專利名稱：碼分多址通信系統(tǒng)中信道擴展的設(shè)備和方法
背景技術(shù)：
1．本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中的的信道擴展設(shè)備和方法，具體涉及采用沃爾什(walsh)碼擴展信道的設(shè)備和方法。
2．相關(guān)技術(shù)說明采用正交碼進行信道化(channelization)，是一種在CDMA通信系統(tǒng)中提高系統(tǒng)容量的方法。正交碼可采用沃爾什碼。例如，在IS-95標準中的前向鏈路采用正交信道化。反向鏈路可通過時間對準進行正交信道化。
在IS-95通信系統(tǒng)中，對前向鏈路采用正交信道化。在圖1中，W0-W63表示正交碼，每個信道由其分配的正交碼進行標識。正交碼W0-W63可以是沃爾什碼。IS-95前向鏈路上的每個信道采用卷積編碼，并且調(diào)制器采用的是BPSK(二進制移相鍵控)調(diào)制。在IS-95通信系統(tǒng)中，所用的帶寬為1.2288MHz，數(shù)據(jù)速率為9.6kbps。因此，在IS-95/IS-95A前向鏈路上的64個信道(=1.2288M/(9.6k×2))是由64個正交碼W0-W63進行標識的，如圖1所示。
可用正交碼的數(shù)目是在確定調(diào)制方案和最小數(shù)據(jù)速率之后獲得的。通過增加用戶可用的信道數(shù)目，未來的CDMA通信系統(tǒng)將提高系統(tǒng)性能。
然而，由于可用沃爾什碼的數(shù)目是有限的，所以上述方案限制了可用信道的數(shù)目。因此，用戶可用的信道容量也受到限制。由于準正交碼對正交碼的干擾最小，并且其數(shù)據(jù)速率可變，所以最好是采用準正交碼。
準正交碼的結(jié)構(gòu)和生成方法詳細公開于韓國專利申請No.97-47457。該申請用于BPSK調(diào)制，并且序列具有2m+1(>L)]]>的相關(guān)值，為長2的奇次方冪，L=22m+1。用于QPSK(正交移相鍵控)調(diào)制的復數(shù)準正交碼函數(shù)詳細公開于韓國專利申請No.98-37453。由于相關(guān)值為 L=22m+1，因此，就相關(guān)值而言，復數(shù)準正交碼函數(shù)十分優(yōu)秀。因而，克服了BPSK調(diào)制中與準正交碼函數(shù)的相關(guān)值有關(guān)的問題。
在IMT-2000系統(tǒng)中，使用上述復數(shù)準正交碼函數(shù)來實現(xiàn)QPSK調(diào)制。導致的沃爾什碼的QPSK調(diào)制使得IMT-2000系統(tǒng)與當前IS-95系統(tǒng)之間不能向后兼容，其中，IS-95系統(tǒng)采用BPSK調(diào)制來擴展特定的公共信道，例如導頻信道和同步信道。
下面將詳細說明傳統(tǒng)的IS-95 CDMA通信系統(tǒng)與IMT-2000 CDMA通信系統(tǒng)之間的不兼容性。在以下的說明中，正交碼擴展器/解擴器中采用的正交碼索引k是用于生成特定的沃爾什碼的索引。因此，正交碼擴展器/解擴器是沃爾什碼擴展器/解擴器。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，采用QPSK調(diào)制的基站中的擴展設(shè)備的方框圖。
參照圖2，在信道編碼、速率匹配、以及交織后，奇數(shù)數(shù)據(jù)aI和偶數(shù)數(shù)據(jù)aQ分別加到映射器211和213的輸入端。信號映射器211將奇數(shù)數(shù)據(jù)aI的0和1分別轉(zhuǎn)換為+1和-1，并輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為dI。信號映射器213將偶數(shù)數(shù)據(jù)aQ的0和1分別轉(zhuǎn)換為+1和-1，并輸出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為dQ。正交碼擴展器215從信號映射器211和213接收信號dI和dQ，并接收正交碼索引k，然后，將信號dI和dQ與對應(yīng)于正交碼索引k的沃爾什碼Wk相乘，并輸出信號XI和XQ[XI+jXQ=(dI+jdQ)*(Wk+jWk)]。
PN碼發(fā)生器217生成PN碼PNI和PNQ，用于對正交擴展信號XI和XQ進行擴頻。此處，PN碼可以是短PN序列。PN掩蔽部219通過將正交擴展信號XI和XQ與它們的相應(yīng)PN碼PNI和PNQ[YI+jYQ=(PNI+jPNQ)*(XI+jXQ)]相乘，來生成擴頻信號YI和YQ?；鶐V波器221和223分別對擴頻信號YI和YQ進行基帶通濾波?；祛l器225通過將基帶濾波器221的輸出與載波cos2πfct相乘，以將該輸出轉(zhuǎn)換為RF信號?；祛l器227通過將基帶濾波器223的輸出與載波sin2πfct相乘，以將該輸出轉(zhuǎn)換為RF信號。加法器229將混頻器225和227的輸出相加，并將相加的和作為發(fā)送信號輸出。
