專利名稱：識別數(shù)字信號的來源的方法和設(shè)備的制作方法
背景本發(fā)明涉及蜂窩無線電話通信系統(tǒng)，更具體而言，涉及蜂窩系統(tǒng)中數(shù)字信號來源的識別。
蜂窩電話行業(yè)在美國以及世界的其它地方正以指數(shù)級的速度增長。在主要城市區(qū)域的增長已經(jīng)遠遠超過預(yù)期情況并且比系統(tǒng)容量的增長要快。如果持續(xù)這種趨勢，則快速增長的效應(yīng)將幾乎達到那些最小的市場。需要有創(chuàng)新的解決方案來滿足這些增長的容量需求以及維持高質(zhì)量的服務(wù)和避免價格上漲。
在全世界范圍內(nèi)，蜂窩系統(tǒng)中的一個重大變化是從模擬轉(zhuǎn)到數(shù)字系統(tǒng)。同樣重要的是選擇有效的數(shù)字傳輸方案。信道接入經(jīng)常使用頻分多址接入(FDMA)和時分多址接入(TDMA)的方法來實現(xiàn)。在FDMA中，通信信道是一個單個無線頻帶，其中集中了信號的傳輸功率。對相鄰信道的干擾通過帶通濾波器而進行限制，該濾波器僅使在指定的頻帶內(nèi)的信號能量通過。這樣每個信道被指定一個不同的頻率，系統(tǒng)容量受到可用頻率和由無線信道施加的限定的限制。
在TDMA系統(tǒng)中，信道由在同一頻率上的周期性時間間隔串中的一個時隙構(gòu)成。每個時隙周期也叫一幀。給定信號的能量被限定到這些時隙中的一個中。相鄰信道干擾通過使用時間選通或其它同步單元而進行限制，它僅通過在合適的時間中接收的信號能量。這樣就減小了不同的相對信號強度水平造成的干擾部分。但是，為了支持更多的用戶，必須以較快的比特率在較短時隙內(nèi)發(fā)送信息。
對于FDMA或TDMA系統(tǒng)，或混合FDMA/TDMA系統(tǒng)，它希望避免這種情況兩個潛在的干擾信號在同一時間占用同一頻率。相對而言，碼分多址(CDMA)允許信號在時間和頻率上交疊。這樣所有的CDMA信號共享同一頻譜。在頻域或時域上，多址接入信號似乎相互緊挨著。
在原理上，要傳送的信息數(shù)據(jù)流首先被編碼或采用唯一的擴頻碼進行擴頻，然后與長的PN序列或較短的加擾序列相組合。在后一種情況中，加擾序列是逐個小區(qū)進行規(guī)劃以便相鄰小區(qū)使用不同的加擾序列或加擾屏蔽。信息數(shù)據(jù)流和PN序列或加擾序列可以有相同或不同的比特率。信息數(shù)據(jù)流和PN序列或加擾序列通過將兩個比特流相乘來組合在一起。這個唯一擴頻碼和長PN序列的比特通常被稱為碼片。
多個經(jīng)編碼的信息信號在無線頻率載波上被發(fā)送并在接收機作為復(fù)合信號被共同接收下來。每個經(jīng)編碼的信號在頻率和時間上與所有其它編碼的信號以及噪聲相關(guān)信號重疊。通過將混合信號與其中一個唯一的擴頻碼進行相關(guān)，就可以把相應(yīng)的信息信號分離和解碼。


圖1說明在蜂窩系統(tǒng)中用基站向移動用戶(移動臺)發(fā)送無線電波?；?0發(fā)送信號12，該信號具有最大信號強度，所述信號強度受限以減小對其它基站的干擾?；景l(fā)射的最大信號強度創(chuàng)建一個覆蓋區(qū)或一個區(qū)域，在其中移動臺能夠很容易地與基站10通信的。如果基站10使用單個全向天線，則覆蓋區(qū)將擴展到不受限的方向即360度。盡管每個覆蓋區(qū)都是與相鄰覆蓋區(qū)重疊的不規(guī)則形狀，覆蓋區(qū)經(jīng)常被描繪成六邊形18并通常被稱為小區(qū)。
在CDMA系統(tǒng)中，基站10可以將去往移動臺14和15的信號作為一個單個(復(fù)合)信號發(fā)送。指定給移動臺14的信號典型地用一個短碼進行編碼，該短碼與用于編碼指定給移動臺15的信號的短碼正交。這些信號用有時被稱為長碼的代碼進行擴頻。然后這兩個經(jīng)編碼和擴頻的信號的和由基站10發(fā)送。當移動臺14收到復(fù)合信號，移動臺14將擴頻信號與長碼和短碼相乘以重建指定給移動臺14的信號且指定給移動臺15的信號被當作干擾噪聲而被抑制。類似地，移動臺15將擴頻信號與分配給移動臺15的長碼和短碼相乘以重建指定給移動臺15的信號且指定給移動臺14的信號被當作干擾噪聲而被抑制。干擾噪聲通常不會干擾移動臺用戶，但是隨著移動臺的數(shù)目增加，干擾噪聲電平也增加。如果把基站10的全向天線替換為定向天線，就可能把小區(qū)18分成更小的扇區(qū)并因此減小系統(tǒng)干擾。定向天線的使用增加了蜂窩系統(tǒng)的容量并通常被稱為分扇。
