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CN1135762C - Cdma电信系统的高数据率辅助信道 - Google Patents

Cdma电信系统的高数据率辅助信道 Download PDF

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CN1135762C CNB971813663A CN97181366A CN1135762C CN 1135762 C CN1135762 C CN 1135762C CN B971813663 A CNB971813663 A CN B971813663A CN 97181366 A CN97181366 A CN 97181366A CN 1135762 C CN1135762 C CN 1135762C
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Abstract

描述一种实现高传输率空中接口的新颖和改进方法。发射系统提供一个同相信道组(90)和一个正交相信道组(92)。同相信道组(90)用于提供正交的中等速率控制信道和话务信道的一个完整组。正交相信道组(92)用于提供一个高速率辅助信道和一个彼此相互正交以及与原中等速率信道正交的中等速率信道扩充组。高速率辅助信道是利用一个短信道代码在一组中等速率信道上产生的。中等速率信道是利用一组长信道代码产生的。

Description

CDMA电信系统的高数据率辅助信道
                                 发明背景
I.发明领域
本发明涉及无线电信，更具体地说，本发明涉及一种实现高传输率空中接口的新颖和改进方法。
II.现有技术的描述
电信工业协会(TIA)的IS-95标准及其衍生标准，如IS-95A和ANSI J-STD-008(这里通称为IS-95)限定了适合于实现高效宽带的数字蜂窝电话系统的空中接口。至此，IS-95提供了一种建立多个射频(RF)话务信道的方法，每个信道具有最高达每秒14.4千比特的数据传输率。话务信道能够被用于传输语音电话或者用于传输包括小文件传送。电子邮件和传真的数字数据通信。
虽然每秒14.4千比特适用于较低数据率的这些应用类型，但是，诸如全球网和电视会议的更大数据量应用的越来越普及已经产生对更高传输率的需求。为了满足这一新的需求，本发明就是为了提供一种具有更高传输率能力的空中接口。
图1示出一个高度简化的数字蜂窝电话系统，它是以与采用IS-95相一致的方式配置的。在操作期间，电话呼叫和其它通信是通过利用RF信号在用户单元10与基地台12之间交换数据进行的。通过基地台控制器(BSC)14和移动交换中心(MSC)16能够进一步进行从基地台12到公共交换电话网(PSTN)18或是到另一个用户单元10的通信。BSC 14和MSC 16通常提供移动性控制、呼叫处理和呼叫选路由功能。
在一个IS-95顺应性系统中，在用户单元10与基地台12之间交换的RF信号是按照码分多址(CDMA)信号处理技术进行处理的。CDMA信号处理技术的使用允许相邻基地台12使用相同的RF带宽，当与使用的发射功率控制相组合时，它使IS-95的带宽比其它蜂窝电话系统的更有效。
CDMA处理被认为一种“扩展频谱”技术，因为在比非扩展频谱系统通常所使用的RF带宽更宽的带宽范围上对CDMA信号进行扩频。IS-95系统的扩频带宽为1.2288MHz。在题目为“CDMA蜂窝电话系统中产生信号波形的系统和方法”的第5,103,450号美国专利中描述了一种基本上按照IS-95配置的基于CDMA的数字无线电信系统，该专利已转让给本发明的受让人，这里将其引作参考。
据预计，对更高传输率的需求正向链路比反向链路更大，因为通常的用户期望接收比他或她产生的更多的数据。正向链路信号是从基地台12发射到一个或多个用户单元10的RF信号。反向链路信号是从用户单元10发射到基地台12的RF信号。
图2示出与IS-95正向链路话务信道相关的信号处理，这是一部分的IS-95正向链路信号。正向链路话务信号被用于把用户数据从基地台12传输到一个特定用户单元10。在正常操作期间，基地台12产生多个正向链路话务信道，其中每个信道被用于与一个特定用户单元10的通信。此外，基地台12产生各种控制信道，包括导频信道、同步信道和寻呼信道。正向链路信号是话务信道和控制信道之和。
正如图2所示，用户数据在节点30输入并以20毫秒(ms)的块(被称为帧)作处理。每一帧中的数据量可以是四个值中的一个，每一个较低值约为下一个较高值的一半。此外，可以采用两组可能的帧尺寸，将它们称为速率组1和速率组2。
对于速率组2，包含在最大，即“全速率”帧中的数据量对应于13.35kbit/s传输率。对于速率组1，包含在全速率帧中的数据量对应于8.6kbit/s传输率。较小尺寸的帧被称为二分之一速率、四分之一速率和八分之一速率帧。各种帧速率被用于调节在正常会话期间经历的语音活动的变化。