如圖2所示，信號映射器211和213分別將具有0和1的信號aI和aQ轉(zhuǎn)換為具有1和-1的信號dI和dQ。正交碼擴展器215接收正交碼索引k以及信號dI和dQ，從而對信號dI和dQ進行正交擴展。信號dI和dQ可表示為復數(shù)dI+jdQ，該復數(shù)與沃爾什碼的復數(shù)形式Wk+jWk進行復數(shù)相乘。得到的乘積為XI+jXQ(=(dI+jdQ)*(Wk+jWk))的乘法共執(zhí)行N次(N為沃爾什碼中碼片的個數(shù))。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，用于從圖2所示的基站發(fā)送器接收和解調(diào)信號的移動臺接收器的方框圖。
參照圖3，混頻器311將接收到的信號與載波cos2πfct混頻，混頻器313將接收到的信號與載波sin2πfct混頻?；鶐V波器315和317對混頻器311和313的輸出進行基帶通濾波。
PN碼發(fā)生器318生成PN碼PNI和PNQ，用于解擴接收到的信號。PN掩蔽部319通過將從基帶濾波器315和317接收到的信號YI和YQ與PN碼PNI和PNQ的共軛復數(shù)相乘[XI+jXQ=(PNI-jPNQ)*(YI+jYQ)]，來生成解擴信號XI和XQ。正交碼解擴器321接收解擴信號XI和XQ以及正交碼索引k，并通過將信號XI和XQ與對應(yīng)于正交碼索引k的正交碼Wk的共軛復數(shù)相乘[2*(dI+jdQ)=∑(XI+jXQ)*(Wk-jWk)]，來生成解擴信道信號dI和dQ。信號映射器323將從正交碼解擴器321接收到的信號dI的-1和1分別轉(zhuǎn)換為0和1。信號映射器325將從正交碼解擴器321接收到的信號dQ的-1和1分別轉(zhuǎn)換為0和1。信號映射器323和325的輸出信號送給組合器(未示出)，作為信道估計信號。
在圖3中，PN掩蔽部319和正交碼解擴器321形成一個信號指狀部件(finger)。為了估計信道，移動臺接收器設(shè)有多個這樣的指狀部件。
在移動臺的解擴操作中，PN掩蔽部319輸出信號XI和XQ，并且正交碼索引k加到正交碼解擴器321的輸入端。此處，移動臺和基站都知道正交碼索引k。信號XI和XQ可表示為復數(shù)形式XI+jXQ，它與表示為復數(shù)Wk+jWk的正交碼Wk的共軛復數(shù)Wk-jWk進行相乘。執(zhí)行該操作N次后得到的計算值的累加值為在圖2的調(diào)制操作中的輸入值的兩倍。因此，解擴器輸出累加值。如果解調(diào)時N為1，那么輸入和輸出之間的關(guān)系為12(dI+jdQ)(Wk-jWk,)=12(dI+jdQ)(Wk+jWk)(Wk-jWk,)=(dI+jdQ)…(1)]]>圖4是在CDMA移動通信系統(tǒng)中，采用正交碼和BPSK調(diào)制的基站擴展設(shè)備的方框圖。圖4中的擴展設(shè)備與圖2中的設(shè)備在配置上是相似的，不同之處在于圖4中有正交碼擴展器400、信號映射器211、和PN掩蔽部219。正交碼擴展器400采用BPSK對信道信號進行擴展。
參照圖4，具有0和1的輸入信號加到信號映射器211的輸入端，并被轉(zhuǎn)換為具有1和-1的信號d。正交碼擴展器400接收信號d和正交碼索引k，以進行正交擴展，并輸出d*WkN次。
圖5是用于從圖4所示的的基站發(fā)送器中，接收和調(diào)制擴展信號的移動臺接收器的方框圖。圖5中的移動臺接收器與圖3中的接收器在配置上是相似的，不同之處在于圖5中有采用BPSK執(zhí)行信道解擴的正交碼解擴器500。
參照圖5，正交碼解擴器500從PN掩蔽部319接收信號X，并接收正交碼索引k。移動臺和基站都知道正交碼索引k。信號X與用于基站的沃爾什碼相乘，執(zhí)行該操作N次后得到的計算值的累加值為在圖4的調(diào)制操作中的輸入值的兩倍。因此，正交碼解擴器500輸出累加值。如果解調(diào)時N為1，那么輸入和輸出之間的關(guān)系為12(dI+jdQ)Wk=12(dI+jdQ)WkWk=(dI+jdQ)……(2)]]>IS-95系統(tǒng)采用的是BPSK正交擴展方案，而IMT-2000系統(tǒng)采用的是QPSK正交擴展方案。在這種情況下，IMT-2000系統(tǒng)的基站與IS-95系統(tǒng)的移動臺之間不可能進行通信，IS-95系統(tǒng)的基站與IMT-2000系統(tǒng)的移動臺之間也不可能進行通信。
