專利名稱：無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信中的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)造方法，尤其涉及無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)主要分為兩大協(xié)議體系IEEE 802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)體系和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)制定的HiperLAN協(xié)議體系。其中802.11體系主要包括802.11a和802.11b，這兩種協(xié)議都是面向無連接的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了WLAN物理層(PHY，Physical Layer)和介質(zhì)訪問控制(MAC，Medium Access Control)的規(guī)范。目前WLAN中應(yīng)用最廣泛的是IEEE 802.11b，它工作在2.4GHz頻段，最高速率支持11Mbps。802.11a工作在5GHz頻段，物理層速率可達(dá)54Mbps。HiperLAN是歐洲ETSI的無線局域網(wǎng)技術(shù)體系，包括HipreLAN1、HiperLAN2以及用于戶內(nèi)無線骨干網(wǎng)的HiperLink和為用于固定戶外應(yīng)用訪問有線基礎(chǔ)設(shè)施的HiperAccess四種標(biāo)準(zhǔn)，其中HiperLAN2電工作在5GHz頻段，物理層速率最高可達(dá)54Mbps，它是面向連接的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在支持實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、Qos支持方面比802.11a有一定優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明電采用面向連接的協(xié)議，其主要參照對(duì)象為HiperLAN2。
HiperLAN2的物理層采用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，并采用時(shí)分多址方式(TDMA)區(qū)分不同移動(dòng)終端?？刂菩诺篮蜆I(yè)務(wù)信道也通過TDMA方式來區(qū)分，圖1是HiperLAN2的典型MAC幀格式。
HiperLAN2的MAC協(xié)議為TDMA/TDD方案，每一個(gè)MAC幀長(zhǎng)度2ms，分為下行、上行兩個(gè)階段，每個(gè)階段又被分為多個(gè)時(shí)隙。一個(gè)接入點(diǎn)(AP)可包含n個(gè)(n＝1～8)扇區(qū)，不同扇區(qū)的前向控制信道(廣播信道BCH1～BCHn、幀控制信道FCH1～FCHn，接入確認(rèn)信道ACH1～ACHn)的數(shù)據(jù)包單元都是通過時(shí)分方式在不同時(shí)隙上發(fā)送的，這些數(shù)據(jù)包單元映射到物理層上時(shí)再加上一定長(zhǎng)度的前導(dǎo)符號(hào)，然后通過OFDM調(diào)制發(fā)送出去。前向控制信道之后是對(duì)應(yīng)不同移動(dòng)終端的下行業(yè)務(wù)信道時(shí)隙DL1～DLp、對(duì)等模式(兩個(gè)終端直接通信的模式)下的業(yè)務(wù)信道時(shí)隙DiL1～DiLm、上行業(yè)務(wù)信道時(shí)隙UL1～ULq、反向接入信道時(shí)隙RCHS1～RCHSn。從圖中可以看出，TDMA是HiperLAN2唯一的多址方式。
802.11a與HiperLAN2的幀格式有一定差別，但是也只采用TDMA方式來區(qū)分不同移動(dòng)終端。