CRC发生器36增加CRC数据，CRC数据的量是根据帧尺寸和速率组产生的。尾字节发生器40把已知逻辑状态的8个尾位增加到每个帧上，在解码过程期间产生帮助。对于全速率帧，尾位和CRC位的数目使传输率对于速率组1和速率组2最高达到9.6和14.4kbit/s。
编码器42对来自尾字节发生器40的数据进行卷积编码，产生代码符号44。进行速率1/2、约束长度(K)9的编码。
对于速率组2的帧，截断48去除每6个代码符号中的2个，这可以使进行的编码有效地降低到速率2/3。因此，在截断48的输出上，对于速率组1和速率组2二者的全速率帧，代码符号是以19.2千符号每秒(ksps)产生的。
块交织器50在每个帧上进行块交织，用来自沃尔什(Walsh)代码发生器54的Walsh信道代码对已交织的代码符号进行调制，对于每个代码符号产生64个Walsh符号。从64个Walsh信道代码的组中选择一个特定的Walsh信道代码Wi，通常在特定用户单元10与基地台12之间接口的持续时间内被使用。
然后对Walsh符号进行复制，用来自扩展代码发生器52的同相PN扩展代码(PNI)对一个复制符号进行调制，用来自扩展代码发生器53的正交相位PN扩展代码(PNQ)对另一个复制符号进行调制。然后由LPF 58对同相数据进行低通滤波并用同相正向载波信号对其进行调制。同样，由LPF 60对正交相数据进行低通滤波并用正交相正向载波对其进行调制。然后，将两个已调制的载波信号相加，形成信号s(t)，作为正向链路信号而发射。
                                 发明概要
本发明是一种实现高传输率空中接口的新颖和改进方法。发射系统提供一个同相信道组和一个正交相信道组。同相信道组用于提供正交的中等速率控制信道和话务信道的一个完整组。正交相信道组用于提供一个高速率辅助信道和一个彼此相互正交以及与原中等速率信道正交的中等速率信道扩充组。高速率辅助信道是利用一个短信道代码在一组中等速率信道上产生的。中等速率信道是利用一组长信道代码产生的。
                                 附图简述
从以下结合附图给出的详细描述中，本发明的特征、目的和优点将更加清楚，在整个附图中相同的参考字符有相应的表示，其中：
图1是蜂窝式电话系统的方框图。
图2是与IS-95标准相关的正向链路信号处理的方框图。
图3是按照本发明一个实施例配置的发射系统的方框图。
图4是在本发明一个较佳实施例中采用的64-符号Walsh代码和相关指数的集合的表。
图5是按照本发明一个实施例进行的信道编码的方框图。
图6是按照本发明一个实施例配置的接收系统的方框图。
图7是按照本发明一个实施例配置的解码系统的方框图。
                       较佳实施例的详细描述
图3是以与使用本发明相一致的方式配置的发射系统的方框图。通常，发射系统用于在蜂窝电话系统中产生正向链路信号，因此被装入基地台12中。在图所示的示范配置中，发射系统产生正向链路信号，它包括IS-95、中等速率、信道以及一个高速辅助信道的完整组。另外，在所描述的实施例中，提供一组扩充IS-95信道。本发明的另一些实施例则能够提供一个以上高速辅助信道，或者不提供附加的IS-95信道组，或者二者兼之。此外，虽然提供IS-95信道是较佳的，但是本发明的其它实施例可以采用其它信道类型和处理协议。
在提供的示范实施例中，发射系统提供一个同相信道组90和一个正交相信道组92。同相信道组90用于提供正交IS-95控制和话务信道的完整组。正交信号在经相同路径发射时不会相互干扰。正交相信道组92用于提供一个高速率辅助信道和一组扩充的IS-95信道，它们彼此之间以及与原IS-95信道相互正交。在本发明的较佳实施例中，图3中所示的所有信号和数据是由分别对应于逻辑低和逻辑高的二进制数字数据或电压所表示的正和负整数值形成的。
对于同相信道组90，IS-95控制信道系统100执行与标准IS-95控制信道之一相关的各种功能，包括编码和交织，在这里引作参考的IS-95中描述了其处理。在这种情况中，由于采用Walsh1信道代码，处理将按照对寻呼信道的使用进行。乘法器104用Walsh1发生器102的Walsh代码对由IS-95控制信道系统100产生的代码符号进行调制。Walsh发生器102用于产生正交的同相信道。
Walsh发生器102从一组指数0至63的Walsh代码(Walsh0-63)中重复地产生指数1的Walsh代码(Walsh1)。图4是在本发明较佳实施例中使用的64-符号Walsh代码和相关指数的集合的表。Walsh码片对应于一个Walsh符号，0的Walsh码片值对应于正(+)整数，而1的Walsh码片值对应于负(-)整数。在IS-95下，Walsh1代码对应于寻呼信道。通过用Walsh1代码调制而产生的Walsh符号由信道增益108(2)作增益调节。