圖2a說明使用三個定向天線把小區(qū)分成三個120°的扇區(qū)。小區(qū)20有三個扇區(qū)21、22和23。圖2b說明使用六個定向天線把小區(qū)分成六個60°的扇區(qū)。小區(qū)30有六個扇區(qū)31、32、...和36。如果基站10使用定向天線，則基站10能夠發(fā)送一個以上的復(fù)合信號。當基站使用定向天線，每個定向天線可以向其發(fā)送的移動臺數(shù)目比單個天線少。因此，干擾量減小，基站可以支持更多數(shù)目的移動臺而不超過可接受的干擾噪聲電平。
有時經(jīng)一個以上的信號源向同一移動臺發(fā)送同一信號是有利的，也就是說提供分集接收。有時最好的來源是提供最佳信號噪聲比的來源。另外的情況是最好的來源是使系統(tǒng)中的其他移動臺所受的干擾降低到最小的來源。
當移動臺移動離開信號源(天線)時，接收到的信號質(zhì)量通常會下降。當接收到的信號質(zhì)量下降到某一點，即另一個信源可以提供更好的信號或系統(tǒng)確定能夠降低系統(tǒng)中其他移動臺所受的干擾時，系統(tǒng)會執(zhí)行切換。一個或多個基站可以執(zhí)行所謂的軟切換。軟切換發(fā)生在最初的信號源和新信號源基本上在同一時間向移動臺發(fā)送同一信息時，隨后最初的信號源終止其發(fā)送。如果移動臺使用的是RAKE接收機，則從新的信號源來的信號看起來象是額外的多徑，并且RAKE接收機可以把這兩個信號當作單個信號處理。
在有些情況下，最初的基站繼續(xù)為移動臺服務(wù)，但是把移動臺切換到較好的定向天線上。在另一些情況下，最初的基站把移動臺切換到相鄰的基站。如果相鄰基站有定向天線，則基站應(yīng)當不僅僅把移動臺切換到新基站，而且要切換到提供最好信號的定向天線。
移動臺可以幫助系統(tǒng)執(zhí)行切換，方法有(1)測量從其他源接收的信號的質(zhì)量，(2)把這些測量結(jié)果報告給系統(tǒng)。如果移動臺從另一個源接收了更好的信號，則移動臺可以確定該較好源的小區(qū)號，并且如果合適的話可以確定扇區(qū)號是有益的。這項技術(shù)通常稱為移動輔助切換(MAHO)。
當移動臺與一組同步源(或使用共同的時間基準)中的一個源同步時，移動臺相對容易確定來自組中其它源中的一個源的信號的來源。例如假設(shè)一組基站是同步的(或使用共同的時間基準)并且這些基站使用同一長碼。如果移動臺與組中的一個基站同步，該移動臺就和組中的所有基站同步。如果每個基站將長碼移位不同的預(yù)定義的量，該移動臺就可以通過測量長碼已經(jīng)移位的量來識別來自組中的其他基站的信號的來源。
假設(shè)第二組基站與第一組基站同步或使用與第一組相同的時間基準。如果移動臺與第一組中的一個基站同步，則移動臺與第二組中的所有基站同步。第二組基站可以使用第二長碼。移動臺可以存儲或獲得蜂窩系統(tǒng)中其他組使用的長碼列表。如果第二組中的每個基站將第二長碼移位不同的預(yù)定義量，移動臺可以通過計算第二長碼已被移位多少而識別來自第二組中基站的信號的來源(即小區(qū)號)。但是，如果第一組與第二組非同步，則移動臺不能夠立即接識別長碼移位了多少。
現(xiàn)在假設(shè)基站使用定向天線且基站的每個定向天線相互同步或使用同一時間基準。對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然定向天線可以使用不同的長碼，以及不同基站的定向天線可以組合在一起。但是，假設(shè)每個定向天線使用同一長碼。如果移動臺與其中一個定向天線同步，則移動臺與所有的定向天線同步。如果每個定向天線將長碼移位不同的預(yù)定義量，則移動臺可以通過計算長碼已被移位多少而識別來自基站定向天線的信號的來源(即小區(qū)號和扇區(qū)號)。