所以，現(xiàn)有技術(shù)中的無線局域網(wǎng)所具有的缺點(diǎn)是，前向公共信道和業(yè)務(wù)信道采用時(shí)分方式，尤其是不同扇區(qū)之間的公共控制信道不能同時(shí)發(fā)送，這造成一定的資源浪費(fèi)，在一定程度上影響了頻譜效率；只采用TDMA方式區(qū)分不同移動(dòng)終端，這樣資源調(diào)度方式的靈活性不夠，尤其是小區(qū)負(fù)載較重的情況下(如低速移動(dòng)終端數(shù)量較多或者總的數(shù)據(jù)率較大)，資源調(diào)度的計(jì)算復(fù)雜度較大；OFDM子載波數(shù)不能靈活改變，當(dāng)信道條件變化，希望相應(yīng)地改變傳輸速率時(shí)，只有通過更改調(diào)制方式、改變信道編碼方式來實(shí)現(xiàn)；組網(wǎng)時(shí)相鄰小區(qū)只能通過不同載波頻率來區(qū)分，組網(wǎng)時(shí)占用的頻率資源較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的無線局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，物理層不采用現(xiàn)有技術(shù)的OFDM技術(shù)，而是采用了直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS)，并通過運(yùn)用DSSS中的一種高頻譜效率的擴(kuò)頻碼---大區(qū)域同步碼(LAS)，來克服當(dāng)前無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)在物理層采用LAS碼作為扇區(qū)識(shí)別碼、同步碼、接入碼、擴(kuò)頻碼，LAS碼包含LA碼組和LS碼組，用LA碼區(qū)分不同的扇區(qū)小區(qū)，用LS碼區(qū)分同一小區(qū)中不同的移動(dòng)終端。
本發(fā)明的無線局域網(wǎng)進(jìn)一步包括如下技術(shù)特征。
移動(dòng)終端可以通過TDMA/CDMA相結(jié)合的多址方式接入到無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的接入點(diǎn)中。如無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中某一扇區(qū)采用一組LA碼作為扇區(qū)識(shí)別碼，則該扇區(qū)的公共控制信道都要經(jīng)過這組LA碼的調(diào)制。
本發(fā)明的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)通過閉環(huán)的延遲控制方法，保證移動(dòng)終端和接入點(diǎn)的同步關(guān)系。閉環(huán)的延遲控制方法的具體過程為，在移動(dòng)終端接入時(shí)，閉環(huán)的延遲控制的具體方法為，移動(dòng)終端接入時(shí)，接入點(diǎn)通過接入前導(dǎo)來分析移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，然后通過接入響應(yīng)信道(ACH)將延遲消息發(fā)給移動(dòng)終端，移動(dòng)終端根據(jù)該信息調(diào)整接入前導(dǎo)的發(fā)送時(shí)刻，整個(gè)閉環(huán)控制過程每幀重復(fù)一次，直至同步完成。在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸過程中，閉環(huán)的延遲控制的具體方法為接入點(diǎn)通過上行業(yè)務(wù)信道上的前導(dǎo)來分析移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，在下行專用信道(DL-DCH)的控制部分將時(shí)延調(diào)整信息發(fā)送下去，移動(dòng)終端根據(jù)該信息調(diào)整自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻，整個(gè)閉環(huán)過程每一幀或者多幀調(diào)整一次。
本發(fā)明的無線局域網(wǎng)系統(tǒng)采用一組LS碼作為移動(dòng)終端的接入前導(dǎo)，在LS碼中規(guī)定了一組接入同步時(shí)隙，移動(dòng)終端通過在預(yù)定義的LS派生碼組中用遍歷的方式捕獲到接入同步時(shí)隙，隨機(jī)選擇一個(gè)接入同步時(shí)隙接入。移動(dòng)終端的接入過程具體步驟為a、移動(dòng)終端通過DL-SCH信道在LS碼中捕獲無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的幀同步時(shí)隙；b、移動(dòng)終端在廣播信道(BCH)上獲得空閑的一組LS碼作為接入前導(dǎo)，在反向同步信道(UL-SCH)上按照捕獲到的幀同步時(shí)隙的時(shí)刻發(fā)送前導(dǎo)；c、接入點(diǎn)接收到接入前導(dǎo)后，如沒有多個(gè)移動(dòng)終端的接入沖突，則分析該前導(dǎo)的到達(dá)時(shí)間，通過接入ACH信道反饋給移動(dòng)終端延遲調(diào)整信息，并進(jìn)入步驟d；如有沖突，則幀同步時(shí)隙繼續(xù