專利名稱：擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)和移動終端裝置。更詳細(xì)地說，就是涉及適用于預(yù)約式碼分多址聯(lián)接(CDMACode Division Multiple Access)分組通信系統(tǒng)的上行線路的擴(kuò)展碼的同步方式。
CDMA分組通信系統(tǒng)的上行線路的高速同步方式，在菊田篰的「直接擴(kuò)展阿洛哈通信用解調(diào)器的一個構(gòu)成法」(電子情報通信學(xué)會技術(shù)研究報告A·P95-10(1995-04)，pp39-46)的論文中已作了介紹。


圖17是現(xiàn)有技術(shù)例的收發(fā)信部分的框圖。在移動終端中，發(fā)信數(shù)據(jù)與由PN發(fā)生器80發(fā)生的擴(kuò)展碼進(jìn)行乘法運算。擴(kuò)展過的發(fā)信數(shù)據(jù)經(jīng)過高頻電路404從天線400a發(fā)射出去。由PN發(fā)生器80發(fā)生的擴(kuò)展碼的周期與1個符號相等，以后，將這種擴(kuò)展碼稱為短周期碼?；嘏_接收部分接收移動終端的信號。從天線400b接收的信號經(jīng)過高頻電路403后，由匹配濾波器601進(jìn)行相關(guān)處理。為了從匹配濾波器601的輸出中提取接收數(shù)據(jù)，初始同步電路603檢測后面所述的分組的前同步信號202，輸出同步信號。分組分離電路605以由初始同步電路603輸出的同步信號為基準(zhǔn)，輸出按1個符號周期對匹配濾波器601的輸出進(jìn)行采樣的值。從分組分離電路605輸出的信號由檢波電路607進(jìn)行解調(diào)。
在現(xiàn)有技術(shù)例中收發(fā)的分組的格式示于圖2。如圖2(A)所示，分組從開頭開始順序由全“1”構(gòu)成的前同步信號202a、分割為前同步信號及數(shù)據(jù)的幀開始定界符203a和信息數(shù)據(jù)204a構(gòu)成。并且，如圖2(B)、(C)所示，擴(kuò)展碼使用與1個符號周期相等的短周期碼。
如上所述，在以前提案的CDMA分組通信系統(tǒng)中，由于同步捕捉所需要的時間限制，擴(kuò)展碼使用短周期碼。然而，在CDMA通信系統(tǒng)中使用短周期碼時，引起擴(kuò)展碼之間相互干涉，從而將減少可以通話的終端數(shù)。因此，希望使用長周期碼(其周期為長達(dá)多個符號的擴(kuò)展碼)，但是，長周期碼存在擴(kuò)展碼的同步捕捉需要一定時間的問題。為了減少同步捕捉所需要的時間，必須使用運算量更多的匹配濾波器，但是，由于電路規(guī)模的制約，是不現(xiàn)實的。
本發(fā)明的目的旨在通過在CDMA分組通信系統(tǒng)中不擴(kuò)大硬件規(guī)?？梢詫崿F(xiàn)在上行線路中的長周期碼的高速同步，提供用戶容量大的通信系統(tǒng)。
在本發(fā)明的CDMA通信系統(tǒng)中，在基地臺和移動終端之間的無線通信區(qū)間，設(shè)置發(fā)送上行方向(從移動終端到基地臺)和下行方向(從基地臺到移動終端)的分組的多個傳輸信道、表示從移動終端向基地臺的傳輸信道的分配要求發(fā)送預(yù)約分組的預(yù)約信道和表示從基地臺對移動終端收發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸信道發(fā)送應(yīng)答分組的應(yīng)答信道。對于預(yù)約、應(yīng)答和傳輸?shù)母餍诺缿?yīng)用CDMA方式的頻譜擴(kuò)展。
具有數(shù)據(jù)發(fā)信要求的移動終端，與預(yù)約信道上的基準(zhǔn)定時同步地發(fā)送預(yù)約分組。因為基地臺指定各移動終端應(yīng)使用的傳輸信道和發(fā)送定時，所以由應(yīng)答信道發(fā)送應(yīng)答分組。各移動終端按照由應(yīng)答分組指定的傳輸信道上指定的發(fā)送定時進(jìn)行分組的收發(fā)信。
此外，在下行方向(從基地臺到移動終端)設(shè)置導(dǎo)頻信道，發(fā)送總是為“0”(或者，總是為“1”)的導(dǎo)頻信號。移動終端與導(dǎo)頻信號總是保持同步。由于下行方向的應(yīng)答和傳輸?shù)母餍诺赖姆纸M與該導(dǎo)頻信號同步地發(fā)送，所以，移動終端可以按照保持同步的導(dǎo)頻信號的定時將應(yīng)答和下行傳輸?shù)母餍诺赖男盘栠M(jìn)行逆擴(kuò)展處理。
作為所希望的實施形式，對應(yīng)答、傳輸和導(dǎo)頻的各信道分別分配固有的長周期碼(作為擴(kuò)展碼，例如有偽噪音(PNPseudo Noise))，對預(yù)約信道分配短周期碼。
