用于在擴頻通信網(wǎng)絡(luò)中使用碼空間的系統(tǒng)和方法

專利名稱：用于在擴頻通信網(wǎng)絡(luò)中使用碼空間的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及電信系統(tǒng)，并尤其涉及使用直接序列碼使數(shù)據(jù)在寬帶頻譜上擴頻的系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
無線通信技術(shù)正在飛速地發(fā)展，并且在目前用戶可用的通信容量中越來越大的份額是由無線通信系統(tǒng)來提供的。盡管實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)面臨著額外的技術(shù)障礙，但是和有線系統(tǒng)相比，這一點是勿庸置疑的。
一種類型的無線通信系統(tǒng)包含蜂窩CDMA(碼分多址)系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置成用來支持語音和數(shù)據(jù)通信。這個系統(tǒng)可以有多個基站，用于經(jīng)由無線信道與多個移動站進行通信。(典型地，基站也經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò)和其它網(wǎng)絡(luò)耦合，如公共交換電話網(wǎng)。)每個基站和位于與該基站相應(yīng)的扇區(qū)內(nèi)的一組移動站通信。
CDMA通常指直接序列擴頻通信。通常，擴頻通信技術(shù)特征在于具有一些特性。其中一個特性是，直接序列信號占用比發(fā)送被傳輸數(shù)據(jù)實際所需的最小帶寬更大的帶寬。使用更大的帶寬提供了許多優(yōu)點，包括更好的抗干擾性和更大的多用戶接入容限。另一個特性是，信號在更大帶寬上的擴頻是通過獨立于被傳輸數(shù)據(jù)的擴頻碼而獲得的。再一個特征特性是擴頻接收機自身和擴頻碼同步，以便恢復(fù)被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。應(yīng)用獨立的候選碼和接收機的同步接收，允許多用戶同時使用系統(tǒng)(和相同帶寬)。
CDMA能用來傳輸各種類型的數(shù)據(jù)，包括數(shù)字化語音數(shù)據(jù)，ISDN信道，調(diào)制數(shù)據(jù)等等。數(shù)據(jù)通常在一個或者多個業(yè)務(wù)信道上傳輸，這些業(yè)務(wù)信道合并起來作為一個CDMA信道傳輸。通常選擇相互正交的業(yè)務(wù)信道，從而來自其它信道的干擾可被最小化。CDMA信道發(fā)射所涉及的步驟通常包括差錯控制編碼，交織，和調(diào)制每個業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)，使用能產(chǎn)生碼信道符號的正交序列的碼擴頻每個業(yè)務(wù)信道，合并不同業(yè)務(wù)信道的碼信道符號，用偽隨機碼以碼片速率覆蓋(cover)合并的碼信道符號，以及濾波、放大，和在CDMA載波頻率上發(fā)射信號。接收CDMA信道傳輸通常包括接收和放大信號，利用本地載波與接收信號進行混頻以恢復(fù)擴頻信號，生成相同于傳輸時使用的偽隨機碼，為了提取合并的碼信道符號把該信號和該偽隨機碼進行相關(guān)，把合并的碼信道符號序列和每個業(yè)務(wù)信道的正交碼相關(guān)，以及解調(diào)制，解交織，和每個業(yè)務(wù)信道的差錯控制解碼。
在一種類型的CDMA系統(tǒng)中，例如參見CDMA2000，用于擴頻業(yè)務(wù)信道的專用碼包括名為Walsh碼的序列。Walsh碼在CDMA系統(tǒng)中是有用的，例如，因為這些碼是正交的，因而對于一個用戶來說來自其它業(yè)務(wù)信道的干擾被最小化。Walsh碼在業(yè)務(wù)信道上對調(diào)制符號序列進行擴頻，從而獲得高達碼片速率的調(diào)制符號序列。目前碼片速率為1,228,800碼片每秒的cdma2000系統(tǒng)，使用2n符號的Walsh碼，其中n＝2到7。長度為2n的Walsh碼使用了整個可用Walsh空間的1/2n部分。例如，長度為4的Walsh碼使用整個Walsh空間的1/4，并且所有源于該長度為4的Walsh碼的更長的Walsh碼均不能被用來提供正交序列。具有低調(diào)制符號率的低速業(yè)務(wù)信道可使用長Walsh碼，其僅使用了Walsh空間的一小部分，同時沒有超出最大擴頻調(diào)制符號率1,228,800符號每秒。但是對于高業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)率，必須使用短Walsh碼，其使用了大部分的Walsh空間。為了在高速業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)率時獲得可能的最佳性能，有效地使用Walsh空間是很重要。目前cdma2000中定義的低速反向鏈路業(yè)務(wù)信道僅使用了將近1/4的可用Walsh空間，并且它們使用的Walsh空間都源自同一個長度為4的Walsh碼。Cdma2000系統(tǒng)通常把剩余的3/4的Walsh空間用于高速業(yè)務(wù)信道。但是，cdma2000并未在它的最高數(shù)據(jù)率上最佳地利用這3/4的Walsh空間。當(dāng)使用更高的數(shù)據(jù)率時，在現(xiàn)有技術(shù)中對于最大化利用剩余3/4的Walsh空間的系統(tǒng)和方法的需求就變得尤為重要，從而其它的Walsh空間能被有效地使用，以獲得可能的最佳系統(tǒng)性能。對cdma2000系統(tǒng)這是確實的，同樣對于使用其它碼的其它類型的無線擴頻通信系統(tǒng)也是如此。