現(xiàn)在假設(shè)第二基站使用定向天線且第二基站的每個定向天線與第一基站的定向天線同步或使用與其相同的時間基準。如果移動臺與第一基站的任何一個定向天線同步，則移動臺與第二基站的所有定向天線同步。第二基站可以使用第二長碼。如果第二基站的每個定向天線將第二長碼移位不同的預(yù)定義的量，則移動臺就可以通過測量第二長碼已被移位的量來識別來自第二基站的定向天線的信號的來源(即小區(qū)號和扇區(qū)號)。但是，如果第二基站的定向天線與第一基站的定向天線不同步，則移動臺不能直接識別長碼移位了多少。
在大多數(shù)情況下，移動臺識別非同步信號的來源的唯一辦法是通過廣播信道或控制信道連接異步信號的來源并接收信息。連接廣播或控制信道和從其接收信息是及時而昂貴的。連接廣播信道或控制信道和從其接收信息通常涉及額外的硬件和軟件并且縮短了移動臺電池的壽命。因此，需要一種用于移動臺直接識別來自非同步源的信號的來源(即小區(qū)號或小區(qū)號和扇區(qū)號)的方法。
概要通過一種直接識別來自非同步源的信號的來源的方法和設(shè)備可以克服傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)的這些和其他缺點、問題和限制。根據(jù)本發(fā)明的一方面，接收機具有一個可接收兩個信號的天線。接收機將第一信號與一個代碼進行相關(guān)以找到第一時間位置，并將第二信號與同一代碼進行相關(guān)以找到第二時間位置。接收機計算第一時間位置和第二時間位置的時間差并使用該時間差識別這兩個信號的來源。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，蜂窩系統(tǒng)具有多個源且在發(fā)送信號之前每個源將信號與一個長碼相乘。每個源將長碼移位不同的量以使得任何兩個源在長碼移位間有唯一的差值。例如第一源移位長碼的量為1；第二源移位長碼的量為2；以及第三源移位長碼的量為4。數(shù)字1、2和4對應(yīng)碼片數(shù)或符號數(shù)。
采用該例，第一源和第二源的長碼移位間的差值為1，第二源和第三源長碼移位間的差值為2，第一源和第三源長碼移位間的差值為3。如果接收機接收到兩個信號且兩個長碼移位間的差值為1，則接收機知道這兩個信號來自第一源和第二源；如果差值是2，則這兩個信號來自第二源和第三源；如果差值是3，則這兩個信號來自第一源和第三源。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，每個信號有一個同步碼，該同步碼移位的量等于長碼的移位量。同步碼通常但并非總是在時間上重復(fù)。例如如果一幀具有多個時隙，則同步碼可以在每個時隙或每隔一個時隙重復(fù)。同步碼可以是任何類型的、移動臺相對容易檢測到的導(dǎo)頻或?qū)ьl碼。
采用上述例子，第一源移位同步碼的量為1；第二源移位同步碼的量為2；以及第三源移位同步碼的量為4。由于每個同步碼移位的量等于長碼的移位量，所以每個同步碼被長碼的同一部分相乘。因此，接收機相對容易確定每個同步碼的相對時隙(或幀)位置。對任何兩個源，在同步碼的相對位置之間都有唯一的差值。因此，如果接收機接收到兩個信號且所述相對位置之間的差值為1，則接收機知道這兩個信號來自第一源和第二源；如果差值為2，則這兩個信號來自第二源和第三源；且如果差值為3，則這兩個信號來自第一源和第三源。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是無需連接到信號的來源去使用廣播信道或控制信道就可能識別該信號的來源。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是接收機可以不需要任何預(yù)同步就可以區(qū)別不同的同步源。
