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CN1235435C - 无线基站装置和通信终端装置 - Google Patents

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CN1235435C
CN1235435C CNB028017102A CN02801710A CN1235435C CN 1235435 C CN1235435 C CN 1235435C CN B028017102 A CNB028017102 A CN B028017102A CN 02801710 A CN02801710 A CN 02801710A CN 1235435 C CN1235435 C CN 1235435C
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Abstract

MS在保护间隔内接收下行链路方向信号，该保护间隔由从上行链路方向的CDMA信号中准确得到的延迟包络确定，将该下行链路信号的前导部分进行傅立叶变换，然后解调该信号。提取前导部分中包含的发送参数(保护间隔，副载波频率间隔，副载波数目)，输入到傅立叶变换方框(303)。数据部分根据傅立叶变换方框(303)提取的发送参数进行傅立叶变换。解调方框(304)对傅立叶变换后的数据进行解调，并且输出所接收的数据。这样，可以准确得到确定保护间隔的延迟包络。从而确保传输质量，提高频率使用效率。

Description

无线基站装置和通信终端装置
技术领域
本发明涉及数字无线通信系统中的无线基站装置和通信终端装置。
背景技术
近几年，OFDM(正交频分复用)发送系统吸引了很多注意力，该系统可以有效的抵抗多径干扰，其中多径干扰是降低信号在路径传输中传输性能的主要原因。OFDM系统在信号间隔中使用互相正交的频率，复用了大量(几十到几百)数字调制信号。
其中一种使用OFDM发送的通信方法发表在“利用保护间隔长度控制的编码正交频分复用系统(Coded OFDM System using Guard Intermal LengthControl)”IEICE，General Conference，B-5-92，2001。
在这种通信方法中，基站(在上文中描述为接入点)接收从移动装置(在上文中描述为移动终端)发送的已知信号(前导)，使用已知信号产生延迟包络(delay profile)，同时测量载波与噪声比值(C/N比)。使用延迟包络和C/N比，基站确定下行链路发送的最优的保护间隔，M阵列调制(M-ary modulation)的调制级别和FEC(前向纠错)的编码速率。
因为通信方法使用TDMA/TDD(时分多址接入/时分复用)系统作为接入方法，所以在上行链路(从通信终端到基站)和下行链路(从基站到通信终端)传输中可以利用传输路径的可逆性。
通信方法在上行链路和下行链路都使用OFDM。在OFDM中，通过增加符号周期，减少延迟效应(delayed version)。同样，因为符号周期增加，时间分辨率不够，所以不可能准确测量延迟包络。当保护间隔由在时间分辨率不足的情况下产生的延迟包络确定时，存在为保护间隔设置不必要时间和降低频谱效率的危险。
发明内容
本发明是上文所述内容的实现，其发明目的是提供无线基站装置和通信终端装置，该装置产生准确的延迟包络来确定保护间隔，从而在提高频谱效率的同时确保传输质量。
根据本发明的一个方面，提供一种无线基站装置，包括：解扩部分，对上行链路扩频调制信号执行解扩处理，以便输出解扩后的信号；延迟包络产生部分，使用所述解扩信号产生延迟包络；保护间隔确定部分，使用所述延迟包络确定OFDM中的保护间隔；和傅立叶反变换部分，使用OFDM发送参数对已知信号和发送数据执行OFDM处理，其中该OFDM发送参数的信息包括所述保护间隔的信息并且被插入到已知信号中。
根据本发明的另一个方面，提供一种无线基站装置，包括：保护间隔确定部分，使用包含在上行链路扩频调制信号中的延迟包络信息，确定OFDM中的保护间隔；傅立叶反变换部分，通过使用该保护间隔，对发送数据执行OFDM处理；第一扩频部分，对已知信号执行扩频调制处理，通信终端器件利用该已知信号产生所述延迟包络；和复用部分，对经过所述OFDM处理的发送数据和经过所述扩频调制处理的已知信号执行复用。
根据本发明的另一个方面，提供一种无线基站装置，包括：解扩部分，对上行链路的扩频调制信号执行解扩处理，以输出解扩后的信号；延迟包络产生部分，使用该解扩后的信号产生延迟包络；保护间隔确定部分，使用该延迟包络确定OFDM中的保护间隔；多普勒频率测量部分，使用所述解扩后的信号测量多普勒频率；载波间隔选择部分，使用所述多普勒频率测量结果确定副载波参数；调制方法/编码速率确定部分，使用包含在所述上行链路信号中的下行链路接收质量、OFDM发送参数、所述延迟包络、所述多普勒频率，该OFDM发送参数包括所述保护间隔和所述副载波参数，来确定调制方法/编码速率；和傅立叶反变换部分，对发送数据和已知信号执行OFDM处理，其中所述OFDM发送参数的信息、所述调制方法的信息和所述编码速率的信息被插入到该已知信号中。
根据本发明的另一个方面，提供一种通信终端装置，包括：发送参数提取部分，从权利要求1所述的无线基站装置发送的所述已知信号中提取所述OFDM发送参数的信息；傅立叶反变换部分，使用该OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；和扩频部分，对发送数据执行扩频调制处理。
