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CN1332916A - 码分多址通信系统的信道扩展装置和方法 - Google Patents

码分多址通信系统的信道扩展装置和方法 Download PDF

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CN1332916A
CN1332916A CN99815127A CN99815127A CN1332916A CN 1332916 A CN1332916 A CN 1332916A CN 99815127 A CN99815127 A CN 99815127A CN 99815127 A CN99815127 A CN 99815127A CN 1332916 A CN1332916 A CN 1332916A
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Abstract

描述了一种CDMA通信系统中用于基站的信道扩展装置。该装置包括:扩展码产生器(911,913),用于产生对应于指定的信道扩展码索引的实部分量扩展码和虚部分量扩展码;接收模式控制信号的电路,用于当所接收到的模式控制信号表示的是BPSK(二相移相键控)调制模式时,禁止产生虚部分量扩展码;和复数乘法器(915、917、919、921),用于接收信道信号,将所接收到的信道信号与扩展码复数相乘,以扩展信道信号。

Description

码分多址通信系统的信道扩展装置和方法
                   发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及一种用于CDMA通信系统的扩展装置和方法，尤其涉及一种用于采用复数扩展来扩展信道的装置和方法。
2.相关技术描述
通常，CDMA(码分多址)通信系统采用正交码来进行信道分离，以便提高信道容量。这种采用正交码的信道分离方法通常应用于IS-95/IS-95A前向链路，也可通过时间校准应用于反向链路。
但是，由于当对信号进行正交扩展和解扩时未来的IMT-2000 CDMA通信系统和现有的IS-95 CDMA通信系统采用不同的调制和解调方法，因此，在两种系统之间存在兼容性的问题。新的IMT-2000系统能够采用几种不同的发送速率：1X(其带宽对应子目前的IS-95系统)、3X(为带宽的3倍)、6X(为带宽的6倍)、9X(为带宽的9倍)、及12X(为带宽的12倍)。3X或更高的IMT-2000系统采用QPSK(正交移相键控)调制和解调来产生正交扩展和解扩的信号，而IS-95系统(和1X IMT-2000系统)采用BPSK(二相移相键控)调制和解调来产生正交扩展和解扩的信号。这里，假设这些正交码为沃尔什(Walsh)码。
这种调制中的不一致导致一个系统的基站和移动台与其他系统的基站和移动台不能进行通信。这种不一致将参照数值方程式加以描述。当基站发送器采用正交码，即沃尔什正交码Wk，通过QPSK调制对输入信号dI和dQ进行正交扩展时，采用QPSK解调的接收器如方程式(1)所示地对接收信号XI和XQ进行解扩。当采用BPSK正交调制的系统采用沃尔什码Wk对输入信号dI和dQ进行扩展时，采用BPSK解调的接收器如方程式(2)所示地对接收信号XI和XQ进行解扩。 1 2 ( X I + j X Q ) ( W k - j W k ) = 1 2 ( d I + j d Q ) ( W k + j W k ) ( W k - j W k ) = ( d I + j d Q ) - - - ( 1 ) (XI＋jXQ)Wk＝(dI＋jdQ)WkWk＝(dI＋jdQ)…(2)
因此，由于两个系统采用不同的调制和解调方法来产生正交扩展和解扩信号，所以两个系统不兼容，使得两个系统之间不能进行通信。亦即，IS-95移动台(和IMT-2000系统的1X移动台)不能与IMT-2000系统的3X以上的基站进行通信，而3X以上的IMT-2000移动台不能与IS-95基站进行通信。更确切地讲，当基站发送采用QPSK调制扩展的信号然后移动台采用BPSK解调对信道扩展信号进行解扩时，移动台解调器的输入和输出之间的关系表示为： 1 2 ( X I + j X Q ) W k = 1 2 ( d 1 + j d Q ) ( W k + j W k ) W k = ( d I - j d Q ) + j ( d I + j d Q ) - - - ( 3 )
