專利名稱：無線基站裝置和通信終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字無線通信系統(tǒng)中的無線基站裝置和通信終端裝置。
背景技術(shù)：
近幾年，OFDM(正交頻分復(fù)用)發(fā)送系統(tǒng)吸引了很多注意力，該系統(tǒng)可以有效的抵抗多徑干擾，其中多徑干擾是降低信號在路徑傳輸中傳輸性能的主要原因。OFDM系統(tǒng)在信號間隔中使用互相正交的頻率，復(fù)用了大量(幾十到幾百)數(shù)字調(diào)制信號。
其中一種使用OFDM發(fā)送的通信方法發(fā)表在“利用保護間隔長度控制的編碼正交頻分復(fù)用系統(tǒng)(Coded OFDM System using Guard Intermal LengthControl)”IEICE，General Conference，B-5-92，2001。
在這種通信方法中，基站(在上文中描述為接入點)接收從移動裝置(在上文中描述為移動終端)發(fā)送的已知信號(前導(dǎo))，使用已知信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)(delay profile)，同時測量載波與噪聲比值(C/N比)。使用延遲包絡(luò)和C/N比，基站確定下行鏈路發(fā)送的最優(yōu)的保護間隔，M陣列調(diào)制(M-ary modulation)的調(diào)制級別和FEC(前向糾錯)的編碼速率。
因為通信方法使用TDMA/TDD(時分多址接入/時分復(fù)用)系統(tǒng)作為接入方法，所以在上行鏈路(從通信終端到基站)和下行鏈路(從基站到通信終端)傳輸中可以利用傳輸路徑的可逆性。
通信方法在上行鏈路和下行鏈路都使用OFDM。在OFDM中，通過增加符號周期，減少延遲效應(yīng)(delayed version)。同樣，因為符號周期增加，時間分辨率不夠，所以不可能準確測量延遲包絡(luò)。當保護間隔由在時間分辨率不足的情況下產(chǎn)生的延遲包絡(luò)確定時，存在為保護間隔設(shè)置不必要時間和降低頻譜效率的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是上文所述內(nèi)容的實現(xiàn)，其發(fā)明目的是提供無線基站裝置和通信終端裝置，該裝置產(chǎn)生準確的延遲包絡(luò)來確定保護間隔，從而在提高頻譜效率的同時確保傳輸質(zhì)量。
本發(fā)明的發(fā)明者注意到使用OFDM信號測量延遲包絡(luò)很困難，同時發(fā)現(xiàn)可以利用上行鏈路和下行鏈路延遲包絡(luò)相同的特點，使用上行鏈路DS/CDMA(直擴序列/碼分多址接入)信號產(chǎn)生準確的延遲包絡(luò)，這樣通過使用此延遲包絡(luò)確定的保護間隔可以確保傳輸質(zhì)量，提高頻譜效率，從而實現(xiàn)了本發(fā)明。
換句話說，本發(fā)明的目的通過以下方法獲得在下行鏈路中使用OFDM信號或者OFDM/CDMA信號，在上行鏈路中使用CDMA信號，使用CDMA信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)，然后使用延遲包絡(luò)確定保護間隔。


圖1是說明本發(fā)明無線基站裝置和通信終端裝置通信的圖示；圖2是本發(fā)明實施例1的無線基站裝置的配置方框圖；圖3是本發(fā)明實施例1的通信終端裝置的配置方框圖；圖4是下行鏈路信號和上行鏈路信號的幀結(jié)構(gòu)的圖示；圖5是在選擇保護間隔中使用的延遲包絡(luò)的圖示；圖6是本發(fā)明實施例2的無線基站裝置的配置方框圖；圖7是本發(fā)明實施例2的通信終端裝置的配置方框圖；圖8是圖6中描述的無線基站裝置的復(fù)用部分(時間復(fù)用)的配置圖示；圖9是圖6中描述的無線基站裝置的復(fù)用部分(碼復(fù)用)的配置圖示；圖10是本發(fā)明實施例3的無線基站裝置的配置方框圖；和圖11是本發(fā)明實施例3的通信終端裝置的配置方框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明目標是提高頻譜效率的同時，確保傳輸質(zhì)量。通過以下方法實現(xiàn)如圖1所示，下行鏈路使用OFDM信號或者OFDM/CDMA信號，上行鏈路使用CDMA信號，使用CDMA信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)，然后使用此包絡(luò)確定保護間隔。
參照附圖，下面將說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)
本實施例中，CDMA作為上行鏈路的接入系統(tǒng)，基站產(chǎn)生準確的延遲包絡(luò)來確定保護間隔。
圖2是本發(fā)明實施例1的無線基站裝置(此后如果需要，縮寫為BS)的配置方框圖。
無線接收部分202通過天線201接收從通信終端裝置(此后如果需要，縮寫為MS)發(fā)送的上行鏈路信號。無線接收部分202對上行鏈路信號執(zhí)行預(yù)定的接收處理(比如，下變頻和A/D轉(zhuǎn)換)，輸出經(jīng)過無線接收處理過的信號到解擴部分203。
解擴部分203使用與MS相同的擴頻碼對無線接收處理過的信號進行解擴，輸出解擴信號到解調(diào)部分204和延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分205。解調(diào)部分204解調(diào)經(jīng)過解擴后的信號，輸出所接收的數(shù)據(jù)。
延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分205使用解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)。延遲包絡(luò)輸出到保護間隔確定部分206。使用延遲包絡(luò)，保護間隔確定部分206確定保護間隔。將確定的保護間隔信息輸出到傅立葉反變換部分208。
發(fā)送參數(shù)，比如保護間隔、副載波頻率間隔和副載波數(shù)目，被插入到傳輸數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分中。下行鏈路信號幀結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括前導(dǎo)部分和數(shù)據(jù)部分。包括前導(dǎo)的傳輸數(shù)據(jù)在調(diào)制部分207中被調(diào)制，調(diào)制后的數(shù)據(jù)輸入到傅立葉反變換部分208。
