專利名稱：使用碼分和時分的多址通信系統(tǒng)和方法
背景本發(fā)明一般涉及碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)，更具體地涉及諸如蜂窩、衛(wèi)星或個人通信網(wǎng)絡(luò)這樣的使用CDMA和時分多址(TDMA)傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)。本發(fā)明也可用于諸如有線局域網(wǎng)這樣的希望在網(wǎng)絡(luò)的用戶之間支持很多同時通信鏈路的其它傳輸介質(zhì)。
本領(lǐng)域中熟知的是CDMA技術(shù)可以用于發(fā)送很多在相同頻譜中重疊的獨立信號。CDMA包括用高度冗余性對信息比特編碼，以便得到大量稱為“切普”(chip)的比特用于傳輸。
冗余的最簡單形式包括重復(fù)一個數(shù)據(jù)比特多次，但是CDMA還包括使用發(fā)射機和接收機都已知的碼進行每次重復(fù)的符號或極性的偽隨機交替。這種信號的接收包括使用該碼的本地復(fù)制品解除符號的交替，然后使用例如大數(shù)判決來合成重復(fù)的比特。由于不需要的、重疊的及潛在的干擾信號具有不同的符號交替模式，當(dāng)該信號用不正確的碼解除時，不會恢復(fù)成類似符號的重復(fù)比特，原則上，這種干擾信號對大數(shù)判決過程將給出0的凈貢獻，因此不會引起誤碼。
當(dāng)具有不正確碼的其它信號對大數(shù)判決過程給出恰好為0的貢獻時，即，在解除所要信號的符號替換之后，不需要的信號恰好具有一半與另一半相反符號的重復(fù)比特，因此這種信號稱為“正交”。
正交碼還可用于對N個數(shù)據(jù)比特的塊編碼，從而一起產(chǎn)生具有2的N-1次冪或2的N次冪比特的代表性的塊碼字。這種碼分別稱為“雙正交”和“正交”分組碼。當(dāng)正交或雙正交碼用于區(qū)分相同發(fā)射機發(fā)送的不同數(shù)據(jù)比特塊時，它們不能也用于區(qū)分不同的發(fā)射機。碼的全部或部分能量可以用于對相同發(fā)射機的數(shù)據(jù)比特編碼，然后其余能量可以用于區(qū)分不同的發(fā)射機。例如電信工業(yè)委員會(TIA)標準IS95就是使用正交碼區(qū)分不同的數(shù)據(jù)比特塊(IS95上行鏈路)，也使用正交碼區(qū)分不同的傳輸(IS95下行鏈路)。
不幸的是，構(gòu)造一組正交信號所需的正交碼數(shù)目限于碼字中使用的最大切普數(shù)。如果使用比要求更多的重疊信號，它們的碼不能是完全彼此正交的。特別是，正交性會被移動無線傳播中常見的、稱為多徑傳播或時間擴散的傳播現(xiàn)象所毀壞。當(dāng)發(fā)射機和接收機之間的路徑包括來自較大物體的反射時，出現(xiàn)帶不同時延的反射波，會產(chǎn)生多徑傳播。仍然正交的碼當(dāng)彼此之間有時延或時間漂移時，不能根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)很容易地構(gòu)造。延遲一個切普周期或多個切普周期的多徑反射波一般稱為“獨立射線”。
延遲短于一個切普周期的多徑反射波接收的時候，不會相對未移動碼有一個或多個完整切普的時間漂移，但是會產(chǎn)生另一種現(xiàn)象，稱為端利(Rayleigh)衰落。盡管這種反射波只是切普周期的一部分，但是它們可能會延遲無線載波頻率的幾個完整的和部分的周期，該頻率一般比切普速率高得多，因此具有更短的波長。
因此這些反射波可能根據(jù)它們的相位相互合成或抵消，由于接收機或發(fā)射機的移動情況可以很快地變化。因此載有一個或多個完整切普周期漂移碼的射線的幅度會呈現(xiàn)幅度和相位的隨機變化，這是由于它是由很多更小的時延比整個切普周期數(shù)短或長的射線組成。
包括各種時延(這些時延不一定是切普周期的倍數(shù))的反射波的信號在數(shù)學(xué)上可以精確地用多個射線來表示，這些射線的相對延遲恰好是切普周期的整倍數(shù)，但是它們是或多或少不相關(guān)的Rayleigh衰落。這種方式的數(shù)學(xué)表示可以認為是將位于準確切普周期時延的±1/2切普周期內(nèi)的所有反射波組合在一起，從而確定準確的多個切普時延的代表射線的幅度和相位變化。
對于較慢的速度，Rayleigh衰落可能引起射線的衰落時間很長，時間交織編碼或其它對策不能解決問題，引起短時間的傳輸損耗和信息傳輸中的誤碼。如果信號可以用不同的全切普時延的幾個射線來表示，并以非相關(guān)的方式衰落，那么多個射線完全衰落的可能性就會降低，因此產(chǎn)生的誤碼會較少。因此多個切普時延的多徑反射波可以有益于帶來所謂“路徑分集增益”。不幸的是，前面已經(jīng)提到過，在現(xiàn)有技術(shù)中，這種反射波具有破壞正交碼好處的缺點。
如果降低切普周期，有較大可能性反射波會延遲一個或更多的切普周期而且每個切普周期一般會包括較少數(shù)目的反射波。最終，當(dāng)切普周期變得相當(dāng)短時，每個單個反射波或延遲的路徑就可以分辨，而且由于每條射線由單路徑組成，不會出現(xiàn)Rayleigh衰落現(xiàn)象。不幸的是，如果環(huán)境中包含大量這種射線，處理信號的接收機復(fù)雜性就會變得很高。
稱為JTIDS(Joint Tactical Information distribution System即，聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分配系統(tǒng))的美國軍用通信系統(tǒng)是使用正交碼區(qū)分不同發(fā)射機數(shù)據(jù)塊的系統(tǒng)的另一個例子，正如所述TIA標準IS95在其上行方向上所做的。IS95發(fā)射64比特的擾碼字，每個攜帶6比特信息，而JTIDS發(fā)射32比特擾碼字，每個攜帶5比特信息。IS95在連續(xù)流中發(fā)射碼字并使用稱為RAKE接收機的對付多徑傳播的裝置，下面將對其進一步描述。JTIDS相反，對每個單個碼字做時間壓縮，以便在單個突發(fā)中傳輸，而且不使用RAKE接收機來合并多徑射線。
JTIDS并沒有配置成與多個移動站通信的基站的網(wǎng)絡(luò)，而是設(shè)想了多個自主的移動或固定站，彼此之間成對直接通信。
JTIDS也不認為是一個總允許很多用戶交疊在相同時間、相同頻道中的直接序列CDMA系統(tǒng)，因為32,5的正交外碼不能抵抗相當(dāng)持續(xù)的重疊干擾。相反，它使用跳頻減小與其它用戶碰撞的可能性。因此它屬于跳頻擴展頻譜系統(tǒng)的范疇，而不是直接序列CDMA系統(tǒng)的范疇。
此外，JTIDS接收機不設(shè)計對接收的突發(fā)進行時間擴展，以便使用諸如干擾抵消或聯(lián)合解調(diào)的多用戶解調(diào)器來對其作為窄帶CDMA信號進行處理，而是直接處理該寬帶信號以對32,5的正交碼字解碼，從而得到5比特的Reed-Solomn符號。確實，作為軍用系統(tǒng)，JTIDS通過使一些用戶組或用戶對的碼對其它站保密來維護安全性，這樣一個碼的破壞不會破壞整個通信的安全性。因此，這種軍用系統(tǒng)所實行的保密原則阻止或勸戒不使用聯(lián)合解調(diào)的技術(shù)，這種技術(shù)通過使所有CDMA接入碼公用而可以有利于城市通信系統(tǒng)。
RAKE接收機是為適于處理通過幾個相對延遲路徑接收的信號的現(xiàn)有技術(shù)接收機而取的名字。這種接收信道稱為多徑信道，而且不同路徑可以稱為射線或反射波。RAKE接收機以及所發(fā)明的更特別適合從基站到移動站的蜂窩CDMA信道的革新，都在本申請人共同擁有的U.S.專利申請No.08/187,062中描述，該專利申請的題目是“A Method andSystem for Demodulation of CDMA Downlink Signals(用于解調(diào)CDMA下行鏈路信號的方法和系統(tǒng))”，1994年1月27日提交，在這里結(jié)合作為參考。其中解釋了接收機是如何使用相關(guān)性來隔離和合并單條射線的。如果由于復(fù)雜性的限制，接收機不能隔離和合并所有射線，那么那些沒有隔離和合并的射線每一個都代表干擾信號環(huán)境的一個完整復(fù)制，有效地乘上顯然重疊的干擾信號數(shù)。由于任何CDMA系統(tǒng)都對獨立的重疊和干擾信號的數(shù)目有限制，未利用的反射波會引起可能傳輸?shù)男盘枖?shù)的降低，即，以每單位區(qū)域每兆赫的愛爾蘭數(shù)(Eriangs)計算的系統(tǒng)容量的降低。
U.S.專利nos.5,151,919和5,218,619，分別題為“Subtractivedemodulation of CDMA signals”(CDMA信號的相減解調(diào))以及“CDMASubtractive Demodulation”(CDMA相減解調(diào))，描述了增加非正交CDMA信號數(shù)的新穎裝置，通過首先對重疊信號中最強的解碼，然后提取它和它的反射波，接著解調(diào)下一個最強信號，如此繼續(xù)直到所要的信號被解碼。上述兩個與本申請的發(fā)明人相同并轉(zhuǎn)讓給相同受讓人的專利特別地全部在這里結(jié)合作為參考。