方程式(3)表明，当基站在发送前采用QPSK调制对发送信号进行正交扩展并且移动台采用BPSK解调对扩展信号进行解扩时，由移动台采用QPSK解调而解调出的信号不是变为dI＋dQ，而是变为(dI－jdQ)+j(dI＋jdQ)。因此，当对QPSK调制信号进行BPSK解调时，不能在基站和移动台之间进行通信。另外，不能在采用BPSK调制对信道进行扩展的基站与采用QPSK解调对扩展信道进行解扩的移动台之间进行通信。
但是，必须要保持后向兼容，以便即使在实施未来的IMT-2000 CDMA通信系统时，仍能够对现有的IS-95移动台提供通信服务，从而IMT-2000系统的移动台能够与IS-95系统的基站进行通信。
图1表示的是IS-95/IS-95A前向链路，其中采用沃尔什正交码对信道进行分割。参照图1，分别采用唯一的沃尔什正交码Wi(其中，i＝0至63)对各信道进行分割。IS-95/IS-95A前向链路使用速率R＝1/2的卷积码进行信道编码，采用BPSK调制对沃尔什正交码进行扩展，并且其带宽为1.2288MHz。因此，可用信道数为1.2288MHz/(9.6Hz*2)＝64。亦即，IS-95/IS-95A前向链路能够采用沃尔什正交码分割64个信道。
因此，可用沃尔什正交码的数目取决于所采用的调制方法和最小数据率。但是，未来的CDMA移动通信系统将需要更多个指定给用户的信道，以便提高性能。为此，未来的CDMA移动通信系统将采用业务信道、导频信道和扩展信道，从而提高信道容量。
可供使用的可用正交码的数目有限。这种局限性限制了信道容量的提高。为了克服该缺点，希望产生这样一种准正交码，其限制与正交码的干扰，并且具有可变数据率。准正交码详细公开于由本申请人提交的韩国专利申请第97-47457号，复数准正交码详细公开于同样是由本申请人提交的韩国专利申请第98-37453号。
为了采用复数准正交序列进行正交扩展和解扩，使用复数准正交序列的准正交码的IMT-2000系统采用QPSK正交调制。因此，当对沃尔什正交码进行QPSK调制时，用于特定公共信道如导频信道和同步信道的扩展方案不能保持与采用BPSK调制的现有IS-95系统的后向兼容。
                     本发明概述
因此，本发明的一个目的是提供一种CDMA通信系统中的扩展装置和方法，其使具有不同的信道扩展和解扩方案的基站和移动台之间能够进行通信。
本发明的另一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的装置和方法，用于有选择地采用QPSK调制或BPSK调制执行正交扩展。
本发明的又一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的装置和方法，其能够使基站采用BPSK调制在一特定信道上执行正交扩展，而采用QPSK调制在其他信道上执行正交扩展。
本发明的又一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的装置和方法，其能够使移动台采用BPSK解调在一特定信道上执行正交解扩，而采用QPSK解调在其他信道上执行正交解扩。
本发明的又一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的装置和方法，其能够使基站采用BPSK调制在一特定信道上执行正交扩展，而采用QPSK调制在其他信道上执行正交扩展，并且使移动台采用BPSK解调在一特定信道上执行正交解扩，而采用QPSK解调在其他信道上执行正交解扩。
本发明的又一目的是提供一种CDMA通信系统中的正交扩展装置和方法，其中，信道发送器包括BPSK正交扩展器和QPSK正交扩展器，用于有选择地采用BPSK调制或QPSK调制对发送信号进行扩展。
本发明的又一目的是提供一种CDMA通信系统中的正交解扩装置和方法，其中，信道接收器包括BPSK正交解扩器和QPSK正交解扩器，用于有选择地采用BPSK解调或QPSK解调对接收信号进行解扩。