)處于空閑態(tài)，并回到步驟a；d、移動(dòng)終端根據(jù)接收到的延遲調(diào)整信息調(diào)整自己發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻，并在同一個(gè)同步時(shí)隙上繼續(xù)發(fā)送接入前導(dǎo)；f、重復(fù)上述步驟c和步驟d，直到移動(dòng)終端發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻與系統(tǒng)同步；g、接入點(diǎn)通過ACH信道向移動(dòng)終端發(fā)送確認(rèn)消息，移動(dòng)終端在收到確認(rèn)消息后發(fā)送接入消息，接入點(diǎn)在處理這些接入消息后通過ACH信道將接入結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)終端。
本發(fā)明采用的LAS碼具有零干擾窗特性，當(dāng)移動(dòng)終端之間滿足一定的同步條件，且多徑時(shí)延不超出零干擾窗時(shí)，多址干擾和多徑干擾都非常低，在理論上干擾是零，因?yàn)閷?shí)際系統(tǒng)中受傳輸帶寬的影響，零干擾窗內(nèi)存在一定的干擾水平，但量級(jí)非常低，因而頻譜效率非常高。采用DSSS技術(shù)后，相鄰小區(qū)/扇區(qū)可以采用同一載波頻率，頻譜效率高于現(xiàn)有無線局域網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)的CDMA與TDMA相結(jié)合的接入方法，在簡(jiǎn)化情況下，也可以與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)相同只采用TDMA方式，不同扇區(qū)的公共控制信道可以采用碼分方式同時(shí)發(fā)送，對(duì)低速率移動(dòng)終端可以采用較高擴(kuò)頻因子的擴(kuò)頻碼接入，一個(gè)業(yè)務(wù)子信道可以同時(shí)傳送多個(gè)移動(dòng)終端，對(duì)于高速率移動(dòng)終端，可以采用多碼方式使用一個(gè)時(shí)隙的多個(gè)碼資源，同時(shí)還可以使用較小擴(kuò)頻因子。因此，本發(fā)明是一種TDMA/CDMA結(jié)合的，可靈活配置的無線局域網(wǎng)接入方案。
由于TDMA/CDMA相結(jié)合，在移動(dòng)終端數(shù)較多的情況下，AP的調(diào)度運(yùn)算會(huì)更簡(jiǎn)單?？朔四壳跋到y(tǒng)中因?yàn)橹徊捎肅DMA方式，在接入移動(dòng)終端較多的情況下，因?yàn)檎{(diào)度算法復(fù)雜而調(diào)度比較困難。且由于DSSS技術(shù)的使用，當(dāng)傳播信道條件發(fā)生變化而需要自適應(yīng)地改變傳輸速率時(shí)，除了可改變調(diào)制方式、信道編碼速率外，還可以靈活地改變擴(kuò)頻因子。采用CDMA方式后，不同移動(dòng)終端的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以同時(shí)發(fā)送，AP采用較簡(jiǎn)單的調(diào)度算法可以滿足較多移動(dòng)終端接入局域網(wǎng)后的服務(wù)質(zhì)量。
由于采用了多址碼作為公共控制信道的扇區(qū)識(shí)別碼，不同公共控制信道可以在同時(shí)刻發(fā)送到各個(gè)扇區(qū)，不再擔(dān)心扇區(qū)之間的交疊問題，這樣公共控制信道對(duì)系統(tǒng)資源的占用比例相對(duì)減少，留給業(yè)務(wù)信道的系統(tǒng)資源相對(duì)增加，提高了頻譜效率。相鄰扇區(qū)、小區(qū)都可以采用相同的載波頻率。


圖1HiperLAN2的MAC幀格式圖2本發(fā)明LAS-WLAN的物理幀信道結(jié)構(gòu)示意3本發(fā)明的幀時(shí)間結(jié)構(gòu)示意4下行專用信道DL-DCH結(jié)構(gòu)示意5反向同步信道UL-SCH和反向接入信道RCH結(jié)構(gòu)示意6上行專用信道UL-DCH結(jié)構(gòu)示意7移動(dòng)終端接入過程示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。本實(shí)施例通過本發(fā)明的物理幀結(jié)構(gòu)、對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無線局域網(wǎng)的各個(gè)信道所作的調(diào)整和修改、移動(dòng)終端接入過程、延遲控制四個(gè)部分來說明如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的無線局域網(wǎng)。
