CN1228931C

CN1228931C - 使用有效/备用请求信道的维护链路

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Publication number: CN1228931C
Application number: CN01807703.XA
Authority: CN
Inventors: 小乔治·罗德尼·尼尔森; 约翰·E·霍夫曼; 安托尼·J·罗菲艾尔; 小詹姆斯·A·普罗克特
Original assignee: IPR Licensing Inc
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2005-11-23
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: AU2001238052A1; JP2003529979A; KR100980342B1; KR20090008165A; US7079523B2; US20060274711A1; JP2012186844A; KR100945772B1; KR100905988B1; KR20070078839A; KR100866862B1; CA2437296C; KR20020088070A; WO2001058043A3; EP1256192B1; HK1051607A1; CA2437296A1; KR20070086288A; WO2001058043A2; CN1430824A

Abstract

在一个CDMA系统中多个现场单元被同步来用于与一个基站通信，使用共享的前向和反向链路信道。在一个实施例中，在一个前向链路信道中每个现场单元分配一个时隙以便从基站接收消息。同样，在一个公共反向链路信道上每个现场单元分配一个时隙用于发送和消息到基站。实现了在许多现场单元的每个和基站之间的定时对准和功率电平控制，通过分析由每个现场单元发射的在一个相应时隙中在基站上接收的消息。此后，在一个相应时隙中从基站发射一个消息到一个特殊的现场单元来调整它的定时和功率电平，以便在一个期望的功率电平上，在基站上的适当的时隙中接收从现场单元发射的将来的消息。在此方式中，配置最小资源以保持一个基站和多个用户的每个之间的通信和精确的同步，最小化在反向链路上在相邻时隙中发射的现场单元之间的冲突。该方法减少了频率，一个现场单元必须依靠使用按照IS-95的一种分隔的aloha随机访问新道。

Description

使用有效/备用请求信道的维护链路

技术领域

本发明涉及数字信息的传输，尤其，涉及一种用于支持一个发射机和一个接收机之间的无线通信。

背景技术

无线电话和个人计算机的增长使用已经导致要求相应地增加先进的电信业务，这些业务曾经被考虑只用于专门的应用。在1980年代，通过蜂窝电话网络无线语音通信得到广泛应用。该业务首先被考虑用于商人范围，因为可以期望高的用户费用。此外，对于访问远程分布的计算机网络也是相同的，因此直到最近，只有商人和大机关有能力需要计算机和有线线路访问装备。

作为提供新技术的广泛应用的结果，现在越来越多的普通人不仅需要用有线线路访问网络，比如因特网和专用网，而且还需要无线访问。无线技术对于便携计算机，膝上型计算机，手持个人数字助理等的用户来说是特别有用的，他们喜欢访问网络而不受限于电话线。

对于使用现存的无线体系结构提供低费用，高速度访问因特网，私人内部网，和其他的网络始终没有得到满意的解决。这更像是几个不适宜环境的一个人为因素。首先，经一个有线线路网络在商业环境中提供高速数据业务的典型的方式不适于在多数家庭或办公室中获得的音频服务。例如，这样标准的高速数据业务不会有助于他们经标准蜂窝无线手持机进行有效的传输，因为最初设计的无线语音只提供语音业务。作为结果，当今的数字无线通信系统最好用于语音传输，尽管诸如CDMA之类的确定的方案对于容纳数据传输提供了一些不对称特性的测量。例如，在前向业务信道上通过用于IS-95的电信工业联合会指定的数据速率从1.2kbps被调整增至用于所谓的速率组1的9.6kbps，并从1.8kbps增至用于速率组2的14.4kbps。在反向链路业务信道上，数据速率也是相当的慢。

因此，最好的情况是，现存的无线系统典型的提供一个无线信道，它能经一个前向链路方向容纳每秒14.4kb的最大数据速率传送。这样的一种低数据率信道不利于在28.8乃至56.6kb的速率上直接发送数据，这些速率使用不昂贵的有线线路调制解调器现在是公共可用的，不涉及更高的速率比如128kbp，这是应用于综合业务数字网(ISDN)类型设备的。对于一些活动，比如浏览网页来说，在这些等级上的数据速率快速地变为最小的可接受的速率。

尽管在蜂窝系统被最初开发时有线线路网络是熟知的，在很大程度上，没有对这样的系统作出规定以在蜂窝网络拓扑结构上提供高速的ISDN或xDSL级数据业务。

在多数无线系统中，有更多的潜在的用户而不是信道资源。因此需要某种基于命令类型的多址访问系统。

不管是由传统的频分多址(FDMA)提供多址访问，即它在一组无线频率载波信号上使用模拟调制，还是由允许共享一个无线载波频率的使用时分多址(TDMA)提供的多址访问，或是码分多址(CDMA)，无线频谱的特性是这样的，即需要被共享。这完全不同于支持数据传输的传统的环境，其中有线线路媒介是相当便宜并典型的不意在被共享。

在设计一个无线系统中的考虑的其他的因素是数据本身的特性。例如，考虑访问网页通常是突发定向的，在一个反相和正向方向中具有不对称的数据速率传输请求。在一个公共应用中，一个远程客户计算机的一个用户首先指定一个网页的地址到一个浏览器程序。浏览器程序接着发送网页地址数据，它的长度通常是100比特或更少，经网络到一个服务器计算机。服务器计算机接着响应于请求的网页的内容，它可以包括任何的从10kb到几兆的文本，图像，音频甚至视频数据。此后，在下载另一个网页之前，用户可以花费几秒甚至几分钟阅读页面的内容。

在一个办公室环境中，多数雇员的计算机的工作特性典型的是检查一些网页和接着针对一个延长的时间周期做一些其他的，比如访问局部存储的数据乃至终止共同使用的计算机。因此，即使在连续的整个一整天中这样的用户可以保持连接到因特网或私人内部网，实际使用的高速数据链接通常是很零星的。

如果支持因特网连接性的无线数据传送业务是与无线语音通信共存的，在无线CDMA系统中优化使用可用资源则变得异常的重要。频率再用和动态业务信道分配地址在某些方面增加了高性能无线CDMA通信系统的效率，当始终需要更有效的利用可用的资源。

发明内容

本发明提供用于在一个CDMA通信系统中优化无线链路的几种新颖的特性。在一个实施例中，一对共享信道在一个指定的时间上从一个现场单元到一个基站分配用于发送一个消息，以便使基站同步于现场单元。更特别的是，在该对共享信道的其中之一上基站从现场单元接收的一个消息被分析以确定是否现场单元适合与基站同步从而在一个分配的时间段内适当的发射。接着在一个正向链路中把提前或延迟定时的最小限度的定时反馈消息发射到现场单元以便现场单元的随后的消息在适当的时间段内被发射。最好是，在一个基站和多个现场单元的每个之间同时保持链路的同步。因此，按照本发明的共享通信系统的一个方面，分配最小资源来用于保持与多个现场单元的同步链接以便无线资源能被保留用于高带宽的数据传送。

在一个优选实施例中，分配一个正向链路信道以支持从一个基站到多个现场单元的每个的时间分隔的消息传输。在一个相反的方向中，分配反向链接信道以支持从现场单元返回到基站的时间分隔的消息传输。这样，每个信道被分成时隙或时间段，其中在正向信道中分配一个时隙到一个现场单元以便从基站到相应的现场单元进行直接通信。同样，在一个反向信道中分配一个时隙到一个现场单元以便发送和消息到基站。对于正向和反向链路通信，一个时隙本身的相对位置表示到那个现场单元从基站直接来一个消息或从那个现场单元一个消息被发射到基站。

在一个应用中，一个正向链接信道被分成包括“有效”和“备用”时隙，其中分配一个有效时隙到一个现场单元以表明反向业务信道当前被用于发射一个数据有效负载到反向链路中的基站。分配一个备用时隙到一个现场单元以便保持与基站进行同步，即使相应的现场单元当前不是经反向链路发射一个数据有效负载。因此，在备用方式中的一个现场单元能立即发射在更新分配的反向链接信道上而不用再同步的延长的延迟，由于现场单元已经与基站同步。

基站监视现场单元，通过处于有效模式中的相应的现场单元确认请求。如果可用，分配一个有效时隙到链接请求现场单元和在反向链路中分配业务信道以支持请求现场单元和基站之间的一个数据有效负载传送。紧随着在一个特殊链路上的一个数据传送，现场单元被再分配到用于保持一个最小的一个备用时隙但与基站同步链接。

在一个优选实施例中，在每个正向链路和一对反向链路编码的信道中有分配的预定数量的周期重复的时隙。因此，来自基站或现场单元的消息在共享信道的适当时隙中在一个周期基础上能被发射。最好是，用于从基站接收数据的在第一信道中分配到一个现场单元的时隙是时间偏移量，这是对于相应的在用于从现场单元到基站发射一个定时指示标记的该对信道中分配的时隙来说。这就允许基站定时分析在一个时隙中一个接收消息的一个定时，产生一个定时调整反馈消息和在正向信道的适当的时隙中把它发射到相应的现场单元。

