專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中使用的用戶單元和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無線通信系統(tǒng)中用到的用戶單元和方法。
相關(guān)技術(shù)的描述包含蜂窩網(wǎng)、衛(wèi)星和點到點通信系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)運用包含經(jīng)調(diào)制射頻(RF)信號的無線鏈路來在兩個系統(tǒng)之間發(fā)送數(shù)據(jù)。出于多個原因，對無線鏈路的運用是需要的，其中上述原因包括與有線通信系統(tǒng)相比增加的移動性和減小的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)需求。運用無線鏈路的一個缺點在于由有限量的可獲得RF帶寬導致的有限量的通信容量。把這個有限的通信容量與基于有線的通信系統(tǒng)相比較，后者通過安裝附加有線連接可以添加附加容量。
認識到RF帶寬的有限性，可以發(fā)展各種信號處理技術(shù)來增加無線通信系統(tǒng)利用可獲得RF帶寬的效率。這種帶寬有效信號處理技術(shù)的一個被廣泛接受的例子是由電信工業(yè)協(xié)會(TIA)公布并主要在蜂窩狀電信系統(tǒng)中使用的IS-95廣播接口標準和它派生，諸如IS-95-A和ANSI J-STD-008(下面集中稱為IS-95標準)。IS-95標準加入碼分多址(CDMA)信號調(diào)制技術(shù)來在相同的RF帶寬上同時進行多個通信。當與綜合功率控制結(jié)合，通過其它方法之外還通過與其它無線通信技術(shù)相比還增加頻率重用，對相同的帶寬進行多個通信增加可在無線通信系統(tǒng)中進行的呼叫和其它通信的總數(shù)。在美國專利第4,901,307號(發(fā)明名稱為“運用衛(wèi)星或地面中繼站的擴展頻譜通信系統(tǒng)”)和美國專利第5,103,459號(發(fā)明名稱為“用于在CDMA蜂窩狀電話系統(tǒng)中產(chǎn)生信號波形的系統(tǒng)和方法”)中描述CDMA技術(shù)在多址通信系統(tǒng)中的運用，其中將上述兩個專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人并作為參考資料再次引入。
圖1示出根據(jù)IS-95標準的運用構(gòu)成的蜂窩狀電話系統(tǒng)的高度簡化圖。在操作期間，一組用戶單元10a-d通過運用CDMA調(diào)制RF信號建立與一個或多個基站12a-d的一個或多個RF接口，進行無線通信。在基站12和用戶單元10之間的每個RF接口包括從基站12發(fā)送的前向鏈路信號，以及從用戶單元發(fā)送的反向鏈路。運用這些RF接口，一般利用移動電話交換局(MTSO)14和公共電話交換網(wǎng)(PSTN)16進行與另一個用戶的通信。雖然已知運用附加RF或微波鏈路，但是一般通過有線連接形成在基站12、MTS014和PSTN16之間的鏈接。
根據(jù)IS-95標準，每個用戶單元10在9.6或14.4千比特/秒的最大數(shù)據(jù)速率下，通過單個信道、非相干、反向鏈路信號，發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，上述速率依賴于從一組速率組中選擇哪個速率組。非相干鏈路是其中接收到的系統(tǒng)不利用相位信息的鏈路。相干鏈路是在處理期間接收機利用載波信號相位的知識的鏈路。一般，相位信息采用導頻信號的形式，但是還根據(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)估算它。IS-95標準要求64 Walsh碼組供前向鏈路使用，每個代碼包括64個碼片。
運用具有由IS-95特定的9.6或14.4千比特/秒的最大數(shù)據(jù)速率的單個信道、非相干、反向鏈路信號很適于無線蜂窩狀電話系統(tǒng)，其中典型的通信包括發(fā)送數(shù)字化聲音或較低速率數(shù)字數(shù)據(jù)，諸如傳真。由于對于分配的每1.2288MHz的帶寬可有上至80個用戶單元10與基站12進行通信的系統(tǒng)中，在從每個用戶單元10發(fā)送過程中提供所需導頻數(shù)據(jù)實質(zhì)上增加用戶單元10組相互干擾的程度。此外，在9.6或14.4千比特/秒的數(shù)據(jù)速率下，任何導頻數(shù)據(jù)的發(fā)送功率與用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送功率之比是很重要的，并因而增加了用戶單元之間的干擾。一次只進行一種通信與有線電話的使用一致，所以選擇使用單個信道反向鏈路信號，這是當前無線蜂窩狀通信基于的范例。此外，處理單個信道的復雜性小于與處理多個信道相關(guān)的復雜性。
當數(shù)字通信發(fā)展之時，預期對于諸如交互文件瀏覽和視頻電視會議一類的應(yīng)用無線發(fā)送數(shù)據(jù)的需求實際上正在日益增加。這種增加將改變使用無線通信系統(tǒng)的方法和執(zhí)行相關(guān)RF接口的條件。特別是，在較高最大速率和以較多種類的可行速率發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，當在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中的誤差比在發(fā)送音頻信息過程的誤差更難以承受時，更可靠的發(fā)送將變得十分必要。此外，數(shù)量增加的數(shù)據(jù)類型將產(chǎn)生對同時發(fā)送多種數(shù)據(jù)的需求。例如，需要交換數(shù)據(jù)文檔，同時保持音頻或視頻接口。此外，當重用戶單元發(fā)送的速率增加，在每數(shù)量的RF帶寬內(nèi)與基站12進行通信的用戶單元10的數(shù)量減小，同時較高數(shù)據(jù)發(fā)送速率將導致較少用戶單元10達到基站的數(shù)據(jù)處理容量。在一些例子中，當前IS-95反向鏈路不太適于所有這些變化。因此，本發(fā)明涉及提供較高數(shù)據(jù)速率、帶寬效率、CDMA接口，在該接口上執(zhí)行多種通信。
發(fā)明概述在一個方面，本發(fā)明提供一種在無線通信系統(tǒng)中用到的用戶單元或其它發(fā)射機，用戶單元包括信息數(shù)據(jù)的多個信息源；用于編碼所述信息數(shù)據(jù)的編碼器；控制數(shù)據(jù)的多個控制源；和調(diào)制器，用于利用各個不同調(diào)制碼調(diào)制已編碼信息數(shù)據(jù)來在載波信號上發(fā)送，用于組合來自多個源的控制數(shù)據(jù)和輸出經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和組合控制數(shù)據(jù)來發(fā)送。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種在無線通信系統(tǒng)中用到的基站或其它接收機，基站包括接收機，用于接收載波信號并從中去除來自多個信息源的用各個不同調(diào)制碼調(diào)制的經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)，并去除來自多個控制源的控制數(shù)據(jù)，同時將所述經(jīng)編碼控制數(shù)據(jù)相互組合；解調(diào)器，用于根據(jù)它們各自不同調(diào)制碼解調(diào)所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和所述控制數(shù)據(jù)；和解碼器，用于解碼所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和解碼所述控制數(shù)據(jù)。