專利名稱：無線電通信系統的高滲透性傳輸方法
技術領域：
本發明一般涉及無線電通信系統，更具體地講涉及在非理想條件下可靠地發送無線電通信信號的系統和方法。
參見

圖1，表示典型的蜂窩移動無線電通信系統。此典型系統包括類似基站110的許多基站和類似移動站120的許多移動單元或站。可利用這些設備或其等效物進行話音和/或數據通信。該基站包括連到MSC(移動交換中心)140的控制與處理單元130，MSC140又連到公用交換電話網(未示出)。
基站110服務一個網孔并且包括由話音信道收發信機150處理的多個話音信道，而話音信道收發信機150由控制與處理單元130進行控制。每個基站也包括可能處理一個以上控制信道的控制信道收發信機160。控制信道收發信機160由控制與處理單元130進行控制。控制信道收發信機160在基站或網孔的控制信道上廣播控制信道給鎖定到那個控制信道的移動站。話音信道收發信機廣播能包括數字控制信道位置信息的業務或話音信道。
在移動站120首次進入空閑模式時，它周期地掃描類似基站110的基站的控制信道以查找是否有尋址移動站120的尋呼脈沖串。此尋呼脈沖串通知移動站120哪個網孔被鎖定或預占。移動站120在其話音與控制信道收發信機170上接收在控制信道上廣播的絕對與相對信息。然后，處理單元180評估所接收的包括候選網孔特征的控制信道信息并確定此移動站應鎖定到哪個網孔。所接收的控制信道信息不僅包括涉及與它相關的網孔的絕對信息，而且也包含涉及最接近控制信道與它相關的網孔的其他網孔的相對信息。在監視主控制信道的同時周期性地掃描這些相鄰網孔以確定是否有更合適的候選者。有關移動站與基站實施的細節的附加信息能在P Dent和B.Ekelund的1992年10月27日申請的題為“多模式信號處理”的美國專利申請系列號07/967,027中找到，其全部引用在此作為參考。將意識到基站可利用基于衛星的移動無線電通信系統中的一顆或多顆衛星替代。
為了增加無線電通信系統容量，可以使用數字通信和諸如頻分多址(FMDA)、時分多址(TDMA)與碼分多址(CDMA)的多址技術，這些多址技術的每一個的目的是以這樣一種方式將來自不同信源的信號組合到公用傳輸媒體上，以致在其目的地能分開不同的信道而沒有相互干擾。在FDMA系統中，用戶共享頻域中的無線電頻譜。給每個用戶分配在整個會談期間使用的一部分頻帶。在TDMA系統中，用戶共享時域中的無線電頻譜。將每個無線電信道或載頻劃分為一系列時隙，并且給各個用戶分配一個時隙，在此時隙期間用戶接入分配給系統的整個頻帶(寬帶TDMA)或僅僅是一部分頻帶(窄帶TDMA)。每個時隙包含來自數據源的信息“脈沖串”，例如話音對話的數字編碼部分。時隙組合為具有預定時長的連續TDMA幀，每個TDMA幀中的時隙數量與能同時共享此無線電信道的不同用戶數量有關。如果TDMA幀的每個時隙分配給不同的用戶，則TDMA幀的時長是分配給同一用戶的相連時隙之間最小時間量。CDMA組合FDMA與TDMA。在CDMA系統中，給每個用戶分配一個獨特的偽隨機用戶碼以便獨特地接入頻率時間域。CDMA技術的示例包括擴頻和跳頻技術。