移動終端以導(dǎo)頻信號為基準(zhǔn)，構(gòu)成預(yù)約信道和上行傳輸信道的發(fā)送基準(zhǔn)定時。與基準(zhǔn)定時同步地從移動終端發(fā)送的預(yù)約分組和上行傳輸分組到達(dá)基地臺的定時，由于在各移動終端與基地臺間的往返傳輸通路距離的傳輸延遲時間，延遲了基地臺的基準(zhǔn)定時。在基地臺，使用對1個符號周期切換系數(shù)的匹配濾波器(MF)將按長周期碼擴(kuò)展的信號進(jìn)行逆擴(kuò)展處理，所以，由于上述傳輸延遲而上行傳輸分組的接收定時和基地臺的定時偏離大于1個符號時間時，就不能正常地進(jìn)行逆擴(kuò)展處理，從而不能解調(diào)信號。
為了解決這一問題，對預(yù)約信道分配不必進(jìn)行切換匹配濾波器的系數(shù)的短周期碼?；嘏_利用匹配濾波器識別從多個移動終端以時間相互重疊地發(fā)送的多個預(yù)約分組的信號，各分組進(jìn)行位信號的處理，測量總合的各分組的傳輸延遲時間。利用測量的傳輸延遲時間，用1個符號精度把上行傳輸數(shù)據(jù)分組的接收定時組裝，可以高速地進(jìn)行分配了長周期碼的上行傳輸信道的逆擴(kuò)展處理。
本發(fā)明的實施例1通過根據(jù)用預(yù)約信道測量的傳輸延遲時間預(yù)測上行傳輸信道的分組的傳輸延遲時間，使用以1個符號周期切換傳輸信道用匹配濾波器的系數(shù)實現(xiàn)高速同步。
本發(fā)明的實施例2通過應(yīng)答信道將用預(yù)約信道測量的傳輸延遲時間通知移動終端，移動終端通過根據(jù)傳輸延遲時間修正上行傳輸分組的發(fā)送定時，使用以1個符號周期切換傳輸信道用匹配濾波器的系數(shù)實現(xiàn)高速同步。
此外，實施例1、實施例2的基地臺的傳輸信道接收部分具有分組分離電路和合成電路。利用該結(jié)構(gòu)，分別將通過多路通信電路傳輸?shù)臅r間重疊的信號檢波后進(jìn)行合成的RAKE接收，可以提高同步捕捉的概率和信噪比(S/N)。
圖1是說明本發(fā)明實施例1的動作圖。
圖2是表示本發(fā)明的預(yù)約分組的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示本發(fā)明的傳輸分組的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)實施例1的基地臺的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是表示本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)實施例1的移動終端的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是表示基地臺的預(yù)約信道收信部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示基地臺的傳輸信道收信部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示匹配濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是表示信道收信部分的初始同步電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是表示信道收信部分的分組拆包電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是分組拆包電路的動作的概念圖。
圖12是表示預(yù)約信道收信部分的傳輸延遲測量電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是說明本發(fā)明的實施例2的動作圖。
圖14是表示本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)實施例2的基地臺的結(jié)構(gòu)框圖。
圖15是表示本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)實施例2的移動終端的結(jié)構(gòu)框圖。
圖16是表示本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)中基地臺的傳輸信道收信部分的其他結(jié)構(gòu)框圖。
圖17是表示以前技術(shù)的收發(fā)信部分的結(jié)構(gòu)圖。