有效地使用可用的但尚未使用的Walsh空間存在一個問題，即Walsh碼僅能使用Walsh空間的1/2n部分。所以使用3/4的Walsh空間的方法必須被確定。一種方法是只通過長度為2的Walsh碼使用一半的Walsh空間。但是，這將導(dǎo)致碼信道的低數(shù)據(jù)率或者更高的差錯控制碼率，這是不期望的。另外一種方法是將高數(shù)據(jù)率業(yè)務(wù)信道復(fù)用到3個長度為4的Walsh碼上。但是，這將導(dǎo)致所得的Walsh擴頻業(yè)務(wù)信道的峰-均功率比高于所需值。

發(fā)明內(nèi)容
在此揭示的實施例通過使用最小數(shù)量的不等長Walsh碼來利用最大可用的Walsh空間，從而解決了上述需求。通過使用較少的Walsh碼來擴頻碼信道的調(diào)制符號，提高了業(yè)務(wù)信道的峰-均功率比，從而提高了系統(tǒng)性能。
廣義上說，本發(fā)明包括用于提高直接序列擴頻通信系統(tǒng)性能的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，系統(tǒng)使用Walsh碼在寬通信頻譜上擴頻業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)包括一個CDMA通信信道，其具有一個或者多個業(yè)務(wù)信道，其中業(yè)務(wù)信道使用Walsh碼和相應(yīng)的部分可用Walsh空間，并且至少一個業(yè)務(wù)信道使用兩種或者更多的不等長Walsh碼。然后由不同Walsh碼覆蓋的業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)的各個部分被合并起來，且經(jīng)由相同的CDMA通信信道發(fā)射。
本發(fā)明的一個實施例包括在無線通信系統(tǒng)中使用的移動站，其中將移動站配置成用來在一個或者多個業(yè)務(wù)信道上發(fā)射數(shù)據(jù)，包括使用至少2個不等長Walsh碼的業(yè)務(wù)信道。待由移動站發(fā)射的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理產(chǎn)生符號，其隨后被解復(fù)用成多個符號流。移動站繼而使用不同的Walsh碼擴頻每個符號流，調(diào)整序列的功率使得任何一個專用業(yè)務(wù)信道的每個序列上的符號具有相同的傳輸能量，將所有業(yè)務(wù)信道上覆蓋的符號合并成為一個數(shù)據(jù)流。然后移動站向基站發(fā)射該數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明的另一個實施例包括一個基站，該基站被配置成接收對應(yīng)于一個CDMA信道的信號，所述CDMA信道使用了多個不等長的Walsh碼來擴頻其至少一個業(yè)務(wù)信道的數(shù)據(jù)?；緦⑿盘柦鈴?fù)用成多個信號流，其中每個信號流使用不同的Walsh碼解擴。隨后將相應(yīng)于每個業(yè)務(wù)信道的不同的流合并成為一個符號流。接收程序的剩余部分按傳統(tǒng)的方式執(zhí)行。
眾多的其它實施例也是可能的。


圖1示出依據(jù)一個實施例的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2示出依據(jù)一個實施例的無線收發(fā)機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)元件的功能框圖；圖3示出依據(jù)一個實施例的移動站和基站之間多個信道的示意圖；圖4示出依據(jù)一個實施例的用于大小為4632，6168，9240，12312或者15384比特編碼包的反向鏈路增強補充信道(R-ESCH)結(jié)構(gòu)的功能框圖；圖5是示出依據(jù)一個實施例的不同Walsh碼(對應(yīng)可用Walsh空間的不同部分)之間關(guān)系的Walsh樹。
發(fā)明詳述下面描述根據(jù)本發(fā)明的一個或者多個實施例。應(yīng)該注意，下面描述的這些或者其它實施例是示例性的，用于說明本發(fā)明，而不是局限于此。
如此處所述，根據(jù)本發(fā)明的各種實施例包括使用直接序列碼在寬頻譜上擴頻數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。為了提高系統(tǒng)性能，擴頻通信系統(tǒng)使用多種機制在比發(fā)送數(shù)據(jù)確實所需的頻譜更寬的頻譜上擴頻數(shù)據(jù)。CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)使用直接序列機制來擴頻待發(fā)射數(shù)據(jù)信號的帶寬。這種機制使用了偽隨機碼，其和數(shù)據(jù)合并生成更高頻率的信號。包含于IS-2000標準的CDMA系統(tǒng)的子集(也稱為cdma2000系統(tǒng))，使用Walsh碼來擴頻數(shù)據(jù)信號的帶寬。