為了說明這個問題，假設(shè)IMT-2000系統(tǒng)的基站對信號進行QPSK調(diào)制，IS-95系統(tǒng)的移動臺對信號進行BPSK解調(diào)。那么，當基站發(fā)送圖2中所示調(diào)制的QPSK調(diào)制信號，并且移動臺如圖5所示采用BPSK對擴展信道信號進行解擴時，輸入值和輸出值之間的關(guān)系為12(XI+jXQ)Wk=12(dI+jdQ)(Wk+jWk)Wk=(dI-jdQ)+j(dI+jdQ)……(3)]]>從公式3可知，根據(jù)以上的假設(shè)，解調(diào)器的輸出是(dI-jdQ)+j(dI+jdQ)，而不是原始信號SI+jSQ。由于BPSK調(diào)制輸入與QPSK解調(diào)輸出之間的差異，基站不能與移動臺進行通信。在相反的情況下，即基站對信道信號進行BPSK擴展而移動臺對BPSK調(diào)制信號進行QPSK解調(diào)時，基站同樣不能與移動臺進行通信。
為了解決這個問題，韓國專利申請No.98-49863中提出了一種IMT-2000的基站發(fā)送器，它既可執(zhí)行BPSK正交擴展，也能執(zhí)行QPSK正交擴展?；景l(fā)送器采用BPSK調(diào)制對IS-95系統(tǒng)基站中使用的公共信道信號(導頻信道、同步信道、和尋呼信道)進行擴展，并根據(jù)移動臺與基站之間的通信方案而選用BPSK或QPSK對其它信道信號(專用信道)進行擴展。相對而言，本發(fā)明對所用的前向信道都采用QPSK正交調(diào)制方案，從而實現(xiàn)與采用BPSK接收方案的傳統(tǒng)的IS-95移動臺的兼容。
本發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是，提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，具有QPSK信道擴展器和BPSK接收器的信道信號發(fā)送/接收設(shè)備及其方法。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，具有BPSK信道擴展器和QPSK接收器的信道信號發(fā)送/接收設(shè)備及其方法。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，通過采用BPSK信道解擴器，使基站對QPSK擴展信道信號進行發(fā)送并使移動臺對QPSK擴展信道信號進行解擴的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種在CDMA通信系統(tǒng)中，通過采用QPSK信道解擴器，使基站對BPSK擴展信道信號進行發(fā)送并使移動臺對BPSK擴展信道信號進行解擴的設(shè)備和方法。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種在具有多個信道的移動臺中的解調(diào)方法，用于從基站接收信號。在本發(fā)明的第一實施例中，基站包含有多個信道、采用分配的正交碼對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行正交擴展的BPSK擴展器、以及采用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展的QPSK擴展器。在該解調(diào)方法中，移動臺中的第一QPSK解調(diào)器接收PN擴展信號，并采用PN碼對PN擴展信號進行PN解擴，第二QPSK解擴器采用復數(shù)正交碼對PN解擴信號進行正交解擴，該復數(shù)正交碼含有已分配的正交碼的實部與虛部。在正交解擴期間，導頻信道估計值的共軛復數(shù)與正交解擴信號相乘，從而進行補償。
在本發(fā)明的第二實施例中，基站包含有多個信道、采用每個信道已分配的正交碼的實部與虛部，對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行擴展的QPSK擴展器、以及采用PN對正交擴展信號進行PN擴展的QPSK擴展器。在該解調(diào)方法中，移動臺從基站接收PN擴展信號，由QPSK解擴器采用PN碼對接收到信號進行PN解擴，并由BPSK解擴器采用分配的正交碼對PN解擴信號進行正交解擴。在正交解擴期間，導頻信道估計值的共軛復數(shù)與正交解擴信號相乘，從而進行補償。
