專利名稱：控制選通發(fā)送通信系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信。具體而言，本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中發(fā)送可變速率數(shù)據(jù)的新穎改進(jìn)方法和設(shè)備。
2.相關(guān)技術(shù)采用的碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)是一種促進(jìn)存在大量系統(tǒng)用戶的通信的技術(shù)。本技術(shù)領(lǐng)域已公知其他多址通信系統(tǒng)技術(shù)，諸如時(shí)分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)。然而，CDMA的擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)具有勝過(guò)這些多址通信系統(tǒng)調(diào)制技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)。4,901,307號(hào)美國(guó)專利揭示CDMA技術(shù)在多址通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，該專利題目為“SPERAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMUSING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，按參考文獻(xiàn)在此引入。5,103,459號(hào)美國(guó)專利進(jìn)一步揭示CDMA技術(shù)在多址通信中的應(yīng)用，該專利題目為“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMSIN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”，轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，按參考文獻(xiàn)在此引入。
CDMA借助其固有的寬帶信號(hào)特性，通過(guò)在大帶寬擴(kuò)展信號(hào)能量提供一種頻率分集方式。因此，頻率選擇性衰落僅影響一小部分CDMA信號(hào)帶寬。借助同時(shí)通過(guò)移動(dòng)用戶經(jīng)2個(gè)或多個(gè)區(qū)站建立的鏈路提供多信號(hào)路徑，得到空間分集或路徑分集。此外，使信號(hào)可按不同傳播延遲到達(dá)以便獨(dú)立接收和處理，從而通過(guò)擴(kuò)頻處理利用多徑環(huán)境，這樣也能得到路徑分集。5,101,501號(hào)和5,109,390號(hào)美國(guó)專利說(shuō)明路徑分集的例子，前一專利題目為“METHOD ANDSTSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULARTELEPHONE SYSTEM”，后一專利題目為“DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULARTELEPHONE SYSTEM”，二專利都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，按參考文獻(xiàn)在此引入。
通過(guò)采用可變速率話音編碼提供一種數(shù)字通信系統(tǒng)中的話音發(fā)送方法，該方法的具體優(yōu)點(diǎn)是增加容量，同時(shí)保持所覺(jué)察的話音高質(zhì)量。5,414,796號(hào)美國(guó)專利詳細(xì)描述特別有用的可變速率話音編碼器的方法和設(shè)備，該專利題目為“VARIABLE RATE VOCODER”，轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，按參考文獻(xiàn)在此入。
可變速率話音編碼器的采用，在話音編碼器提供高速率話音數(shù)據(jù)時(shí)，使數(shù)據(jù)幀具有最大話音數(shù)據(jù)能量?？勺兯俾试捯艟幋a器提供低于最高速率的話音數(shù)據(jù)時(shí)，傳輸幀中存在過(guò)多的容量。數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)源以可變速率提供數(shù)據(jù)的情況下，在固定的預(yù)定規(guī)模傳輸幀中發(fā)送附加數(shù)據(jù)的方法已在5,504,773號(hào)美國(guó)專利中說(shuō)明，該專利題目為“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTINGOF DATA FOR TRANSMISSION)”，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，按參考文獻(xiàn)在此引入。上述專利申請(qǐng)中，揭示了一種方法和設(shè)備，用于在傳輸數(shù)據(jù)幀中組合來(lái)自不同源的不同類型的數(shù)據(jù)。
在所含數(shù)據(jù)少于預(yù)定容量的幀中，通過(guò)選通發(fā)送放大器的發(fā)送，僅發(fā)送含數(shù)據(jù)的部分幀，可減少功率消耗。此外，如果按照預(yù)定偽隨機(jī)過(guò)程在幀中放置數(shù)據(jù)，則可減少通信系統(tǒng)中的消息碰撞。5,659,569號(hào)美國(guó)專利揭示了一種選通發(fā)送并在幀中放置數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，該專利題目為“DATR BURSTRANDOMIZER”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，在此引述供參考。