为保持同步，在分配的时隙中从许多现场单元的每个在基站上接收的消息被分析以确定如何调整在相应现场单元上将来消息传输的定时。特别的是，调整从一个现场单元传输的消息以便在一个分配的时隙中或时间段中在基站上接收一个消息。这是通过经正向链路从基站到现场单元发射一个定时调整消息来实现的，其中定时调整消息表示是否现场单元应该提前或延迟未来消息传输的定时以便它们落在一个所需的时隙内。在此方式中，在相同反向链路信道中的相邻时隙中现场单元发射的消息典型将不会彼此干扰。这减少了同频干扰。

从一个现场单元到基站经一个反向链路信道发射的消息最好包括标记，用于使相应的现场单元和基站进行同步。一个消息内发射的标记提供一个时隙本身内的一个精确的参考点，用于产生上述的定时校正信息。例如，基站分析一个时隙内的一个标记和确定一个程度，对于在适当的时间段中由现场发射的随后的消息的过程中现场单元必须在反向链路中调整它的定时。最好是，导频符号的一个安排好的字符串当作在一个时隙中的一个时间参考标记。可替换的，一个短伪随机噪声(PN)码可以被当作一个时隙中的一个标记。当然，可以使用任何类型的标记，只要通过基站可以检测到它。

同时在有效模式中，在业务信道的相应时隙中的一个标记被分析以便支持现场单元和基站之间的定时对准。同时在有效或备用模式中，反向信道分配的该对的其中之一的一个时隙中的一个标记被分析以支持现场单元和基站之间的定时对准。

如前所述，从一个基站到多个现场单元共享的链接信道被用于发射链路质量消息或定时调整消息。在一个相反的方向中，反向链路包括一对唯一编码的第一和第二信道。该对的每个信道处于一个特殊的目的。例如，一个时间段或反向信道的时隙被分配到用于发射一个指示消息到基站的一个现场单元。从一个现场单元的一个数据传输经第一信道表示第一类型消息到基站，同时从现场单元经第二信道的一个数据传输表示第二类型消息到基站。因此，只有在一个特殊信道本身上传输提供一个指示或消息到基站。从而，不需要发射一个编码的数据有效负载来与基站通信。

在一个应用中，经一个信道在一个时隙中一个标记的一个传输表示通过相应的有效的现场单元的一个请求。就是说，在一个分配的时隙中的一个标记的传输表示现场单元正在请求被分配到用户的反向链路业务信道，用于从现场单元到基站发射一个数据有效负载。这是假定现场单元当前处于备用模式。可替换的，一个现场单元经该对反向链路信道的第二信道发射一个标记以表示现场单元不请求处于有效模式中。例如，现场单元不想在一个反向链接信道上发射数据。相反，现场单元请求保留无效但与基站同步以便现场单元在任何时刻能立即有效。

如前所述，通过监视在用于多个现场单元的每个的基站上接收的标记而实现同步和在反向链路中发射一个调整的消息以便将来的传输在一个时隙内被适当地对准。在一个优选应用中，一个现场单元在三个反向链路信道的至少一个中发射一个标记以便基站和现场单元能被同步。例如，当处于备用模式中的一个现场单元经过在第一共享反向链路信道的一个时隙中发射的标记而实现精确的定时对准。当一个现场单元期望有效使用，现场单元中断在第一共享信道中发射标记和经第二信道在相同的时间段中发射一个标记。在第二信道上的该传输提供两个目的。第一个目的是表明现场单元期望被放在有效模式。第二个目的是从现场单元发射一个标记以便基站能连续分析是否一个现场单元被正确的同步。在一种情况中，通过一个特殊的现场单元分配使用反向链路业务信道，现场单元中断在第一或第二信道中发射一个标记以保持同步。相反，现场单元接着再分配的反向链路业务信道中发射一个标记。与前述的方法相同，基站现在将监视在反向链路业务信道中发射的一个标记的一部分以确定是否在一个时隙内现场单元被正确的同步来发射。在此方式中，反馈到每个现场单元确保它们被精确地调整来在一个分配的时隙中发射数据而不管现场单元的模式。换句话说，用于对一个现场单元的一个特殊的链路的精确的定时调整对准被最佳的保持，不管现场单元是处于备用模式，请求到有效模式，或当前的在一个或多个分配的反向链路业务信道上发射一个数据有效负载。

在一个优选实施例中，用于对基站调整它的定时的从基站到一个现场单元发送的消息包括一个单一比特，表明是否在现场单元上提前或延迟时隙定时参考。基于在一个相应现场单元上一个时隙中接收的比特的状态，现场单元则提前或延迟它的时隙定时一个预定量的时间，比如一个码片的1/8。如果在现场单元上连续反馈消息中作为接收的单一比特的一个状态在一行中是相同的状态n次，也就是在一行中接收n逻辑1或0，在相同状态中的一个随后的比特将引起提前或延迟它的定时，基于一个较大预定的时间，比如一个码片的1/2而不是一个码片的1/8。因此，比起如果使用一个较小的固定的调整时间来连续的调整定时来说，比如一个码片的1/8，与基站大概同步的一个现场单元将更快地被同步。

为了同步新加电的现场单元，基站监视对于该现场单元请求的一个访问信道以与基站建立新的链接。在基站上经访问信道接收的一个随机或伪随机链接请求消息的一个时间可以被用于在请求现场单元上所作出的一个初始定时调整，以便与基站定时同步。

更特别的是，为了在基站和现场单元之间实现初始的时隙同步，一个粗略的定时调整消息被发射到各个现场单元，表明如何初步的获得与基站的一个大概定时调整对准。粗略的定时调整消息最好是一个多比特值，通知现场单元提前或延迟它的初始定时的一个量以便与基站实现同步。因此，对于在一个分配的时隙中接收和发射的消息一个现场单元能被粗略的和精确的同步。

最好是，粗略定时调整消息经一个寻呼信道被发送到链接请求现场单元。同样，经寻呼信道动态时隙分配信息被发射到一个现场单元。

在本发明的另一个示例实施例中，分配了一个无线通信系统的编码信道以支持多个发射机的每个和一个接收机的同步的通信。编码信道的第一部分被分配用于第一发射机以发射一个参考信号到接收机，同时信道的第二部分被分配用于第二发射机以发射一个消息到接收机。值得可取的是，编码信道被分成时隙和每个发射机在适当的时隙中发射到接收机。

按照该方法，多个发射机经编码信道能发射不同类型的信息到接收机。例如，通过第一发射机发射的参考信号是由接收机分析的随意的一个定时参考信号。在一个反馈链路中的定时调整和功率电平控制消息则能被传送到第一发射机以调整它的定时和功率电平。在相同的时间上，经编码信道通过第二发射机把一个消息发射到接收机。

最好是，由第一发射机产生的参考信号不包括前向纠错信息，同时由第二发射机发射的消息包括前向纠错信息。在一个具体应用中，从第二发射机到接收机发射的消息是包括一个链路质量消息的一个反馈消息，表明在接收机和相应发射机之间传输的一个反向链路质量。

在本发明的另一个示例实施例中，分配第一和第二编码的信道以支持从一个发射机到一个接收机的同步通信。最好是，第一和第二编码信道被分成时隙，其中一个发射机通信一个指示到一个目标接收机，通过从发射机到接收机在一个调整的功率电平上产生一个信号。如前所述，经第一或第二编码信道本身的传输指示一个消息到接收机。例如，在第一编码信道的一个时隙内的传输指示到接收机，现场单元期望保持在一个备用模式，同时经第二编码信道的一个传输指示到接收机，发射机将愿意经附加的分配业务信道发射一个数据有效负载到接收机。

在一个时隙中经第一或第二信道发射的指示在接收机上被分析以确定接收信号的强度。如果信号强度低于一个所需的电平，由接收机产生的一个反馈消息被传送到发射机，用于调整随后在第一或第二编码信道上的它的功率电平。在此方式下，一个发射机的功率电平能被调整以减少在一个无线系统中的通信道干扰。更为特别的是，一个发射机的功率电平能被逐渐的增加或减少以便它对其他的信道具有最小的冲突。

从接收机到发射机通信的一个功率调整消息可以包括一个单一比特，表明是否对于随后的传输发射机应该增加或减少它的功率输出。这样，即使在一个动态环境中，功率能被最佳化调整，其中几乎即时的改变信噪比。

调整功率的该方法与前述的方法相同，用于经反馈消息把一个发射机到一个接收机进行同步。然而，在该示例的实施例中，经反馈消息调整发射机的功率电平输出而代替定时。这样，一个发射机的功率电平能被调整同时处于一个备用状态，以便在发射机有效使用的情况下，发射一个数据有效负载到接收机，发射机的功率电平被最佳化以减少同信道干扰。功率和定时反馈环路能被同时实现以便一个发射机的功率输出电平和定时被最佳化来用于可能出现的零星的数据传输。