使用根據(jù)上面三個所結(jié)合的專利的相減解調(diào)，可以看出，如果CDMA系統(tǒng)用于它所能達到的滿容量，接收機中所需的計算量至少以切普速率的三次方遞增。這意味著減法解調(diào)的好處最容易從窄帶、低切普速率的CDMA系統(tǒng)中得到，使低切普速率的CDMA系統(tǒng)比由于復(fù)雜性限制而不能使用相減技術(shù)的高切普速率系統(tǒng)表現(xiàn)出更好的性能。
因此，使用上述技術(shù)，很難同時實現(xiàn)如下好處1)正交性，只當(dāng)不存在延遲一個或多個切普周期的時間擴散或反射波時才有用；2)路徑分集，當(dāng)出現(xiàn)延遲一個或多個切普周期的反射波時才能得到；3)分辨單條射線以消除Rayleigh衰落，只能在量級達10MB/s的很高切普速率時才能得到；以及4)干擾抵消，由于復(fù)雜性而限于低切普速率，例如300KB/s。
TIA標準IS95使用大約1MB/s的切普速率規(guī)定連續(xù)的CDMA傳輸，它落入兩種方法之間頻帶太窄不能實現(xiàn)在獨立射線上消除Rayleigh衰落的好處，反之切普速率又太高，對于低成本、低功率的移動站來說很難實現(xiàn)干擾抵消的好處。
一種將相減解調(diào)的好處擴展到更高切普速率的方法在共同擁有、共同未決的U.S.專利申請No.08/570,43l中描述，請申請題為“Reorthogonalization of Wideband CDMA Signals(寬帶CDMA信號的重正交化)”，于1995年12月11日提交，轉(zhuǎn)讓給相同受讓人，在此結(jié)合作為參考。這個申請揭示了以信號強度順序解擴信號以便得到窄帶信號，然后通過使用窄帶陷波濾波器使其頻域成分為零來濾除它。這個技術(shù)也用于使延遲的信號反射波為零，并通過第一次使其它不需要的信號為零之后重復(fù)變零的過程來消除錯誤。
前述的通過頻譜變零而提供的重正交原則示于

圖1和2。在圖1中，接收機100對接收信號下變頻，如果必要，變成合適的中頻。然后使用最強信號的碼C1在解擴機101中對中頻解擴。窄帶、解擴的信號通過成零濾波器102在頻域中變成零。然后，殘留的信號用碼C1在解擴機103中解擴，之后用碼C2在104中解擴，在濾波器105中使信號2為零并在模塊106中用C2重解擴。根據(jù)一個實施例，信號針對C1的重正交，即通過在去除或濾掉其它信號之后再次去除與C1相關(guān)的成分，被表示為第二C1解擴器107、與C1相關(guān)成分的第二成零濾波器108以及第二C1解擴器109。在模塊107、108和109所代表的重新消除級之后，殘留信號可以再次處理以便提取其它信號，然后第三次重新消除C2和C1。確實，任何或所有以前的消除信號的重消除都可以進行，以便防止不完美消除的累積，因為它會妨礙較弱信號的解碼。
圖2說明了一些信號消除級可以用于相同信號不同延遲射線的去除，這是通過使用碼序列C1t的延遲版本C1-tT來實現(xiàn)的。射線最好按信號強度下降的順序去除。例如，假設(shè)信號1的射線1是所有接收射線中最強的；那么它在第一級91中使用碼C1t來解擴。相同信號的射線的解擴成分(例如，信號1射線1、信號1射線2、等等)可以饋入合成器95，它例如可能是一個RAKE合成器，它跟蹤每條射線的相位和幅度并借助復(fù)權(quán)重進行相干合并，從而增強信號以便在解碼器96中解碼。模塊95還可以是一個選擇合并器，用以選擇總是對信號1的最強射線解碼，然而，該信號應(yīng)該總是設(shè)計為通過使用級1中合適的碼延遲C1t,C1t-T等在級91中消除。模塊92說明了在信號1的第二射線解擴之前可以解擴并去除其它信號的射線，如果其它信號射線比信號1的射線2更強就需要如此。
信號射線2在級92中使用延遲了T的碼C1(即，碼序列C1t-T)進行解擴，這里選擇T盡可能接近地對應(yīng)于信號1的最強射線的信號1的次強射線的時延。解擴的射線2的成分被饋入到合成器95，然后從被傳送通過模塊94所代表的隨后級的信號中濾除。模塊94可以進行信號1其它射線和其它信號的射線的解擴和去除，或者重新消除那些與碼C1t、碼C1tT或其它任何在較早的信號去除級中曾使用過的碼或延遲碼相關(guān)的成分。
根據(jù)上述揭示的寬帶重正交可以通過模擬濾波器實現(xiàn)，這比數(shù)字信號處理要消耗較少的功率；但是，在諸如移動電話這樣的接收機中實際包括的模擬濾波器數(shù)目很有限，例如，比蜂窩基站能承受的數(shù)目少，因此該技術(shù)對于CDMA上行鏈路來說，要比CDMA下行鏈路更可行些。
雙工通信系統(tǒng)的另一個對寬帶CDMA的實際限制是本身發(fā)射機和本身接收機之間的干擾。這種干擾可以在窄帶FDMA、TDMA或CDMA系統(tǒng)中通過分配單獨的頻率或頻段分別用于手機的發(fā)送和接收、在基站中進行相反的發(fā)送/接收頻率分配來防止。發(fā)射和接收頻率之間的頻率間隔稱為雙工間隔。所使用的典型雙工間隔是45MHz。不幸的是，當(dāng)使用寬帶CDMA時，雙工間隔相對信號擴展帶寬來說可能是不夠的，不能防止發(fā)射機的頻譜拖尾擴展到接收機頻帶，因此引起了干擾。
上述的IS95和其它CDMA系統(tǒng)在妨礙同時實現(xiàn)寬帶和窄帶CDMA系統(tǒng)的各自好處中體現(xiàn)的不足，可以在實現(xiàn)現(xiàn)在將描述的本發(fā)明示范實施例時得到克服。
發(fā)明概要根據(jù)發(fā)明的示范實施例，信息被編碼并調(diào)制，以便在適于在介質(zhì)中傳輸?shù)妮d波頻率上發(fā)送，這樣每個信號在寬帶范圍內(nèi)擴頻并在頻率上與其它類似信號重疊。此外，每個發(fā)射機對編碼信號進行時間壓縮，以便只在連續(xù)重復(fù)的幀周期中所分配的時隙內(nèi)傳輸。一種示范接收機接收包括許多重疊信號的混合信號，并只在所分配的接收時隙內(nèi)激活以便接收并轉(zhuǎn)換所述混合信號，使之成為一組復(fù)數(shù)值抽樣，該一組復(fù)數(shù)值抽樣代表每個時隙上所接收的混合信號。復(fù)數(shù)值抽樣存儲在處理器存儲器中，然后由數(shù)值處理器調(diào)用，后者對其進行操作以便分離、解擴并解碼所述重疊信號中的指定的一個，以便得到在所述分配時隙中發(fā)射的信息，該處理例如包括在對分配的信號解碼之前首先對較強信號解擴或解碼并消除它們。然后將在連續(xù)幀周期中相應(yīng)時隙中發(fā)射的連續(xù)信息組裝起來并進一步處理，以便重構(gòu)原始信息，該信息例如可能是數(shù)字語音信號。
附圖的簡要描述本發(fā)明前述以及其它目的、特性和優(yōu)點將通過結(jié)合附圖閱讀如下詳細描述而得到更容易的理解，其中圖1是根據(jù)發(fā)明一個示范實施例說明重正交的框圖；圖2是根據(jù)發(fā)明一個示范實施例說明消除延遲的信號射線的框圖；圖3表示適于與本發(fā)明一起使用的示范發(fā)射機；圖4表示根據(jù)發(fā)明一個示范實施例的接收機；圖5(a)是示范的CDMA相減解調(diào)器的框圖；圖5(b)是根據(jù)發(fā)明一個示范實施例的信號強度處理器的框圖；圖6說明M點的快速Walsh變換；圖7是根據(jù)發(fā)明一個示范實施例、包括IIR濾波器的接收機框圖；圖8表示一個示范基站發(fā)射機，用于在不同時隙上發(fā)射多個信號；圖9表示一個示范基站發(fā)射機，用于在不同時隙和不同載波頻率上發(fā)射多個信號；圖10表示一個示范基站，用于在多個時隙和多個載波頻率上以及不同方向上發(fā)射多個信號；圖11表示一個示范的接收基站，用于在不同時隙、不同頻率上、從不同方向接收多個信號；圖12是示范基站和移動站的框圖。
詳細描述現(xiàn)在將描述可以同時實現(xiàn)寬帶和窄帶CDMA系統(tǒng)的各自好處的一個示范系統(tǒng)和方法。
圖3表示連接到信源和差錯編碼裝置10的信息輸入。信源和差錯編碼可以包括常規(guī)的處理，例如使用ADPCM、CELP、RELP、VSELP、或子帶編碼的語音數(shù)字化，卷積或Reed-Solomon糾錯編碼、塊編碼、以及比特或符號時間交織。
信源編碼器10的數(shù)字編碼輸出提供給擴頻編碼器11，后者優(yōu)選地根據(jù)上述U.S.專利No.5,151,919使用Walsh-Hadamard塊正交擴頻并且結(jié)合使用指定接入碼的擾碼。塊擴頻可以是正交或雙正交的。擾碼可以通過使用模-2加法對分組碼加入擾碼來實現(xiàn)，這樣每個信號的編碼就是不同的。優(yōu)選的接入碼可以是根據(jù)U.S.專利No.5,353,352構(gòu)造的彎管序列(bent sequence)，該專利題為“Multiple Access Coding for Radio Communications”(用于無線通信的多重接入編碼)，在這里結(jié)合作為參考。