實施例1示于圖1。圖1是說明上行傳輸分組的收信定時圖。在本發(fā)明中，分組的發(fā)送與預(yù)先確定的基準(zhǔn)定時同步地進(jìn)行?；嘏_按照在下行電路中具有適當(dāng)周期的PN系列接連不斷發(fā)送頻譜擴(kuò)展的導(dǎo)頻信號。各移動終端通過監(jiān)視導(dǎo)頻信號提取同步信號(基準(zhǔn)信號)，與基地臺的應(yīng)答信號和下行傳輸信號同步。另一方面，由于傳輸距離的原因，在基地臺的幀定時102與移動終端的幀定時103之間發(fā)生時間差，所以，基地臺接收移動終端發(fā)送的預(yù)約分組104時，具有與距離對應(yīng)的傳輸延遲時間Δt1。
基地臺按照由應(yīng)答分組105指定的時間接收從移動終端發(fā)送的上行的傳輸分組107。這時，使用在預(yù)約分組104接收時測量的傳輸延遲Δt1，從基準(zhǔn)106經(jīng)過Δt1的時間開始接收傳輸分組107。
預(yù)約分組的結(jié)構(gòu)和分配的擴(kuò)展碼示于圖2。由于和以前的例子一樣，所以說明從略。
傳輸分組的結(jié)構(gòu)和分配的擴(kuò)展碼示于圖3。如圖3(A)所示，傳輸分組從開頭開始順序由全“1”構(gòu)成的前同步信號202b、將前同步信號與數(shù)據(jù)分割的幀開始定界符203b和信息數(shù)據(jù)204b構(gòu)成。傳輸分組分配的擴(kuò)展碼示于圖3(C)。分配的擴(kuò)展碼的周期與傳輸分組的周期相等。在這一特征方面，傳輸分組105與預(yù)約分組104大不相同。即，注意傳輸分組中的1個符號205，它是用與其他1個符號不同的擴(kuò)展碼進(jìn)行擴(kuò)展的。
圖4是表示應(yīng)用本發(fā)明的CDMA無線通信系統(tǒng)用的基地臺的結(jié)構(gòu)例的圖?；嘏_通過網(wǎng)絡(luò)接口部分422與移動通信網(wǎng)423連接。分組控制部分419從網(wǎng)絡(luò)接口422接收發(fā)送信息421，向各移動終端發(fā)送應(yīng)答信號513或下行傳輸信號514。此外，分組控制部分419接收上行傳輸信號515，向網(wǎng)絡(luò)接口422發(fā)送接收信息420。另外，讀取接收的預(yù)約信道的預(yù)約信號516，對具有數(shù)據(jù)的發(fā)送要求的終端制定數(shù)據(jù)發(fā)送的時間表。通過向發(fā)送預(yù)約信號的移動終端地址發(fā)送應(yīng)答信號，制定時間表。
發(fā)信器411產(chǎn)生芯片時鐘414。芯片時鐘414作為PN發(fā)生器(長周期)415等的時鐘使用。分頻器412將由發(fā)信器411產(chǎn)生的芯片時鐘414進(jìn)行分頻，產(chǎn)生符號時鐘413。分頻器412將后面所述的從導(dǎo)頻信號用的PN發(fā)生器(長周期)415產(chǎn)生的幀時鐘408作為復(fù)位信號使用。
基地臺發(fā)送導(dǎo)頻信號512、應(yīng)答信號513、下行傳輸信號514。這些信號由乘法器與分別由PN發(fā)生器415、416、417-1～m產(chǎn)生的相互同步的擴(kuò)展碼(長周期碼)分別相乘，由加法器相加求和。被重疊的信號由高頻電路403變換為載波頻率的信號，經(jīng)過循環(huán)器401從天線400發(fā)射出去。另外，導(dǎo)頻信號用的P N發(fā)生器(長周期)415產(chǎn)生長周期的擴(kuò)展碼的幀時鐘408。
由天線400接收的信號經(jīng)過循環(huán)器401輸入高頻電路402，變換為基帶的頻譜擴(kuò)展信號404?；鶐盘?04輸入預(yù)約信道接收部分405和傳輸信道接收部分409-1～m。
預(yù)約信道接收部分405把從基帶信號404中分離出預(yù)約信號516輸出給分組控制部419，把與各預(yù)約分組的傳輸延遲信息407輸出給對應(yīng)傳輸信道收信部分409。
傳輸信道接收部分409從預(yù)約信道接收部分405接收傳輸延遲信息407的輸入，預(yù)測應(yīng)接收的傳輸分組的接收定時。傳輸信道接收部分409按照預(yù)測的接收定時對基帶信號404進(jìn)行解調(diào)，輸出上行傳輸信號515。上行傳輸信號515輸入分組控制部419。
圖5是表示與圖4所示的基地臺對應(yīng)的移動終端的結(jié)構(gòu)示例的圖。由天線400接收的信號經(jīng)過循環(huán)器401輸入高頻電路403，調(diào)制為基帶的頻譜擴(kuò)展信號?；鶐У念l譜擴(kuò)展信號通過由乘法器與由各信道的PN發(fā)生器415～417產(chǎn)生的PN(長周期碼)進(jìn)行乘法運算，接收逆擴(kuò)展處理。接收逆擴(kuò)展處理的信號通過由累加器506累加一定時間，解調(diào)為接收數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號513和下行傳輸信號514在分組控制部分419中從分組變換為原來的數(shù)據(jù)，作為接收信息420，傳送給用戶接口510。用戶接口510對接收信息420進(jìn)行信號處理，并向輸入輸出裝置511輸出。