本发明的一个方面是提供一种使用最小资源在一个基站和多个现场单元的每个之间的链接。使用上述与一个基站通信的方法提供共享信道减少需要保持与多个现场单元同步链接的CDMA信道数。因此，则可以获得更多可用的信道或资源以支持基站和现场单元之间的传送。在一个分配的载频上增加潜在的吞吐量。

本发明的另一个方面包括提供一个最小反馈环路的一种新颖的方法，用于支持基站和多个现场单元的每个之间的定时调整校准和功率电平控制。基站分析合并在一个分配时隙中接收的每个消息中的一个参考标记以检测是否一个现场单元信号或直接到基站的指示是早或迟，这是对与基站的针对一个优选的定时。比如一个单一提前/延迟控制比特的一个消息则被发射回到相应的现场单元来提前或延迟它的定时以便在合适的时隙中在基站上从现场单元接收将来的消息传输。这样，在共享反向链路信道上多个现场单元发射信号通常不彼此干扰，当在相邻时隙中发射时。此外，在正向链路上发送的定时信息能够使现场单元本身同步于基站，该基站用于在正向链路上的它的分配的时隙中接收消息。作为保持多个同步链接的每个的结果，一个相应现场单元能立即在一个反向链路方向中发射一个数据有效负载而不用在数据传输之前通过一个与基站再同步的一个长的处理过程。

附图说明

通过下面更具体的描述发明的优选实施例，本发明的前述和其他的目的，特点和优点将更加清楚明了，如图所示例的附图，其中不同的图中相同的参考字符涉及相同的部分。附图不必定尺度，重点在于示例本发明的原理。

图1是一个常规图，示例了按照本发明原理的一个无线通信系统。

图2是一个定时图，示例了按照本发明原理的心跳和链路质量管理(LQM)间隙定时。

图3是一个图，示例了按照本发明原理的一个LQM间隙的一个示范的比特定义。

图4是一个图，示例了按照本发明原理的一个现场单元请求有效启动和分配业务信道在一个反向链路方向发射数据。

图5是一个方框图，按照本发明原理的支持信道同步。

图6a和6b是流程图，示例了按照本发明原理的前向和反向信道如何被同步。

图7是一个图，示例了按照本发明原理的用于识别一个定时标记的脉冲抽样技术，用于同步前向和反向信道。

图8是一个表格，显示了按照本发明原理的用于同步一个现场单元到一个基站的一个有效，备用和空闲模式的属性。

具体实施方式

图1是按照本发明原理的一个无线通信系统100的一个图。一个基站25保持与多个现场单元42A，42B，42C(总体说现场单元42)的每个无线通信链接，如图所示。基于基站25和现场单元42之间的一个前向链路70和一个反向链路65上资源的分配来建立这样的无线链接。每个链路65或70典型的由几个逻辑反向链路信道55和几个逻辑前向链路信道60组成。

如图所示，通信系统100支持一个接口50和网络20之间的无线通信。典型的，网络20是一个公共交换电话网(PSTN)或计算机网络，比如因特网，或内联网。接口50最好连接到诸如一个便携计算机12的一个数字处理设备以提供无线访问到网络20。因而，基于在硬布线和无线数据链路的一种组合上的通信便携计算机设备12可以访问网络20。

在一个优选实施例中，前向信道60和反向链路信道55被定义在无线通信系统100中作为码分多址(CDMA)信道。就是说，最好通过经带有扩充的伪随机噪声(PN)码序列的信道编码和发射数据来定义每个CDMA信道。接着在一个无线频率载波上调制PN编码的数据。这就使一个接收机能够从用于一个给定信道的另一个分配的已知的只有特殊扩充的PN码来译码一个CDMA信道。按照该优选实施例，每个信道最好占用符合IS-95CDMA标准的一个1.25MHz频带和能够在38.4kbps上发射。

前向链路信道70包括至少三种逻辑信道。如图所示，包括一个链路质量管理(LQM)信道60L，一个寻呼信道60P，和多个业务信道60T。

反向链路65包括一个心跳备用信道55HS，心跳请求有效信道55HRA，访问新道55A和多个业务信道55T。通常，反向链路信道55与前向链路信道60是相同的，除了每个反向链路业务信道60能支持可变数据率，从2.4kbps到最大的160kbps。

基站25和现场单元42A之间的发射的数据典型的包括编码的数字信息，比如网页数据。基于在反向链路65或前向链路70中分配的多个业务信道，在基站25和现场单元42A之间的一个特殊链路中可以实现较高的数据传送率。然而，由于多个现场单元42A争夺带宽分配，一个现场单元必须等待，直到资源被释放来分配业务信道而发射一个数据有效负载。

如图2所示，前向链路LQM信道60L被分成一预定数的周期重复的时隙310，用于传输消息到多个现场单元42的每个。根据在它的分配的时隙310中接收的消息每个现场单元42识别直接针对它的消息。换句话说，现场单元42监视在它们的各自分配的时隙310中接收的消息以从基站25接收信息。

反向链路心跳备用信道55HS和心跳请求有效信道55HRA也在多个用户中被共享。这些信道被分成周期重复的时隙310以便在每个心跳信道中的时隙310彼此排列成行以及LQM信道60L的时隙。反向链路心跳信道55HS或55HRA的一个时隙310被分配到许多现场单元42的其中之一，用于经心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA发射心跳类型消息到基站25。因此，基站25识别哪个现场单元发射一个消息，基于在一个特殊时隙中一个消息的接收。

在反向链路中该对共享信道被称为心跳信道，因为本发明的一个方面包括从一个现场单元发射一个最小的指示以便使它与基站25保持同步。下面详细描述心跳信道55HS，55HRA和LQM信道60L。

如前所述，本发明的另一个方面包括在多个现场单元的每个和一个基站25之间保持一个最小的维护链路，即使当它们在一个反向链路方向中当前不发射一个数据有效负载。在应用中该方案保持同步具有特殊的优点，其中多个现场单元的每个零星的请求有效使用和在一个反向链路中发射数据。由于现场单元42的每个经最小链路已经与基站25同步，一个现场单元42A能被分配反向链路业务信道55，而且，当分配时，几乎在一个反向链路方向中立即发射一个数据有效负载而不干扰其他的信道。就是说，当业务信道被实际分配给它使用时，一个现场单元42A不需要经过它与基站25再同步的长时间的处理。

在下列描述中，一般会再次参考图1，但LQM信道60和心跳信道55H的更具体的细节是参考图2。

为了与基站25建立一个同步链路，现场单元42经过现场单元发射机40在访问信道55A上发送和消息到基站接收机35。这些消息接着被确认和在基站25上被处理。如果可用，通过基站25分配资源以与请求现场单元42A建立一个双向通信链路。

在前向链路70内，基站发射机30使用寻呼信道60P以发送开销和寻呼消息或命令到现场单元接收机45。开销信息包括数据，比如用于与现场单元42建立无线链路的系统结构配置参数。

如前所述，无线通信系统100包括在反向链路65中的一个心跳信道55HS和心跳请求有效信道55HRA以及在前向链路70中的链路质量管理信道(LQM)60L。在基站25和多个现场单元42之间共享这些信道。就是说，基站25发射消息到使用相同前向LQM信道60L的多个现场单元42，对于一个特殊现场单元42A的一个消息在一个分配的时隙310中被发射。在此方式下，时隙分配担当寻址消息到一个特殊的现场单元和相应的通信链路的一种方式。

本发明的原理被良好地展开以支持用户需要一经请求和一个无线通信链路上的零星的高速数据吞吐量。例如，在PC设备12上的远程用户经支持一经请求高速吞吐能力的一个无线链路能被连接到因特网，用于下载一个目标文件，比如一个网页。当在一个反向链路方向中没有数据有效负载被发射时用户能保持在一个备用模式。例如，一个链路的使用可以是针对一个时间周期的最小限度以便用户能浏览一个网页。为支持这样的用户，最好是保持与基站25的同步，即使当链路不是有效的被用于发射或接收数据。这是通过与基站25保持一个最小限度的连接来在无线通信系统100中实现的，即使当在基站25和一个具体的现场单元42A之间没有数据被有效地传送时。

一个现场单元42A和基站25之间的最小连接的一个方面包括调整现场单元42A的定时以便它的定时正确的与基站25对准。最小限度连接的另一个方面包括调整现场单元42A的功率电平输出以便它在一个低的但可检测到的功率电平上发送。

如所述的，用于零星需要一个链接的用户的重复产生或再生的连接会有时间消耗并导致无效率地使用资源。对于保留资源也是无效率的，比如在用于当前没有发射数据的用户的一个连续基础上的业务信道55T。因此，业务信道55T被分配在一个所需的基础上以支持数据传送，在无线通信系统100中最佳化的使用可用资源。