擴展頻譜編碼器11組合多個擾碼的碼字，優(yōu)選地至少是兩個Walsh-Hadamard碼字，以便在時間壓縮的突發(fā)中傳輸。組合的碼字塊使用時間壓縮器12進行時間壓縮，并使用突發(fā)調(diào)制器13提供給射頻載波。然后將調(diào)制的突發(fā)轉(zhuǎn)換成最終的射頻，如果需要，放大到所需的發(fā)射功率電平，由突發(fā)發(fā)射機14通過天線15發(fā)射。為了避免可能出現(xiàn)的發(fā)射與接收的干擾，發(fā)射突發(fā)最好與相反方向接收突發(fā)的時間錯開，這樣發(fā)射和接收就會在不同時間上進行。通過使用發(fā)射/接收開關(guān)18，天線15可以從連接到發(fā)射機14切換到連接到圖4所示的接收機。發(fā)射/接收開關(guān)在正確時刻操作，天線10-14所實現(xiàn)的各自的處理在突發(fā)定時控制器17的控制下以正確的順序被激活，控制器17可以使用精確的晶體振蕩器16產(chǎn)生定時控制信號。
根據(jù)發(fā)明示范實施例的接收機示于圖4。接收機最好在所分配時隙或接收的時間壓縮的突發(fā)的時隙中激活。只在所分配時隙激活可以提供降低接收機功耗的好處。來自天線20或者來自發(fā)射/接收開關(guān)的接收信號由無線接收機21濾波、放大并下變頻，成為適于使用復(fù)AD變換器22數(shù)字化的形式。復(fù)AD變換包括至少以等于其帶寬的速率對信號抽樣并將每個抽樣轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)，它代表抽樣瞬時的相位和幅度。復(fù)數(shù)可以以笛卡兒坐標(X+jY)的形式或者最好是根據(jù)題為“Log-polar Signal Processing(對數(shù)-極坐標信號處理)”的U.S.專利No.5,048,059以“對數(shù)極坐標”的形式，該專利在這里結(jié)合作為參考。
變換的復(fù)數(shù)抽樣在突發(fā)控制器17所確定的指定接收時隙中采集。因此，接收機可以選擇性地激活以便只在所選時隙內(nèi)接收時間壓縮的混合信號。然后將變換的復(fù)數(shù)抽樣存儲在突發(fā)存儲設(shè)備23中，CDMA處理器24可以從中獲取它們。
優(yōu)選類型的CDMA處理器24是前述的結(jié)合的專利(U.S.專利Nos.5,151,919和5,218,619)中所揭示的相減CDMA處理器。正如這些專利中所描述的，為了對組成接收混合信號的許多其它重疊信號中嵌入的編碼信息信號進行最佳解碼，無線接收機使對應(yīng)于待解碼信號的唯一碼與混合信號進行相關(guān)。在每個信息信號解碼之后，將其記錄并從混合信號中去掉。結(jié)果，其它信息信號在接收混合信號中的隨后相關(guān)可以在較少干擾的情況下進行，因此，得到更高的準確性。
以信息信號從最強到最弱信號強度的順序，對混合信號解碼增強了相減解調(diào)技術(shù)。換句話說，最強信號被首先相關(guān)并去掉。混合信號中出現(xiàn)最強信息信號在較弱信號解碼/相關(guān)過程中所引起的干擾就可以藉此去除。因此，即使是最弱信號的精確解碼的幾率也大大增加了。相減之后的其余信號被反復(fù)處理，直到所需信號被解碼。
圖5(a)表示了提取CDMA處理器的示范實施例。在圖5(a)中，相同通信信道中重疊的多種編碼信號在天線126上作為混合RF信號被接收。解調(diào)器128將接收的RF信號轉(zhuǎn)換成適于處理的頻率。這種合適的頻率可能是例如處于零頻率(DC)附近，而且混合信號可能由復(fù)數(shù)因子成分組成，具有實部和虛部或者I及Q成分。
第一數(shù)字處理模塊140包括第一碼發(fā)生器132，后者設(shè)置為與待解調(diào)的第一信號的碼匹配。盡管第一數(shù)據(jù)處理模塊140中的碼發(fā)生器132設(shè)置的特定碼可以任意選取，但是在優(yōu)選實施例中，碼產(chǎn)生的順序基于信號的強度。組成混合信號的信號強度可以由信號強度處理器129檢測，或者可以基于信號強度的歷史模型預(yù)測。在蜂窩系統(tǒng)情況下，如果移動交換中心(MSC)或者基站(BS)監(jiān)視每個移動電話通信可能或?qū)嶋H的信號強度，那么MSC或者BS就可以完成信號強度處理器129的任務(wù)。
在圖5(b)所示的示范信號強度處理器129中，為了檢測信號強度，接收的整個混合信號在乘法器70中進行平方并在積分器71中在比特周期內(nèi)的多個切普周期上積分。比特時鐘信號決定了積分間隔。平方根電路72確定混合信號在比特周期上的均方根(RMS)值。
同時，殘留信號在乘法器73中接收。殘留信號包括整個混合信號減去任何以前解碼的信號。待解碼信號的本地碼發(fā)生器74產(chǎn)生的擴頻碼與殘留信號相乘。在比特時鐘信號控制下，乘法器73的相關(guān)輸出信號也在積分器75中在相同的比特周期上積分。積分時間周期上平均的或積分的電壓值可能具有正或負極性。因此，比特極性判決設(shè)備76檢測信號極性并將信號發(fā)送到絕對值設(shè)備77中，保證積分器75輸出信號在延遲器78延遲之后的符號總是正的。例如，絕對值設(shè)備77可以是比特極性判決設(shè)備76所控制的“非”門。
平均的相關(guān)信號(B)的絕對值在除法器76中除以整個混合信號平方(A2)在相同比特周期上的RMS值的平方根，以便產(chǎn)生歸一化的值。換句話說，解碼信號B的相關(guān)強度通過將其除以該比特周期上總信號混合強度來歸一化。歸一化的解碼信號相關(guān)值在信號平均器80中在多個比特周期上累加，以產(chǎn)生該解碼信號的相對平均強度。由于該信號的多徑衰落，比特周期的實際數(shù)目可能在大約10的量級上，以便確定解調(diào)信號的精確平均信號強度。每個本地碼與它有關(guān)的平均強度值一起存儲在存儲器81中。分類器82對這些平均信號強度值的每一個進行比較，從最強的搜索到最弱的。此時，分類器82向本地碼發(fā)生器74發(fā)送最強信號的本地擴頻碼，以便在下一個數(shù)據(jù)比特周期中總是解調(diào)和提取最強的信號。較弱的信號按照分類器82所確定的信號強度順序解調(diào)。分類器82的功能可以很容易地通過微處理器使用軟件分類程序來實現(xiàn)。
因為服務(wù)小區(qū)內(nèi)多個移動站的信號強度是經(jīng)常變化的，最好利用線性預(yù)測分析(LPA)對信號強度的優(yōu)先級進行重排序。一般來說，相對信號強度的歷史模型被存儲在存儲器中，用于進行外插，以找到哪個信號最可能在下一個時刻具有最大強度。LPA假設(shè)波形的下一個值將是前面值的加權(quán)和，其加權(quán)系數(shù)有待確定。已知的Kalman濾波算法可以用于實現(xiàn)這種分析。用這種方式，可以有效地預(yù)測最強信號，而不必實際進行另一系列的信號解碼和測量。
如果因為不精確的預(yù)測或者因為系統(tǒng)條件改變了，因而信號強度處理器129確定混合信號解碼的實際結(jié)果和信號強度優(yōu)先順序有誤差，則信號強度處理器129就對碼序列重排序以便反映實際的信號強度順序。因此，可以重復(fù)解調(diào)過程以確保混合信號中的單個編碼信號按照最強到最弱信號強度的順序解碼。重復(fù)的過程不產(chǎn)生任何數(shù)據(jù)損失或業(yè)務(wù)流的中斷，因為混合信號存儲在處理模塊140的延遲器150中，如圖5(a)所示。延遲器150簡單地可以是一個存儲器設(shè)備。因此，一旦確定了解碼的最佳順序，混合信號可以反復(fù)重新處理。
通過將第一碼發(fā)生器132的輸出信號與相關(guān)器130中接收的混合信號做相關(guān)，對應(yīng)于第一碼的單個信號就從混合信號中提取出來。相關(guān)信號在低通濾波器142中濾波以便去除噪聲和無關(guān)信號的干擾。代替使用低通濾波器142，可以使用大數(shù)判決電路或積分清洗電路來降低或解擴相關(guān)信號的帶寬或比特率。低通濾波器142產(chǎn)生的輸出信號進一步在糾錯解碼器144中處理，最終將信號帶寬或比特率降低到基本數(shù)字信息。解碼的信息信號可以進行附加的信號處理，然后到達最終目標。
糾錯輸出信號也提供給重編碼/重調(diào)制器146以便重構(gòu)剛解碼的信號波形。對解碼信號重構(gòu)/重編碼的目的是在減法器148中將其從混合信號中去掉。延遲存儲器150將混合信號存儲的時間是進行第一次解碼然后重構(gòu)第一次解碼的信號所需的處理時間。
