專利名稱：在cdma通信系統(tǒng)中產(chǎn)生pn序列的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明總的涉及一種碼分多址系統(tǒng)(Code Division Multiple AccessSystem，CDMA)，特別涉及一種通過正交碼跳變(orthogonal code hopping)產(chǎn)生PN(偽噪聲)序列的裝置和方法。
2、相關(guān)技術(shù)的描述通常，在異步CDMA基站中，正交或雙正交碼的碼元根據(jù)多個發(fā)射機(jī)的每一個中的預(yù)定的跳變圖進(jìn)行跳變，以產(chǎn)生PN序列。異步基站能夠使用PN序列來使移動臺能夠識別它們。把多個時隙(例如16個時隙)分配給一個幀。在每個時隙中發(fā)送1個周期的跳變的正交戈?duì)柕?Gold)碼。由于在多個時隙中的正交戈?duì)柕麓a的跳變圖都不同，所以移動臺能夠識別對應(yīng)的基站。如果移動臺能夠檢測一個幀的起點(diǎn)，則它便能夠通過確定周期性地產(chǎn)生的、每個時隙中的正交戈?duì)柕麓a距離幀起點(diǎn)的偏移量來把一個基站同其它基站區(qū)分開來。
當(dāng)使用不同的正交碼進(jìn)行信道識別時，PN序列可用于擴(kuò)頻或加擾。一個特定的接收機(jī)可以同時接收來自相應(yīng)的發(fā)射機(jī)、和來自與其它接收機(jī)通信的發(fā)射機(jī)的信號。如果包括要被解擴(kuò)的數(shù)據(jù)碼元的多個信號共用相同的PN序列、和相同的用于信道識別的正交碼(例如，沃爾什(Walsh)碼)，則接收機(jī)將能夠同時解擴(kuò)這些信號，但是不能恢復(fù)所需的數(shù)據(jù)碼元。如果是周期性的PN序列，便不能周期性地恢復(fù)數(shù)據(jù)碼元。


圖1A和1B分別是基于正交碼跳變和正交戈?duì)柕麓a跳變的常規(guī)PN序列發(fā)生器的示意圖。圖1C和1D分別是基于雙正交碼跳變和雙正交戈?duì)柕麓a跳變的常規(guī)PN序列發(fā)生器的示意圖。
圖2A和2B圖示出了一個接收機(jī)同時接收來自多個不同的發(fā)射機(jī)的相同的正交或雙正交碼的情況，該多個不同的發(fā)射機(jī)使用基于可能不同的跳變圖的PN序列發(fā)生器，且不能通過解擴(kuò)來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)碼元。在發(fā)射機(jī)中，當(dāng)使用正交碼而不是PN序列來區(qū)分通信信道時，則只有使用相同的信道識別正交碼的數(shù)據(jù)碼元避免識別，這是因?yàn)楫?dāng)用于產(chǎn)生PN序列的正交碼和用于兩個接收信號的信道化的正交碼相同時，發(fā)生了碰撞。如圖2A和2B所示，發(fā)射機(jī)A 210的PN序列PNA和發(fā)射機(jī)B 260的PN序列PNB產(chǎn)生于相同的正交碼，然而，各自使用了不同的跳變圖。在圖2B中，雖然從發(fā)射機(jī)A 210和B 260同時接收到了正交碼OC3(見圖2A)，但只有在正交碼OC3中使用信道識別正交擴(kuò)頻碼W2的數(shù)據(jù)碼元由于碼元碰撞而丟失。即，各相同的PN序列中的所有重合碼元不能被恢復(fù)(即，OC3)。如果從各發(fā)射機(jī)A 210和B 260接收到的信號的強(qiáng)度相等，則它們不能被鑒別。如果一個遠(yuǎn)強(qiáng)于另外一個，則較強(qiáng)的信號能被鑒別。
用于產(chǎn)生PN序列的正交和雙正交碼包括沃爾什碼、哈德瑪(Hardamard)碼、戈?duì)柕麓a等等，但也并不僅限于這些。
參照圖1A，標(biāo)號110代表基于正交碼跳變的、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成的PN序列發(fā)生器。標(biāo)號120、130和140是產(chǎn)生正交碼的正交碼元發(fā)生器。選擇器150根據(jù)由跳變圖發(fā)生器160提供的正交碼元跳變圖，選擇性地輸出從各正交碼元發(fā)生器120至140的每一個產(chǎn)生的正交碼元。選擇器150從選中的碼元中輸出PN序列。正交碼元跳變圖發(fā)生器160按預(yù)定的規(guī)則產(chǎn)生正交碼跳變圖。這里值得注意的是，附圖中相同的標(biāo)號代表相同的部件。