傅立葉反變換部分208對調(diào)制后的信號執(zhí)行OFDM處理(調(diào)制)和傅立葉反變換處理，比如，IDFT(離散傅立葉反變換)和IFFT(快速傅立葉反變換)，然后將經(jīng)過IFT處理過的信號輸出到無線發(fā)送部分209。無線發(fā)送部分209對OFDM信號執(zhí)行預(yù)定的無線發(fā)送處理(比如，D/A轉(zhuǎn)換和上變頻)，將合成的無線信號作為下行鏈路信號通過天線201發(fā)送到MS。
圖3是本發(fā)明實施例1的MS配置方框圖。
無線接收部分302通過天線301接收BS發(fā)送的下行鏈路信號。無線接收部分302對下行鏈路信號執(zhí)行預(yù)定的接收處理(比如，下變頻和A/D轉(zhuǎn)換)，輸出經(jīng)過無線接收處理過的信號到傅立葉變換部分303。
傅立葉變換部分303對無線接收處理過的信號執(zhí)行OFDM處理(解調(diào))和傅立葉變換處理，比如，DFT(離散傅立葉變換)和FFT(快速傅立葉變換)，輸出經(jīng)FT處理過的信號到解調(diào)部分304。解調(diào)部分304對經(jīng)FT處理過的信號進行解調(diào)，輸出所接收的數(shù)據(jù)。
將解調(diào)后的信號輸出到發(fā)送參數(shù)提取部分305。發(fā)送參數(shù)提取部分305從解調(diào)后的信號中提取前導(dǎo)部分，并且從該前導(dǎo)部分中識別發(fā)送參數(shù)。發(fā)送參數(shù)輸出到傅立葉變換部分303。傅立葉變換部分303根據(jù)由BS發(fā)送的發(fā)送參數(shù)執(zhí)行傅立葉變換。
在調(diào)制部分306中調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)制后的信號輸出到擴頻部分307。擴頻部分307使用預(yù)定的擴頻碼對調(diào)制后的信號進行擴頻，然后輸出擴頻信號到無線發(fā)送部分308。無線發(fā)送部分308對擴頻信號執(zhí)行預(yù)定的無線發(fā)送處理(比如，D/A轉(zhuǎn)換和上變頻)，將合成的無線信號作為上行鏈路信號通過天線301發(fā)送到BS。
下面將舉例說明BS和MS按照上文所述配置，根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行無線通信。
如圖3所示，MS調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)，在擴頻部分307中擴頻數(shù)據(jù)，然后將擴頻信號(CDMA信號)作為上行鏈路信號傳送到BS。
當接收到上行鏈路信號(CDMA信號)后，BS在解擴部分203解擴CDMA信號，而在延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分205，利用解擴信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)。
由于CDMA信號比OFDM信號有更高的時間分辨率，所以它可以產(chǎn)生更準確的延遲包絡(luò)。換言之，如上所述，在OFDM中，提高符號周期來降低延遲效應(yīng)，同時它成為降低產(chǎn)生延遲包絡(luò)準確性的因素。同時，在CDMA中，為了準確檢測延遲以便進行合并處理，所以有必要產(chǎn)生準確的延遲包絡(luò)。更進一步，因為是合并延遲而不是減少延遲效應(yīng)，所以不必像OFDM系統(tǒng)一樣增加符號周期來減少延遲效應(yīng)。因此CDMA信號比OFDM信號有更高的時間分辨率。這樣，使用CDMA信號比使用OFDM信號可以產(chǎn)生更準確的延遲包絡(luò)。
在延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分205產(chǎn)生的延遲包絡(luò)被輸出到保護間隔確定部分206，并且用于確定保護間隔。具體地，OFDM系統(tǒng)中設(shè)置的保護間隔為包括延遲效應(yīng)的時間間隔，以免由于延遲降低接收質(zhì)量。比如，如圖5所示，設(shè)置的保護間隔包括從所需信號到延遲信號的時間間隔。
這樣，經(jīng)確定的保護間隔作為OFDM的發(fā)送參數(shù)信息輸出到傅立葉反變換部分208。其他發(fā)送參數(shù)---副載波頻率間隔信息和副載波的數(shù)目信息---也被輸出到傅立葉反變換部分208。這些發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)被插入到發(fā)送數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分，并廣播給MS。
如圖4所述，包含發(fā)送參數(shù)的前導(dǎo)部分與數(shù)據(jù)部分一起被調(diào)制，隨后經(jīng)過傅立葉反變換處理后變?yōu)镺FDM信號。此時，傅立葉反變換根據(jù)發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)處理信號，其中保護間隔按照上文描述確定。經(jīng)過IFT處理過的OFDM信號作為下行鏈路信號傳送到MS。
當接收到下行鏈路信號后，MS對下行鏈路信號的前導(dǎo)部分執(zhí)行傅立葉變換以便解調(diào)，這樣可以提取插入到前導(dǎo)部分的發(fā)送參數(shù)。將發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)輸出給傅立葉變換模塊303。
傅立葉變換部分303根據(jù)提取出來的發(fā)送參數(shù)對數(shù)據(jù)部分進行傅立葉變換。解調(diào)部分304對經(jīng)FT處理過的信號進行解調(diào)，輸出所接收的數(shù)據(jù)。
這樣，根據(jù)本實施例，CDMA信號用來產(chǎn)生準確的延遲包絡(luò)，而保護間隔根據(jù)延遲包絡(luò)確定，從而消除了使用時間分辨率不足的OFDM信號設(shè)置保護間隔的需要，這樣可以更準確的設(shè)置保護間隔。從而在防止設(shè)置無用的保護間隔的同時，確保了傳輸質(zhì)量，提高了頻譜利用效率。