在TDMA系統中，分配給同一用戶的通常在無線電載頻上不是相鄰的相連時隙構成用戶的數字業務信道，這數字業務信道認為是分配給用戶的邏輯信道。TDMA信道的構成以GSM標準為示例表示在圖2中。TDMA信道包括業務信道TCH和信令信道SC。TCH信道包括全速率和半速率信道，用于發送話音和/或數據信號。信令信道SC在移動單元與衛星(或基站)之間傳送信令信息。信令信道SC包括三類控制信道廣播控制信道(BCCH)、在多個用戶之間共享的公用控制信道(CCCH)和分配給單個用戶的專用控制信道(DCCH)。BCCH一般包括頻率校正信道(FCH)和同步信道(SCH)，這兩個信道都是下行鏈路信道。公用控制信道(CCCH)包括下行鏈路尋呼信道(PCH)和接入許可信道(AGCH)以及上行鏈路隨機接入信道(RACH)。專用的控制信道DCCH包括快速相關控制信道(FACCH)、慢相關控制信道(SACCH)和獨立的專用控制信道(SDCCH)。慢相關控制信道分配給業務(話音或數據)信道或給獨立的專用控制信道(SDCCH)，SACCH信道提供功率與幀調整和控制信息給移動單元。
隨機接入信道RACH由移動站用于請求接入系統。RACH邏輯信道是單向上行鏈路信道(從移動站至基站或衛星)并由獨立的移動單元共享(在典型系統中每個網孔一個RACH是足夠的，即使在使用繁忙期間)。移動單元連續地監視RACH信道狀態以確定信道是忙還是閑。如果RACH信道空閑，希望接入的移動單元在RACH上將它的移動識別號碼與所希望的電話號碼一起發送給基站或衛星。MSC從基站或衛星接收此信息并分配空閑話音信道給移動站，而且通過基站或衛星發送信道識別給移動站，以便移動站能將它自己調諧到新信道。RACH上行鏈路信道上的所有時隙或在爭用基礎上或在保留基礎上用于移動站接入請求。基于保留基礎上的接入描述在1993年10月25日提交的題為“在移動無線電系統中實施隨機接入的方法”的美國專利申請號08/140467中，并且此申請引用在此作為參考。RACH操作的一個重要特征是要求接收某一下行鏈路信息，從而移動站接收它們在上行鏈路上發送的每個脈沖串的實時反饋。這稱為RACH上的第2層ARQ或自動重復請求。下行鏈路信息最好包括可認為是專用于在下行鏈路中傳送上行鏈路特定的第2層信息的另一下行鏈路子信道的22比特。可稱為共享的信道反饋的此信息流增強RACH的通過能力，以致移動站能迅速地確定是否已成功地接收任一接入嘗試的任一脈沖串。如圖2所示，這個下行鏈路信息在信道AGCH上發送。
TDMA系統中的信號傳輸出現在緩沖與突發或不連續傳輸模式中每個移動單元僅在移動單元分配的頻率上在TDMA幀中其分配的時隙期間發送或接收。在全速率上，例如，移動站可能在時隙1期間發送、在時隙2期間接收、在時隙3期間空閑、在時隙4期間發送、在時隙5期間接收和在時隙6期間空閑，并隨后在后續的TDMA幀期間重復循環。可以是電池供電的移動單元在既不發送也不接收的時隙期間能被關斷(或“睡眠”)以節省功率。
為了增加移動性和便攜性，無線電通信用戶趨于優選具有相對小的全向(并因此較少功率的)天線的移動單元而不是具有大的或定向天線的移動單元。由于此優選，有時很難提供足夠的信號強度用于在具有小的全向單元的一般移動單元與移動交換中心(MSC)或衛星之間的通信信號交換，這個問題在基于衛星的移動無線電通信中尤為嚴重。
基于衛星的移動無線電通信系統利用一個或多個部分重疊的衛星射束提供無線電通信服務給地球的特定地區。每個衛星波束具有多達約1000KM的半徑。由于衛星的功率限制，同時在每個波束中提供高鏈路余量是不實際的。