导频信道是利用信道增益108(1)对正1值的增益调节而产生的。对于导频信道未按照IS-95进行编码，因为导频信道所采用的Walsh0代码总是+1值，因此等效于完全不调制。
以类似的方式利用附加的IS-95控制信道系统、附加的Walsh发生器和附加的信道增益(全部未示出)产生附加的控制信道。这样的控制信道包括一个同步信道，它用Walsh32代码进行调制。在IS-95中描述了与每一种类型的IS-95控制信道相关的处理。
用IS-95话务信道系统110示出了与同相信道组中IS-95话务信道之一相关的处理，它执行与IS-95话务信道相关的各种功能，包括如上所述的卷积编码和交织，以19.2千符号每秒产生符号序列。乘法器114用Walsh63发生器112的64符号Walsh63代码对IS-95话务信道系统110的代码符号进行调制，以1.2288兆符号每秒产生符号序列。由增益调节108(64)对来自乘法器114的Walsh符号作增益调节。
加法器120对包括增益调节108(1)-(64)的所有增益调节的输出求和，产生同相数据D1。每个增益调节108增大或减小与其相关的特定信道的增益。增益调节可以响应于各种因素(包括来自用户单元10的处理相关信道的功率控制命令)或者响应于在该信道上正在发射的数据类型的差别而进行。通过将每个信道的发射功率维持在正常通信所需的最小水平上，可降低干扰和增大总的发射容量。在本发明的一个实施例中，增益调节108是通过能够采用微处理器形式的控制系统(未示出)配置的。
在正交相信道组92中，利用IS-95信道系统124提供一组扩充的64-2N IS-95话务信道。N是一个基于分配给辅助信道的Walsh信道的数目的整数值，下面将作更详细的描述。乘法器128用Walsh发生器126的Walsh代码对IS-95信道系统124(2)-(64-2N)的每个代码符号进行调制，IS-95话务信道系统124(1)除外，它被置于Walsh0信道上，因此不需要调制。
为了提供高速率辅助信道，辅助信道系统132以速率Rs产生代码符号，它是全速率IS-95话务信道速率的2N倍。利用乘法器140用来自补充Walsh代码发生器134的一个补充Walsh代码(Walshs)对每个代码符号进行调制。乘法器140的输出由增益调节130作增益调节。一组增益调节130的输出由加法器150求和，产生正交相数据DQ。应当明白，这组扩充的IS-95话务信道能够完全地或者部分地被一个或多个附加的辅助信道所替代。
下面将更详细地描述由辅助信道系统132进行的处理。由补充Walsh代码发生器134产生的Walshs代码依赖于分配给正交相信道组92中高速率辅助信道的Walsh代码的数目。在本发明的较佳实施例中，分配给高速率辅助信道的Walsh信道的数目可以是任何值2N，这里N＝{2、3、4、5和6}。Walshs代码是64/2N符号长度而不是IS-95 Walsh代码所使用的64符号。为了使高速率辅助信道与具有64-符号Walsh代码的其它正交相信道相正交，具有64-符号Walsh代码的可能的64正交相信道中的2N不能被用于其它的正交相信道。表I提供N的每个值的可能Walshs代码和相应的所分配64-符号Walsh代码组的表。
                                             表I
    N     Walshi 已分配的64-符号Walsh代码
    2     +，+，+，+，+，+，+，+，+，+，+，+，+，+，+，++，-，+，-，+，-，+，-，+，-，+，-，+，-，+，-+，+，-，-，+，+，-，-，+，+，-，-，+，+，-，-+，-，-，+，+，-，-，+，+，-，-，+，+，-，-，++，+，+，+，-，-，-，-，+，+，+，+，-，-，-，-+，-，+，-，-，+，-，+，+，-，+，-，-，+，-，++，+，-，-，-，-，+，+，+，+，-，-，-，-，+，++，-，-，+，-，+，+，-，+，-，-，+，-，+，+，-+，+，+，+，+，+，+，+，-，-，-，-，-，-，-，-+，-，+，-，+，-，+，-，-，+，-，+，-，+，-，++，+，-，-，+，+，-，-，-，-，+，+，-，-，+，++，-，-，+，+，-，-，+，-，+，+，-，-，+，+，-+，+，+，+，-，-，-，-，-，-，-，-，+，+，+，++，-，+，-，-，+，-，+，-，+，-，+，+，-，+，-+，+，-，-，-，-，+，+，-，-，+，+，+，+，-，-+，-，-，+，-，+，+，-，-，+，+，-，+，-，-，+     0，16，32，481，17，33，492，18，34，503，19，35，514，20，36，525，21，37，536，22，38，547，23，39，558，24，40，569，25，41，5710，26，42，5811，27，43，5912，28，44，6013，29，45，6114，30，46，6215，31，47，63