通信系統(tǒng)中移動(dòng)單元功率控制的一種有用方法是在基站處監(jiān)視從無(wú)線通信裝置接收的信號(hào)功率。基站根據(jù)監(jiān)視的功率電平，對(duì)無(wú)線通信裝置按規(guī)定的間隔發(fā)送功率控制位。5,056,019號(hào)美國(guó)專利揭示了一種按這種方式控制發(fā)射功率的方法和設(shè)備，該專利題目為“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLINGTRANSMSSION POWER IN A CDMA CDLLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，在此引述供參考。
在采用QPSK調(diào)制格式提供數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中，通過(guò)取QPSK信號(hào)I分量和Q分量的叉積，可以得到很有用的信息。知道了這2個(gè)分量的相對(duì)相位，就能大致決定無(wú)線通信裝置相對(duì)于基站的速度。5,506,865號(hào)美國(guó)專利揭示了QPSK調(diào)制通信系統(tǒng)中決定I、Q分量叉積的電路，該專利題目為“PILOT CARRIERDOT PRODUCT CIRCUIT”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，在此引述供參考。
能以高速率發(fā)送數(shù)字信息的無(wú)線通信系統(tǒng)，其需求日益增多。從無(wú)線通信裝置向中央基站發(fā)送高速率數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的一種方法是讓無(wú)線通信裝置可用CDMA擴(kuò)譜技術(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)。提出的一種方法是讓無(wú)線通信裝置可用一小組正交信道發(fā)送其信息。08/866,604號(hào)共同待批美國(guó)專利申請(qǐng)中詳細(xì)說(shuō)明了該方法，該專利申請(qǐng)題目為“HIGH DATA RATE CDMA WIRELESS COMMUNICATION STSTEM”，已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人，在此引述供參考。
上述申請(qǐng)中，所揭示的一種系統(tǒng)在反向鏈路(從無(wú)線通信裝置到基站的鏈路)上發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，使得在基站處能進(jìn)行反向鏈路信號(hào)的相干解調(diào)。采用該導(dǎo)頻信號(hào)數(shù)據(jù)，可在基站處通過(guò)決定和消除反向鏈路信號(hào)的相移，進(jìn)行相干處理。導(dǎo)頻數(shù)據(jù)還可用于在瑞克接收機(jī)中進(jìn)行組合前，對(duì)按不同時(shí)延接收的多徑信號(hào)進(jìn)行最佳加權(quán)。一旦消除了相移并且適當(dāng)加權(quán)多徑信號(hào)，即可組合該多徑信號(hào)，以降低必須接收反向鏈路信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)處理的功率。這樣降低所要求的接收功率，使得能成功處理較高的傳輸速率，或者反過(guò)來(lái)說(shuō)可減小反向鏈路信號(hào)組之間的干擾。
盡管需要一些附加發(fā)射功率，用于發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，但在傳輸速率較高的情況下，導(dǎo)頻信號(hào)功率對(duì)反向鏈路信號(hào)總功率的比率實(shí)質(zhì)上還是低于數(shù)據(jù)速率較低的數(shù)字話音數(shù)據(jù)傳輸蜂窩網(wǎng)系統(tǒng)所關(guān)聯(lián)的該比率。因此，高數(shù)據(jù)速率CDMA系統(tǒng)中，采用相干反向鏈路得到的Eb/N0增益超過(guò)從各無(wú)線通信裝置發(fā)送導(dǎo)頻數(shù)據(jù)所需的附加功率。
然而，數(shù)據(jù)速率較低時(shí)，反向鏈路上連續(xù)發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)包含較多有關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)的能量。在這些低速率下，一些應(yīng)用中通話時(shí)間和系統(tǒng)容量的減少會(huì)超過(guò)連續(xù)發(fā)送反向鏈路導(dǎo)頻信號(hào)提供的相干解調(diào)和減小干擾的好處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種按照非連續(xù)發(fā)送格式傳送信息幀的新穎改進(jìn)方法和系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明描述了一種發(fā)射八分之一速率話音或數(shù)據(jù)幀的方法，該方法利用發(fā)射選通和能量調(diào)節(jié)，減少可變速率無(wú)線通信裝置的電池應(yīng)用，同時(shí)增加反相鏈路容量，并提供1/8速率幀的可靠通信。本發(fā)明中，提供四種發(fā)射1/8速率數(shù)據(jù)幀的方法，其中一半的幀不選通，剩下的數(shù)據(jù)以標(biāo)稱發(fā)射能量進(jìn)行發(fā)射，從而達(dá)到上述目的。
以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明會(huì)使本發(fā)明的特性、目的和優(yōu)點(diǎn)更清楚，附圖內(nèi)相同的標(biāo)記所表示的意義相同，其中