本发明的又一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的扩展装置和方法，其中，信道发送器包括用于采用沃尔什正交码以BPSK调制对发送信号进行正交扩展的正交扩展器和用于采用沃尔什正交码或准正交码以QPSK调制对发送信号进行正交扩展的正交扩展器，从而有选择地采用BPSK调制或QPSK调制对发送信号进行扩展。
本发明的又一目的是提供这样一种CDMA通信系统中的扩展装置和方法，其中，信道发送器包括用于采用沃尔什正交码以BPSK解调对扩展信号进行正交解扩的正交解扩器和用于采用沃尔什正交码或准正交码以QPSK解调对扩展信号进行正交解扩的正交解扩器，从而有选择地采用BPSK解扩或QPSK解扩对扩展信号进行解扩。
为了实现上述和其他目的，提供了一种CDMA通信系统中用于基站的信道扩展装置。该装置包括：扩展码产生器，用于产生对应于指定的信道扩展码索引的实部分量扩展码和虚部分量扩展码；接收模式控制信号的电路，用于当所接收到的模式控制信号表示的是BPSK(二相移相键控)调制模式时，禁止产生虚部分量扩展码；和复数乘法器，用于接收信道信号，将所接收到的信道信号与扩展码复数相乘，以扩展信道信号。
该扩展码产生器包括：控制器，用于产生对应于所指定的信道扩展码索引的准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引；实部分量扩展码产生器，用于产生对应于准正交码掩码索引的实部分量准正交码掩码，产生对应于沃尔什正交码索引的实部分量沃尔什正交码；并且通过将实部分量准正交码掩码与实部分量沃尔什正交码相乘来产生实部分量信道扩展码；虚部分量扩展码产生器，用于产生对应于准正交码掩码索引的虚部分量准正交码掩码，产生对应于沃尔什正交码索引的虚部分量沃尔什正交码，并且通过将虚部分量准正交码掩码与虚部分量沃尔什正交码相乘来产生虚部分量信道扩展码。
                     附图简述
通过参照附图对本发明的如下详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是表示传统CDMA通信系统的前向链路的示意图；
图2的方框图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中用于执行QPSK正交码扩展和QPSKPN码扩展的前向链路发送器；
图3的方框图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中用于对由图2的发送器扩展的信号进行解调的前向链路接收器；
图4的方框图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统中用于执行BPSK正交码扩展和BPSK PN码扩展的前向链路发送器；
图5的方框图表示的是本发明根据本发明实施例在CDMA通信系统中用于对由图4的发送器扩展的信号进行解调的前向链路接收器；
图6的示意图表示的是，在CDMA通信系统中根据本发明第一实施例的前向链路发送信道装置，其中，需要与IS-95通信系统后向兼容的信道采用BPSK正交扩展模式，而其他信道采用QPSK正交扩展模式；
图7的流程图表示的是根据本发明实施例在图6的CDMA通信系统中的信道扩展过程；
图8的示意图表示的是根据本发明实施例在具有图4所示结构的CDMA通信系统中采用BPSK模式的正交码扩展装置；
图9的示意图表示的是根据本发明实施例在具有图5所示结构的CDMA通信系统中采用QPSK模式的正交码扩展装置；
图10至14的示意图表示的是根据本发明实施例在BPSK或QPSK操作模式下执行正交扩展的正交码扩展装置；
图15的示意图表示的是根据本发明实施例用于存储掩码索引和对应于扩展码索引的沃尔什正交码索引的表；
图16的示意图表示的是按照本发明实施例用于存储掩码索引和对应于扩展码索引的沃尔什正交码索引以产生I分量和Q分量扩展码的表；
图17至21的方框图表示的是根据本发明第二实施例能够采用QPSK或QPSK模式的改进的正交码扩展装置；
图22的示意图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统的信道接收装置中采用BPSK解调的正交解扩器；
图23的示意图表示的是根据本发明实施例在CDMA通信系统的信道接收装置中采用QPSK解调的正交解扩器；和