圖1B是基于正交戈?duì)柕麓a跳變的PN序列發(fā)生器的示意圖。在圖1B中，正交碼元跳變圖發(fā)生器160確定一個m序列(周期為2n-1)發(fā)生器163的初始值。初始值寄存器162存儲確定的初始值。另一個周期為2n-1的m序列發(fā)生器167產(chǎn)生一個具有與存儲在初始值寄存器162中的初始值無關(guān)的初始值的m序列。這第二個產(chǎn)生的初始值存儲在初始值寄存器166中。通過用“異或”門164對兩個m序列發(fā)生器163和167的輸出進(jìn)行“異或”運(yùn)算來產(chǎn)生戈?duì)柕滦蛄?。為了把戈?duì)柕滦蛄凶兂烧桓隊(duì)柕麓a，如果m序列發(fā)生器167的存儲的值、即狀態(tài)值與比較器169確定的預(yù)定的參考值相等，則m序列發(fā)生器163和167的操作便停止一個時鐘周期。(附加的解釋每個m序列發(fā)生器在一個周期內(nèi)產(chǎn)生(2n-1)m序列。把兩個m序列發(fā)生器的輸出值逐碼元地相加也產(chǎn)生(2n-1)序列。為了由(2n-1)序列得到2n正交戈?duì)柕滦蛄?，?插入到(2n-1)序列中的預(yù)定位置，此時，狀態(tài)值，即m序列發(fā)生器的初始值與參考值相同。在下一個周期中，把0插入到相同的位置，這是因?yàn)閙序列發(fā)生器產(chǎn)生周期性的m序列。參考值可根據(jù)在正交戈?duì)柕麓a序列中要插入0的位置來確定，并且插入位置可自由地預(yù)定義。)每當(dāng)值相等時，通常連接到“異或”門164的輸出的開關(guān)168被切換，以便選擇用于插入到戈?duì)柕滦蛄兄械?值。否則，當(dāng)值不同時，m序列發(fā)生器163和167便再次操作。
圖1C是從基于正交碼跳變的PN序列發(fā)生器變型的、基于雙正交碼跳變的常規(guī)PN序列發(fā)生器的示意圖。(附加解釋假設(shè)有32個正交碼元發(fā)生器，每個正交碼元發(fā)生器都周期性地產(chǎn)生一個對應(yīng)的正交序列，并且正交碼元跳變圖160的跳變圖是1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器170除產(chǎn)生跳變圖外還多產(chǎn)生一個位。這一個位可能是MSB或LSB，并表示符號+或-。使附加位通過XOR門190，便產(chǎn)生了64 PN序列而不是32 PN序列。給定一個正交碼集，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器170的輸出長度是正交碼元跳變圖發(fā)生器160的輸出長度的兩倍。用一個類似于產(chǎn)生的正交碼碼元的符號位的位，例如MSB(MostSignificant Bit，最高有效位)或LSB(Least Significant Bit，最低有效位)對雙正交碼元跳變圖發(fā)生器170的輸出進(jìn)行“異或”。即，通過把符號+和-加到正交碼上，使雙正交碼集的元素?cái)?shù)目是正交碼的兩倍，并且為了表示該符號，把一個位附加地分配給正交碼號。圖1D示出了雙正交戈?duì)柕麓a跳變，它示出了用于雙正交碼的、圖1B裝置的變型。
圖2A和2B示出了當(dāng)多個發(fā)射機(jī)使用從同時向接收機(jī)發(fā)射信號的不同的發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生的PN序列時，可能發(fā)生的、接收機(jī)中數(shù)據(jù)碼元的丟失，其中，各發(fā)射機(jī)發(fā)射下列常規(guī)正交碼中的一種正交、正交戈?duì)柕隆㈦p正交和雙正交戈?duì)柕麓a跳變。
發(fā)射機(jī)A 210按照220指示的預(yù)定的跳變圖對正交或雙正交碼進(jìn)跳變，產(chǎn)生PN序列PNA。標(biāo)號230代表要被用于擴(kuò)頻或加擾的PN序列PNA的數(shù)據(jù)碼元。發(fā)射機(jī)B 260按照270指示的預(yù)定的跳變圖對正交或雙正交碼進(jìn)行跳變，產(chǎn)生PN序列PNB。標(biāo)號280代表要被用于擴(kuò)頻或加擾的PN序列PNB的數(shù)據(jù)碼元。如圖2A和2B所示，如果來自發(fā)射機(jī)A 210和B 260的信號以相似的電平到達(dá)接收機(jī)200，并且在它們各自的跳變圖中共用相同的正交碼元，則很難把一個與另一個區(qū)分開。例如，如圖2A所示，在接收機(jī)中同時接收到了正交碼OC3，這造成了一個碰撞周期。
圖2B是碼元碰撞周期的放大圖。如圖2B所示，并不是所有的數(shù)據(jù)碼元都因碰撞而損壞。如232和274指示出的，只有加載到共用相同的信道識別正交碼的那些信道上的數(shù)據(jù)碼元丟失了。這里，用沃爾什碼作為一個例子。根據(jù)所示的例子，在各通信信道(即，W1、W2及W3)的每個中的全部的數(shù)據(jù)碼元中，只有共用相同正交碼，即，沃爾什碼W2，的數(shù)據(jù)碼元丟失了。此外，如果跳變圖周期性地重復(fù)，則數(shù)據(jù)的丟失也將是周期性的。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的總的目的是在CDMA通信系統(tǒng)中提供一種能夠克服上述數(shù)據(jù)碰撞問題的PN序列(即，正交碼)產(chǎn)生裝置和PN序列產(chǎn)生方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于產(chǎn)生PN序列(即，正交碼)的裝置和方法，以便根據(jù)跳變圖對正交碼的碼元執(zhí)行循環(huán)移位，從而克服數(shù)據(jù)碰撞問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于根據(jù)正交或雙正交碼跳變產(chǎn)生PN序列(即，正交碼)的裝置和方法，以便避免同時對從多個發(fā)射機(jī)接收到的數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行擴(kuò)頻。