图2是一个定时图，更详细的示例了心跳备用信道55HS，心跳请求有效信道55HRA和LQM信道60L。最好是，具有与总共四个心跳类型信道组合的两个LQM信道60L，包括两个心跳备用信道55HS和两个心跳请求有效信道55HRA，由于编码的信道典型的被成对分配。然而，出于示例的目的，图2仅显示了每个信道类型的其中之一。当然，成对的信道可以被用于用户数的两倍。

如图所示，在每个心跳备用55HS，心跳请求有效信道55HRA和LQM 60L信道中的每个EPOCH周期定义64时隙(在每个方向)，可以支持备用模式中的直到48个现场单元42，连同有效模式中的直到16个用户。在示例的实施例中的EPOCH周期是13.3mS，以便每个时隙是208mS或256PN码片。因为在一个周期基础上时隙重复，每个EPOCH或13.3mS基站25能与一个特殊的现场单元42交换信息。

通过基站25保持在LQM信道上的数据传输，最好它当作一个主定时参考。因此，现场单元42必须是它们自己与基站25同步，特别是与LQM信道60L，以便与基站25通信和在一个分配的时隙内发射。

通常，基站25和一个现场单元42A之间的一个链接被保持在三种模式中的其中之一；有效，备用和空闲。保持基站25和一个特殊现场单元42A之间的精确的同步只用于有效和备用模式中的现场单元42。图7提供了有关保持的模式类型的更详细的图，用于基站25和一个现场单元42A之间的一个特殊的链接。在后面的说明书中将讨论本发明的这个方面。

备用或有效模式中的每个现场单元42A被分配前向链路LQM信道60L中的一个时隙和反向链路心跳类型信道中的一个时间段。因而，基于在一个特殊时隙中的一个消息的传输，信息被传输到一个现场单元42A。例如，分配到时隙#1的一个现场单元42A解调和解码前向链路LQM信道60L上时隙#1中接收的信息，同时在反向链路心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA的时隙#1中由现场单元42A发射发回到基站25的数据。基于在一个特殊时隙310中接收的一个消息，基站25和现场单元42A识别哪个链路指向一个消息。

值得可取的是，在每个各自信道中的时隙之间具有一个定时偏移，允许基站25计时以处理在一个分配时隙中接收的一个消息，并因此接着在一个循环的一个随后的部分中经LQM信道60L响应。这样，经LQM信道60L发射的消息包括反馈消息，它被用于调整一个现场单元42A的发射特性。

应该注意的是，尽管LQM信道60L被当作上述的一个定时参考，本发明的原理等效地应用于在一个前向链路中使用的心跳类型信道55HS和55HRA和在一个反向链路中使用的LQM类型信道。换句话说，基站25可选的与一个现场单元42A同步。

在备用模式中，在前向链路LQM信道60L和反向心跳备用信道55HS之间保持同步，这基于表示到一个特殊现场单元42的LQM信道60L上的适当时隙中发送的消息，是否从那个现场单元42发射到基站25的消息在适当的时隙中被接收。例如，从现场单元发射机40到基站25的消息传输在基站接收机35上被分析以实现微调基站25和多个现场单元42的每个之间的对准。

如图2所示，LQM信道60L的时隙A₁-A₁₆被保留用于有效模式中的现场单元42，指示在一个反向链路方向中业务信道被分配到一个现场单元42A和从现场单元42被传送到基站25的数据。反之，LQM信道60L的时隙1-48被保留用于在备用模式中操作的现场单元42，当前没有经通信系统100的一个反向链路发射一个数据有效负载。

在任何给定的时间上，心跳信道55H或LQM信道60L的64个时隙中最好没有多于48个被分配到各个现场单元42。这确保一个现场单元42A和基站25之间完成一个数据传送，在有效模式中分配一个有效时隙的一个现场单元42A能回复到备用模式和因此再次被分配一个未使用的备用模式时隙310。

最好是，备用模式中的现场单元42被分配一个未使用的有效时隙310尽可能地靠近EPOCH标记M1，当它们处于有效模式时。例如，如果48现场单元被分配备用模式LQM间隙S₁，S₂，....S₄₈，设置到有效模式的一个现场单元42A将被分配LQM信道中的有效模式时隙A₁。分配到一个现场单元42A的下一个有效时隙310将是最低编号的和未使用的时隙，比如A₂，假设A₁是使用中。

应该注意的是，心跳备用信道55HS也包括附加的时隙，用于从一个有效现场单元42A发射消息，也就是，一个现场单元42A经分配的业务信道在一个反向链路中发射数据到基站20。最好是，分配反向LQM时隙250，用于从一个相应的有效现场单元42A发射链路质量信息到基站20。在此方式下，在基站20和现场单元42之间的前向信道上基站20能被通知一个相应的传输的链路质量。

在利用反相LQM时隙250的一个具体应用中，一个现场单元42A能监视来自基站20的一个前向链路信号的质量和在一个分配的LQM时隙250中发射包括前向纠错信息的一个调制的消息到基站20。基于在一个LQM时隙250中发射的这些反馈消息，来自基站20的发射的信号的特性能被调整以便随后的到现场单元42A的前向链路信道上的消息能被正确地检测。例如，现场单元42A能监视是否在一个前向链路业务信道上由基站20发射的一个信号在一个适当的功率电平上被发送和以便接收的信号的功率电平处于一个期望的范围内，例如，一个选择的信噪比。在此情况下，在反向LQM时隙250中发送的消息能指示是否基站20应该在前向信道上增加或降低它的功率电平输出。

因此，心跳备用信道55HS支持多个现场单元42A和基站20之间的至少两个类型的通信。在备用模式中的第一现场单元42A发射在基站20上被监视的一个定时参考信号，用于调整定时对准和相应现场单元42A的功率电平。如新近讨论的，在有效模式中的第二现场单元42B被分配一个反相LQM时隙250，用于发射一个消息到基站20。最好是，在一个反向LQM时隙250中发射的消息包括一个数据消息，它在基站25上被解调和被解码以确定消息的的内容。

在备用模式中经一个现场单元42A的心跳备用信道上的一个时隙中的纯RF(无线频率)传输本身是对基站20的一个指示，现场单元42A期望保留在备用模式。如所述的，通过备用模式中一个现场单元42A的后面的传输最好不包括编码的和调制的包括前向纠错信息的消息。

图3是一个定时图，示例了按照本发明原理的在一个前向链路LQM时隙310中的比特示意图。如图所示，在每个时隙310中具有发射的16比特，尽管这可以根据应用而改变。LQM时隙310的一个比特是LQM定时比特311，它表示是否在一个最后消息循环在基站25上接收的一个现场单元消息传输在一个分配的时隙310内被精确地接收。这就确保在相同反向链路信道65的相邻时隙中其他的现场单元42发射消息彼此不干扰。

在一个优选实施例中，LQM定时比特311表示是否在反向链路65上一个现场单元42A是提前或延迟它的定时。一个逻辑1表示定式应该提前一个码片1/8，同时一个逻辑0表示定时应该延迟一个码片的1/8。在此方式中，基站25各自单独的同步通信基站25和多个现场单元42的每个之间的链接。不同的是，来自相应现场单元42的定时的消息传输被频繁地调整，以便在基站25上的分配的时隙中接收相应的消息。因而，一个现场单元42能使自己与基站25同步，即使相对于基站25它正快速移动。

在一个优选实施例中，基于BCH编码基站25在LQM信道60L上发射信息。这能够使一个接收现场单元42检测和纠错。例如，使用15，7代码允许最多2个错误被校正和最多3个错误被检测。如图3所示，有8个奇偶校验位313用于纠错和检测。

再次参考图2，一个定时图示例了心跳备用信道55HS和心跳请求有效信道55HRA。如图所示，选择时隙编号用于两个信道以便它们彼此排成一行。例如，用于每个心跳信道的时隙#1在一个给定的时间段T_SLOT中被彼此对齐。

心跳备用信道55HS和心跳请求有效信道55HRA起到不同的作用。例如，使用一个特殊时隙310分配的一个现场单元42A经心跳备用信道55HS发射以便提供一个指示到基站25，现场单元42期望保留在备用模式。另一方面，一个现场单元42A可替换的经心跳请求有效信道55HRA的适当的时隙310发射以提供一个指示到基站25，现场单元12期望分配反向链路业务信道，用于从现场单元42A发射一个数据有效负载到基站25。

在一个优选应用中，心跳备用信道55HS，心跳请求有效信到55HRA和LQM信道60L全是由唯一代码所定义的，比如长PN(伪随机噪声)码。因而，基站25在一个分配的时隙中从一个现场单元42A检测一个消息，通过检测是否一个现场单元42A在相应的唯一编码的信道上发射了一个RF(无线频率)信号。在任一心跳信道的一个分配的时隙内的一个传输不必包括一个有意义的必须被解调的数据有效负载，因为在一个信道的一个时间内只有经一个现场单元42A的编码的RF传输表示给基站25是否相应的现场单元42A期望保留在备用模式或进行有效启动。