附圖簡述結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述將可以更好地理解本發(fā)明的前述和其它目標、特征和優(yōu)點。其中圖1說明蜂窩系統(tǒng)中使用基站向移動用戶發(fā)送無線電波；圖2a和2b說明使用定向天線把小區(qū)分成多個小扇區(qū)；圖3說明在同一頻譜上發(fā)送不同信號的兩個源；圖4說明長碼和同步碼的移位；圖5說明本發(fā)明的示范實施方案；及圖6說明本發(fā)明的另一個示范實施方案。
詳述在下面的描述中，闡述了具體的細節(jié)以便透徹地理解本發(fā)明。但是對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然可以用不同于這些具體細節(jié)的其他實施方案來實踐本發(fā)明。在其他例子中將忽略掉眾所周知的方法和電路的詳細描述以免不必要的細節(jié)干擾本發(fā)明的描述。
如上面討論的，圖1說明蜂窩系統(tǒng)中使用基站向移動用戶發(fā)送無線電波；及圖2a和2b說明使用定向天線把小區(qū)分成多個小扇區(qū)。
圖3說明在同一頻譜上發(fā)送不同信號的兩個源。源40和源50從多個用戶接收輸入的用戶數(shù)據(jù)。輸入用戶數(shù)據(jù)用正交的短碼相乘并用另外的長碼擴頻。然后經(jīng)編碼和擴頻的用戶數(shù)據(jù)的和被用射頻載波和發(fā)射天線發(fā)送出去。例如，在圖3中用戶輸入數(shù)據(jù)41與正交短碼43相乘并用長碼45擴頻。經(jīng)編碼和擴頻的用戶數(shù)據(jù)47用于調(diào)制由發(fā)射天線42發(fā)送出去的射頻載波49。
類似地，用戶輸入數(shù)據(jù)51與與正交短碼53相乘并用長碼55擴頻。經(jīng)編碼和擴頻的用戶數(shù)據(jù)57用于調(diào)制由發(fā)射天線52發(fā)送出去的射頻載波59。發(fā)射天線42發(fā)送信號44及發(fā)射天線52發(fā)送信號54。如果源40和50在同一基站，則同步所述源40和50相對容易。源40和50可以使用同一長碼。另一方面，如果源40和50處于不同的小區(qū)，則它們可能會使用不同的長碼和/或時間基準。對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然源40和源50發(fā)送的信號可以與不同于所示代碼的其他代碼進行相乘或相關(guān)。
接收機60具有接收天線62。信號44和54經(jīng)過了反射、衍射和散射。信號44和54的反射信號沿不同長度的不同路徑傳播。這些反射之間的相互作用會造成某個特定位置的多徑衰落，并且當源和接收機間的距離增加時，這些信號的強度會減小。接收機60可以使用RAKE接收機從不同的信號路徑收集信號能量。當接收機60接收信號98時，接收機60用載波信號64解調(diào)信號，以產(chǎn)生復(fù)合信號67。復(fù)合信號67用同步的長碼65進行解擴頻并用同步的正交碼63進行解碼。為了重建某一輸入的用戶數(shù)據(jù)信號，接收機60必須知道適合的長碼和短碼。接收機60可以使用積分器67和采樣器69來重建發(fā)送的信號。
例如，如果接收機60正在經(jīng)發(fā)射天線42接收輸入的用戶數(shù)據(jù)41，那么長碼65是長碼45的同步的復(fù)數(shù)共軛形式，而正交碼63是正交碼43的同步的復(fù)數(shù)共軛形式。接收機60可以使用一個相關(guān)器來使長碼的復(fù)數(shù)共軛形式以及正交碼的復(fù)數(shù)共軛形式與源40同步。如上討論的，當接收到的信號質(zhì)量下降到某一點，即另一個源可以提供更好的信號或系統(tǒng)確定可以減小蜂窩系統(tǒng)中的其他移動臺所受的干擾量時，基站應(yīng)當執(zhí)行切換。例如，如果源50是比源40更好的來源，則源40應(yīng)該把接收機60切換到源50。如果接收機60可以測量從其他源(如源50)接收到的信號質(zhì)量，并把這些測量結(jié)果報告給源40，那么它是有益的。