如在這里具體表達(dá)和大致描述的那樣，本發(fā)明提供了一種CDMA通信系統(tǒng)中的PN序列產(chǎn)生裝置和方法。在PN序列產(chǎn)生裝置中，正交碼元產(chǎn)生部分對相互正交和/或周期性正交碼序列進(jìn)行循環(huán)移位，并且正交碼元選擇器根據(jù)預(yù)定的圖案選擇性地輸出循環(huán)移位過的正交碼元。
附圖的簡要描述通過參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。其中圖1A至1D分別是基于正交、正交戈?duì)柕?、雙正交、以及雙正交戈?duì)柕麓a跳變的常規(guī)PN序列發(fā)生器的示意圖；圖2A和2B示出了由于從不同的、基于常規(guī)的正交、正交戈?duì)柕隆㈦p正交或雙正交戈?duì)柕麓a跳變的發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生的信號之間的碰撞，而導(dǎo)致接收機(jī)中數(shù)據(jù)碼元的丟失。
圖3A至3F是本發(fā)明的實(shí)施例的基于正交、正交戈?duì)柕?、雙正交、以及雙正交戈?duì)柕麓a跳變的PN序列發(fā)生器的示意圖4A和4B是本發(fā)明的實(shí)施例的、通過避免從不同的基于正交、正交戈?duì)柕?、雙正交、或雙正交戈?duì)柕麓a跳變的發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生的信號之間的碰撞，來保護(hù)接收機(jī)中的數(shù)據(jù)碼元的圖；圖5A至5H示出了多個正交碼集，每一個都具有經(jīng)受相同的循環(huán)移位或交織的正交碼元，以便保持要根據(jù)跳變圖跳變的正交碼元之間的正交性；以及圖6A和6B分別示出了一個參考正交碼集、和其中每個正交碼都具有要根據(jù)跳變圖跳變的正交碼元的正交碼集，他們須經(jīng)不同的循環(huán)移位或交織從而失去相互的正交性。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述下面對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹，其中的例子示于附圖中。值得注意的是，附圖中相同的標(biāo)號代表相同的部件。
圖3A至3F是本發(fā)明的實(shí)施例的基于正交或雙正交碼的跳變、延遲、以及交織的PN序列(正交碼)發(fā)生器的示意圖。
圖3A示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的PN序列(正交碼)發(fā)生器。參照圖3A，正交碼元跳變圖發(fā)生器360產(chǎn)生預(yù)定的正交碼跳變圖。延遲控制器370根據(jù)從正交碼元跳變圖發(fā)生器360接收到的跳變圖，產(chǎn)生延遲控制信號。本發(fā)明將類似的裝置、如圖3A所描述的裝置用于多個基站，由此通過在每個基站中設(shè)定不同的跳變圖和延遲量來避免信號碰撞。正交碼元發(fā)生器320至340產(chǎn)生相應(yīng)的要跳變的正交碼元。即，每個正交碼元發(fā)生器產(chǎn)生一個與特定沃爾什碼號相對應(yīng)的碼序列。從發(fā)生器32至340輸出的正交碼元提供給各延遲器325至345的相應(yīng)的一個。正交碼元選擇器350選擇從延遲器325至345接收到的延遲后的正交碼元中的一個。延遲量和被選中的特定的碼元是在正交碼元跳變圖發(fā)生器360的控制下產(chǎn)生的。
在操作中，正交碼元發(fā)生器320至340的每個都產(chǎn)生如圖5A和6A所示的一個正交碼序列。碼序列根據(jù)由碼元跳變圖發(fā)生器360定義的跳變圖進(jìn)行跳變。跳變圖代表發(fā)送碼序列的順序。延遲器325至345對要按延遲控制器370所預(yù)定的碼元數(shù)進(jìn)行循環(huán)移位的、正交碼元發(fā)生器320至340的輸出進(jìn)行延遲。循環(huán)移位指的是把(A1A2A3*A10)(A1A2A3*A10)變成(A2A3*A10A1)(A2A3*A10A1)，其中(*)是循環(huán)點(diǎn)(period)。正交碼元選擇器350根據(jù)從正交碼元跳變圖發(fā)生器360接收到的跳變圖信息，選擇性地輸出從各個相應(yīng)的延遲器325至345接收到的延遲后的正交碼元，從而產(chǎn)生一個PN序列。