在一个应用中，现场单元42A发射未调制的数据，包括一个短PN码，一个长PN码，和一个正交码，比如在心跳类型信道的一个分配时隙310中的一个Walsh码，也就是心跳请求有效信道55HRA的心跳备用信道55HS。这样，作为在一个时隙310中接收的消息容易被识别而不必解码一个相应的数据有效负载消息。一个现场单元42A则可以在相当于是必须的一个较低功率电平上发射，如果现场单元发射包括一个编码的消息或数据有效负载的一个指示。

在整个一个分配的时间段中，由于现场单元42只在包括心跳备用信道55HS和心跳请求有效信道55HRA的心跳信道对的其中之一上发射，在这些信道上发射的RF功率的组合有效于一个单一的信道。

一个标记最好包括在心跳信道的一个时间分隔的消息内，以便基站25能分析是否一个相应的现场单元42被适当的同步。更特别的是，现场单元42在一个时隙310中的一个预定部分上发射一个标记和基站25接着在前向链路LQM信道60L的适当时隙310中发送一个消息以表示是否现场单元应该提前或延迟将来消息传输的它的定时。

本发明的另一个方面包括在多个现场单元42和基站25之间保持一个功率反馈回路。在心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA的一个时隙中发射的指示或参考信号在基站25上被分析以确定作为由一个相应现场单元42A发射的所接收的RF信号的强度。例如，基于在基站25上接收的信号的一个信噪比可以调整一个现场单元42A的功率输出。如果信号强度低于一个期望的电平或在基站25所检测的一个特殊的单位之外，由基站产生的一个反馈消息在适当的前向链路中被传送到现场单元42A，用于调整在心跳类型信道上随后传输的它的功率电平。在此方式中，一个现场单元42A的功率电平能被调整以减少同频干扰，这基于在连续LQM时隙310中发射到一个现场单元42A的功率调整消息。一个发射设备的功率电平能被逐渐增加或减少以便它对其他的信道具有最小的影响。

调整一个现场单元42A的功率输出电平的前述方法与前述的用于经反馈消息同步一个现场单元42A到基站25的方法相同。然而，在功率反馈控制环路中，现场单元42A的功率电平输出经反馈消息被调整而代替了定时。这样，尽管在一个备用模式中可以调整一个现场单元42A的功率电平，以至于在发射机进行有效发射一个数据有效负载到接收机的情况下，发射机的功率电平被最佳化以减少同频干扰。

功率反馈环路提供一个基准，用于在一个特定功率电平上发射一个RF信号以便现场单元42A能够确定现场单元42A应该在多少电平上经其他的信道发射一个FEC(前向纠错)编码的消息，比如反向链路业务信道。更特别的是，最近分配到有效模式的一个现场单元42A能确定在什么样的电平上发射一个数据有效负载到基站25，这取决于用于发送和数据有效负载的调制类型和FEC代码，使用心跳信道上的功率电平传输作为一个基准。

功率和定时反馈回路能被同时实现以便一个现场单元42的功率输出电平和定时被最佳化用于潜在的零星的数据传输。这样，一个现场单元42A的功率和定时被最佳化调整，甚至在一个动态环境中，其中现场单元42A的信噪比和信号路径传输延迟几乎瞬间改变。一个链接被保持，甚至在整个进行改变的环境条件过程中。

在备用模式中，基于LQM信道60L上适当时隙310中发送的消息实现功率电平最佳化，它表示到一个特殊的现场单元42A是否现场单元42A到基站25的RF传输形式在一个适当的功率电平上被接收。例如，从现场单元发射机40到基站25的信号传输在基站接收机35上被分析以实现对多个现场单元42的微调功率电平调整。

图3是一个定时图，示例了按照本发明原理的在一个前向链路LQM时隙310中的比特示意图。如图所示，在每个时隙310中具有发射的16比特，尽管这可以根据应用而改变。

LQM时隙310的一个比特是LQM功率电平控制比特312，表示在一个先前Epoch循环中在基站25上接收的，在心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA上的一个现场单元传输是否被检测高于或低于一个特定的功率电平。在LQM时隙310中的这个反馈消息在现场单元42A上被监视以调整现场单元42A的功率输出电平，以便现场单元42A的功率输出是最小的但在基站25上是可检测的。当然，现场单元42A的功率电平被调整在一个最小的可检测的电平上以便来自现场单元42A的传输始终是可检测的，即使在环境条件中有轻微的改变。

值得注意的，如果经一个现场单元42A的传输是很低的，在基站25上是不可检测的，在LQM时隙310中的一个反馈消息将被产生，表示现场单元42A将增加它的功率参数初电平一个预定量以便基站25在一个随后的Epoch中可以顺利地检测到现场单元42A的一个传输。在多个Epoch上发射到现场单元42A的功率反馈消息能被用于逐渐调整它的功率输出电平。这种经现场单元42A的功率输出中的逐渐地改变最小化的影响其他信道的质量。换句话说，现场单元42A最好不要在这样的一个高功率电平上发射，即它过度的干扰在其它编码信道上发射的其他的现场单元42。

在一个具体应用中，LQM功率电平控制比特312表示是否一个现场单元42A是增加或降低它的功率电平输出来用于反向链路65上的传输。一个逻辑1表示定时应该被增加，例如1/2dB，同时一个逻辑0表示现场单元42A的功率电平输出应该被降低1/2dB以便在基站25上接收的信号落在一个期望的信噪比范围内。在此方式下，基站25分别单独调整基站25和多个现场单元的每个之间的通信链接的功率电平。不同的是，相应现场单元42的功率输出电平被频繁调整，以便在基站25上的一个期望的功率电平上接收相应的指示。因此，一个现场单元42的功率输出电平能被连续的调整以便它被最佳化设定，即使现场单元42A相对于基站25可以很快地移动，就是说，反向链路损耗可以正被改变和现场单元42A的功率输出电平从而将被调整来用于支持与基站25的连续的通信。

如所述的，基于LQM定时比特312的状态在现场单元42A上作出功率调整。最初，取决于这个比特的状态，在合适的方向中通过第一预定量调整定时，比如1/2dB。然而，如果现场单元42A在许多EPOCH上在一行中接收8“增加”功率比特或8“减少”功率比特，现场单元42A的功率调整是基于1db而代替1/2dB来用于相同状态的随后的LQM功率磁控制比特312。在此方式中，现场单元42A的最佳输出功率电平能被更快地实现，当用于一个链路的功率电平是粗略的在调整之外时。

一旦现场单元42A确定功率电平被修正过量，也就是，LQM定时比特312的极性从一个epoch到下一个改变了状态，在现场单元42A上的功率输出调整回复到1/2db来用于每个随后接收的LQM功率控制比特312。当在一个现场单元42和基站25之间实现了功率同步时，LQM功率控制比特312将典型的被设置到交替的逻辑1和0来用于几个连续的EPOCH循环。换句话说，当在基站25和现场单元42A之间实际实现了同步时，在现场单元上的功率控制输出将抖动1/2dB。容许该抖动量以便保持该同步链接。当然，在现场单元42A上可以实施一个滤波器以便从一个Epoch到现场单元42A的下一个功率输出不抖动。

如果不发射一个单一的LQM功率控制比特312，LQM定时间隙310也能包括多比特消息，相应现场单元42A增加或降低它的功率输出电平的一个量。

图4是一个定时图，示例了按照本发明的原理的一个现场单元42A请求分配反向链路业务信道。如图所示的，备用模式中的一个现场单元42A在Epoch E₁中被分配一个特殊的时隙310。如前所述，现场单元42A经心跳备用信道55HS的分配的时隙310发射以保留在备用模式。响应于来自现场单元42A的该反向链路指示，基站25在Epoch E₁中的LQM信道60L的适当的时隙310中发射一个反馈消息来保持链接的同步。如所述的，该反馈消息能包括功率和控制调整信息。

Epoch E₂示例了一个类似的环境，其中现场单元42A连续请求保留在备用模式中。因此，重复监视一个时隙310内一个定时标记的功能和经LQM信道60L在反向链路中提供相应的反馈，确保在此情况下相应的链接被同步，即现场单元42期望在一个反向链路方向中发射一个数据有效负载。

在跟随的Epoch E₃，现场单元42A指示到基站25一个请求进行有效启动以便它被分配反向链路业务信道来发射一个数据有效负载。如所述的，通过在心跳请求有效信道55HRA的合适的时隙310中的产生一个RF信号来实现。取决于许多可用的反向链接业务信道，在一个现场单元请求进行有效的时间和实际分配用于现场单元42A的业务信道的时间之间可以有一个延迟。这样，它期望重复一个请求来进行有效启动，通过在基站25上在心跳请求有效信道55HRA的一个分配的时隙310中进行发射。基于在心跳请求有效信道55HRA上接收的消息，由于定时调整反馈消息也发射到现场单元42A，对于随后的Epoch E₄和E₅，基站25和现场单元42之间相应链接的精确的同步和功率控制被保持。