相反，從輸入輸出裝置511向用戶接口510輸入信息時，用戶接口510將發(fā)送信息421向分組控制部分419輸出。分組控制部419發(fā)送將有發(fā)送要求的信息向基地臺傳遞的預(yù)約信號516。基地臺的響應(yīng)由應(yīng)答信號513返回。分組控制部分419讀取應(yīng)答信號513，按照從基地臺指示的時間表，發(fā)送把發(fā)送信息421進(jìn)行分組的上行傳輸信號515。導(dǎo)頻信號512從基地臺一直發(fā)送，DLL(Delay Lock Loop)控制部分507使用該導(dǎo)頻信號保持同步。由DLL控制部507產(chǎn)生的系統(tǒng)時鐘506輸入給各PN發(fā)生器(在圖5中，只示出了向PN發(fā)生器415的輸入)。系統(tǒng)時鐘506與基地臺的芯片時鐘相等，據(jù)此，基地臺和移動終端同步地動作。用于將導(dǎo)頻信號進(jìn)行逆擴(kuò)展處理的PN發(fā)生器(長周期碼)415產(chǎn)生長周期碼的周期的幀時鐘509。為了獲得PN發(fā)生器(長周期)416、417、504、505的同步，幀時鐘509輸入在各PN發(fā)生器的復(fù)位端。上行傳輸信號515由乘法器與PN發(fā)生器504產(chǎn)生的擴(kuò)展碼(長周期碼)進(jìn)行乘法運算，從而進(jìn)行頻譜擴(kuò)展處理。預(yù)約信號516由乘法器與PN發(fā)生器505產(chǎn)生的擴(kuò)展碼(短周期碼)進(jìn)行乘法運算，從而進(jìn)行頻譜擴(kuò)展處理。經(jīng)過頻譜擴(kuò)展處理的上行傳輸信號和預(yù)約信號由加法器相加求和，通過高頻電路404和循環(huán)器401從天線400發(fā)射出去。
預(yù)約信道接收部分405的結(jié)構(gòu)示于圖6。預(yù)約信道接收部分405對輸入的基帶信號404進(jìn)行逆擴(kuò)展處理，輸出預(yù)約信號406-1～m。另外，對于重疊的預(yù)約分組測量傳輸延遲時間信息407-1～m。
基帶信號404由匹配濾波器601變換為相關(guān)值輸出602。相關(guān)值輸出602輸入初始同步電路603和分組分離電路605。初始同步電路603在分組的前同步信號部確定芯片同步，輸出芯片同步定時信號604。分組分離電路605使用芯片同步定時信號604，根據(jù)輸入的相關(guān)值輸出602將在時間上有偏離從而有重疊的分組之間分離。被分離的分組的芯片定時58-1～m和接收信號59-1～m分別輸入傳輸延遲測量電路606-1～m。傳輸延遲測量電路606以幀時鐘408為基準(zhǔn)，測量分離的各分組的傳輸延遲時間，輸出傳輸延遲時間信息407。檢波電路607-1～m對分離的各分組進(jìn)行檢波，解調(diào)預(yù)約信號406。
傳輸信道接收部分409的結(jié)構(gòu)示于圖7。傳輸信道接收部分409對輸入的基帶信號404進(jìn)行逆擴(kuò)展處理，輸出傳輸信號410。在逆擴(kuò)展處理中，具有利用從同一移動終端發(fā)送的預(yù)約分組的傳輸延遲時間信息407的特征。定時器701由幀時鐘408復(fù)位時，將傳輸延遲時間信息407取為初始值，輸入芯片時鐘414進(jìn)行遞減計數(shù)。經(jīng)過傳輸延遲相當(dāng)?shù)臅r間后，起動PN切換器702。預(yù)約信道接收部分405的匹配濾波器使用短周期碼的PN系列，所以，匹配濾波器的系數(shù)是固定的，相反，傳輸信道接收409的匹配濾波器使用長周期碼的PN系列，所以，對于每個符號都必須切換匹配濾波器的系數(shù)。PN切換器702就是用于切換匹配濾波器的系數(shù)的。
PN切換器702將PN信號(擴(kuò)展碼系數(shù))704和匹配濾波器系數(shù)負(fù)載信號703向匹配濾波器601輸出，按1個符號周期將傳輸信道用的擴(kuò)展碼設(shè)定為匹配濾波器601的系數(shù)。傳輸信道接收部分409的初始同步電路603和預(yù)約信道接收部分405的相同。分組分離電路605按照由初始同步電路603產(chǎn)生的芯片同步定時信號604，按符號周期從匹配濾波器的輸出中進(jìn)行采樣，分離的分組的芯片定時58和接收信號59向定界符檢測電路705輸出。從在時間上偏離而重疊的分組中只分離出1個，與預(yù)約信道接收部分405的分組分離電路不同。定界符檢測電路705從用圖所述的結(jié)構(gòu)的分組中檢測幀開頭定界符203b，只將信息數(shù)據(jù)204b輸入檢波電路608。檢波電路608對分離的各分組進(jìn)行檢波，輸出傳輸信號410。