圖5A圖解說明了一個示例性的參考正交碼集，并且，圖5B、5C和5D是相關(guān)的圖，他們示出了在保持正交性的同時，對圖5A的碼集進(jìn)行修改后的碼集。圖5B、5C和5D的碼集是在圖3A所示的PN序列發(fā)生器中，通過對參考正交碼集進(jìn)行循環(huán)移位而得到的。在附圖中，陰影部分指示出各行中已循環(huán)移位的碼片，這由延遲控制器370決定。
圖3B是本發(fā)明的第二實(shí)施例的PN序列發(fā)生器的示意圖。參照圖3B，正交碼元跳變圖發(fā)生器360產(chǎn)生正交碼的、預(yù)定的跳變圖信息。交織器控制器380根據(jù)從正交碼元跳變圖發(fā)生器360接收到的跳變圖信息，產(chǎn)生交織控制信號。正交碼元發(fā)生器320至340產(chǎn)生它們相應(yīng)的、要被跳變的正交碼元，即，圖5A或6A中所示的多行參考正交碼元(即，正交碼序列)。交織器322至342在交織器控制器380的控制下把從正交碼元發(fā)生器320至340接收到的正交碼元進(jìn)行交織。正交碼元選擇器350在正交碼元跳變圖發(fā)生器360的控制下選擇性地輸出交織的正交碼元。
在操作中，圖3B的正交碼元發(fā)生器320至340根據(jù)圖3A中的跳變圖產(chǎn)生要要跳變的正交碼元。正交碼元跳變圖發(fā)生器360產(chǎn)生正交碼的跳變圖信息。交織器控制器380控制正交碼元的交織，并且交織器322至342根據(jù)跳變圖、以碼片為單位對從正交碼元發(fā)生器320至340接收到的正交碼元進(jìn)行交織。這個交織方案在每個基站中是不同的，因此避免了信號碰撞。正交碼元選擇器350根據(jù)由跳變圖發(fā)生器360定義的跳變圖信息，選擇性地輸出從交織器322至342接收到的碼元。
圖5E至5H示出了變型的、并保持正交性的正交碼集，它是通過對如圖3B中所示的那樣的PN序列發(fā)生器中的、5A中的參考正交碼集進(jìn)行交織而得到的。陰影部分指示了已交織的碼片，即，已被交換了的列位置。在本實(shí)施例中，圖3A的延遲器325至345用圖3B的交織器322至342替換，而產(chǎn)生PN序列的效果相同。在每個正交碼中，延遲器325至345和交織器322至342對不同數(shù)目的正交碼元進(jìn)行控制，便產(chǎn)生了圖6B所示的變型的序列，因?yàn)樽冃痛a碼元不包括在正交碼集中，所以變型的序列可能失去正交性。
圖3C是本發(fā)明的第三實(shí)施例的、基于正交戈?duì)柕麓a跳變的PN序列發(fā)生器的示意圖。參照圖3C，正交碼元跳變圖發(fā)生器360產(chǎn)生正交碼的跳變圖信息。交織器控制器380根據(jù)從正交碼元跳變圖發(fā)生器360接收到的跳變圖信息產(chǎn)生交織控制信號。初始值寄存器366存儲一個初始值，并且m序列發(fā)生器367從初始值寄存器366中讀取初始值，并產(chǎn)生與所提供的初始值相對應(yīng)的第一m序列。初始值寄存器362把跳變圖信息作為初始值進(jìn)行存儲，并且第二m序列發(fā)生器363產(chǎn)生與從初始值寄存器362接收到的初始值相對應(yīng)的第二m序列。因此，m序列發(fā)生器363和367輸出互不相同的第一和第二m序列，作為所提供的不同的初始值的結(jié)果。“異或”門364對m序列發(fā)生器363和367的輸出進(jìn)行“異或”，以產(chǎn)生戈?duì)柕滦蛄?。比較器369把m序列發(fā)生器367的狀態(tài)值與預(yù)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生切換控制信號。開關(guān)368選擇性地耦合到0輸入值365和“異或”門364的輸出。如果m序列發(fā)生器367的輸出與預(yù)定值相等，則開關(guān)368根據(jù)從比較器369接收到切換控制信號選擇一個時鐘周期的0輸入。否則，如果它們不同，則開關(guān)368便選擇“異或”門364的輸出，即，戈?duì)柕滦蛄?。開關(guān)368可以被實(shí)現(xiàn)為多路復(fù)用器。交織器控制器380根據(jù)從正交碼元跳變圖發(fā)生器360接收到的跳變圖信息，產(chǎn)生用于對從開關(guān)368接收到的碼元進(jìn)行交織的控制信號。交織器322在交織器控制器380的控制下對開關(guān)368的輸出進(jìn)行交織，以產(chǎn)生PN序列。
在操作中，正交碼元跳變圖發(fā)生器360確定用于m序列(周期為2n-1)發(fā)生器363的初始值。確定的初始值存儲在寄存器362中。另一個m序列發(fā)生器367(周期為2n-1)產(chǎn)生初始值與正交碼元跳變圖發(fā)生器360完全無關(guān)的m序列。用于m序列發(fā)生器367的初始值存儲在寄存器366中。對兩個m序列發(fā)生器363和367的輸出進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生作為“異或”門364的輸出的戈?duì)柕滦蛄?。為由戈?duì)柕滦蛄挟a(chǎn)生正交戈?duì)柕麓a，比較器369把m序列發(fā)生器367的狀態(tài)值與預(yù)定值進(jìn)行比較。如果它們相等，則m序列發(fā)生器363和367便停止一個時鐘周期，并且開關(guān)368在戈?duì)柕滦蛄兄胁迦胍粋€時鐘周期的0值。然而，如果它們不同，則開關(guān)368便選擇戈?duì)柕滦蛄小Ｈ缓?，交織?22在交織器控制器380的控制下對開關(guān)368的輸出進(jìn)行交織。