附圖的簡要說明通過參照附圖以及下面的詳細說明，將會更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，附圖中圖1是表示在IS-95的CDMA通信系統(tǒng)中前向鏈路信道的結(jié)構(gòu)；圖2是表示按照本發(fā)明的實施例，在CDMA通信系統(tǒng)中的基站調(diào)制設(shè)備的方框圖；圖3是表示按照本發(fā)明的實施例，在CDMA通信系統(tǒng)中的移動臺解調(diào)設(shè)備的方框圖；圖4是表示在IS-95通信系統(tǒng)中的基站調(diào)制設(shè)備的方框圖；圖5是表示在IS-95通信系統(tǒng)中的移動臺解調(diào)設(shè)備的方框圖；圖6是表示在CDMA通信系統(tǒng)中用于調(diào)制設(shè)備的BPSK擴展器的方框圖；圖7是表示在CDMA通信系統(tǒng)中用于調(diào)制設(shè)備的QPSK擴展器的方框圖；圖8是表示按照本發(fā)明的實施例的正交碼發(fā)生器的方框圖；圖9是說明了按照本發(fā)明的實施例的正交碼索引的范例；和圖10是說明了按照本發(fā)明的實施例的解擴結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選實施例的詳細描述下面將參照


本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下面的說明中，沒有詳細說明公認的功能或結(jié)構(gòu)，以避免出現(xiàn)不必要的細節(jié)而混淆本發(fā)明。
為了全面理解本發(fā)明，下面將說明采用BPSK調(diào)制方案進行正交擴展的的IS-95系統(tǒng)、IS-95移動臺、采用QPSK調(diào)制方案的IMT-2000系統(tǒng)、以及用于IMT-2000移動臺的信道。盡管這些僅僅只是范例應(yīng)用，但是顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以進行多種修改。
在以下的說明中，“正交擴展”和“信道擴展”具有同樣的意思，并且“PN擴展”和“擴頻”也具有同樣的意思。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，沃爾什碼作為正交碼用于QPSK/BPSK正交擴展器。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，假設(shè)IMT-2000系統(tǒng)及其移動臺具有QPSK信道擴展/解擴結(jié)構(gòu)，并且IS-95系統(tǒng)及其移動臺具有BPSK信道擴展/解擴結(jié)構(gòu)。下面將說明在采用QPSK信道擴展方案的IMT-2000基站中的擴展和解擴、采用BPSK信道擴展方案的IS-95的移動臺中的擴展和解擴、采用QPSK信道擴展方案的IMT-2000移動臺中的擴展和解擴、以及采用BPSK信道擴展方案的IS-95的基站中的擴展和解擴。
圖4是BPSK模式的擴展設(shè)備的方框圖，圖6是圖4所示的正交碼擴展器400的方框圖。
參照圖6，正交碼發(fā)生器611包含有正交碼表，并生成對應(yīng)于輸入的正交碼索引的正交碼。乘法器613通過將輸入信號dI與生成的正交碼相乘，生成正交擴展的I信道信號XI。乘法器615通過將輸入信號dQ與生成的正交碼相乘，生成正交擴展的Q信道信號XQ。
在操作中，信號dI和dQ分別輸入給乘法器613和615。對于正交碼索引k的輸入，正交碼發(fā)生器611生成對應(yīng)于正交碼索引k的正交碼，并將正交碼送入給乘法器613和615。乘法器613通過將輸入信號dI與生成的正交碼相乘，生成信號XI。乘法器615通過將輸入信號dQ與生成的正交碼相乘，生成信號XQ。
圖2是QPSK模式的發(fā)送設(shè)備的方框圖，圖7是圖2所示的QPSK發(fā)送設(shè)備中正交碼擴展器215的方框圖。
參照圖7，對于正交碼索引k的輸入，第一和第二正交碼發(fā)生器711和713生成對應(yīng)于正交碼索引K的第一和第二正交碼。第一和第二正交碼分別是I信道和Q信道正交碼。乘法器715將輸入信號dI與從第一正交碼發(fā)生器711接收到的第一正交碼相乘。乘法器717將輸入信號dQ與從第一正交碼發(fā)生器711接收到的第一正交碼相乘。乘法器719將輸入信號dI與從第二正交碼發(fā)生器713接收到的第二正交碼相乘。乘法器721將輸入信號dQ與從第二正交碼發(fā)生器713接收到的第二正交碼相乘。減法器723從乘法器715的輸出中減去乘法器721的輸出，并輸出信號XI。加法器725將乘法器717的輸出與乘法器719的輸出相加，并輸出信號XQ。
在操作中，將信號dI加到乘法器715和719，信號dQ加到乘法器717和721。同時，I信道正交碼發(fā)生器700和Q信道正交碼發(fā)生器705接收正交碼索引k，并生成對應(yīng)于正交碼索引k的I信道正交碼和Q信道正交碼。已生成的正交碼可以是沃爾什碼，那么在這種情況下，I信道正交碼和Q信道正交碼可以分別是Wk和jWk。I信道正交碼被加到乘法器715和717，乘法器715將I信道信號dI與I信道正交碼相乘，乘法器717將Q信道信號dQ與I信道正交碼相乘。Q信道正交碼被加到乘法器719和721，乘法器719將I信道信號dI與Q信道正交碼相乘，乘法器721將Q信道信號dQ與Q信道正交碼相乘。減法器723從乘法器715的輸出中減去乘法器721的輸出，并生成信號XI。加法器725將乘法器717的輸出與乘法器719的輸出相加，并生成信號XQ。