由于移動衛星鏈路嚴格地進行功率限制，通信一般限制為具有Ricean衰落的視距信道。Ricean衰落來自強的視距路徑和與弱建筑反射波一起的地面反射波的組合。這些信道要求約8dB或更少的通信鏈路余量來獲得理想或近似理想條件中的話音通信，諸如在移動無線電話機天線正確的展開和此電話機處于無阻擋位置時的話音通信。在這些近似理想的信道中，移動單元能成功地監視尋呼信道以檢測輸入呼叫。在非理想條件下，諸如在移動單元天線沒展開或移動單元處于阻擋位置中(例如，在建筑物內)時，包括地面反射和建筑物反射波的反射波變為主要的。這些非理想條件中的信道的特征在于具有嚴重衰減的平坦Rayleigh(瑞利)衰落(最嚴格類型的衰落)。在這樣的信道中，要求30dB或更多的鏈路余量來獲得話音通信，并且移動單元監視尋呼信道以檢測輸入呼叫可能有困難。在這些話音通信很困難進行的非理想條件中，希望短的消息服務(SMS)。由于衛星的功率限制，SMS在用于非理想條件中以警告移動站用戶有輸入呼叫時尤其有效。移動站用戶隨后可以改變位置來接收或返回呼叫。術語“鏈路余量”或“信號余量”指提供足夠服務所要求的附加功率以及在理想條件即信道除附加的高斯噪聲(AWGN)之外沒有任何損傷的條件下所要求的功率。“損傷”包括信號幅度的衰落、多普勒頻移、相位變化、信號陰影或阻塞、實施損耗和天線方向圖中的不規則。
不管是發送話音還是數據，時常希望增加信號余量來保證可靠的無線電通信性能，尤其在功率限制的衛星應用中。增加信號的鏈路余量的已知方法包括擴展信道帶寬、增加信號功率和比特重復，這些方法的每一個方法具有明顯的限制、帶寬擴展一般利用諸如信號擴展和低比特率糾錯編碼的已知方法獲得，并得到對衰落較不敏感的信號。帶寬擴展降低頻譜分配效率。而且，在SMS應用中，如果話音信道的擴展帶寬與消息信道的帶寬不同，則在移動單元中將要求兩個獨立與完整的無線電設備(每個服務一個)，從而使其設計復雜。還有，一般也要求相干瑞克接收機或均衡器來減少延遲擴展，這進一步使移動單元的設計更復雜。帶寬擴展也可以利用整個話音或數據消息的重復傳輸來實施。然而，在感興趣的非理想條件下，這個方法無效，這是因為每次重復一般在噪聲低限(floor)下面(即，沒有足夠的余量)，導致高差錯率并阻止重復的相干積分。
也可增加信號功率用于提供更高的余量。由于衛星的功率限制，這一般不是實際的解決方案。除了增加系統費用之外，增加的傳輸功率也使控制同頻干擾更困難，尤其是在具有窄的復用余量的TDMA系統中。因此，從衛星至移動單元的大功率增加也僅在相對輕負荷的使用期間提供。而且，由于移動單元甚至比衛星更加受到功率限制，所以這個技術一般僅在從衛星至移動單元的一個方向中是實際的。
比特重復也可用于增加余量，比特重復可利用比消息重復更低的差錯率來完成，尤其是在非理想條件下。顯然比特重復引起傳輸延遲，而這對于話音信號是不希望的。然而，假定延遲保持為合理的最小量，則傳輸延遲對于數據通信是可接受的，諸如SMS特性。通過多次發送各個比特或調制碼元或者比特或調制碼元的分組來獲得比特重復，以致所有的重復包含在連續TDMA幀的相同時隙內。接收機積分來自每次重復的能量以便生成具有更高余量的信號。如上所述，根據消息長度，比特重復能引起明顯的延遲。為了獲得30dB信號余量，每個比特將必須重復1000次。一般的短消息在歐洲數字標準的GSM系統中具有32與64之間的字符、在美國目前使用的DAMPS(數字高級移動電話服務)系統中多達245字符并在DECT(數字歐洲無繩電話)系統中多達160字符。假定GSM系統具有18.64ms的TDMA幀、每幀16時隙和114數據比特/時隙，用于接收64字符消息的不包括傳播時間的最小延遲如下64比特×8比特/字符×1000重復/比特×18.64ms/時隙×1/114時隙/數據比特＝84秒即使對于數據傳輸，這樣的延遲也是極不希望的。因此，希望無線電通信系統允許增加的信號余量的信號傳輸而沒有明顯的延遲和設有顯著的增加功率。
