專利名稱：通信方法和通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明例如涉及適合用于無線電話系統(tǒng)的基站和交換機(jī)的通信方法和通信系統(tǒng)。
在移動通信系統(tǒng)諸如無線電話系統(tǒng)等系統(tǒng)中，采用多重連接，其中多個移動站(終站設(shè)備或用戶)被允許接入單個基站。在這種無線電話的情況下，許多個移動站共同使用單個基站。因此，已提出了避免各個移動站之間干擾的各種通信系統(tǒng)。例如，傳統(tǒng)地提出頻分多址(FDMA)系統(tǒng)，時分多址(TDMA)系統(tǒng)，碼分多址(CDMA)系統(tǒng)等等作為這類的通信系統(tǒng)。
這些系統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)是一個多址系統(tǒng)，其中特定的碼指定給每個移動站，相同載波的己調(diào)波以該碼進(jìn)行頻譜擴(kuò)頻，然后發(fā)送到該相同基站，基站根據(jù)識別希望的移動站的每個碼接收它，進(jìn)行碼同步。
特別地，該基站占用屬于該頻譜的整個頻段，同時使用相同的頻段發(fā)送信號給多個移動站。每個移動站反擴(kuò)頻從該基站發(fā)送的固定擴(kuò)頻帶寬的信號以便提取相應(yīng)的信號。而且，該移動站利用彼此不同的擴(kuò)頻碼辨別每個移動站。
在CDMA系統(tǒng)中，只要共用一個碼可達(dá)到每個直接呼叫的通信。而且，該系統(tǒng)在電話通話的保密方面是很好的。因此，該系統(tǒng)適合于利用移動站諸如便攜電話設(shè)備等的無線電傳輸。
在CDMA系統(tǒng)中，很難建立移動站之間的準(zhǔn)確的通信關(guān)系。因此，相應(yīng)移動站之間的每個通信不能完全分開地對待，因而當(dāng)與一個移動站通信時，另一個移動站可變?yōu)楦蓴_源。而且，數(shù)據(jù)在這個系統(tǒng)中特定頻段內(nèi)擴(kuò)頻。因此，必須事先定義擴(kuò)頻該數(shù)據(jù)的帶寬(即，傳輸使用的帶寬)。因此，改變傳輸帶寬是困難的。
上面的方法將更具體地敘述。

圖1A和1B表示一種模型，其中例如特定用戶的傳輸信號通過反擴(kuò)頻從以預(yù)定碼擴(kuò)頻和多路復(fù)用的8個移動站(用戶)的傳輸信號中提取。如圖1A所示，如果用戶U0的信號通過反擴(kuò)頻從與碼多路復(fù)用的8個用戶U0至U7的信號中提取，然后如圖1B所示的，可實現(xiàn)地提取用戶U0的信號。但是，由相同基站處理的其它用戶U1至U7的信號也變?yōu)楦蓴_源，作為一個噪聲。這個事實導(dǎo)致S/N特性的降低。由于這個原因，在采用CDMA系統(tǒng)的無線電傳輸中，由于由該干擾引起的降低，電波不能很好地達(dá)到，這事實使服務(wù)區(qū)變窄。而且，由其它用戶引起的干擾只能由反擴(kuò)頻增益的量抑制，該反擴(kuò)頻增益量是在反擴(kuò)頻的過程中得到的。因此，限制了允許接入的用戶(移動站)的數(shù)量，而且信道容量變小。
由于反擴(kuò)頻帶寬通常是固定的，而且其信號可多路復(fù)用的用戶數(shù)被限制，不可能靈活地符合根據(jù)每個站是不同的頻率分配。因此，只可定義相對窄的帶寬，而且最大的用戶速率也被限制。
為了解決這個問題，提出了不同于CDMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)的通信系統(tǒng)應(yīng)用于無線電話系統(tǒng)。如果采用比CDMA系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)復(fù)雜的通信系統(tǒng)，則用于產(chǎn)生與每個終端通信的信號的基站必須執(zhí)行復(fù)雜的處理，這使得該基站裝置相當(dāng)復(fù)雜。特別地，在蜂窩系統(tǒng)中，在每個網(wǎng)孔中要求一個基站，而且，要求非常大量的基站保證寬業(yè)務(wù)區(qū)的安全。因此，由于基站安排變得復(fù)雜了，無線電話系統(tǒng)的安排非常復(fù)雜。
無線電話的一般基站通過專用數(shù)字電路接到交換機(jī)。基站使通過數(shù)字電話發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸?shù)男诺谰幋a。然后根據(jù)預(yù)定通信系統(tǒng)調(diào)制它，利用無線從接到該基站的天線發(fā)送該數(shù)據(jù)。如果該基站執(zhí)行所有的處理，包括用于無線傳輸?shù)木幋a數(shù)據(jù)的處理等和改變該編碼系統(tǒng)，所有基站的相應(yīng)電路必須改變。進(jìn)行系統(tǒng)改變幾乎是不可能的，其中較高的通信系統(tǒng)應(yīng)用于現(xiàn)有的無線電話系統(tǒng)。
如果基站處理相對復(fù)雜的數(shù)據(jù)，當(dāng)由于終端設(shè)備的位置移動進(jìn)行轉(zhuǎn)換與終端設(shè)備通信的基站的過區(qū)切換處理時，在過區(qū)切換處理之前已與該終端設(shè)備通信的基站和在過區(qū)切換處理之后與該終端設(shè)備通信的基站二者必須執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，因此它要用相對長的時間轉(zhuǎn)換該基站。結(jié)果，電話呼叫暫時被中斷，這防止電話呼叫在實時的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
從這些方面看，本發(fā)明的目的是提供一個有效的通信系統(tǒng)作為無線電話系統(tǒng)并且在采用該通信系統(tǒng)時簡化了基站等的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在具有用于多址的預(yù)定傳輸格式的預(yù)定傳輸帶寬中的傳輸方法包括在管理多址的一個位置編碼信號和發(fā)送編碼的信號到多個基站的編碼步驟，在多個基站分別調(diào)制己編碼信號的調(diào)制步驟；和發(fā)送在多個基站調(diào)制步驟中得到的輸出信號的發(fā)送步驟。
圖1A和1B是各用于說明CDMA系統(tǒng)中干擾狀態(tài)的圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例用于說明在通信設(shè)備中使用的發(fā)送信號的時隙安排的圖；圖3A至3G是各用于說明在根據(jù)該實施例的幀中的傳輸數(shù)據(jù)的圖；圖4是用于說明根據(jù)本實施例的網(wǎng)孔安排實例的圖；圖5A至5C是各用于說明根據(jù)該實施例的帶時隙實例的圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的終端設(shè)備安排的方框圖；圖7是表示根據(jù)該實施例的終端設(shè)備的編碼器安排的方框圖；圖8是表示根據(jù)該實施例的終端設(shè)備的卷積編碼器安排的方框圖；圖9A和9B是表示根據(jù)該實施例的窗口數(shù)據(jù)波形實例的圖；圖10是表示根據(jù)該實施例的傳輸數(shù)據(jù)實例的相位特性曲線；圖11是表示根據(jù)該實施例的終端設(shè)備的編碼器安排的方框圖；圖12是表示該實施例的處理定時的圖；圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站和交換機(jī)的系統(tǒng)安排的方框圖；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的交換機(jī)安排的方框圖；圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的該交換機(jī)的信道編碼器/解碼器的方框圖；圖16是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站傳輸處理的方框圖；圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站調(diào)制處理的方框圖；圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站高頻載波系統(tǒng)的傳輸處理的方框圖；圖19A至19C是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳輸處理定時的定時圖；圖20是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站接收處理的方框圖；圖21是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站高頻載波系統(tǒng)的接收處理的方框圖；圖22A至22C是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的接收處理定時的定時圖；和圖23是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的基站的解調(diào)處理的方框圖。