在操作時，信號dI被加到乘法器715和719，而信號dQ被加到乘法器717和721。I信道正交碼發(fā)生器700和Q信道正交碼發(fā)生器705同時接收正交碼索引k，并產(chǎn)生對應(yīng)于該索引k的I信道和Q信道正交碼。所產(chǎn)生的正交碼可以是沃爾什碼，在這種情況下，I信道正交碼和Q信道正交碼可以分別是Wk和jWk。I信道正交碼被加到乘法器715個717。乘法器715將I信道信號dI與I信道正交碼相乘，而乘法器717將Q信道信號dQ與I信道正交碼相乘。Q信道正交碼被加到乘法器719和721。乘法器719將I信道信號dI與Q信道正交碼相乘，而乘法器721將Q信道信號dQ與Q信道正交碼相乘。減法器723從乘法器715的輸出中減去乘法器721的輸出，并產(chǎn)生信號XI。加法器725將乘法器717的輸出與乘法器719的輸出相加，并產(chǎn)生信號XQ。
圖10是圖3所示的QPSK接收器中正交碼解擴器321的方框圖。除了包含有加法器1025和加法器1023以外，正交碼解擴器321的配置和操作都與正交碼擴展器215的相同。參照圖10，對于正交碼索引k的輸入，第一和第二正交碼發(fā)生器1011和1013生成對應(yīng)于正交碼索引k的第一和第二正交碼。第一和第二正交碼分別是I信道和Q信道正交碼。此處，已生成的正交碼可以是沃爾什碼，那么在這種情況下，I信道正交碼和Q信道正交碼可以分別是Wk和jWk。乘法器1015將輸入信號XI與從第一正交碼發(fā)生器1011接收到的第一正交碼相乘。乘法器1017將輸入信號XQ與從第一正交碼發(fā)生器1011接收到的第一正交碼相乘。QPSK正交碼解擴器與BPSK正交碼解擴器的相同之處在于，都含有第一正交碼發(fā)生器1011、乘法器1015、和乘法器1017。乘法器1019將輸入信號XI與從第二正交碼發(fā)生器1013接收到的第二正交碼相乘。乘法器1021將輸入信號XQ與從第二正交碼發(fā)生器1013接收到的第二正交碼相乘。加法器1023將乘法器1015的輸出與乘法器1021的輸出相加，并輸出信號dI。減法器1025從乘法器1017的輸出中減去乘法器1019的輸出，并輸出信號dQ。
圖8是用于圖6和圖7所示的正交碼擴展器611、711和713的正交碼發(fā)生器實施例的方框圖。圖8所示的正交碼發(fā)生器用來生成沃爾什碼和準正交碼，而根據(jù)本發(fā)明的實施例，生成兩個碼的沃爾什碼。
參照圖8，控制器811接收正交碼索引k，并計算出準正交碼掩碼索引和沃爾什碼索引，從而產(chǎn)生對應(yīng)于正交碼索引k的準正交碼。準正交碼掩碼發(fā)生器813含有掩碼索引表，并從表中選擇對應(yīng)于準正交碼掩碼索引的準正交碼掩碼。沃爾什碼發(fā)生器815含有沃爾什碼表，并參照該表產(chǎn)生對應(yīng)于沃爾什碼索引的沃爾什碼。乘法器817將準正交碼掩碼與沃爾什碼相乘，從而生成正交碼。如果沒有選定準正交碼掩碼索引，那么準正交碼掩碼發(fā)生器813就不生成準正交碼掩碼。因此，乘法器817將從沃爾什碼發(fā)生器815接收到的沃爾什碼作為正交碼輸出。如果準正交碼掩碼發(fā)生器813輸出了準正交碼掩碼，那么乘法器817就輸出準正交碼，作為正交碼輸出。
在操作中，對于正交碼索引k的輸入，控制器811計算對應(yīng)于正交碼索引k的準正交碼掩碼索引和沃爾什碼索引。如果正交碼索引k是用來生成沃爾什碼的，那么控制器811就輸出一個預(yù)定值作為準正交碼掩碼索引，并輸出一個期望的沃爾什碼索引值作為沃爾什碼索引。無論是生成沃爾什碼還是生成準正交碼，將準正交碼掩碼索引加到掩碼發(fā)生器813和將沃爾什碼索引加到沃爾什碼發(fā)生器815。準正交碼掩碼發(fā)生器813生成表示為1和-1的相應(yīng)的準正交碼掩碼信號，沃爾什碼發(fā)生器815生成相應(yīng)的具有1和-1的沃爾什碼。乘法器817將準正交碼掩碼與沃爾什碼相乘，并輸出正交碼。
圖9說明了對應(yīng)于圖8所示的正交碼發(fā)生器中的正交碼索引k的準正交碼掩碼索引表和沃爾什碼索引表。
為了在圖8所示構(gòu)成的正交碼發(fā)生器中生成沃爾什碼，將準正交碼索引設(shè)置為一個預(yù)定值，例如0(該值可作為系統(tǒng)變量進行修改)。當準正交碼掩碼發(fā)生器813接收到這個預(yù)定值后，其輸出都是1。這樣，沃爾什碼發(fā)生器815產(chǎn)生對應(yīng)于沃爾什碼索引的沃爾什碼，并且乘法器817輸出沃爾什碼，作為正交碼。
為了在圖8所示構(gòu)成的正交碼發(fā)生器中生成準正交碼，控制器811接收正交碼索引k，并計算出準正交碼掩碼索引和沃爾什碼索引，從而生成對應(yīng)于正交碼索引k的準正交碼。準正交碼掩碼發(fā)生器813從圖9所示的表中選擇對應(yīng)于準正交碼掩碼索引的準正交碼掩碼。沃爾什碼發(fā)生器815產(chǎn)生對應(yīng)于沃爾什碼索引的沃爾什碼。然后，乘法器817將準正交掩碼與沃爾什碼相乘，從而生成準正交碼。