殘留的混合信號(第一信號已經(jīng)從其中解碼并減去)經(jīng)過減法器148送到類似第一模塊140的第二數(shù)字處理模塊140’的輸入。兩個數(shù)字處理模塊140和140’的唯一差別是碼產(chǎn)生器132’被編程為與對應(yīng)于待解調(diào)的第二信號的碼相匹配。在優(yōu)選實施例中，待解調(diào)的第二信號是具有次最大信號強度的信號。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認識到第二信號處理模塊140’可以通過遞歸地使用第一信號處理模塊140來實現(xiàn)，以避免重復(fù)的硬件。第二信號處理模塊140’從糾錯解碼器144’中產(chǎn)生第二解碼信號并在減法器148’中從延遲的混合信號中減去重構(gòu)的第二信號?，F(xiàn)在去掉兩個信號以后的殘留混合信號通過第三級信號處理，如此反復(fù)。
將會理解的是，CDMA相減解調(diào)器的關(guān)鍵部分是單個信息信號的解調(diào)和提取的順序要按照最強信號強度到最弱信號強度的順序。最初，當(dāng)混合信號包括很多信號時，最可能被精確檢測到的信號是具有最強信號強度的信號。較弱的信號對較強信號的干擾可能性不太大。一旦較強信號從混合信號中去掉，下一個最強信號可能會很容易地檢測出來，而不必考慮最強信號的干擾。用這種方式，即使最弱信號也會被精確地解碼。因為這種增強的解碼能力，即使常規(guī)CDMA系統(tǒng)中典型處理的用戶數(shù)有很大增加，CDMA相減解調(diào)器也會滿意地工作。因此，實現(xiàn)了容量的增加。
相減式CDMA處理的優(yōu)選類型包括通過在頻域(例如Walsh譜域)造零點來去掉已經(jīng)解碼的信號。這可以使用根據(jù)U.S.專利No.5,357,454的快速Walsh變換電路完成，該專利題為“Fast WalshTransform Processor”(快速walsh變換處理器)，在這里結(jié)合作為參考。
Walsh變換是一種數(shù)學(xué)運算，將一組M=2N的數(shù)轉(zhuǎn)換到另一組M個數(shù)，通過將它們在預(yù)定組合中相加和/或相減來實現(xiàn)。每組組合基本上包括所有M個原始數(shù)的相加，但是根據(jù)各自預(yù)定的模式來選擇它們的符號。可以計算M組不同的組合，它們對應(yīng)于M種預(yù)定的符號模式，這些模式具有所需要的正交特性，即，任何符號模式與任何其它的相比較都表現(xiàn)出在精確一半的位置上為相同符號，而另一半為不同符號。
符號模式的彼此正交性使M個值的M種組合的計算分解為N×(M/2)求和以及N×(M/2)相減的計算，加法和減法的數(shù)目從M2大大降低到M×N。在圖6中表示的網(wǎng)絡(luò)10針對一般的M點FWT說明了這種分解。將會理解的是FWT是快速傅立葉變換的結(jié)構(gòu)上的聯(lián)想，兩種算法都是已知的。
如圖6所示，實現(xiàn)這些組合的有效結(jié)構(gòu)包括一個處理器，用于通過實際上同時計算M個輸入值的M種組合來產(chǎn)生Walsh變換，其中M=2N，而且輸入值是二進制補碼值。處理器包括N級，在電氣上順序連接，其中每級包括M個導(dǎo)線的十字交叉網(wǎng)絡(luò)，以預(yù)定模式電氣連接為一組M/2的蝶形，每個蝶形包括計算兩個由它們各自的十字交叉網(wǎng)絡(luò)所提供的值的和及差的裝置，并將和及差提供給下一級十字交叉網(wǎng)絡(luò)的各自導(dǎo)線。輸入值順序提供給第一級的十字交叉網(wǎng)絡(luò)，最低有效比特在前，實際上與它同步，輸入值的Walsh變換串行地由第N級蝶形產(chǎn)生。
除了相減式CDMA處理器，上述的RAKE接收機是另一種CDMA處理算法，可以用本發(fā)明的示范實施例來實現(xiàn)。RAKE接收機使用一種分集合并形式來從各種接收信號路徑(即，各種信號射線)收集信號能量。分集提供了冗余的通信信道，使得當(dāng)一些信道衰落時，通信仍然可以在未衰落的信道上進行。相干CDMA RAKE接收機通過使用相關(guān)方法并將其代數(shù)相加(按相同符號)從而單獨地檢測反射波信號來抵抗衰落。
在一種形式的RAKE接收機中，符號序列與接收信號的相關(guān)值以不同的時延通過抽頭延遲線。延遲線中存儲的值被加權(quán)然后求和，從而形成合并器的輸出。當(dāng)最早到達的射線相關(guān)值在抽頭延遲線的一頭、而最晚到達的射線相關(guān)值在抽頭延遲線的另一頭時，選擇加權(quán)求和以給出對于特定信息符號周期的組合信號值。這樣就有效地對復(fù)數(shù)有限沖擊響應(yīng)(FIR)濾波器的輸出進行了抽樣，該濾波器的系數(shù)就是稱為RAKE抽頭系數(shù)的權(quán)重。
但是常規(guī)的RAKE濾波器是在假設(shè)白噪聲的前提設(shè)計的，當(dāng)噪聲有色時不太有效。因此，常規(guī)的RAKE濾波器不是移動接收機的最佳解決方案，因為移動接收機接收的大量噪聲由于信道的緣故都是有色的。
圖7表示了改進的RAKE接收機的框圖，在上面結(jié)合的U.S.專利申請序列號No.08/187,062中對此有所描述，可以與本發(fā)明結(jié)合使用。接收機在有色噪聲存在時檢測CDMA信號。這可以通過將傳統(tǒng)RAKEFIR合并濾波器替換為更通用的濾波器(例如IIR濾波器)來實現(xiàn)。通用濾波器也提供了抽頭位置和抽頭系數(shù)，它們對于CDMA下行鏈路情況是最佳的。可以基于使檢測統(tǒng)計量的信噪比(SNR)最大而實現(xiàn)最佳化，其中要考慮到由于與信號信道相同的信道使前信道噪聲是有色的。這些濾波器參數(shù)可以確定為通信鏈路參數(shù)的函數(shù)?；蛘?，濾波器參數(shù)使用自適應(yīng)濾波的方法直接確定，不需直接估計鏈路參數(shù)。
在圖7中，接收的無線信號向下混頻到基帶并抽樣，例如在RF接收機200中與余弦和正弦波形混頻并濾波，從而得到復(fù)切普抽樣。切普抽樣在相關(guān)器201中與已知的符號序列相關(guān)。切普抽樣可以在至少兩個時間移位點處與已知符號序列相關(guān)，以便確定與至少兩個多徑射線的相位和幅度有關(guān)的數(shù)值。相關(guān)值由IIR濾波器202濾波。在適當(dāng)時刻，基于符號定時信息，選擇器203選擇IIR濾波器的輸出，對判決裝置204提供所選的輸出，判決裝置204使用IIR濾波器輸出確定檢測到哪個信息信號。系數(shù)計算單元205被用來確定用于IIR濾波器202的抽頭系數(shù)。這包括信道抽頭和噪聲功率、或有關(guān)量的估計。
所發(fā)明的通過時間壓縮窄帶CDMA信號以形成寬帶信號從而將CDMA和TDMA組合起來的另一個好處是，系統(tǒng)可以只使用單一頻帶于雙向通信。如果發(fā)送壓縮到循環(huán)的時間間隔的第一部分中，接收就可以在時間間隔的第二個不重疊部分進行，因此構(gòu)成時分雙工的系統(tǒng)，使得發(fā)送和接收交替在移動站和基站中進行?；镜慕邮諘r間段可以設(shè)計為與移動站的發(fā)送時間段吻合，反之亦然。相同頻段中的時分雙工具有這樣的特點如果發(fā)送在時間上緊接著接收，例如在0.5ms之內(nèi)，那么傳播路徑很可能是可以互易的。因此，可以處理只為接收而確定的RAKE抽頭以及從前面的接收周期得到的歷史值，從而確定使通信的可能性增強的發(fā)射機波形的預(yù)補償，其中要考慮到從接收機收集的信道的信息。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解本發(fā)明不限于上述的CDMA處理技術(shù)，很多其他CDMA處理技術(shù)都可以用于本發(fā)明。本發(fā)明的示范實施例(通過使用存儲器23緩存TDMA/CDMA突發(fā)以便重新進行發(fā)射機模塊12中進行的時間壓縮)對使接收CDMA處理工作在較低速率提供了很大好處，允許更復(fù)雜、一般只適于窄帶CDMA信號的算法同樣應(yīng)用到高切普速率的CDMA信號。
為了說明本發(fā)明的好處，將概述CDMA接收機處理的復(fù)雜性一般至少與切普速率的三次方成正比的原因。
首先，當(dāng)使用連續(xù)CDMA傳輸時，每秒必須處理的切普或信號抽樣數(shù)與切普速率直接成比例。
其次，對于傳播信道上給定大小的時間擴散，必須使用例如RAKE接收機處理的延遲射線數(shù)與切普速率直接成比例。
第三，如果切普速率(因此，所占據(jù)的帶寬)增加了，要處理的重疊信號數(shù)目的增加與帶寬直接成比例，以便維持相同的頻譜利用效率。綜上，上面三個原因可以導(dǎo)致接收機復(fù)雜性隨著切普速率加倍而增加8倍。
盡管由于必須處理的延遲的多徑而帶來的相當(dāng)射線數(shù)不會隨著切普速率的增加而無限增加、而且當(dāng)實現(xiàn)了單個射線分離的好處而且單個射線不再受Rayleigh衰落時確實會變穩(wěn)定，但是在不同的鄉(xiāng)村和城市環(huán)境之間隔離射線數(shù)會有相當(dāng)大變化。對于從最早射線到最晚反射波的延遲擴散情況，會有很多個切普周期，但是最早和最晚之間相當(dāng)強的反射波的數(shù)目是可管理的，因此增加切普速率以便分辨單個射線是有好處的，可以消除射線上的Rayleigh衰落。但是，如果希望得到干擾抵消在容量上的好處，接收機的復(fù)雜性就必須增加，這是要解碼和相減的重疊信號數(shù)目帶來的。當(dāng)使用常規(guī)的連續(xù)CDMA時，每秒待處理的切普數(shù)也增加了。使用根據(jù)發(fā)明的示范實施例而提出的時間壓縮的CDMA/TDMA混合方案，切普速率由于突發(fā)內(nèi)的時間壓縮而增加了，但是接收機平均必須處理的切普或信號抽樣數(shù)并沒有增加。