(實施例2)本實施例中，產(chǎn)生延遲包絡(luò)的前導(dǎo)部分由CDMA信號組成，數(shù)據(jù)部分由OFDM信號組成，兩種信號復(fù)用后被發(fā)送。
圖6是本發(fā)明實施例2的BS的配置方框圖。
無線接收部分602通過天線601接收從MS發(fā)送的上行鏈路信號。無線接收部分602對上行鏈路信號執(zhí)行預(yù)定的接收處理(比如，下變頻和A/D轉(zhuǎn)換)，輸出經(jīng)過無線接收處理過的信號到解擴部分603。
解擴部分603使用與MS相同的擴頻碼對無線接收處理過的信號執(zhí)行解擴，輸出解擴信號到解調(diào)部分604。解調(diào)部分604解調(diào)經(jīng)過解擴的信號，并輸出被接收的數(shù)據(jù)。
將解調(diào)后的被接收的數(shù)據(jù)輸出到保護間隔確定部分605。保護間隔確定部分605使用上行鏈路信號傳送的延遲包絡(luò)信息確定保護間隔。將確定的保護間隔信息輸出到傅立葉反變換部分607。
發(fā)送參數(shù)，比如保護間隔、副載波頻率間隔和副載波數(shù)目，被插入到發(fā)送數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分中。在調(diào)制部分606中調(diào)制前導(dǎo)，將調(diào)制后的信號(前導(dǎo)部分)輸出到擴頻部分609。擴頻部分609對調(diào)制后的信號(前導(dǎo)部分)進行擴頻，輸出擴頻信號(CDMA信號)到復(fù)用部分610。
發(fā)送數(shù)據(jù)在調(diào)制部分606中被調(diào)制，將調(diào)制后數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)部分)輸出到傅立葉反變換部分607。傅立葉反變換607對調(diào)制后數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)部分)進行傅立葉反變換，并輸出經(jīng)IFT處理過的信號(OFDM信號)到復(fù)用部分610。
復(fù)用部分610復(fù)用(時間復(fù)用或者碼復(fù)用)來自傅立葉反變換部分607的OFDM信號和來自擴頻部分609的CDMA信號。這樣，復(fù)用部分610或者配置時間復(fù)用，或者配置碼復(fù)用。
圖8描述復(fù)用部分610對OFDM信號和CDMA信號進行時間復(fù)用的配置。圖8所描述的復(fù)用部分610有一個開關(guān)6101，在傅立葉反變換607和擴頻部分609的輸出端口之間切換以輸出到無線發(fā)送部分611。
圖9描述復(fù)用部分610對OFDM信號和CDMA信號進行碼復(fù)用的配置。在對OFDM信號和CDMA信號進行碼復(fù)用時，OFDM信號需要是OFDM-CDMA信號。當將擴頻信號的碼片映射到OFDM以便獲得OFDM-CDMA信號時，可以使用時間軸擴頻方法，頻率軸擴頻方法或者兩維擴頻方法，包括時間軸和頻率軸。
在圖9中，調(diào)制后的信號經(jīng)過擴頻處理，隨后經(jīng)過傅立葉反變換，輸出到復(fù)用部分610。換言之，在圖9中，在傅立葉反變換部分607之前提供擴頻部分6102，并且復(fù)用部分610有一個加法器6103，把傅立葉反變換部分607的輸出和擴頻部分609的輸出相加。
復(fù)用后的信號輸出到無線發(fā)送部分611。無線發(fā)送部分611對復(fù)用后的信號執(zhí)行預(yù)定的無線發(fā)送處理(比如，D/A轉(zhuǎn)換和上變頻)，并且將合成的無線信號作為上行鏈路信號通過天線601發(fā)送到BS。
圖7是本發(fā)明實施例2的MS的配置方框圖。
無線接收部分702通過天線701接收BS發(fā)送的下行鏈路信號。無線接收部分702對下行鏈路信號執(zhí)行預(yù)定的接收處理(比如，下變頻和A/D轉(zhuǎn)換)，并且輸出經(jīng)過無線接收處理過的信號到傅立葉變換部分703和解擴部分706。
傅立葉變換部分703對經(jīng)過無線接收處理過的信號執(zhí)行傅立葉變換，輸出經(jīng)過FT處理過的信號到解調(diào)部分704。解調(diào)部分704解調(diào)經(jīng)FT處理過的信號，并且輸出接收的數(shù)據(jù)。
解擴部分706使用與在BS中所使用的相同的擴頻碼對無線接收處理過的信號執(zhí)行解擴，輸出解擴信號到解調(diào)部分704和延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分707。解調(diào)部分704對解擴信號進行解調(diào)，輸出解調(diào)過的信號到發(fā)送參數(shù)提取部分705。
發(fā)送參數(shù)提取部分705從解調(diào)過的信號中提取前導(dǎo)部分，并且從前導(dǎo)部分中識別發(fā)送參數(shù)。將發(fā)送參數(shù)輸出到傅立葉變換部分703。傅立葉變換部分703根據(jù)從BS發(fā)送的發(fā)送參數(shù)執(zhí)行傅立葉變換。
延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分707使用解擴信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)。將延遲包絡(luò)輸出到調(diào)制部分708。在調(diào)制部分708中調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)和延遲包絡(luò)，并且將調(diào)制后的信號輸出到擴頻部分709。擴頻部分709使用預(yù)定的擴頻碼對調(diào)制后的信號執(zhí)行擴頻，并且輸出擴頻信號到無線發(fā)送部分710。無線發(fā)送部分710對擴頻信號執(zhí)行預(yù)定的無線發(fā)送處理(比如，D/A轉(zhuǎn)換和上變頻)，將合成的無線信號作為上行鏈路信號通過天線701發(fā)送到BS。
下面將舉例說明BS和MS按照上文所述配置，根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行無線通信。