根据本发明的另一个方面，提供一种通信终端装置，包括：解扩部分，对权利要求2所述的无线基站装置发送的下行链路扩频调制信号中的所述已知信号执行解扩，以便输出解扩信号；延迟包络产生部分，使用所述解扩信号产生延迟包络；发送参数提取部分，从所述解扩信号中提取OFDM发送参数的信息；傅立叶反变换部分，使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；和扩频部分，对所述延迟包络信息和发送数据执行扩频调制处理。
根据本发明的另一个方面，提供一种通信终端装置，包括：发送参数提取部分，从权利要求3所述的无线基站装置发送的所述已知信号中提取所述OFDM发送参数的信息；调制方法/编码速率提取部分，从所述已知信号中提取所述调制方法的信息和所述编码速率的信息；傅立叶反变换部分，使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；解调部分，根据所述调制方法的信息对所接收的信号进行解调处理；译码部分，根据所述编码速率的信息对解调处理后的信号进行译码；接收质量测量部分，使用所接收的信号测量接收质量；和扩频部分，对所述接收质量的测量结果和发送数据执行扩频调制处理。
根据本发明的另一个方面，提供一种无线通信方法，包括：解扩步骤：在无线基站装置中对上行链路扩频调制信号执行解扩，以便输出解扩信号；延迟包络产生步骤：使用所述解扩信号产生延迟包络；保护间隔确定步骤：使用所述延迟包络确定OFDM中的保护间隔；第一OFDM处理步骤：通过使用OFDM发送参数的信息，其中该OFDM发送参数的信息包括所述保护间隔的信息并且被插入已知信号中，来对该已知信号和发送数据执行OFDM处理；和发送步骤：将经过所述OFDM处理后的信号作为下行链路信号发送到通信终端装置，和在所述通信终端装置中，发送参数提取步骤：从所述已知信号中提取所述OFDM发送参数的信息；和第二OFDM处理步骤：使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理。
根据本发明的另一个方面，提供一种无线通信方法，包括：在通信终端装置中，解扩步骤：对下行链路扩频调制信号的已知信号执行解扩，并且输出解扩信号；延迟包络产生步骤：使用所述解扩信号产生延迟包络；和第一发送步骤：对所述延迟包络信息执行解扩调制处理，并且在上行链路信号中发送到无线基站装置，和在所述无线基站装置中，保护间隔确定步骤：使用所述延迟包络信息确定OFDM中的保护间隔；复用步骤：使用包括所述保护间隔的OFDM发送参数对发送数据执行OFDM处理，然后对包括所述OFDM发送参数的信息的已知信号执行扩频调制处理，最后对经过所述OFDM处理的OFDM信号和经过所述扩频调制处理的CDMA信号执行复用；第二发送步骤：将复用后的信号作为下行链路信号发送到所述通信终端装置；发送参数提取步骤：从所述下行链路的所述复用信号中提取OFDM发送参数的信息；和OFDM处理步骤：使用提取出的所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理。
根据本发明的另一个方面，提供一种无线通信方法，包括：解扩步骤：在无线基站装置中对上行链路扩频调制信号执行解扩处理，以便输出解扩信号；延迟包络产生步骤：使用所述解扩信号产生延迟包络；保护间隔确定步骤：使用所述延迟包络确定OFDM中的保护间隔；多普勒频率测量步骤：使用所述解扩信号测量多普勒频率；发送参数确定步骤：使用所述多普勒频率测量结果确定副载波参数；调制方法/编码速率确定部分，使用OFDM发送参数、所述延迟包络、所述多普勒频率和包含在所述上行链路信号中的下行链路接收质量，该OFDM发送参数包括所述保护间隔和所述副载波参数，来确定调制方法/编码速率；第一OFDM处理步骤：对发送数据和已知信号执行OFDM处理，其中所述OFDM发送参数的信息、所述调制方法的信息和所述编码速率的信息被插入到该已知信号中；和发送步骤：将经过所述OFDM处理后的信号作为下行链路信号发送到所述通信终端装置；和在所述通信终端装置中，发送参数提取步骤：从该已知信号中提取OFDM发送参数的信息；调制方法/编码速率提取步骤：从该已知信号中提取所述调制方法的信息和所述编码速率的信息；第二OFDM处理步骤：使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；解调步骤：根据所述调制方法的信息对所接收的信号进行解调处理；译码步骤：根据所述编码速率的信息对解调处理后的信号进行译码；和接收质量测量步骤：使用所接收的信号测量接收质量。
本发明的发明者注意到使用OFDM信号测量延迟包络很困难，同时发现可以利用上行链路和下行链路延迟包络相同的特点，使用上行链路DS/CDMA(直扩序列/码分多址接入)信号产生准确的延迟包络，这样通过使用此延迟包络确定的保护间隔可以确保传输质量，提高频谱效率，从而实现了本发明。
换句话说，本发明的目的通过以下方法获得：在下行链路中使用OFDM信号或者OFDM/CDMA信号，在上行链路中使用CDMA信号，使用CDMA信号产生延迟包络，然后使用延迟包络确定保护间隔。
附图说明
图1是说明本发明无线基站装置和通信终端装置通信的图示；
图2是本发明实施例1的无线基站装置的配置方框图；