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送的方法，所述方法包括捕獲多個信息數(shù)據(jù)；編碼所述信息數(shù)據(jù)；捕獲多個控制數(shù)據(jù)；用各個不同調(diào)制碼調(diào)制編碼信息數(shù)據(jù)以在載波信號上發(fā)送；組合來自所述多個源的所述控制數(shù)據(jù)；和輸出所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和所述經(jīng)組合控制數(shù)據(jù)來發(fā)送。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)來從一組用戶單元中的第一用戶單元發(fā)送的方法，其中所述第一用戶單元把控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)發(fā)送到與所述用戶單元組進行通信的基站，包括a)將所述控制數(shù)據(jù)與所述導頻數(shù)據(jù)組合；和b)根據(jù)單個信道調(diào)制格式，調(diào)制所述組合控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，通過運用具有少量PN擴展碼片每正交波形周期的一組正交子信道碼，形成一組獨本地增益調(diào)節(jié)用戶信道。低碼速糾錯編碼和在用一個子信道碼被調(diào)制之前序列重復、增益調(diào)節(jié)并與運用其它子信道碼調(diào)制的數(shù)據(jù)總和是通過一個發(fā)送信道發(fā)送的數(shù)據(jù)。運用用戶長碼和偽隨機擴展碼(PN碼)和上變頻所得總和數(shù)據(jù)(316)來發(fā)送。運用短正交碼提供干擾抑制，同時仍然允許擴展糾錯編碼和時間分集的重復來克服一般在地面無線系統(tǒng)中經(jīng)歷到的Raleigh衰落。在本發(fā)明的示例實施例中，子信道碼組還包括四個Walsh碼，在持續(xù)時間內(nèi)每個碼與剩余組和四個碼片正交。
在本發(fā)明的較佳實施例中，把兩個用戶信道多路復用成單個話務(wù)信道。運用較少話務(wù)信道是較佳的，因為它允許較少的峰值-平均發(fā)送功率比。運用不同數(shù)量的話務(wù)信道與本發(fā)明相一致。
在本發(fā)明的第一示例實施例中，通過第一個發(fā)送信道發(fā)送導頻數(shù)據(jù)，而且通過第二發(fā)送信道發(fā)送功率控制和其它逐幀控制數(shù)據(jù)。在較佳實施例中，把在導頻信道和控制用戶信道上的信息多路復用成一個話務(wù)信道來減小峰值-平均功率比，同時仍然允許繼續(xù)發(fā)送。連續(xù)發(fā)送是很理想的，因為它使與個人電子設(shè)備(諸如助聽器和心臟起搏器)的可能的干擾最小。因為經(jīng)常發(fā)送導頻和控制數(shù)據(jù)，所以所得信號仍然連續(xù)。一般只有當該話務(wù)信道類型的數(shù)據(jù)是有效的，其它話務(wù)信道一般有效。如果將控制數(shù)據(jù)與除了導頻用戶信道之外的用戶信道多路復用，那么當原話務(wù)信道數(shù)據(jù)無效時所得話務(wù)信道波形不連續(xù)。還可將其它用戶話務(wù)信道多路復用成單個發(fā)送信道。這里用兩個分開的用戶話務(wù)信道考慮對于不同類型的話務(wù)的不同增益和幀重發(fā)送方法。將剩余兩個發(fā)送信道用來發(fā)送非特定數(shù)字數(shù)據(jù)，包含用戶數(shù)據(jù)或信令數(shù)據(jù)，或兩者兼之。在示例實施例中，構(gòu)成兩個非特定發(fā)送信道中的一個用于BPSK調(diào)制和構(gòu)成另一個信道用于QPSK調(diào)制。這樣做來示出系統(tǒng)的多功能性。在本發(fā)明的另一些實施例中，BPSK調(diào)制或QPSK調(diào)制兩信道。
在調(diào)制之前，編碼非特定數(shù)據(jù)，其中編碼包括循環(huán)冗余校驗(CRC)產(chǎn)生、卷積編碼、交錯、選擇序列重復和BPSK或QPSK映射。通過改變執(zhí)行的重復數(shù)量，而且不將重復數(shù)量限于整數(shù)碼元序列，可以獲得包含高數(shù)據(jù)速率的多種發(fā)送速率。此外，通過在兩個非特定發(fā)送信道上同時發(fā)送數(shù)據(jù)還可以獲得更高數(shù)據(jù)速率。此外，通過頻繁地更新在每個發(fā)送信道上執(zhí)行的增益調(diào)節(jié)，由發(fā)送系統(tǒng)用到的整個發(fā)送功率可以保持在最小值，從而使在多個發(fā)送系統(tǒng)之間產(chǎn)生的干擾最小，從而增加整個系統(tǒng)容量。


當結(jié)合附圖，從下面對本發(fā)明的實施例的詳細描述，本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點將顯而易見，在附圖中相同參考字符作相應(yīng)表示圖1是蜂窩狀電話系統(tǒng)的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的用戶單元和基站的方框圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的BPSK信道編碼器和QPSK信道編碼器的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的發(fā)送信號處理系統(tǒng)的方框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的接收處理系統(tǒng)的方框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)成的搜索指處理系統(tǒng)的方框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成BPSK信道解碼器和QPSK信道解碼器的方框圖；和圖8是體現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)送系統(tǒng)的方框圖，其中把控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)組合在一個信道上；圖9是體現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)送系統(tǒng)的方框圖，其中已把控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)組成在一個信道上，包括濾波要發(fā)送的信號；圖10是體現(xiàn)本發(fā)明的用于接收數(shù)據(jù)的接收機系統(tǒng)，其中已把功率數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)組成在一個信道上。