    3     +，+，+，+，+，+，+，++，-，+，-，+，-，+，-+，+，-，-，+，+，-，-+，-，-，+，+，-，-，++，+，+，+，-，-，-，-+，-，+，-，-，+，-，++，+，-，-，-，-，+，++，-，-，+，-，+，+，-     0，8，16，24，32，40，48，561，9，17，25，33，41，49，572，10，18，26，34，42，50，583，11，19，27，35，43，51，594，12，20，28，36，44，52，605，13，21，29，37，45，53，616，14，22，30，38，46，54，627，15，23，31，39，47，55，63
    4     +，+，+，++，-，+，-+，+，-，-+，-，-，+     0，4，8，...，601，5，9，...，612，6，10，...，623，7，11，...，63
    5     +，++，-     0，2，4，...，621，3，5，...，63
    6     +     0，1，2，...，63
+和-表示正或负整数值，这里较佳的整数是1。显然，在每个Walshs代码v中Walsh符号的数目随N变化而变化，在所有的情况下都小于IS-95信道代码中符号的数目。因此，辅助信道是利用较短Walsh信道代码形成的，IS-95信道是利用较长Walsh信道代码形成的。不管Walshs代码的长度如何，在所述的本发明实施例中，以每秒1.2288兆码片(Mcps)的速率施加符号。因此，较短长度的Walshs更经常地被重复。
数据信道DI和DQ，分别作为第一实数和虚数项与扩展代码PNI和PNQ，分别作为第二实数和虚数项复数相乘，得出同相(即实数)项XI和正交相(即虚数)项XQ。扩展代码PNI和PNQ是由扩展代码发生器152和154产生的。扩展代码PNI和PNQ是以1.2288 Mcps施加的。方程式(1)给出进行的复数相乘。
           (XI+jXQ)＝(DI+jDQ)(PNI+jPNQ)    (1)
然后，同相项XI被低通滤波为1.2288MHz带宽(未示出)并通过与同相载波COS(ωct)相乘被上变频。同样，正交相项XQ被低通滤波为1.2288MHz带宽(未示出)并通过与正交相载波SIN(ωct)相乘被上变频。将已上变频的XI和XQ项求和，产生正向链路信号s(t)。
复数相乘允许正交相信道组92保持与同相信道组90相正交，因此，提供完全的接收器相位恢复，不会增加对在相同路径上发射的其它信道的干扰。因此，以正交的方式将64个Walshi信道的完整组增加到原IS-95信道组中，这个信道组能够被用作辅助信道。此外，通过在正交的正交相信道组92中实现该辅助信道，为处理正常IS-95正向链路信号而配置的用户单元10仍然能够处理同相信道组90内的IS-95信道，因此，在提供高传输率信道的同时维持与以前存在系统的反向兼容。
虽然图3所示的本发明实施例采用单一的同相和正交相载波组来产生同相和正交相信道组，但是，能够采用分别的正弦波组来单独地产生同相和正交相信道组，第二组载波与第一组载波相位偏差90°。例如，能够将DQ数据施加到第二组载波正弦上，这里，将DQ同相(PNI)扩展数据施加到COS(ωct-90°)，DQ正交相(PNQ)扩展数据施加到SIN(ωct-90°)。然后，将产生的信号求和，产生正交相信道组92，又将它与同相信道组90求和。
正如表I中给出的，Walshs信道的使用还使正交相信道组92中辅助信道的实施得到简化。具体说，表I中列出的Walshs代码的使用允许辅助信道使用64-符号Walshi代码的整个子集，无需产生这些Walsh代码中的每一个。
例如，当N＝5时，表I所规定的Walshs代码为辅助信道分配一组32个64-符号Walshi代码。即，把所有的偶数指数的64-符号Walsh代码或者所有的奇数指数的64-符号Walsh代码分配给辅助信道。这分别留下偶数指数或奇数指数的信道，用于实现扩充IS-95话务信道组。在图3中，当Walshs＝{+，-}时辅助信道采用偶数的64-符号Walsh代码信道，奇数信道供扩充的IS-95话务信道组之用。
在另一个例子中，当N＝4时，相关的Walshs代码分配一组l6个64-符号Walshi代码。这留下其余的48个Walshi代码组，用于实现扩充IS-95话务信道或者实现附加的辅助信道。通常，采用对应于一个特定值N的Walshs代码仅利用单个和较短Walshs代码把2N个64-符号Walshi代码分配给辅助信道。