還希望通信系統允許具有增加的信號余量的信號傳輸而不要求信道帶寬的擴展。
也希望TDMA通信系統允許具有增加的信號余量的信號傳輸而不要求TDMA幀的結構或構成的變化。
還希望移動無線電通信系統允許利用增加的信號余量或從移動單元或者從衛星或基站始發的數據消息的傳輸。
還希望通信系統有選擇地增加用于數據消息傳輸的通信鏈路的信號余量。
常規通信系統和方法的上述與其他限制利用本發明克服了，本發明提供高滲透性傳輸方法，在此方法中利用比特重復與較小的功率增加的組合增加信號余量。根據示例性的實施例，比特重復與較小的功率增加的組合避免僅依賴于重復來增加信號余量的系統的不可接受的延遲特性。同樣，重復與較小的功率增加的組合避免僅依賴于功率增加來增加信號余量的系統的同信道干擾問題。
根據本發明的示例性實施例，移動無線電通信系統具有短消息業務特性，用于發送字母數字消息給移動單元和從移動單元發送字母數字消息。為了保證在具有嚴重衰減的信道上的可靠傳輸，通信系統利用檢錯編碼來編碼短消息；將消息劃分為每個具有1個或多個比特的分組或組；每個分組利用每次傳輸的相同時隙在TDMA通信信道上以大于用于話音傳輸的功率電平的功率電平發送多次；并且在接收機上對傳輸進行積分和差錯檢驗以形成具有增加余量的信號。
在結合附圖閱讀下面詳細描述的基礎上將更容易地理解本發明的前述目的、特性和優點，其中圖1是示例性的移動無線電通信系統的方框圖；圖2表示在典型GSM數字無線電通信系統中信道構成的圖；圖3是其中可以采用本發明信號傳輸方法的基于衛星的移動無線電通信系統的圖；和圖4是描述根據本發明的短消息傳輸的流程圖。
雖然下面的描述針對在基于衛星的無線電通信系統中采用的短消息業務，但應意識到本發明也可以應用于其他類型的通信系統。
在基于衛星的移動無線電通信系統中，用于發送話音或數據的通信鏈路可以通過一顆衛星、多顆衛星或多顆衛星的組合以及PSTN(公用交換電話網)在移動站與或是標準的電話機或是第二移動站之間建立。如圖3所示，可能希望這樣的系統獲得寬的地理覆蓋區域，其中存在極少或沒有基站并且增加基站是不實際的諸如在效區。由于衛星固有的功率限制，衛星與移動站之間的話音通信鏈路要求理想或近似理想的條件；即，諸如利用移動站天線正確地展開的視距通信。在非理想條件中，諸如在移動站被遮蔽(例如，在建筑物內，等等)時或在移動站天線未正確展開時，由于信道中增加的衰減，通信的功率或信號余量要求顯著地增加。在這種情形(在圖3中表示為MUZ)中，瑞利衰落時常阻止令人滿意的通信，并因此希望發送短的字母數字消息給移動站，例如此消息可用于通知用戶有輸入呼叫。本發明通過提供增加信號余量而無顯著延遲、功率增加或同頻干擾的有效技術來保證消息的可靠傳輸。