圖1是無(wú)線通信裝置50中實(shí)施的本發(fā)明發(fā)送系統(tǒng)典型實(shí)施例的功能框圖；圖2是圖1中調(diào)制器26的典型實(shí)施例的功能框圖；圖3A～圖3G說(shuō)明對(duì)四種不同數(shù)據(jù)速率發(fā)送可變速率幀所用的能量并且包含發(fā)送1/8速率幀的4種替換實(shí)施例；圖4是本發(fā)明基站400的一些選擇部分的功能框圖；圖5是圖4中解調(diào)器404典型單一解調(diào)鏈的擴(kuò)展功能框圖；圖6是說(shuō)明本發(fā)明前向鏈路功率控制機(jī)構(gòu)的框圖。
較佳實(shí)施例詳細(xì)描述圖1描述的是在無(wú)線通信裝置50中本發(fā)明發(fā)送系統(tǒng)典型實(shí)施例的功能框圖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，這里說(shuō)明的方法也可用于從中央基站(未示出)進(jìn)行的發(fā)送。讀者還將理解，本發(fā)明的其他實(shí)施例可以沒(méi)有圖1所示的各種功能塊。圖1的功能框圖對(duì)應(yīng)于可用在按照TIA/EIA的IS-95C標(biāo)準(zhǔn)(也稱為IS-2000)工作的實(shí)施例。本發(fā)明的其他實(shí)施例可用于其他標(biāo)準(zhǔn)，包括標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)ETSI和ARIB建議的寬帶CDMA(WCDMA)標(biāo)準(zhǔn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，由于WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的反向鏈路調(diào)制與IS-95C標(biāo)準(zhǔn)的反向鏈路調(diào)制之間有廣泛的相似性，可以容易地將本發(fā)明擴(kuò)展到WCDMA標(biāo)準(zhǔn)。
圖1實(shí)施典型實(shí)施例中，無(wú)線通信裝置發(fā)送多路不同信息，它們用上述08/886,604號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中所描述的短正交擴(kuò)展序列相互區(qū)別。無(wú)線通信裝置發(fā)送5個(gè)分開(kāi)的編碼信道(1)第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)信道38，(2)導(dǎo)頻和功率控制碼元的時(shí)分復(fù)用信道40，(3)專用控制信道42，(4)第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)信道44，(5)基礎(chǔ)信道46。第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)信道38和第二補(bǔ)充數(shù)據(jù)信道44載送超過(guò)基礎(chǔ)信道46的容量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，如傳真、多媒體應(yīng)用、圖像、電子郵件或其它類型的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。導(dǎo)頻和功率控制碼元復(fù)用信道40載送導(dǎo)頻碼元以顧及基站的數(shù)據(jù)信道相干解調(diào)，還載送功率控制位，以控制基站與無(wú)線通信裝置50通信中的發(fā)射能量?？刂菩诺?2將控制信息傳送給基站，如無(wú)線通信裝置50的操作模式和性能，以及其他需要的信令信息?；A(chǔ)信道46用于載送從無(wú)線通信裝置到基站的基本信息。在發(fā)送話音的情況下，基礎(chǔ)信道46載送話音數(shù)據(jù)。
用未示出的方法對(duì)補(bǔ)充數(shù)據(jù)信道38和44進(jìn)行編碼和處理以便發(fā)送后，提供給調(diào)制器26。將功率控制位提供給重復(fù)發(fā)生器22，后者在將數(shù)據(jù)位提供給復(fù)用器(MUX)24前，使功率控制位重復(fù)。復(fù)用器24中，將冗余的功率控制位與導(dǎo)頻碼元時(shí)分復(fù)接后，在線路40上提供給調(diào)制器26。
消息發(fā)生器12產(chǎn)生需要的控制信息的消息，并將控制消息提供給CRC和尾位發(fā)生器14。該發(fā)生器14附加一組循環(huán)冗余校驗(yàn)位，后者是奇偶位，用于校驗(yàn)基站譯碼的準(zhǔn)確性。該發(fā)生器14還在控制消息上添加預(yù)定的尾位組，以便在基站接收機(jī)子系統(tǒng)處清理譯碼器的存儲(chǔ)器。然后，將該消息提供給譯碼器16，對(duì)控制消息提供前向糾錯(cuò)編碼。經(jīng)編碼的碼元提供給重復(fù)發(fā)生器20，使編碼碼元重復(fù)，以便在發(fā)送中提供附加時(shí)間分集。重復(fù)發(fā)生器后，收縮單元(PUNC)19根據(jù)一些預(yù)定的收縮模式使某些碼元收縮，以便在幀內(nèi)提供預(yù)定數(shù)量的碼元。然后，將這些碼元提供給交織器18，按照預(yù)定的交織格式對(duì)碼元重新排序。交織的碼元在線路42上提供給調(diào)制器26。
可變速率數(shù)據(jù)源1產(chǎn)生可變數(shù)據(jù)速率。在典型的實(shí)施例中，可變速率數(shù)據(jù)源1是諸如上述5,414,796號(hào)美國(guó)專利中所說(shuō)明的可變速率話音編碼器。由于可變速率話音編碼器的應(yīng)用增加無(wú)線通信裝置的電池壽命，并且增加系統(tǒng)容量而對(duì)覺(jué)察話音質(zhì)量影響最小，這種編碼器在無(wú)線通信中得到推廣。美國(guó)電信業(yè)協(xié)會(huì)在過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)IS-96和IS-733中已編入最普及的可變速率話音編碼器。這些可變速率話音編碼器根據(jù)話音活動(dòng)程度用4種速率對(duì)話音信號(hào)編碼，這些速率分別稱為全速率、半速率、1/4速率和1/8速率。此速率表示對(duì)1幀話音進(jìn)行編碼時(shí)所使用的位數(shù)，并且逐幀變化。全速率用預(yù)定的最大數(shù)量的位對(duì)幀編碼，半速率用預(yù)定最大數(shù)量之半的位對(duì)幀編碼，1/4速率用預(yù)定最大數(shù)量之1/4的位對(duì)幀編碼，1/8速率用預(yù)定最大數(shù)量之1/8的位對(duì)幀編碼。