在早期CDMA通信系統(tǒng)(尤其是早先的修訂版/發(fā)布版的IS-2000標準)中實現(xiàn)的低速反向鏈路業(yè)務(wù)信道，利用了可用Walsh空間的一些專用子集。這些可用Walsh空間的子集占用了將近整個Walsh空間的1/4。尤為具體地，這些碼占用W40Walsh空間。Wmk符號指長度為m的m個Walsh碼中的第k個，其中k＝0到m-1且m＝2n，n＝1，2，3...當(dāng)WmkWalsh碼被使用時，源自于它的更長的Walsh碼(它的子孫(descendants))不能被其它業(yè)務(wù)信道所使用。例如，W2mk和W2mk+mWalsh碼是直接從WmkWalsh碼(第一代子孫)得來的，當(dāng)WmkWalsh碼被使用時，W2mk和W2mk+mWalsh碼不能被其它的業(yè)務(wù)信道使用。同樣，從Wmk最初的二代子孫(也就是第二代子孫)形成的W4mk，W4mk+m，W4mk+2m和W4mk+3mWalsh碼也不能被其它業(yè)務(wù)信道使用，以次類推。WmkWalsh空間是由WmkWalsh碼和它的子孫所使用的Walsh空間的子集。所以，當(dāng)?shù)退贅I(yè)務(wù)信道都使用為W40Walsh碼的子孫的Walsh碼時，剩余的3/4的Walsh空間可供其它業(yè)務(wù)信道使用，如高速業(yè)務(wù)信道。本發(fā)明的各種實施例以一種提高各自系統(tǒng)性能的方式使用這些碼。特別是，對于高速業(yè)務(wù)信道，使用四分之一的Walsh空間(W42)來對應(yīng)第一新信道，而剩余的一半Walsh空間(W21)被用來對應(yīng)第二新信道，而不是使得每個剩余的四分之一Walsh空間對應(yīng)一個相應(yīng)的Walsh碼。通過使用這四分之三的Walsh空間對應(yīng)于由不等長的Walsh碼形成的兩個新業(yè)務(wù)信道，而不是由3個長度為4的信道(每個分別對應(yīng)W42，W41，W43)而形成的，所得的CDMA信道的峰-均功率比減小了，從而系統(tǒng)的性能得以提高。
應(yīng)該注意，盡管此處描述的本發(fā)明主要針對遵從IS-2000標準的系統(tǒng)，可選的實施例可以遵從其它的標準或者使用不同于Walsh碼的偽隨機擴頻碼(例如M序列，Gold碼或者Kasami碼)。相信本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，本公開可以擴充到并且能夠?qū)崿F(xiàn)這些可選實施例，且這些實施例意在為所附的權(quán)利要求書所涵蓋。
本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施例在一個無線通信系統(tǒng)中實現(xiàn)，該系統(tǒng)通常遵循某個版本的cdma2000規(guī)范。Cdma2000是基于IS-95標準的第三代(3G)無線通信標準。Cdma2000標準已經(jīng)演進并且在持續(xù)演進以不斷支持新的服務(wù)。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例被確定為在使用cdma2000標準D版本的系統(tǒng)中是可操作的，而其它的實施例可以在cdma2000的其它版本或者遵從其它標準(如W-CDMA)的系統(tǒng)中實現(xiàn)。因此，此處描述的實施例應(yīng)該視作示例性的，而并非局限于此。
參考圖1，圖1示出了一個示例性的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖所示，系統(tǒng)100包含基站110，其配置成和多個移動站120通信。例如，移動站120可以是配置為用于進行無線通信的蜂窩手機，個人信息管理器(PIM或者PDA)等等。應(yīng)該注意，這些設(shè)備不必是真的“移動”的，而僅僅是可以經(jīng)由無線鏈路和基站110進行通信。基站110經(jīng)由相應(yīng)的前向鏈路(FL)信道向移動站120發(fā)射數(shù)據(jù)，同時移動站120經(jīng)由相應(yīng)的反向鏈路(RL)信道向基站發(fā)射數(shù)據(jù)。
注意，出于公開的目的，圖中同樣項目可由帶一個小寫字母的相同的附圖標記指示，如120a，120b，等等。在此，這些項目可僅由該附圖標記集總地指明。
基站110也經(jīng)由有線鏈路和交換站130耦合。連接交換站130的鏈路允許基站110與各種其它系統(tǒng)組件通信，如數(shù)據(jù)服務(wù)器140，公共交換電話網(wǎng)150，或者互聯(lián)網(wǎng)160。注意，此圖中移動站和系統(tǒng)組件是示例性的，其它的系統(tǒng)可以包含其它類型的設(shè)備和設(shè)備的其它組合。
雖然，在實踐中，基站110和移動站120的具體設(shè)計可以有很大變化，但是其中每一個都是用作在前向和反向鏈路上通信的無線收發(fā)機。因此基站110和移動站120有相同的廣義結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)在圖2中示出。
參考圖2，圖2示出了根據(jù)一個實施例的無線收發(fā)機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組件的功能方框圖。如圖所示，系統(tǒng)包含發(fā)射子系統(tǒng)222和接收子系統(tǒng)224，二者中的每一個都和天線226耦合。發(fā)射子系統(tǒng)222和接收子系統(tǒng)224可以統(tǒng)稱為收發(fā)機子系統(tǒng)。發(fā)射子系統(tǒng)222和接收子系統(tǒng)224通過天線226接入前向和反向鏈路。發(fā)射子系統(tǒng)222和接收子系統(tǒng)224也都和處理器228耦合，其被配置成控制發(fā)射和接收子系統(tǒng)222和224。存儲器230和處理器228耦合，用來為處理器提供工作空間和本地存儲。