下面對照圖2至圖23敘述根據(jù)本發(fā)明的實施例的通信方法和通信設(shè)備。
在開始，敘述應(yīng)用本實施例的通信系統(tǒng)。本實施例的通信系統(tǒng)被安排為所謂的多載波系統(tǒng)，其中多個副載波連續(xù)地放置在預(yù)先分配的頻段內(nèi)，并在同時在單個傳輸路徑上利用所述頻段內(nèi)的多個副載波。而且，在該頻段內(nèi)的多個副載波在被調(diào)制的頻段中集中劃分。在這里，這個系統(tǒng)稱為帶分多址(BDMA帶分多址)。
下面敘述其安排。圖2是表示本實施例的傳輸信號的時隙安排的圖，其中頻率以其縱坐標(biāo)設(shè)定和在其橫坐標(biāo)上表示時間。在本實施例中，頻率軸和時間軸以格狀方式劃分以提供正交基站系統(tǒng)。特別是，一個傳輸帶(一個頻帶時隙)的傳輸帶寬設(shè)定為150KHz，150KHz的一個傳輸頻段其中包括24子用戶。24副載波以6.25KHz的等間隔連續(xù)地排列，每個載波被指定從0至23的一個副載波號。但是，實際上已有的副載波分配給1至22的副載波號的頻段。一個頻段時隙(band slot)兩端部分的頻段即副載波號0和23的頻段不指定副載波，即它們用作保護(hù)頻段而且它們的電功率設(shè)置為零。
一個時隙被調(diào)節(jié)在時間軸的200μs的間隔。脈沖串信號被調(diào)制并在每個時隙與22副載波一起發(fā)送。一幀被定義為25時隙的陣列(即5ms)。一幀內(nèi)的每個時隙被指定0至24的時隙號。圖2中的陰影區(qū)代表一個頻帶時隙中的一個時隙部分。在這個情況下，被指定時隙號24的時隙是其中無數(shù)據(jù)發(fā)送的一個周期。
多個移動站(終端設(shè)備)與一個基站在相同周期進(jìn)行通信的多重連接是使用從以格狀劃分頻率軸和時間軸導(dǎo)出的正交基本系統(tǒng)進(jìn)行的。與相應(yīng)移動站的連接條件安排成如圖3A至3G中所示的。圖3A至3G各表示指示六個移動站是如何使用具有一個頻段時隙的時隙U0、U1、U2、…U5(由于跳頻實際使用的頻段時隙被改變，這將在后面敘述)接到該基站的操作條件的圖。以R表示的時隙是一個接收時隙，而由T代表的時隙是一個發(fā)送時隙。如圖3A中所示的，在基站中調(diào)整的幀定時被設(shè)定為包括24時隙(25時隙的24時隙，最后時隙即號碼24的時隙未使用)。在這個情況下，使用與一個接收時隙不同的頻段發(fā)送傳輸時隙。
圖3B中所示的移動站D0使用一幀內(nèi)的時隙號0、6、12、18的時隙作為一個接收時隙，同時使用時隙號3、9、15、21的時隙作為發(fā)送時隙。在每個時隙中接收或發(fā)送脈沖串信號。圖3C中所示的移動站U1使用一幀內(nèi)時隙號1、7、13、19的時隙作為接收時隙，同時使用時隙號4、10、16、22的時隙作為發(fā)送時隙。圖3D中所示的移動站U2使用一幀內(nèi)時隙號2、8、14、20的時隙作為接收時隙，同時使用時隙號5、11、17、23的時隙作為發(fā)送時隙。圖3E中所示的移動站U3使用一幀內(nèi)時隙號3、9、15、21的時隙作為接收時隙，同時使用時隙號0、6、12、28的時隙作為發(fā)送時隙。圖3F中所示的移動站U4使用一幀內(nèi)的時隙號4、10、16、22的時隙作為接收時隙，同時使用時隙號1、7、13、22的時隙作為發(fā)送時隙。另外，圖3G中所示的移動站U5使用一幀內(nèi)時隙號5、11、16、22的時隙作為接收時隙，同時使用時隙號2、8、14、20的時隙作為發(fā)送時隙。
由于采用了在圖3A至3G中所示的安排，執(zhí)行其中六個移動站接入一個頻段時隙的六個時分多址(TDMA)。從每個移動站看來，存在著從一個時隙周期的接收或發(fā)送結(jié)束到下一個發(fā)送或接收的開始的兩時隙的備用期間(即400μs)。每個移動站利用這個備用期間執(zhí)行定時處理和稱為跳頻的處理。特別地，每個移動站在200μs已過去之后每個發(fā)送時隙T之前的期間執(zhí)行使發(fā)送定時與從基站發(fā)送的信號定時相符的定時處理，和從每個發(fā)送時隙T結(jié)束開始約200μs已過去之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換用于發(fā)送和接收的頻段時隙到另一頻段時隙的跳頻。由于上面的定時是在發(fā)送速率設(shè)定高時的時隙，如果發(fā)送速率設(shè)定低和所用頻段時隙數(shù)改變，則需要再次設(shè)定跳頻的定時。跳頻允許為每個基站準(zhǔn)備的多個頻段時隙的每個移動站同等地使用。
特別地，多個頻段時隙分配給單個基站。在蜂窩系統(tǒng)的情況下，其中一個基站形成一個網(wǎng)孔，如果1.2MHz的頻段分配給一個網(wǎng)孔，則8個頻段時隙可分配給一個網(wǎng)孔。類似地，如果2.4MHz的頻段分配給一個網(wǎng)孔，則16個頻段時隙可分配給一個網(wǎng)孔；如果4.8Mhz頻段分配給一個網(wǎng)孔，則32個段頻時隙可分配給一個網(wǎng)孔；而如果9.6MHz頻段分配給一個網(wǎng)孔，則64個頻段時隙可分配給一個網(wǎng)孔。然后執(zhí)行稱為跳頻的頻率轉(zhuǎn)換處理，以便均勻地使用分配給一個網(wǎng)孔的多個頻段時隙。在本例子中，頻率是連續(xù)的多個頻段時隙分配給一個網(wǎng)孔。
圖4表示一個理想的網(wǎng)孔布局。如果網(wǎng)孔以這個方式配置，三類的頻率足夠分配給所有網(wǎng)孔，即一個頻率分配給使用第一頻段的一組Ga網(wǎng)孔，另一個頻率分配給使用第二頻段的一組Gb網(wǎng)孔，又一個頻率分配給使用第三頻段的一組GC網(wǎng)孔。即，如果一個網(wǎng)孔使用8個頻段時隙，如圖5A和5B中所示的，連續(xù)的8個頻段時隙是為組Ga準(zhǔn)備的，下面的連續(xù)的8個頻段時隙是為組Gb準(zhǔn)備的，和下面的連續(xù)8個頻段時隙是為組Gc準(zhǔn)備的。在這種情況下，如圖5C中所示的，每個頻段時隙包括22個副載波，和每次使用多個副載波進(jìn)行多載波發(fā)送。如圖3A至3G中所示的，在執(zhí)行多載波發(fā)送的頻段時隙改變的跳頻的同時，執(zhí)行與該網(wǎng)孔內(nèi)的一個移動站的通信。
如上面那樣設(shè)定通信條件，以便保持每個移動站與該基站之間發(fā)送的信號相對于其它信號具有正交特性。因此，該信號不會遭受來自其它信號的干擾和僅僅相應(yīng)的信號可滿意地被提取。由于用于發(fā)送的頻段時隙在任何時間利用跳頻被改變，有效地利用了為每個基站準(zhǔn)備的發(fā)送頻段，這導(dǎo)致有效的發(fā)送。在這種情況下，如上所述的，分配給一個基站(網(wǎng)孔)的頻段可以任意設(shè)定。因此，根據(jù)所使用的情況可任意地設(shè)置系統(tǒng)。
在下面敘述與上述系統(tǒng)中的基站進(jìn)行通信的終端設(shè)備(移動站)的安排。在這種情況下，使用2.0Ghz的頻段作為從該基站到終端設(shè)備的下行鏈路，同時使用2.2GHz的頻段作為從終端設(shè)備到該基站的上行鏈路。
圖6是表示終端設(shè)備安排的圖。首先敘述其接收系統(tǒng)。用作發(fā)送和接收信號的天線11接到天線共同設(shè)備。天線共用設(shè)備12接在與帶通濾波器13、接收放大器14及混頻器15串聯(lián)的其接收信號輸出側(cè)。帶通濾波器13提取2.0Ghz的頻段的信號?；祛l器15混頻帶通濾波器的輸出與頻率合成器31輸出的1.9GHz的頻率信號，使得所接收的信號被變換為100MHz的中頻信號。頻率合成器是由PLL(鎖相環(huán)電路)構(gòu)成的，而且它是基于150KHz信號產(chǎn)生具有150KHz間隔(即一個頻段時隙間隔)的1.9GHz頻段中的信號的一個合成器，150KHz信號是利用1/128分頻器33分頻溫度補(bǔ)償型晶體振蕩器(TCXO)32輸出的19.2MHz信號產(chǎn)生的。在后面敘述的，用于終端設(shè)備中的其它頻率合成器也由PLL電路構(gòu)成。
混頻器15輸出的中頻信號通過帶通濾波器16和可變增益放大器17加到用于解調(diào)的兩個混頻器18I、18Q。頻率合成器34輸出的100MHz頻率信號加到移相器35，其中該信號變?yōu)橄辔槐舜艘莆?0度的兩個系統(tǒng)信號。兩系統(tǒng)頻率信號之一加到混頻器18I，而另一個系統(tǒng)頻率信號加到混頻器18Q，使得它們分別與中頻信號混頻，因而提取包含在接收數(shù)據(jù)中的I分量和Q分量。頻率合成器34是利用1/128分頻器33分頻產(chǎn)生的150KHz的信號產(chǎn)生100MHz信號的一個合成器。