通过把64-符号Walshi代码均匀分布在该子集中，可便于利用单个Walshs代码对Walshi代码的整个子集的分配。例如，当N＝5时，Walshi代码间隔为2，当N＝4时，Walshi代码间隔为4。仅提供正交相信道92的一个完整组，用于实现辅助信道，能够进行均匀间隔的Walshi信道的较大组的分配，因此可利用单个Walshs代码实现。
此外，利用单个较短的Walshs代码分配64-符号Walshi代码的一个子集可降低与提供一个高速率辅助信道相关的复杂性。例如，当与这里所述的本发明实施中所使用的单个Walshs代码代码发生器的使用相比时，利用这组64-符号Walshi代码进行实际调制，以及对产生的调制数据的求和则需要在信号处理资源上有实质性的增加。
如果辅助信道置于以前存在的IS-95正向链路的同相信道组90中或者置于采用QPSK调制的同相和正交相信道中，则不能如此简单地分配均匀间隔的Walshi信道的组。这是因为特定的64符号Walshi信道已经被分配给该同相信道上的诸如寻呼、导频和同相信道的控制功能。因此，利用一个新的正交相Walsh代码空间允许辅助信道的简单化实现。
此外，单个Walshs代码的使用可改善高速率辅助信道的性能，因为辅助信道的幅度的变差被减至最小。在这里所述的实施例中，幅度简单地基于与该Walshs代码相关的正或负整数。这与采用2N 64-符号Walshi代码进行调制不同，后者会导致一组幅度0、+2、-2、+4、-4、…2N和-2N。
在这些改进中，降低幅度变差即降低峰值与平均值功率比，这增大了对于基地台12或者其它正向链路发射系统的给定最大发射功率能够接收正向链路信号的范围。
图5是在按照本发明一个实施例配置时图1的辅助信道系统132的方框图。用户数据被CRC校验和发生器200接收，它把校验和的信息增加到接收的数据中。在本发明的较佳实施例中，象IS-95进行的那样以20ms的帧对该数据进行处理，并增加16位的校验和数据。尾位202把8个尾位增加到每个帧中。卷积编码器204以数据速率D接收尾位202的输出，以速率Rc对每一帧进行卷积编码。正如以下更详细描述的，对于本发明的不同实施例，Rc是不同的。
块交织器206对来自卷积编码器204的代码符号进行交织，转发器208用转发量M对来自交织器206的代码符号序列进行转发。在本发明的不同实施例中，转发量M是不同的，通常取决于编码率Rc和辅助信道速率Rs(见图3)。下面将进一步讨论转发量。映象器210从转发器208接收代码符号并将逻辑0和逻辑1转换为以辅助信道速率RS输出的正和负整数值。
表II提供一张在本发明的不同实施例中能够使用的数据输入速率D、编码速率Rc、转发量M和辅助信道速率Rs的表。在一些实施例中采用多个速率。
                                              表II
  卷积编码器输入速率(D)kbps  (N)  辅助信道的Walsh信道(2N)    卷积代码率(Rc)  重复量(M)  Walsh符号代码符号(W/S)   卷积编码器输入比特   每帧信道比特的数目
    38.438.438.438.438.4   23456     48163264     _1/2_1/4_1/4_1/4_1/4     11248     16/18/14/12/11/1     768768768768768     1,5363,0726,14412,28824,576
    76.876.876.876.8   3456     8163264     _1/2_1/4_1/4_1/4     1124     8/14/12/11/1     1.5361,5361,5361,536     3,0726,14412,28824,576
    153,6153.6153.6   456     163264     _1/21/4_1/4     112     4/12/11/1     3,0723,0723,072     6,14412,28824,576
示出的辅助信道的三个编码器输入速率D：38.4、76.8和153.6每秒千比特。对于这些编码器输入速率D中的每一个，提供了一组编码器速率Rc、N值和转发量M，它们获得所需编码器输入速率D。另外，提供了Walshs符号与代码符号的比率，它对应于Walshs代码的长度。此外，提供了每20ms帧的编码器输入比特的数目，象每20ms帧发射的代码符号的数目一样。实际数据传输率将等于编码器输入速率D，减去CRC位和尾位所需的开销和提供的其它任何控制信息。除了CRC检查和编码以外还打算采用Reed-Soloman编码，或者用它代替CRC检查和编码。
通常，为了在最大数目的Walshi信道上扩展该辅助信道，需要采用该辅助信道可能的N最大值。在较大的一组Walshi信道上扩展辅助信道使在同相信道组90和正交相信道组92上两个相应Walshi信道之间的信道间干扰效应减至最小。这一信道间的干扰是由接收处理期间经历的不完全相位对准产生的。通过在较大的一组Walshi信道上扩展辅助信道，使同相信道组90中任何特定Walshi信道经历的信道间干扰量减至最小，因为辅助信道在该Walshi信道中的部分是小的。此外，用一个较大的总信道符号速率在较大的一组Walshi信道上扩展辅助信道允许更高的符号分集，这改善了在衰落信道状态中的性能。