提前于或在整个Epoch E₅中，现场单元42A被通知分配业务信道来用于在一个反向链路方向发射它的数据有效负载。

Epoch E₆和E₇示例了现场单元42A已经分配了使用反向链路业务信道55T来用于发射一个数据有效负载。值得注意的是，现场单元42A不再经心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA发射一个指示到基站25。然而，从基站25在一个前向链路方向始终发射一个链路质量消息以调整现场单元42的定时。定时调整反馈消息是基于在反向链路业务信道55T上发射的标记。如图所示的，在Epoch E₆和E₇中，在一个新分配的A₁和A₁₆之间的有效时隙中一个LQM消息被发射到现场单元42A。这样，从基站25到现场单元42A的传输已经移位到一个新的时隙310。当然，在Epoch E₆之前，现场单元42A必须被通知业务信道55T，在其上它发射一个数据有效负载和最新分配的有效时隙310，其中现场单元42A接收一个时间分隔的LQM消息。

如所述的，用经反向业务信道55T传输到基站25的数据有效负载包括标记，在那里它们被分析。在此情况下，基于在反向链路业务信道55T内接收的标记产生最小的反馈定时调整消息。在前向链路LQM信道60L的最新分配的有效时隙A₁中发射定时调整消息。

在经反向链路业务信道55T发射了一个数据有效负载之后，现场单元42A处于备用模式，如图所示的Epoch E₈和E₉。因此，基于一个现场单元42A和基站25之间的一个反馈回路，再次保持同步。更特别的是，在心跳备用信道55HS的一个时隙310中发射的消息在基站上再次被分析，而且在前向链路LQM信道60L的备用时隙S₁中发射定时调整反馈信息以使现场单元42A与基站25精确的同步。

图5更具体地显示了基站25上的硬件部件，被用于实现反向链路65和前向链路70的同步和功率控制。分配用于一个现场单元42A的一个时隙310中发射的信息通过一个相应的心跳相关滤波器被分析，比如心跳备用相关滤波器440或心跳请求有效相关滤波器445。通常，在不同的时隙310中监视每个心跳信道的唯一码以检测被放置在有效模式或保留在备用模式中一个相应现场单元42A的一个请求。此后，如果检测到进行有效的一个请求，基站25通过分配给它适当的资源将设置现场单元42A到有效模式。注意，心跳备用相关滤波器440被用于识别一个长PN码，它相应于经现场单元42A的保留在备用模式的一个请求，同时在基站25上的心跳请求有效相关滤波器445识别一个长PN码，它相应于被放置在有效模式的一个请求。

无论在哪个心跳类型信道上，一个现场单元42A在一个分配的时隙310中发射，则通过一个脉冲定时分析仪监视来自现场单元42A的标记。接着确定是否一个相应现场单元42A的消息传输在基站25上的一个时隙310内被接收的早或迟。最好是，在一个时隙310中最强接收的差异字符串被指定作为时间对准字符串，用于分析经心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA接收的消息的定时。

时隙调整对准最好是根据一个特殊字符串中引导部分的相关对比，这使用所述的相关滤波器来分析。相关滤波器440，445的输出包括256采样，它表示64个延迟，每个延迟4采样。256采样输出窗口代表基站25的全部的相关时间间隔。值得可取的是，时间对准点或一个时隙310中的标记是采样数80，它允许20延迟用于下脉冲和44延迟用于上脉冲信道信息。

通常，时间调整误差的计算是根据一个确定，在一个给定采样串中的形心或峰值。例如，每个现场单元42A经心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA在它的分配的时隙310中的发射包括一个标记，也就是峰值信号，位于一个时隙内一个预定的位置上。用于信道的最强的引导路径和在主路经的两边上的2个抽样，即1和1/4码片，被统计的分析以确定一个时隙内的一个标记的形心或峰值。根据下式计算图6中的抽样的形心：

L = \frac{Σ [t \times Q (t)]}{ΣQ (t)}

其中L是一个时隙中形心的位置，t是沿X轴的采样时间，和Q(t)是在一给定采样时间上的一个采样幅度。例如，根据如图6所示的结果来计算L：

L = \frac{(. 25 * 76) + (. 5 * 77) + (1.0 * 78) + (. 8 * 79) + (. 6 * 80)}{. 25 + . 5 + 1.0 + . 8 + . 6}

L＝78.317

再有，通过用计算的形心的定时与所需的时间设置点80进行比较来确定定时调整误差，它被选择成为一个时隙310内定时对准的参考点。由于在上例中的形心被估算为78.317，定时是早的，因此相应的LQM定时比特311应该被设定到“1”，表示相应的现场单元应该提前它的定时基准一个码片的1/8以便随后的消息在时隙310中迟后一个码片的1/8被发射。本发明中这种完整的反馈技术确保连续的微调基站25和多个现场单元42的每个之间的时间对准。

最好是，对期望设定点采样80和L的差的两倍取整数来计算时间误差。例如，

时间-误差＝整数[(L-80)*2]

如果时间误差是负的，LQM定时比特311被设置到一个逻辑“1”。相反，当时间误差是正的，LQM定时比特311被设定到一个逻辑“0”。

再次参考图5，处理器426分析定时数据和产生定时-误差，用于对反向心跳信道55H和前向链路LQM信道60L进行同步。在LQM信道#160L上则通过LQM信号产生器450发射LQM时间分隔的消息以便提供用于所述的相应现场单元42A的定时调整。

如果在备用模式中的一个现场单元42A通过在心跳请求有效信道55HRA的一个分配的时隙中发射来发射一个进行有效的请求，在心跳请求有效相关滤波器445上检测到这样一个请求。如前所述，在心跳请求有效相关滤波器445上检测的一个有效模式请求的定时特性也被分析以确定如上所述的定时误差，用于保持基站25和每个现场单元42A之间的一个特殊链接上的对准。

如果资源可用于分配业务信道55T，通过基站25把请求现场单元42A放置在有效模式中，其中通过处理器426来处理用于设置数据传送的结构详细配置。例如，对于新的LQM时隙分配的信息，也就是一个有效模式时隙A₁。。。。。。A₁₆，被发送到一个相应的现场单元42A，例如经过寻呼信道60P。接着分配反向链路业务信道55T用于从现场单元42A到基站25传送一个数据有效负载。

当在有效模式中时，基于经LQM信道60L和业务信道55T发射的消息前向和反向链路的同步被保持，由于心跳信道时隙不再是专门由发射现场单元42A在反向链路65上所使用的。更特别的是，一个时间标记被包括在反向链路业务信道传输中以便基站能监视是否数据有效负载现场单元42A是早或迟于它的定时。

通过在有效模式中的一个现场单元42A发射的消息经业务信道55T被发射到基站25和相应业务信道信号被送进基站25上的业务信道相关滤波器430用于检测引导符号定时标记。值得可取的是，一个现场单元42A在一个分配的时隙310中发射一个32引导符号的序列作为一个定时标记。接着通过脉冲定时分析仪420分析业务信道55T来确定对于现场单元42与基站25的期望的同步该消息是早或迟。

用于估算形心的分析一个脉冲或标记的处理过程与说明书中早先所述的用于消息和相应标记的方法相同，比如在心跳信道55HS或55HRA上的长PN码。然而，当现场单元42A处于有效模式中时，业务信道55T中的引导符号被当作一个定时基准标记而不是长PN码。再有，参看图7以及有关上述的细节，对于如何分析一个定时标记以识别是否一个现场单元42A应该提前或延迟它的定时。

图8是一个表格，示例了按照本发明原理的不同的操作模式和针对每种模式如何在一个现场单元和基站之间保持同步。

值得可取的是，基站25和现场单元42的定时对准是根据LQM定时比特311，就是在前向链路70上在一个分配的有效时隙A₁。。。。。。A₁₆中所发射的。当由有效现场单元42发射的数据消息的接收对于一个分配的时隙被提前或延迟接收时，LQM定时比特311则被设定在业务信道55T上的将来消息传输的提前或延迟。

尽管显示了用于检测一个单一业务信道55T中一个标记的一个单一的业务信道相关滤波器430，但可选多个业务信道55T分析以协调反向链路65和前向链路70之间的定时对准。

如所述的，现场单元42使用访问信道55A来发射请求以便与基站25建立同步链接。典型的，在一个随机基础上在访问信道55A上发射消息。因此，如果在相同的时间上两个或更多的链路请求现场单元42出现在访问信道55A上发射一个链路请求，则可能发生一个消息冲突。