圖4說明長碼和同步碼的移位。第一源(未示出)發(fā)送信號70a。信號70a包括時隙71a、73a和75a。時隙71a、73a和75a以及其他時隙(未示出)組成一幀。信號70a有開始于點72a的第一同步碼，開始于點74a的第二同步碼以及開始于點76a的第三同步碼。每個同步碼具有同樣的時隙位置。盡管在所示的例子中，每個時隙使用同樣的同步碼，但是對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然可以更改或去除其中一些同步碼。同樣對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然一幀可以有一個時隙、八個時隙、十六個時隙或任何其他數(shù)目的時隙。
信號70a與開始于點80a的長碼相乘。長碼和第一同步碼開始于同一點。因此第一同步碼的第一n碼片與長碼的第一n碼片相乘，而第二同步碼的第一n碼片與長碼的第(L+1)到第(L+1)+n碼片相乘，這里L(fēng)是時隙71a的長度。長碼可以跨越信號70a的多個時隙。例如如果長碼的長度與一幀相同，且每個幀有十六個時隙，則長碼會跨越信號70a的十六個時隙。
第二源(未示出)發(fā)送信號70b。信號70b包括時隙71b、73b和75b。信號70b有開始于點72b的第一同步碼，開始于點74b的第二同步碼以及開始于點76b的第三同步碼。信號70b與開始于點80b的長碼相乘。點72b和72a之間的差值與點80b和80a之間的差值相同。
第三源(未示出)發(fā)送信號70c。信號70c包括時隙71c、73c和75c。信號70c有開始于點72c的第一同步碼，開始于點74c的第二同步碼以及開始于點76c的第三同步碼。信號70c與開始于點80c的長碼相乘。
第四、五和六源(未示出)發(fā)送信號70d-f。所有六個源能夠?qū)㈤L碼移位不同的量，以使得對任何兩個源來說長碼的移位之間有唯一的差值。例如，第一源移位長碼的量為1；第二源移位長碼的量為2；第三源移位長碼的量為4；第四源移位長碼的量為8；第五源移位長碼的量為13；第六源移位長碼的量為21。
每個同步碼可以移位一個等于在長碼中的移位量的量。同步碼可以是移動臺相對容易檢測的任何類型的導(dǎo)頻或?qū)ьl碼。同步碼可以用一個匹配濾波器或一個相關(guān)方案并通過識別相關(guān)峰值來得到，通過得到相關(guān)峰值之間時間上的差值就可以得到唯一的差值。
本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員將理解移位長碼和同步組合的最佳組合取決于例如蜂窩系統(tǒng)、信道類型、信號的數(shù)量、每個時鐘的可靠性、每幀的符號數(shù)和/或每信道的碼片數(shù)。通過使用例如下表(表1)，可能為移位長碼和同步碼設(shè)計不同的組合。
表1

對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然還有不同于上述組合的其他組合。常數(shù)k可以等于任何碼片或符號數(shù)。換句話說，長碼和同步碼可以被移位小于一個符號或是移位一個符號的一部分。如果組合由表1中的式子所定義，則移位之間的差值由下表中的式子給出(表2)。
表2

對于值k=1、3和4，移位由下表(表3)給出。
表3

對于值k=1、3和4，移位之間的差值由下表(表4)給出。
表4

如果接收機接收到具有相同長碼但有不同的時間移位的兩個信號，則接收機可以直接識別這兩個信號的來源。接收機可以存儲或獲得與每一對源相關(guān)的差值列表。接收機不必與信號的來源同步或計算確切的移位量。接收機可以使用相關(guān)器或類似裝置找到同步碼、長碼或其一部分的開始點(或相對位置)。如果接收機使用相關(guān)峰值來識別代碼的開始點(或相對位置)，則差值產(chǎn)生器可以產(chǎn)生相關(guān)峰值之間時間上的差值。
本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員將會理解每種移位之間的差值的計算受到用于同步某一組信號的時鐘的抖動(即變化)的不利影響。k值的增加加大了每個移位之間的差值并減小了抖動可能帶來的不利影響。
本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員還會理解最小差值例如第一移位和第二次移位之間的差值應(yīng)當大于估計的最大多徑時延。否則回波可能被誤認為其他的同步碼。