如圖6所示，BS調(diào)制前導(dǎo)，在擴頻部分609中擴頻合成信號，輸出擴頻信號(CDMA信號)到復(fù)用部分610。復(fù)用部分610復(fù)用CDMA信號和OFDM信號，發(fā)送復(fù)用后的下行鏈路信號到MS。OFDM和CDMA信號的復(fù)用將隨后描述。
當接收到下行鏈路信號后(復(fù)用信號)，如圖7所示，MS在解擴部分706解調(diào)前導(dǎo)部分的CDMA信號，并且在延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分707使用解擴信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)。使用具有高的時間分辨率的CDMA信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)，因此，該延遲包絡(luò)準確性更高。將延遲包絡(luò)信息輸出到調(diào)制部分708。
MS在調(diào)制部分708中調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)和延遲包絡(luò)信息，在擴頻部分709中擴頻合成信號，然后將上行鏈路信號作為擴頻信號(CDMA信號)發(fā)送到BS。
當接收到上行鏈路信號(CDMA信號)后，BS在解擴部分603中解擴CDMA信號，并且在解調(diào)部分604中解調(diào)擴頻信號。
將通過解調(diào)獲得的、包含在上行鏈路信號中的延遲包絡(luò)信息輸出到保護間隔確定部分605。
與實施例1一樣，保護間隔確定部分605使用延遲包絡(luò)確定保護間隔。確定的保護間隔作為OFDM發(fā)送參數(shù)信息輸送到傅立葉反變換部分607。其他發(fā)送參數(shù)信息，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目，也被輸送到傅立葉反變換部分607。這些發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)被插入到傳輸數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分，并廣播給MS。
在調(diào)制部分608調(diào)制數(shù)據(jù)部分，接著經(jīng)過傅立葉反變換處理成為OFDM信號。此時，傅立葉反變換根據(jù)發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)執(zhí)行處理，其中保護間隔按照上文所述確定。將經(jīng)過IFT處理過的OFDM信號輸出到復(fù)用部分610。在調(diào)制部分608調(diào)制前導(dǎo)部分，接著在擴頻部分609進行擴頻，然后作為CDMA信號輸出到復(fù)用部分610。
如圖8所示，復(fù)用部分610通過開關(guān)6101在傅立葉反變換部分607的輸出(OFDM信號)和擴頻部分609的輸出(CDMA信號)之間切換，然后輸出到無線發(fā)送部分611。這樣，OFDM信號(數(shù)據(jù)部分)和CDMA信號(前導(dǎo)部分)經(jīng)過時間復(fù)用后輸出到無線發(fā)送部分611。
同時，如圖9所示，在對OFDM信號和CDMA信號執(zhí)行碼復(fù)用的情況下，數(shù)據(jù)部分在調(diào)制部分608被調(diào)制，在擴頻部分6102被擴頻，然后在傅立葉反變換部分607經(jīng)過傅立葉反變換處理后變?yōu)镺FDM信號。此時，傅立葉反變換根據(jù)發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)執(zhí)行處理，其中保護間隔按照上文所述確定。經(jīng)過IFT處理過的OFDM信號輸出到復(fù)用部分610。在調(diào)制部分608調(diào)制該前導(dǎo)部分，接著在擴頻部分609進行擴頻，然后作為CDMA信號輸出到復(fù)用部分610。
復(fù)用部分610用加法器6103把傅立葉反變換部分607的輸出(OFDM/CDMA信號)和擴頻部分609的輸出(CDMA信號)相加，以便輸出到無線發(fā)送部分611。這樣，OFDM信號(數(shù)據(jù)部分)和CDMA信號(前導(dǎo)部分)經(jīng)過碼復(fù)用，并且輸出到無線發(fā)送部分611。另外，此時擴頻部分6102使用的擴頻碼需要與擴頻部分609使用的擴頻碼不同。
在復(fù)用部分610中復(fù)用的信號，也就是OFDM信號或者OFDM/CDMA信號(數(shù)據(jù)部分)和CDMA信號(前導(dǎo)部分)，作為下行鏈路信號被發(fā)送到MS。
當接收到下行鏈路信號后，MS對下行鏈路信號的前導(dǎo)部分執(zhí)行解擴以便解調(diào)，這樣可以提取插入到前導(dǎo)部分的發(fā)送參數(shù)。將發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)輸出到傅立葉變換部分703。
傅立葉變換部分703根據(jù)提取的發(fā)送參數(shù)對數(shù)據(jù)部分執(zhí)行傅立葉變換。在解調(diào)部分704對經(jīng)FT處理過的信號進行解調(diào)，并且輸出所接收的數(shù)據(jù)。另外，在對OFDM/CDMA信號進行碼復(fù)用情況下，該信號經(jīng)過傅立葉變換處理，然后解擴，最后得到所接收的數(shù)據(jù)。
這樣，根據(jù)本實施例，將數(shù)據(jù)部分轉(zhuǎn)換成OFDM信號，前導(dǎo)部分轉(zhuǎn)換成CDMA信號，兩種信號復(fù)用(時間復(fù)用和碼復(fù)用)后，在下行鏈路信號中發(fā)送，MS產(chǎn)生延遲包絡(luò)，在上行鏈路發(fā)送該延遲包絡(luò)，并且BS使用延遲包絡(luò)確定保護間隔。
同樣在此情況下，消除了使用時間分辨率不足的OFDM信號設(shè)置保護間隔的需要，這樣可能設(shè)置更準確的保護間隔。從而在避免了設(shè)置不必要的保護間隔的同時，確保了發(fā)送質(zhì)量，提高了頻譜利用效率。
(實施例3)本實施例說明使用MS中的諸如接收質(zhì)量，多普勒頻移和包絡(luò)延遲一樣的信息，來確定OFDM發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)，調(diào)制方案和FEC的編碼速率的情況。
圖10是本發(fā)明實施例3的BS的配置方框圖。