图24至27的示意图表示的是根据本发明第二实施例用于执行BPSK或QPSK模式正交解扩的正交解扩装置。
                   优选实施例的详细描述
下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。在下面的描述中，将不对熟知的功能或结构进行详细描述，以避免它们以不必要的细节混淆本发明。
在下面的描述中，术语“正交扩展”和“信道扩展”将互换使用，而术语“PN扩展”和“扩展”与将互换使用。术语“扩展码”覆盖了术语“沃尔什正交码”和“准正交码”，而术语“正交码索引”指的是在分别用于创建沃尔什正交码和准正交码的索引表中所使用的沃尔什正交码索引和准正交码掩码索引。另外，术语“第一扩展码”指的是实部分量扩展码，而术语“第二扩展码”指的是虚部分量扩展码。
此外，在下面的描述中，采用QPSK调制和解调执行正交扩展和解扩的系统将被称作“IMT-2000系统”，而采用BPSK调制和解调执行正交扩展和解扩的系统将被称作“IS-95系统”。
在本发明实施例中，对于信道结构，“特定信道”包括需要与IS-95系统后向兼容的信道，如导频信道、同步信道和寻呼信道，并且假设这些特定信道采用BPSK扩展方案。另外，除特定信道以外的不需要与IS-95系统后向兼容的其他信道将被称作“非特定信道”，并且假设这些非特定信道采用QPSK扩展方案。非特定信道包括由IMT-2000系统中提出的专用控制信道、专用辅助信道和公共信道。
另外，由于IS-95系统采用沃尔什正交码通过BPSK调制来执行信道扩展，因此，本发明实施例的描述将基于信道扩展是采用沃尔什正交码通过BPSK调制来执行的这样的假设之上。此外，对应采用QPSK调制的信道扩展，有选择地使用沃尔什正交码或准正交码。因此，本发明的正交扩展器能够采用BPSK或QPSK调制来执行正交扩展，此外，当采用QPSK调制来执行正交扩展时，能够有选择地使用沃尔什正交码或准正交码作为信道扩展码。
A.第一实施例
对于信道结构，本发明第一实施例的CDMA通信系统对于需要与IS-95系统后向兼容的信道采用BPSK扩展方案，而对于不需要后向兼容的其他信道则采用QPSK扩展方案。
图6表示的是根据本发明第一实施例在CDMA通信系统的前向链路中所使用的各种信道。
参照图6，IMT-2000系统的前向链路中使用的信道包括导频信道、同步信道、寻呼信道、业务信道、公共信道、专用控制信道、基本信道和辅助信道。导频信道、同步信道、寻呼信道和业务信道在IS-95系统中使用，而其他信道则是为IMT-2000系统新提出的。因此，“特定信道”包括了IS-95系统中使用的一些或全部信道，而“非特定信道”则包括了其他信道。
这里，对于前向信道结构，需要与IS-95系统后向兼容的特定信道采用BPSK扩展方案，而其他信道则采用QPSK扩展方案。
参照图6，当存在有各种信道时，全部信道被连接到模式控制器600，该控制器600确定基站是否当前正与IS-95移动台进行通信，以便为各个信道指定合适的扩展方案。此时，可通过包含在从移动台发送给基站的接入请求消息中的、表示移动台类型(IS-95移动台或IMT-2000移动台)的字段或表示移动台版本的字段来识别出基站是否与IS-95移动台进行通信。模式控制器600的控制信号包括：选择信号SEL，用于将信道信号分离成实部分量信号和虚部分量信号；和模式控制信号，用于确定各发送器的扩展模式。
图7表示由模式控制器600执行的一处理过程，用于通过分析从模式控制器600接收到的接入消息来设置各信道的正交扩展模式。这里，有些信道应包括正交扩展器，用于执行BPSK和QPSK正交调制模式操作。
参照图7，首先，在步骤711，移动台(MS)经接入信道向基站(BS)发送包括用于鉴别移动台类型(IS-95移动台或IMT-2000移动台)的信息的消息。当接收到有关移动台类型的信息时，在步骤713，基站通过分析接收到的接入信道消息来识别移动台类型，并且向模式控制器600发送所接收到的信息和有关基站要经此向移动台发送消息的信道的信息。然后，在步骤715，模式控制器600输出模式控制信号，用于根据移动台类型来指定图6所示的各信道的正交扩展模式。然后，各信道根据来自模式控制器600的模式控制信号来设置它们的正交扩展模式。亦即，各信道根据模式控制信号选择BPSK或QPSK调制来进行正交扩展，以对待发送信号进行正交扩展。当确定正交扩展模式时，在步骤717，基站的各信道根据移动台类型采用BPSK或QPSK对发送信号进行正交扩展，并且发送扩展发送信号。