然后，提取的I分量通過低通濾波器19I加到模數(shù)變換器20I，在其中該分量被變換為數(shù)據(jù)I數(shù)據(jù)。提取的Q分量通過低通濾波器19Q力到模數(shù)變換器20Q，在其中該分量被變換為數(shù)字Q數(shù)據(jù)。在這種情況下，相應(yīng)的模數(shù)變換器20I和20Q使用200KHz時鐘作為變換的時鐘，它是利用1/96分頻器36分頻TCXO 32輸出的19.2Mhz時鐘產(chǎn)生的。
然后，從模數(shù)變換器20I、20Q輸出的數(shù)字I數(shù)據(jù)和數(shù)字Q數(shù)據(jù)加到解調(diào)解碼器21，在終端22得到解調(diào)的接收數(shù)據(jù)。解調(diào)解碼器21被加上從TCXO 32輸出的19.2MHz時鐘，好像原來那樣的時鐘，而且還加上利用1/40分頻器37分頻從1/96分頻器36輸出的200KHz時鐘產(chǎn)生的5KHz時鐘。5KHz時鐘用于產(chǎn)生時鐘定時數(shù)據(jù)。特別地，在本例子中，如上所述的一個時隙設(shè)定為200μs。但是，頻率為5KHz的信號具有200μs的一個周期。因此，時隙定時數(shù)據(jù)與5Khz信號同步地產(chǎn)生。
在下面敘述終端設(shè)備的發(fā)送系統(tǒng)。在終端41得到的發(fā)送數(shù)據(jù)加到調(diào)制編碼器42，在其中執(zhí)行發(fā)送的編碼和調(diào)制處理，以便產(chǎn)生用于發(fā)送的數(shù)字I數(shù)據(jù)和數(shù)字Q數(shù)據(jù)。在這種情況下，調(diào)制編碼器42被加上19.2KHz時鐘作為時鐘，照原來那樣它是從TCXO 32輸出的，而且還加上以1/40分頻器37分頻產(chǎn)生的5KHz信號作為產(chǎn)生時隙定時的數(shù)據(jù)。調(diào)制編碼器42輸出的數(shù)字I數(shù)據(jù)和數(shù)字Q數(shù)據(jù)加到數(shù)模變換器43I和43Q，在其中該數(shù)據(jù)被變換為模以I信號和數(shù)擬Q信號。已變換的I信號和Q信號通過低通濾波器44I和44Q加到混頻器45I和45Q。另外，頻率合成器38輸出的300MHz頻率信號利用移相器39變換為其相位彼此移位90度的兩個系統(tǒng)信號。兩個系統(tǒng)頻率信號之一加到混頻器45I，而另一個系統(tǒng)頻率信號加到混頻器45Q，因而這些頻率信號分別與I信號及Q信號混頻，以便形成落入300MHz頻段的信號。這兩信號都加到加法器46，在其中進(jìn)行的是正交調(diào)制，將它們合成單個系統(tǒng)信號。頻率合成器38是根據(jù)以1/128分頻器33分頻產(chǎn)生的150KHz信號產(chǎn)生300Mhz頻段的信號的一個合成器。
然后，從加法器46輸出的已調(diào)制為300Mhz頻段信號的信號通過發(fā)送放大器47和帶通濾波器加到混頻器49，在其中該信號被加上從頻率合成器31輸出的1.9GHz頻率信號，以便變換該信號為22GHz頻段發(fā)送頻率的。己頻率變換為發(fā)送頻率的發(fā)送信號通過發(fā)送放大器(可變增益放大器)50及帶通濾波器51加到天線共用設(shè)備12，所以該信號以天線方式從接到天線其用設(shè)備12的天線11發(fā)射。發(fā)送放大器50的增益被控制，因此調(diào)節(jié)發(fā)送輸出。發(fā)送輸出的控制是例如根據(jù)從基站側(cè)接收的輸出控制數(shù)據(jù)進(jìn)行的。
另外，TCXO32輸出的19.2MHz信號加到1/2400分頻器40以變換被變換為8KHz的信號，和8KHz信號加到語音處理系統(tǒng)的一個電路(未示出)。即在本例子的終端設(shè)備中，在它與該基站之間發(fā)送的語音信號以8KHz的速率取樣(或者以該頻率整數(shù)倍的速率)。因此，1/2400分頻器40產(chǎn)生語音數(shù)據(jù)處理電路所需的時鐘，語音處理電路諸如語音信號的模數(shù)變換器和數(shù)模變換器或者用于對語音數(shù)據(jù)等壓縮和擴(kuò)展處理的數(shù)字信號處理器(DSP)。
在下面對照圖7詳細(xì)地敘述該裝置及其外圍裝置的終端設(shè)備的發(fā)送系統(tǒng)中的編碼器。卷積編碼器101對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼。卷積編碼例如是以K＝7的限定長度和以R＝1/3的編碼率進(jìn)行的。圖8是表示具有K＝7的限定長度和R＝1/3的編碼率的卷積編碼器安排圖。輸入數(shù)據(jù)加到串聯(lián)連接的六個延遲電路101a、101b、…、101f，使得連續(xù)的7比特數(shù)據(jù)的定時一致。異或門101g、101h、101i進(jìn)行7比特預(yù)定數(shù)據(jù)的異或運算并且利用串行一并行變換電路101j將各個異或門101g、101h、101i的輸出變換為并行數(shù)據(jù)，因而，得到卷積編碼的數(shù)據(jù)。
再來敘述圖7。卷積編碼器101的輸出加到四幀交錯緩沖器102，在其中對四幀(20ms)進(jìn)行數(shù)據(jù)交錯。交錯緩沖器102的輸出加到DQPSK編碼器110，在其中進(jìn)行DQPSK調(diào)制。即DQPSK碼元產(chǎn)生電路111根據(jù)所加的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的碼元，然后該碼元在其一個輸入端加到乘法器112。延遲電路113延遲乘法器112的乘法輸出一個碼元量并返回到其另一個輸入端，因而進(jìn)行DQPSK調(diào)制。DQPSK調(diào)制的數(shù)據(jù)加到乘法器103，因此從隨機(jī)相位數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路104輸出的隨機(jī)相位數(shù)據(jù)與已調(diào)制的數(shù)據(jù)相乘，因而數(shù)據(jù)的相位明顯地隨機(jī)變化。
乘法器103的輸出加到反快速富利葉變換(IFFT)電路105，在其中利用反快速富利葉變換的計算對頻率軸的數(shù)據(jù)進(jìn)行對時間軸的變換處理，因而產(chǎn)生在具有6.25KHz間隔的22副載波的多載波信號的實際時間軸上的數(shù)據(jù)。進(jìn)行反快速富利葉變換的IFFT電路105使得產(chǎn)生二次方數(shù)量的副載波的安排相對容易。本例子中采用的IFFT電路105能夠產(chǎn)生25副載波，即32個副載波并且輸出已調(diào)的數(shù)據(jù)到所產(chǎn)生的副載波的相連的22個副載波。由本例子的FFT電路105處理的發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)制率設(shè)定為200KHz。200KHz調(diào)制率的信號被變換為32個多載波，產(chǎn)生具有6.25KHz間隔的多載波信號，間隔數(shù)是從200KHz÷32＝6.25Khz的計算中導(dǎo)出。
利用反快速富利葉變換變換為實時數(shù)據(jù)的多載波數(shù)據(jù)加到乘法器107，在其中該數(shù)據(jù)與從窗口數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路106輸出的時間波形相乘。例如如在圖9A中所示的，該時間波形是在發(fā)送側(cè)具有一個波形長度Tu或約200μs(即一個時隙周期)的一個波形。但是，該波形被安排具有其波形電平逐漸變化的兩端部分TTR(約15μs)。因此，當(dāng)該時間波形用于乘運算時，如在圖9B所示的，相鄰的時間波形被安排彼此部分重疊。
再次敘述圖7。利用乘法器107與時間波形相乘的信號通過脈沖串緩沖器108加到加法器109。加法器109將從控制數(shù)據(jù)選擇器121輸出的控制數(shù)據(jù)加在預(yù)定位置的信號。所加的控制數(shù)據(jù)是指示發(fā)送輸出的控制的控制數(shù)據(jù)。基于對在終端122所接收信號的條件的確定結(jié)果，選擇器121設(shè)置該控制數(shù)據(jù)。
在這種情況下，選擇器121與三個控制數(shù)據(jù)存儲器123、124、125(實際上這些存儲可通過將一個存儲器區(qū)劃分為三部分提供)。用于遞減發(fā)送輸出的控制數(shù)據(jù)(-1數(shù)據(jù))存儲在存儲器123中，用于保持發(fā)送數(shù)據(jù)在不變狀態(tài)的控制數(shù)據(jù)(±0數(shù)據(jù))的控制數(shù)據(jù)存儲在存儲器124中，而用于遞增發(fā)送輸出的控制數(shù)據(jù)(±1數(shù)據(jù))存儲在存儲器125中。在這種情況下存儲的控制數(shù)據(jù)是與當(dāng)相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)在該編碼器直至乘法器107中進(jìn)行發(fā)送的調(diào)制處理時的數(shù)據(jù)等效的數(shù)據(jù)。