較佳實施例的詳細描述關(guān)于蜂窩狀電信系統(tǒng)的反向鏈路發(fā)送部分，描述用于高速CDMA無線通信的新穎和經(jīng)改進的方法和裝置。雖然本發(fā)明可適于在蜂窩狀電話系統(tǒng)的多點到點反向鏈路發(fā)送中使用，但是本發(fā)明同樣適用于前向鏈路發(fā)送。此外，采用本發(fā)明，將有利于多種其它無線通信系統(tǒng)，包括基于衛(wèi)星無線通信系統(tǒng)，點到點無線通信系統(tǒng)和通過利用共軸或其它寬帶電纜發(fā)送射頻信號的系統(tǒng)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，構(gòu)成用戶單元100和基站120的接收和發(fā)送系統(tǒng)的方框圖。由BPSK信道編碼器103接收第一組數(shù)據(jù)(BPSK數(shù)據(jù))，它產(chǎn)生用于執(zhí)行BPSK調(diào)制的由調(diào)制器104接收到的代碼碼元流(codesymbol stream)。由QPSK信道編碼器102接收第二組數(shù)據(jù)(QPSK數(shù)據(jù))，它產(chǎn)生用于執(zhí)行QPSK調(diào)制的也由調(diào)制器104接收的代碼碼元流。調(diào)制器104還接收功率控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)，它們根據(jù)碼分多址(CDMA)技術(shù)調(diào)制以及用BPSK和QPSK編碼，來產(chǎn)生由RF處理系統(tǒng)106接收到的一組調(diào)制碼元。RF處理系統(tǒng)106過濾和將一組調(diào)制碼元上變頻至載波頻率，以運用天線108發(fā)送到基站120。雖然只示出用戶單元100，但是多個用戶單元可與基站120進行通信。
在基站120內(nèi)，RF處理系統(tǒng)122利用天線121接收發(fā)送的RF信號，而且執(zhí)行帶通濾波、下變頻至基帶和數(shù)字化。解調(diào)器124接收數(shù)字化信號并根據(jù)CDMA技術(shù)執(zhí)行解調(diào)來產(chǎn)生功率控制、BPSK和QPSK軟確定數(shù)據(jù)。BPSK信道解碼器128解碼從解調(diào)器124接收到的BPSK軟確定數(shù)據(jù)來產(chǎn)生對BPSK數(shù)據(jù)的最佳估計，而且QPSK信道編碼器126解碼由解調(diào)器124接收到的QPSK軟確定數(shù)據(jù)來產(chǎn)生對QPSK數(shù)據(jù)的最佳估計。于是，可獲得對第一和第二組數(shù)據(jù)的最佳估計，用于進一步處理或發(fā)送到下一個目的地，而且接收到的功率控制數(shù)據(jù)直接或解碼之后用于調(diào)制用來將數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶單元100的前向鏈路信道的發(fā)送功率。
圖3是當根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成時BPSK信道編碼器103和QPSK信道編碼器102的方框圖。在BPSK信道編碼器103內(nèi)，由CRC校驗和發(fā)生器130接收BPSK數(shù)據(jù)，它對于第一組數(shù)據(jù)的每個20毫秒幀產(chǎn)生校驗和。由尾部位發(fā)生器132接收數(shù)據(jù)幀以及CRC校驗和，其中上述尾部位發(fā)生器132將包含8個邏輯零的尾部位附在每個幀的尾部來在解碼處理過程結(jié)束時提供已知狀態(tài)。于是，由卷積編碼器134接收包含代碼尾部位和CRC校驗和的幀，其中上述編碼器執(zhí)行限定長度(K)9、速率(R)1/4卷積編碼，從而在四倍于編碼器輸入速率(ER)的速率下產(chǎn)生代碼碼元。另一方面，執(zhí)行包括速率1/2的其它編碼速率，但是由于它的最佳復雜度-性能特征，運用速率1/4是較佳的。塊交錯器136對代碼碼元執(zhí)行位交錯提供時間分集以在快速衰落環(huán)境中更加可靠地發(fā)送。由可變起點轉(zhuǎn)發(fā)器(starting point repeater)138接收所得交錯碼元，它重復交錯的碼元序列達足夠次數(shù)NR來提供與具有恒定數(shù)量碼元的輸出幀相對應(yīng)的恒定速率碼元流。重復碼元序列還增加衰落的時間分集以克服衰落。在示例實施例中，對于每個幀，碼元的恒定數(shù)量等于6,144個碼元，形成碼元數(shù)量307.2千碼元/秒(ksps)。此外，轉(zhuǎn)發(fā)器138運用不同起點來開始重復每個碼元序列。當產(chǎn)生6,144個碼元每幀所需的NR的值不是整數(shù)，只對一部分碼元序列執(zhí)行最后重復。由BPSK映射器139接收所得重復碼元組，它產(chǎn)生值為+1和-1的QPSK代碼碼元流(BPSK)，以執(zhí)行BPSK調(diào)制。在本發(fā)明的另一個實施例中，轉(zhuǎn)發(fā)器138位于塊交錯器136之前，從而對于每個幀，塊交錯器136接收相同數(shù)量碼元。
在QPSK信道編碼器102內(nèi)，由對于每20毫秒幀產(chǎn)生校驗和的CRC校驗和發(fā)生器140接收QPSK數(shù)據(jù)。由尾部位發(fā)生器142接收包含CRC校驗和的幀，它把邏輯零的一組6尾部位附在幀的尾部。由卷積編碼器144接收包含尾部位和CRC校驗和的幀，其中編碼器144執(zhí)行K＝9，R＝1/4卷積編碼，從而在四倍于編碼器輸入速率(ER)的速率下產(chǎn)生碼元。塊交錯器146對碼元執(zhí)行位交錯，而且由可變起點轉(zhuǎn)發(fā)器148接收所得經(jīng)交錯碼元?？勺兤瘘c轉(zhuǎn)發(fā)器148在每次重復中運用碼元序列中的不同起點重復經(jīng)交錯碼元序列達足夠次數(shù)NR，從而對于每個幀產(chǎn)生12,288個碼元，從而形成代碼碼元速率614.4千碼元/秒(ksps)。當NR不是整數(shù)，只對一部分碼元序列執(zhí)行最后重復。由QPSK映射器149接收所得重復的碼元，其中QPSK映射器149產(chǎn)生為執(zhí)行QPSK調(diào)制而構(gòu)成的QPSK代碼碼元流，它包括值為+1和-1的同相QPSK代碼碼元流(QPSKI)和值位+1和-1的正交相位QPSK代碼碼元流(QPSKQ)。在本發(fā)明的另一個實施例總，把轉(zhuǎn)發(fā)器148設(shè)置在塊交錯器146之前，從而對于每個幀，塊交錯器146接收相同數(shù)量的碼元。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的圖2的調(diào)制器104的方框圖。運用乘法器150b，通過Walsh碼W2調(diào)制來自BPSK信道編碼器103的BPSK碼元，而且運用乘法器150c和154d，通過Walsh碼W3調(diào)制來自QPSK信道編碼器102的QPSKI和QPSKQ碼元。運用乘法器150a通過Walsh碼W1調(diào)制功率控制數(shù)據(jù)(PC)增益調(diào)節(jié)152接收導頻數(shù)據(jù)(PILOT)，和根據(jù)增益調(diào)節(jié)因子A0調(diào)節(jié)幅度，其中在本發(fā)明的較佳實施例中上述導頻數(shù)據(jù)包括與正電源相關(guān)的邏輯電平。PILOT信號不對基站提供任何用戶數(shù)據(jù)，而是提供相位幅度信息，從而它可以相干解調(diào)在剩余子信道上攜帶的數(shù)據(jù)，而且定標軟確定輸出值用于組合。增益調(diào)節(jié)154根據(jù)增益調(diào)節(jié)因子A1調(diào)節(jié)Walsh碼W1調(diào)節(jié)功率控制數(shù)據(jù)的幅度，而且增益調(diào)節(jié)156根據(jù)幅度變量A2調(diào)節(jié)Walsh碼W2調(diào)制BPSK信道數(shù)據(jù)的幅度。增益調(diào)節(jié)158a和b根據(jù)增益調(diào)節(jié)因子A3分別調(diào)節(jié)同相和正交相位Walsh碼W3調(diào)制QPSK碼元的幅度。在表I中示出在本發(fā)明的較佳實施例中用到的四個Walsh碼。<