1、本發(fā)明的物理幀結(jié)構(gòu)本發(fā)明LAS-WLAN的物理幀信道結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
設(shè)物理幀長(zhǎng)度為2ms，碼片速率20Mbps。
如果一個(gè)小區(qū)有多個(gè)扇區(qū)，則與圖1不同(圖1是MAC幀結(jié)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)的物理層幀結(jié)構(gòu)的各信道也是時(shí)分的，這里為便于介紹CDMA的概念，采用的是物理幀)，其下行公共控制信道可以在同時(shí)刻發(fā)送，不同扇區(qū)采用不同的LA碼擴(kuò)頻，這些LA碼就成為了扇區(qū)識(shí)別碼。
本發(fā)明的幀時(shí)間結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。一幀長(zhǎng)度為2ms，分成17個(gè)子幀。上圖中的各個(gè)信道可以占據(jù)一個(gè)或多個(gè)子幀，多個(gè)信道又可以通過碼分，占據(jù)同一個(gè)子幀。一幀中的下行子幀和上行子幀數(shù)可以根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配，收發(fā)保護(hù)帶(圖中的GAP部分)為6us。在一幀中，第0個(gè)子幀長(zhǎng)度為544碼片，其它子幀都為2451碼片。
圖3中表示了一幀的17個(gè)子幀SF0～SF16，其中在中間某個(gè)子幀(SFi，1＜i＜16)前面插入120碼片的收發(fā)保護(hù)帶，在第16號(hào)子幀后面也插入120碼片的收發(fā)保護(hù)帶，即圖中表示SF0～SFi-1為下行子幀，SFi～SF16為上行子幀。
SF0長(zhǎng)度為544碼片。SF0用于傳送DL_SCH信道，內(nèi)部包含8個(gè)同步時(shí)隙SS0～SS7，每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度是64碼片，在SF0的開始和末尾都插入16碼片的保護(hù)帶。每個(gè)同步時(shí)隙由長(zhǎng)度為32的LS碼組成，LS碼的C碼、S碼之間插入了16個(gè)碼片的保護(hù)帶，前后各插入8碼片的保護(hù)帶。
其它子幀的長(zhǎng)度為2451碼片，每個(gè)子幀包含16個(gè)時(shí)隙(TS0～TS15)。這16個(gè)時(shí)隙采用了LA碼進(jìn)行位置調(diào)制，每個(gè)時(shí)隙的長(zhǎng)度各不相同，最小長(zhǎng)度是140。時(shí)隙長(zhǎng)度減去LS碼長(zhǎng)度余下的碼片分成兩部分插入到C碼和S碼的前面。LS碼長(zhǎng)度是128，因此最小間隔是6碼片。
表1是主LA碼的間隔長(zhǎng)度。

表1各個(gè)時(shí)隙的C碼和S碼前面的GAP長(zhǎng)度如表2所示。

表2通過將LA碼的不同長(zhǎng)度的間隔位置做前后交換，即可派生出其它LA碼，不同小區(qū)可以采用相同的LS碼，通過不同的LA碼調(diào)制即可。同一小區(qū)的不同扇區(qū)可以采用同一個(gè)LA碼，而可采用不同的LS碼組。
長(zhǎng)度為128的LS碼，其擴(kuò)頻因子可以從16～128變化。對(duì)于高速移動(dòng)終端，盡量采用較小的擴(kuò)頻因子而減少并行傳輸?shù)拇a道數(shù)目。
2、本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無線局域網(wǎng)的各個(gè)信道所作的調(diào)整和修改1)下行同步信道(DL_SCH，DownLink Synchronization CHannel)這一個(gè)物理層的信道，每幀發(fā)送一次，位置為每幀的第0個(gè)子幀，長(zhǎng)度是544個(gè)碼片。同步信道含有8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由一個(gè)長(zhǎng)為32的LS碼和三段GAP組成，可攜帶一個(gè)符號(hào)。采用不同的調(diào)制方式，則這8個(gè)符號(hào)可傳遞的數(shù)據(jù)比特量就不同。移動(dòng)終端通過捕獲前向同步信道傳遞的特殊編碼信息可以獲得前向鏈路的同步。