更具體地講，該發(fā)送數(shù)據(jù)是在由I軸與Q軸互相正交形成的平面上變化的調(diào)相數(shù)據(jù)，即沿圖10中所示的平面上的園圈變化的數(shù)據(jù)。在位置(0，0)的數(shù)據(jù)(I，Q)設(shè)置為±0數(shù)據(jù)，在從該位置后面90度的位置(1，0)的數(shù)據(jù)設(shè)定為-1數(shù)據(jù)，而在±0數(shù)據(jù)位置前面90度的位置(0，1)的數(shù)據(jù)設(shè)定為±1數(shù)據(jù)。相應(yīng)于位置(1，1)的發(fā)送輸出的控制數(shù)據(jù)未定義，因此當(dāng)接收側(cè)識別該位置數(shù)據(jù)時，該數(shù)據(jù)被認(rèn)為±0數(shù)據(jù)，保持該發(fā)送輸出不變。圖10所示的信號相位是在被調(diào)制有多載波信號之前的相位。實際上，該信號相位數(shù)據(jù)被調(diào)制有多載波信號，而通過與時間波形相乘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲在相應(yīng)的存儲器123、124、125中。
利用加法器109與該控制數(shù)據(jù)相加的發(fā)送數(shù)據(jù)加到數(shù)模變換器43(它相應(yīng)于圖6中所示的數(shù)模變換器43I、43Q)，在其中使用用于變換的200KHz時鐘將該發(fā)送數(shù)據(jù)變換為模擬信號。
下面對照圖11詳細(xì)地敘述本例子的終端設(shè)備的接收系統(tǒng)的解碼器和外圍裝置。使用200Khz時鐘以模數(shù)變換器20(相應(yīng)于圖6中的模數(shù)變換器20I、20Q)變換得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過脈沖串緩沖器131加到乘法器132，在其中該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與反相窗口數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路133輸出的時間波形相乘。當(dāng)收到時用于相乘的時間波形是具有圖9A所示形狀的時間波形。這個時間波形被安排具有長度Tm即160μs，它比在發(fā)送時的時間波形長度短。
與時間波形相乘的接收數(shù)據(jù)加到FFT電路134，在其中利用快速富利葉變換處理進(jìn)行頻率軸與時基之間的變換，因而調(diào)制為具有間隔6.25KHz并排列在時基上的22個副載波的發(fā)送數(shù)據(jù)被分離為每個載波具有的信息分量。在這種情況下的變換處理由能夠處理2°副載波即32個副載波的電路進(jìn)行，類似于由發(fā)送系統(tǒng)中IFFT電路進(jìn)行的變換處理的情況。調(diào)制為它們的連續(xù)的32副載波的數(shù)據(jù)被變換并輸出。由本例子的FFT電路134處理的發(fā)送數(shù)據(jù)調(diào)制率設(shè)定為200KHz。由于該電路能夠處理的32個多載波，變換處理可在具有6.25Khz間隔的多載波上進(jìn)行，其間隔數(shù)是從200KHz÷32＝6.25Khz的計算導(dǎo)出的。
已在FFT電路134中進(jìn)行快速富利葉變換的接收數(shù)據(jù)加到乘法器135，在其中該接收數(shù)據(jù)與從反相隨機(jī)相移數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路136輸出的反相隨機(jī)相移數(shù)據(jù)(這個數(shù)據(jù)是與發(fā)送側(cè)的隨機(jī)相移數(shù)據(jù)同步地變化的數(shù)據(jù))相乘，因而恢復(fù)該數(shù)據(jù)具有其原來的相位。
恢復(fù)具有其原來相位的數(shù)據(jù)加到差分解調(diào)電路137，在其中該數(shù)據(jù)進(jìn)行差分解調(diào)。差分解調(diào)的數(shù)據(jù)加到四幀去交錯緩沖器138，在其中發(fā)送時對四幀交錯的的數(shù)據(jù)被恢復(fù)具有其原來的數(shù)據(jù)順序。去交錯的數(shù)據(jù)加到維特比解碼器139，在其中維特比解碼該數(shù)據(jù)。維特比解碼的數(shù)據(jù)作為解碼的接收數(shù)據(jù)加在放置于后級的接收數(shù)據(jù)處理電路(未示出)。
圖12表示至此所述的處理定時。在開始，在定時R11在接收系統(tǒng)中收到一時隙的數(shù)據(jù)，與該接收同時地，所接收的數(shù)據(jù)由模數(shù)變換器20變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后存儲在脈沖串緩沖器131。在下一定時R12，存儲的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)處理，諸如與時間波形相乘，快速富利葉變換，與反相隨機(jī)相移數(shù)據(jù)相乘，差分解調(diào)，維特比解調(diào)等等。之后，在下一定時R13利用數(shù)據(jù)處理進(jìn)行解碼。
然后，從定時R11之后6時隙的定時R21至定時R23進(jìn)行與定時R11至R13相同的處理。之后，重復(fù)相同的處理。
在發(fā)送系統(tǒng)中，發(fā)送是在相地接收定時移位3個時隙比定時進(jìn)行的。即，發(fā)送數(shù)據(jù)在預(yù)定定時T11編碼，編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制處理，在下一定時T12該數(shù)據(jù)被變換為一個脈沖串量的發(fā)送數(shù)據(jù)，和該數(shù)據(jù)被存儲在該發(fā)送系統(tǒng)的脈沖串緩沖器108中。然后，在從接收定時R11后面三個時隙的定時T13，存儲在脈沖串緩沖器108中的發(fā)送數(shù)據(jù)由數(shù)模變換器43變換，然后進(jìn)行發(fā)送處理并從天線11發(fā)送。然后進(jìn)行從定時Y11之后6時隙的定時T21至定時T23的處理，它與定時T11至T13的處理相同。之后重復(fù)相同的處理。
這樣，以分時的方式斷續(xù)地進(jìn)行接收處理和發(fā)送處理。在本例子中，被加到發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送輸出控制數(shù)據(jù)(控制比特)即如對照圖7敘述的當(dāng)發(fā)送時該發(fā)送輸出的控制數(shù)據(jù)由加法器109在用于發(fā)送的編碼處理完成時在最后定時加上。因此，當(dāng)控制數(shù)據(jù)被發(fā)送時可迅速地反映接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。即，例如，在定時R11接收的脈沖串信號的接收狀態(tài)在定時時R12解碼的中間被檢測到，并且確定通知通信的對方(基站)的發(fā)送輸出的控制狀態(tài)(即，圖12表示在指示控制比特計算的定時的處理)。當(dāng)計算控制比特時，計算的結(jié)果從終端122發(fā)送到選擇器121，在其中該計算結(jié)果與相應(yīng)于存儲在脈沖串緩沖器108中的發(fā)送數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)相加，而在定時T13發(fā)送的脈沖串信號與在指示該狀態(tài)的最后收到數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的發(fā)送輸出的控制數(shù)據(jù)相加。
進(jìn)行通信的對方(基站)確定在定時T13發(fā)送的控制數(shù)據(jù)，使得在下一定時R21從該基站發(fā)送脈沖串信號時，該對方控制該發(fā)送輸出進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)。接著，在已在前一周期發(fā)送的脈沖串信號接收狀態(tài)的基礎(chǔ)上，在其發(fā)送輸出中控制下一個發(fā)送的脈沖串信號。這樣，在發(fā)送該脈沖串信號時在每一個周期正向控制該發(fā)送輸出，因此能夠基本上使在同時通過該終端設(shè)備與一個基站之間的多條路徑發(fā)送的發(fā)送信號的發(fā)送輸出一致。