<p>對于熟悉本現(xiàn)有技術(shù)的人員而言，W0碼根本是有效非調(diào)制是顯而易見的，這與如圖所示處理導頻數(shù)據(jù)相一致。用W1碼調(diào)制功率控制數(shù)據(jù)、用W2碼調(diào)制BPSK數(shù)據(jù)和用W3碼調(diào)制QPSK數(shù)據(jù)。一旦用適當?shù)腤alsh碼調(diào)制，就根據(jù)BPSK技術(shù)發(fā)送導頻、功率控制數(shù)據(jù)和BPSK數(shù)據(jù)，以及如下所述根據(jù)QPSK技術(shù)發(fā)送QPSK數(shù)據(jù)(QPSKI和QPSKQ)。應(yīng)理解，無需使用每個正交信道，而且在本發(fā)明的另一個實施例中采用只用其中只提供一個用戶信道的四個Walsh碼中的三個。
運用短正交碼產(chǎn)生每碼元較少碼片，因此當與加入對較長Walsh碼的運用的系統(tǒng)相比較，考慮更廣泛編碼和重復。這個更廣泛編碼和重復提供對Raleigh衰落的保護，它是在地面通信系統(tǒng)中的主要誤差源。對其它數(shù)量的代碼和代碼長度的運用與本發(fā)明相一致，然而，對較大組的較長Walsh碼的運用減小對衰落的增強保護。由于四個信道為發(fā)送如下所述的各種類型的數(shù)據(jù)提供很大的靈活性，所以考慮到運用四個碼片代碼是最佳的同時還保持短代碼長度。
加法器160總加來自增益調(diào)節(jié)(gain adjusts)152、154、156和158a的所得幅度已調(diào)調(diào)制碼元來產(chǎn)生總加的調(diào)節(jié)碼元161。通過運用乘法器162a和b與長碼180相乘來擴展PN擴展碼PNI和PNQ。用由乘法器162a和162b提供的所得偽隨機碼來通過運用乘法器164a-d和加法器166a和b的復數(shù)相乘調(diào)制總加的調(diào)制碼元161，和增益調(diào)制正交-相位碼元QPSKQ163。于是，濾波所得同相項XI和正交相位項XQ(濾波未圖示)，而且運用乘法器168和同相和正交相位正弦，在以高度簡化的形式所示的RF處理系統(tǒng)106中上變頻至載波頻率。還在本發(fā)明的另一個實施例中采用偏置QPSK上變頻。運用加法器170總加所得同相和正交相位上變頻信號，而且根據(jù)主增益調(diào)節(jié)AM用主放大器172放大，來產(chǎn)生發(fā)送到基站120的信號s(t)。在本發(fā)明的較佳實施例中，擴展信號并濾波到1.2288MHz帶寬來保持與現(xiàn)有CDMA信道的帶寬兼容。
通過提供在其上發(fā)送數(shù)據(jù)的多個正交信道，以及運用減小響應(yīng)于高輸入數(shù)據(jù)速率執(zhí)行的重復次數(shù)NR的可變數(shù)量轉(zhuǎn)發(fā)器，上述發(fā)送信號處理的方法和系統(tǒng)允許單個用戶單元或其它發(fā)送系統(tǒng)在多個數(shù)據(jù)速率下發(fā)送數(shù)據(jù)。特別是，通過減小由圖3的可變起點轉(zhuǎn)發(fā)器138或148執(zhí)行的重復速率NR，可以保持增加的較高編碼器輸入速率ER。在本發(fā)明的另一個實施例中，以重復速率NR加倍的速率下執(zhí)行速率1/2卷積編碼。在表II和III中分別示出由多個重復速率NR支持的一組示例編碼器速率ER和對于BPSK信道和QPSK信道等于1/4和1/2的編碼速率R。

表II.BPSK信道

表III.QPSK信道表II和III示出通過調(diào)節(jié)序列重復次數(shù)NR，，可以支持更寬范圍的數(shù)據(jù)速率，包括高數(shù)據(jù)速率，同時編碼器輸入速率ER與數(shù)據(jù)傳輸速率減去發(fā)送CRC、碼尾位和任何其它附加信息所需的衡量相對應(yīng)。如表II和III所示，還可用QPSK調(diào)制增加數(shù)據(jù)傳輸速率。預期可采用的速率一般標有諸如“高速率-72”和“高速率-32”的標注。在本發(fā)明的另一個實施例中，標為高速率-72、高速率-64和高速率-32的那些速率分別具有72、64和32的話務(wù)速率，而且以3.6、5.2和5.2kbps的速率在信令和其它控制數(shù)據(jù)中多路復用。速率RS1-全速率和RS2-全速率對應(yīng)于在IS-95符合(compliant)通信系統(tǒng)中應(yīng)用的速率，因此預期接收用于兼容性的實際運用。零速率是發(fā)送單個位，并用來指示幀擦除，這也是IS-95標準的一部分。
通過除了(或替代)通過減小重復速率NR增加傳輸速率同時執(zhí)行的在兩個或多個多正交信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，還可以增加數(shù)據(jù)傳輸速率。例如，復接器(未圖示)可以把單個數(shù)據(jù)源分成在多個數(shù)據(jù)子信道上發(fā)送的多個數(shù)據(jù)源。于是，通過以較高速率在特定信道上發(fā)送或者同時在多個信道執(zhí)行多個發(fā)送，或者兩者兼之，可以增加整個發(fā)送速率直至超出接收系統(tǒng)的信號處理容量，而且誤差率變得不可接受，或者達到發(fā)送系統(tǒng)的最大發(fā)送功率。
提供多個信道還增加發(fā)送不同種類數(shù)據(jù)的靈活性。例如，可指定BPSK信道用于語音信息，而指定QPSK信道用于發(fā)送數(shù)字數(shù)據(jù)。通過執(zhí)行一個信道用于以較低數(shù)據(jù)速率發(fā)送時間靈敏(sensitive)數(shù)據(jù)(諸如聲音)，而且指定其它信道用于發(fā)送較低時間靈敏數(shù)據(jù)(諸如，數(shù)字文件)，可以更概括本實施例。在這個實施例中，可以在較大框中，對于較低時間靈敏數(shù)據(jù)執(zhí)行交錯來進一步增加時間分集。在本發(fā)明的另一個實施例總，QPSK信道執(zhí)行主發(fā)送數(shù)據(jù)，而QPSK信道執(zhí)行溢出發(fā)送。運用正交Walsh碼消除或基本上減小在從用戶單元發(fā)送的信道組中的任何干擾，從而使在基站成功接收所需的發(fā)送能量最小化。
為了增加在接收系統(tǒng)中的處理容量，因而增加可以利用的用戶單元的較高發(fā)送容量范圍，還通過一個正交信道發(fā)送導頻數(shù)據(jù)。通過確定并去除反向鏈路信號的偏置，運用導頻數(shù)據(jù)，可以在接收系統(tǒng)處執(zhí)行相干處理。此外，在分離多徑接收機中組合之前，可將導頻數(shù)據(jù)用來最佳加權(quán)以不同時間延遲接收到的多路徑信號。一旦去除相位偏置，而且適當加權(quán)多路徑信號，就可以組合多路徑信號來減小必須接收反向鏈路信號用于適當處理的功率。這種所需接收功率的減小允許成功處理加高發(fā)送速率，或者相反，減小在反向鏈路信號組之間的干擾。雖然需要一些附加發(fā)送功率用于發(fā)送導頻信號，在較高發(fā)送速率方面，導頻信道功率與全部反向鏈路信號功率之比基本上低于與較低數(shù)據(jù)速率數(shù)字語音數(shù)據(jù)發(fā)送蜂窩狀系統(tǒng)相關(guān)的功率。于是，在高數(shù)據(jù)速率CDMA系統(tǒng)中，通過運用相干反向鏈路獲得的Eb/N0增益超出從每個用戶單元發(fā)送導頻數(shù)據(jù)所需的附加功率。