可變速率數(shù)據(jù)源1向CRC和尾位發(fā)生器2提供經(jīng)編碼的話音幀。該發(fā)生器2添加一組循環(huán)冗余校驗(yàn)位，這些校驗(yàn)位是奇偶位，用于校驗(yàn)基站編碼的準(zhǔn)確性。該發(fā)生器2還在控制消息上添加預(yù)定的尾位組，以便在基站處清理譯碼器的存儲(chǔ)器。然后，將該幀提供給編碼器4，向話音幀提供前向糾錯(cuò)編碼。經(jīng)編碼的碼元提供給重復(fù)發(fā)生器8，使編碼碼元重復(fù)。重復(fù)發(fā)生器后，收縮單元9根據(jù)預(yù)定的收縮模式使某些碼元收縮，使幀內(nèi)具有預(yù)定數(shù)量的碼元。然后，將這些碼元提供給交織器6，按照預(yù)定的交織格式對(duì)碼元重新排序。交織的碼元在線路46上提供給調(diào)制器26。
在典型的實(shí)施例中，調(diào)制器26按照碼分多址調(diào)制格式對(duì)數(shù)據(jù)信道進(jìn)行調(diào)制后，將已調(diào)信息提供給發(fā)射機(jī)(TMTR)28，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波，并通過(guò)雙工器30提供該信息，經(jīng)天線32發(fā)射。
在典型的實(shí)施例中，可變速率數(shù)據(jù)源1向控制處理器36發(fā)送表示編碼幀速率的信號(hào)?？刂铺幚砥?6對(duì)該速率指示作出響應(yīng)，向發(fā)射機(jī)28提供控制信號(hào)，指明發(fā)射能量。
在IS-95和cdma 2000系統(tǒng)中，將20ms的幀劃分成16個(gè)具有相同碼元的組，稱之為功率控制組。控制功率的基準(zhǔn)是基于這樣的事實(shí)，即，對(duì)于每一功率控制組，接收幀的基站根據(jù)該基站處確定的反向鏈路信號(hào)的充分與否，發(fā)出功率控制命令。
圖3A～圖3C描述了對(duì)3種傳輸速率(全速率、半速率和1/4速率)(功率控制組中)時(shí)間與發(fā)射能量之間的關(guān)系。此外，圖3D～圖3G描述的是對(duì)1/8速率幀發(fā)射的4種替換實(shí)施例，其中一半的時(shí)間不發(fā)射能量。因?yàn)樵谛∮谌俾实膸幸胼^大冗余量，因而發(fā)送碼元的能量可減少到近似與幀中附加冗余量的大小成正比。
圖3A中，對(duì)于全速率幀300，每一功率控制組PC0至PC15是以能量E發(fā)射的。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，其中的幀被描述成是在幀的持續(xù)時(shí)間里以相同能量發(fā)射的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，該能量將隨幀而變化，圖3A～圖3G中表示的可以被看作是在不受外界影響時(shí)發(fā)射幀的基線能量。在典型的實(shí)施例中，遠(yuǎn)端站50根據(jù)接收的前向鏈路信號(hào)，對(duì)來(lái)自基站的閉環(huán)功率控制命令和內(nèi)部產(chǎn)生的開(kāi)環(huán)功率控制命令作出響應(yīng)。對(duì)功率控制算法的響應(yīng)會(huì)使發(fā)射能量隨幀的持續(xù)時(shí)間而變化。
圖3B中，半速率幀302的能量等于預(yù)定最大電平之半，即等于E/2。如圖3B所示。交織器的結(jié)構(gòu)使其以達(dá)到最大時(shí)間分集的方式在幀上分布重復(fù)碼元。
圖3C中，對(duì)于1/4速率發(fā)射304而言，幀是在近似為預(yù)定最大電平的1/4(即E/4)的電平下發(fā)射的。
在典型的實(shí)施例中，在全速率、半速率和1/4速率幀發(fā)射期間，連續(xù)發(fā)射導(dǎo)頻信號(hào)。然而，在圖3B～圖3G中，發(fā)射機(jī)28選通一半幀的發(fā)送。在本較佳實(shí)施例中，在不選通業(yè)務(wù)信道發(fā)射的時(shí)間里，斷開(kāi)導(dǎo)頻信道，以便減小電池消耗，并增加反向鏈路容量。在每一實(shí)施例中，幀是在50％占空周期內(nèi)發(fā)送的，其中一半的時(shí)間里，發(fā)送能量是斷開(kāi)的。在幀發(fā)送期間，能量按比例調(diào)節(jié)到發(fā)射1/4速率幀的能量約為E/4。然而，本發(fā)明人通過(guò)大量模擬，確定了發(fā)送1/8速率幀另一些實(shí)施例中的每一實(shí)施例的情況下發(fā)送1/8速率幀應(yīng)當(dāng)具有的較佳平均能量或較佳基線能量。計(jì)算這些能量，使電池的節(jié)省和反向鏈路的容量都最大，同時(shí)保持發(fā)射的可靠程度。
圖3D描述的第一實(shí)施例中，幀的發(fā)送以1.25ms間隔交替斷開(kāi)。因此，發(fā)射機(jī)28首先在第一個(gè)1.25ms內(nèi)斷開(kāi)。然后，在第二個(gè)1.25ms期間用能量E1發(fā)送第二功率控制組(PCG1)。斷開(kāi)第三功率控制組(PCG2)。本實(shí)施例中，全部奇數(shù)PCG(1、3、5、7、9、11、13、15)得到發(fā)射，而全部偶數(shù)PCG(0、2、4、6、8、10、12、14)斷開(kāi)。收縮結(jié)構(gòu)丟棄一半重復(fù)的碼元，并使每一發(fā)射碼元有約4種模式。在第一較佳實(shí)施例中，以0.385E的平均能量或基線能量發(fā)送碼元。在本較佳實(shí)施例中，對(duì)選通發(fā)射機(jī)28，使幀的最后部分?jǐn)嚅_(kāi)。這種較好，因?yàn)榭紤]到進(jìn)行接收的基站發(fā)送有意義的閉環(huán)功率控制命令，有助于后續(xù)幀的可靠發(fā)送。