此外，為了維持頻譜利用效率，較寬的帶寬內(nèi)必須容納的信號數(shù)目的增加不會產(chǎn)生重疊信號數(shù)的增加，因為附加信號容納在其它的非重疊時隙內(nèi)，接收機只為其本身指定的信號解碼，不必處理其它時隙。因此上述當(dāng)切普速率增加時一般會增加復(fù)雜性的兩個因素都通過使用根據(jù)本發(fā)明示范實施例所創(chuàng)新的CDMA/TDMA混合而避免了。
發(fā)明示范實施例帶來的另一個技術(shù)上的好處是與稱為信道跟蹤的接收機設(shè)計方面有關(guān)。信道跟蹤是指接收機中要確定傳播路徑對每條射線提供了多少相位改變以及幅度衰減，以便能夠?qū)λ鼈冞M行相干合并。如果射線表現(xiàn)出Rayleigh衰落，相位和幅度是以隨機方式連續(xù)改變的，其改變速率由Doppler頻移來確定，頻移是發(fā)射機相對接收機運動的速度以每秒波長數(shù)決定的。對于高速公路上以100km/hr行駛的汽車中安裝的無線裝置，其工作波長為15cm時，每條射線可能以每秒280次的速率做完全的改變。制造能夠完全跟蹤以這種速率改變的很多射線的這樣的接收機其，技術(shù)很復(fù)雜并且耗費成本。
使用常規(guī)的連續(xù)CDMA，當(dāng)只有一個10倍頻率(即，一個10的一次方的數(shù)量級)可被用來分開信息頻譜和衰落頻譜時，則很難將由于潛在的每秒2.4千比特速率的信息比特所引起的信號相位改變與例如移動所引起的改變分開。至少信息調(diào)制和衰落速率之間需要有兩個10倍頻譜間隔，以有利于解調(diào)和解碼，同時不損失性能。但是當(dāng)這種CDMA信號在時間上壓縮到10:1時，在突發(fā)中發(fā)送的潛在的信息速率也以每秒10到24千比特的因子增長，同時，如果切普速率足夠高，每條射線上的快速Rayleigh衰落調(diào)制就會大大減少，并代之以由于遮蔽或比一個波長更長的物體在觀察區(qū)的移進、移出而引起的射線忽隱忽現(xiàn)的相對較慢的變化。因此，時間壓縮CDMA的創(chuàng)新的使用通過同時增加信息調(diào)制速率、降低衰落速率并因此得到至少兩個10倍的頻譜分隔的要求，從而可使每條射線信道跟蹤器的操作得到雙倍好處。
參考上面結(jié)合參考的專利，可以得到有關(guān)CDMA處理器24在存儲器23中存儲的數(shù)字化抽樣上執(zhí)行的處理類型、以及相干解調(diào)或獨立多徑射線合并中信道跟蹤器的操作和使用方面更多的細節(jié)。
再次參考圖4，在CDMA處理器24以上述任意一種方式(例如，帶有不再需要跟蹤快速衰落的相減CDMA解調(diào)的信道跟蹤器的RAKE等)完成由一個或多個碼字組成的信號突發(fā)的處理之后，它的解調(diào)輸出被傳送通過差錯和信源解碼器25，以完成圖3的信源及差錯編碼器10的逆處理，并且可能包括熟知的諸如時間解交織、卷積、Reed-Solomn或塊糾錯解碼以及語音解碼這樣的處理，語音解碼使用例如RELP或VSELP或諸如增量調(diào)制或ADPCM這樣較簡單算法，以便重構(gòu)模擬語音信號。編碼器10和對應(yīng)的解碼器25也可以或另外對數(shù)字或文字數(shù)據(jù)編碼以供傳輸，或可以對視頻靜止圖象、傳真圖象或使用數(shù)字TV壓縮算法--諸如JPEG或MPEG的移動圖象、或文字、聲音和圖象的多媒體組合來編碼。所有這類發(fā)明實現(xiàn)或應(yīng)用中的變化都可以認為落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
圖8表示了用于固定基站網(wǎng)絡(luò)傳輸多個信號的示范基站發(fā)射機的結(jié)構(gòu)，每個信號的目的是要供單個移動或便攜站使用圖4的接收機來接收。圖8表示多個信源和擴頻單元30，編號從1到N，每個根據(jù)圖3的描述操作。每個編碼器30的輸出在加法器35中與其它信號相加，形成混合信號在給定時隙中發(fā)射。在任一加法器35中相加的信號通過使用不同擴頻接入碼進行擴頻編碼來區(qū)分。加法器35的輸出饋入時分復(fù)接器31，在那里它們被時間壓縮到TDM幀周期中指定的時隙。然后復(fù)接的輸出信號使用調(diào)制器32調(diào)制到合適的無線頻率載波上，并提升到發(fā)射功率電平，由發(fā)射機33通過天線34發(fā)送。例如，天線34可以是圍繞在天線桿附近安置的三個扇形天線中的一個，使得每個天線在大約120度扇區(qū)內(nèi)輻射能量。圖8也用稱號37說明了具有8個時隙的時間復(fù)接和調(diào)制信號的外觀，表示了每個時隙中的能量可以是不同的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到來自加法器35的輸出信號不再一定是二進制或數(shù)字信號，而可能是多電平或模擬信號。因為使用存儲器對數(shù)字或二進制信號進行時間壓縮較容易，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易理解加法器35和時間復(fù)接器31的順序可以顛倒，這樣時間壓縮和復(fù)接在處于數(shù)字域的信號上進行，這樣加法器35可以按所需功率比例將時間復(fù)接信號相加，形成多電平的、時間復(fù)接信號。
如果使用相同擴頻信道帶寬發(fā)射的信號數(shù)是M，而且時隙數(shù)是N，那么在任一時隙中重疊的信號數(shù)是M/N，即縮小了N倍，去掉了通常使寬帶擴頻接收機在移動電話應(yīng)用中出現(xiàn)不希望的復(fù)雜和高成本的一個復(fù)雜性因素。
在某些應(yīng)用中，整個分配頻段可以認為是單個擴頻信道，根據(jù)本發(fā)明，通過使用足夠高的切普速率和時隙數(shù)來填充。但是，在可以提供數(shù)十兆赫茲很大帶寬的地方，希望限制切普速率并將頻段分成多個擴頻信道。直接序列擴頻的理論優(yōu)勢是每個服務(wù)小區(qū)或扇區(qū)中允許使用每個頻道，即使這些小區(qū)或扇區(qū)在地理上是相鄰的。題為“Use ofDiversity Transmission to Relax Adjacent Channel Requirementsin Mobile Telephone Systems”(使用分集傳輸來緩解在移動電話系統(tǒng)中的鄰近信道需求)、由Dent.在1995年6月30日提交的共同擁有的U.S.專利申請序列號No.08/497,022，在這里結(jié)合作為參考，該申請中指出將使用相鄰信道的發(fā)射機連接到相同天線系統(tǒng)的應(yīng)用限制，并建議了也可提供分集傳輸?shù)男路f的解決方案。
圖9表示使用線性功率放大器的示范發(fā)射機。這種基站，除了使用不同的擴頻碼和時隙發(fā)射多個信號以外，也使用多個擴頻頻道。在圖9中，多個擴頻和時分復(fù)接器(圖8中的單元30、31和35)縮減為圖9中的單個CDMA/TDMA復(fù)接器/調(diào)制器單元40。
每個單元40，編號為1到L，產(chǎn)生N個時隙的CDMA信號，其中中心頻率在分開的信道頻率f1...fL處。不同頻率信號在加法器41中以低功率電平相加，然后混合信號被線性功率放大器42放大到較高的發(fā)射功率，再通過天線34發(fā)送，該天線可以是扇形天線。
根據(jù)這個實施例，待發(fā)送的給定信號(例如從公用交換電話網(wǎng)(PSTN)中用戶發(fā)出的電話話音信號)被分配一個CDMA接入碼、TDMA時隙、以及信道頻率以供使用。發(fā)送功率電平也可以根據(jù)接收移動站距基站的距離來分配。
所結(jié)合的參考文獻以及U.S.專利No.5,345,598(題目是“DuplexPower Control”(雙工功率控制)，也在這里結(jié)合作為參考)揭示了作為擴頻碼、信道頻率以及距離的函數(shù)分配發(fā)送功率電平的策略。當(dāng)可提供幾個信道頻率時，所揭示的策略是避免將高功率要求的信道都分配到一個頻道，將低功率要求的信道分配到另一個頻道，而是在每個載波頻率上都保持或多或少類似種類的不同功率電平的信號。這可以通過維護一個列表來實現(xiàn)，表中表示每個載波上一般需要的分級的信號功率電平以及這些功率電平目前是否被占用。最新出現(xiàn)的需要特定功率電平的信號在該電平未被占用的載波上分配。