無線接收部分1002通過天線1001接收MS發(fā)送的上行鏈路信號。無線接收部分1002對上行鏈路信號執(zhí)行預(yù)定的接收處理(比如，下變頻和A/D轉(zhuǎn)換)，并且輸出經(jīng)過無線接收處理過的信號到解擴部分1003。
解擴部分1003使用與在MS中所使用的相同的擴頻碼對無線接收處理過的信號執(zhí)行解擴，并且輸出解擴信號到解調(diào)部分1004、延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分1005和多普勒頻率測量部分1007。解調(diào)部分1004解調(diào)經(jīng)過解擴的信號，并且輸出所接收的數(shù)據(jù)。將解調(diào)后的下行鏈路信號的接收質(zhì)量信息輸出到調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009。
延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分1005使用解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)。將該延遲包絡(luò)輸出到保護間隔確定部分1006。通過使用延遲包絡(luò)，保護間隔確定部分1006確定保護間隔。將確定的保護間隔信息輸出到傅立葉反變換部分1012和調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009。
多普勒頻率測量部分1007使用解擴后的信號測量多普勒頻率，輸出測量結(jié)果(多普勒頻移)到載波間隔選擇部分1008。載波間隔選擇部分1008根據(jù)多普勒頻率測量結(jié)果選擇載波間隔。將被選擇的載波間隔輸出到傅立葉反變換部分1008和調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009。
調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009根據(jù)發(fā)送參數(shù)，比如保護間隔和載波間隔，選擇一個調(diào)制方法(比如，M陣列調(diào)制的調(diào)制級別)。將選擇的調(diào)制方法的信息輸出到調(diào)制部分1011。將選擇的編碼速率輸出到編碼部分1010。
發(fā)送參數(shù)，比如保護間隔、副載波頻率間隔和副載波數(shù)目，被插入到發(fā)送數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分。調(diào)制方法和編碼速率的信息也被插入到前導(dǎo)中。包含前導(dǎo)的發(fā)送數(shù)據(jù)按照如上所述選擇的編碼速率在編碼部分1010進行編碼，并且被輸出到調(diào)制部分1011。調(diào)制部分1011調(diào)制編碼后的發(fā)送數(shù)據(jù)，輸出調(diào)制后的信號到傅立葉反變換部分1012。
傅立葉反變換部分1012對調(diào)制后的信號執(zhí)行傅立葉反變換，并且輸出經(jīng)IFT處理過的信號(OFDM信號)到無線發(fā)送部分1013。無線發(fā)送部分1013對OFDM信號執(zhí)行預(yù)定的無線發(fā)送處理(比如，D/A轉(zhuǎn)換和上變頻)，并且將合成的無線信號作為下行鏈路信號通過天線1001發(fā)送到MS。
圖11是本發(fā)明實施例3的MS的配置方框圖。
無線接收部分1102通過天線1101接收BS發(fā)送的下行鏈路信號。無線接收部分1102對下行鏈路信號執(zhí)行預(yù)定的接收處理(比如，下變頻和A/D轉(zhuǎn)換)，并且輸出經(jīng)過無線接收處理過的信號到傅立葉變換部分1103。
傅立葉變換部分1103對經(jīng)過無線接收處理過的信號執(zhí)行傅立葉變換，輸出經(jīng)過FT處理過的信號到解調(diào)部分1104。解調(diào)部分1104解調(diào)經(jīng)FT處理過的信號，輸出解調(diào)后的信號到譯碼部分1107。譯碼部分1107對解調(diào)后信號進行譯碼，并且輸出所接收的數(shù)據(jù)。
將解調(diào)后的信號輸出到發(fā)送參數(shù)提取部分1105和調(diào)制方法/編碼速率提取部分1106。發(fā)送參數(shù)提取部分1105從解調(diào)后的信號中提取前導(dǎo)部分，并且從該前導(dǎo)部分中識別發(fā)送參數(shù)。將發(fā)送參數(shù)輸出到傅立葉變換部分1103。傅立葉變換部分1103根據(jù)BS發(fā)送的發(fā)送參數(shù)執(zhí)行傅立葉變換。
調(diào)制方法/編碼速率提取部分1106從前導(dǎo)部分中識別調(diào)制方法和編碼速率信息。將調(diào)制方法信息輸出到解調(diào)部分1104，而將編碼速率信息輸出到譯碼部分1107。解調(diào)部分1104根據(jù)BS發(fā)送的調(diào)制方法信息執(zhí)行解調(diào)。譯碼部分1107根據(jù)BS發(fā)送的編碼速率信息執(zhí)行譯碼。
接收質(zhì)量測量部分1111使用經(jīng)FT處理過的信號測量C/I，即接收質(zhì)量，并且輸出測量結(jié)果到調(diào)制部分1108。在調(diào)制部分1108調(diào)制測量結(jié)果和發(fā)送數(shù)據(jù)，并且將調(diào)制后的數(shù)據(jù)輸出到擴頻部分1109。擴頻部分1109使用預(yù)定的擴頻碼對調(diào)制后的數(shù)據(jù)執(zhí)行擴頻，并且輸出擴頻信號到無線發(fā)送部分1110。無線發(fā)送部分1110對擴頻信號執(zhí)行預(yù)定的無線發(fā)送處理(比如，D/A轉(zhuǎn)換和上變頻)，并且將合成的無線信號作為上行鏈路信號通過天線1101發(fā)送到BS。
下面將舉例說明BS和MS按照上文所述配置，根據(jù)本發(fā)明所執(zhí)行的無線通信。
如圖11所示，MS在接收質(zhì)量測量部分1111測量下行鏈路信號的前導(dǎo)部分的接收質(zhì)量。然后，MS調(diào)制接收質(zhì)量的測量結(jié)果和接收數(shù)據(jù)，在擴頻部分1108擴頻調(diào)制后的信號，作為上行鏈路信號發(fā)送擴頻信號(CDMA信號)到BS。