图3是本发明实施例1的通信终端装置的配置方框图；
图4是下行链路信号和上行链路信号的帧结构的图示；
图5是在选择保护间隔中使用的延迟包络的图示；
图6是本发明实施例2的无线基站装置的配置方框图；
图7是本发明实施例2的通信终端装置的配置方框图；
图8是图6中描述的无线基站装置的复用部分(时间复用)的配置图示；
图9是图6中描述的无线基站装置的复用部分(码复用)的配置图示；
图10是本发明实施例3的无线基站装置的配置方框图；和
图11是本发明实施例3的通信终端装置的配置方框图。
具体实施方式
本发明目标是提高频谱效率的同时，确保传输质量。通过以下方法实现：如图1所示，下行链路使用OFDM信号或者OFDM/CDMA信号，上行链路使用CDMA信号，使用CDMA信号产生延迟包络，然后使用此包络确定保护间隔。
参照附图，下面将说明本发明的实施例。
(实施例1)
本实施例中，CDMA作为上行链路的接入系统，基站产生准确的延迟包络来确定保护间隔。
图2是本发明实施例1的无线基站装置(此后如果需要，缩写为BS)的配置方框图。
无线接收部分202通过天线201接收从通信终端装置(此后如果需要，缩写为MS)发送的上行链路信号。无线接收部分202对上行链路信号执行预定的接收处理(比如，下变频和A/D转换)，输出经过无线接收处理过的信号到解扩部分203。
解扩部分203使用与MS相同的扩频码对无线接收处理过的信号进行解扩，输出解扩信号到解调部分204和延迟包络产生部分205。解调部分204解调经过解扩后的信号，输出所接收的数据。
延迟包络产生部分205使用解扩后的信号产生延迟包络。延迟包络输出到保护间隔确定部分206。使用延迟包络，保护间隔确定部分206确定保护间隔。将确定的保护间隔信息输出到傅立叶反变换部分208。
发送参数，比如保护间隔、副载波频率间隔和副载波数目，被插入到传输数据的前导部分中。下行链路信号帧结构如图4所示，包括前导部分和数据部分。包括前导的传输数据在调制部分207中被调制，调制后的数据输入到傅立叶反变换部分208。
傅立叶反变换部分208对调制后的信号执行OFDM处理(调制)和傅立叶反变换处理，比如，IDFT(离散傅立叶反变换)和IFFT(快速傅立叶反变换)，然后将经过IFT处理过的信号输出到无线发送部分209。无线发送部分209对OFDM信号执行预定的无线发送处理(比如，D/A转换和上变频)，将合成的无线信号作为下行链路信号通过天线201发送到MS。
图3是本发明实施例1的MS配置方框图。
无线接收部分302通过天线301接收BS发送的下行链路信号。无线接收部分302对下行链路信号执行预定的接收处理(比如，下变频和A/D转换)，输出经过无线接收处理过的信号到傅立叶变换部分303。
傅立叶变换部分303对无线接收处理过的信号执行OFDM处理(解调)和傅立叶变换处理，比如，DFT(离散傅立叶变换)和FFT(快速傅立叶变换)，输出经FT处理过的信号到解调部分304。解调部分304对经FT处理过的信号进行解调，输出所接收的数据。
将解调后的信号输出到发送参数提取部分305。发送参数提取部分305从解调后的信号中提取前导部分，并且从该前导部分中识别发送参数。发送参数输出到傅立叶变换部分303。傅立叶变换部分303根据由BS发送的发送参数执行傅立叶变换。
在调制部分306中调制发送数据，调制后的信号输出到扩频部分307。扩频部分307使用预定的扩频码对调制后的信号进行扩频，然后输出扩频信号到无线发送部分308。无线发送部分308对扩频信号执行预定的无线发送处理(比如，D/A转换和上变频)，将合成的无线信号作为上行链路信号通过天线301发送到BS。
下面将举例说明BS和MS按照上文所述配置，根据本发明执行无线通信。
如图3所示，MS调制发送数据，在扩频部分307中扩频数据，然后将扩频信号(CDMA信号)作为上行链路信号传送到BS。
当接收到上行链路信号(CDMA信号)后，BS在解扩部分203解扩CDMA信号，而在延迟包络产生部分205，利用解扩信号产生延迟包络。
由于CDMA信号比OFDM信号有更高的时间分辨率，所以它可以产生更准确的延迟包络。换言之，如上所述，在OFDM中，提高符号周期来降低延迟效应，同时它成为降低产生延迟包络准确性的因素。同时，在CDMA中，为了准确检测延迟以便进行合并处理，所以有必要产生准确的延迟包络。更进一步，因为是合并延迟而不是减少延迟效应，所以不必像OFDM系统一样增加符号周期来减少延迟效应。因此CDMA信号比OFDM信号有更高的时间分辨率。这样，使用CDMA信号比使用OFDM信号可以产生更准确的延迟包络。
在延迟包络产生部分205产生的延迟包络被输出到保护间隔确定部分206，并且用于确定保护间隔。具体地，OFDM系统中设置的保护间隔为包括延迟效应的时间间隔，以免由于延迟降低接收质量。比如，如图5所示，设置的保护间隔包括从所需信号到延迟信号的时间间隔。
这样，经确定的保护间隔作为OFDM的发送参数信息输出到傅立叶反变换部分208。其他发送参数---副载波频率间隔信息和副载波的数目信息---也被输出到傅立叶反变换部分208。这些发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)被插入到发送数据的前导部分，并广播给MS。