在图6的信道结构中，因为诸如导频信道和同步信道的公共信道在从移动台接收接入信道消息之前恒定地向每个移动台发送相应的信道信号，因此，它们可被固定在BPSK正交扩展模式下。因此，为了对诸如导频信道信号和同步信道信号的一些公共信道信号进行解调，每个IMT-2000移动台也能够固定在BPSK调制的信道扩展模式下。另外，在IMT-2000移动台中，不需要与IS-95终端后向兼容的信道可被固定在QPSK调制的信道扩展模式下。另外，IMT-2000系统能够对于当前在IS-95系统中使用的信道采用BPSK调制的信道扩展模式，而对于在IMT-2000系统和IS-IS-95系统两者中使用的信道(如基本业务信道)则有选择地采用BPSK或QPSK调制的信道扩展模式。
图6的各信道发送器应采用BPSK信道扩展方案和QPSK信道扩展方案两者。但是，当在每个基站中诸如导频信道和同步信道的特定公共信道被固定地设置为BPSK信道扩展模式时，移动台可能仅采用BPSK信道扩展方案，而不管是IS-95系统还是IMT-2000系统。然而，在基站中，诸如专用控制信道和辅助信道(其对IMT-2000系统新近提出)的不需要与IS-95移动台后向兼容的信道被固定地设置为QPSK信道扩展模式，并且对应的IMT-2000移动台能够仅采用QPSK信道扩展方案。
图2至5表示的是本发明实施例的信道发送器和信道接收器。更具体地讲，图2和4表示的是本发明实施例的前向链路信道发送器。这里，图2表示的是其中信道扩展器215采用QPSK调制的信道扩展方案的信道发送器，图4表示的是其中信道扩展器400采用BPSK调制的信道扩展方案的信道发送器。另外，图3和5表示的是本发明实施例的前向链路信道接收器。这里，图3表示的是其中信道解扩器321采用QPSK解调的信道解扩方案的信道接收器，图5表示的是其中信道解扩器500采用BPSK解调的信道解扩方案的信道接收器。
参照图2，在信道编码、速率匹配和交织之后，输入信号‘a’被施加到多路分解器200。另外，从模式控制器600输出的选择信号SEL被施加到多路分解器200，以便将输入信号‘a’多路分解(分离)为奇码元aI和偶码元aQ，它们分别被施加到信号转换器211和信号转换器213。因此，多路分解器200根据选择信号SEL将输入信号‘a’多路分解为奇信号aI和偶信号aQ。
对于输入信号aI，信号转换器211将信号‘0’转换为‘+1’，将信号‘1’转换为‘-1’，以输出信号dI。对于输入信号aQ，信号转换器213将信号‘0’转换为‘+1’，将信号‘1’转换为‘-1’，以输出信号dQ。信道扩展器215根据从模式控制器600输出的模式控制信号来确定其调制方法。另外，信道扩展器215还包括用于根据接收到的扩展码索引k来产生实部分量和虚部分量控制信号的产生器。信道扩展器215接收从信号转换器211和215输出的信号dI和dQ及扩展码索引k，将对应于扩展码索引k的扩展码与信号dI和dQ相乘(用于复数扩展)，以产生信道扩展信号XI和XQ。图2中，假设施加到信道扩展器215的模式控制信号指定QPSK调制模式。在这种情况下，在信道扩展器215中，根据扩展码索引k产生的扩展码变成对应于扩展码索引k的实部分量扩展码和虚部分量扩展码。另外，当扩展码为沃尔什码时，信道扩展器215输出信道扩展信号XI＋jXQ＝(dI＋jdQ)*(Wk＋jWk)。
PN码产生器217产生PN码PNI和PNQ，用于扩展正交扩展信号XI和XQ。这里，PN码为短PN序列。PN掩蔽部219将正交扩展信号XI和XQ与PN码PNI和PNQ相乘(用于复数扩展)，以产生扩展信号YI和YQ，YI＋YQ＝(PNI＋jPNQ)*(XI＋jXQ)。基带滤波器221将扩展信号YI滤波为基带信号，基带滤波器223将扩展信号YQ滤波为基帝信号。混频器225将基帝滤波器221的输出与载波cos2πfct相乘，以将输出信号转换成RF(射频)信号。混频器227将基带滤波器223的输出与载波sin27πfct相乘，以将输出信号转换成RF(射频)信号。加法器(或异或运算器)229将混频器225和227的输出相加，以输出发送信号。