當接收到上行鏈路信號(CDMA信號)后，BS在解擴部分1003解擴CDMA信號，并且在延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分1005使用解擴信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)。通過使用分辨率高的CDMA信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)，所以延遲包絡(luò)準確性更高。多普勒頻率測量部分1007使用擴頻信號測量多普勒頻率。
將在延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分1005中產(chǎn)生的延遲包絡(luò)輸出到保護間隔確定部分1006。保護間隔確定部分1006和實施例1一樣確定保護間隔。將保護間隔作為OFDM的發(fā)送參數(shù)信息輸出到傅立葉反變換部分1012，同時也輸出到調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009。
將在多普勒頻率測量部分1007中測量的多普勒頻率(多普勒頻移)輸出到載波間隔選擇部分1008。載波間隔選擇部分1008根據(jù)多普勒頻率選擇副載波間隔。接著，載波間隔選擇部分1008從無線通信使用的帶寬和副載波間隔中確定副載波數(shù)目。將副載波間隔和副載波數(shù)目作為OFDM的發(fā)送參數(shù)信息輸出到傅立葉反變換部分1012，同時也輸出到調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009。
調(diào)制方法/編碼速率選擇部分1009從保護間隔、副載波間隔和副載波數(shù)目以及多普勒頻率和接收信號質(zhì)量中獲得調(diào)制方法和編碼速率。具體地說，1009根據(jù)副載波間隔和副載波數(shù)目(副載波參數(shù))和保護間隔確定發(fā)送信號脈沖(burst)的符號數(shù)目，接著根據(jù)符號數(shù)目和多普勒頻率確定最佳編碼速率。比如，由于多普勒頻率越高，可以更好的將一個信號脈沖期間質(zhì)量差的接收數(shù)據(jù)隨機化，從而提供更高的錯誤糾正能力，所以當多普勒頻率高時，編碼速率設(shè)置也相對比較高。同時，當多普率頻率低時，接收信號質(zhì)量在整個接收脈沖期間有時會減少，因此，編碼速率設(shè)置相對比較低。另外，最優(yōu)編碼速率由仿真預(yù)先確定。此外，1109從在MS中所測量的下行鏈路接收質(zhì)量和編碼速率確定調(diào)制方法(M陣列調(diào)制的調(diào)制級別)。
發(fā)送參數(shù)---保護間隔，副載波間隔和副載波數(shù)目信息---與調(diào)制方法和編碼速率信息一起被插入到發(fā)送數(shù)據(jù)的前導(dǎo)部分，然后廣播給MS。
如圖4所示，包含發(fā)送參數(shù)的前導(dǎo)部分和數(shù)據(jù)部分一起被編碼，被調(diào)制，然后經(jīng)過傅立葉反變換后成為OFDM信號。此時，按照上文所述選擇的編碼速率執(zhí)行編碼，按照上文所述選擇的調(diào)制方法執(zhí)行調(diào)制。接著，根據(jù)發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)執(zhí)行傅立葉反變換，其中保護間隔按照上文所述確定。經(jīng)IFT處理過的OFDM信號作為下行鏈路信號被發(fā)送到MS。
當接收到下行鏈路信號后，MS對下行鏈路信號的前導(dǎo)部分執(zhí)行傅立葉變換以便解調(diào)，從而提取插入到前導(dǎo)部分的發(fā)送參數(shù)與調(diào)制方法和編碼速率信息。將發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)輸出到傅立葉變換部分1103。將調(diào)制方法的信息輸出到解調(diào)部分1104，同時將編碼速率信息輸出到譯碼部分1107。
傅立葉變換部分1103根據(jù)提取的發(fā)送參數(shù)對數(shù)據(jù)部分執(zhí)行傅立葉變換。將經(jīng)FT處理過的信號輸出到解調(diào)部分1104，然后在解調(diào)部分1104中此信號根據(jù)提取的調(diào)制方法信息被解調(diào)。將被解調(diào)后的信號輸出到譯碼部分1107，在譯碼部分1107中再根據(jù)提取的編碼速率信息對于該信號譯碼，最后輸出所接收的數(shù)據(jù)。
這樣，根據(jù)本實施例，CDMA信號被用來產(chǎn)生準確的延遲包絡(luò)，然后根據(jù)延遲包絡(luò)確定保護間隔，從而消除了使用時間分辨率不足的OFDM信號設(shè)置保護間隔的需要，這樣可以更準確的設(shè)置保護間隔。從而在防止設(shè)置無用的保護間隔的同時，確保了傳輸質(zhì)量，提高了頻譜利用效率。
而且，根據(jù)本實施例，可以根據(jù)傳輸路徑情況自適應(yīng)的變換調(diào)制方法和編碼速率，靈活的根據(jù)傳輸環(huán)境來執(zhí)行無線通信。
另外，雖然本實施例使用C/I作為接收質(zhì)量，但是本發(fā)明除了C/I外可以使用接收質(zhì)量參數(shù)(比如SIR(信號與干擾比)和接收功率)作為接收質(zhì)量。
另外，雖然本實施例說明BS產(chǎn)生延遲包絡(luò)和測量多普勒頻率，但是本發(fā)明允許MS產(chǎn)生延遲包絡(luò)，測量多普勒頻率，然后把延遲包絡(luò)和多普勒頻率報告給BS。
(實施例4)實施例3中，考慮每個用戶的延遲包絡(luò)和多普率頻率不同，從而確定每個用戶的最優(yōu)保護間隔，載波頻率間隔和載波數(shù)目。
在下行鏈路中，可以使用OFDM/CDMA信號對每個用戶的信號進行碼復(fù)用處理。換句話說，在下行鏈路中，可以對有相同發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)的用戶信息執(zhí)行碼復(fù)用來發(fā)送。然而，不能對發(fā)送參數(shù)不同的信息執(zhí)行碼復(fù)用。
本實施例中，對每個用戶設(shè)置發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔和副載波數(shù)目)。然后，對每個用戶信號執(zhí)行碼復(fù)用，以便在每個時隙中發(fā)送，當有剩余碼資源時，采用與目前發(fā)送參數(shù)不同的發(fā)送參數(shù)。