選擇一個(gè)長(zhǎng)度為32個(gè)的LS碼A0(C碼和S碼長(zhǎng)度各為16)，經(jīng)過正交旋轉(zhuǎn)變換即可派生出一組碼字設(shè)A0＝(a0，a1，a2，...，a31)，通過旋正交轉(zhuǎn)變換，得到的碼組為 其中i＝2πi/31，i＝0～31。
通過正交旋轉(zhuǎn)派生出的碼字，可以與其它子幀上的未經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的LS碼保持正交關(guān)系。上述32個(gè)碼字可以分配到不同的小區(qū)中，移動(dòng)終端從這里碼組里依次挑選一個(gè)碼字用來做同步，直到捕獲到當(dāng)前小區(qū)的幀起始位置為止。
同步信道的攜帶的信息還可以分成不同的數(shù)據(jù)域，除了用于同步的特殊標(biāo)志域外，還可以攜帶本小區(qū)的LA碼、LS碼組信息。移動(dòng)終端同步上后即可獲得這些信息。
2)廣播信道(BCH，Broadcasting CHannel)發(fā)送小區(qū)共享信息。
3)幀控制信道(FCH，F(xiàn)rame control CHannel)這是接入點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行調(diào)度和分配的指示信道。一幀中的上下行數(shù)據(jù)子幀使用狀況都在此信道上發(fā)送出來。
4)接入響應(yīng)信道(ACH，Access indicator CHannel)它傳送上一幀中移動(dòng)終端的接入請(qǐng)求的處理狀況，移動(dòng)終端可以在該信道上獲得自己是否允許接入的信息。通常，該信道含有接入延遲調(diào)整信息，以通知移動(dòng)終端調(diào)整其發(fā)送接入前導(dǎo)的時(shí)刻。
5)公共導(dǎo)頻信道(CPICH，Common PIlot CHannel)移動(dòng)終端可使用公共導(dǎo)頻信道做信道估計(jì)，也可使用業(yè)務(wù)信道上的間斷導(dǎo)頻。
上述BCH、FCH、ACH、CPICH信道采用不同的LS碼擴(kuò)頻，采用碼分方式在同一個(gè)子幀上發(fā)送出去。而且通過一定的碼字資源分配，可以實(shí)現(xiàn)不同扇區(qū)采用不同的LS碼，所有扇區(qū)的公共信道同時(shí)發(fā)送出去。
6)下行專用信道(DL-DCH，DownLink Dedicate CHannel)占用的子幀數(shù)目由接入點(diǎn)動(dòng)態(tài)的調(diào)度，可以用TDMA/CDMA兩種多址方式結(jié)合的方法來區(qū)分移動(dòng)終端。如果下行沒有業(yè)務(wù)，則沒有DL-DCH信道。專用信道包含控制和數(shù)據(jù)部分，其中控制部分包含間斷導(dǎo)頻、延遲控制、功率控制、自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)等部分。移動(dòng)終端既可利用下行公共導(dǎo)頻信道做信道估計(jì)，也可以利用每個(gè)子幀的間斷導(dǎo)頻信道估計(jì)，或二者結(jié)合。
圖4是一個(gè)DL-DCH結(jié)構(gòu)示意圖。在圖4中，每個(gè)子幀的第0個(gè)時(shí)隙用來傳第延遲和功率控制信息，第1個(gè)時(shí)隙用來傳遞間斷導(dǎo)頻，后面的時(shí)隙用來傳遞傳輸信道映射過來的數(shù)據(jù)包。延遲、導(dǎo)頻部分與后面數(shù)據(jù)部分使用同一個(gè)LS碼擴(kuò)頻，這樣不同移動(dòng)終端則可以有自己的間斷導(dǎo)頻和延遲控制信息。
7)反向同步信道(UL-SCH，UpLink Synchronization CHannel)UL-SCH用于反向鏈路同步，主要是反向接入過程中的同步。移動(dòng)終端利用反向同步信道傳遞同步前導(dǎo)(Preamble)，接入點(diǎn)通過解調(diào)這些前導(dǎo)而獲得移動(dòng)終端的同步信息。
8)反向接入信道(RCH，Random access Channel)用于移動(dòng)終端的反向接入過程，傳送接入信息。移動(dòng)終端總是在反向同步完成后，才在ACH信道上發(fā)送接入信息。圖5是一個(gè)UL-SCH和RCH結(jié)構(gòu)示意圖。
UL-SCH和RCH通過時(shí)分方式占用一幀的最后一個(gè)子幀SF15。其中UL-SCH含有8個(gè)反向接入時(shí)隙(RSS0～RSS7)，其長(zhǎng)度與下行同步信道DL-SCH一樣。子幀余下的部分用來傳遞ACH接入消息。
UL-SCH和RCH放在一幀的末尾，目的是使這兩個(gè)信道的位置固定，便于接入點(diǎn)處理這兩個(gè)信道上的信息。