如图4所述，包含发送参数的前导部分与数据部分一起被调制，随后经过傅立叶反变换处理后变为OFDM信号。此时，傅立叶反变换根据发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)处理信号，其中保护间隔按照上文描述确定。经过IFT处理过的OFDM信号作为下行链路信号传送到MS。
当接收到下行链路信号后，MS对下行链路信号的前导部分执行傅立叶变换以便解调，这样可以提取插入到前导部分的发送参数。将发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)输出给傅立叶变换模块303。
傅立叶变换部分303根据提取出来的发送参数对数据部分进行傅立叶变换。解调部分304对经FT处理过的信号进行解调，输出所接收的数据。
这样，根据本实施例，CDMA信号用来产生准确的延迟包络，而保护间隔根据延迟包络确定，从而消除了使用时间分辨率不足的OFDM信号设置保护间隔的需要，这样可以更准确的设置保护间隔。从而在防止设置无用的保护间隔的同时，确保了传输质量，提高了频谱利用效率。
(实施例2)
本实施例中，产生延迟包络的前导部分由CDMA信号组成，数据部分由OFDM信号组成，两种信号复用后被发送。
图6是本发明实施例2的BS的配置方框图。
无线接收部分602通过天线601接收从MS发送的上行链路信号。无线接收部分602对上行链路信号执行预定的接收处理(比如，下变频和A/D转换)，输出经过无线接收处理过的信号到解扩部分603。
解扩部分603使用与MS相同的扩频码对无线接收处理过的信号执行解扩，输出解扩信号到解调部分604。解调部分604解调经过解扩的信号，并输出被接收的数据。
将解调后的被接收的数据输出到保护间隔确定部分605。保护间隔确定部分605使用上行链路信号传送的延迟包络信息确定保护间隔。将确定的保护间隔信息输出到傅立叶反变换部分607。
发送参数，比如保护间隔、副载波频率间隔和副载波数目，被插入到发送数据的前导部分中。在调制部分606中调制前导，将调制后的信号(前导部分)输出到扩频部分609。扩频部分609对调制后的信号(前导部分)进行扩频，输出扩频信号(CDMA信号)到复用部分610。
发送数据在调制部分606中被调制，将调制后数据(数据部分)输出到傅立叶反变换部分607。傅立叶反变换607对调制后数据(数据部分)进行傅立叶反变换，并输出经IFT处理过的信号(OFDM信号)到复用部分610。
复用部分610复用(时间复用或者码复用)来自傅立叶反变换部分607的OFDM信号和来自扩频部分609的CDMA信号。这样，复用部分610或者配置时间复用，或者配置码复用。
图8描述复用部分610对OFDM信号和CDMA信号进行时间复用的配置。图8所描述的复用部分610有一个开关6101，在傅立叶反变换607和扩频部分609的输出端口之间切换以输出到无线发送部分611。
图9描述复用部分610对OFDM信号和CDMA信号进行码复用的配置。在对OFDM信号和CDMA信号进行码复用时，OFDM信号需要是OFDM-CDMA信号。当将扩频信号的码片映射到OFDM以便获得OFDM-CDMA信号时，可以使用时间轴扩频方法，频率轴扩频方法或者两维扩频方法，包括时间轴和频率轴。
在图9中，调制后的信号经过扩频处理，随后经过傅立叶反变换，输出到复用部分610。换言之，在图9中，在傅立叶反变换部分607之前提供扩频部分6102，并且复用部分610有一个加法器6103，把傅立叶反变换部分607的输出和扩频部分609的输出相加。
复用后的信号输出到无线发送部分611。无线发送部分611对复用后的信号执行预定的无线发送处理(比如，D/A转换和上变频)，并且将合成的无线信号作为上行链路信号通过天线601发送到BS。
图7是本发明实施例2的MS的配置方框图。
无线接收部分702通过天线701接收BS发送的下行链路信号。无线接收部分702对下行链路信号执行预定的接收处理(比如，下变频和A/D转换)，并且输出经过无线接收处理过的信号到傅立叶变换部分703和解扩部分706。
傅立叶变换部分703对经过无线接收处理过的信号执行傅立叶变换，输出经过FT处理过的信号到解调部分704。解调部分704解调经FT处理过的信号，并且输出接收的数据。
解扩部分706使用与在BS中所使用的相同的扩频码对无线接收处理过的信号执行解扩，输出解扩信号到解调部分704和延迟包络产生部分707。解调部分704对解扩信号进行解调，输出解调过的信号到发送参数提取部分705。
发送参数提取部分705从解调过的信号中提取前导部分，并且从前导部分中识别发送参数。将发送参数输出到傅立叶变换部分703。傅立叶变换部分703根据从BS发送的发送参数执行傅立叶变换。
延迟包络产生部分707使用解扩信号产生延迟包络。将延迟包络输出到调制部分708。在调制部分708中调制发送数据和延迟包络，并且将调制后的信号输出到扩频部分709。扩频部分709使用预定的扩频码对调制后的信号执行扩频，并且输出扩频信号到无线发送部分710。无线发送部分710对扩频信号执行预定的无线发送处理(比如，D/A转换和上变频)，将合成的无线信号作为上行链路信号通过天线701发送到BS。
下面将举例说明BS和MS按照上文所述配置，根据本发明执行无线通信。
如图6所示，BS调制前导，在扩频部分609中扩频合成信号，输出扩频信号(CDMA信号)到复用部分610。复用部分610复用CDMA信号和OFDM信号，发送复用后的下行链路信号到MS。OFDM和CDMA信号的复用将随后描述。