如在本例子中，如果不執(zhí)行該處理，事先在存儲器中準(zhǔn)備發(fā)送輸出的控制數(shù)據(jù)以便進(jìn)行相加處理，然后，例如在圖12的例子中將出現(xiàn)以下結(jié)果。即，在定時R12的解調(diào)處理中確定在定時R11收到的結(jié)果，之后在定時T21編碼控制數(shù)據(jù)并在定時T22解調(diào)，和響應(yīng)在定時T23發(fā)送的脈沖串信號發(fā)送在定時R11接收結(jié)果基礎(chǔ)上的控制數(shù)據(jù)。因此，不能在每個周期控制發(fā)送輸出。雖然已經(jīng)敘述終端設(shè)備側(cè)產(chǎn)生控制來自基站的發(fā)送輸出有用的數(shù)據(jù)的情況，不用說，基站側(cè)也可產(chǎn)生控制來自終端設(shè)備的發(fā)送輸出有用的數(shù)據(jù)。
下面對照圖13至23敘述統(tǒng)一該基站、與終端設(shè)備及交換機(jī)通信的基站的安排。用于發(fā)送和接收的基站的安排基本上類似于該終端設(shè)備的安排，除了多個終端設(shè)備同時接入該基站的多重接入的安排之外。在這個實施例中，用于通信的所有處理不是只由該基站執(zhí)行。該交換機(jī)也執(zhí)行上述處理的一部分。
圖13表示該基站及該交換機(jī)的整個系統(tǒng)安排。在根據(jù)這個實施例的無線電話系統(tǒng)中，在預(yù)定區(qū)域設(shè)置用于移動電話機(jī)501、502、503、…的多個交換機(jī)。移動電話機(jī)501、502、503、…的每個交換機(jī)接到地專用電路或類似電路。移動電話機(jī)501、502、503…的每個交換機(jī)接到多個基站。例如，交換機(jī)501接到基站501a、501b、…。交換機(jī)502接到基站502a、502b、…。移動電話機(jī)501、502、 503…的每個交換機(jī)執(zhí)行信道編碼和數(shù)據(jù)的解碼處理，以便與終端設(shè)備通信，和該基站執(zhí)行調(diào)制處理及解調(diào)處理。
特別地，基站502b具有與交換機(jī)502通信的接口單元511。由交換機(jī)502進(jìn)行信道編碼的數(shù)據(jù)通過接口單元511加到發(fā)送單元512。發(fā)送單元512在該數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送調(diào)制處理和進(jìn)一步對己調(diào)信號進(jìn)行高頻載波發(fā)送處理，因而變換該信號為發(fā)送信號。發(fā)送單元512通過天線共用設(shè)備513將發(fā)送信號加到天線514以無線發(fā)送該發(fā)送信號。由天線514，515(兩天線用于進(jìn)行分集接收)接收的信號加到接收單元516。接收單元516對該信號進(jìn)行高頻載波接收處理，將它變換為中頻信號，并且解調(diào)該中頻信號得到軟判定數(shù)據(jù)。接收單元516通過接口單元511將該軟判定數(shù)據(jù)饋送給交換機(jī)502。交換機(jī)502執(zhí)行解碼接收碼它的信道解碼處理。在基站中發(fā)送單元512和接收單元516的處理在通信控制單元517的控制下進(jìn)行。每個交換機(jī)501、502、503…也接到一般有線電話網(wǎng)，允許有一般電話網(wǎng)及終端設(shè)備的通信。
圖14表示交換機(jī)501、502、503、…的每個交換機(jī)的安排。每個交換機(jī)501、502、503…具有在系統(tǒng)控制器520的控制下進(jìn)行信道編碼和信道解碼的信道編碼器/解碼器，其數(shù)量與該交換機(jī)可同時處理的電路數(shù)量一樣多。每個交換機(jī)具有用于控制信道的信道編碼和控制信道的信道解碼的控制信道編碼器/解碼器，其數(shù)量與它要求的數(shù)量一樣多。每個信道編碼器/解碼器521、522通過交換電路523連接到直接接到這個交換機(jī)的每個基站，而且通過交換電路524接到用于移動電話的另一個交換機(jī)。此外，每個信道編碼器/解碼器521、522通過交換電路525接到通用電話網(wǎng)絡(luò)。
圖15表示在該交換機(jī)中裝備的每個信道編碼器/解碼器的具體安排。從該基站所加的數(shù)據(jù)(即通過接收從終端設(shè)備來的要解調(diào)它的信號得到的軟判定數(shù)據(jù))加到去交錯器531。去交錯器531曾在接到它的存儲器532中存儲該數(shù)據(jù)和進(jìn)行去交錯處理，將數(shù)據(jù)安排返回原始的安排。去交錯器531提供去交錯的接收碼元給維特比解碼器533。維特比解碼器533使去交錯的接收碼元進(jìn)行維特比解碼并將該維特比解碼的接收數(shù)據(jù)提供給編碼器/解碼器534。編碼器/解碼器534進(jìn)行解碼處理，從發(fā)送數(shù)據(jù)裝置所加的數(shù)據(jù)中分離音頻數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)等并且提供諸如音頻數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的通信數(shù)據(jù)TCH數(shù)據(jù)給音頻編碼器/解碼器535及數(shù)據(jù)編碼器/解碼器536。音頻編碼器/解碼器535對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理并提供解碼的數(shù)據(jù)給對方(另一個交換機(jī)，通用電話網(wǎng)絡(luò)等等)。如果TCH數(shù)據(jù)由該音頻數(shù)據(jù)之外的各種數(shù)據(jù)構(gòu)成的，則數(shù)據(jù)編碼器/解碼器536進(jìn)行數(shù)據(jù)的解碼處理并且發(fā)送解碼的數(shù)據(jù)給對方。各種控制數(shù)據(jù)發(fā)送到使無線電話系統(tǒng)合成一體的通信中心(未示出)。
當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送到終端設(shè)備側(cè)時，由音頻編碼器/解碼器535或數(shù)據(jù)編碼器/解碼器536進(jìn)行相應(yīng)編碼的數(shù)據(jù)加到編碼器/解碼器534。編碼器/解碼器534進(jìn)行安排所加的數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)安排中的控制數(shù)據(jù)在一起的信道編碼處理，然后提供該信道編碼的數(shù)據(jù)給編碼器537，編碼器537編碼該數(shù)據(jù)為發(fā)送數(shù)據(jù)并提供該編碼的數(shù)據(jù)給交錯器538。交錯器538交錯安排在四幀期間中的數(shù)據(jù)。在這時，交錯器538對曾經(jīng)存儲在接到交錯器538的存儲器539中的數(shù)據(jù)進(jìn)行這個處理。然后，交錯的數(shù)據(jù)發(fā)送到該基站。
下面對照圖16敘述用于發(fā)送數(shù)據(jù)到終端設(shè)備的每個基站的安排。在這個實施例中，可同時進(jìn)行128頻段時隙的處理。通信數(shù)據(jù)諸如音頻數(shù)據(jù)和通信控制數(shù)據(jù)作為從該交換機(jī)發(fā)送的通信數(shù)據(jù)發(fā)送。通信控制數(shù)據(jù)包括時隙分配數(shù)據(jù)，功率控制數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)通過交換電路541提供給16個調(diào)制電路542a至542p的任一個調(diào)制電路。在這個例子中，6個調(diào)制電路542a至542p處理128頻段時隙，每一個調(diào)制電路處理8頻段時隙。在下面將敘述每個調(diào)制電路542a至542p的具體安排。
由調(diào)制電路542a至542p調(diào)制用于發(fā)送的數(shù)據(jù)提供給高頻載波處理電路543a至543p，并且分別進(jìn)行發(fā)送高頻載波處理。在下面將敘述每個發(fā)送高頻載波處理電路543a至543p。由發(fā)送高頻載波處理電路543a至543p的發(fā)送處理得到的發(fā)送信號由合成電路544合成，然后提供給帶通濾波器(BPF)545。帶通濾波器545從中濾除發(fā)送頻帶外的信號，然后將已處理的信號提供給發(fā)送天線進(jìn)行無線發(fā)射。
