于码分多址(CDMA)调制的IS-95标准。按照CDMA系统的IS-95标准，分配给图1b的每一基站102一个不同的伪噪声(PN)偏移(或者，至少分配给相邻基站不同的PN偏移)。通过这种方式，将64个不同的正交Walsh码(即CDMA)序列中的一个分配给每一个码元信道，则每一基站102能够支持多达64个不同的码元信道。

按照IS-95标准，在基站102和每个远程终端间可以使用5种不同类型的码元信道进行通信：导频、同步、寻呼、接入和业务信道。前向链路(从基站到远程终端)具有下述四种类型信道：

导频-以高功率值发送，为解码同步、寻呼和前向链路业务信道提供基准；

同步-为远程终端提供定时信息；

寻呼-为远程终端提供小区信息；以及

业务-为远程终端提供功率控制数据和话音数据。

反向链路(从远程终端到基站)具有下述两种类型信道：

接入-为远程终端提供启动一次呼叫或响应一次寻呼的方式；以及

业务-为远程终端提供发送功率控制数据和话音数据给基站的方式。

按照IS-95标准，对每个基站而言，前向链路配有一个导频信道(一般分配Walsh码序列0)，一个同步信道(一般分配Walsh码序列32)，以及(理论上)多达62个不同的寻呼和业务信道(每一个分配有其余62个Walsh码序列中的一个)。类似地，对应于前向链路中的每一个业务信道，反向链路都配有一个或多个接入信道和一个业务信道(即，多达62)。对反向链路而言，不再使用Walsh码，而是通过不同用户的长码元序列识别每一个业务信道，通过不同接入信道长码元序列识别每一个接入信道。

但是，实际上图1b的任一基站102能够同时支持的业务信道的数量(从而对应的远程终端数量)远小于62。尽管分配了不同Walsh码序列的信道间存在着数学上的正交性，但在这些信道间仍存在着干扰。随着分配的信道数量的增多，这种干扰也随之增加，直到干扰值影响了通信的完整性。根据环境的不同，这种干扰可以将单个基站一次能够支持的远程终端的数量限制在10个左右。