運用增益調(diào)節(jié)152-158以及主放大器172，還通過允許發(fā)送系統(tǒng)適于各種無線電信道條件、發(fā)送速率和數(shù)據(jù)類型，增加可以利用上述系統(tǒng)的高發(fā)送容量的程度。特別是，適當接收所需的信道的發(fā)送功率以獨立于其它正交信道的方式，隨著時間而變化，同時隨條件而變化。例如，在最初捕獲反向鏈路信號期間，需要增加導頻信道的功率以方便在基站處的檢測和同步化。然而，一旦捕獲了反向鏈路信號，就基本上減少導頻信道的所需發(fā)送功率，而且依賴于包括用戶單元的移動速率的多種因素變化。因此，在信號捕獲期間，增加增益調(diào)節(jié)因子A0的值，而在正在進行的通信期間減小它。在另一個例子中，當通過前向鏈路發(fā)送能更加容忍誤差的信息，或者當其中發(fā)生前向鏈路的環(huán)境不傾向于衰落條件，可以根據(jù)發(fā)送控制數(shù)據(jù)的需要減小增益調(diào)節(jié)因子A1，同時低誤差速率減小。在本發(fā)明的一個實施例中，無論何時功率控制調(diào)節(jié)不是必須，都可將增益調(diào)節(jié)因子A1減至零。
在本發(fā)明的另一個實施例中，通過運用通過前向鏈路信號發(fā)送的功率控制命令允許基站120或其它接收系統(tǒng)改變信道或者整個反向鏈路信號的增益調(diào)節(jié)，進一步開發(fā)增益調(diào)節(jié)每個正交信道或整個反向鏈路信號的能力。特別是，基站可以發(fā)送請求調(diào)節(jié)特定信道或整個反向鏈路信號的發(fā)送功率的功率控制信息。在許多例子中，這是有利的，上述例子包括通過BPSK和QPSK信道發(fā)送具有不同的誤差(諸如，數(shù)字化聲音和數(shù)字數(shù)據(jù))靈敏度的兩種數(shù)據(jù)。在這種情況下，基站120建立用于兩個相關(guān)信道的不同目標誤差率。如果信道的實際誤差率超出目標誤差率，那么基站命令用戶單元減小該信道的增益調(diào)節(jié)直至實際誤差率達到目標誤差率。這最終導致相對其它信道來說增加一個信道的增益調(diào)節(jié)因素。即，相對于與較低靈敏數(shù)據(jù)相關(guān)的增益調(diào)節(jié)因子，增加與更高誤差靈敏數(shù)據(jù)相關(guān)的增益調(diào)節(jié)因子。在其它例子中，整個反向鏈路的發(fā)送功率可能請求由于用戶單元100的衰落條件或移動導致的調(diào)節(jié)。在這些例子中，通過發(fā)送單個功率控制命令，基站120可以做到這些。
于是，通過允許獨立調(diào)節(jié)四個正交信道的增益，以及相互結(jié)合，可將反向鏈路信號的整個發(fā)送功率保持在成功發(fā)送每種數(shù)據(jù)類型所需的最小量，無論它是導頻數(shù)據(jù)、功率控制數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)還是不同類型的用戶數(shù)據(jù)。此外，對于每種數(shù)據(jù)類型，可以不同定義成功發(fā)送。給定用戶單元的有限發(fā)送功率容量，以所需的最小量功率發(fā)送允許把最大量的數(shù)據(jù)發(fā)送到基站，而且還減小在用戶單元之間的干擾。這種干擾的減小增加整個CDMA無線蜂窩狀系統(tǒng)的整個通信容量。
用于反向鏈路信號的功率控制信道允許在各種速率下(包括，800功率控制位/秒的速率)用戶單元把功率控制信息發(fā)送到基站。在本發(fā)明的較佳實施例中，功率控制位命令基站增加或減小用于把信息發(fā)送到用戶單元的前向鏈路話務(wù)信道的發(fā)送功率。雖然一般在CDMA系統(tǒng)中具有快速功率控制是十分有用的，但是它在包括數(shù)據(jù)發(fā)送的較高數(shù)據(jù)速率通信方面特別有用，因為數(shù)字數(shù)據(jù)對于誤差更加靈敏，而且高發(fā)送導致即使在簡短的衰落條件下，也丟失大量數(shù)據(jù)。假定高速反向鏈路發(fā)送可能伴有高速前向鏈路發(fā)送，在反向鏈路上提供快速發(fā)送功率控制進一步便于在CDMA無線電信系統(tǒng)中的高速通信。
在本發(fā)明的另一個實施例中，用由特定NR定義的一組編碼器輸入速率ER來發(fā)送特定種類的數(shù)據(jù)。即，在最大編碼器輸入速率ER或在一組較低編碼器輸入速率ER下發(fā)送數(shù)據(jù)，同時相應(yīng)地調(diào)節(jié)相關(guān)NR。在該實施例的較佳實施中，最大速率與在IS-95兼容無線通信系統(tǒng)中用到的最大速率相對應(yīng)，上面參照表II和III中的RS1-全速和RS2-全速，而且每個較低速率是下一個較高速率的一半，產(chǎn)生包括全速、半速、四分之一速率和八分之一速率的速率組。通過用在表IV中提供的BPSK信道中的速率組1和速率組2的NR的值增加碼元重復速率NR而較佳地產(chǎn)生低數(shù)據(jù)速率。


表IV.RS1和RS2速率組在BPSK信道中對于QPSK信道的重復速率是對于BPSK信道的兩倍。
根據(jù)本發(fā)明的示例實施例中，當幀的數(shù)據(jù)速率相對于前一個幀變化，那么根據(jù)發(fā)送速率的變化調(diào)節(jié)幀的發(fā)送功率。即，當在較高速率幀之后發(fā)送較低速率幀時，與速率減小成正比地減小對于較低速率幀的發(fā)送信道的發(fā)送功率，其中在上述發(fā)送信道上發(fā)送幀，反之亦然。例如，如果在發(fā)送全速幀期間信道的發(fā)送功率是發(fā)送功率T，那么在下一個發(fā)送半速幀期間的發(fā)送功率是發(fā)送功率T/2。通過減小對于整個幀的持續(xù)時間的發(fā)送功率，最佳減小發(fā)送功率，而且還可通過減小發(fā)送占空度從而取消一些冗余信息來執(zhí)行。在任一種情況下，發(fā)生發(fā)送功率調(diào)節(jié)以及閉環(huán)功率控制機理，從而響應(yīng)于從基站發(fā)射的功率控制數(shù)據(jù)進一步調(diào)節(jié)發(fā)送功率。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例構(gòu)成的圖2的RF處理系統(tǒng)122和解調(diào)器124的方框圖。乘法器180a和180b用同相正弦和正交相位正弦下變頻從天線121接收到的信號，分別產(chǎn)生同相接收采樣RI和正交相位接收采樣RQ。應(yīng)理解，以高度簡化的形式示出RF處理系統(tǒng)122，而且還根據(jù)廣泛已知的技術(shù)匹配濾波和數(shù)字化(未圖示)信號。于是，在解調(diào)器124內(nèi)，將接收采樣RI和RQ用于搜索指(finger)解調(diào)器182。每個搜索指解調(diào)器182處理由用戶單元100發(fā)射的反向鏈路信號的例子，如果這樣的例子是可獲得的話，其中通過多路徑現(xiàn)象產(chǎn)生反向鏈路信號的每個例子。雖然示出三個搜索指解調(diào)器，但是運用另一些數(shù)量的搜索指處理器與本發(fā)明相一致，包括運用單個搜索指解調(diào)器182。每個搜索指解調(diào)器182產(chǎn)生一組軟確定數(shù)據(jù)，它包含功率控制數(shù)據(jù)、BPSK數(shù)據(jù)和QPSKI數(shù)據(jù)和QPSKQ數(shù)據(jù)。還在相應(yīng)的搜索指解調(diào)器182中時間調(diào)節(jié)每組軟確定數(shù)據(jù)，雖然在本發(fā)明的另一個實施例中，在組合器184內(nèi)執(zhí)行時間調(diào)節(jié)。組合器184總加從搜索指解調(diào)器182接收到的軟確定數(shù)據(jù)組來產(chǎn)生功率控制、BPSK、QPSKI和QPSKQ軟確定數(shù)據(jù)的單個例子。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的圖5的搜索指解調(diào)器182的方框圖。根據(jù)由經(jīng)處理的反向鏈路信號的特定例子的發(fā)送路徑引入的延遲量，運用時間調(diào)節(jié)190，首先時間調(diào)節(jié)RI和RQ接收采樣。