基站的每個調(diào)制電路542a至542p的具體安排將對照圖17進(jìn)行敘述。從該交換機(jī)來的編碼的比特和功率控制比特由混合器551混合為一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，然后提供給卷積編碼電路552。卷積編碼電路552對一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼，然后提供已卷積編碼的數(shù)據(jù)給混合器553。混合器553混合該數(shù)據(jù)與從隨機(jī)相移數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路554輸出的隨機(jī)相移數(shù)據(jù)得到其相位看上去是隨機(jī)地偏移的。混合器553提供這樣的數(shù)據(jù)給乘法器555。乘法器555將所提供的數(shù)據(jù)與通過延遲電路556延遲乘法器555的輸出一個碼元量得到的信號相乘，因而得到DQPSK調(diào)制的數(shù)據(jù)。混合器555提供已調(diào)制的數(shù)據(jù)給相位表557?；贒QPSK調(diào)制的數(shù)據(jù)，選擇相位表557的輸出并提供給乘法器558。乘法器558將相位表557的輸出與功率控制數(shù)據(jù)相乘得到相應(yīng)的功率數(shù)據(jù)。
乘法器558提供相應(yīng)的功率數(shù)據(jù)給存儲器559。連接到存儲器559的IFFT電路560進(jìn)行反快速富利葉變換以便進(jìn)行變換頻率軸為時間軸的處理得到多載波信號。已變換的多載波信號通過緩沖存儲器561提供給減法器562。減法器562計算這個多載波信號與直接從存儲器559提供的多載波信號之間的差，并且提供差數(shù)據(jù)給乘法器563。乘法器563將這個差數(shù)據(jù)與從窗口數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路564輸出的窗口數(shù)據(jù)相乘并提供相乘的輸出給加法器565。加法器565將該相乘數(shù)據(jù)與直接地來自存儲器559的輸出相加并且輸出相加的輸出作為調(diào)制信號。
下面對照圖18敘述用于對這樣得到的調(diào)制信號進(jìn)行發(fā)送處理的每個發(fā)送高頻載波處理電路543a至543p的具體安排。所提供的調(diào)制信號(3.2兆樣值/秒的數(shù)據(jù))由多路分解器571分離為發(fā)送I數(shù)據(jù)TI和發(fā)送Q數(shù)據(jù)TQ。相應(yīng)的發(fā)送I和Q數(shù)據(jù)TI、TQ提供給數(shù)模變換器572I和572Q，因而變換為模擬信號。數(shù)模(D/A)變換器572I和572Q通過低通濾波器574I和574Q提供相應(yīng)的模擬信號給乘法器575I和575Q。在端子573得到的1.6MHz時鐘用作在D/A變換器572I和572Q中使用的變換時鐘。圖19A至19C表示包括數(shù)據(jù)TI、TQ的調(diào)制信號與在端子573得到的9.6MHz及1.6MHz時鐘之間的關(guān)系。
乘法器575I和575Q將包括數(shù)據(jù)TI及TQ的調(diào)制信號與通過移位具有300MHz頻率的信號的相位90°得到的信號相乘，具有300MHz頻率的信號是基于在端子573得到的時鐘由PLL電路576產(chǎn)生的。帶通濾波器580通過具有在300MHz頻段中的1.2MHz寬度的信號并提供其輸出給混合器581。混合器581將該輸出與由PLL電路582基于在端子573得到的時鐘產(chǎn)生的2GHz頻段中的信號相乘得到2GHz頻段中的發(fā)送信號。混合器581通過帶通濾波器583和緩沖放大器584提供發(fā)送言號給功率放大器585。功率放大器585放大用于發(fā)送的發(fā)送信號并且提供已放大的信號給合成電路544(見圖16)。
下面對照圖20敘述用于接收從終端設(shè)備發(fā)送給基站的信號的安排。如圖13中所示的，根據(jù)這個實施例的基站具有用于接收的兩個天線514、515。從天線514來的信號提供給帶通濾波器601和低噪聲放大器602到16個接收高頻載波處理電路605a至605p。每個接收高頻載波處理電路605a至605p對以1.2GHz間隔放置的8個頻段時隙進(jìn)行接收處理。天線515來的信號也通過帶通濾波器603和低噪聲放大呂604加到16個接收高頻載波處理電路605a至605p。每個接收高頻載波處理電路605a至605p對以1.2GHz間隔位置的8個頻段時隙進(jìn)行接收處理。在下面將敘述每個接收高頻載波處理電路605a至605p的具體安排。
由接收高頻載波處理電路605a至605p接收的信號加到解調(diào)電路606a至606p。解調(diào)電路606a至606p解調(diào)這些信號得到軟判定數(shù)據(jù)。在下面將敘述每個解調(diào)電路606a至606p的具體安排。從解調(diào)電路606a至606p輸出的軟判定數(shù)據(jù)通過交換電路607發(fā)送到連接到這個基站的交換機(jī)。在這個例子中，通信控制數(shù)據(jù)以及該通信數(shù)據(jù)的軟判定數(shù)據(jù)諸如音頻數(shù)據(jù)等被發(fā)送到該交換機(jī)。通信控制數(shù)據(jù)包括有關(guān)時隙配置的數(shù)據(jù)和有關(guān)接收功率的數(shù)據(jù)。
下面對照圖21敘述每個接收高頻載波處理電路605a至605p的安排。從一個天線來的接收信號的2GHz頻段中的輸出通過緩沖放大器611提供給混合器612。混合器612將該輸出信號與基于在端子631得到的時鐘由PLL電路632產(chǎn)生的頻率信號混合得到中頻信號?；旌掀?12通過帶通濾波器613和緩沖放大器614提供該中頻信號給乘法器615I和615Q。乘法器615I和615Q將所提供的中頻信號與從移相器634的一個及另一個輸出相乘。移相器634被加上基于在端子631得到的時鐘由PLL電路633產(chǎn)生的200MHz信號，并且產(chǎn)生從200MHz信號得到的而且具有互相移90°的相位的一個和另一個信號。由于乘法器615I和615Q將所提供的中頻信號與其相位被移位90°的信號相乘，所以分離出被正交調(diào)制的I分量和Q分量。I分量和Q分量通過帶通濾波器616I及616Q提供給模數(shù)(A/D)變換器617I及617Q，因此取樣了。A/D變換器617I和617Q提供作為從一個天線接收的I分量AI和Q分量AQ的I分量及Q分量給合成電路618。
從另一天線來的接收信號進(jìn)行類似的處理。具體地講，從另一天線來的接收信號的2GHz頻段中的輸出通過緩沖放大器621提供給混合器622。混合器622混合該輸出信號與基于在端子631得到的時鐘由PLL電路632產(chǎn)生的頻率信號得到中頻信號。混合器622通過帶通濾波器623和緩沖放大器624提供該中頻信號給乘法器625I及625Q。乘法器625I及625Q將所提供的中頻信號與從移相器634來的一個及另一個輸出相乘。由于乘法器625I及625Q將所提供的中頻信號與其相位移位90°的信號相乘，因此分離出進(jìn)行正交調(diào)制的I分量及Q分量。I分量及Q分量通過帶通濾波器626I及626Q提供給模數(shù)(A/D)變換器627I及627Q，因而取樣了。A/D變換器627I及627Q將I分量及Q分量作為從一個天線接收的I分量BI及Q分量BQ提供給合成電路618。
合成電路618合成兩系統(tǒng)的接收信號并輸出合成的信號。如在圖22中所示的，例如，在這個合成處理中，數(shù)據(jù)AI、AQ、BI、BQ以時分方式與9.6Mhz及1.6MHz時鐘同步地輸出。
現(xiàn)在對照圖23敘述用于解調(diào)在基站中這樣接收的數(shù)據(jù)的每個解調(diào)電路606a至606p的安排。從具有圖21所示的安排的接收高頻載段處理電路605a至605p來的輸出信號通過交換電路641提供給存儲器642。存儲器642的輸出提供給減法器643。減法器643計算存儲器642的輸出與直接來自該交換電路641的輸出之間的差而得到差信號。減法器643提供該差數(shù)據(jù)給乘法器644。乘法器644將該差數(shù)據(jù)與從反相窗口數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路645輸出的反相窗口數(shù)據(jù)相乘并且提供它的相乘輸出給加法器646。加法器646相加相乘輸出與直接來自交換電路641的輸出并且提供相加輸出給多路分解器647。多路分解器647被提供直接來自交換電路641的輸出并且分離一個系統(tǒng)的接收信號(來自一個天線)和另一個系統(tǒng)的接收信號(另一天線)。