圖3D是本發(fā)明的第四實(shí)施例的PN序列發(fā)生器的示意圖。參照圖3D，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358產(chǎn)生跳變圖信息。延遲控制器370根據(jù)從雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358接收到的跳變圖產(chǎn)生延遲控制信號。在本發(fā)明中沒有必要配置與用于確定交織圖的交織器、或用于控制延遲量的延遲控制器有關(guān)的正交(雙正交)碼元跳變圖發(fā)生器。換句話說，可以獨(dú)立地向正交(雙正交)碼元跳變圖發(fā)生器提供延遲量或交織圖。然而，每個基站應(yīng)該具有不同的延遲量或交織圖。因此，由于每個基站具有不同的交織圖，在本發(fā)明的實(shí)施例中，如果基站使用與其唯一的跳變圖相對應(yīng)的延遲量或交織圖案，則它能具有不同的延遲量或交織圖案。
正交碼元發(fā)生器320至340產(chǎn)生相應(yīng)的要跳變的正交碼序列。延遲器325至345在延遲控制器370的控制下，對從正交碼元發(fā)生器320至340接收到的正交碼元進(jìn)行延遲。正交碼元選擇器350在雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358的控制下，在每個正交碼序列的持續(xù)時間，選擇從延遲器325至345接收到的已延遲的正交碼元中的一個?！爱惢颉遍T390對從正交碼元選擇器350接收到的正交元序列、和雙正交碼跳變圖信息的碼位進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生PN序列。
因此，很明顯，圖3D的PN序列發(fā)生器在操作上等效于基于正交碼跳變的PN序列發(fā)生器。正交碼元發(fā)生器320至340根據(jù)由碼元跳變圖發(fā)生器358產(chǎn)生的跳變圖，產(chǎn)生要跳變的正交碼元。延遲器325至345對要被循環(huán)移位的、正交碼元發(fā)生器320至340的輸出進(jìn)行延遲，這里，延遲控制器370確定延遲多少個碼元。正交碼元選擇器350根據(jù)從雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358接收到的跳變圖信息，選擇性地輸出從延遲器325至345接收到的已延遲的正交碼元，一個正交碼序列周期單位，由此產(chǎn)生PN序列。假定正交碼元發(fā)生器320至340產(chǎn)生的正交碼元的長度與前面的實(shí)施例中的相同，則雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358的輸出長度是圖3A至3C中描述的正交碼元跳變圖發(fā)生器360的兩倍。“異或”門390用一個象MSB或LSB的位，對從正交碼元選擇器350輸出的PN序列、和來自跳變圖信息的符號部分(即，加和減)進(jìn)行“異或”運(yùn)算。這樣，結(jié)果產(chǎn)生的PN序列是圖3A中的PN序列(正交碼)的兩倍大，因?yàn)樵诤笳呱霞由狭朔柌糠?+和-)。結(jié)果，不同的基站在相同的時間周期內(nèi)使用進(jìn)行了相同量的循環(huán)移位的、相同的PN序列的概率降低了。
圖3E是本發(fā)明的第五實(shí)施例的PN序列發(fā)生器的示意圖。參照圖3E，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358產(chǎn)生正交碼的跳變圖信息。交織器控制器380根據(jù)從雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358接收到的跳變圖信息，產(chǎn)生交織控制信號。即，通過在不同的基站中使用不同的跳變圖和交織方案來避免信號碰撞。正交碼元發(fā)生器320至340產(chǎn)生它們相應(yīng)的要跳變的正交碼元。交織器322至342在交織器控制器380的控制下，對從正交碼元發(fā)生器320至340接收到的正交碼元進(jìn)行交織。正交碼元選擇器350在雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358的控制下，選擇性地輸出已交織的正交碼元。“異或”門390對從正交碼元選擇器350接收到的正交碼元、和雙正交碼跳變圖信息進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生PN序列。