本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員還會理解k值受到幀或長碼的大小的限制。例如如果一幀有每時隙10個符號的16個時隙，且每個符號用256個碼片編碼，則該幀有40960個碼片，以及k值應(yīng)該小于4個符號或小于1024個碼片。
例如假設(shè)圖4中時隙71a、73a、75a和13個其他時隙(未示出)組成一幀。如果開始于點80a的長碼其長度與所述幀相同以及長碼每幀重復(fù)一次，則下一幀的第一同步碼與開始于點72a的同步碼一樣與長碼的同一部分相乘。由于一幀有160個符號，所以下一幀的第一同步碼開始于第161個符號的開始。如果k=4符號，則第六源的長碼和同步碼被移位80個符號，以致其第一同步碼72f開始于第81個符號的開始。點72a和72f間的差值等于80個符號。但是點72f和點74a之間的差值也是80個符號。換句話說，如果k=4符號，則接收機可能分不清第一源和第六源。
圖5說明本發(fā)明的示范實施方案。第一組基站包括基站132和142?；?32和142可以使用同一時間基準和同一長碼。如果移動臺100與第一組中的其中一個基站同步，則移動臺100也與該組中的其他基站同步。如果每個基站將長碼移位預(yù)定義的量，則移動臺可以通過測量長碼移位的量而識別來自組中其他基站的信號的來源。
假設(shè)基站142提供最佳信號，當移動臺100向y方向移動時，信號的質(zhì)量可能會下降。當接收信號的質(zhì)量下降到某個點，即另一個源可以提供更好的信號或系統(tǒng)確定可以減小系統(tǒng)中其他移動臺所受的干擾量時，系統(tǒng)應(yīng)該執(zhí)行切換。移動臺可以通過識別較好源的小區(qū)號來協(xié)助系統(tǒng)執(zhí)行切換。
第二組基站包括基站152、162和172。第二組基站可以使用第二長碼。如果第二組中的每個基站將長碼移位不同的預(yù)定義的量，則移動臺100可以識別較好源的小區(qū)號。但是如果第一組與第二組非同步，則移動臺不能直接確定長碼已經(jīng)被移位了多少。因此第二組中的每個基站將長碼和同步碼移位不同的量以使得對任何兩個基站來說移位之間有唯一的差值。
例如基站152移位長碼和同步碼的量等于一個碼片，以使得長碼和同步碼的開始點等于第一符號中的第一碼片?；?62移位長碼和同步碼的量等于1加三個符號中的碼片數(shù)，以使得長碼和同步碼的開始點等于第4個符號中的第一碼片?；?72移位長碼和同步碼的量等于1加9個符號中的碼片數(shù)，以使得長碼和同步碼的開始點等于第10個符號中的第一碼片。
因此，如果移動臺100從第二組接收兩個信號，則移動臺100可以直接識別這兩個信號的來源。移動臺100可以存儲或獲得與每對基站相關(guān)的差值列表。移動臺100不需與任何一個基站同步或計算確切的移位量。移動臺100可以使用相關(guān)器或類似裝置來找到同步碼、長碼或其一部分的開始點(或相對位置)。如果使用匹配濾波器或其他進行相關(guān)的方案，則差值產(chǎn)生器可以產(chǎn)生相關(guān)峰值之間的差值。
例如如果差值產(chǎn)生器計算的差值等于三個符號中的碼片數(shù)，則移動臺100知道它已從基站152和162接收到信號。如果差值產(chǎn)生器計算的差值等于6個符號中的碼片數(shù)，則移動臺100知道它已從基站162和172接收到信號。以及如果差值產(chǎn)生器計算的差值等于9個符號中的碼片數(shù)，則移動臺100知道它已從基站152和172接收到信號。
圖6說明本發(fā)明的另一個示范實施方案。基站240使用定向天線242a-f把小區(qū)244分成六個扇區(qū)246a-f。類似地，基站250使用六個定向天線252a-f把小區(qū)254分成六個扇區(qū)256a-f。定向天線242a-f可以使用同一時鐘和同一長碼。如果移動臺200與基站240的其中一個定向天線同步，則移動臺200與基站240的所有定向天線同步。如果每個定向天線將長碼移位不同的預(yù)定義的量，則移動臺可以通過測量長碼已被移位的量來識別來自基站240的其他定向天線的信號的來源。