如图2所示，其值均为‘0’和‘1’的输入信号aI和aQ由信号转换器211和213转换成其值均为‘+1’和‘-1’的信号dI和dQ。信道扩展器215根据扩展码索引k对信号dI和dQ进行正交扩展。此时，输入到信道扩展器215的2个码元信号dI和dQ可被表示为复数值dI＋idQ，而该复数值与复数沃尔什正交码Wk＋jWk相乘，以输出数目为正交码中的码片数N的码片的扩展信号XI＋jXQ＝(dI＋jdQ)*(Wk＋jWk)。
因此，在图2中，信道发送器采用QPSK调制对输入信号‘a’进行正交扩展，多路分解器200将输入信号‘a’多路分解为信号aI和aQ。
图3表示的是采用QPSK解调对从图2的前向链路信道发送器接收到的扩展信号进行信道解扩的前向信道接收器。
参照图3，混频器311将接收信号与载波cos2πfct相乘，混频器313将接收信号与载波sin2πfct相乘。基带滤波器315将从混频器311输出的信号滤波为基带信号，基带滤波器317将从混频器313输出的信号滤波为另一基带信号。
PN码产生器318产生用于对接收到的扩展信号进行解扩的PN码PNI和PNQ。PN掩蔽部319将从基带滤波器315和317输出的信号YI和YQ与PN码PNI和PNQ相乘，以产生解扩信号XI和XQ，XI＋XQ＝(PNI＋jPNQ)*(YI＋jYQ)。
信道解扩器321根据从移动台控制器(图3中未示出)输出的控制信号来确定用于正交解扩的其解调模式(BPSK或QPSK调制)，并且接收解扩信号XI和XQ及其相关的沃尔什码索引k。信道解扩器321产生对应于扩展码索引k的实部分量扩展码和虚部分量扩展码。另外，信道解扩器321根据所指定的解调模式将输入信号XI和XQ分别与实部分量扩展码和虚部分量扩展码相乘，以产生信道解扩信号dI和dQ。在这种情况下，正交解扩结果可表示为2*(dI＋dQ)＝∑(XI＋jXQ)*(Wk-jWk)。
对于从信道解扩器321输出的信号dI，信号转换器323将信号‘+1’转换为‘0’，将信号‘-1’转换为‘1’。对于从信道解扩器321输出的信号dQ，信号转换器325将信号‘+1’转换为‘0’，将信号‘-1’转换为‘1’。从信号转换器323和325输出的信号aI和aQ被施加到多路复用器300，而多路复用器300根据来自控制器的控制信号SEL对从信号转换器323和325输出的信号aI和aQ进行多路复用。亦即，在QPSK操作模式中，多路复用器300对信号aI和aQ进行多路复用。多路复用器300的输出信号‘a’被施加到后级中的组合器，并被用于信道估计。
图3中，PN掩蔽部319和信道解扩器321构成一个指状部件(fingeer)。为了进行信道估计，移动台包括多个这样的指状部件，其每个均由PN掩蔽部319和信道解扩器321构成。
对于移动台的解扩过程，从PN掩蔽部319输出的信号XI和XQ被与扩展码索引k一起输入到信道解扩器321。此时，基站和移动台两者均通过先前的通信得知该扩展码索引k。这里，假设扩展码为沃尔什正交码。输入到信道解扩器321的信号XI和XQ可被表示为复数值XI＋jXQ，这些复数值与复数沃尔什正交码Wk＋iWk的复数共轭值Wk-iWk相乘。通过在重复这种运算N次的同时累加所计算出的值，图2中的调制处理的输入值增大两倍。因此，信道解扩器321输出累加值。当在解调过程中N＝1时，输入值与输出值之间的关系可以表示为上述方程式(1)。
图4表示的是CDMA通信系统中用于采用以BPSK调制执行信道扩展的方案的信道发送器。除信道扩展器400的结构不同之外，图4的基站信道发送器的结构与图2的信道发送器的相同。亦即，信道扩展器400采用BPSK调制来执行信道扩展。在这种情况下，模式控制器600产生用于在BPSK信道扩展模式下运行多路分解器402和信道扩展器402的控制信号。
参照图4，在信道编码、速率匹配和交织之后，输入信号‘a’被施加到多路分解器402。当模式控制器600产生用于选择BPSK模式的选择信号SEL时，信号‘a’不输入到信号转换器213，而是输入到信号转换器211。从多路分解器402输出的其值为‘0’和‘1’的信号aI在信号转换器211中被转换成值‘+1’和‘-1’。此时，由于没有信号被输入到信道转换器213，因此，信号dQ可具有特定逻辑值‘0’。信道扩展器400根据模式控制信号被设置为BPSK调制模式，并连同用于正交扩展的正交码索引一起接收信号dI和dQ。然后，信道扩展器400产生对应于输入的信道扩展码索引k的扩展码，其中，所产生的扩展码可以是实部分量沃尔什正交码Wk。此后，信道扩展器400将所产生的扩展码与输入信号dI和dQ相混频，以产生信道扩展信号。此时，输入到信道扩展器400的信号dI和dQ可以表示为复数值dI＋jdQ，这些值与沃尔什正交码Wk相乘，以产生控制信号XI＋jXQ＝(dI＋jdQ)*Wk。