每個系統(tǒng)中的處理是共同的，因此將敘述一個系統(tǒng)接收信號的處理。多路分解器647的輸出提供給存儲器648a，然后所連接到的快速富利葉變換(FFT)電路649a變換多載波信號為I系統(tǒng)信號并且提供該I系統(tǒng)信號給乘法器651a。乘法器651a將該系統(tǒng)信號與從隨機(jī)相移數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路650來的輸出相乘，因而對在發(fā)送時隨機(jī)地相移的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換處理為具有其原始相位的數(shù)據(jù)。乘法器651a直接提供具有原始相位的數(shù)據(jù)給乘法器652a。乘法器652a被提供由延遲電路653a延遲一個碼元量的數(shù)據(jù)并且進(jìn)行差分解調(diào)、提供差分解調(diào)的數(shù)據(jù)給緩沖存儲器654a?；诓罘纸庹{(diào)數(shù)據(jù)，進(jìn)行為得到維特比解碼使用的軟判定數(shù)據(jù)的處理。
具體地講，差分解調(diào)數(shù)據(jù)提供給解碼器656a，再次進(jìn)行差分調(diào)制。已調(diào)數(shù)據(jù)由此提供給乘法器657a。乘法器657a計算該已調(diào)數(shù)據(jù)與差分調(diào)制數(shù)據(jù)之間的差，并且提供該差數(shù)據(jù)給加法器658a。加法器658a將該差數(shù)據(jù)與延遲電路659a的輸出相加以便累加該差數(shù)據(jù)。加法器658a通過延遲電路660a提供該累加值給平均電路661a。平均電路661a提供其輸出給乘法器662a。再次由解碼器656a調(diào)制的數(shù)據(jù)和從延遲電路653a來的輸出提供給乘法器663a，因此相乘了。乘法器663a提供相乘的信號給減法器664a。減法器664a計算該相乘信號與乘法器651a的輸出之間的差，以便確定這個差數(shù)據(jù)為發(fā)送路徑中的噪聲。該差數(shù)據(jù)提供給平方電路665a，因此被平方了。平方電路665a變換平方值為絕對值并且提供該絕對值給加法器666a。加法器666a將該值與延遲電路667a的輸出相加便以累加噪聲數(shù)據(jù)。加法器666a通過延遲電路668a提供該累加值給加權(quán)電路669a。另外，乘法器651a的輸出提供給平方電路670a，因此被平方了。平方電路670a變換該平方值為絕對值并且提供該絕對值給加法器671a。加法器671a將該絕對值與延遲電路672a的輸出相加以便累加該數(shù)據(jù)。加法器671a通過延遲電路673a提供累加值給加權(quán)電路669a。
加權(quán)電路669a執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的加強(qiáng)處理并提供加權(quán)值給乘法器662a。乘法器662a通過延遲電路674a提供其輸出給乘法器655a。乘法器655a將乘法器662a的輸出與存儲器654a的輸出相乘得到通過差分解調(diào)數(shù)據(jù)與指示發(fā)送狀態(tài)并用于維特比解碼的數(shù)據(jù)相加得到的軟判定數(shù)據(jù)。乘法器655a提供該軟判定數(shù)據(jù)給加法器675。加法器675混合該軟判定數(shù)據(jù)與另一系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。另一系統(tǒng)中的處理不再敘述了。在圖23中以標(biāo)號b標(biāo)注的電路是另一系統(tǒng)中的處理電路，是用于進(jìn)行與在那一個系統(tǒng)中以標(biāo)號a標(biāo)注的那睦電路相同的處理。
如上所述，由于根據(jù)這個實施例的基站只執(zhí)行用于輸出維特比解碼使用的軟判定數(shù)據(jù)的處理，至于從終端設(shè)備接收該信號的接收處理和后續(xù)處理由該交換機(jī)進(jìn)行，在這個程度上減少基站中的處理是可能的。類似地，由于對該基站只執(zhí)行調(diào)制由交換機(jī)信道編碼和數(shù)據(jù)的處理和發(fā)送該調(diào)制信號處理為發(fā)送該數(shù)據(jù)到終端設(shè)備的處理是足夠的，可能在那個程度上減少基站中的處理。
因此，能夠簡化無線電話系統(tǒng)基站的安排，還能夠容易地與系統(tǒng)變化等相符。具體地講，如果必須變數(shù)據(jù)處理方法諸如編碼方法等，只在交換機(jī)中改變安排是足夠的，因此不必改變每個基站中的安排，這允許系統(tǒng)相對容易地改變。此外，由于交換機(jī)進(jìn)行信道編碼處理，當(dāng)轉(zhuǎn)換基站與終端設(shè)備通信的過區(qū)切換處理時，能夠在交換機(jī)側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，因此能夠高速(即在實時基礎(chǔ)上)轉(zhuǎn)換該基站。
在這個實施例中通過舉例敘述頻率、時間、編碼速率等值，因此本發(fā)明不限于上述實施例。不用說，從調(diào)制系統(tǒng)看本發(fā)明可應(yīng)用于除DQPSK調(diào)制外的調(diào)制處理。
特別地，交換機(jī)進(jìn)行無線通信使用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信道編碼和信道解碼以及基站只執(zhí)行無線發(fā)送的調(diào)制和解調(diào)處理的安排可能是無線電話系統(tǒng)而不是本實施例中敘述的通信系統(tǒng)。例如，交換機(jī)可根據(jù)CDMS系統(tǒng)或TDMA系統(tǒng)進(jìn)行信道編碼和信道解碼，基站據(jù)此只執(zhí)行無線發(fā)送的調(diào)制和解調(diào)處理以及伴隨調(diào)制及解調(diào)處理的處理。
根據(jù)本發(fā)明的通信方法，由于該交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，諸如信道編碼和信道解碼，該基站只執(zhí)行調(diào)制從該交換機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)的處理和解調(diào)從該終端設(shè)備接收的數(shù)據(jù)的處理是足夠的。因此，該交換機(jī)能夠集中地進(jìn)行這些處理，因而在每個基站的處理變得簡單了。因為如果數(shù)據(jù)處理諸如該編碼方法或類似的處理變化，只改變交換機(jī)中的安排就足夠了，因而不需要改變每個基站的安排，就能夠相對容易地改變該系統(tǒng)。此外，由于該交換機(jī)進(jìn)行信道處理，當(dāng)轉(zhuǎn)換與終端設(shè)備通信的基站的過區(qū)切換處理時，能夠以高速度(即在實時的基礎(chǔ)上)轉(zhuǎn)換該基站。
在這種情況下，在采用下面的發(fā)送時每個基站能夠容易地處理信號。在上面的發(fā)送系統(tǒng)中，準(zhǔn)備了多個發(fā)送頻段，在每個頻段中以預(yù)定的頻率間隔安排預(yù)定數(shù)量的副載波信號，時隙是將每個發(fā)送頻段的信號除以預(yù)定時間形成的，該脈沖串信號被發(fā)送，該脈沖串信號由調(diào)制具有在預(yù)定數(shù)量時隙期間斷續(xù)地擴(kuò)展副載波信號的數(shù)據(jù)得到的多載波信號形成的，采用第一發(fā)送頻段的預(yù)定時隙進(jìn)行通信，在預(yù)定時間之后，發(fā)送頻段轉(zhuǎn)換到第二發(fā)送頻段，采用第一發(fā)送頻段的時隙后續(xù)的一個時隙進(jìn)行通信，因而在基站和終端設(shè)備之間的通信能夠滿意地進(jìn)行(即，在相應(yīng)的信號路徑中建立正交關(guān)系的狀態(tài)下，有效地使用該發(fā)送頻段，和在滿意的發(fā)送狀態(tài)而沒有對其它信號干擾中，可進(jìn)行多址接入，其中大量的路徑可接入該站)。
在采用這個發(fā)送系統(tǒng)時，如果以分組的形式進(jìn)行的編碼數(shù)據(jù)作為在每個時隙從交換機(jī)發(fā)送到該基站的數(shù)據(jù)發(fā)送時，則能夠發(fā)送滿意地處理的數(shù)據(jù)給該基站。
此外，當(dāng)采用上面的發(fā)送系統(tǒng)時，相對于每個時隙的軟判定數(shù)據(jù)作為從該基站發(fā)送給該交換機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送，則能夠發(fā)送滿意地處理的數(shù)據(jù)給該基站。
根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)，由于在該交換機(jī)中準(zhǔn)備的信道編碼裝置、信道解碼裝置可集合地處理通過相應(yīng)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)，所以能夠簡化每個基站的安排，因此能夠簡化以無線發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的無線電話系統(tǒng)的系統(tǒng)安排。