當(dāng)引入另一維時隙時，可以在每個時隙中獨立地使用上面概述以及所結(jié)合參考文獻中的相同策略。確實，假設(shè)不同基站是同步的，這樣相鄰基站的編號為1的時隙出現(xiàn)在相同時間處，在不同時隙中可以使用獨立的信道分配策略，正如共同擁有的U.S.專利申請序列號No.____(發(fā)明人為Paul Dent，與本申請同日提交，題為“Time-Reuseand Code-Reuse Partitioning Methods and Systems for CellularRadio Telephone Systems”(蜂窩無線電話系統(tǒng)的時間復(fù)用和碼復(fù)用劃分方法和系統(tǒng))，在這里結(jié)合作為參考)中所揭示的。例如，在給定時隙中可以使用的一個策略是優(yōu)選地將信號分配到周圍基站具有較低業(yè)務(wù)負荷的頻率上。這可以稱為自適應(yīng)信道分配。
第二種可以使用的方法包括在基站選擇一個頻道、時隙以及功率電平，用于向每個移動站發(fā)送各個CDMA信號，使得選擇用相同頻率和時隙發(fā)射的信號功率電平在所要求的動態(tài)范圍上擴展。然后，使用對應(yīng)于所選CDMA信號功率電平的加權(quán)因子，將選擇在相同頻率和時隙上發(fā)射的信號加在一起，形成求和信號。然后，求和信號進行時間壓縮，以便在所選時間內(nèi)發(fā)送，并調(diào)制時間壓縮的信號，在所選頻道上發(fā)送。
使用這種示范策略，所要求的動態(tài)范圍可以被設(shè)置成使得在最高功率CDMA信號和最低功率CDMA信號之間可以定義一個最大可允許的功率電平差。功率電平也可以在特定頻率上擴展，以使得每個時隙包含基本穩(wěn)定的高、低功率信號的分布或混合。相同頻率上每個時隙的總發(fā)射功率可以設(shè)置為相等，而且每個頻道上的總發(fā)射功率可以設(shè)置為完全相等。
根據(jù)另一個示范實施例，不同頻道上發(fā)射的總功率可以設(shè)置為使得高總功率用于相鄰服務(wù)小區(qū)中使用的低總功率的相同頻道，反之亦然。這種方法的其它變化也是可以的，這將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所認識。例如，可以用于不同時隙的另一種方法是為基站1的頻率分配高功率信號，基站2的頻率1分配中功率信號，基站3的頻率1分配低功率信號，這里三個基站都是相鄰的，構(gòu)成三角形的各頂點。功率電平的分配在兩個其它頻率上循環(huán)改變，基站2使用頻率2用于高功率信號，基站3將其用于中功率信號，基站1將其用于低功率信號，如此對頻率3循環(huán)。用這種方式，在兩個相鄰基站中不會有相同的頻率用于高功率信號。這種策略在本領(lǐng)域中稱為“復(fù)用劃分”。
但是，在根據(jù)圖9的基站情況下的一個希望的策略是，保持所有時隙中對線性功率放大器42或多或少相等的功率需求，這樣，沒有一個時隙需要額外的高峰值功率同時所提供的功率在另一時隙中又是未充分使用的。
圖10表示適于增加通信容量的另一個示范基站設(shè)計。表示了K0個多頻、多時隙CDMA/TDMA信號發(fā)生器50，其每一個是根據(jù)圖9中的CDMA/TDMA復(fù)接器/調(diào)制器單元40和加法器41。來自每個單元50的寬帶輸出信號希望借助K2個扇形天線34在K0個主方向之一上輻射。K2可以小于K0，使用波束成形網(wǎng)絡(luò)51可以有效地得到更多的方向數(shù)，它們在物理天線34所構(gòu)成的K2軸之間內(nèi)插。
這種方法的波束插值的更多細節(jié)在共同擁有共同未決的U.S.申請No.08/179,953中描述，該申請題為“A Cellular/SatelliteCommunication System with Improved Frequency Re-use”(具有改進的頻率復(fù)用的蜂窩/衛(wèi)星通信系統(tǒng))，1994年1月11日提交，在這里結(jié)合作為參考。在該申請中提到，一般來說移動站接收的總信號作為多個成分的總和來描述，每個成分代表來自不同天線單元的信號?？赡娴兀炀€單元接收的信號可以描述為多個成分的總和，每個成分代表來自不同移動站的信號。因此在特定天線單元接收的波束信號B通過矩陣公式B=C·M關(guān)聯(lián)于移動站發(fā)射的信號M，這里C是復(fù)數(shù)Cki的矩陣，cki代表從移動站i發(fā)射信號在天線單元k處被接收時的衰減和相移。因此從移動站i發(fā)射的信號Mi在天線單元k處以總量Cki·Mi被接收。上述矩陣C可以稱為“接收C矩陣”，因為它乘以M得到基站所接收的波束B。類似地，可以構(gòu)成“發(fā)射C矩陣”，它將基站天線單元發(fā)射的波束B與移動站接收的信號相關(guān)。
正如在上面結(jié)合的U.S.專利申請No.08/179,953中更詳細描述的，發(fā)射和接收C矩陣的元素Cki可以如下計算1)將隨機接入過程中從新移動站接收的信號與單個天線波束單元信號相關(guān)，為接收C矩陣確定新的系數(shù)列；2)基于舊的逆C矩陣和新列，為從新移動站接收的業(yè)務(wù)確定新逆C矩陣；3)將新接收C矩陣列轉(zhuǎn)換成新發(fā)射C矩陣行；并且4)基于舊發(fā)射C矩陣和新行，確定新發(fā)射逆C矩陣。
根據(jù)一個示范方法，不同天線波束中接收的信號根據(jù)Nyquist準則同時以足夠捕獲感興趣的所有信號成分的速率來抽樣。一組這樣的抽樣構(gòu)成在任意時刻的列矢量B，每個這樣的矢量乘以接收C矩陣的逆矩陣，例如每個抽樣周期一次，以得到代表無干擾的移動信號的一組抽樣M。M的相同單元的連續(xù)值構(gòu)成對應(yīng)于一個移動信號的抽樣流。該流饋入每個移動信號的數(shù)字信號處理器，后者將抽樣流轉(zhuǎn)換成例如模擬話音波形或該系統(tǒng)所連接的電話交換系統(tǒng)所需要的64KB PCM數(shù)字話音流。
可以如此實現(xiàn)這類矩陣處理，從而使每個移動電話只接收自己的信號，來自其它信號的服務(wù)小區(qū)內(nèi)的干擾則被矩陣處理器中增加發(fā)射C矩陣系數(shù)所確定的相反符號補償量所抵消。此外，上面結(jié)合的申請?zhí)峁┝私档蚏ayleigh衰落和多徑傳播影響的方法。
波束成形網(wǎng)絡(luò)51產(chǎn)生K1個線性放大器的驅(qū)動信號，放大器的類型由圖4中單元42所指明，這里的數(shù)目K1優(yōu)選地比K2大，但是小于K0.放大器輸出連接到無源合并網(wǎng)絡(luò)的K1個輸入端口，例如，稱為Butler矩陣類型的網(wǎng)絡(luò)，合并網(wǎng)絡(luò)的K2個輸出連接到K2個天線中各自一個，而其余的K1-K2個輸出在假負載中端接。
在這里同樣結(jié)合作為參考的，1994年1月11日提交的，題為“Waste Energy Control Management for Power Amplifier”(功率放大器的浪費能量控制管理)的共同擁有的U.S.專利申請系列號No.08/179,947中揭示矩陣功率放大器中的非線性所產(chǎn)生的互調(diào)特性與單個放大器中的不同?？梢砸姷剑謩e輸入到輸入Butler矩陣的輸入I和J信號之間的第三階互調(diào)將出現(xiàn)在輸出Butler矩陣的輸出號(2i-j)N和(2j-i)N上。作為降低矩陣功率放大器中互調(diào)的第一步驟,本發(fā)明的一個實施例提供了額外數(shù)目的放大路徑，這樣，輸出(2i-j)和(2j-i)或者它們相應(yīng)的輸入都不用于所需要的信號輸出，而是在假負載中端接。因此，信號i和j之間之間的三階調(diào)制不會被發(fā)送。這需要Butler矩陣輸入和輸出端口M的數(shù)目大于待放大的信號數(shù)N，其中，其余的M-N個信號在假負載中端接。
很容易看到，如果只有兩個信號要放大，那么使用端口1和2作為輸入和輸出，將產(chǎn)生在端口0和3上出現(xiàn)的三階互調(diào)，它們在此端接。當(dāng)存在很多信號時如何實現(xiàn)這一點不是很顯然的。但是，這個問題可以由Babcock在另一種情況中解決。Babcock要找出在相等間隔格點上將頻道分配給由相同非線性放大器放大的信號的方法，使得任何兩個或三個信號之間的三階互調(diào)將不會落入信號所使用的信道。該問題的數(shù)學(xué)表示與所發(fā)明的矩陣功率放大器的表示相同，其中找到一組整數(shù)I1、I2、I3...使得Ii+Ik-Ij不在集合中。該方法稱為“Babcock間隔”。Babcock使用這些整數(shù)在M個頻道中進行選擇，以便用于發(fā)射信號。但是，本發(fā)明將Babcocks整數(shù)集合應(yīng)用于在M個物理輸出信道中進行選擇，以便用于N個所需信號。因此，常規(guī)矩陣放大器的一個改進是使用比所要放大的信號數(shù)更大的矩陣，并將輸入和輸出分配給信號，或者不根據(jù)Babcock間隔或其它最佳分配，因而保證互調(diào)主要在未分配給信號的輸出端出現(xiàn)。
因此，使用PA設(shè)備數(shù)大于天線輸出的矩陣功率放大器(PA)會使失真量轉(zhuǎn)移到假負載53，得到輻射信號質(zhì)量和線性上的改進。特別是，當(dāng)K1大于或等于2倍的K2時，所有失真量在理論上都可以轉(zhuǎn)移到假負載53而不輻射出去。