图5表示的是用于对从具有BPSK信道扩展器的图4的基站发送器接收到的扩展信号进行解调的移动台接收器。除了信道解扩器500之外，图5的移动台接收器的结构也与图3的信道接收器的相同。亦即，信道解扩器500采用BPSK解调来进行这些信道解扩。这里，假设施加到信道解扩器500的模式控制信号指定BPSK解调模式。多路分解器502根据选择信号SEL在BPSK解调模式下对从信号转换器325输出的信号aQ进行分块。
参照图5，从PN掩蔽部319输出的信号XI和XQ连同扩展码索引k一起输入到信道解扩器500。此时，基站和移动台两者均通过先前的通信得知该扩展码索引k。信道解扩器500根据从移动台的控制器(图5中未示出)输出的扩展信号被设置为BPSK解调模式，并产生对应于扩展码索引的扩展码。此时，信道解扩展500产生用于扩展码的实部分量沃尔什正交码Wk。此后，信道解扩器500将所产生的沃尔什正交码Wk与输入信号XI和XQ混频，以产生信道解扩信号dI和dQ。信号XI和XQ可被表示为复数值XI＋jXQ，这些值在信道解扩器500中与沃尔什正交码Wk相乘。
通过在重复这种运算N次的同时累加所计算出的值，输出图4中的调制处理的输入值。因此，信道解扩器500输出累加值。当在解调过程中N＝1时，输入值与输出值之间的关系可以表示为上述方程式(2)。
如上所述，在用于采用沃尔什正交码执行信道扩展和解扩的CDMA通信系统中，IS-95系统采用BPSK正交扩展，而IMT-2000系统采用QPSK正交扩展。不能在IMT-2000系统的基站与IS-95系统的移动台之间、或者在IS-95系统的基站与IMT-2000系统的移动台之间进行通信。
当用于前向链路的信道发送器和信道接收器如上所述地构成时，IMT-2000基站在检测IS-95移动台时在BPSK信道扩展模式下运行导频信道、同步信道和寻呼信道等公共信道。具有图4的BPSK信道发送器的基站在发送之前采用BPSK调制对公共信道上的信号进行信道扩展。在初始建立(或通电)时，移动台应发送其信息，以使基站得知其信道扩展模式。当移动台向基站发送包括表示其为IS-95移动台的信息的接入信道消息时，基站通过分析所接收到的接入信道消息来识别所对应的移动台为IS-95移动台，然后经寻呼信道发送用于BPSK调制的信道指定消息。此后，基站和移动台在BPSK模式下通过执行信道扩展和解扩来进行相互通信。除了使用移动台在初始建立期间发送其信道扩展模式信息的方法之外，也可以使用移动台在基站和移动台之间的呼叫建立期间经接入信道向基站发送其信道扩展模式信息、或者基站经寻呼信道向移动台发送信道扩展模式询问消息的方法。
另外，在检测IMT-2000移动台时，IS-95基站在BPSK信道扩展模式下操作，以接收导频信道、同步信道和寻呼信道等公共信道。在图5的BPSK信道接收器中，多路复用器502有选择地仅输出解扩信号dQ之外的从信号转换器323输出的解扩信号aI，并且多路复用器502的输出信号在后级中被解码，从而提高与IS-95基站的后向兼容性。因此，IS-95基站能够接收从IMT-2000移动台发送的信号。此后，当IMT-2000移动台向IS-95基站发送接入信道消息以尝试呼叫时，IS-95基站在接收到该接入信道消息之后发送包括表示其为IS-95基站的基站类型信息的信道指定消息。然后，IMT-2000移动台识别所对应的基站为IS-95基站，并且将信道扩展模式设定为BPSK模式。此后，IS-95基站和IMT-2000移动台在BPSK模式下通过执行信道扩展和解扩来进行相互通信。
因此，IMT-2000基站和IMT-2000移动台应能够分别与IS-95移动台和IS-95基站进行通信。为此，IMT-2000基站和IMT-2000移动台应能够在BPSK和QPSK两种模式下执行扩展和解扩。图8和9分别表示了采用BPSK调制和QPSK调制的信道扩展器。有两种信道扩展方法，一种是提供两个或更多扩展器，如图8和9所示，并且选择对应于所指定的模式的信道扩展器，另一种是提供图9所示的信道扩展器，并且通过控制虚部分量扩展码来有选择地控制BPSK和QPSK模式。在本发明的实施例中，信道扩展是以后一方法执行的。