匹配濾波器601的原理結(jié)構(gòu)圖示于圖8。匹配濾波器601由具有與PN系列的芯片寬度相等的延遲時間的多級連接的多個延遲元件801、系數(shù)寄存器805、系數(shù)用延遲元件806和在初級的輸入抽頭及各延遲元件的輸出抽頭設(shè)置的多個系數(shù)乘法器802構(gòu)成。輸入的信號404順序通過延遲元件601進(jìn)行傳輸。從各抽頭輸出的輸入信號404與設(shè)定的系數(shù)寄存器805的值一致時，由于各系數(shù)乘法器802的輸出的代碼一致，所以，作為由加法器803相加求和的系數(shù)乘法器802的輸出的總合而得到的相關(guān)值輸出602具有峰值。在上述定時以外，由于乘法結(jié)果的代碼是隨機(jī)的，所以，相關(guān)值的值很小。為了與長周期碼的逆擴(kuò)展對應(yīng)，圖8所示的匹配濾波器具有從圖7所示的PN切換器702接收匹配濾波器系數(shù)負(fù)載信號703和PN信號704的輸入、具有把系數(shù)寄存器805的值更新的功能。系數(shù)用延遲元件806逐一讀入PN切換器702的PN碼，輸入系數(shù)用延遲元件806。系數(shù)全部輸入到系數(shù)延遲元件806時，匹配濾波器系數(shù)負(fù)載信號703導(dǎo)通，將系數(shù)延遲元件806的值加載到系數(shù)寄存器805上。
初始同步電路603的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示于圖9。初始同步電路603由循環(huán)加法電路901、閾值判斷電路904和時間窗口處理電路905構(gòu)成。進(jìn)而，循環(huán)加法電路901由加法器902和延遲元件903構(gòu)成。延遲元件903的延遲時間設(shè)定為1個符號時間，將幀時鐘408輸入在復(fù)位端，對分組的每1幀進(jìn)行清零。從匹配濾波器601輸出的相關(guān)值輸出602由加法器902與1個符號時間前的信號進(jìn)行加法運算，并再次輸入延遲元件903。由全“1”構(gòu)成的前同步信號部分的相關(guān)值輸出通過由循環(huán)加法電路901進(jìn)行循環(huán)加法運算，具有從匹配濾波器601輸出的1個符號周期的相關(guān)峰值的振幅值隨重疊循環(huán)加法運算而增加，由于噪音是隨機(jī)的，所以，與峰值相比，相對地減輕了。閾值判斷電路904判斷加法器902的輸出是否超過了閾值，僅在超過了閾值時才導(dǎo)通(「1」?fàn)顟B(tài))。時間窗口處理電路905以幀時鐘408為基準(zhǔn)，使僅在可以接收分組的前同步信號202的期間(預(yù)想的傳輸延遲時間和前同步信號部分的接收時間)內(nèi)閾值判斷電路904的輸出有效，作為芯片同步定時信號604而輸出。
圖10是分組分離電路605結(jié)構(gòu)的1例。從初始同步電路得到的芯片同步定時信號604輸入“與”(AND)電路50。在初始狀態(tài)下上述“與”電路50的其他輸入端是斷開狀態(tài)，由于輸入了這些否定信號，所以，“與”電路50由上述比較器輸出打開，其輸出成為導(dǎo)通(「1」)狀態(tài)?！芭c”電路50的導(dǎo)通輸出輸入在“與”電路52a和53a。
“與”電路53a的其他輸入端輸入寄存器51a輸出的否定信號。在初始狀態(tài)下，寄存器51a的輸出成為斷開(「0」)狀態(tài)，所以，在“與”電路50的輸出成為導(dǎo)通的時刻，“與”電路53a的輸出也成為導(dǎo)通狀態(tài)?！芭c”電路53a的導(dǎo)通(「1」)狀態(tài)作為使能信號輸入定時寄存器54a，這時，計數(shù)器60的值作為表示同步捕捉定時的值設(shè)定在定時寄存器54a中。計數(shù)器60按照PN碼的芯片周期進(jìn)行計數(shù)動作，通過接收符號時鐘413的復(fù)位輸入，按符號周期循環(huán)初始值計數(shù)動作。
此外，“與”電路53a的導(dǎo)通輸出使控制“與”電路52a和53a的其他輸入端的寄存器51a成為導(dǎo)通狀態(tài)。寄存器51a利用幀時鐘408在由下一幀的開頭復(fù)位之前保持導(dǎo)通狀態(tài)。寄存器51a在該期間中(“與”電路53a成為導(dǎo)通狀態(tài)后到下一幀開始)將“與”電路53a關(guān)閉，防止其他計數(shù)值設(shè)定到定時寄存器54a中。