作為本發(fā)明較佳實(shí)施例在圖3E中描述的第二實(shí)施例中，幀的發(fā)射使其以2.5ms間隔交替斷開(kāi)。圖3E中描述的發(fā)射方法使代表了本較佳實(shí)施例，因?yàn)樗闺姵氐墓?jié)省和反向鏈路容量為最佳。在第一個(gè)2.5ms期間(PCG0和PCG1)，斷開(kāi)發(fā)射機(jī)28。然后，在下一個(gè)2.5ms(PCG2和PCG3)期間選通發(fā)射機(jī)28，如此等等。本實(shí)施例中，選通PCG2、3、6、7、10、11、14、15，而斷開(kāi)PCG0、1、4、5、8、9、12、13。本實(shí)施例中，收縮結(jié)構(gòu)使得斷開(kāi)期間剛好丟棄一半的重復(fù)碼元。在第二較佳實(shí)施例中，以0.32E的平均能量或基線能量發(fā)射碼元。
圖3F描述的第三實(shí)施例中，幀的發(fā)射使其以5.0ms間隔交替斷開(kāi)。在第一個(gè)5.0ms期間(PCG0～PCG3)，斷開(kāi)發(fā)射機(jī)28。然后，在下一個(gè)5.0ms期間，發(fā)射PCG 4、5、6、7，如此等等。本實(shí)施例中，發(fā)射PCG 4、5、6、7、12、13、14、15，而PCG 0、1、2、3、8、9、10、11斷開(kāi)。本實(shí)施例中，收縮結(jié)構(gòu)使得在收縮期間正好丟棄一半的重復(fù)碼元。在第三較佳實(shí)施例中，以0.32E的平均能量或基線能量發(fā)射碼元。
圖3G描述的第四實(shí)施例中，幀的發(fā)射使其在第一個(gè)10ms期間斷開(kāi)，在下一個(gè)10ms期間，發(fā)射PCG 8至15。本實(shí)施例中，發(fā)射PCG 8、9、10、11、12、13、14、15，而斷開(kāi)PCG0、1、2、3、4、5、6、7。本實(shí)施例中，交織器結(jié)構(gòu)使得斷開(kāi)期間正好丟棄一半的重復(fù)碼元。在第二較佳實(shí)施例中，以0.335E的平均能量或基線能量發(fā)射碼元。
圖2描述圖1中調(diào)制器26的典型實(shí)施例的功能框圖。在線路38上將第一補(bǔ)充數(shù)據(jù)信道數(shù)據(jù)提供給擴(kuò)展單元52，按照預(yù)定的擴(kuò)展序列覆蓋該補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)。在本較佳實(shí)施例中，擴(kuò)展單元52用短沃爾什序列(++--)對(duì)補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)提供給相對(duì)增益單元5/4，調(diào)整擴(kuò)展補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)相對(duì)于導(dǎo)頻和功率控制碼元的能量的增益。經(jīng)增益調(diào)整的補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)提供給加法器56的第一求和輸入端。導(dǎo)頻和功率控制復(fù)用碼元在線路40上提供給加法單元56的第二求和輸入端。
在線路42上將控制信道數(shù)據(jù)提供給擴(kuò)展單元58，按照預(yù)定的擴(kuò)展序列覆蓋補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)。在本較佳實(shí)施例中，擴(kuò)展單元58用短沃爾什序列(++++++++--------)對(duì)補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。擴(kuò)展后的數(shù)據(jù)提供給相對(duì)增益單元60，調(diào)整擴(kuò)展控制信道數(shù)據(jù)相對(duì)于導(dǎo)頻和功能控制碼元的能量的增益。經(jīng)增益調(diào)整的控制數(shù)據(jù)提供給加法器56的第三求和輸入端。
加法單元56總加經(jīng)增益調(diào)整的控制數(shù)據(jù)碼元、經(jīng)增益調(diào)整的補(bǔ)充信道碼元和時(shí)分復(fù)用的導(dǎo)頻和功率控制碼元，并將總和提供給復(fù)用器72的第一輸入端和復(fù)用器78的第一輸入端。
在線路44上將第二補(bǔ)充信道提供給擴(kuò)展單元62，按照預(yù)定的擴(kuò)展序列覆蓋補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)。在本典型實(shí)施例中，擴(kuò)展單元62用短沃爾什序列(++--)對(duì)補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。經(jīng)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)提供給相對(duì)增益單元65，調(diào)整經(jīng)擴(kuò)展的補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)的增益。經(jīng)增益調(diào)整的補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)提供給加法器66的第一求和輸入端。
在線路46上將基礎(chǔ)信道數(shù)據(jù)提供給擴(kuò)展單元68，按照預(yù)定的擴(kuò)展序列覆蓋基礎(chǔ)信道數(shù)據(jù)。在本典型實(shí)施例中，擴(kuò)展單元68用短沃爾什序列(++++----++++----)對(duì)基礎(chǔ)信道數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。經(jīng)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)提供給相對(duì)增益單元70，調(diào)整擴(kuò)展基礎(chǔ)信道數(shù)據(jù)的增益。經(jīng)增益調(diào)整的基礎(chǔ)信道數(shù)據(jù)提供給加法器66的第二求和輸入端。