因此，圖3E的PN序列發(fā)生器是基于正交碼跳變的PN序列發(fā)生器的變型。在操作中，正交碼元發(fā)生器320至340根據(jù)跳變圖產(chǎn)生要跳變的正交碼元。雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358產(chǎn)生正交碼的跳變圖信息。交織器控制器380控制正交碼元的交織，并且交織器322至342根據(jù)跳變圖對從正交碼元發(fā)生器320至340接收到的正交碼元進(jìn)行交織。正交碼元選擇器350根據(jù)跳變圖選擇性地輸出從交織器322至342接收到的碼元，以輸出PN序列。給定相同長度的正交碼元，則雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358的輸出長度是正交碼元跳變圖發(fā)生器360的兩倍。在“異或”門390中，用象MSB或LSB的一個位，對由正交碼元選擇器350選擇的PN序列、和跳變圖信息進(jìn)行“異或”運(yùn)算。
圖3F是本發(fā)明的第六實(shí)施例的、基于雙正交戈?duì)柕麓a跳變的PN序列發(fā)生器的示意圖。參照圖3F，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358產(chǎn)生正交碼的跳變圖信息。交織器控制器380根據(jù)從雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358接收到的跳變圖信息，產(chǎn)生交織控制信號。初始值寄存器366存儲初始值，并且m序列發(fā)生器367從初始值寄存器366讀取初始值并產(chǎn)生與該初始值相對應(yīng)的m序列。初始值寄存器362把跳變圖信息作為初始值存儲，并且m序列發(fā)生器363產(chǎn)生與從初始值寄存器362接收到的初始值相對應(yīng)的m序列。因此，m序列發(fā)生器363和367輸出不同的m序列。“異或”門364對m序列發(fā)生器363和367的輸出進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生戈?duì)柕滦蛄小１容^器369把m序列發(fā)生器367的狀態(tài)值與預(yù)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生切換控制信號。開關(guān)368選擇性地在0值輸入和“異或”門364的輸出之間切換。當(dāng)m序列發(fā)生器367的輸出與預(yù)定值相等時，開關(guān)響應(yīng)從比較器369接收到的切換控制信號，選擇一個時鐘周期的0值輸入。否則，如果兩個值不同，開關(guān)368便選擇“異或”門364的輸出，即，戈?duì)柕滦蛄?。開關(guān)368可以被實(shí)現(xiàn)為多路復(fù)用器?！爱惢颉遍T390對從開關(guān)368接收到的正交碼元、和雙正交碼跳變圖信息進(jìn)行“異或”運(yùn)算。交織器控制器380根據(jù)從雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358接收到的跳變圖信息，產(chǎn)生用于對從開關(guān)368接收到的碼元進(jìn)行交織的控制信號。交織器322在交織器控制器380的控制下，對“異或”門390的輸出進(jìn)行交織，以產(chǎn)生PN序列。
在操作中，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358確定用于m序列(周期為2n-1)發(fā)生器363的初始值。該確定了的初始值存儲在寄存器362中。另一個m序列(周期為2n-1)發(fā)生器367用一個與雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358無關(guān)的初始值產(chǎn)生m序列，并且該初始值存儲在寄存器366中。對兩個m序列發(fā)生器363和367的輸出進(jìn)行“異或”運(yùn)算，以產(chǎn)生戈?duì)柕滦蛄?，作為“異或”門364的輸出。為由戈?duì)柕滦蛄挟a(chǎn)生正交戈?duì)柕麓a，比較器369把m序列發(fā)生器367的狀態(tài)值與預(yù)定值進(jìn)行比較。如果它們相等，則m序列發(fā)生器363和367便停止一個時鐘周期，并且開關(guān)368在戈?duì)柕滦蛄兄胁迦胍粋€時鐘周期的0值。如果它們不同，則開關(guān)368便選擇戈?duì)柕滦蛄?。給定相同長度的正交碼，雙正交碼元跳變圖發(fā)生器358的輸出長度是正交碼元跳變圖發(fā)生器360的兩倍。在“異或”門390中，用象MSB或LSB的一個位對從開關(guān)368輸出的PN序列和跳變圖信息進(jìn)行“異或”運(yùn)算。然后，交織器322在交織器控制器380的控制下對“異或”門390的輸出進(jìn)行交織。