当利用速率1/2编码所需编码器输入速率D所需的Walsh信道数目小于可供使用Walsh信道数目至少二分之一时，通过在多个Walsh信道上扩展信号可改善性能。通过利用速率1/4，而不是速率1/2代码，或者通过序列重复，或者二者兼之，可获得更大数据Walsh信道的更高信道符号速率。在开始和衰落信道状态中，速率1/4代码提供在速率1/2代码的编码增益上附加的编码增益，由于增加的分集，序列重复提供在衰落信道状态中的改进性能。
在本发明的一个较佳实施例中，利用N＝5、1/4的编码器速率Rc和M＝2的复用量提供一个具有每秒76.8千比特编码器输入速率的辅助信道。这样的实现提供在ISND信道的量级上的数据传送速率，包括足够的信令的带宽。此外，利用N＝5维持32个附加的Walshi信道，用于提供扩充的IS-95信道。
辅助信道的实际持续传输速率将随不同的环境条件，包括正向链路传输所经历的多路径的量而变化。补充的传输速率依赖于多路径的量，因为经不同路径到达的正向链路信号不再是正交的，因此相互干扰。由于附加的发射功率，这一干扰随传输速率的增大而增大。因此，经历的多路径干扰越多，辅助信道的持续传输速率越小。因此，对于高多路径环境，辅助信道的较低传输速率是较佳的。
在本发明的一个实施例中，可以设想一个测量各种环境因素并选择最佳辅助信道处理特性的控制系统。此外，可以设想一个使用信号对消，以去除由多路径传输造成的噪声。在题目为“处理多个多址传输的方法和装置”的美国专利申请08/518,217中描述进行这种噪声消除的方法和装置，该专利申请已转让给本发明的受让人，这里将其引作参考。
图6是按照本发明的一个实施例处理高速率辅助信道的接收处理系统的方框图。通常，该接收处理系统是在蜂窝电话系统的用户单元10中实现的。
在操作期间，用同相载波302和正交相载波304对天线系统300接收的射频信号进行下变频，产生数字化的同相接收采样RI和正交相接收采样RQ。按照使用的rake(分离多径)接收器，这些接收采样被提供给所示的峰指(finger)处理器模块和其它峰指处理器(未示出)。每个峰指处理器处理接收的补充正向链路信号中的一个实例，每个实例是由多径现象产生的。
同相和正交相接收采样RI和RQ与同相扩展代码发生器306和正交相扩展代码发生器308产生的PN扩展代码的复共轭相乘，得出接收项YI和YQ。用Walsh发生器310产生的Walshs代码对接收项YI和YQ进行调制，由加法器312在Walshs代码中Walsh符号数目上对产生的调制数据进行相加。另外，由导频滤波器316对接收项YI和YQ进行相加和滤波(平均)。
然后，加法器312的输出与滤波器导频数据的复共轭相乘，在辅助信道软判决数据320上采用产生的正交相项。然后可以将补充的软判决数据320与来自其它峰指处理器(未示出)的软判决数据合并，对合并后的软判决数据进行解码。
图7是根据本发明的一个实施例的用于对补充软判决数据320进行解码的解码器系统的方框图。软判决数据由累加器400接收，它用重复量M对软判决数据的采样进行累加。然后累积数据由块解交织器402进行解交织和由网格解码器404进行解码。包括Viterbi解码器的各种类型的解码器是人们众所周知的。
然后，来自网格解码器404的硬判决数据中的用户数据由CRC校验系统406用CRC校验和数据进行校验，产生的用户数据与表示用户数据是否与校验和数据一致的校验结果一起输出。然后，接收处理系统或者用户能够基于CRC校验和结果确定是否使用该用户数据。
因此，已经描述了特别适合于与IS-95正向链路一起使用的高速率传输系统。本发明能够被注入到陆上和基于卫星的通信无线系统以及基于有线的发射正弦信号的通信系统，如同轴电缆系统。此外，虽然本发明的上下文是以1.2288MHz带宽信号进行描述的，但是，包括2.5MHz和5.0MHz系统的其它带宽的使用与本发明的操作是一致的。
同样，虽然本发明是利用10kbps和70kbps量级的传输速率进行描述的，但是，可以采用其它的信道速率。在本发明一个较佳实施例中，利用经过电导、电感和电容连接而耦合的半导体集成电路可实现这里所述的各种系统，它们的使用是本领域专业人员所公知的。
以上提供的描述能够使本领域的专业技术人员制造和使用本发明。对于本领域的专业人员而言，对这些实施例作出各种改进是很显然的，这里所限定的一般原理可以应用于其它的实施例上，而无需利用创造才能。因此，本发明不希望被限制于这里给出的实施例，而是按照与这里公开原理和新颖特征相一致的最宽的范围。

Claims (34)

1.一种利用码分多址射频信号处理与一组中等速率通信一起进行高速率通信的电信系统，其特征在于所述系统包括：