A．IMT-2000移動臺和IS-95基站之間的發(fā)送/接收根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的CDMA通信系統(tǒng)提出的信道結(jié)構(gòu)是，IMT-2000移動臺中的所有信道都采用QPSK調(diào)制方案進行解擴，并假設(shè)IS-95基站中的信道是采用BPSK調(diào)制方案進行擴展的。
IS-95基站中BPSK調(diào)制的輸出值根據(jù)下列公式計算dIWk(PNI+jPNQ)……(4)
為了發(fā)送由BPSK正交擴展的信道信號，基于導頻信道信號，基站控制每個信道信號的增益。移動臺接收器對導頻信道信號進行估計，并對接收到的信道信號進行解調(diào)。當導頻信號的信息位表示為0或1時，導頻信號的所有信息位可以為0，當這些位表示為1或-1時，導頻信號的所有信息位為1，全部為0的沃爾什碼#0用于導頻信道?；静捎肣PSK對每個信道信號進行正交擴展，并在基站的小區(qū)半徑范圍內(nèi)，將擴展的信道信號發(fā)送給所有移動臺。當采用QPSK解擴導頻信號的IMT-2000移動臺從IS-95基站接收信號時，由于移動臺知道導頻信號的信息位dI與沃爾什碼Wk，因此，移動臺通過搜索器來定位序列PNI+jPNQ。當搜索序列PNI+jPNQ時，將其共軛復數(shù)PNI-jPNQ與接收到的導頻信號相乘。由于IMT-2000移動臺執(zhí)行的是QPSK解調(diào)，因此，移動臺將導頻信號與對應(yīng)于正交碼索引k的復數(shù)沃爾什碼Wk+jWk的共軛復數(shù)Wk-jWk進行相乘。由于數(shù)據(jù)一直是1(當數(shù)據(jù)表示為1和-1時)，IMT-2000移動臺將從上述處理過程得到的信號作為信道估計值，由下列公式給出dI+Wk(PNI+jPNQ)(chI+jchQ)(PNI-jPNQ)(Wk-jWk)=c(1-j)(chI+jchQ)…(5)其中，chI+jchQ是信道值(調(diào)制后在信道上會改變)，c是常數(shù)。如上所述，IMT-2000移動臺由公式5根據(jù)導頻信號計算信道估計值。接收到公式4所示的不同的信道信號(如業(yè)務(wù)信道信號)后，解調(diào)前從導頻信號(采用公式5)計算出的信道估計值的共軛復數(shù)與接收到的不同的信道信號相乘，如下dIWk(PNI+jPNQ)(chI+jchQ)(chI+jchQ)1C(1+j)(ch1-jchQ)……(6)]]>因此，對信道值進行了補償。也就是說，與導頻信號在相同路徑上傳播的不同的信道信號通過由公式5得到的信道估計值進行補償。與導頻信號的解調(diào)相似，通過將導頻信號與PNI+jPNQ的共軛復數(shù)PNI-jPNQ相乘，然后與復數(shù)正交碼Wk+jWk相乘，可以得到初始數(shù)據(jù)dI。dIWk(PNI+jPNQ)(chI+jchQ)1C(1+j)(chI-jchQ)……(7)]]>由上述處理過程可知，對所有信道采用QPSK解調(diào)結(jié)構(gòu)的IMT-2000移動臺與采用BPSK擴展結(jié)構(gòu)的IS-95基站能夠兼容地進行通信。
因此，基站具有多個信道，并包括利用其分配的沃爾什碼對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行擴展的BPSK控制器、以及采用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展的QPSK擴展器。而且，具有多個信道的移動臺從基站接收PN擴展信號，由QPSK解擴器采用PN碼對接收到信號進行PN解擴，并由QPSK解擴器采用復數(shù)正交碼對PN解擴信號進行正交解擴，該復數(shù)正交碼含有已分配正交碼的實部與虛部。在正交解擴期間，導頻信道估計值的共軛復數(shù)與正交解擴信號相乘，以進行補償。
B．IMT-2000基站和IS-95移動臺之間的發(fā)送/接收根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的CDMA通信系統(tǒng)提出的信道結(jié)構(gòu)是，IMT-2000基站中的所有信道都采用QPSK調(diào)制方案進行解擴，并假設(shè)IS-95移動臺中的信道是采用BPSK調(diào)制方案進行擴展。