具體的，在一個時隙內(nèi)，復(fù)用用戶(a，b和c)數(shù)據(jù)，其延遲信號的延遲時間為X，則延遲時間為y(x＞y)的用戶d的數(shù)據(jù)可以被復(fù)用。在此情況下，用戶d的數(shù)據(jù)比用戶a，b和c的數(shù)據(jù)有更短的保護間隔，因此可以用高速率發(fā)送，但是即使發(fā)送參數(shù)不是最優(yōu)的，也可以復(fù)用和發(fā)送，換句話說，為了發(fā)送用戶d的數(shù)據(jù)，將用戶d的保護間隔改變成從用戶a到c的保護間隔。
這樣，可以提高一個時隙內(nèi)碼資源的使用效率，提高系統(tǒng)流量。
本發(fā)明并不局限于上文所述的從實施例1到實施例4，實現(xiàn)中可以許多的改變。比如，可以將實施例1到實施例4綜合起來實現(xiàn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在下行鏈路中使用OFDM信號或者OFDM/CDMA信號，在上行鏈路中使用CDMA信號，使用CDMA信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)，使用高時間分辨率的延遲包絡(luò)確定保護間隔，從而在提高頻譜效率的同時，確保了發(fā)送質(zhì)量。
本申請基于2001年5月16日提交的日本專利申請，其專利申請?zhí)?001-146576，其全部內(nèi)容通過本文參考內(nèi)容清楚的具體化。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明適合應(yīng)用于數(shù)字無線通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種無線基站裝置，包括解擴部分，對上行鏈路擴頻信號執(zhí)行解擴，以便輸出解擴后的信號；延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分，使用解擴信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；保護間隔確定部分，使用延遲包絡(luò)確定OFDM中的保護間隔；和OFDM部分，使用OFDM發(fā)送參數(shù)對已知信號和發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行OFDM處理，其中該OFDM發(fā)送參數(shù)包括保護間隔并且被插入到已知信號中。
2.一種無線基站裝置，包括保護間隔確定部分，使用包含在上行鏈路擴頻信號中延遲包絡(luò)信息，確定OFDM中的保護間隔；OFDM部分，通過使用該保護間隔，對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行OFDM處理；擴頻部分，對已知信號執(zhí)行擴頻，通信終端器件利用該已知信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；和復(fù)用部分，對經(jīng)過OFDM處理的發(fā)送數(shù)據(jù)和經(jīng)過擴頻處理的已知信號執(zhí)行復(fù)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線基站裝置，其中該復(fù)用部分對經(jīng)過OFDM處理的發(fā)送數(shù)據(jù)和經(jīng)過擴頻處理的已知信號執(zhí)行時間復(fù)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線基站裝置，更進一步包括擴頻部分，在OFDM處理之前對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行擴頻，其中復(fù)用部分對經(jīng)過OFDM處理的發(fā)送數(shù)據(jù)和經(jīng)過擴頻處理的已知信號執(zhí)行碼復(fù)用。
5.一種無線基站裝置，包括解擴部分，對上行鏈路的擴頻信號執(zhí)行解擴，以輸出解擴后的信號；延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分，使用該解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；保護間隔確定部分，使用該延遲包絡(luò)確定OFDM中的保護間隔；多普勒頻率測量部分，使用解擴后的信號測量多普勒頻率；發(fā)送參數(shù)確定部分，使用多普勒頻率測量結(jié)果確定副載波參數(shù)；調(diào)制方法/編碼速率確定部分，使用包含在上行鏈路信號中的OFDM發(fā)送參數(shù)、延遲包絡(luò)、多普勒頻率和下行鏈路接收質(zhì)量，該OFDM發(fā)送參數(shù)包括保護間隔和副載波參數(shù)，來確定調(diào)制方法/編碼速率；和OFDM部分，對發(fā)送數(shù)據(jù)和已知信號執(zhí)行OFDM處理，其中OFDM發(fā)送參數(shù)、調(diào)制方法和編碼速率被插入到該已知信號中。
6.一種通信終端裝置，包括發(fā)送參數(shù)提取部分，從權(quán)利要求1所述的無線基站裝置發(fā)送的已知信號中提取OFDM發(fā)送參數(shù)；OFDM部分，使用該OFDM發(fā)送參數(shù)對所接收的信號執(zhí)行OFDM處理；和擴頻部分，對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行擴頻。
7.一種通信終端裝置，包括解擴部分，對權(quán)利要求2所述的無線基站裝置發(fā)送的下行鏈路擴頻信號中的已知信號執(zhí)行解擴，以便輸出解擴后信號；延遲包絡(luò)產(chǎn)生部分，使用解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；發(fā)送參數(shù)提取部分，從解擴后的信號中提取OFDM發(fā)送參數(shù)；OFDM部分，使用OFDM發(fā)送參數(shù)對所接收的信號執(zhí)行OFDM處理；和擴頻部分，對延遲包絡(luò)信息和發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行擴頻。