數(shù)據(jù)源232耦合到處理器228用來提供由系統(tǒng)發(fā)射的數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)源232可以包含如麥克風(fēng)、或者來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸入等。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理器228處理，輸送給發(fā)射子系統(tǒng)222，其經(jīng)由天線226發(fā)射數(shù)據(jù)。接收子系統(tǒng)224通過天線226接收的數(shù)據(jù)被輸送給處理器228進行處理，然后輸送給數(shù)據(jù)輸出234以呈現(xiàn)給用戶。數(shù)據(jù)輸出234可以包含如下設(shè)備，揚聲器、可視性顯示、或者輸出到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的輸出端。
本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到圖2描述的結(jié)構(gòu)是說明性的，且其他實施例也可以使用可選的配置。例如，處理器228，其可以是一個通用的微處理器、數(shù)字信號處理(DSP)或者專用處理器，該處理器可以執(zhí)行收發(fā)機的其它組件的一些或者全部功能，或者收發(fā)機所需的任何其它處理。至此，這里所附的權(quán)利要求的范圍不受限于此處描述的具體配置。
考慮到圖2中的結(jié)構(gòu)是在移動站里實現(xiàn)的，系統(tǒng)的組件可被視作耦合到處理子系統(tǒng)的收發(fā)機子系統(tǒng)，其中收發(fā)機子系統(tǒng)負責(zé)在無線信道上接收和發(fā)射數(shù)據(jù)，處理子系統(tǒng)負責(zé)準備和提供數(shù)據(jù)給收發(fā)機子系統(tǒng)發(fā)射、并接收和處理從收發(fā)機子系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)。收發(fā)機子系統(tǒng)能被視作包括發(fā)射子系統(tǒng)222，接收子系統(tǒng)224，和天線226。處理子系統(tǒng)能被視作包括處理器228，存儲器230，數(shù)據(jù)源232和數(shù)據(jù)輸出234。
如上所述，基站和移動站之間的通信鏈路實際包括各種業(yè)務(wù)信道。參考圖3，該圖說明了移動站和基站之間的多個業(yè)務(wù)信道。如圖所示，基站110經(jīng)由一組前向鏈路業(yè)務(wù)信道310向移動站120發(fā)射數(shù)據(jù)。這些業(yè)務(wù)信道通常包含在其上發(fā)射數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)信道和在其上發(fā)射控制信息的業(yè)務(wù)信道。前向鏈路信道310可以包括例如，可用于發(fā)射低速數(shù)據(jù)的前向基本信道(F-FCH)，可用于高速、點到點通信的前向補充信道(F-SCH)，或者可向多個受者廣播消息的前向高速廣播信道(F-HSBCH)。信道也可以包括前向?qū)Ｓ每刂菩诺?F-DCCH)，前向廣播控制信道(F-BCCH)，或者可用于發(fā)射關(guān)于其它業(yè)務(wù)信道或者系統(tǒng)操作其它方面的控制信息的前向?qū)ず粜诺?F-PCH)。
移動站120通過一組反向鏈路業(yè)務(wù)信道320向基站110發(fā)射數(shù)據(jù)。再者，這些業(yè)務(wù)信道通常包括用來發(fā)射數(shù)據(jù)或控制信息的業(yè)務(wù)信道。移動站120可在下述信道上將數(shù)據(jù)發(fā)射回基站，如反向接入信道(R-ACH)，擴充(extended)反向接入信道(R-EACH)，反向請求信道(R-REQCH)，反向增強補充信道(R-ESCH)，反向?qū)Ｓ每刂菩诺?R-DCCH)，反向公共控制信道(R-CCCH)，或者反向速率指示信道(R-RICH)。
在一個實施例中，R-ESCH用來從移動站向基站發(fā)射高速率數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在R-ESCH上以高達1.5348Mbps的速率發(fā)射。數(shù)據(jù)以10ms的子包發(fā)射。R-ESCH的通用結(jié)構(gòu)在圖4中示出。
參考圖4，圖4示出了說明編碼包大小為4632，6168，9240，12312或者15384比特的R-ESCH結(jié)構(gòu)的功能框圖。應(yīng)該注意，在這個實施例中，這種結(jié)構(gòu)在與其他包尺寸相結(jié)合時可以發(fā)生些許變化。該結(jié)構(gòu)在其它實施例中的實現(xiàn)也可以發(fā)生變化。圖4的結(jié)構(gòu)僅作可能結(jié)構(gòu)的示例。應(yīng)該注意，圖4中的功能框圖是對依據(jù)一個實施例的由移動站處理發(fā)射數(shù)據(jù)的方法的說明。應(yīng)該注意，功能框圖所示的各個組件以及對應(yīng)方法的步驟，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以在其它實施例中重新設(shè)置。
如圖4所述，首先，在塊410中，將16比特的包CRC加入到待發(fā)射信息比特中。在塊420中，加入6比特Turbo編碼器尾容差(allowance)，從而現(xiàn)在編碼包的大小是4632，6168，9240，12312或者15384比特(分別對應(yīng)大小是4610，6146，9218，12290，或者15362比特的信息包)。于是對編碼包執(zhí)行Turbo編碼(塊430)和塊交織(塊440)。繼而，在塊450中，從交織后的數(shù)據(jù)里選擇符號，且調(diào)制所得符號(塊460)。