IMT-2000基站中基于BPSK擴展調(diào)制的輸出值根據(jù)下列公式計算dIWk(Wk+jWk)(PNI+jPNQ)……(8)為了發(fā)送采用QPSK正交擴展的信道信號，基于導頻信道信號，基站控制每個信道信號的增益。移動臺中的接收器對導頻信道信號進行估計，并對接收到的信道信號進行解調(diào)。當導頻信號的信息位表示為0或1時，導頻信號的所有信息位可以為0，當這些位表示為1或-1時，導頻信號的所有信息位為1(0→1，1→-1)，全部為0的沃爾什碼#0用于導頻信道?；静捎肣PSK對每個信道信號進行正交擴展，并在基站的小區(qū)半徑范圍內(nèi)，將擴展的信道信號發(fā)送給所有移動臺。當IS-95移動臺從IMT-2000基站接收信號時，由于移動臺知道導頻信號的信息位dI與沃爾什碼Wk，因此移動臺通過搜索器來定位序列PNI+jPNQ。當搜索序列PNI+jPNQ時，將其共軛復數(shù)PNI-jPNQ與接收到的導頻信號相乘。由于IS-95移動臺執(zhí)行的是BPSK解調(diào)，因此，移動臺將導頻信號與正交碼索引k的沃爾什碼Wk相乘。由于數(shù)據(jù)一直是1(當數(shù)據(jù)表示為1和-1時)，因此，IS-95移動臺將從上述處理過程得到的信號作為信道估計值，由下列公式給出dI+(Wk+jWk)(PNI+jPNQ)(chI+jchQ)(PNI-jPNQ)Wk=c(1+j)(chI+jchQ)…(9)其中，c是常數(shù)。
在公式9中，IS-95移動臺根據(jù)導頻信號計算出信道估計值。接收到如公式8所示的不同的信道信號后，解調(diào)前從導頻信號(采用公式9)計算出的信道估計值的共軛復數(shù)與接收到的不同的信道信號相乘，如下dI(Wk+jWk)(PNI+jPNQ)(chI-jchQ)1C(1-j)(chI-jchQ)……(10)]]>與導頻信號的解調(diào)相似，通過將導頻信號與PNI+jPNQ的共軛復數(shù)PNI-jPNQ相乘，然后與正交碼Wk相乘，可以得到初始數(shù)據(jù)dI，然后，可得到dI(Wk+jWk)(PNI+jPNQ)(chI+jchQ)1C(1-j)(chI-jchQ)(PNI-jPNQ)Wk=dI…(11)]]>由上述處理過程可知，對所有信道采用QPSK擴展結(jié)構(gòu)的IMT-2000基站與采用BPSK解擴結(jié)構(gòu)的IS-95移動臺能夠兼容地進行通信。
如上所述，基站具有多個信道，并包括利用分配的沃爾什碼的實部和虛部對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行擴展的QPSK控制器、以及利用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展的QPSK擴展器。而且，具有多個信道的移動臺從基站接收PN擴展信號，由QPSK解擴器采用PN碼對接收到的信號進行PN解擴，并由BPSK解擴器采用分配的正交碼對PN解擴信號進行正交解擴。在正交解擴期間，導頻信道估計值的共軛復數(shù)與正交解擴信號相乘，以進行補償。
通過采用IS-95A或IS-95B基站/移動臺所保持的BPSK正交擴展/解擴結(jié)構(gòu)實現(xiàn)IMT-2000系統(tǒng)/移動臺的QPSK正交擴展/解擴結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的第一和第二實施例實現(xiàn)了IMT-2000(包括IS-95C)系統(tǒng)與現(xiàn)有IS-95A或IS-95B系統(tǒng)之間的兼容。此外，IMT-2000基站發(fā)送器具有單一的QPSK正交擴展結(jié)構(gòu)，因而保證了信道間的兼容性。
盡管本發(fā)明是參照其特定的優(yōu)選實施例來描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明測定精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。
權(quán)利要求
1．一種在具有多個信道的移動臺中的解調(diào)方法，用于從具有多個信道的基站接收信號，其中，所示基站還包括BPSK(二進制移相鍵控)擴展器和PN(偽隨機噪聲)擴展器，所述BPSK擴展器采用分配的正交碼的對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行正交擴展，并所述PN控制器采用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展的，所述解調(diào)方法包括下列步驟接收PN擴展信號；由第一PN解擴器采用PN碼對PN擴展信號進行PN解擴；和由第二QPSK解擴器采用復數(shù)正交碼對PN解擴信號進行正交解擴，所述復數(shù)正交碼具有已分配正交碼的實部和虛部。
2．如權(quán)利要求1所述的解調(diào)方法，其中，所述正交解擴步驟包括下列子步驟估計從所述基站接收到的信道中的導頻信號；計算導頻信道估計值的共軛復數(shù)；和將正交解擴信號與共軛復數(shù)相乘，以調(diào)整正交解擴信號。