在圖4A和4B中，值得注意的是，當(dāng)接收機(jī)同時從至少兩個基站接收使用了相同的PN產(chǎn)生正交碼OC3的和相同的信道識別正交碼的信號時，根據(jù)本發(fā)明的、用于每個基站的不同的循環(huán)移位或交織，能防止由于使用相同的碼而引起的信號碰撞。
接收機(jī)通過根據(jù)發(fā)射機(jī)中使用的相同的跳變圖進(jìn)行循環(huán)移位和解交織，能夠恢復(fù)從具有本發(fā)明的PN序列發(fā)生器的發(fā)射機(jī)接收到的信號，或能夠從接收到的信號中提取跳變圖信息。在此情況下，在一開始發(fā)射數(shù)據(jù)時，發(fā)射機(jī)根據(jù)用于產(chǎn)生PN序列的初始跳變圖進(jìn)行操作，而接收機(jī)也根據(jù)該初始跳變圖進(jìn)行操作。如果跳變圖改變了，則發(fā)射機(jī)就將改變了的跳變圖通知給接收機(jī)。接收機(jī)包括一個用于存儲從發(fā)射機(jī)接收到的PN序列的跳變圖的查找表，并且在跳變圖改變時根據(jù)從查找表讀取的跳變圖信息檢測PN序列。
如上所述，本發(fā)明的PN序列發(fā)生器通過根據(jù)跳變圖對正交碼的碼元進(jìn)行交織或循環(huán)移位來產(chǎn)生PN序列。因此，即使接收機(jī)同時接收用由不同的發(fā)射機(jī)中的相同的正交或雙正交碼的跳變產(chǎn)生的PN序列而擴(kuò)頻的信號，也能通過改變交織或循環(huán)移位的量來防止數(shù)據(jù)碼元的同時擴(kuò)頻。
盡管本發(fā)明是參照特定的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述的，但它們僅僅是示例性的應(yīng)用。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚地理解，在本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)，可以對其進(jìn)行許多修改。
權(quán)利要求
1.一種CDMA通信系統(tǒng)中的PN序列產(chǎn)生裝置，包括正交碼元產(chǎn)生裝置，用于對多個正交碼元序列進(jìn)行循環(huán)移位；以及正交碼元選擇器，用于根據(jù)預(yù)定的圖案選擇性地輸出所述循環(huán)移位后的正交碼元中的一個。
2.如權(quán)利要求1所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，多個正交碼元序列是相互正交碼元序列和周期正交碼元序列中的一個。
3.如權(quán)利要求1所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，正交碼元產(chǎn)生裝置包括多個正交碼元發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述正交碼元序列；以及多個延遲裝置，用于對產(chǎn)生的正交碼元序列進(jìn)行循環(huán)移位。
4.如權(quán)利要求1所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，正交碼元產(chǎn)生裝置包括多個正交碼元發(fā)生器，用于產(chǎn)生相互正交碼元序列；以及多個交織器，用于對正交碼序列進(jìn)行行置換(row permuting)。
5.如權(quán)利要求1所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，對正交碼元的循環(huán)移位根據(jù)預(yù)定的圖案進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求5所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，預(yù)定的圖案是正交碼元跳變圖。
7.如權(quán)利要求4所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，預(yù)定的圖案是雙正交碼元跳變圖。
8.一種CDMA通信系統(tǒng)中的PN序列產(chǎn)生裝置，包括PN序列產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)正交戈?duì)柕麓a跳變產(chǎn)生PN序列；以及交織器，用于根據(jù)預(yù)定的圖案對PN序列進(jìn)行置換。