隨后，用適當(dāng)?shù)腤alsh碼(塊470)覆蓋這些符號。在圖4所述的實施例中，這通過一系列組件實現(xiàn)，包括符號或序列解復(fù)用器(塊471)，用合適的Walsh碼覆蓋符號的組件(塊472和473)，功率放大器(塊474)，以及碼片級加法器(塊475)。
在圖4描述的業(yè)務(wù)信道中，解復(fù)用器471對來自調(diào)制器460的單個符號流進行轉(zhuǎn)換，并且生成兩個分立的流。在符號解復(fù)用器的實施例中，其中一個流包含每第三個符號，其在塊472中處理，其中利用++--Walsh碼覆蓋這些符號；另一個流包含剩余的符號(總數(shù)的2/3)，它們在塊473中處理，其中利用+-Walsh碼覆蓋這些符號。在序列解復(fù)用器的實施例中，其中一個流包含前1/3的輸入符號，其在塊472中處理，其中利用++--Walsh碼覆蓋這些符號；另一個流包含后2/3的輸入符號，它們在塊473處理，其中利用+-Walsh碼覆蓋這些符號。經(jīng)塊473處理的符號在塊474中被放大，從而提供2x的功率增益。兩個分立的符號流在塊475中求和，以將其復(fù)用回一個單獨的流用于發(fā)射。
如上所述，以這種方式處理R-ESCH數(shù)據(jù)利用了可供高速業(yè)務(wù)信道利用的整個Walsh空間的四分之三，但是只使用了2個Walsh信道。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到利用兩個Walsh信道而不是3個Walsh信道，將減少R-ESCH的峰—均功率比。由于峰值—均功率比減少了，移動站能使它的功率放大器工作在接近飽和點處，因此能獲得有益的工作范圍上。
應(yīng)該注意，此處所述對R-ESCH上待發(fā)射數(shù)據(jù)的處理是為了舉例解釋而不是局限于此。盡管，此處揭示的技術(shù)通過將一個業(yè)務(wù)信道復(fù)用在使用了不等長Walsh碼的多個信道上而被用來利用盡可能多的Walsh信道資源，從而減少所需的Walsh信道的數(shù)目，但是，這些技術(shù)能也可用于其它類型的信道和資源。在所公開的實施例中使用的技術(shù)還可以用于其他信道?？蛇x的實施例可以在其它的反向鏈路信道或者前向鏈路信道上實現(xiàn)這些技術(shù)，而不必遵從cdma2000或者其它任何特定標準。
如上所述，一種特定的業(yè)務(wù)信道(如R-FCH)通常利用單個Walsh碼。在這樣的業(yè)務(wù)信道中，符號能以一種非常直接的方式被一個合適的Walsh碼所覆蓋。但是在圖4描述的信道中，使用了兩個Walsh信道。而且，這些信道中的每一個使用了不等長Walsh碼(在這個實施例中為W42和W21)。因此使用合適的Walsh碼覆蓋此信道中生成的符號是一項更復(fù)雜的任務(wù)。所以，圖4中此信道的塊470必須解復(fù)用調(diào)制符號對(I和Q)，使用長度為4的Walsh碼覆蓋一部分符號，使用長度為2的Walsh碼覆蓋符號的剩余部分，放大利用長度為2的Walsh碼覆蓋的符號，然后重新合并所有的覆蓋后的符號以生成待發(fā)射的信號。
如上所示，圖4描述的反向鏈路信道同時使用了長度為4和2的Walsh碼。使用這些Walsh候選碼的原因參考圖5的描述。參考圖5，Walsh樹解釋了不同Walsh碼(對應(yīng)可用Walsh空間的不同部分)間的關(guān)系。如此圖所示，Walsh空間(所有可能的Walsh碼)能表示成一個樹，它帶有許多分支和位于一些分支頂端的葉子。Walsh樹的每個分支對應(yīng)可能的Walsh碼的一個子集。因此，頂部節(jié)點500分支成兩組長度為2的碼(節(jié)點510和520，分別對應(yīng)碼W21和W20，或者+-和++)。類似地，節(jié)點520分支成兩組長度為4的碼(節(jié)點530和540)，節(jié)點540分支成兩組長度為8的碼(節(jié)點550和560)，節(jié)點550分支成兩組長度為16的碼(節(jié)點553和557)，節(jié)點560分支成兩組長度為16的碼(節(jié)點563和567)，等等。
對應(yīng)Walsh樹上的不同節(jié)點的不同的Walsh碼用于保證對應(yīng)信道是正交的。一旦該樹上的特定節(jié)點被使用，其終結(jié)該樹，不能再使用從這個節(jié)點生成的分支。例如，對應(yīng)于節(jié)點568的Walsh碼被反向?qū)ьl信道(R-PICH)使用，所以從這個節(jié)點生成的分支再不能被使用。另一方面，對應(yīng)節(jié)點565的Walsh碼未被任何一個信道使用，所以樹分支到節(jié)點564和566，以及對應(yīng)這些節(jié)點的Walsh碼可依次被反向速率指示信道(R-RICH)和反向確認信道(R-ACKCH)使用。
頂部的四分之一Walsh碼空間的大部分被低速傳統(tǒng)業(yè)務(wù)信道使用。這些業(yè)務(wù)信道和其對應(yīng)的Walsh碼以及圖5中的Walsh樹的節(jié)點在下表中示出。反向增強補充信道(R-ESCH)使用了四分之三的Walsh空間，其對應(yīng)W42和W21(分別是節(jié)點530和510)，而為R-ESCH提供控制信息的R-RICH(反向速率指示信道)則使用圖5的Walsh樹中已占用的頂部四分之一部分中未被使用的Walsh碼(W6448)。
表1一傳統(tǒng)信道和Walsh空間的使用