3．一種在碼分多址(CDMA)移動臺通信系統(tǒng)中進行基站信道擴展和移動臺信道解擴的方法，包括下列步驟在QPSK(正交移相鍵控)擴展器中，采用復數(shù)正交碼對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行正交擴展，所述復數(shù)正交碼具有多個信道的已分配的正交碼的實部和虛部；接收正交擴展碼元數(shù)據(jù)，由PN擴展器采用PN碼對PN擴展信號進行PN擴展，并通過信道發(fā)送PN擴展信號；由PN解擴器接收通過信道發(fā)送的PN擴展信號，并采用PN碼對PN解擴信號進行正交解擴；和由BPSK解擴器采用分配的正交碼對PN解擴信號進行正交解擴。
4．如權(quán)利要求3所述的解調(diào)方法，其中，所述正交解擴步驟包括下列子步驟估計從所述基站接收到的信道中的導頻信號；計算導頻信道估計值的共軛復數(shù)；和將正交解擴信號與共軛復數(shù)相乘，以調(diào)整正交解擴信號。
5．一種具有多個信道的移動臺中的解調(diào)設(shè)備，用于從具有多個信道的基站接收信號，其中，所述基站還包括BPSK(二進制移相鍵控)擴展器和PN(偽隨機噪聲)擴展器，所述BPSK擴展器采用分配的正交碼對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行正交擴展，所述PN控制器采用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展，所述解調(diào)設(shè)備包括PN解擴器，用于采用QPSK模式，接收PN擴展信號，并對PN擴展信號進行PN解擴；和QPSK正交解擴器，用于在QPSK模式中，采用復數(shù)正交碼對PN解擴信號進行正交解擴，所述復數(shù)正交碼具有已分配的正交碼的實部和虛部；
6．如權(quán)利要求5所述的解調(diào)設(shè)備，還包括信道補償器，用于通過估計從所述基站接收到的信道中的導頻信號、計算導頻信道估計值的共軛復數(shù)、并將正交解擴信號與共軛復數(shù)相乘來調(diào)整正交解擴信號。
7．一種在碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)中的基站的信道擴展設(shè)備和移動臺的信道解擴設(shè)備，所述信道擴展設(shè)備包括QPSK(正交移相鍵控)正交擴展器，用于采用復數(shù)正交碼對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行正交解擴，所述復數(shù)正交碼具有已分配正交碼的實部和虛部；和PN擴展器，用于采用PN(偽隨機噪聲)碼對正交擴展信號進行PN擴展，及所述信道解擴設(shè)備包括PN解擴器，用于采用QPSK模式，接收PN擴展信號，并采用PN碼對PN擴展信號進行PN解擴；和BPSK(二進制移相鍵控)正交解擴器，用于采用BPSK模式，采用分配的正交碼對PN解擴信號進行正交解擴。
8．如權(quán)利要求7所述的解調(diào)設(shè)備，還包括信道補償器，用于通過估計從所述基站接收到的信道中的導頻信號、計算導頻信道的估計值的共軛復數(shù)、并將正交解擴信號與共軛復數(shù)相乘來補償正交解擴信號。
全文摘要
一種在具有多個信道的移動臺中的解調(diào)方法,用于從基站接收信號。一方面,基站含有多個信道、用來采用分配的正交碼對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行PN擴展的BPSK擴展器、和采用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展的QPSK擴展器。在該解調(diào)方法中,移動臺中的第一QPSK解擴器接收PN擴展信號,并采用PN碼對PN擴展信號進行PN解擴,第二QPSK解擴器采用復數(shù)正交碼對PN解擴信號進行正交解擴,該復數(shù)正交碼含有已分配的正交碼的實部與虛部。另一方面,基站含有多個信道、利用每個信道已分配的正交碼的實部和虛部部分對每個信道的碼元數(shù)據(jù)進行擴展的QPSK擴展器、和采用PN碼對正交擴展信號進行PN擴展的QPSK擴展器。在該解調(diào)方法中,移動臺從基站接收PN擴展信號,利用QPSK解擴器采用PN碼對接收信號進行PN解擴,并利用BPSK解擴器采用分配的正交碼對PN解擴信號進行正交解擴。在正交解擴期間,導頻信道估計值的共軛復數(shù)與正交解擴信號相乘,從而進行補償。
文檔編號H04B1/707GK1287754SQ99801962
公開日2001年3月14日 申請日期1999年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月8日
發(fā)明者金宰烈, 姜熙原, 孟勝柱, 金英基 申請人:三星電子株式會社