僅用于示意目的而不限制本發明范疇的目的，使用TDMA信道的基于衛星的GSM無線電通信系統可認為呈現下列狀態。通信信道沒有視距成分并遭受具有嚴重衰減的平坦瑞利衰落。如本領域技術人員所意識到的，瑞利(或多徑)衰落是由于服務區域中來自實際建筑物反射而在多徑波形成駐波對時出現的現象。加在一起的駐波對形成不規則波衰落結構。在移動單元靜止時，它接收恒定信號。然而，在移動單元移動時，衰落結構使衰落出現，在移動單元移動更快時衰落增加。非理想瑞利信道的平均信號電平比近似理想的視距信道的信號電平低約20-30dB。
為了保證在非理想條件中短消息可靠傳輸給移動單元，必須增加信號余量。根據本發明可以組合比特重復和功率增加來提供增加的信號余量而無明顯的延遲。
將意識到分貝(dB)是用于表示功率、電流或電壓比的單位。具體地講，功率比(P2/P1)可以利用公式dB＝10log(p2/p1)以分貝表示。由于10log 1000＝30，30dB的信號余量要求1000的功率比，因此，為了僅利用比特重復獲得此信號余量，每個比特必須重復1000次并且必須在接收機積分每次重復的信號余量，得到如上所計算的82秒延遲。然而，為了獲得15dB余量，所要求的功率比僅是31.623，這是因為10log31.623＝15。因此，通過增加功率15dB并重復每個比特約31次可提供30dB信號余量。使用此技術，64字符消息的比特重復延遲是(64字符×8比特/字符×31重復/比特×18.64ms/時隙×1/114時隙/比特)約2.5秒。結果，比特重復延遲保持在合理的水平上，并且功率增加也保持在合理水平上，從而避免同頻干擾。將意識到為了獲得瑞利衰落環境中成功的通信而無顯著延遲，重復與功率增加的許多不同組合是可能的。而且，不重復數字信號的各個比特，而可以重復比特組。
為了實施本發明技術，通過平均多用戶的功率負載可以提供從衛星至移動站的功率增加。即，在近似理想條件中移動單元所使用的通信信道可以使其功率減少以便在非理想條件下增加電源給移動單元。功率增加也可以利用時間平均來提供，其中在連續TDMA幀中各個時隙以增加的功率電平進行發送。將認識到也可以利用本領域公知的其他技術來獲得從衛星至移動站的功率增加。
移動單元的功率限制甚至比衛星的功率限制更嚴厲。因此，增加從移動站至衛星通信的功率甚至更困難，這樣的通信必須發送消息或確認消息的接收。根據本發明的一個實施例，從移動單元至衛星的功率增加可以通過允許移動單元在隨機接入信道RACH的所有時隙上發送來獲得。比特重復也可以由移動單元用于進一步有效地增加發送給衛星的信號余量。由于在RACH信道上移動單元進行的確認可以利用具有低信息速率的信號來完成，所以更多數量的同步比特和前向信道有關的更高數量的比特與消息重復能用于補償移動單元的較低的傳輸功率。優選地，移動單元在獨立載頻上發送連續重復以便去相關該重復。由于消息是短的，傳輸時間將是短的并且平均發送功率使用此系統將是可接受的。
現參見圖4，表示描述利用本發明傳輸方法的短消息傳輸的流程圖。在步驟100，發送方輸入要發送給接收用戶的消息，此消息可以直接由發送方通過移動單元、標準電話機、計算機終端或等效設備輸入進通信系統，或可以通過呼叫將此消息輸入進系統的服務中心的操作者直接輸入此消息。在步驟102，包括短消息的信息比特由位于發射機上的編碼器利用諸如CRC的檢錯碼進行編碼。所編碼的消息構成一些數量X的碼字比特或碼元的碼字。應認識到發射機可以是衛星、基站或移動單元。在步驟104，由編碼裝置輸出的每一個X碼字比特或碼元重復N次以形成包含N比特的一個分組。顯然不重復各個比特或碼元，而能重復兩個或多個比特或碼元的組。