按照常規(guī)，通過選擇適合業(yè)務(wù)信道的Walsh碼和用該Walsh碼調(diào)制符號，來實現(xiàn)該業(yè)務(wù)信道中用Walsh碼對該符號的覆蓋。然后所得數(shù)據(jù)在對應(yīng)的Walsh信道上發(fā)射。然而，由于在本實施例中，意在針對R-ESCH使用與四分之三的Walsh空間對應(yīng)的Walsh資源，所以必須使用多于1個的Walsh信道(沒有單個Walsh信道能覆蓋所有期望的Walsh空間而不覆蓋已經(jīng)占用的Walsh空間)。不需要使用針對Walsh空間的三個可用四分之一部分(W42和W41和W43)中的每一個的Walsh碼與三個相應(yīng)的Walsh信道相關(guān)聯(lián)，而只需要使用兩個Walsh信道和對應(yīng)的Walsh碼(W42和W21)。這有些與直覺相反，因為都使用相同長度的Walsh碼(如W4n)而不是使用不等長碼，可能更簡單。然而本實施例中使用不等長碼提高了性能，這在于使用較少數(shù)目的信道(兩個信道而不是三個信道)獲得了較低的峰一均比。
所述的實施例使用了四分之三的Walsh空間來覆蓋在反向鏈路數(shù)據(jù)信道上發(fā)射的數(shù)據(jù)。如上所述，該實施例可以在無線通信系統(tǒng)的移動站中實現(xiàn)?？蛇x的實施例可以包括基站，其用于接收在反向鏈路數(shù)據(jù)信道上發(fā)射的數(shù)據(jù)并且解碼該數(shù)據(jù)。解碼數(shù)據(jù)的過程本質(zhì)上遵從前述信道描述的逆向過程。例如，接收的信號將被解復(fù)用，并使用不等長Walsh碼進行解碼，以生成子包(subpacket)符號，而后，該子包符號被復(fù)用成單個符號流，其能以相對傳統(tǒng)的方式來解碼。因此，本發(fā)明包括同時針對數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收而實現(xiàn)的實施例。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，信息和信號可以用很多不同的工藝和技術(shù)來表示。例如，在整個以上描述中談及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、符號和碼片，可以被表示為電壓、電流、電磁波、磁場或者粒子、光場或者粒子、或者它們之中的任意組合。
技術(shù)人員將進一步意識到這些結(jié)合此處揭示的實施例而描述的各種邏輯示意框，模塊，電路和算法步驟，可以實現(xiàn)為電子硬件，計算機軟件，或者兩者的結(jié)合。為了清楚的示出硬件和軟件的可交換性，各種說明性的組件，框圖，模塊，電路和步驟已經(jīng)總體上以功能方式在上面做出了描述。這些功能是用硬件還是軟件實現(xiàn)依賴于具體的應(yīng)用，和施加到整個系統(tǒng)的設(shè)計約束條件。熟練的技術(shù)人員可以用各種方式為每個特定的應(yīng)用實現(xiàn)所描述的功能，但是這些實現(xiàn)結(jié)果不應(yīng)該被認為是脫離了本發(fā)明的范疇。
這里結(jié)合此處揭示的實施例而描述的各種說明性的邏輯框、模塊、和電路，可以利用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯設(shè)備、離散門或者晶體管邏輯、離散硬件組件、或者設(shè)計來實現(xiàn)此處所述功能的任意組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但是可選地，處理器可以是任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器、或者狀態(tài)機。處理器也可以實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，如DSP和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合DSP內(nèi)核的一個或者多個微處理器的組合、或者其它的類似結(jié)構(gòu)。
結(jié)合此處所揭示的實施例描述的某一方法或算法的步驟可以直接用硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或它們二者的組合來實現(xiàn)。軟件模塊可以駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動硬盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中已知任何形式的存儲介質(zhì)。示例性的存儲介質(zhì)耦合到處理器，從而使得該處理器可以從該存儲介質(zhì)讀取信息或者向其寫入信息?？蛇x地，存儲介質(zhì)可以和處理器集成在一起。處理器和存儲介質(zhì)可駐留在ASIC中。ASIC可以位于用戶終端中?？蛇x地，處理器和存儲介質(zhì)可以作為離散組件駐留在用戶終端中。
前面揭示的實施例的描述是為了能使本領(lǐng)域的技術(shù)人員生產(chǎn)和使用本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，這些實施例的各種修改是顯而易見的，并且此處定義的通用原理可以應(yīng)用到其它實施例中，而不會脫離本發(fā)明的精神或者范疇。因此，本發(fā)明不局限于此處描述的實施例，而是和此處揭示的原理和創(chuàng)新特征的最大范圍保持一致。
權(quán)利要求