9.如權(quán)利要求8所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，PN序列產(chǎn)生裝置包括跳變圖發(fā)生器，用于產(chǎn)生跳變圖信息；第一寄存器，用于把跳變圖信息作為第一初始值存儲；第一m序列發(fā)生器，用于根據(jù)存儲在所述第一寄存器中的所述第一初始值產(chǎn)生第一m序列；第二寄存器，用于存儲第二初始值；第二m序列發(fā)生器，用于根據(jù)存儲在所述第二寄存器中的所述第二初始值產(chǎn)生第二m序列；“異或”門，用于對所述第一m序列與所述第二m序列進(jìn)行“異或”運(yùn)算；比較器，用于把第二m序列與預(yù)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)所述比較產(chǎn)生切換控制信號；以及開關(guān)，用于根據(jù)切換控制信號選擇所述“異或”輸出和0值中的一個。
10.如權(quán)利要求9所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，跳變圖案發(fā)生器是正交碼元跳變圖發(fā)生器。
11.如權(quán)利要求9所述的PN序列產(chǎn)生裝置，其中，跳變圖發(fā)生器是雙正交碼元跳變圖發(fā)生器。
12.一種用于在CDMA通信系統(tǒng)中產(chǎn)生PN序列的方法，包括以下步驟(1)對多個正交碼序列進(jìn)行循環(huán)移位；以及(2)根據(jù)預(yù)定的圖案選擇性地輸出所述多個循環(huán)移位后的正交碼序列中的一個。
13.如權(quán)利要求12所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，循環(huán)移位的步驟進(jìn)一步包括以下步驟產(chǎn)生多個正交碼序列；以及對所述多個正交碼序列進(jìn)行循環(huán)移位。
14.如權(quán)利要求12所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，循環(huán)移位的步驟進(jìn)一步包括以下步驟產(chǎn)生多個正交碼序列；以及逐行置換所述多個正交碼序列。
15.如權(quán)利要求12所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，循環(huán)移位操作根據(jù)預(yù)定的圖案進(jìn)行。
16.如權(quán)利要求15所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，預(yù)定的圖案是正交碼元跳變圖。
17.如權(quán)利要求15所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，預(yù)定的圖是雙正交碼元跳變圖。
18.一種用于在CDMA通信系統(tǒng)中產(chǎn)生PN序列的方法，包括以下步驟(1)基于正交戈?duì)柕麓a跳變產(chǎn)生PN序列；以及(2)根據(jù)預(yù)定的圖案來置換該P(yáng)N序列。
19.如權(quán)利要求18所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，產(chǎn)生步驟進(jìn)一步包括以下步驟產(chǎn)生跳變圖信息；把跳變圖信息作為第一初始值存儲；根據(jù)第一初始值產(chǎn)生第一m序列；存儲第二初始值；根據(jù)第二初始值產(chǎn)生第二m序列；對第一和第二m序列進(jìn)行“異或”運(yùn)算；把第二m序列與預(yù)定值進(jìn)行比較，并根據(jù)所述比較產(chǎn)生切換控制信號；以及根據(jù)切換控制信號輸出所述“異或”后的輸出和0值中的一個。
20.如權(quán)利要求19所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，跳變圖是正交碼元跳變圖。
21.如權(quán)利要求19所述的PN序列產(chǎn)生方法，其中，跳變圖是雙正交碼元跳變圖。
全文摘要
在碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中,提供一種PN序列產(chǎn)生裝置(310),用于通過根據(jù)預(yù)定義的跳變圖(360)對正交或雙正交碼(320,330,340)的碼元進(jìn)行交織(322,332,342)或循環(huán)移位來產(chǎn)生PN序列。接收機(jī)同時從多個發(fā)射機(jī)接收信號,這里,每個發(fā)射信號用由相同的預(yù)定義的跳變圖產(chǎn)生的PN序列進(jìn)行擴(kuò)頻。通過改變每個發(fā)射信號中的交織或循環(huán)移位的量,接收機(jī)能夠區(qū)分從每個發(fā)射機(jī)接收到的信號。在PN序列產(chǎn)生裝置(310)中,正交碼元產(chǎn)生部分(320,330,340)對相互正交和周期正交碼序列進(jìn)行循環(huán)移位,并且正交碼元選擇器(350)根據(jù)預(yù)定的圖案選擇性地輸出循環(huán)移位后的正交碼元。
文檔編號H04J13/00GK1262824SQ99800360
公開日2000年8月9日 申請日期1999年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月23日
發(fā)明者樸洙元 申請人:三星電子株式會社