隨后發送分組，以使TDMA幀中的每個時隙包括一個或多個重復比特、檢錯編碼比特和同步脈沖串的分組，使接收機能夠估算信道質量。包括編碼的短消息的所有比特以這種方式發送。一旦已發送整個編碼的消息，消息的傳輸(以N碼字比特的分組形式)重復M次以獲得所希望的信號余量。將意識到由于可以從衛星、基站或移動站發送短消息，所以在這些設備的每一個設備中提供編碼與發送功能。還應意識到為了采用本發明的技術，裝置包含在發射機中以確定為獲得成功的消息傳輸所要求的信號余量而需要的比特重復N、消息重復M與功率增加的數量。
在步驟108，接收設備(即，移動單元，衛星、基站或等效設備)抽樣包括重復的編碼消息、檢錯比特和信道質量估算比特的接收信號，并生成形式為rj=Σi=1N|rij-C^jS2|]]>的量度和，其中rij是對應分組重復j中信息比特或碼元S的第i次重復的抽樣的接收信號，而Cj是相應的信道質量估算。在步驟110，包含在接收設備中的解碼器利用軟組合或多數邏輯表決或其他合適的解碼方法解碼來自量度和的TDMA時隙中每個編碼的比特或碼元。為了實現軟組合，解碼器加上度量和為r＝ΣJ=1Mrj]]>，并根據此和進行比特或碼元判定。為了采用多數邏輯表決，解碼器對每個度量yi進行預先的比特或碼元判定，并隨后通過比較所有的預先判定進行最后的比特或碼元判定。因此，如果解碼器已進行M次預先判定，如果多于一半的預先判定為1，則解碼器將確定相應的信息比特是1；否則，解碼器將確定相應的信息比特是0。相同邏輯用于解碼是0的比特。為了防止可能導致剛好一半的預先判定是0和剛好一半的預先判定是1的差錯，選擇M為奇數。解碼的比特相干地進行組合并且多個消息傳輸相干地進行組合以生成具有增加余量的消息信號。
在步驟112，包含在接收設備中的檢錯器根據在發送設備上提供的CRC檢錯編碼檢測差錯。如果沒有檢測到差錯，則在步驟114在接收用戶的移動單元上顯示此消息。如果檢測到差錯，則消息不在接收設備上顯示，利用顯示的差錯消息或利用音頻信號通知用戶有差錯消息，并且接收機請求發射機根據下面更詳細描述的雙向無線電協議重發消息或此消息的差錯部分。
根據本發明，消息的重復發送可以與消息各個部分的重復組合使用。即，消息的各個部分可以發送多次，并且在整個消息已利用消息部分的重復發送而發送時，可以再次發送整個消息。
根據本發明的另一方面，消息重復例如通過在不同的頻率上，在不同的極化上或以合適的時間延遲發送消息或消息部分去相關。
本發明的傳輸系統可以進一步包括前向糾錯(FEC)裝置。在這樣的安排中，發射機裝備有第二編碼器，在步驟102利用檢錯碼編碼信息比特之后利用糾錯碼編碼短消息的信息比特。以上述方法發送消息和解碼接收的消息。至于多數邏輯表決，采用硬判定解碼器，并且多數邏輯表決器輸出的比特饋送給信道解碼器而無附加信息(諸如來自信道估算的比特可靠性信息)。如果使用軟組合，采用軟判定解碼器來解碼糾錯碼，并且度量和yi加到軟判定解碼器輸出，而且此和饋送給糾錯解碼器。如果糾錯編碼器的不同輸出通過盡可能地在傳輸流中分開相連的輸出比特進行交錯，糾錯編碼將更有效。
將意識到比特和消息重復次數越高，系統性能將越好，但延遲將更長。一個TDMA時隙具有可用作同步信息或數據的有限數量的比特。增加分組中比特重復數量(N)必然要求同步比特數量減少。度量和取決于估算的信道質量，而信道質量取決于同步比特數量。如果一個TDMA時隙具有Nt比特，則有Ns同步比特/時隙和每時隙Nt-Ns數據比特，則由重復而引起的每比特信噪比增益約為(NtNs-Ns2)/Nt。最佳信噪比增益因而出現在Ns＝Nt/2時。然而，將認識到在給定時隙中同步比特和數據比特的數量的選擇將取決于要采用的具體傳輸方案。