加法單元66總加經(jīng)增益調(diào)整的第二補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)碼元和基礎(chǔ)信道數(shù)據(jù)碼元，并將總和提供給乘法器74的第一輸入端和乘法器76的第一輸入端。
在本典型實(shí)施例中，將采用兩個(gè)不同短PN序列(PNI和PNQ)的偽噪聲擴(kuò)展用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。在本典型實(shí)施例中，短PN序列PNI和PNQ乘以長(zhǎng)PN碼，以提供附加保密。偽噪聲序列的產(chǎn)生在本領(lǐng)域中是眾所周知的，詳見(jiàn)上述5,103,459號(hào)美國(guó)專利。將長(zhǎng)PN序列提供給乘法器80和82的第一輸入端。短PN序列PNI提供給乘法器80的第二輸入端，短PN序列PNQ則提供給乘法器82的第二輸入端。
從乘法器80產(chǎn)生的PN序列分別提供給乘法器72和74的第二輸入端。從乘法器82產(chǎn)生的PN序列分別提供給乘法器76和78的第二輸入。來(lái)自乘法器72的乘積序列提供給減法器84的加輸入端。來(lái)自乘法器74的乘積序列提供給加法器86的第一求和輸入端。來(lái)自乘法器76的乘積序列提供給減法器84的減輸入端。來(lái)自乘法器78的乘積序列提供給加法器86的第二求和輸入端。
減法器84的差序列提供給基帶濾波器(BBF)88。基帶濾波器88對(duì)差序列進(jìn)行必要的濾波，并將濾波后的序列提供給增益單元92。增益單元92調(diào)整信號(hào)增益，并將經(jīng)增益調(diào)整的信號(hào)提供給上變頻器96。上變頻器96按照QPSK調(diào)制格式對(duì)經(jīng)增益調(diào)整的信號(hào)進(jìn)行上變頻，并將上變頻信號(hào)提供給加法器100的第一輸入。
加法器86的和序列提供給基帶濾波器90?；鶐V波器90對(duì)差序列進(jìn)行必要的濾波，并將經(jīng)濾波的序列提供給增益單元94。增益單元94調(diào)整信號(hào)增益，并將經(jīng)增益調(diào)整的信號(hào)提供給上變頻器98。上變頻器98按照QPSK調(diào)制格式對(duì)經(jīng)增益調(diào)整的信號(hào)進(jìn)行上變頻，并將上變頻信號(hào)提供給加法器100的第二輸入端。加法器100對(duì)兩個(gè)QPSK調(diào)制信號(hào)進(jìn)行求和，并將所得結(jié)果提供至發(fā)射機(jī)28。
現(xiàn)在來(lái)看圖4，該圖是本發(fā)明基站400的選擇部分的功能框圖。接收機(jī)(RCVR)402接收來(lái)自無(wú)線通信裝置50(圖1)的反向鏈路射頻(RF)信號(hào)，并將該接收的反向鏈路RF信號(hào)下變頻成基帶頻率。在本典型實(shí)施例中，接收機(jī)402按照QPSK解調(diào)格式對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行下變頻。然后，由解調(diào)器404解調(diào)該基帶信號(hào)。下文將參照?qǐng)D5進(jìn)一步說(shuō)明解調(diào)器404。
經(jīng)解調(diào)的信號(hào)提供給累加器405。累加器405對(duì)冗余發(fā)射的碼元功率控制組的碼元能量進(jìn)行累加。經(jīng)累加的碼元能量提供給去交織器406，按照預(yù)定的去交織格式將碼元重新排序。經(jīng)重新排序的碼元提供給譯碼器408，對(duì)碼元進(jìn)行譯碼，以提供發(fā)射幀的估計(jì)值。然后，將該估計(jì)值提供給CRC校驗(yàn)410，根據(jù)發(fā)射幀中包含的CRC位，決定幀估計(jì)值的準(zhǔn)確性。
在本典型實(shí)施例中，基站400對(duì)反向鏈路信號(hào)進(jìn)行盲譯碼。盲譯碼是一種可變速率數(shù)據(jù)譯碼方法，其中，接收機(jī)事前不知道發(fā)送速率。在本典型實(shí)施例中，基站400根據(jù)每一可能的速率假設(shè)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行累加、去交織和譯碼。根據(jù)諸如碼元差錯(cuò)率、CRC校驗(yàn)和Yamamoto(山本)度量之類的質(zhì)量度量，選擇幀作為最佳估計(jì)值。
每一速率假設(shè)的幀估計(jì)提供給控制處理器414，同時(shí)還提供每一譯碼估計(jì)值的一組質(zhì)量度量。質(zhì)量度量可包括碼元差錯(cuò)率、山本度量和CRC校驗(yàn)。控制處理器有選擇地向遠(yuǎn)端站用戶提供一個(gè)譯碼幀，或者宣布擦除。
現(xiàn)在來(lái)看圖5，該圖示出解調(diào)器404的典型單一解調(diào)鏈的擴(kuò)展功能框圖。該較佳實(shí)施例中，譯碼器404對(duì)每一信息信道有一個(gè)解調(diào)鏈。圖5所示典型譯碼器404對(duì)圖1中典型的調(diào)制器調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行復(fù)解調(diào)。如上文所述，接收機(jī)(RCVR)402將接收的反向鏈路RF信號(hào)下變頻成基帶頻率，產(chǎn)生I基帶信號(hào)和Q基帶信號(hào)。解擴(kuò)器502和504用來(lái)自圖1的長(zhǎng)碼分別對(duì)I基帶信號(hào)和Q基帶信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)?；鶐V波器(BBF)506和508分別對(duì)I基帶信號(hào)和Q基帶信號(hào)進(jìn)行濾波。