如果在访问信道55A上检测到一个冲突，作出的冲突对现场单元42是已知的，通过在寻呼信道60P上由寻呼信道信号产生器455产生的一个消息。每个现场单元42将接着重新发射它们的请求以便基于一个随机的补偿时间在访问信道55A上建立一个同步链接，使得在第二和其他随后的试图中尽可能少的出现冲突。

如图5所示，访问信道55A被送进访问信道相关滤波器435。最好是，一个现场单元42发射一个32引导符号的序列，包括识别现场单元42A请求一个同步链接的信息。通过脉冲定时分析仪分析一个接收的引导符号的序列以确定对于基站25的现场单元42A的初始定时信息。由于现场单元42在访问信道55A上随机地发射请求，需要确定现场单元42和基站25之间的一个初始的定时误差，以便获得前向和反向链路信道的一粗略的同步。

如果通过基站25确定在基站25和请求现场单元42A之间将被建立一个同步，经前向寻呼信道60P发射一个适当的通知消息到基站25到相应的现场单元42A。经前向寻呼信道60P在发射到现场单元42的其他信息中，一个心跳时隙分配，一个LQM时隙分配，和同步信息，比如粗略定时调整信息也被发射到现场单元42。这样，最新分配到备用模式中的一个现场单元42A经心跳类型信道的其中之一可以发射一个指示，用于与基站25保持更精确的同步。

如所述的，在前向寻呼信道60P上发射粗略定时调整信息以便粗略的使请求现场单元42A对与基站25的链接同步。最好是，一个10-比特带符号数被发射到现场单元42A，表示提前或延迟它的定时的一个量，这是对于先前在访问信道55A上发射的现场单元42的链接请求消息。在10-比特带符号数中的每个最低有效位(LSB)被适当的加权。例如，一个LSB能表示16码片。基于该定时校正信息，相应的现场单元42A相对于基站25调整它的粗略的定时。此后，接着在心跳信道55HS，55HRA或业务信道55T的适当的反向链路时隙中发射消息。此后通过在基站上分析现场单元42A的传输实现微调和经LQM信道60L反馈路径提供同步信息。

除了在适当的时隙中发射外，粗略和细微的与基站的同步反映出这种可能性，即现场单元42在前向链路的它的分配的时隙中接收信息。

图5a和5b是一个流程图，提供了如何在现场单元42A和基站25之间建立一个无线通信链接的详细说明。典型的具有多个现场单元42在特殊的服务区中请求通信链接，其中每个移动和现场单元42A对于基站25位于不同的距离上。例如，一些现场单元25可以很靠近基站25而其它的位于很远的地方。因此，从一个特殊现场单元42A到基站25信号途径所花费的时间对于每个现场单元42是不同的。一个特定现场单元42和基站25的精确的定时对准因而是重要的以避免或最小化在相邻时隙中发射的现场单元42之间的冲突。

如果所有的现场单元42实时发射而不考虑到基站25的距离和相应的延迟，从一个特殊现场单元的在一个分配的时隙中的消息传输将是歪斜的，就是说，将被接收的基站上的消息会稍微处于一个分配的时隙之外。因此，来自每个现场单元42A的消息传输如前所述被精确地调整以防止这种歪斜现象。

并不是只有从一个现场单元42A到基站25的距离影响定时对准，还有环境，其中一个现场单元42A发射一个消息。例如，建筑结构，大气条件和其他的地理地形将影响从一个现场单元42A到基站25发射的一个信号路径。因此，只要一个现场单元42在几秒钟内改变位置几英尺，就会对一个信号路径的定时具有实质性的影响，这样，就会影响一个反向链路65和前向链路70之间的定时对准。基于本发明的原理，在共享反向信道65中连续调整定时传输的前述的方法最小化了在相邻时隙中多个现场单元42发射到基站25的冲突。

图6a中的步骤510显示了流程图的一个进入点，用于建立一个无线通信链路。在步骤515，通过基站25监视访问信道55A以检测现场单元42的请求，从而建立与基站25的无线同步链接。在基站25上接收的一个链路请求消息包括后面跟着数据的引导符号的一个序列，识别链路请求现场单元42A。根据在访问信道55A上接收的数据信息，基站25能够访问相应现场单元42的特性。

如果没有备用时隙可用于建立一个新的同步链接，一个现场单元42A的链接请求被拒绝，如步骤525所示。接着在前向链路寻呼信道60P上发射一个消息到相应的现场单元42A以表明没有可用的时隙，而且现场单元42A必须在以后的时间再次尝试以便建立一个备用同步链接。

如果在步骤520资源可用于建立一个新的链接，在步骤530，基站25分析在访问信道55A上从一个现场单元42A接收的请求消息的定时。如所述的，分析32引导符号的序列以确定在反向链路65中峰值脉冲或标记的位置。基于这个时间，当对于基站的主时间基准EPOCH标志，M1，接收了该随机消息时，和现场单元42A位于基站25的距离，通过基站25产生一个粗略的时间调整消息以同步链接请求现场单元42A和基站25之间的定时。该粗略定时信息，最好是一个10-比特带符号数的，表示一个现场单元42应该如何调整它的定时来使现场单元与基站EPOCH标志对准，在步骤535经前向链路寻呼信道60P被发送到现场单元42A。现场单元42A因而接着调整它的定时基准以便随后的消息在反向链路65上在一个分配的时隙中被发射。定时对准也确保了现场单元42A可以在前向链路LQM信道60L的适当时隙中从基站25接收消息。

随后在步骤540，基站25经寻呼信道60P分配两个时隙到链接请求现场单元42A。一个时隙分配表示这样的时隙，其中现场单元42A经LQM信道60L从基站25接收LQM消息。另一个时隙分配表示反向链路的时隙310，其中现场单元42经一个心跳类型信道发射到基站25。基于这些时隙分配，基站25和现场单元42能确定一个消息属于哪个链路，作为时隙本身表示一个消息指向哪个目标。

当在备用模式中时，对于由一个相应现场单元42A的在心跳备用信道55HS或心跳请求有效信道55HRA上的传输，基站25监视在一个分配的时隙中的周期的消息。例如，在任一信道的一个时隙中接收的一个标记在基站25上被分析以校正所述的基站25和现场单元42A的定时对准。在步骤542，如果在基站25上早或迟地接收了一个时隙中的消息，在一个反向链路心跳信道上的一个分配的时隙310中经现场单元42的将来传输的定时被适当的延迟或提前，这根据用于一个特殊现场单元42A的LQM定时比特311。

根据LQM定时比特311的状态在现场单元42A上作出定时调整。最初，取决于该比特的状态在适当的方向中定时被调整一个码片的1/8。然而，如果现场单元42A接收一行中的8延迟比特或经许多EPOCH的一行中的8个提前比特，在现场单元42A上的基准的定时调整是基于一个码片的1/2而代替一个码片的1/8，这是针对相同状态的跟随的LQM比特311。在此方式中，基站25和现场单元42之间的同步被更快地实现，当用于一个链路的定时是粗略的在调整之外时。

一旦现场单元42A确定定时被修正过量，也就是，LQM定时比特312的极性从一个epoch到下一个改变了状态，在现场单元42A上的定时调整回复到一个码片的1/8来用于每个随后接收的LQM定时比特311。当在一个现场单元42和基站25之间实现了功率同步时，LQM定时比特311将典型的被设置到交替的逻辑1和0来用于几个连续的EPOCH循环。换句话说，当在基站25和现场单元42A之间实际实现了同步时，在现场单元上的定时将抖动一个码片的1/8。容许该抖动量以便保持该同步链接。

如果现场单元42A在相同的方向中接收了另外的8个循环的定时调整校正，以至于16个连续的LQM比特311是相同的状态，时间调整校正每接收的LQM定时比特311被设定到1码片。如早先所说的，当检测到过度修正时，在现场单元上的定时调整再次基于一个码片的1/8来用于每个接收的LQM定时比特。

处理监视定时脉冲来用于每个现场单元42的对准消息传输外，基站25还确定在哪个心跳信道上，一个现场单元42A在整个它的分配时间段T_SLOT中发射。接着在步骤547它确定是否一个现场单元42A请求被设定到有效模式，基于是否现场单元42A经心跳请求有效信道55HRA发射。如果是，基站在反向链路65中分配诸如业务信道55T的适当的资源以便在步骤550中支持数据传送。此外，基站25被分配一个有效时隙来用于一个现场单元42，也就是在前向链路LQM信道60L中的A₁-A₁₆之间的一个可用时隙，以保持一个同步回路。当在有效模式中时，如所述的，基于在业务信道55T中放置好的引导符号标记的一个序列，现场单元42A保持与基站25的同步，在其上基站使用前向链路LQM定时比特311在适当的时隙310中发出定时调整。另外，步骤560在再次返回到主回路之前，在步骤555现场单元42A经反向链路业务信道55T发射数据。在该重新进入点再次进入到主回路，现场单元42则被分配一个备用模式时隙310。