假設(shè)定向天線242f提供最好的信號。例如如果移動臺200向x方向移動，則定向天線242a可能成為更好的來源。如果移動臺200識別到定向天線242a是比242f更好的來源，則定向天線242f應(yīng)當將移動臺200切換到定向天線242a。例如如果移動臺200向y方向移動，則定向天線252b或252c可能成為更好的來源。如果移動臺200識別到定向天線252b或252c是比定向天線242f更好的來源，則定向天線242f應(yīng)當把移動臺200切換到定向天線252b或252c。
定向天線252a-f可以使用第二長碼。如果基站250的每個定向天線將長碼移位不同的預(yù)定義的量，則移動臺200可以識別更好源的小區(qū)號和扇區(qū)號。但是，如果移動臺200與基站250不同步，則移動臺就不能夠直接識別長碼已被移位了多少。因此，基站250的每個定向天線應(yīng)當將長碼和同步碼移位不同的量以使得對任何兩個定向天線在移位之間都有一個唯一的差值。
這樣，如果移動臺200從基站250接收兩個或更多的信號，則移動臺200可以直接識別這兩個信號的來源。移動臺200可以存儲或獲得與每對定向天線相關(guān)的差值列表。移動臺200不必與任何一個定向天線同步或計算確切的移位量。移動臺200可以使用相關(guān)器或類似裝置來找到同步碼、長碼或其一部分的開始點。如果使用匹配濾波器或其他進行相關(guān)的方案，則差值產(chǎn)生器可以產(chǎn)生相關(guān)峰值之間的差值。
對本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員很顯然有不同于上述組合的其他的移位組合并且這些組合可以應(yīng)用于除了長碼和/或同步碼之外的其他代碼。盡管前面的描述參考了某一說明性的實施方案，但是這些例子不應(yīng)該被解釋為限制。本發(fā)明的系統(tǒng)不僅可以被修改用于其他基站或基站/衛(wèi)星設(shè)備，而且本發(fā)明的系統(tǒng)還可以被修改用于其他的同步方法和多址接入方案。因此本發(fā)明不限于所公開的實施方案，而是應(yīng)符合與以下的權(quán)利要求一致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1．一種能夠直接識別來自非同步源的數(shù)字信號的來源的接收機，該接收機包括一個天線，該天線接收第一信號和第二信號；第一相關(guān)器，該第一相關(guān)器把代碼與第一信號進行相關(guān)來識別第一位置；第二相關(guān)器，該第二相關(guān)器把該代碼與第二信號進行相關(guān)來識別第二位置；及一個差值產(chǎn)生器，該差值產(chǎn)生器計算第一位置和第二位置之間的差值。
2．權(quán)利要求1所述的接收機，還包括一個存儲單元，該存儲單元存儲與每對源相關(guān)的多個差值。
3．權(quán)利要求2所述的接收機，其中每對源都有一個唯一的差值。
4．權(quán)利要求3所述的接收機，其中所述代碼是長碼的一部分。
5．權(quán)利要求3所述的接收機，其中第一位置是長碼的開始。
6．權(quán)利要求3所述的接收機，其中第一位置是長碼的一部分的開始。
7．權(quán)利要求3所述的接收機，其中第一位置是同步碼的開始。
8．權(quán)利要求7所述的接收機，其中該同步碼在時間上重復(fù)。
9．一種能夠直接識別來自非同步源的數(shù)字信號的來源的接收機，該接收機包括接收第一信號的裝置；接收第二信號的裝置；確定第一信號中代碼位置的裝置；確定第二信號中代碼位置的裝置；以及計算第一信號中代碼位置和第二信號中代碼位置之間差值的裝置。
10．權(quán)利要求9所述的接收機，還包括存儲與每對源相關(guān)的多個差值的裝置。
11．權(quán)利要求10所述的接收機，其中每對源有唯一的差值。
12．權(quán)利要求11所述的接收機，其中所述代碼是長碼。
13．權(quán)利要求11所述的接收機，其中所述代碼是長碼的一部分。