9)上行專用信道(UL-DCH，UpLink Dedicate Channel)
用于傳遞反向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，該信道也分為數(shù)據(jù)部分和控制部分，與下行專用類似，在信道首部含有功率控制、自動(dòng)重傳請(qǐng)求(ARQ)、間斷導(dǎo)頻部分，但沒有延遲控制部分，因?yàn)榻尤朦c(diǎn)不可能單獨(dú)調(diào)整某一個(gè)移動(dòng)終端的下行專用信道的發(fā)射時(shí)刻?？刂撇糠趾蜆I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)部分采用同一個(gè)LS碼擴(kuò)頻。UL-DCH的設(shè)計(jì)例子如圖6所示。
當(dāng)不同移動(dòng)終端使用相同的子幀傳送業(yè)務(wù)時(shí)，他們之間依靠不同的LS碼區(qū)分。
3.移動(dòng)終端接入過程當(dāng)移動(dòng)終端希望接入系統(tǒng)之前，必須通過DL-SCH信道捕獲到系統(tǒng)的幀同步，前向鏈路的參考時(shí)刻已經(jīng)獲得。當(dāng)移動(dòng)終端接入系統(tǒng)時(shí)，首先在UL-SCH信道上發(fā)送接入前導(dǎo)，當(dāng)前空閑的前導(dǎo)可以從廣播信道上獲得。其發(fā)送接入前導(dǎo)的時(shí)隙位置由系統(tǒng)參數(shù)規(guī)定。在本實(shí)施例中，UL-SCH信道上一共有8個(gè)時(shí)隙，且兩邊都留有16個(gè)碼片的時(shí)間調(diào)整余量。并由BCH信道發(fā)送給本小區(qū)所有移動(dòng)終端。
接入點(diǎn)接收到該接入前導(dǎo)后，如果沒有沖突，則分析該前導(dǎo)的到達(dá)時(shí)間，通過ACH信道反饋延遲調(diào)整信息。移動(dòng)終端將根據(jù)接收到延遲調(diào)整信息調(diào)整自己發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻，并在同一個(gè)同步時(shí)隙上繼續(xù)發(fā)送接入前導(dǎo)。只有通過連續(xù)幾幀的調(diào)整，且接入點(diǎn)認(rèn)為移動(dòng)終端發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻時(shí)刻符合即與系統(tǒng)同步后，才通過ACH信道發(fā)送確認(rèn)信息，讓移動(dòng)終端發(fā)送接入消息。接入消息里包含了資源請(qǐng)求信息，接入點(diǎn)處理這些信息后將在ACH信道中將接入結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)終端。
如果有兩個(gè)移動(dòng)終端在同一個(gè)同步時(shí)隙上發(fā)送接入前導(dǎo)，則出現(xiàn)沖突，兩個(gè)移動(dòng)終端都無法接入，該同步時(shí)隙繼續(xù)處于空閑狀態(tài)。一般移動(dòng)終端會(huì)根據(jù)一定的算法尋找另一個(gè)同步時(shí)隙或者等待到下一幀后再嘗試新的接入。
整個(gè)接入過程如圖7所示。移動(dòng)終端發(fā)送的前導(dǎo)，要在下一幀的才能被接入點(diǎn)接收到，然后在ACH信道上將時(shí)延調(diào)整信息發(fā)送下去。只經(jīng)過一次時(shí)延調(diào)整，移動(dòng)終端發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻即滿足系統(tǒng)要求，因此ACH信道上發(fā)送同步完成的消息，移動(dòng)終端則在RCH信道上將接入消息發(fā)送出去。
4.延遲控制在移動(dòng)終端接入時(shí)，接入點(diǎn)通過接入前導(dǎo)來分析移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，然后通過ACH信道將延遲控制信息發(fā)給移動(dòng)終端，移動(dòng)終端根據(jù)該信息調(diào)整接入前導(dǎo)的發(fā)送時(shí)刻。這個(gè)閉環(huán)過程每幀重復(fù)一次，直至同步完成為止，然后發(fā)送接入消息。