8.一種通信終端裝置，包括發(fā)送參數(shù)提取部分，從權(quán)利要求3所述的無線基站裝置發(fā)送的已知信號中提取OFDM發(fā)送參數(shù)；調(diào)制方法/編碼速率提取部分，從已知信號中提取調(diào)制方法/編碼速率；OFDM部分，使用OFDM發(fā)送參數(shù)對所接收的信號執(zhí)行OFDM處理；解調(diào)部分，根據(jù)調(diào)制方法對所接收的信號進行解調(diào)；譯碼部分，根據(jù)編碼速率對解調(diào)后的信號進行譯碼；接收質(zhì)量測量部分，使用所接收的信號測量接收質(zhì)量；和擴頻部分，對接收質(zhì)量的測量結(jié)果和發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行擴頻。
9.一種無線通信方法，包括在無線基站裝置中，解擴步驟對上行鏈路擴頻信號執(zhí)行解擴，以便輸出解擴后信號；延遲包絡(luò)產(chǎn)生步驟使用解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；保護間隔確定步驟使用延遲包絡(luò)確定OFDM中的保護間隔；第一個OFDM處理步驟通過使用OFDM發(fā)送參數(shù)，其中該OFDM發(fā)送參數(shù)包括保護間隔并且被插入已知信號中，來對已知信號和發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行OFDM處理；和發(fā)送步驟將經(jīng)過OFDM處理后的信號作為下行鏈路信號發(fā)送到通信終端裝置，和在通信終端裝置中，發(fā)送參數(shù)提取步驟從已知信號中提取OFDM發(fā)送參數(shù)；和第二OFDM處理步驟使用OFDM發(fā)送參數(shù)對所接收的信號執(zhí)行OFDM處理。
10.一種無線通信方法，包括在通信終端裝置中，解擴步驟對下行鏈路擴頻信號的已知信號執(zhí)行解擴，并且輸出解擴后信號；延遲包絡(luò)產(chǎn)生步驟使用解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；和第一發(fā)送步驟對延遲包絡(luò)信息執(zhí)行解擴，并且在上行鏈路信號中發(fā)送該信息到無線基站裝置，和在基站裝置中，保護間隔確定步驟使用延遲包絡(luò)信息確定OFDM中的保護間隔；復(fù)用步驟使用包括保護間隔的OFDM發(fā)送參數(shù)對發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行OFDM處理，然后對包括OFDM發(fā)送參數(shù)的已知信號執(zhí)行擴頻，最后對經(jīng)過OFDM處理的OFDM信號和經(jīng)過擴頻處理的CDMA信號執(zhí)行復(fù)用；第二發(fā)送步驟將復(fù)用后的信號作為下行鏈路信號發(fā)送到通信終端裝置；發(fā)送參數(shù)提取步驟從下行鏈路的復(fù)用信號中提取OFDM發(fā)送參數(shù)；和OFDM處理步驟使用OFDM發(fā)送參數(shù)對所接收的信號執(zhí)行OFDM處理。
11.一種無線通信方法，包括在基站裝置中，解擴步驟對上行鏈路擴頻信號執(zhí)行解擴，以便輸出解擴后信號；延遲包絡(luò)產(chǎn)生步驟使用解擴后的信號產(chǎn)生延遲包絡(luò)；保護間隔確定步驟使用延遲包絡(luò)確定OFDM中的保護間隔；多普勒頻率測量步驟使用解擴信號測量多普勒頻率；發(fā)送參數(shù)確定步驟使用多普勒頻率測量結(jié)果確定副載波參數(shù)；調(diào)制方法/編碼速率確定部分，使用包含在上行鏈路信號中的OFDM發(fā)送參數(shù)、延遲包絡(luò)、多普勒頻率和下行鏈路接收質(zhì)量，該OFDM發(fā)送參數(shù)包括保護間隔和副載波參數(shù)，來確定調(diào)制方法/編碼速率；第一OFDM處理步驟對發(fā)送數(shù)據(jù)和已知信號執(zhí)行OFDM處理，其中OFDM發(fā)送參數(shù)、調(diào)制方法和編碼速率被插入到該已知信號中；和發(fā)送步驟將經(jīng)過OFDM處理后的信號作為下行鏈路信號發(fā)送到通信終端裝置；和在通信終端裝置中，發(fā)送參數(shù)提取步驟從該已知信號中提取OFDM發(fā)送參數(shù)；調(diào)制方法/編碼速率提取步驟從該已知信號中提取調(diào)制方法/編碼速率；第二OFDM處理步驟使用OFDM發(fā)送參數(shù)對所接收的信號執(zhí)行OFDM處理；解調(diào)步驟根據(jù)調(diào)制方法對所接收的信號進行解調(diào)；譯碼步驟根據(jù)編碼速率對解調(diào)后的信號進行譯碼；接收質(zhì)量測量步驟使用所接收的信號測量接收質(zhì)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11的任何一種無線通信方法中，其中當下行鏈路的發(fā)送路徑參數(shù)中有可用的碼資源時，基站裝置在使OFDM發(fā)送參數(shù)適合于作為下行鏈路信號發(fā)送的同時，對各個信號執(zhí)行碼復(fù)用，以便發(fā)送至通信終端裝置。
全文摘要
MS在保護間隔內(nèi)接收下行鏈路方向信號，該保護間隔由從上行鏈路方向的CDMA信號中準確得到的延遲包絡(luò)確定，將該下行鏈路信號的前導(dǎo)部分進行傅立葉變換，然后解調(diào)該信號。提取前導(dǎo)部分中包含的發(fā)送參數(shù)(保護間隔，副載波頻率間隔，副載波數(shù)目)，輸入到傅立葉變換方框(303)。數(shù)據(jù)部分根據(jù)傅立葉變換方框(303)提取的發(fā)送參數(shù)進行傅立葉變換。解調(diào)方框(304)對傅立葉變換后的數(shù)據(jù)進行解調(diào)，并且輸出所接收的數(shù)據(jù)。這樣，可以準確得到確定保護間隔的延遲包絡(luò)。從而確保傳輸質(zhì)量，提高頻率使用效率。
文檔編號H04L5/14GK1463563SQ02801710
公開日2003年12月24日 申請日期2002年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月16日
發(fā)明者平松勝彥, 三好憲一, 須增淳 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社