在射频带宽内的第一组中等速率信道上发射该组中等速率通信信号的第一信号处理装置；和
在所述射频带宽内的第二组中等速率信道上发射高速率通信信号的第二信号处理装置，这里，所述的第二组中等速率信道与所述的第一组中等速率信道是正交的。
2.如权利要求1所述的电信系统，其特征在于：所述的第一组中等速率信道是由第一组信道代码限定的，所述的第二组中等速率信道是由第二组信道代码限定的，所述高速率通信是在所述第二组信道代码的一个均匀分布的子集上发射的。
3.如权利要求1所述的电信系统，其特征在于：
所述的第一信号处理装置进一步用于利用一组相应的长信道代码产生所述的中等速率信道组；以及
所述的第二信号处理装置进一步用于利用一个短信道代码产生一个高速率信道。
4.如权利要求3所述的电信系统，其特征在于：所述的高速率通信是由一组高速率代码符号组成的，每一个高速率代码符号被第一短信道代码所调制。
5.如权利要求1所述的电信系统，其特征在于：设定的第一组信道代码和设定的第二组信道代码是64符号沃尔什代码。
6.如权利要求2所述的电信系统，其特征在于进一步包括：
利用所述第二组中等速率信道的另一个子集发射第二组中等通信信号的第三信号处理装置。
7.如权利要求1所述的电信系统，其特征在于：所述的第一组中等速率信道是在同相信道中发射的，所述的第二组中等速率信道是在正交相信道中发射的。
8.如权利要求3所述的电信系统，其特征在于，所述第一信号处理装置进一步包括：
响应于所述第一组中等速率信道产生求和数据的求和器；
响应于所述求和数据产生第一扩展数据的第一扩展器装置；以及
响应于所述高速率信道产生第二扩展数据的第二扩展器装置。
9.如权利要求8所述的电信系统，其特征在于进一步包括：
响应于所述求和数据产生第一同相扩展数据的第一同相扩展器装置；
响应于所述高速率产生第一正交相扩展数据的第一正交相扩展器装置；
响应于所述高速率产生第二同相扩展数据的第二同相扩展器装置；
响应于所述高速率产生第二正交相扩展数据的第二正交相扩展器装置；
响应于所述第一同相扩展数据和对所述第二正交相扩展数据的否定产生一个同相项的第一求和器装置；和
响应于所述第一正交相扩展数据和所述第二同相扩展数据产生一个正交相项的第二求和器装置。
10.如权利要求9所述的电信系统，其特征在于进一步包括：
用于调制所述同相项的同相载波发生器；和
用于调制所述正交相项的正交相载波发生器。
11.一种利用射频信号发射数据的方法，其特征在于所述方法包括步骤：
a)利用长沃尔什代码产生一组信道；
b)利用短沃尔什代码产生一个高速率信道；
c)通过第一载波发射所述这组信道；
d)通过与所述第一载波正交的第二载波发射所述高速率信道。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于进一步包括步骤：
用一个同相伪噪声代码和一个同相载波调制第一组信道；
用一个正交相伪噪声代码和一个正交相载波调制第二组信道；以及
对所述第一组信道与所述第二组信道求和。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于进一步包括步骤：
用一个同相伪噪声代码和一个同相载波调制一个第一高速率信道；
用一个正交相伪噪声代码和一个正交相载波调制一个第二高速率信道；
将所述第二高速率信道倒相；以及
对所述第一高速率信道与所述第二高速率信道求和。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于进一步包括在所述这组信道的一个信道上发射导频数据的步骤。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述这组信道包括一个导频信道、一个同步信道和一个话务信道。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述的短沃尔什代码占据。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述的长沃尔什代码是由64个沃尔什符号组成的。
18.一种在码分多址射频信号上发射数据的电信系统，其特征在于所述系统包括：
产生一组中等速率信道的第一信道产生系统；和
产生一个与中等速率信道组正交的高速率信道的第二信道产生系统。
19.如权利要求18所述的电信系统，其特征在于：所述的第一信道产生系统是由一组长信道代码调制器组成的。
20.如权利要求19所述的电信系统，其特征在于：所述的第二信道产生系统是由一个短信道代码调制器组成的。
21.如权利要求18所述的电信系统，其特征在于：所述的第二信道产生系统包括一个通过一组均匀分布的长代码信道发射数据的装置。
22.一种利用直接序列扩展频谱信号处理操作多信道通信系统的方法，其特征在于所述方法包括步骤：
a)产生具有多信道项和高速率项的复数数据源，它包括步骤：