本發(fā)明條件下矩陣PA的另一個好處是每個PA設(shè)備42的功率負載平均到很多扇區(qū)和頻率上，使得任何特定時隙和頻率中負載的差別就變得不太重要了。這有利于保留特定的時隙(該時隙可以在不同頻率和扇區(qū)之間改變)以便僅處理與發(fā)起呼叫有關(guān)的最高功率傳輸，正如U.S.專利No.5,295,152中所揭示的，該專利的題目是“TDMA forMobile Access in a CDMA System”(在CDMA系統(tǒng)中用于移動接入的TDMA)，在這里結(jié)合作為參考。后者的發(fā)明對避免以高功率電平進行的隨機接入傳輸對正在進行的通信的干擾特別有用。
多信號基站的接收機結(jié)構(gòu)的變化可以模仿圖3、8、9和10中用于發(fā)射機的相同模式，只是信號流的方向相反。為簡單起見，圖11中只說明了與圖10中發(fā)射機結(jié)構(gòu)類似的示范接收站，因為這包括了構(gòu)成與圖3、8、和9的發(fā)射機結(jié)構(gòu)互易地有關(guān)的接收機結(jié)構(gòu)的所有技術(shù)以及可以單獨省略的單元。
如圖11所示，示范的多信道接收機包括多個扇形天線單元54，它們連接到各個寬帶數(shù)字接收機信道60。每個接收機優(yōu)選地在所分配的時隙或那些接收時間壓縮突發(fā)的時隙中激活，這使接收機的功耗下降。每個接收機60優(yōu)選地接收、濾波、放大以及使用高速、復(fù)雜的AD變換器來數(shù)字化整個分配的帶寬。然后接收機60的數(shù)字輸出由TDMA解復(fù)接器61分樣(decimate)成為對應(yīng)于每個時隙的數(shù)值抽樣塊。所有扇形天線的對應(yīng)時隙的抽樣同時在突發(fā)存儲器62中提供，由波束成形處理器63從該存儲器62中調(diào)用，構(gòu)成來自每個天線單元54的信號的組合，每個組合對應(yīng)于不同方向的接收。然后在數(shù)字信道化處理器64中處理對應(yīng)于特定方向接收的組合，從而分離出那個時隙中、那個方向上接收的不同信道頻率上的信號。CDMA處理器65(優(yōu)選為相減式CDMA處理器)可以用于處理每個信道頻率上出現(xiàn)的混合CDMA信號，以便分辨每個特定移動站或便攜站發(fā)射的信息流。
然后特定移動站的信息流由信源解碼器66進行信源解碼，重構(gòu)模擬話音，或者更有用地，用與數(shù)字公用交換電話網(wǎng)(PSTN)兼容的格式來構(gòu)成所發(fā)射話音、傳真或數(shù)據(jù)信號的PCM表示。例如，重構(gòu)可以包括從ADPCM、RELP、CELP、VSELP、或子帶中對編碼的話音信息數(shù)字譯碼，從而轉(zhuǎn)變成與PSTN接口的標準U律或A律PCM格式。最后，所有這類PCM信號使用重復(fù)接器67重新復(fù)接成標準PCM復(fù)接格式，例如T1線路，并且?guī)в锌刂菩诺佬帕?，例如快或慢關(guān)聯(lián)的控制信道信令，以便通過陸地線路或微波鏈路發(fā)送到移動交換中心(MSC)。
或者，對RELP、VSELP、或其它上述格式的壓縮語音進行數(shù)字譯碼以轉(zhuǎn)變成PCM格式的最后步驟可以省略，這個步驟在較為接近信息最終目的地處完成，以便降低長距離傳輸?shù)膿p耗。最終的到PCM或模擬話音波形的轉(zhuǎn)換可以在所謂移動通信網(wǎng)關(guān)交換機中進行，優(yōu)選是在最接近主叫或被叫PSTN用戶的網(wǎng)關(guān)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，將基站站址處接收的整個信號能量分樣為由時隙、方向、頻率、以及CDMA碼所區(qū)分的單個信號的順序，可以按照不同于圖11中為了說明目的所使用的順序。例如，數(shù)字信道化可以在波束成形之前完成。然后每個頻道使用波束成形器，但是這可以是重復(fù)使用的相同波束成形器，只是每個頻道使用不同的波束成形系數(shù)。類似地，頻道分隔可以在時隙分樣之前完成，然后對每個頻率提供解復(fù)接器61。然而，一旦接收的信號已經(jīng)數(shù)字化并且傳送到了存儲器，這些處理過程之中的哪一些首先被執(zhí)行是并不重要的，在所有涉及到語音信道中測量出的站點的總?cè)萘康那闆r下，都將需要類似的處理功率。盡管如此，在構(gòu)造高速時間分樣電路中，與數(shù)字頻率分樣電路或波束成形計算機相比，由于不同的技術(shù)狀態(tài)，選擇一種分樣順序而不是另一種，將具有實際的實現(xiàn)優(yōu)勢。在技術(shù)發(fā)展的特定點上，為了有利于實際實現(xiàn)而進行的處理順序的任何改變確信要落入本發(fā)明的范圍和精神之中。
由于本發(fā)明可以用于任何類型的無線通信系統(tǒng)，特定基站或移動站結(jié)構(gòu)與本討論沒有特別的密切關(guān)系。盡管如此，為了完整性目的，現(xiàn)在將提供對示范結(jié)構(gòu)簡單的概括。本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易理解其它基站及/或移動站配置也是可以使用的。
圖12表示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示范蜂窩移動無線電話系統(tǒng)的框圖，它可以用于實現(xiàn)前面的描述。該系統(tǒng)表示了一個示范基站160和移動站170?；景刂坪吞幚韱卧?62，它連接到MSC165，后者再連接到公用交換電話網(wǎng)(未表示)。
用于一個服務(wù)小區(qū)的基站160包括多個由語音信道收發(fā)機164所處理的語音信道，收發(fā)機由控制及處理單元162來控制。而且，每個基站包括控制信道收發(fā)機166，它能夠處理一個以上的控制信道?？刂菩诺朗瞻l(fā)機166由控制及處理單元162控制?？刂菩诺朗瞻l(fā)機166在基站或服務(wù)小區(qū)的控制信道上向鎖定到該控制信道的移動站廣播控制信息。這個控制信息可以包括上面描述的OMT以及CF。
當(dāng)移動站170初次進入空閑模式時，它周期性地掃描類似基站160這樣的基站的控制信道，以便確定鎖定到或占據(jù)那個服務(wù)小區(qū)。移動站170在它的話音及控制信道收發(fā)機172中接收控制信道上廣播的絕對和相對的信息。然后，處理單元174檢查所接收的控制信道信息(其中包括候選服務(wù)小區(qū)的特征)，并確定移動站應(yīng)該鎖定到哪個服務(wù)小區(qū)。所接收的控制信道信息不僅包括有關(guān)它所關(guān)聯(lián)的服務(wù)小區(qū)的絕對信息，也包括有關(guān)與該控制信道所關(guān)聯(lián)的服務(wù)小區(qū)臨近的其它服務(wù)小區(qū)的相對信息。當(dāng)監(jiān)視主控制信道時，它周期性地掃描這些臨近服務(wù)小區(qū)以便確定是否有更合適的候選者。
上述的示范實施例在所有方面的目的對于本發(fā)明來說都是說明性的，而不是限制性的。因此，本發(fā)明可以在詳細實現(xiàn)中有很多改變，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從這里所包含的描述中進行推導(dǎo)。所有這類變化和修改都認為是在下面權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．使用碼分多址的通信方法，包括如下步驟將信息組成數(shù)字數(shù)據(jù)塊；對數(shù)字數(shù)據(jù)塊編碼，以構(gòu)成擴頻碼字；將至少兩個擴頻碼字相加，以構(gòu)成混合信號；以及對混合信號進行時間壓縮，以便在一個時隙中傳輸。
2．權(quán)利要求1的通信方法，其特征在于，還包括對擴頻碼字進行擾碼的步驟。
3．權(quán)利要求1的通信方法，其特征在于，還包括選擇性地激活接收機以便在所選時隙中接收時間壓縮的混合信號的步驟；
4．權(quán)利要求1的通信方法，其特征在于，還包括如下步驟接收時間壓縮的混合信號；確定對應(yīng)于混合信號中包含的擴頻碼字的信號強度順序；以及以最大到最小信號強度的順序?qū)U頻碼字解碼，并從混合信號中減去該擴頻碼字。
5．使用碼分多址的通信方法，包括如下步驟將信息編碼為數(shù)字形式，以產(chǎn)生編碼比特序列；將編碼比特組成塊；對塊進行冗余編碼，以形成擴頻碼字；對擴頻碼字擾碼，形成擾碼的碼字；將至少兩個擾碼碼字相加，以形成混合信號，并對混合信號時間壓縮，以便在所分配時隙內(nèi)傳輸。
6．使用碼分多址的通信方法，包括如下步驟使用擴頻碼字對信息編碼，以便在所分配時隙內(nèi)傳輸；在所分配時隙內(nèi)使一個接收機接收包括擴頻碼字和干擾信號的混合信號；將混合信號轉(zhuǎn)換成數(shù)值抽樣序列，并在存儲器中存儲數(shù)字抽樣；在至少兩個時間移位的點上將數(shù)值抽樣與一個擴頻碼字相關(guān)，以便確定與至少兩個多徑射線的相位和幅度相關(guān)聯(lián)的數(shù)值量；使用數(shù)值量識別擴頻碼字，以產(chǎn)生符號序列；使用符號序列重構(gòu)信息。