如上所述，為了衛星與移動站之間傳送消息而建立的鏈路是雙向鏈路。因此，無線電協議可選擇用于衛星與移動站之間以增強短消息系統的實用性。例如，可以采用一個簡單協議，在此協議中接收消息的移動站將利用“YES(是)”或“NO(否)”來響應衛星以表示消息是否正確接收。可選擇地，可采用更復雜的協議，在此協議中分組或分組的組利用組ID進行識別并利用CRC檢錯碼進行保護。如果CRC表示未正確接收消息，則衛星能重發包括差錯組的分組。在這種方法中，與重發整個消息相反，只需要重新發送有差錯的分組。因此，這個協議可用于優化重復次數，并從而使延遲和浪費的衛星功率最小。
根據本發明的SMS的雙向鏈路也提供有關計費的優點。單向鏈路阻止向發送者或接收者收取的短消息傳送費用，這是因為沒有有關消息正確接收的證據。因此，具有單向鏈路的SMS業務可以以增加的費率提供給用戶。相反地，由于雙向鏈路允許消息發送者或服務操作者確定消息是否正確接收，所以服務提供者能僅利用每個正確接收的消息的傳送費用提供SMS業務。
如上所述，對于較長的消息、話音通信或要求大于30-40dB鏈路余量的條件，不可接受的長延遲可能導致本發明的技術。在這樣的情況中，可在衛星或相應的蜂窩移動交換中心(MSC)存儲此消息。在移動單元能夠讀出更有利的通信信道的廣播控制信道(BCCH)時，可以利用例如廣播控制信道上的標記將存儲的消息告訴此單元。
利用本發明的技術，可提供增加的信號余量而無帶寬擴展，從而避免復雜的移動站設計。而且，除了消息內容之外，對于TDMA幀結構或構成的要求沒有變化。本發明的方法允許信號發送給移動站或從移動站中發送。由于此方法是雙向的，本領域技術人員將認識到系統能實施為TDMA系統中信號控制信道的一部分。
權利要求
1.用于增加通信鏈路余量的一種方法，包括在發射機與接收機之間以初始的余量電平建立通信鏈路，此通信鏈路具有多個時隙，每個時隙包括多個信息比特；在通信鏈路上多次從發射機發送一個或多個信息比特組中的信息信號給接收機，每組的每次發送在同一時隙并以初始余量電平與增加的余量電平之間以中間余量電平出現；和在接收機積分每組的發送以形成具有增加的余量電平的信號。
2.根據權利要求1的方法，還包括步驟在發送步驟之前，利用檢錯編碼信息編碼每個發送。
3.根據權利要求2的方法，還包括步驟在積分步驟之前，利用軟組合解碼信息比特。
4.根據權利要求1的方法，還包括步驟確定信息信號的發送是否成功，而如果信息信號的發送不成功，則存儲信息信號的信息比特以便以后發送給接收機。
5.根據權利要求1的方法，其中發射機是衛星，而接收機是移動電話單元。
6.根據權利要求1的方法，其中發射機是移動電話單元，而接收機是衛星。
7.根據權利要求6的方法，其中信息信號是確認信號。
8.根據權利要求7的方法，其中在移動無線電通信鏈路的隨機接入信道上發送確認信號。
9.根據權利要求1的方法，其中信息信號是字母數字消息。
10.根據權利要求1的方法，其中通信鏈路是雙向鏈路。
11.根據權利要求1的方法，其中通信鏈路是瑞利信道。
12.根據權利要求4的方法，還包括步驟通知接收機信息信號正在進行存儲。