a.1)响应于一组中等速率数据源和一组长信道代码，产生一组中等速率信道；
a.2)通过对所述这组中等速率信道求和，产生所述多信道项；以及
a.3)响应于一个高速率数据源和一个短信道代码，产生一个高速率信道。
b)产生具有同相项和正交相项的复数扩展代码；
c)将复数数据源与所述复数扩展代码进行复数相乘，得出一个实数项和一个虚数项；
d)用一个同相载波调制所述实数项；以及
e)用一个正交相载波调制所述虚数项。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于：步骤a.1)是由用所述这组信道代码调制所述这组中等速率数据源的步骤组成的。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于进一步包括调节所述这组中等速率信道和所述高速率信道的幅度的步骤。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于：步骤a.3)是由在一组中等速率信道上发射所述高速率数据的步骤组成的。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于：步骤a.3)进一步包括下列步骤：
响应于第二组中等速率信道和第二组长信道代码，产生第二组中等速率信道；以及
对所述第二组中等速率信道与所述高速率信道求和。
27.一种直接序列扩展频谱通信系统，其特征在于所述系统包括：
响应于第一用户数据产生第一信道数据的第一长信道代码调制器；
响应于第二用户数据产生第二信道数据的第一短信道代码调制器；
响应于所述第一信道数据产生第一同相数据的第一同相扩展器；
响应于所述第二信道数据产生第二同相数据的第二同相扩展器；
响应于所述第一用户数据产生第一正交相数据的第一正交相扩展器；
响应于所述第二用户数据产生第二正交相数据的第二正交相扩展器；
响应于所述第一同相数据和所述第二正交相用户数据的倒相产生一个同相项的第一求和器；
响应于所述第一正交相数据和所述第二同相数据产生一个正交相项的第二求和器；
响应于所述第一项产生一个同相信号的同相载波正弦调制器；
响应于所述第二项产生一个正交相信号的正交相载波正弦调制器；以及
对所述同相信号和所述正交相信号求和的求和器。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于所述第一信道具有一个比所述第二信道更低的数据速率。
29.一种利用码分多址处理，与一个中等速率通信一起发射的高速率数据的方法，其特征在于所述方法包括步骤：
a)产生中等速率信道的同相组；
b)产生中等速率信道的正交相组；
c)在所述的中等速率信道的同相组上发射第一组高速率数据；以及
d)在所述中等速率信道正交相组的子集上发射第二组高速率数据。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于：所述的子集由一组均匀间隔的沃尔什信道组成。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于：步骤a)由下列步骤组成：
通过用一组长信道代码调制所述这组中等速率通信而产生所述这组信道；
对所述这组信道求和，得出求和数据；
响应于所述求和数据和一个同相扩展代码产生同相扩展数据；
响应于所述求和数据和一个正交相扩展代码产生正交相扩展数据；
用一个同相载波调制所述同相扩展数据，得到一个同相信号；
用一个正交相载波调制所述正交相扩展数据，得到一个正交相信号；
将所述同相信号和所述正交相信号相加。
32.如权利要求29所述的方法，其特征在于：步骤b)由下列步骤组成：
通过用一个短信道代码调制所述高速率通信而产生所述高速率信道；
响应于所述高速率信道和所述同相扩展代码产生高速率同相扩展数据；
响应于所述高速率信道和一个正交相扩展代码产生高速率正交相扩展数据；
用一个正交相载波调制所述高速率同相扩展数据，得到一个高速率正交相信号；
用一个同相载波调制所述高速率正交相扩展数据的倒相，得到一个高速率同相信号；以及
将所述高速率同相信号和所述高速率正交相信号相加。
33.如权利要求29所述的方法，其特征在于：步骤a)和b)由下列步骤组成：
a.1)利用一组信道代码调制所述这组中等速率通信；
a.2)对所述这组信道代码求和，得出求和数据；
a.3)用第一组载波正弦调制所述求和数据；
b.1)用一个短信道代码调制所述高速率信道，得到所述高速率信道；以及
b.2)用相位与所述第一组载波正弦相差90°的第二组载波正弦调制所述高速率信道。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于：所述的短信道代码由两个沃尔什符号组成，所述的长信道代码各由64个沃尔什符号组成。
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