1.一種可用來經(jīng)由無線通信信道與接收機進行通信的發(fā)射機，該發(fā)射機包括一個處理子系統(tǒng)；和一個與所述處理子系統(tǒng)相耦合的發(fā)射機子系統(tǒng)；其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成利用至少兩個不同的擴頻碼覆蓋將要在第一無線通信信道上發(fā)射的初始數(shù)據(jù)流；并且，其中所述發(fā)射機子系統(tǒng)被配置成用來在第一無線通信信道上發(fā)射所得到的最終數(shù)據(jù)流。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述處理子系統(tǒng)包括解復(fù)用器，其被配置成將所述初始數(shù)據(jù)流解復(fù)用為多個中間數(shù)據(jù)流。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)射機，其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成利用一組擴頻碼中的一個碼來覆蓋每個中間數(shù)據(jù)流，其中所述擴頻碼組至少包括兩個不同的擴頻碼。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)射機，其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成將所述中間數(shù)據(jù)流復(fù)用成所述最終數(shù)據(jù)流。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述擴頻碼是不等長擴頻碼。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述擴頻碼是Walsh碼。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)射機，其中，所述擴頻碼包括+-和++--碼。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述初始數(shù)據(jù)流包括符號流。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述發(fā)射機包括可用于無線通信系統(tǒng)的基站的組件。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述發(fā)射機包括一個可用于無線通信系統(tǒng)的移動站的組件。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機，其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成利用單個擴頻碼來覆蓋將要在第二無線通信信道上發(fā)射的另外的數(shù)據(jù)流，并且，其中所述發(fā)射機子系統(tǒng)被配置成在所述第二無線通信信道上發(fā)射所得到的數(shù)據(jù)流，其中所述單個擴頻碼不同于用來覆蓋所述初始數(shù)據(jù)流的所述至少兩個不同的擴頻碼。
12.一種可用來經(jīng)由無線通信信道與發(fā)射機進行通信的接收機，其中所述接收機包括處理子系統(tǒng)；和與所述處理子系統(tǒng)相耦合的接收機子系統(tǒng)；其中，所述接收機子系統(tǒng)被配置成經(jīng)由第一無線通信信道接收初始數(shù)據(jù)流；并且其中所述處理子系統(tǒng)被配置成使用至少兩個不同的擴頻碼來解碼所述初始數(shù)據(jù)流。
13.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述處理子系統(tǒng)包括解復(fù)用器，其被配置成將所述初始數(shù)據(jù)流解復(fù)用為多個中間數(shù)據(jù)流。
14.如權(quán)利要求13所述的接收機，其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成使用一組擴頻碼中的一個碼來解碼所述中間數(shù)據(jù)流中的每一個，其中所述擴頻碼組包括至少兩個不同的擴頻碼。
15.如權(quán)利要求14所述的接收機，其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成把所述中間數(shù)據(jù)流復(fù)用成一個已解碼的數(shù)據(jù)流。
16.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述擴頻碼是不等長擴頻碼。
17.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述擴頻碼是Walsh碼。
18.如權(quán)利要求17所述的接收機，其中，所述擴頻碼包括+-和++--碼。
19.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述已解碼的數(shù)據(jù)流包含符號流。
20.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述接收機包括可用于無線通信系統(tǒng)的基站的組件。
21.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述接收機包括可用于無線通信系統(tǒng)的移動站的組件。
22.如權(quán)利要求12所述的接收機，其中，所述處理子系統(tǒng)被配置成利用單個擴頻碼解碼在第二無線通信信道上接收的另外的數(shù)據(jù)流，其中所述單個擴頻碼不同于用來解碼所述初始數(shù)據(jù)流的所述至少兩個不同的擴頻碼。