在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸過程中，接入點(diǎn)通過上行業(yè)務(wù)信道上的前導(dǎo)來分析移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，在DL-DCH信道的控制部分將時(shí)延調(diào)整信息發(fā)送下去，移動(dòng)終端根據(jù)該信息調(diào)整自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻。這個(gè)閉環(huán)過程可以每一幀調(diào)整一次，也可以多幀調(diào)整一次。
本發(fā)明的上述實(shí)施例，可以用其他各種方式實(shí)現(xiàn)。例如，可以僅僅用LS碼來傳遞下行控制信道，而其它信道全部采用OFDM調(diào)制。這樣不同扇區(qū)的公共控制信道采用了碼分方式，但是業(yè)務(wù)仍然采用TDMA方式。這樣可避免上行的同步要求，在保留現(xiàn)有HiperLAN2基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，又通過碼分方式降低了公共控制信道的資源占用比例。
還可以不使用LA碼，而只用LS碼，這樣可減小時(shí)隙中的GAP長(zhǎng)度，占空比更高，因此一個(gè)小區(qū)中的頻譜效率更高。但組網(wǎng)時(shí)相鄰小區(qū)只能采用頻分復(fù)用方式了。
還可以使用較短的LS碼，構(gòu)成較短的時(shí)隙和較短的子幀。這樣一幀中的子幀數(shù)目可以增多，使系統(tǒng)更適合于較短的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。也可以構(gòu)造更長(zhǎng)的物理幀，如10ms幀，這樣一幀中可調(diào)度的子幀數(shù)更多。
另外，從減少復(fù)雜性的角度出發(fā)，可以將該系統(tǒng)簡(jiǎn)化，讓它更接近于當(dāng)前的HiperLAN2標(biāo)準(zhǔn)。比如每個(gè)扇區(qū)只采用一個(gè)LS碼，通過調(diào)整其擴(kuò)頻因子來適應(yīng)不同的信道環(huán)境。同扇區(qū)移動(dòng)終端完全采用TDMA方式區(qū)分，而不同扇區(qū)/小區(qū)的移動(dòng)終端通過不同的LS/LA碼區(qū)分。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，所述無線局域網(wǎng)系統(tǒng)在物理層采用大區(qū)域同步碼(LAS)作為扇區(qū)識(shí)別碼、同步碼、接入碼、擴(kuò)頻碼，所述LAS碼包含LA碼組和LS碼組，用LA碼區(qū)分不同的扇區(qū)小區(qū)，用LS碼區(qū)分同一小區(qū)中不同的移動(dòng)終端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，移動(dòng)終端通過TDMA/CDMA相結(jié)合的多址方式接入到所述無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的接入點(diǎn)中。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，所述無線局域網(wǎng)系統(tǒng)通過閉環(huán)的延遲控制方法，保證移動(dòng)終端和接入點(diǎn)的同步關(guān)系。
4.如權(quán)利要求3所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，在移動(dòng)終端接入時(shí)，所述閉環(huán)的延遲控制的具體方法為，接入點(diǎn)通過接入前導(dǎo)來分析移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，然后通過接入響應(yīng)信道(ACH)將延遲消息發(fā)給移動(dòng)終端，移動(dòng)終端根據(jù)該信息調(diào)整接入前導(dǎo)的發(fā)送時(shí)刻，整個(gè)閉環(huán)控制過程每幀重復(fù)一次，直至同步完成。
5.如權(quán)利要求3所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸過程中，所述閉環(huán)的延遲控制的具體方法為接入點(diǎn)通過上行業(yè)務(wù)信道上的前導(dǎo)來分析移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)刻，在下行專用信道(DL-DCH)的控制部分將時(shí)延調(diào)整信息發(fā)送下去，移動(dòng)終端根據(jù)該信息調(diào)整自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)刻，整個(gè)閉環(huán)過程每一幀或者多幀調(diào)整一次。