当接收到下行链路信号后(复用信号)，如图7所示，MS在解扩部分706解调前导部分的CDMA信号，并且在延迟包络产生部分707使用解扩信号产生延迟包络。使用具有高的时间分辨率的CDMA信号产生延迟包络，因此，该延迟包络准确性更高。将延迟包络信息输出到调制部分708。
MS在调制部分708中调制发送数据和延迟包络信息，在扩频部分709中扩频合成信号，然后将上行链路信号作为扩频信号(CDMA信号)发送到BS。
当接收到上行链路信号(CDMA信号)后，BS在解扩部分603中解扩CDMA信号，并且在解调部分604中解调扩频信号。
将通过解调获得的、包含在上行链路信号中的延迟包络信息输出到保护间隔确定部分605。
与实施例1一样，保护间隔确定部分605使用延迟包络确定保护间隔。确定的保护间隔作为OFDM发送参数信息输送到傅立叶反变换部分607。其他发送参数信息，副载波频率间隔和副载波数目，也被输送到傅立叶反变换部分607。这些发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)被插入到传输数据的前导部分，并广播给MS。
在调制部分608调制数据部分，接着经过傅立叶反变换处理成为OFDM信号。此时，傅立叶反变换根据发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)执行处理，其中保护间隔按照上文所述确定。将经过IFT处理过的OFDM信号输出到复用部分610。在调制部分608调制前导部分，接着在扩频部分609进行扩频，然后作为CDMA信号输出到复用部分610。
如图8所示，复用部分610通过开关6101在傅立叶反变换部分607的输出(OFDM信号)和扩频部分609的输出(CDMA信号)之间切换，然后输出到无线发送部分611。这样，OFDM信号(数据部分)和CDMA信号(前导部分)经过时间复用后输出到无线发送部分611。
同时，如图9所示，在对OFDM信号和CDMA信号执行码复用的情况下，数据部分在调制部分608被调制，在扩频部分6102被扩频，然后在傅立叶反变换部分607经过傅立叶反变换处理后变为OFDM信号。此时，傅立叶反变换根据发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)执行处理，其中保护间隔按照上文所述确定。经过IFT处理过的OFDM信号输出到复用部分610。在调制部分608调制该前导部分，接着在扩频部分609进行扩频，然后作为CDMA信号输出到复用部分610。
复用部分610用加法器6103把傅立叶反变换部分607的输出(OFDM/CDMA信号)和扩频部分609的输出(CDMA信号)相加，以便输出到无线发送部分611。这样，OFDM信号(数据部分)和CDMA信号(前导部分)经过码复用，并且输出到无线发送部分611。另外，此时扩频部分6102使用的扩频码需要与扩频部分609使用的扩频码不同。
在复用部分610中复用的信号，也就是OFDM信号或者OFDM/CDMA信号(数据部分)和CDMA信号(前导部分)，作为下行链路信号被发送到MS。
当接收到下行链路信号后，MS对下行链路信号的前导部分执行解扩以便解调，这样可以提取插入到前导部分的发送参数。将发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)输出到傅立叶变换部分703。
傅立叶变换部分703根据提取的发送参数对数据部分执行傅立叶变换。在解调部分704对经FT处理过的信号进行解调，并且输出所接收的数据。另外，在对OFDM/CDMA信号进行码复用情况下，该信号经过傅立叶变换处理，然后解扩，最后得到所接收的数据。
这样，根据本实施例，将数据部分转换成OFDM信号，前导部分转换成CDMA信号，两种信号复用(时间复用和码复用)后，在下行链路信号中发送，MS产生延迟包络，在上行链路发送该延迟包络，并且BS使用延迟包络确定保护间隔。
同样在此情况下，消除了使用时间分辨率不足的OFDM信号设置保护间隔的需要，这样可能设置更准确的保护间隔。从而在避免了设置不必要的保护间隔的同时，确保了发送质量，提高了频谱利用效率。
(实施例3)
本实施例说明使用MS中的诸如接收质量，多普勒频移和包络延迟一样的信息，来确定OFDM发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)，调制方案和FEC的编码速率的情况。
图10是本发明实施例3的BS的配置方框图。
无线接收部分1002通过天线1001接收MS发送的上行链路信号。无线接收部分1002对上行链路信号执行预定的接收处理(比如，下变频和A/D转换)，并且输出经过无线接收处理过的信号到解扩部分1003。
解扩部分1003使用与在MS中所使用的相同的扩频码对无线接收处理过的信号执行解扩，并且输出解扩信号到解调部分1004、延迟包络产生部分1005和多普勒频率测量部分1007。解调部分1004解调经过解扩的信号，并且输出所接收的数据。将解调后的下行链路信号的接收质量信息输出到调制方法/编码速率选择部分1009。
延迟包络产生部分1005使用解扩后的信号产生延迟包络。将该延迟包络输出到保护间隔确定部分1006。通过使用延迟包络，保护间隔确定部分1006确定保护间隔。将确定的保护间隔信息输出到傅立叶反变换部分1012和调制方法/编码速率选择部分1009。