7．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述重構(gòu)步驟包括糾錯解碼。
8．權(quán)利要求7的方法，其特征在于糾錯解碼用Reed-Solomon解碼器實現(xiàn)。
9．權(quán)利要求7的方法，其特征在于糾錯解碼包括卷積解碼。
10．權(quán)利要求6的方法，其特征在于重構(gòu)步驟包括使用RELP、子帶、以及VSELP語音解碼中的至少一種進行數(shù)字語音解碼，以便產(chǎn)生模擬語音波形。
11．權(quán)利要求6的方法，其特征在于重構(gòu)步驟包括從ADPCM、RELP、子帶以及VSELP格式中至少一種對編碼的話音進行數(shù)字譯碼，以便轉(zhuǎn)變成與公用交換電話網(wǎng)接口的標準U律或A律PCM格式中的至少一個。
12．一個通信裝置，包括塊擴頻裝置，用于將數(shù)字信息組成塊并對塊編碼以產(chǎn)生擴頻碼字；定時裝置，用于在重復(fù)的幀周期中分配一個時隙，以便對擴頻碼字進行傳輸；以及突發(fā)格式化裝置，用于選擇至少兩個擴頻碼字并對至少兩個擴頻碼字進行時間壓縮，以便在所分配時隙內(nèi)傳輸。
13．權(quán)利要求12的通信裝置，其特征在于，還包括擾碼裝置，用于將擴頻碼字與接入碼合并，以構(gòu)成擾碼的擴頻碼字。
14．在固定站和移動站之間使用碼分多址傳遞信息信號的裝置，包括擴頻編碼裝置，用于對信息信號編碼，以構(gòu)成擴頻碼字；用于在所分配時隙內(nèi)發(fā)射要發(fā)送信號的發(fā)射機，該信號包括至少兩個擴頻碼字；定時控制裝置，用于在所分配時隙內(nèi)使接收機接收包括發(fā)射信號和干擾信號的混合信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將混合信號轉(zhuǎn)換成數(shù)值抽樣序列；用于存儲數(shù)值抽樣的存儲器；處理裝置，用于從存儲器中調(diào)用數(shù)值抽樣并處理數(shù)值抽樣，以便建立與所發(fā)送信號的至少兩個射線的相位和幅度相關(guān)聯(lián)的數(shù)值量；解碼器，用于基于數(shù)值量復(fù)制信息信號。
15．權(quán)利要求14的裝置，其特征在于擴頻編碼裝置設(shè)在固定站中，存儲器設(shè)在移動站中。
16．權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，還包括信源編碼裝置，后者包括ADPCM、RELP、子帶、以及VSELP語音編碼裝置中的至少一個。
17．權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，還包括卷積糾錯編碼裝置、Reed-Solomon糾錯編碼裝置、比特時間交織裝置、以及符號時間交織裝置中的至少一個。
18．權(quán)利要求14的裝置，其特征在于擴頻編碼裝置包括正交塊擴頻裝置、雙正交塊擴頻裝置、以及切普級的模2求和裝置中的至少一個，以便使用接入碼來對擴頻碼字擾碼。
19．一個接收機，包括用于接收混合信號的天線，該混合信號包括被時間壓縮到一個時隙內(nèi)的至少兩個擴頻碼字；無線接收機裝置，連接到天線，用于對天線所接收的混合信號濾波和放大，并將混合信號轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)值抽樣；定時控制裝置，用于在時隙中激活無線接收機裝置，以便藉此降低功耗；用于存儲在時隙中被轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)值抽樣的存儲器；以及處理裝置，連接到存儲器，用于處理所存儲的復(fù)數(shù)值抽樣，該處理裝置包括預(yù)測裝置，用于預(yù)測所述每個擴頻碼字的信號強度并對擴頻碼字按最強到最弱信號強度的順序排序；以及遞歸解碼裝置，用于對最強的擴頻碼字解碼，并從混合信號中減去最強的擴頻碼字，然后對次強的擴頻碼字解碼。
20．權(quán)利要求19的接收機，其特征在于處理裝置包括快速Walsh變換電路。
21．權(quán)利要求19的接收機，其特征在于遞歸解碼裝置通過將從復(fù)數(shù)值抽樣計算出的變換成分置零來減去擴頻碼字。
22．權(quán)利要求19的接收機，其特征在于遞歸解碼裝置通過對擴頻碼字解擴來減去擴頻碼字，從而產(chǎn)生窄帶信號，并用陷波濾波器或帶阻濾波器中的至少一個來去掉該窄帶信號。
23．權(quán)利要求19的接收機，其特征在于預(yù)測裝置預(yù)測混合信號中的各單個射線的信號強度，該射線通過相對延遲的路徑來進行接收，預(yù)測裝置還以最強到最弱信號強度的順序?qū)ι渚€排序，通過計算特定擴頻碼字的射線的總能量來確定該信號強度；而且其中遞歸解碼裝置去掉已經(jīng)解碼信號的射線，直到預(yù)定擴頻碼字被解碼為止。
24．接收并解碼信息信號的接收機，包括多單元天線裝置，用于從不同方向接收并分辨信號；多信道處理裝置，連接到天線裝置，用于對一部分接收的信息信號濾波、放大并數(shù)字化，以便產(chǎn)生復(fù)數(shù)序列，從而將其存儲在存儲器中；多維分樣裝置，用于處理所存儲的復(fù)數(shù)序列，以便根據(jù)信道頻率、到達時間、以及到達方向來分離信息信號，并且用于產(chǎn)生表示重疊CDMA信號的數(shù)值序列；CDMA信號處理裝置，用于處理數(shù)值序列，以便分離單個發(fā)射機所發(fā)射的單個信道信號，從而產(chǎn)生信息符號；以及信源解碼裝置，用于處理信息符號，從而重構(gòu)單個發(fā)射機所發(fā)射的信息信號。
25．權(quán)利要求24的接收機，其特征在于CDMA信號處理裝置以接收信號強度遞減的順序遞歸地對CDMA信號解碼。
26．權(quán)利要24的接收機，其特征在于信源解碼裝置設(shè)在遠端移動通信網(wǎng)關(guān)交換機處，而且信息信號通過公用交換電話網(wǎng)發(fā)送到遠端移動通信網(wǎng)關(guān)交換機。
27．使用碼分多址通信的方法，包括如下步驟通過將信息信號與接入碼合并來構(gòu)成窄帶CDMA信號；將窄帶CDMA信號進行時間壓縮，以構(gòu)成寬帶CDMA信號；以時間壓縮的突發(fā)形式來發(fā)射寬帶CDMA信號。
28．權(quán)利要求27的方法，還包括如下步驟接收時間壓縮的突發(fā)，并對時間壓縮突發(fā)進行時間擴展，從而重構(gòu)窄帶CDMA信號；并且處理恢復(fù)的窄帶CDMA信號，以便恢復(fù)信息信號。
29．在至少一個第一站和多個第二站之間使用CDMA進行通信的方法在所述第一站選擇一個頻道、時隙以及功率電平，用于向每個所述第二站發(fā)射一個相應(yīng)的CDMA信號，從而使得選擇使用相同頻率和時隙發(fā)射的信號功率電平在預(yù)定的動態(tài)范圍上擴展；使用加權(quán)因子將選擇在相同頻率和時隙中發(fā)射的所述CDMA信號相加以便構(gòu)成求和信號，該加權(quán)因子對應(yīng)于CDMA信號的所選功率電平；對在所選時隙中發(fā)送的所述求和信號進行時間壓縮，并對時間壓縮信號進行調(diào)制，以便在所選頻道上傳輸。
30．權(quán)利要求29的方法，其特征在于所述預(yù)定的動態(tài)范圍規(guī)定了最高功率CDMA信號和最低功率CDMA信號之間的功率電平的最大差別。
31．權(quán)利要求29的方法，其特征在于功率電平被擴展，從而使得每個時隙包含基本上穩(wěn)定的低及高功率信號的分布。
32．權(quán)利要求29的方法，其特征在于相同頻道上每個時隙中的總發(fā)射功率基本上相等。
33．權(quán)利要求32的方法，其特征在于在每個頻道上的總發(fā)射功率基本上相等。
34．權(quán)利要求29的方法，其特征在于第一站是為蜂窩移動通信網(wǎng)中的一個服務(wù)小區(qū)服務(wù)的基站。
35．權(quán)利要求29的方法，其特征在于第一服務(wù)小區(qū)中的第一基站在第一頻率上發(fā)射較高的總發(fā)射功率，與第一服務(wù)小區(qū)相鄰的第二服務(wù)小區(qū)中的第二基站在第一頻率上發(fā)射較低的總發(fā)射功率。
全文摘要
一種使用碼分多址(CDMA)和時分多址(TDMA)的多址通信系統(tǒng)和方法包括用CDMA碼字對信息信號編碼,以便在共同頻譜上發(fā)送,對CDMA碼字進行時間壓縮以便只在所分配的時隙中傳輸,只在所分配的時隙激活接收機以便接收并解壓縮時間壓縮的CDMA碼字,并對解壓縮的CDMA碼字解碼以便恢復(fù)信息信號。
文檔編號H04J1/00GK1217111SQ97194194
公開日1999年5月19日 申請日期1997年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月29日
發(fā)明者P·W·登特 申請人:艾利森公司