設(shè)定在定時寄存器54a中的同步捕捉定時的值在比較器55a中，與計數(shù)器60的輸出進(jìn)行比較。每當(dāng)計數(shù)器60值與在定時寄存器54a中設(shè)定值(同步捕捉定時)一致時，比較器55a就成為導(dǎo)通狀態(tài)。比較器55a的導(dǎo)通輸出通過寄存器51a在導(dǎo)通狀態(tài)的期間與門56a處于打開狀態(tài)，輸入數(shù)據(jù)寄存器57a的使能端子。結(jié)果，同步捕捉定時的匹配濾波器的輸出被輸入到數(shù)據(jù)寄存器57a，作為接收信號59a而輸出。
下面，說明寄存器51a為導(dǎo)通狀態(tài)時從匹配濾波器輸出下一個峰值的情況。“與”電路56a、56b、56c的輸出的否定信號和初始同步電路的芯片同步定時信號604一起輸入“與”電路50。如上所述，“與”電路56a在計數(shù)器60的值與設(shè)定在定時寄存器54a中的值相等時成為導(dǎo)通輸出。因此，設(shè)定在定時寄存器54a中的同步捕捉定時是不打開“與”電路50，在除此以外的定時接收匹配濾波器的峰值輸入時，“與”電路50處于打開的狀態(tài)。
此“與”電路50輸出的導(dǎo)通輸出通過由于寄存器51a的輸出而處于打開狀態(tài)的“與”電路52a和由于寄存器51b的輸出而處于打開狀態(tài)的“與”電路53b輸入到次級的定時寄存器54b的使能端子。結(jié)果，計數(shù)器60的輸出值設(shè)定到次級的定時寄存器54b中。這時，寄存器51b成為導(dǎo)通狀態(tài)，按照和前級寄存器51a相同的動作，在幀結(jié)束之前的期間禁止其他值向寄存器54b中設(shè)定。
各級定時寄存器54a～c是分別同樣的動作，與各預(yù)約分組對應(yīng)的匹配濾波器的輸出對每個符號保持在數(shù)據(jù)寄存器57a～c中，作為接收信號59a～c而被輸出。在圖10的例子中，由于具有3級定時寄存器54a～c，所以，在時間上重復(fù)發(fā)生的多個預(yù)約分組中，按發(fā)生順序?qū)τ?個分組可以存儲同步捕捉定時。
在圖11中，作為具體例子，表示了利用圖10的電路按擴(kuò)展比3進(jìn)行頻譜擴(kuò)展的分組長度為5個符號的3個分組61a～c的分組分離的動作概念圖。用62aa～ae(分組61a)、62ba～be(分組61b)、62ca～ce(分組61c)表示初始同步電路603的芯片同步定時信號604的輸出。分別用63a～c表示“與”電路53a～c的輸出。分別用64a～c表示寄存器51a～c的輸出。分別用66a-c表示定時寄存器54a-c的輸出。分別用67a～c表示“與”電路56a～c的輸出。
接收“與”電路53a的輸出63a，計數(shù)器60的值「2」(65a)加載到定時寄存器54a上。以后，“與”電路56a在定時寄存器54a的輸出值66a與計數(shù)器60的輸出值相等的時刻而導(dǎo)通輸出(67a)。
同樣，計數(shù)器60的值(分別為「3」(65b)、「1」(65c))根據(jù)“與”電路53b、53c的輸出值63b、63c而加載到定時寄存器54b、54c上。以后，“與”電路56b、56c的輸出67b、67c在定時寄存器56b、56c的輸出值66b、66c與計數(shù)器60的輸出值相等的時刻而導(dǎo)通輸出(67b、67c)。
圖12是表示傳輸延遲測量電路606的圖。定界符檢測電路705對圖2和圖3所示的構(gòu)成的分組檢測幀開始定界符203，僅把信息分組204作為接收數(shù)據(jù)而輸出。同時，將檢測到的上述幀開始定界符203的定時通知傳輸延遲計算電路71。傳輸延遲計算電路71按符號單位計量傳輸延遲時間。符號計數(shù)器70是用幀的開頭復(fù)位對每個符號進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)器，傳輸延遲計算電路71以檢測到幀開始定界符203時為基準(zhǔn)根據(jù)符號計數(shù)器70的值得到按符號單位的分組延遲。將由傳輸延遲計算電路71檢測的符號單位的分組延遲時間與由分組分離電路605得到的芯片單位的分組延遲時間(即，圖10所示的定時寄存器54)的值組合，作為扣除在接收部分進(jìn)行處理所需要時間值的傳輸分組的傳輸延遲時間信息407而輸出。