解擴(kuò)器510和512用圖2中的PNI序列分別對(duì)I信號(hào)和Q信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。同樣，解擴(kuò)器514和516用圖2中的PNQ序列分別對(duì)Q信號(hào)和I信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。在組合器518中，組合解擴(kuò)器510和512的輸出。在組合器520中，從解擴(kuò)器512的輸出中減去解擴(kuò)器516的輸出。
然后，在沃爾什去覆蓋器522和524中，用圖2中覆蓋所關(guān)注的特定信道時(shí)所用的沃爾什碼，對(duì)組合器518和520的各輸出進(jìn)行去覆蓋。接著，累加器530和532分別對(duì)一個(gè)沃爾什碼元，累加沃爾什去覆蓋器522和524的各輸出。
累加器526和528也對(duì)一個(gè)沃爾什碼元，累加組合器518和520各輸出。然后，將累加器526和528各自的輸出加給導(dǎo)頻濾波器534和536。導(dǎo)頻濾波器534和536通過(guò)決定導(dǎo)頻信號(hào)數(shù)據(jù)40(見(jiàn)圖1)的估計(jì)增益和相位，產(chǎn)生信道狀況估值。然后，在復(fù)數(shù)乘法器538和540中，將導(dǎo)頻濾波器534的輸出與累加器530和532各自的輸出復(fù)數(shù)相乘。同樣，在復(fù)數(shù)乘法器542和544中，將累加器530和532各自的輸出與導(dǎo)頻濾波器的輸出復(fù)數(shù)相乘。然后，在組合器540中，將復(fù)數(shù)乘法器542的輸出與復(fù)數(shù)乘法器538的輸出相加。在組合器548中，從復(fù)數(shù)乘法器540的輸出中減去復(fù)數(shù)乘法器544的輸出。最后，在組合器550中，將組合器546和548的輸出組合起來(lái)，產(chǎn)生關(guān)注的解調(diào)信號(hào)405。
本發(fā)明的第二個(gè)方面針對(duì)當(dāng)前面臨潛在選通反向鏈路發(fā)射的情況下，控制前向鏈路發(fā)射能量。反向鏈路處于選通工作模式時(shí)，前向鏈路進(jìn)行工作。前向鏈路功率控制位根據(jù)基站發(fā)射功率增大或減少，而收縮成反向鏈路導(dǎo)頻信號(hào)。因此，當(dāng)反向鏈路有50％的時(shí)間處于斷開(kāi)時(shí)，以400Hz而不是800Hz發(fā)送實(shí)際的前向鏈路功率控制命令。然而，基站事前不知道移動(dòng)站是否斷開(kāi)了。因此，常規(guī)工作中，移動(dòng)站斷開(kāi)的期間會(huì)增大功率。通過(guò)模擬，人們已發(fā)現(xiàn)，如果基站忽略移動(dòng)站發(fā)射模式，比基站知道移動(dòng)站處于選通模式并對(duì)在反向鏈路導(dǎo)頻中發(fā)送的前向鏈路功率控制命令(400Hz)作出反應(yīng)時(shí)，性能劣化1dB。因此，需要有一種基站能檢測(cè)移動(dòng)站發(fā)射模式(選通/不選通)的方法。
實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)的一種方法是規(guī)定前向鏈路功率控制位擦除判決區(qū)。即，當(dāng)點(diǎn)積的幅值(全部組合搜尋指的總和)小于門限值時(shí)，判決為擦除，并保持前向功率不變。這樣，基站將有效地對(duì)以選通模式在反向鏈路導(dǎo)頻上發(fā)送的400Hz前向鏈路控制命令作出反應(yīng)。
如上所述，本較佳實(shí)施例中，將前向功率控制碼元復(fù)接到導(dǎo)頻碼元流中。將經(jīng)解調(diào)的導(dǎo)頻和功率控制碼元提供給分用器412，分解出功率控制位能量，并將其提供給控制處理器414。
控制處理器414還接收遠(yuǎn)端站50提供的反向鏈路信號(hào)的其他搜索指的功率控制位能量。根據(jù)不同解調(diào)搜索指能量的總和，控制處理器414產(chǎn)生控制前向鏈路信號(hào)發(fā)射能量的命令，并將這些命令提供給發(fā)射機(jī)(TMTR)420。本發(fā)明中，控制處理器414在反向鏈路幀斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)將功率控制位能量總和與門限值比較，檢測(cè)這些功率控制位，并且能量總和小于門限值時(shí)，禁止閉環(huán)功率控制響應(yīng)。
發(fā)射給遠(yuǎn)端站50的前向鏈路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供給處理單元416，對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化和編碼，并將所得數(shù)據(jù)幀加以交織。經(jīng)處理的數(shù)據(jù)幀提供給調(diào)制器418。調(diào)制器418對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，以便在前向鏈路上發(fā)送。在本典型實(shí)施例中，按照CDMA調(diào)制格式，特別是按照cdma 2000或IS-2000調(diào)制格式，對(duì)前向鏈路信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
經(jīng)調(diào)制的信號(hào)提供給發(fā)射機(jī)420，對(duì)其進(jìn)行上變頻、放大和濾波，以便進(jìn)行發(fā)送。按照控制處理器414的控制信號(hào)，決定發(fā)射該信號(hào)的能量。
圖6說(shuō)明控制處理器414進(jìn)行的操作。將圖5中加法器526和528來(lái)的去覆蓋導(dǎo)頻和功率控制碼元提供給分用器600和602，分解出復(fù)用的功率控制碼元能量。在搜尋指組合器604中，對(duì)來(lái)自全部解調(diào)搜尋指的功能控制位碼元能量求總和。所得總和能量提供給比較器606，將總和能量與預(yù)定門限比較，并輸出指示該比較的信號(hào)。