多普勒频率测量部分1007使用解扩后的信号测量多普勒频率，输出测量结果(多普勒频移)到载波间隔选择部分1008。载波间隔选择部分1008根据多普勒频率测量结果选择载波间隔。将被选择的载波间隔输出到傅立叶反变换部分1008和调制方法/编码速率选择部分1009。
调制方法/编码速率选择部分1009根据发送参数，比如保护间隔和载波间隔，选择一个调制方法(比如，M阵列调制的调制级别)。将选择的调制方法的信息输出到调制部分1011。将选择的编码速率输出到编码部分1010。
发送参数，比如保护间隔、副载波频率间隔和副载波数目，被插入到发送数据的前导部分。调制方法和编码速率的信息也被插入到前导中。包含前导的发送数据按照如上所述选择的编码速率在编码部分1010进行编码，并且被输出到调制部分1011。调制部分1011调制编码后的发送数据，输出调制后的信号到傅立叶反变换部分1012。
傅立叶反变换部分1012对调制后的信号执行傅立叶反变换，并且输出经IFT处理过的信号(OFDM信号)到无线发送部分1013。无线发送部分1013对OFDM信号执行预定的无线发送处理(比如，D/A转换和上变频)，并且将合成的无线信号作为下行链路信号通过天线1001发送到MS。
图11是本发明实施例3的MS的配置方框图。
无线接收部分1102通过天线1101接收BS发送的下行链路信号。无线接收部分1102对下行链路信号执行预定的接收处理(比如，下变频和A/D转换)，并且输出经过无线接收处理过的信号到傅立叶变换部分1103。
傅立叶变换部分1103对经过无线接收处理过的信号执行傅立叶变换，输出经过FT处理过的信号到解调部分1104。解调部分1104解调经FT处理过的信号，输出解调后的信号到译码部分1107。译码部分1107对解调后信号进行译码，并且输出所接收的数据。
将解调后的信号输出到发送参数提取部分1105和调制方法/编码速率提取部分1106。发送参数提取部分1105从解调后的信号中提取前导部分，并且从该前导部分中识别发送参数。将发送参数输出到傅立叶变换部分1103。傅立叶变换部分1103根据BS发送的发送参数执行傅立叶变换。
调制方法/编码速率提取部分1106从前导部分中识别调制方法和编码速率信息。将调制方法信息输出到解调部分1104，而将编码速率信息输出到译码部分1107。解调部分1104根据BS发送的调制方法信息执行解调。译码部分1107根据BS发送的编码速率信息执行译码。
接收质量测量部分1111使用经FT处理过的信号测量C/I，即接收质量，并且输出测量结果到调制部分1108。在调制部分1108调制测量结果和发送数据，并且将调制后的数据输出到扩频部分1109。扩频部分1109使用预定的扩频码对调制后的数据执行扩频，并且输出扩频信号到无线发送部分1110。无线发送部分1110对扩频信号执行预定的无线发送处理(比如，D/A转换和上变频)，并且将合成的无线信号作为上行链路信号通过天线1101发送到BS。
下面将举例说明BS和MS按照上文所述配置，根据本发明所执行的无线通信。
如图11所示，MS在接收质量测量部分1111测量下行链路信号的前导部分的接收质量。然后，MS调制接收质量的测量结果和接收数据，在扩频部分1108扩频调制后的信号，作为上行链路信号发送扩频信号(CDMA信号)到BS。
当接收到上行链路信号(CDMA信号)后，BS在解扩部分1003解扩CDMA信号，并且在延迟包络产生部分1005使用解扩信号产生延迟包络。通过使用分辨率高的CDMA信号产生延迟包络，所以延迟包络准确性更高。多普勒频率测量部分1007使用扩频信号测量多普勒频率。
将在延迟包络产生部分1005中产生的延迟包络输出到保护间隔确定部分1006。保护间隔确定部分1006和实施例1一样确定保护间隔。将保护间隔作为OFDM的发送参数信息输出到傅立叶反变换部分1012，同时也输出到调制方法/编码速率选择部分1009。
将在多普勒频率测量部分1007中测量的多普勒频率(多普勒频移)输出到载波间隔选择部分1008。载波间隔选择部分1008根据多普勒频率选择副载波间隔。接着，载波间隔选择部分1008从无线通信使用的带宽和副载波间隔中确定副载波数目。将副载波间隔和副载波数目作为OFDM的发送参数信息输出到傅立叶反变换部分1012，同时也输出到调制方法/编码速率选择部分1009。
调制方法/编码速率选择部分1009从保护间隔、副载波间隔和副载波数目以及多普勒频率和接收信号质量中获得调制方法和编码速率。具体地说，1009根据副载波间隔和副载波数目(副载波参数)和保护间隔确定发送信号脉冲(burst)的符号数目，接着根据符号数目和多普勒频率确定最佳编码速率。比如，由于多普勒频率越高，可以更好的将一个信号脉冲期间质量差的接收数据随机化，从而提供更高的错误纠正能力，所以当多普勒频率高时，编码速率设置也相对比较高。同时，当多普率频率低时，接收信号质量在整个接收脉冲期间有时会减少，因此，编码速率设置相对比较低。另外，最优编码速率由仿真预先确定。此外，1109从在MS中所测量的下行链路接收质量和编码速率确定调制方法(M阵列调制的调制级别)。
发送参数---保护间隔，副载波间隔和副载波数目信息---与调制方法和编码速率信息一起被插入到发送数据的前导部分，然后广播给MS。
如图4所示，包含发送参数的前导部分和数据部分一起被编码，被调制，然后经过傅立叶反变换后成为OFDM信号。此时，按照上文所述选择的编码速率执行编码，按照上文所述选择的调制方法执行调制。接着，根据发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)执行傅立叶反变换，其中保护间隔按照上文所述确定。经IFT处理过的OFDM信号作为下行链路信号被发送到MS。