本發(fā)明的實施例2示于圖13、圖14和圖15。圖13是說明實施例2的上行傳輸分組的接收定時的圖。在實施例2中，基地臺根據(jù)基準(zhǔn)定時經(jīng)過預(yù)先確定的最大延遲時間Δtmax的時刻開始進(jìn)行逆擴(kuò)展處理?；嘏_在接收預(yù)約分組時測量傳輸延遲時間Δt2，把它從最大延遲時間Δtmax中減去的時間(Δtmax-Δt2)作為生成的延遲控制信號。該延遲控制信號通過應(yīng)答分組105’通知移動終端。在移動終端，根據(jù)應(yīng)答分組讀出的延遲控制信號，使基準(zhǔn)定時只延遲由延遲控制信號所指示的時間(Δtmax-Δt2)后，發(fā)送上行傳輸分組。通過這樣的在移動終端中的傳輸延遲修正，基地臺在從基準(zhǔn)定時106延遲Δtmax的時刻108可以開始接收上行傳輸分組107。
圖14是實施例2的基地臺的結(jié)構(gòu)圖。在本實施例中，采用把預(yù)約分組測量的傳輸延遲時間信息407作為應(yīng)答信號傳輸給移動終端，移動終端根據(jù)傳輸延遲時間信息407利用上行傳輸信道發(fā)送將傳輸延遲修正過的數(shù)據(jù)。在圖14中，和圖4相同的電路元件，標(biāo)以相同的符號，這些電路元件具有和圖4相同的功能。
在本實施例中，把在預(yù)約信道接收部分405測量的傳輸延遲時間信息407從最大延遲量450中減去，生成延遲控制信號451。延遲控制信號451由MIX452嵌入到應(yīng)答信號513中，向移動終端發(fā)送。從移動終端應(yīng)答延遲控制信號451按延遲時間發(fā)送的上行傳輸分組，在基地臺表現(xiàn)的傳輸延遲成為最大延遲量450。傳輸信道接收部分409-1～m的PN切換器702根據(jù)最大延遲量450而動作。
圖15是實施例2的移動終端的結(jié)構(gòu)圖。在圖15中，和圖5相同的電路元件標(biāo)以相同的符號，這些電路元件具有和圖5相同的功能。延遲控制信號讀出電路550將從應(yīng)答信號513中取出的延遲控制信號551輸出給延遲控制部552。延遲控制部分552根據(jù)幀時鐘509指定的基準(zhǔn)定時來指示延遲控制信號551的時間和數(shù)據(jù)延遲。
圖16是預(yù)約傳輸信道接收部分409的其他結(jié)構(gòu)例的圖。圖16所示的上行傳輸信道接收部分409是應(yīng)用RAKE接收的接收部分。在圖16中，對于和圖7相同的電路元件，標(biāo)以相同的符號，這些電路元件具有和圖7相同的功能。在本結(jié)構(gòu)例中，在傳輸信道接收部分409中，和預(yù)約信道接收部分405一樣，也利用分組分離電路605分離在時間上偏離從而重疊的分組。在上述分組分離電路605中分離的信號在RAKE接收部分705中合成。
在RAKE接收部分750中，具有多個定界符檢測電路701-1～n和檢波電路607’-1～n。由分組分離電路605分離的分組分別進(jìn)行檢波后由合成電路757進(jìn)行合成。
權(quán)利要求
1.一種在主臺和子臺之間進(jìn)行擴(kuò)展頻譜通信的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于子臺根據(jù)從主臺發(fā)送的下行方向的基準(zhǔn)信號獲得幀同步，根據(jù)上述幀同步發(fā)送出上行方向的控制信號，主臺根據(jù)下行方向的控制信號和上行方向的控制信號的關(guān)系求出無線區(qū)間的傳輸延遲時間，子臺與幀同步信號同步地發(fā)送出上行數(shù)據(jù)信號，主臺在與該傳輸延遲時間相應(yīng)的時刻接收上述上行數(shù)據(jù)信號。
2.按權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于具有從主臺到子臺向下行方向發(fā)送基準(zhǔn)信號的下行導(dǎo)頻信道、利用具有與從子臺到主臺向上行方向傳輸數(shù)據(jù)的1個符號時間相等的重復(fù)周期的擴(kuò)展碼進(jìn)行擴(kuò)展的上行控制信道和利用具有比1個符號時間長的重復(fù)周期的擴(kuò)展碼進(jìn)行擴(kuò)展的上行傳輸信道，主臺具有用于接收前期的上行控制信道的第1匹配濾波器、用于接收具有按1個符號周期切換系數(shù)的結(jié)構(gòu)的前期的上行傳輸信道的第2匹配濾波器、通過由第1匹配濾波器解調(diào)的信號的定時與主臺內(nèi)的基準(zhǔn)定時的比較而測量傳輸延遲的裝置和使用上述傳輸延遲的測量結(jié)果控制第2匹配濾波器的系數(shù)切換定時的裝置；子臺具有通過在下行導(dǎo)頻信道接收基準(zhǔn)信號而提取主臺的基準(zhǔn)定時的裝置和與從下行控制信號中提取的上述基準(zhǔn)定時同步地將上行數(shù)據(jù)信號發(fā)送到上行傳輸信道上的裝置。