如果功能控制位的能量小于門限值，那么功能控制處理器608就判定前向鏈路功率控制位已斷開(kāi)，并禁止調(diào)整前向鏈路發(fā)射能量。如果功率控制位的能量大于門限值，則功率控制處理器608判定前向鏈路功率控制位未被選通，并按照接收功率控制位的估計(jì)值調(diào)整前向鏈路發(fā)射能量。
提供以上較佳實(shí)施例說(shuō)明，使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員都能制作或使用本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難理解這些實(shí)施例的各種修改，并且這里規(guī)定的一般原理可用于其他實(shí)施例而無(wú)需發(fā)明才能。因此，本發(fā)明不受這里所示實(shí)施例的限制，但要符合與這里所揭示原理和新穎特性一致的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種在無(wú)線通信裝置中發(fā)送八分之一速率信息幀的方法，其中，將一幀劃分成十六個(gè)等時(shí)幀間隔，各幀包含相同數(shù)量的碼元，其特征在于，所述方法包含以下步驟(a)在第一所述幀間隔期間斷開(kāi)發(fā)送；以及(b)發(fā)送下一所述幀間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)送步驟(a)和(b)的合成模式相繼重復(fù)7次。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以最大速率發(fā)送預(yù)定發(fā)送能量約38.5％的基線能量發(fā)送所述八分之一速率幀。
4.一種在無(wú)線通信裝置中發(fā)送八分之一速率信息幀的方法，其中，將一幀劃分成十六個(gè)等時(shí)幀間隔，各幀包含相同數(shù)量的碼元，其特征在于，所述方法包含以下步驟(a)在第一和第二所述幀間隔期間斷開(kāi)發(fā)送；以及(b)在第三和第四所述幀間隔期間發(fā)送碼元。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，從步驟(a)到(b)的發(fā)送合成模式相繼重復(fù)3次。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，以最大速率發(fā)送預(yù)定發(fā)送能量約32％的基線能量發(fā)送所述八分之一速率幀。
7.一種在無(wú)線通信裝置中發(fā)送八分之一速率信息幀的方法，其中，將一幀劃分成十六個(gè)等時(shí)幀間隔，各幀包含相同數(shù)量的碼元，其特征在于，所述方法包含以下步驟(a)在第一、第二、第三和第四所述幀間隔期間斷開(kāi)發(fā)送；(b)在第五、第六、第七和第八所述幀間隔期間發(fā)送碼元。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，從步驟(a)至(b)的發(fā)送合成模式相繼重復(fù)1次。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，以最大速率發(fā)送所用預(yù)定發(fā)送能量的約32％的基線能量發(fā)送所述八分之一速率幀。
10.一種在無(wú)線通信裝置中發(fā)送八分之一速率信息幀的方法，其中，將一幀劃分成十六個(gè)等時(shí)幀間隔，各幀包含相同數(shù)量的碼元，其特征在于，所述方法包含以下步驟(a)在第一至第八所述幀間隔期間斷開(kāi)發(fā)送；(b)在第九至第十六所述幀間隔期間發(fā)送碼元。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，以最大速率發(fā)送所用預(yù)定發(fā)送能量的約33.5％的基線能量發(fā)送所述八分之一速率幀。
12.一種在基站中控制前向鏈路信號(hào)的發(fā)送能量的方法，其特征在于，它包含以下步驟接收包含前面鏈路功率控制位的潛在選通反向鏈路信號(hào)；決定所述功率控制位是否不選通；僅在關(guān)于所述前向鏈路功率控制位是否不選通的所述決定指示所述功率控制位未被選通時(shí)，按照所述前向鏈路功率控制位調(diào)整前向鏈路發(fā)送能量。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，決定所述功率控制位是否已被選通的所述步驟包含測(cè)量所接收功率控制位的能量；將所述功能控制位的能量與預(yù)定門限比較。
全文摘要
本發(fā)明是一種根據(jù)非連續(xù)發(fā)送模式傳送信息幀的新穎改進(jìn)方法。本發(fā)明具體描述了利用發(fā)射選通和能量調(diào)節(jié)發(fā)射1/8速率話音或數(shù)據(jù)幀的方法,其中在減少可變速率無(wú)線通信裝置(50)的電池應(yīng)用的同時(shí),增加反向鏈路容量,并提供1/8速率幀的可靠通信。本發(fā)明中,提供四種方法用于發(fā)射1/8速率數(shù)據(jù)幀,其中一半的幀斷開(kāi),而剩余的數(shù)據(jù)則以標(biāo)稱發(fā)射能量發(fā)射,以實(shí)現(xiàn)上述目的。此外,功率控制系統(tǒng)識(shí)別遠(yuǎn)端站(50)已斷開(kāi)前向鏈路功率控制位,并根據(jù)該識(shí)別調(diào)整發(fā)射能量。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1363147SQ00810692
公開(kāi)日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2000年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月23日
發(fā)明者周漁君, A·塞芳迪恩, 小E·G·蒂德曼, B·K·巴特勒 申請(qǐng)人:高通股份有限公司