如果在步骤560一个现场单元42A很长时间还没有处于备用模式，在步骤572基站25确定现场单元42A已经做出一个请求终止基站25和相应现场单元42A之间的一个无线链接。不用请求终止一个链接，处理回路回到步骤542。

如果在步骤572现场单元42产生一个请求终止一个相应的链接，基站在步骤575得知这样一个请求，通过发送一个消息到现场单元42和终止通信链接。这是一个方式，终止步骤580的所示流程图。

再次参考步骤560，如果它确定现场单元很长时间是无效的，即在备用模式中不发射数据，基站取消分配的LQM和心跳信道间隙以便其它的用户使用和在步骤565保持与现场单元42A的一个空线连接。

当它确定在步骤582现场单元42A再次请求进行有效，处理流程继续流程图的开始以便在步骤570重新建立一个同步链接。在此情况下，部分基于先前的连接重新建立连接。例如，不需要通过整个的配置处理，由于对于最近有效链接保持的数据是很好的可用于最小化与接受先前连接有关的开销。

在步骤585流程继续，如果基站25没有检测到在步骤582中的现场单元42再次进行有效的一个请求。如果在步骤585，在一个指定的时间周期中基站25没有从一个空闲现场单元42A接收到一个响应，在步骤587基站25在前向寻呼信道60P上发出一个脉冲到现场单元以得出现场单元42的一个响应。如果在步骤590现场单元没有响应，假设现场单元42A是关机的和因此不再对该特殊的现场单元42保持一个空闲的连接。如果在步骤590现场单元42A响应该脉冲，处理流程继续流程图的开始上的步骤595以便重新建立链接作为一个备用连接。

尽管已经结合参考优选实施例对本发明进行了具体的显示和描述，但作为本领域普通技术人员应该明白的是，在不脱离所附权利要求包容的本发明的范围的情况下，可以作出各种形式和细节的改变。

Claims

1.一种用于支持发射机和接收机之间无线通信的方法，该方法包括步骤：

在相同的方向中分配第一和第二编码的信道以支持从发射机到接收机的同步通信；

分配时间段，其中发射机将指示传送到目标接收机，通过经第一或第二编码的信道产生基准信号。

2.根据权利要求1的方法，其中经第一或第二信道发射的基准信号仅包括引导信息。

3.根据权利要求1的方法，其中发射机是多个现场单元的其中之一，且接收机是基站。

4.根据权利要求1的方法，其中经第一或第二信道发射的信号不包括前向纠错信息。

5.根据权利要求1的方法，其中经第一或第二信道发射的基准信号不包括数据有效负载。

6.根据权利要求1的方法，其中在第一编码信道上基准信号的产生表示被分配业务信道来用于发射数据有效负载的发射机的请求

7.根据权利要求6的方法，其中在第二编码信道上的由发射机产生的基准信号提供基准信号到接收机，用于保持定时同步。

8.根据权利要求1的方法，其中在第二编码信道上的由发射机产生的基准信号提供基准来用于保持功率电平。

9.根据权利要求1的方法，其中由发射机使用的被分配的时间段在一个周期基础上重复以便发射机在一个周期基础上可以通信一个指示到接收机。

10.根据权利要求9的方法，其中多个发射机的每个被分配多个周期重复的和相邻的时间段的其中之一，其中经第一或第二编码信道与目标接收机通信，每个分配的时间段对应于发射机和目标接收机之间的单独的通信链接。

11.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤：

保持在一个时间段中在第一和第二信道上的传输，通过分析在接收机上第一或第二信道上的基准信号；和

调整发射机的定时，通过从接收机到发射机发送一个消息，指示是否提前或延迟定时以便在第一或第二信道上随后产生的基准信号落入一个相应的时间段内。

12.根据权利要求11的方法，其中消息指示是否在发射机上提前或延迟定时，所述消息包括一个单一的比特，指示是否提前或延迟定时。

13.根据权利要求12的方法，其中基于所述单一比特的一个逻辑电平，定时被提前或延迟一个预定的时间。

14.根据权利要求13的方法，其中如果在一行中的单一比特在预定数量的周期中处于一个相同的状态，基于第二预定的时间定时被提前或延迟，第二预定的时间大于第一预定的时间。

15.根据权利要求1的方法，其中接收机在第一或第二信道中检测一个基准信号，用于保持一个发射机和接收机之间的同步。

16.根据权利要求1的方法，其中从接收机经一个寻呼信道发射一个初始定时调整消息，用于在一个时间段内经发射机调整对准随后的基准信号传输。

17.根据权利要求11的方法，其中消息包括一个多比特逻辑字符串以通知发射机提前或延迟定时的一个量，以便在第一或第二信道上的随后产生的基准信号落入一个相应的时间段内。

18.根据权利要求10的方法，其中一个发射机被通知在哪个时间段中发射，这基于经前向链路寻呼信道接收的至少一个消息。

19.一种用于支持无线通信的方法，该方法包括步骤：

分配一个编码的信道以支持从多个发射机的每个到一个接收机的同步通信；

分配由第一发射机使用的第一部分的编码信道以发射一个基准信号到接收机；和

分配由第二发射机使用的第二部分信道以发射一个消息到接收机。

20.根据权利要求19的方法，经编码信道发射的基准信号是一个定时信号，用于同步第一发射机和接收机。

21.根据权利要求19的方法，其中由第一发射机发射的信号不包括前向纠错信息。

22.根据权利要求19的方法，其中经第一或第二信道发射的基准信号不包括一个数据有效负载。

23.根据权利要求19的方法，其中在接收机上分析基准信号和一个反馈消息被发送到发射机来用于调整它的功率电平。

24.根据权利要求19的方法，其中反馈消息指示第一发射机是否提前或延迟它的定时。

25.根据权利要求19的方法，其中编码的信道被分成时隙。

26.根据权利要求19的方法，其中第二发射机产生包括前向纠错信息的一个消息。

27.一种用于支持一个发射机和一个接收机之间无线通信的方法，该方法包括步骤：

在一个相同的方向中分配第一和第二编码的信道以支持从一个发射机到一个接收机的同步通信；

分配一个时间段，其中发射机通信一个指示到一个目标接收机，通过经第一或第二编码的信道产生在一个调整的功率电平上的一个基准信号。

28.根据权利要求27的方法，其中经第一或第二信道发射的信号的一个功率电平基于反馈消息被调整。

29.根据权利要求27的方法，其中经第一或第二信道发射的基准信号仅包括引导信息。

30.根据权利要求27的方法，其中经第一或第二信道发射的信号不包括前向纠错信息。

31.根据权利要求27的方法，其中经第一或第二信道发射的基准信号不包括一个数据有效负载。

32.根据权利要求27的方法，其中在第一编码信道上一个信号的一个产生表示被分配业务信道来用于发射一个数据有效负载的发射机的一个请求

33.根据权利要求32的方法，其中在第二编码信道上的由发射机产生的一个信号提供到接收机，用于保持一个最小化功率电平来支持通信。

34.根据权利要求27的方法，其中其中在第二编码信道上的由发射机产生的一个信号在接收机上被测量以便调整在第一或第二信道上随后的传输。

35.根据权利要求27的方法，其中由一个发射机使用的一个分配的时间段以周期为基础重复以便发射机以周期为基础可以通信一个指示到接收机。

36.根据权利要求35的方法，其中多个发射机的每个被分配多个周期重复的和相邻的时间段的其中之一，其中经第一或第二编码信道与一个目标接收机通信，每个分配的时间段对应于一个发射机和目标接收机之间的一个单独的通信链接。

37.根据权利要求27的方法，进一步包括步骤：

通过分析在接收机上第一或第二信道上的一个传输的一个功率电平，保持在一个时间段中在第一或第二信道上的传输；和

通过从接收机到发射机发送一个消息，调整发射机的一个功率传输电平，指示是否增加或减少它的功率以便在第一或第二信道上随后产生信号在接收机上能被检测到。

38.根据权利要求37的方法，其中消息指示是否在发射机上增加或减少功率电平传输，所述消息包括一个单一的比特，指示是否增加或减少经第一或第二信道上发射的信号的功率电平。

39.根据权利要求38的方法，其中基于所述单一比特的一个逻辑电平，以使一个功率电平被增加或减少一个预定量。

40.根据权利要求39的方法，其中如果在一行中的单一比特在预定数量的周期中处于一个相同的状态，基于第二预定量，增加或减少信号的功率电平，第二预定量大于第一预定量。

41.根据权利要求27的方法，其中接收机在第一或第二信道中检测信号，用于保持一个发射机和接收机之间的传输的一个功率电平。

42.根据权利要求39的方法，其中消息包括一个多比特逻辑字符串以通知发射机增加或减少其功率水平的量，以便在第一或第二信道上的随后产生的信号在接收机上能被检测到。

43.根据权利要求38的方法，其中一个发射机被通知在哪个时间段中发射，这基于经前向链路寻呼信道接收的消息。