運用乘法器201，將長碼200與偽隨機擴展碼PNI和PNQ相混合，而且運用乘法器202和加法器204，將所得長碼已調(diào)PNI和PNQ擴展碼的共軛復數(shù)與時間已調(diào)RI和RQ接收采樣復數(shù)相乘，產(chǎn)生項XI和XQ。于是，運用Walsh碼W1、W2和W3，分別調(diào)制XI和XQ項的三個分立例子，而且運用4至1加法器212，在四個解調(diào)碼片上總加所得Walsh解調(diào)數(shù)據(jù)。運用加法器208，在四個解調(diào)碼片上總加XI和XQ數(shù)據(jù)的第四個例子。在本發(fā)明的較佳實施例中，導頻濾波器214對由加法器208執(zhí)行的一系列加法求平均，但是對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，其它濾波技術(shù)是顯而易見的。根據(jù)BPSK調(diào)制數(shù)據(jù)，通過運用乘法器216和加法器217復數(shù)共軛相乘，用經(jīng)濾波的同相和正交相位導頻信號來相位旋轉(zhuǎn)和定標W1和W2Walsh碼解調(diào)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生軟確定功率控制和BPSK數(shù)據(jù)。用乘法器218和加法器220，運用同相和正交相位濾波導頻信號，根據(jù)QPSK已調(diào)數(shù)據(jù)，相位旋轉(zhuǎn)W3Walsh碼已調(diào)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生軟確定QPSK數(shù)據(jù)。由384至1加法器222，在384個調(diào)制碼元上，總加軟確定功率控制數(shù)據(jù)，產(chǎn)生功率控制軟確定數(shù)據(jù)。于是，可獲得相位旋轉(zhuǎn)W2Walsh碼已調(diào)數(shù)據(jù)、W3Walsh碼已調(diào)數(shù)據(jù)和功率控制軟確定數(shù)據(jù)來進行組合。在本發(fā)明的另一較佳實施例中，還對功率控制數(shù)據(jù)進行編碼和解碼。
除了提供相位信息之外，還在接收系統(tǒng)中采用導頻來便于時間跟蹤。還通過在一個采樣時間之前(早)處理接收到的數(shù)據(jù)和一個采樣時間之后(晚)處理當前接收采樣，執(zhí)行時間跟蹤。為了確定與實際到達時間最匹配的時間，可將在早晚采樣時間的導頻信道的幅度與在當前采樣時間的幅度相比較來確定哪個是最大的。如果在一個鄰近采樣時間處的信號大于在當前采樣時間處的信號，那么可以調(diào)節(jié)定時，從而獲得最佳解調(diào)結(jié)果。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例構(gòu)成的BPSK信道解碼器128和QPSK信道解碼器126(圖2)的方框圖。由累加器240接收來自組合器184(圖5)的BPSK軟確定數(shù)據(jù)，其中累加器240把第一6,144/NR解調(diào)碼元序列存儲在接收到的幀中，而且把包含在幀總的每個6,144/NR解調(diào)碼元序列組與相應(yīng)的經(jīng)存儲累加碼元相加，其中NR依賴于上述BPSK軟確定數(shù)據(jù)的發(fā)送速率。塊去交錯器242去交錯來自可變起點加法器240的累加軟確定數(shù)據(jù)，而且維特比解碼器244解碼去交錯器軟確定數(shù)據(jù)來產(chǎn)生硬確定數(shù)據(jù)以及CRC校驗和結(jié)果。在QPSK解碼器126中，由去復接器246把來自組合器184(圖5)的QPSKI和QPSKQ軟確定數(shù)據(jù)分路分解成單個軟確定數(shù)據(jù)流，和由累加每個6,144/NR解調(diào)碼元的累加器248接收單個軟確定數(shù)據(jù)流，其中NR依賴于QPSK數(shù)據(jù)的發(fā)送速率。塊去交錯器250去交錯來自可變起點加法器248的軟確定數(shù)據(jù)，和維特比解碼器252解碼去交錯解調(diào)碼元來產(chǎn)生硬確定數(shù)據(jù)以及CRC校驗和結(jié)果。在參照圖3所述的另一示例實施例中，其中在交錯之前執(zhí)行碼元重復，把累加器240和248設(shè)置在塊交錯器242和250之后。在采用速率組并因此特定幀的速率是未知的本發(fā)明的實施例中，采用多個解碼器，每個解碼器在不同發(fā)送速率下進行操作而且根據(jù)校驗和結(jié)果選擇與最有可能用到的發(fā)送速率相關(guān)的幀。運用其它誤差校驗方法與本發(fā)明的實踐相一致。
現(xiàn)在回到圖8，示出其中控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)已組合成一個信道的反向鏈路發(fā)送系統(tǒng)。應(yīng)注意，本發(fā)明同樣可用于前向鏈路發(fā)送，但是當在遠程移動站中采用本發(fā)明時還提供附加優(yōu)點。此外，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)理解，可以把控制數(shù)據(jù)復接在由遠程站發(fā)送的其它信道上。然而，在較佳實施例中，由于與基本和補充信道不同，總是存在導頻信道，而與遠程站是否具有要發(fā)送到中央通信站的話務(wù)量數(shù)據(jù)無關(guān)，所以把控制數(shù)據(jù)多路復用在導頻信道上。此外，雖然關(guān)于把數(shù)據(jù)多路復用在導頻信道上描述了本發(fā)明，但是它同樣適用于把功率控制數(shù)據(jù)穿插入導頻信道中的情況。
向復接器(MUX)300提供只包含二進制值“1”流的導頻數(shù)據(jù)。此外，向MUX300提供控制信道數(shù)據(jù)，在示例實施例中它是包含值+1和-1的功率控制數(shù)據(jù)，分別表示對于基站的增加或減小它的發(fā)送功率的指令。復接器300通過提供在導頻數(shù)據(jù)的預定位置上的控制數(shù)據(jù)，組合兩個數(shù)據(jù)流。于是，向乘法器310和328的第一輸入提供復接數(shù)據(jù)。
乘法器310的第二輸入設(shè)有值為+1和-1的偽隨機(PN)序列。通過把短PN序列(PNI)與長碼相乘，產(chǎn)生向乘法器310和312提供的偽隨機序列。在現(xiàn)有技術(shù)中已知并在IS-95標準總詳細描述短PN序列和長碼序列的產(chǎn)生過程。乘法器328的第二輸入設(shè)有值為+1和-1的偽隨機(PN)序列。通過把短PN序列(PNQ)與長碼相乘，產(chǎn)生向乘法器318和328提供的偽噪聲序列。
向乘法器314的第一輸入提供乘法器310的輸出。向延遲元件320提供乘法器318的輸出，其中延遲元件320延遲輸入數(shù)據(jù)等于半個碼片的時間間隔。延遲元件320向減法器314的減法輸入提供延遲信號。提供減法器314的輸出來發(fā)送到基帶濾波器和導頻增益元件(未圖示)。
向延遲元件330提供乘法器328的輸出，它延遲輸入數(shù)據(jù)達每個碼片周期，如上面相對于延遲320所述。向減法器322的第二加法輸入提供延遲元件30的輸出。加法元件322的第一輸入是乘法器312的輸出。提供來自加法器322的總加輸入來發(fā)送到基帶濾波器和導頻增益元件(未圖示)。
向乘法器302的第一輸入提供在補充信道上發(fā)送的包含值+1和-1的話務(wù)量數(shù)據(jù)。乘法器302的第二輸入設(shè)有重復Walsh序列(+1，-1)。如上所述，Walsh覆蓋是減小在從遠程站發(fā)送的數(shù)據(jù)信道之間的干擾。向增益元件304提供來自乘法器302的積數(shù)據(jù)序列，其中上述增益元件304將幅度定標為相對于導頻/控制信道放大確定的值。向加法器316的第一輸入提供增益元件304的輸出。向乘法器312和318的輸入提供加法器316的輸出，而且處理如上所述繼續(xù)。