13.一種通信系統，包括發射機，用于以第一功率電平發送信息信號，此發射機包括用于以第二功率電平多次發送一個信息信號部分的裝置；接收機，用于接收這些部分并積分接收的部分以形成積分的信息信號。
14.根據權利要求13的通信系統，其中發射機還包括利用檢錯編碼來編碼信息信號的編碼器，而其中接收機包括用于解碼接收的部分的解碼器。
15.根據權利要求14的通信系統，其中每個部分包括信息信號的一個或多個比特。
16.根據權利要求13的通信系統，其中發射機是衛星，而接收機是移動電話單元。
17.根據權利要求13的通信系統，其中發射機是移動電話單元，而接收機是衛星。
18.根據權利要求17的通信系統，其中在移動無線電通信鏈路的隨機接入信道上發送信息信號。
19.根據權利要求14的通信系統，其中發射機與接收機通信以確定信息信號的發送是否成功，而如果信息信號的發送不成功，則存儲裝置存儲信息信號的信息比特以便以后傳送給接收機。
20.根據權利要求19的通信系統，其中發射機通知接收機、信息比特正由存儲裝置進行存儲。
21.根據權利要求14的通信系統，其中信息信號是字母數字消息。
22.根據權利要求14的通信系統，其中去相關由發射機發送的部分。
23.根據權利要求14的通信系統，其中發射機還包括利用糾錯編碼來編碼信息信號的糾錯編碼器，而接收機還包括用于解碼接收部分的糾錯解碼器。
24.用于發送數據的一種方法，包括步驟利用檢錯編碼來編碼要發送的數據以形成數據碼字；將數據碼字劃分為每個具有一個或多個數據比特的分組；在發射機與接收機之間建立的通信信道上以第一信號余量多次發送每個分組，此通信信道以第二信號余量傳送話音信號，此第二信號余量低于第一信號余量；在接收機抽樣該分組；解碼分組；和積分解碼的分組以形成具有第三信號余量的數據信號，此第三信號余量高于第一信號余量。
25.根據權利要求24的方法，其中利用軟組合執行解碼步驟。
26.根據權利要求24的方法，其中利用硬判定解碼執行解碼步驟。
27.根據權利要求24的方法，其中數據信號是字母數字消息。
28.根據權利要求24的方法，其中發射機是衛星，而接收機是移動電話單元。
29.根據權利要求24的方法，其中發射機是移動電話單元，而接收機是衛星。
30.根據權利要求29的方法，其中數據信號是用于確認消息接收的確認信號。
31.根據權利要求30的方法，其中在移動無線電通信系統的隨機接入信道上發送確認信號。
32.根據權利要求27的方法，還包括步驟在接收機確定字母數字消息是否包含任何差錯；如果字母數字消息包含差錯，則請求一個或多個分組的重新發送；和如果字母數字消息不包含差錯，則在接收機顯示此字母數字消息。
33.根據權利要求24的方法，其中去相關每個分組的發送。
34.根據權利要求24的方法，還包括步驟在發送步驟之前，利用糾錯編碼來編碼碼字。
全文摘要
一種方法和系統,用于增加無線電通信鏈路的信號余量以提供即使在非理想條件下也是可靠的短消息業務。根據此方法,傳輸功率的增加與比特重復組合使用以增加信號余量而無移動單元設計的復雜、顯著延遲或同頻干擾。在要求較長消息或話音消息時,在希望更顯著的增加信號余量的地方,消息可以進行存儲并且提醒移動單元有此消息。
文檔編號H04L1/08GK1207223SQ96199523
公開日1999年2月3日 申請日期1996年10月25日 優先權日1996年10月25日
發明者S·陳納克舒, N·萊德貝克, A·A·哈桑, P·W·登特 申請人:艾利森公司