在這種情況下，當(dāng)采用以下發(fā)送系統(tǒng)時，每個基站能夠容易地處理這些信號。在上面的發(fā)送系統(tǒng)中，準(zhǔn)備了多個發(fā)送頻段，在每個發(fā)送頻段中以預(yù)定的頻率間隔安排預(yù)定數(shù)量的副載波信號，時隙是將每個發(fā)送頻段的信號除以預(yù)定時間形成的，該脈沖串信號被發(fā)送，該脈沖串信號由調(diào)制具有在預(yù)定數(shù)量時隙期間斷續(xù)地擴(kuò)展副載波信號的數(shù)據(jù)得到的多載波信號形成的，采用第一發(fā)送頻段的預(yù)定時隙進(jìn)行通信，在預(yù)定時間之后，發(fā)送頻段轉(zhuǎn)換到第二發(fā)送頻段，采用第一發(fā)送頻段的時隙后續(xù)的一個時隙進(jìn)行通信，因而在基站和終端設(shè)備之間的通信能夠滿意地進(jìn)行(即，在相應(yīng)的信號路徑中建立正交關(guān)系的狀態(tài)下，有效地使用該發(fā)送頻段，和在滿意的發(fā)送狀態(tài)而沒有對其它信號干擾中，可進(jìn)行多址接入，其中大量的路徑可接入該站)。
當(dāng)采用這個發(fā)送系統(tǒng)時，在該交換機(jī)中提供用于產(chǎn)生在每個時隙中以分組形式進(jìn)行的編碼數(shù)據(jù)的裝置，每個基站不必進(jìn)行產(chǎn)生該編碼數(shù)據(jù)的處理，因此能夠大大地簡化每個基站的安排。
此外，在采用上面的發(fā)送系統(tǒng)時，該基站裝備軟判定裝置，相對于每個時隙得到軟判定數(shù)據(jù)和發(fā)送該軟判定數(shù)據(jù)給該交換機(jī)，每個基站不必進(jìn)行解碼該軟判定數(shù)據(jù)的處理，因此能夠大大地簡化每個基站的安排。
已經(jīng)對照附圖敘述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該懂得，本發(fā)明不局限于上述的實施例和本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離如在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的精神或范圍情況下可進(jìn)行各種改變及修改。
權(quán)利要求
1.在用于多重接入具有預(yù)定發(fā)送格式的預(yù)定發(fā)送帶寬中的一種發(fā)送方法，包括步驟在一個位置編碼信號的編碼步驟，用于管理多重接入和發(fā)送編碼的信號給多個基站；在所述多個基站分別調(diào)制所述編碼信號的調(diào)制步驟；和在所述多個基站發(fā)送在所述調(diào)制步驟中得到的輸出信號的發(fā)送步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送方法，其中所述預(yù)定發(fā)送格式采用多載波信號的一個格式，該多載波信號包括在預(yù)定頻率間隔擴(kuò)展的預(yù)定數(shù)量的副載波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送方法，其中所述預(yù)定發(fā)送格式還包括在預(yù)定時間間隔的預(yù)定數(shù)量的時隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)送方法，其中所述預(yù)定數(shù)量的副載波和所述預(yù)定數(shù)量的時隙分別地作為預(yù)定數(shù)量的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)送方法，在所述預(yù)定定發(fā)送格式中，所述副載波進(jìn)行跳頻。
6.在用于多重接入具有預(yù)定發(fā)送格式的預(yù)定發(fā)送帶寬中的一種接收方法，包括步驟在多個基站接收RF信號的接收步驟；在所述多個基站解調(diào)在所述接收步驟中得到的輸出信號和發(fā)送解調(diào)信號到管理多重接入的位置的解調(diào)步驟；和在管理多重接入的位置解碼信號的解碼步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的接收方法，其中所述預(yù)定發(fā)送格式是采用多載波信號的一個格式，該多載波信號包括在預(yù)定頻率間隔擴(kuò)展的預(yù)定數(shù)量的副載波。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的接收方法，其中所述預(yù)定發(fā)送格式還包括在預(yù)定時間間隔上的預(yù)定數(shù)量的時隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的接收方法，其中所述預(yù)定數(shù)量的副載波和所述預(yù)定數(shù)量的時隙分別地作為預(yù)定數(shù)量的組。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的接收方法，在所述預(yù)定格式中，所述副載波進(jìn)行跳頻。
11.用于多重接入采用具有預(yù)定發(fā)送格式的預(yù)定發(fā)送帶寬的發(fā)送設(shè)備，包括一個多重接入管理裝置，用于編碼信號和發(fā)送編碼的信號到多個基站；多個基站，用于調(diào)制所述多重接入管理裝置的輸出和發(fā)送已調(diào)的信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)送設(shè)備，其中所述預(yù)定發(fā)送格式是多載波信號的一個格式，該多載波信號包括在預(yù)定頻率間隔上擴(kuò)展的預(yù)定數(shù)量的副載波。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)送設(shè)備，其中所述預(yù)定發(fā)送格式還包括在預(yù)定時間間隔上的預(yù)定數(shù)量的時隙。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)送設(shè)備，其中所述預(yù)定數(shù)量的副載波和所述預(yù)定數(shù)量的時隙分別地作為預(yù)定數(shù)量的組。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)送設(shè)備，所述預(yù)定的發(fā)送格式中，所述副載波進(jìn)行跳頻。
16.用于多重接入采用具有預(yù)定發(fā)送格式的預(yù)定發(fā)送帶寬的接收設(shè)備，包括多個基站，用于接收RF信號、解調(diào)所述接收的RF信號和發(fā)送解調(diào)的信號給多重接入管理裝置；和一個多重接入管理裝置，用于解碼所述多個基站束的輸出信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的接收設(shè)備，其中所述預(yù)定發(fā)送格式是采用多載波信號的一個格式，該多載波信號包括在預(yù)定頻率間隔上擴(kuò)展的預(yù)定數(shù)量的副載波。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的接收設(shè)備，其中所述預(yù)定發(fā)送格式還包括在預(yù)定時間間隔上的預(yù)定數(shù)量的時隙。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的接收設(shè)備，其中所述預(yù)定數(shù)量的副載波和所述預(yù)定數(shù)量的時隙分別地作為預(yù)定數(shù)量的組。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的接收設(shè)備，在所述預(yù)定發(fā)送格式中，所述副載波進(jìn)行跳頻。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明用于多重接入具有預(yù)定發(fā)送格式的預(yù)定發(fā)送帶寬中的發(fā)送方法包括:在管理多重接入的位置編碼信號和發(fā)送編碼的信號給多個基站的編碼步驟;分別在多個基站調(diào)制編碼的信號的調(diào)制步驟;以及在多個基站發(fā)送在調(diào)制步驟得到的輸出信號的發(fā)送步驟。
文檔編號H04B1/707GK1179685SQ9711930
公開日1998年4月22日 申請日期1997年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月23日
發(fā)明者鈴木三博 申請人:索尼公司