向乘法器306的第一輸入提供在基本信道上發(fā)送的包含值+1和-1的話務(wù)量數(shù)據(jù)。乘法器306的第二輸入設(shè)有重復Walsh序列(+1，+1，-1，-1)。如上所述，Walsh覆蓋是減小在從遠程站發(fā)送的數(shù)據(jù)信道之間的干擾。向增益元件308提供來自乘法器306的積數(shù)據(jù)序列，其中上述增益元件308將幅度定標為相對于導頻/控制信道放大確定的值。向加法器316的第二輸入提供增益元件308的輸出。向乘法器312和318的輸入提供加法器316的輸出，而且處理如上所述繼續(xù)。
參照圖9，示出包含所需濾波操作的本發(fā)明的實施例，而且還示出通過組合導頻和控制數(shù)據(jù)獲得的附加利益。那是減小所需濾波電路數(shù)量。如參照圖8所示，由復接器(MUX)350多路復用導頻數(shù)據(jù)和控制信道數(shù)據(jù)。向乘法器352和354的第一輸入提供包含值+1和-1的復接數(shù)據(jù)。通過在乘法器390中將短PN碼PNI與長碼相乘提供給乘法器352的第二輸入。向有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器356提供來自乘法器352的積。在示例實施例中，F(xiàn)IR356是48抽頭FIR濾波器，在現(xiàn)有技術(shù)中已知其設(shè)計。通過在乘法器392中將短PN碼PNQ與長碼相乘，提供給乘法器354的第二輸入。向減法器374的加法輸入提供FIR356的輸出。提供減法器374的輸出來發(fā)送到上變頻器和導頻增益元件(未圖示)。
向有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器358提供來自乘法器354的積。在示例實施例中，F(xiàn)IR358是48抽頭FIR濾波器，在現(xiàn)有技術(shù)中已知它的設(shè)計。應(yīng)注意，通過組合導頻和功率控制數(shù)據(jù)，由于每個信道要求兩個FIR濾波器，所以除去兩個FIR濾波器。除去兩個FIR濾波器減小了復雜度、功率消耗和芯片面積(chip area)。向延遲元件360提供FIR358的輸出，其中上述延遲元件360在向減法器376的第一加法輸入提供信號之前將輸出延遲半個碼片。提供減法器376的輸出來發(fā)送到上變頻器和導頻增益元件(未圖示)。
向乘法器362的第一輸入提供包含值+1和-1的補充信道話務(wù)量數(shù)據(jù)。到乘法器362的第二輸入是重復Walsh序列(+1，-1)，它們?nèi)缜八鰷p小信道之間的干擾。向乘法器364和366的第一輸入提供乘法器362的輸出。乘法器364的第二輸入是從乘法器392提供的偽噪聲序列，而且到乘法器366的第二輸入是從乘法器390提供的偽噪聲序列。
向FIR/增益元件368提供來自乘法器364的輸出，其中FIR/增益元件368濾波信號并根據(jù)與導頻/控制信道的單位增益相關(guān)的增益因素放大信號。向延遲元件372提供FIR/增益元件368的輸出。在向減法元件374的第一減法輸入提供信號之前，延遲元件372延遲信號達1/2碼片。減法器374的輸出處理如上所述繼續(xù)進行。
向FIR/增益元件370提供來自乘法器366的輸出，其中上述FIR/增益元件370濾波信號并根據(jù)與導頻/控制信道的單位增益相關(guān)的增益因素放大信號。向加法元件376的第二輸入提供FIR/增益元件370的輸出。減法器376的輸出的處理過程如上所述繼續(xù)進行。
向乘法器388的第一輸入提供包含值為+1和-1的基本信道話務(wù)數(shù)據(jù)。到乘法器388的第二輸入是重復Walsh序列(+1，+1，-1，-1)，如上所述它減小信道之間的干擾。向乘法器378和384的第一輸入提供乘法器388的輸出。乘法器378的第二輸入是從乘法器392提供的偽噪聲序列，而且到乘法器384的第二輸入是從乘法器390提供的偽噪聲序列。
向FIR/增益元件380提供來自乘法器378的輸出，其中FIR/增益元件380濾波信號并根據(jù)導頻/控制信道的單位增益相關(guān)的增益因素放大信號。向延遲元件382提供FIR/增益元件380的輸出。在向減法元件374的第二減法輸入提供信號之前，延遲元件382延遲信號達1/2碼片。減法器374的輸出的處理過程如上所述繼續(xù)進行。
向FIR/增益元件386提供來自乘法器384的輸出，其中FIR/增益元件386濾波信號并根據(jù)與導頻/控制信道的單位增益相關(guān)的增益因素放大信號。向加法元件376的第三輸入提供FIR/增益元件386的輸出。減法器376的輸出的處理過程如上所述繼續(xù)進行。
參照圖10，示出用于處理數(shù)據(jù)的接收機，其中控制數(shù)據(jù)與導頻信號數(shù)據(jù)多路復用。由天線(未圖示)接收數(shù)據(jù)和下變頻、濾波和采樣數(shù)據(jù)。向延遲元件400和402提供經(jīng)濾波數(shù)據(jù)采樣。在向乘法器404和406的第一輸入提供數(shù)據(jù)之前，延遲元件400和402延遲數(shù)據(jù)半個碼片周期。乘法器404和406的第二輸入設(shè)有由乘法器450提供的偽噪聲序列。乘法器450通過如上所述將短碼PNI與長碼相乘，產(chǎn)生偽噪聲序列。
向乘法器446和448的第一輸入直接(沒有延遲)提供經(jīng)濾波采樣。由乘法器452乘法器446和448使第二輸入設(shè)有偽隨機序列。乘法器452通過將短PN碼(PNQ)與長碼相乘，產(chǎn)生偽隨機序列。向加法器408的第一輸入提供來自乘法器404的輸出，而且向加法器408的第二輸入提供來自乘法器446的輸出。向減少器410的加法輸入端提供乘法器406的輸出，而且向減法器410的減法輸入提供來自乘法器448的輸出。
向延遲元件412和導頻碼元選擇器434提供減法器408的輸出。在向?qū)ьl濾波器436提供信號之前，導頻碼元選擇器434從導頻數(shù)據(jù)中選出(gateout)控制數(shù)據(jù)。導頻濾波器436濾波信號和向乘法器416和418提供經(jīng)濾波導頻信號。類似地，在向?qū)ьl濾波器440提供信號之前，導頻碼元選擇器438從導頻數(shù)據(jù)選出控制數(shù)據(jù)。導頻濾波器440濾波信號和向乘法器442和444提供經(jīng)濾波導頻信號。
在向乘法器416提供它們之前，用延遲412來同步通過兩個路徑的數(shù)據(jù)。即，延遲元件412提供等于導頻碼元選擇器434和導頻濾波器436的處理延遲的延遲，以及等于導頻碼元選擇器438和導頻濾波器440的處理延遲的延遲。類似的，延遲元件414同步向乘法器418和442提供的數(shù)據(jù)。
向乘法器416和444的第一輸入提供延遲元件412的輸出。由導頻濾波器436的輸出提供到乘法器416的第二輸入。由導頻濾波器440提供到乘法器444的第二輸入。延遲元件414的輸出提供到乘法器418和442的第一輸入。由導頻濾波器436的輸出提供到乘法器418的第二輸入。由導頻濾波器440提供到乘法器442的第二輸入。
向加法器420的第一輸入提供乘法器416的輸出和由乘法器442的輸出提供到加法器420的第二輸入。向控制碼元選擇器424提供來自加法器420的和，選擇器424將控制數(shù)據(jù)與導頻信道數(shù)據(jù)分開和向未圖示的控制處理器提供該信息，它響應(yīng)于此調(diào)節(jié)基站發(fā)送功率。