当接收到下行链路信号后，MS对下行链路信号的前导部分执行傅立叶变换以便解调，从而提取插入到前导部分的发送参数与调制方法和编码速率信息。将发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)输出到傅立叶变换部分1103。将调制方法的信息输出到解调部分1104，同时将编码速率信息输出到译码部分1107。
傅立叶变换部分1103根据提取的发送参数对数据部分执行傅立叶变换。将经FT处理过的信号输出到解调部分1104，然后在解调部分1104中此信号根据提取的调制方法信息被解调。将被解调后的信号输出到译码部分1107，在译码部分1107中再根据提取的编码速率信息对于该信号译码，最后输出所接收的数据。
这样，根据本实施例，CDMA信号被用来产生准确的延迟包络，然后根据延迟包络确定保护间隔，从而消除了使用时间分辨率不足的OFDM信号设置保护间隔的需要，这样可以更准确的设置保护间隔。从而在防止设置无用的保护间隔的同时，确保了传输质量，提高了频谱利用效率。
而且，根据本实施例，可以根据传输路径情况自适应的变换调制方法和编码速率，灵活的根据传输环境来执行无线通信。
另外，虽然本实施例使用C/I作为接收质量，但是本发明除了C/I外可以使用接收质量参数(比如SIR(信号与干扰比)和接收功率)作为接收质量。
另外，虽然本实施例说明BS产生延迟包络和测量多普勒频率，但是本发明允许MS产生延迟包络，测量多普勒频率，然后把延迟包络和多普勒频率报告给BS。
(实施例4)
实施例3中，考虑每个用户的延迟包络和多普率频率不同，从而确定每个用户的最优保护间隔，载波频率间隔和载波数目。
在下行链路中，可以使用OFDM/CDMA信号对每个用户的信号进行码复用处理。换句话说，在下行链路中，可以对有相同发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)的用户信息执行码复用来发送。然而，不能对发送参数不同的信息执行码复用。
本实施例中，对每个用户设置发送参数(保护间隔，副载波频率间隔和副载波数目)。然后，对每个用户信号执行码复用，以便在每个时隙中发送，当有剩余码资源时，采用与目前发送参数不同的发送参数。
具体的，在一个时隙内，复用用户(a，b和c)数据，其延迟信号的延迟时间为X，则延迟时间为y(x＞y)的用户d的数据可以被复用。在此情况下，用户d的数据比用户a，b和c的数据有更短的保护间隔，因此可以用高速率发送，但是即使发送参数不是最优的，也可以复用和发送，换句话说，为了发送用户d的数据，将用户d的保护间隔改变成从用户a到c的保护间隔。
这样，可以提高一个时隙内码资源的使用效率，提高系统流量。
本发明并不局限于上文所述的从实施例1到实施例4，实现中可以许多的改变。比如，可以将实施例1到实施例4综合起来实现。
如上所述，根据本发明，在下行链路中使用OFDM信号或者OFDM/CDMA信号，在上行链路中使用CDMA信号，使用CDMA信号产生延迟包络，使用高时间分辨率的延迟包络确定保护间隔，从而在提高频谱效率的同时，确保了发送质量。
本申请基于2001年5月16日提交的日本专利申请，其专利申请号：2001-146576，其全部内容通过本文参考内容清楚的具体化。
工业应用性
本发明适合应用于数字无线通信系统。

Claims (12)

1.一种无线基站装置，包括：
解扩部分，对上行链路扩频调制信号执行解扩处理，以便输出解扩后的信号；
延迟包络产生部分，使用所述解扩信号产生延迟包络；
保护间隔确定部分，使用所述延迟包络确定OFDM中的保护间隔；和
傅立叶反变换部分，使用OFDM发送参数对已知信号和发送数据执行OFDM处理，其中该OFDM发送参数的信息包括所述保护间隔的信息并且被插入到已知信号中。
2.一种无线基站装置，包括：
保护间隔确定部分，使用包含在上行链路扩频调制信号中的延迟包络信息，确定OFDM中的保护间隔；
傅立叶反变换部分，通过使用该保护间隔，对发送数据执行OFDM处理；
第一扩频部分，对已知信号执行扩频调制处理，通信终端器件利用该已知信号产生所述延迟包络；和
复用部分，对经过所述OFDM处理的发送数据和经过所述扩频调制处理的已知信号执行复用。
3.根据权利要求2所述的无线基站装置，其中该复用部分对经过所述OFDM处理的发送数据和经过所述扩频调制处理的已知信号执行时间复用。
4.根据权利要求2所述的无线基站装置，更进一步包括：
第二扩频部分，在所述OFDM处理之前对发送数据执行扩频调制处理，其中所述复用部分对经过所述OFDM处理的发送数据和经过所述第一扩频部分的扩频调制处理的已知信号执行码复用。
5.一种无线基站装置，包括：
解扩部分，对上行链路的扩频调制信号执行解扩处理，以输出解扩后的信号；
延迟包络产生部分，使用该解扩后的信号产生延迟包络；
保护间隔确定部分，使用该延迟包络确定OFDM中的保护间隔；
多普勒频率测量部分，使用所述解扩后的信号测量多普勒频率；
载波间隔选择部分，使用所述多普勒频率测量结果确定副载波参数；
调制方法/编码速率确定部分，使用包含在所述上行链路信号中的下行链路接收质量、OFDM发送参数、所述延迟包络、所述多普勒频率，该OFDM发送参数包括所述保护间隔和所述副载波参数，来确定调制方法/编码速率；和