3.按權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于具有在從子臺發(fā)送到上行的信道上的數(shù)據(jù)的開頭部分具有固定數(shù)據(jù)模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和在主臺將第2匹配濾波器的輸出周期地進(jìn)行加法運算的循環(huán)加法器，在使用循環(huán)加法器的輸出從子臺發(fā)送到第2信道上的數(shù)據(jù)的開頭部確立同步。
4.按權(quán)利要求2所述的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于具有在主臺從第2匹配濾波器的輸出中分離出多個峰值的方法，使用分離上述峰值的方法將從子臺發(fā)送到第2信道上并經(jīng)過不同的傳輸線路在時間上偏離而接收的信號進(jìn)行分離并解調(diào)后進(jìn)行合成。
5.一種在主臺和子臺之間進(jìn)行擴(kuò)展頻譜通信的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于子臺根據(jù)從主臺發(fā)送的上行方向的基準(zhǔn)信號獲得幀同步，根據(jù)上述幀同步發(fā)送出上行方向的控制信號，根據(jù)下行方向的控制信號與上行方向的控制信號的關(guān)系求出無線區(qū)間的傳輸延遲時間，主臺通過下行的信道將該傳輸延遲時間的信息傳輸給子臺，子臺在與傳輸延遲相應(yīng)的時刻發(fā)送出上行數(shù)據(jù)信號，主臺接收上行數(shù)據(jù)信號。
6.按權(quán)利要求5所述的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于具有從主臺到子臺向下行方向發(fā)送基準(zhǔn)信號的下行導(dǎo)頻信道、從主臺到子臺向下行方向發(fā)送信號的下行控制信道、利用具有與從子臺到主臺向上行方向傳輸數(shù)據(jù)的1個符號時間相等的重復(fù)周期的擴(kuò)展碼進(jìn)行擴(kuò)展的上行控制信道和利用具有比1個符號時間長的重復(fù)周期的擴(kuò)展碼進(jìn)行擴(kuò)展的上行傳輸信道；主臺具有用于接收前期的上行控制信道的第1匹配濾波器、用于接收具有按1個符號周期切換系數(shù)的結(jié)構(gòu)的前期的上行傳輸信道的第2匹配濾波器、通過由第1匹配濾波器解調(diào)的信號的定時與主臺內(nèi)的基準(zhǔn)定時的比較而測量傳輸延遲的裝置和將傳輸延遲的信息向下行控制信道發(fā)送的裝置；子臺具有通過接收下行導(dǎo)頻信道而提取主臺的基準(zhǔn)定時的裝置、接收下行控制信道而提取在主臺測量的傳輸延遲的裝置和在與從下行控制信號中提取的上述傳輸延遲相應(yīng)的時刻將上行數(shù)據(jù)發(fā)送到上行傳輸信道上的裝置。
7.按權(quán)利要求6所述的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于具有在從子臺發(fā)送到上行控制信道上的數(shù)據(jù)的開頭部分就固定數(shù)據(jù)模式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和在主臺將第2匹配濾波器的輸出周期地進(jìn)行加法運算的循環(huán)加法器，在從子臺發(fā)送到第2信道上的數(shù)據(jù)的開頭部使用上述循環(huán)加法器的輸出確立同步。
8.按權(quán)利要求6所述的擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)，其特征在于具有在主臺從第2匹配濾波器的輸出中分離出多個峰值的方法，使用分離上述峰值的方法將從子臺發(fā)送到第2信道上并經(jīng)過不同的傳輸通路在時間上偏離而接收的信號進(jìn)行分離并解調(diào)后進(jìn)行合成。
全文摘要
在發(fā)送長周期碼的上行傳輸分組之前,移動終端在預(yù)約信道上發(fā)送短周期碼的短的分組。在基地臺,在預(yù)約信道中經(jīng)過獲得芯片同步定時的初始同步電路和將在時間上有重疊的分組之間分離的分組分離電路,進(jìn)行各分組的傳輸延遲測量。這里測量的傳輸延遲時間信息通過在將從同一移動終端在傳輸信道中發(fā)送的長周期碼的分組進(jìn)行擴(kuò)展時對匹配濾波器按適當(dāng)?shù)亩〞r設(shè)定系數(shù)而進(jìn)行同步逆擴(kuò)展處理。
文檔編號H04W56/00GK1182314SQ97117529
公開日1998年5月20日 申請日期1997年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月7日
發(fā)明者雅樂隆基, 矢野隆, 土居信數(shù) 申請人:株式會社日立制作所