向減法器422的加法輸入提供來自乘法器418的輸出。向減法器422的減法輸入提供來自乘法器444的輸出。向乘法器426的第一輸入提供減法器422的輸出。乘法器426的第二輸入設(shè)有重復Walsh序列(+1，-1)。向加法元件428提供來自乘法器426的積，它總加在Walsh序列期間內(nèi)的輸入位來提供補充信道數(shù)據(jù)。向乘法器430的第一輸入提供減法器422的輸出。乘法器430的第二輸入設(shè)有重復Walsh序列(+1，+1，-1，-1)。向加法元件432提供來自乘法器430的積，它總加在Walsh序列期間內(nèi)的輸入位來提供基本信道數(shù)據(jù)。
于是，已經(jīng)描述了多信道、高速率、CDMA無線通信系統(tǒng)。提供上述描述以使熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員進行或運用本發(fā)明。對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言，對于這些實施例的各種變更是顯而易見的，而且可將這里限定的一般原理用于其它實施例，而無需創(chuàng)造性勞動。于是，本發(fā)明并不趨于限定這里所示的實施例，但是根據(jù)與這里所揭示的原理和新穎性一致的最寬范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中用到的用戶單元或其它發(fā)射機，其特征在于，用戶單元包括信息數(shù)據(jù)的多個信息源；用于編碼所述信息數(shù)據(jù)的編碼器；控制數(shù)據(jù)的多個控制源；和調(diào)制器，用于利用各個不同調(diào)制碼調(diào)制已編碼信息數(shù)據(jù)來在載波信號上發(fā)送，用于組合來自所述多個源的所述控制數(shù)據(jù)和輸出所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和所述組合控制數(shù)據(jù)來發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的用戶單元，其特征在于，所述控制數(shù)據(jù)包括功率控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的用戶單元，其特征在于，所述調(diào)制器可用于將所述功率控制數(shù)據(jù)與所述導頻數(shù)據(jù)多路復用。
4.如權(quán)利要求3所述的用戶單元，其特征在于，所述調(diào)制器可用于組合所述控制數(shù)據(jù)來連續(xù)發(fā)送。
5.如權(quán)利要求4所述的用戶單元，其特征在于，所述調(diào)制器可用來調(diào)制所述信息數(shù)據(jù)以隨時發(fā)送。
6.如前面任一權(quán)利要求所述的用戶單元，其特征在于，所述調(diào)制碼是Walsh碼。
7.如權(quán)利要求6所述的用戶單元，其特征在于，用來調(diào)制來自所述信息源中的第一信息源的所述信息數(shù)據(jù)的Walsh碼是長于用于調(diào)制來自所述信息源中的第二個信息源的所述信息數(shù)據(jù)的所述Walsh碼。
8.如權(quán)利要求7所述的用戶單元，其特征在于，用于調(diào)制來自所述信息源的所述第一個信息源的所述信息數(shù)據(jù)的所述Walsh碼包括四個碼片，而且用于調(diào)制來自所述信息源中的所述第二個信息源的所述信息數(shù)據(jù)的所述Walsh碼包括兩個碼片。
9.如前面任一權(quán)利要求所述的用戶單元，其特征在于，還包括用于將來自所述調(diào)制器的所述數(shù)據(jù)相互組合并與擴展碼組合以在載波信號上發(fā)送的組合器。
10.如權(quán)利要求9所述的用戶單元，其特征在于，還包括用于發(fā)送攜帶所述擴展、組合、調(diào)制數(shù)據(jù)的所述載波信號的發(fā)射機電路。
11.如前面任一權(quán)利要求所述的用戶單元，其特征在于，安排所述編碼器來對所述信息數(shù)據(jù)進行低碼速糾錯和序列重復。
12.一種在無線通信系統(tǒng)中用到的基站或其它接收機，其特征在于，所述基站包括接收機，用于接收載波信號并從中去除來自多個信息源的用各個不同調(diào)制碼調(diào)制的經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)，并去除來自多個控制源的控制數(shù)據(jù)，而所述經(jīng)編碼控制數(shù)據(jù)是相互組合的；解調(diào)器，用于根據(jù)它們各自不同調(diào)制碼解調(diào)所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和所述控制數(shù)據(jù)；和解碼器，用于解碼所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和解碼所述控制數(shù)據(jù)。
13.一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送的方法，其特征在于，所述方法包括捕獲多個信息數(shù)據(jù)；編碼所述信息數(shù)據(jù)；捕獲多個控制數(shù)據(jù)；用各個不同調(diào)制碼調(diào)制編碼信息數(shù)據(jù)以在載波信號上發(fā)送；組合來自所述多個源的所述控制數(shù)據(jù)；和輸出所述經(jīng)編碼信息數(shù)據(jù)和所述經(jīng)組合控制數(shù)據(jù)來發(fā)送。
14.一種用于產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)以從一組用戶單元中的第一用戶單元發(fā)送的方法，其中所述第一用戶單元把控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)發(fā)送到與所述用戶單元組進行通信的基站，其特征在于，包括a)將所述控制數(shù)據(jù)與所述導頻數(shù)據(jù)組合；和b)根據(jù)單個信道調(diào)制格式，調(diào)制所述組合控制數(shù)據(jù)和導頻數(shù)據(jù)。
全文摘要
通過運用具有少量PN擴展碼片每正交波形周期的一組正交子信道碼(Walsh+－,Walsh++－－),形成一組單獨增益調(diào)節(jié)用戶信道(A、B、C、導頻)。要通過一個發(fā)送信道發(fā)送的數(shù)據(jù),經(jīng)低碼速糾錯編碼,在用一種子信道碼調(diào)制以前經(jīng)序列重復,經(jīng)增益調(diào)節(jié),并與用其他子信道碼調(diào)制的數(shù)據(jù)相加。運用用戶長碼和偽隨機擴展碼(PN碼)調(diào)制和上變頻所得總和數(shù)據(jù)(316)用以發(fā)送。運用短正交碼提供干擾抑制,雖然仍然允許擴展糾錯編碼和重復來時間分集以克服一般在地面無線系統(tǒng)中經(jīng)歷到的Raleigh衰落。子信道碼組還包括四個Walsh碼,每個碼與該組中的剩余碼正交。最好運用四個子信道,因為它允許使用較短正交碼,然而對更大量信道和較長碼的運用是可接受的。較佳的是,把導頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)組合成一個信道。用剩余兩個發(fā)送信道來發(fā)送包含用戶數(shù)據(jù)或信令數(shù)據(jù)或者兩者的非特定數(shù)字數(shù)據(jù)。
文檔編號H04B1/707GK1261998SQ98806841
公開日2000年8月2日 申請日期1998年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月1日
發(fā)明者J·P·奧登沃爾德 申請人:夸爾柯姆股份有限公司