23.一種經(jīng)由無線通信信道發(fā)射信息的方法，包括提供將要在第一無線通信信道上發(fā)射的初始數(shù)據(jù)流；使用至少兩個不同的擴頻碼覆蓋所述初始數(shù)據(jù)流；和在第一無線通信信道上發(fā)射所得到的最終數(shù)據(jù)流。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括，把所述初始數(shù)據(jù)流解復(fù)用為多個中間數(shù)據(jù)流。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，使用至少兩個不同的擴頻碼覆蓋所述初始數(shù)據(jù)流，包括使用一組擴頻碼中的一個碼來覆蓋所述中間數(shù)據(jù)流中的每一個，其中所述擴頻碼組包括所述至少兩個不同的擴頻碼。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括，把所述中間數(shù)據(jù)流復(fù)用成所述最終數(shù)據(jù)流。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述擴頻碼是不等長擴頻碼。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述擴頻碼是Walsh碼。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述擴頻碼包括+-和++--碼。
30.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述初始數(shù)據(jù)流包括符號流。
31.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述方法在可用于無線通信系統(tǒng)的基站中實現(xiàn)。
32.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述方法在可用于無線通信系統(tǒng)的移動站中實現(xiàn)。
33.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括，使用單個擴頻碼覆蓋將要在第二無線通信信道上發(fā)射的另外的數(shù)據(jù)流；并且，在所述第二無線通信信道上發(fā)射相應(yīng)的數(shù)據(jù)流，其中所述單個擴頻碼不同于用來覆蓋所述初始數(shù)據(jù)流的所述至少兩個不同的擴頻碼。
34.一種可用來對經(jīng)由無線通信信道接收的信息進行解碼的方法，包括經(jīng)由第一無線通信信道接收初始數(shù)據(jù)流；和使用至少兩個不同的擴頻碼來解碼所述初始數(shù)據(jù)流。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，還包括，把所述初始數(shù)據(jù)流解復(fù)用為多個中間數(shù)據(jù)流。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，還包括，使用一組擴頻碼中的一個碼解碼所述中間數(shù)據(jù)流中的每一個，其中所述擴頻碼組包括所述至少兩個不同的擴頻碼。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，還包括，把所述中間數(shù)據(jù)流復(fù)用成一個已解碼的數(shù)據(jù)流。
38.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述擴頻碼是不等長擴頻碼。
39.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述擴頻碼是Walsh碼。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述擴頻碼包括+-和++--碼。
41.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述已解碼的數(shù)據(jù)流包括符號流。
42.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述方法在可用于無線通信系統(tǒng)的基站中實現(xiàn)。
43.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述方法在可用于無線通信系統(tǒng)的移動站中實現(xiàn)。
44.如權(quán)利要求34所述的方法，還包括使用單個擴頻碼解碼在第二無線通信信道接收的另外的數(shù)據(jù)流，其中所述單個擴頻碼不同于用來解碼所述初始數(shù)據(jù)流的至少兩個不同的擴頻碼。
全文摘要
用于提高直接序列擴頻通信系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，一個系統(tǒng)包括至少一個通信信道，該信道使用了兩個不同的正交擴頻碼和可用的正交碼空間的對應(yīng)部分。由該通信信道處理的數(shù)據(jù)部分被解復(fù)用(471)成不同的流，并且被對應(yīng)的、不同的正交擴頻碼所覆蓋(472，473)。然后，由不同正交碼覆蓋的流被合并起來(475)，并且經(jīng)由相同的通信信道發(fā)射。在一個實施例中，為了利用未被低速傳統(tǒng)信道使用的四分之三的Walsh空間，使用了至少兩個不等長的不同的Walsh碼(+―和++――)。
文檔編號H04J11/00GK1784848SQ200480012079
公開日2006年6月7日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者約瑟夫·P·奧登瓦爾德 申請人:高通股份有限公司