14．權(quán)利要求11所述的接收機，其中所述代碼是同步碼。
15．權(quán)利要求14所述的接收機，其中該同步碼在時間上重復(fù)。
16．一種具有源可識別的發(fā)送的無線通信系統(tǒng)，所述源可識別的發(fā)送可以被一個非同步的接收機識別，該系統(tǒng)包括第一源，該第一源使用具有第一移位的代碼發(fā)送第一信號；及第二源，該第二源使用具有第二移位的代碼發(fā)送第二信號；其中第一和第二移位之間的差值是唯一的。
17．一種具有源可識別的發(fā)送的無線通信系統(tǒng)，所述源可識別的發(fā)送可以被一個非同步的接收機識別，該系統(tǒng)包括第一源，該第一源使用具有第一移位的代碼發(fā)送第一信號；第二源，該第二源使用具有第二移位的代碼發(fā)送第二信號；及第三源，該第三源使用具有第三移位的代碼發(fā)送第三信號，其中第二移位減去第一移位不等于第三移位減去第一移位。
18．權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述代碼是長碼。
19．權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述代碼是同步碼。
20．權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中該同步碼在時間上重復(fù)。
21．一種識別信號的來源的方法，該方法包括步驟接收第一信號；接收第二信號；確定第一信號中代碼的位置；確定第二信號中代碼的位置；以及計算第一信號中代碼的位置和第二信號中代碼的位置之間的差值。
22．權(quán)利要求21所述的方法，該方法還包括步驟搜索與每對源相關(guān)的差值列表。
23．權(quán)利要求22所述的方法，其中所述代碼是長碼。
24．權(quán)利要求22所述的方法，其中所述代碼是長碼的一部分。
25．權(quán)利要求22所述的方法，其中所述代碼是同步碼。
26．權(quán)利要求25所述的方法，其中該同步碼在時間上重復(fù)。
27．一種發(fā)送可識別源信號的方法，該方法包括以下步驟用具有第一移位的代碼發(fā)送第一信號；以及用具有第二移位的代碼發(fā)送第二信號；其中第一和第二移位之間的差值是唯一的差值。
28．一種發(fā)送源可識別信號的方法，該方法包括以下步驟用具有第一移位的代碼發(fā)送第一信號；用具有第二移位的代碼發(fā)送第二信號；以及第一源，該第一源用具有第一移動的代碼發(fā)送第一信號；用具有第三移位的代碼發(fā)送第三信號；其中第二移位減去第一移位不等于第三移位減去第一移位。
29．權(quán)利要求28所述的方法，其中所述代碼是長碼。
30．權(quán)利要求28所述的方法，其中所述代碼是同步碼。
31．權(quán)利要求30所述的方法，其中所述代碼在時間上重復(fù)。
全文摘要
一種接收機可以直接識別來自非同步源的信號。該接收機具有一個用于接收兩個信號的天線。該接收機將第一信號與一個代碼進行相關(guān)以找到第一時間位置，并將第二信號與同一代碼進行相關(guān)以找到第二時間位置。接收機計算第一時間位置和第二時間位置之間的時間差值并用這個時間差值來確定這兩個信號的來源。一組基站或定向天線使用同一長碼和同步碼。但是每個源將長碼移位不同的量以使得任何兩個源在長碼移位間有唯一的差值。每個源將一組同步碼移位與長碼相同的量。同步碼可以是移動臺相對容易檢測的任何短碼。當接收機接收到這兩個信號，接收機就計算移位的差值。因為每對源之間有唯一的差值，所以接收機可以識別來自非同步源的信號的來源，而不必使用廣播信道或控制信道來連接所述源。接收機無需任何預(yù)同步就能夠區(qū)別不同的同步源。
文檔編號H04B7/26GK1318228SQ9980945
公開日2001年10月17日 申請日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月9日
發(fā)明者R·阿塔里烏斯, C·厄斯貝里, H·B·艾利森, H·亨寧松 申請人:艾利森電話股份有限公司