6.如權(quán)利要求1所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，如所述無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中某一扇區(qū)采用一組LA碼作為扇區(qū)識(shí)別碼，則該扇區(qū)的公共控制信道都要經(jīng)過這組LA碼的調(diào)制。
7.如權(quán)利要求1所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，所述無線局域網(wǎng)系統(tǒng)采用一組LS碼作為移動(dòng)終端的接入前導(dǎo)，在所述LS碼中規(guī)定了一組接入同步時(shí)隙，移動(dòng)終端通過在所述LS派生碼組中用遍歷的方式捕獲到接入同步時(shí)隙，隨機(jī)選擇一個(gè)接入同步時(shí)隙接入無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的接入點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，其特征在于，所述移動(dòng)終端的接入過程具體步驟為a、移動(dòng)終端通過下行同步信道(DL-SCH)在LS碼中捕獲無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的幀同步時(shí)隙；b、移動(dòng)終端在廣播信道(BCH)上獲得空閑的一組LS碼作為接入前導(dǎo)，在反向同步信道(UL-SCH)上按照捕獲到的幀同步時(shí)隙的時(shí)刻發(fā)送所述前導(dǎo)；c、接入點(diǎn)接收到所述接入前導(dǎo)后，如沒有多個(gè)移動(dòng)終端的接入沖突，則分析該前導(dǎo)的到達(dá)時(shí)間，通過接入響應(yīng)信道(ACH)反饋給移動(dòng)終端延遲調(diào)整信息，并進(jìn)入步驟d；如有沖突，則所述幀同步時(shí)隙繼續(xù)處于空閑態(tài)，并回到步驟a；d、移動(dòng)終端根據(jù)接收到的延遲調(diào)整信息調(diào)整自己發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻，并在同一個(gè)同步時(shí)隙上繼續(xù)發(fā)送接入前導(dǎo)；f、重復(fù)上述步驟c和步驟d，直到移動(dòng)終端發(fā)送前導(dǎo)的時(shí)刻與系統(tǒng)同步；g、接入點(diǎn)通過接入響應(yīng)信道(ACH)向移動(dòng)終端發(fā)送確認(rèn)消息，移動(dòng)終端在收到確認(rèn)消息后發(fā)送接入消息，接入點(diǎn)在處理這些接入消息后通過接入響應(yīng)信道(ACH)將接入結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)終端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的移動(dòng)終端接入和同步方法，在無線局域網(wǎng)采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)(DSSS)，其中通過一種高頻譜效率的擴(kuò)頻碼即大區(qū)域同步碼(LAS)作為扇區(qū)識(shí)別碼、同步碼、接入碼、擴(kuò)頻碼，可以克服當(dāng)前無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中頻譜效率不高、資源調(diào)度不靈活等缺點(diǎn)。LAS碼包含LA碼組和LS碼組。本發(fā)明采用的LAS碼具有零干擾窗的特性，多址干擾和多徑干擾都非常低。采用DSSS技術(shù)后，相鄰小區(qū)/扇區(qū)可以采用同一載波頻率，頻譜效率高于現(xiàn)有無線局域網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)的CDMA與TDMA相結(jié)合的接入方法，這樣在移功終端數(shù)較多的情況下，AP的調(diào)度運(yùn)算會(huì)更簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04L9/00GK1452326SQ0211135
公開日2003年10月29日 申請(qǐng)日期2002年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者吳更石, 蔣朱成, 楊芳梁 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司