傅立叶反变换部分，对发送数据和已知信号执行OFDM处理，其中所述OFDM发送参数的信息、所述调制方法的信息和所述编码速率的信息被插入到该已知信号中。
6.一种通信终端装置，包括：
发送参数提取部分，从权利要求1所述的无线基站装置发送的所述已知信号中提取所述OFDM发送参数的信息；
傅立叶反变换部分，使用该OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；和
扩频部分，对发送数据执行扩频调制处理。
7.一种通信终端装置，包括：
解扩部分，对权利要求2所述的无线基站装置发送的下行链路扩频调制信号中的所述已知信号执行解扩，以便输出解扩信号；
延迟包络产生部分，使用所述解扩信号产生延迟包络；
发送参数提取部分，从所述解扩信号中提取OFDM发送参数的信息；
傅立叶反变换部分，使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；和
扩频部分，对所述延迟包络信息和发送数据执行扩频调制处理。
8.一种通信终端装置，包括：
发送参数提取部分，从权利要求3所述的无线基站装置发送的所述已知信号中提取所述OFDM发送参数的信息；
调制方法/编码速率提取部分，从所述已知信号中提取所述调制方法的信息和所述编码速率的信息；
傅立叶反变换部分，使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；
解调部分，根据所述调制方法的信息对所接收的信号进行解调处理；
译码部分，根据所述编码速率的信息对解调处理后的信号进行译码；
接收质量测量部分，使用所接收的信号测量接收质量；和
扩频部分，对所述接收质量的测量结果和发送数据执行扩频调制处理。
9.一种无线通信方法，包括：
解扩步骤：在无线基站装置中对上行链路扩频调制信号执行解扩，以便输出解扩信号；
延迟包络产生步骤：使用所述解扩信号产生延迟包络；
保护间隔确定步骤：使用所述延迟包络确定OFDM中的保护间隔；
第一OFDM处理步骤：通过使用OFDM发送参数，其中该OFDM发送参数的信息包括所述保护间隔的信息并且被插入已知信号中，来对该已知信号和发送数据执行OFDM处理；和
发送步骤：将经过所述OFDM处理后的信号作为下行链路信号发送到通信终端装置，和
在所述通信终端装置中，
发送参数提取步骤：从所述已知信号中提取所述OFDM发送参数的信息；和
第二OFDM处理步骤：使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理。
10.一种无线通信方法，包括：
在通信终端装置中，
解扩步骤：对下行链路扩频调制信号的已知信号执行解扩，并且输出解扩信号；
延迟包络产生步骤：使用所述解扩信号产生延迟包络；和
第一发送步骤：对所述延迟包络信息执行解扩调制处理，并且在上行链路信号中发送到无线基站装置，和
在所述无线基站装置中，
保护间隔确定步骤：使用所述延迟包络信息确定OFDM中的保护间隔；
复用步骤：使用包括所述保护间隔的OFDM发送参数对发送数据执行OFDM处理，然后对包括所述OFDM发送参数的信息的已知信号执行扩频调制处理，最后对经过所述OFDM处理的OFDM信号和经过所述扩频调制处理的CDMA信号执行复用；
第二发送步骤：将复用后的信号作为下行链路信号发送到所述通信终端装置；
发送参数提取步骤：从所述下行链路的所述复用信号中提取OFDM发送参数的信息；和
OFDM处理步骤：使用提取出的所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理。
11.一种无线通信方法，包括：
解扩步骤：在无线基站装置中对上行链路扩频调制信号执行解扩处理，以便输出解扩信号；
延迟包络产生步骤：使用所述解扩信号产生延迟包络；
保护间隔确定步骤：使用所述延迟包络确定OFDM中的保护间隔；
多普勒频率测量步骤：使用所述解扩信号测量多普勒频率；
发送参数确定步骤：使用所述多普勒频率测量结果确定副载波参数；
调制方法/编码速率确定部分，使用OFDM发送参数、所述延迟包络、所述多普勒频率和包含在所述上行链路信号中的下行链路接收质量，该OFDM发送参数包括所述保护间隔和所述副载波参数，来确定调制方法/编码速率；
第一OFDM处理步骤：对发送数据和已知信号执行OFDM处理，其中所述OFDM发送参数的信息、所述调制方法的信息和所述编码速率的信息被插入到该已知信号中；和
发送步骤：将经过所述OFDM处理后的信号作为下行链路信号发送到所述通信终端装置；和
在所述通信终端装置中，
发送参数提取步骤：从该已知信号中提取OFDM发送参数的信息；
调制方法/编码速率提取步骤：从该已知信号中提取所述调制方法的信息和所述编码速率的信息；
第二OFDM处理步骤：使用所述OFDM发送参数的信息对所接收的信号执行OFDM处理；
解调步骤：根据所述调制方法的信息对所接收的信号进行解调处理；
译码步骤：根据所述编码速率的信息对解调处理后的信号进行译码；和
接收质量测量步骤：使用所接收的信号测量接收质量。
12.根据权利要求9所述的无线通信方法，其中当下行链路的发送参数中有可用的码资源时，基站装置在使发送参数适合于作为下行链路信号发送的同时，对各个信号执行码复用，以便发送至各个通信终端装置。
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