图8表示的是图4的BPSK信道发送器中的信道扩展器400。
参照图8，具有扩展码表的扩展码产生器811产生对应于所输入扩展码索引k的扩展码。乘法器813将输入信号dI与所产生的扩展码相乘，以产生信道扩展I信道信号XI。乘法器815将输入信号dQ与所产生的扩展码相乘，以产生信道扩展Q信道信号XQ。这里，扩展码可以是沃尔什码。
对于采用BPSK调制的信道扩展器400的操作，输入信号dI和dQ分别被输入到乘法器813和815。此时，用于指定特定扩展码的扩展码索引k被输入到扩展码产生器811。然后，扩展码产生器811产生对应于扩展码索引k的扩展码，并且将所产生的扩展码提供给乘法器813和815。之后，乘法器813将输入信号dI与扩展码相乘，以产生输出信号XI，乘法器815将输入信号dQ与扩展码相乘，以产生输出信号XQ。
图9表示的是图2的QPSK信道发送器中的信道扩展器215。
参照图9，第一和第二扩展码产生器911和913均接收扩展码索引k，并且产生各对应于扩展码索引k的实部分量的第一扩展码和虚部分量的第二扩展码。这里，从第一和第二扩展码产生器911和913输出的第一和第二扩展码分别为I分量扩展码和Q分量扩展码。乘法器915将输入信号dI与从第一扩展码产生器911产生的第一扩展码相乘，乘法器917将输入信号dQ与从第一扩展码产生器913产生的第一扩展码相乘。应理解的是，包括第一扩展码产生器911和第二扩展码产生器913的结构与图8的BPSK信道扩展器的相同。乘法器919将输入信号dI与从第二扩展码产生器913输出的第二扩展码相乘，乘法器921将输入信号dQ与从第二扩展码产生器913产生的第二扩展码相乘。加法器923从乘法器915的输出中减去乘法器921的输出，以产生输出信号XI。加法器925将乘法器919的输出与乘法器917的输出相加，以产生输出信号XQ。
对于图9的QPSK信道扩展器的操作，输入信号dI被施加到乘法器915和919，而输入信号dQ被输入端乘法器917和921。此时，第一和第二扩展码产生器911和913分别产生I分量扩展码和Q分量扩展码，它们对应于所接收到的扩展码索引k。I分量扩展码被输入到乘法器915和917。然后，乘法器915将I分量输入信号dI与I分量扩展码相乘，并将其输出提供给加法器923。此外，乘法器917将Q分量输入信号dQ与I分量扩展码相乘，并将其输出提供给加法器925。此时，Q分量扩展码dQ被施加到乘法器919和921。乘法器919将I分量输入信号dI与Q分量扩展码相乘，并将其输出提供给加法器925。然后，加法器925将从乘法器917输出的信号与从乘法器919输出的信号相加，以产生输出信号XQ。同时，乘法器921将Q分量输入信号dQ与Q分量扩展码相乘，并将其输出提供给加法器923。然后，加法器923从乘法器915的输出信号中减去乘法器921的输出信号，以产生输出信号XI。
图10表示的是图8和9的信道扩展器中的扩展码产生器。这里，扩展码可以是沃尔什正交码或准正交码。准正交码是通过将沃尔什正交码与准正交码掩码混合而产生的。用于产生准正交码的装置和方法详细公开于由本申请人提交的韩国专利申请第97-47457号中。但是，现有技术的装置被指定用于BPSK调制，并且对于长度L=22m＋1序列相关性为2m＋l(＞
Figure A9981512700201
)。此外，用于OPSK调制的复数准正交序列公开于由本申请人提交的韩国专利申请第98-37453号(对应于1999年9月8日申请的国际申请第PCT/KR99/00532号)。
参照图10，控制器101l计算准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引，用于产生对应于所接收到的扩展码索引k的准正交码。具有准正交码掩码表的准正交码掩码产生器1013从该表中选择对应于准正交码掩码索引的准正交码索引。具有沃尔什正交码表的沃尔什正交码产生器1015从该表中选择对应于沃尔什正交码索引的沃尔什正交码。乘法器1017将准正交码掩码与沃尔什正交码相乘，以产生扩展码。当未选择准正交码掩码索引时，准正交码掩码产生器1013不产生准正交码掩码，从而乘法器1017输出从沃尔什正交码产生器1015输出的沃尔什正交码作为扩展码。当准正交码掩码产生器1013输出准正交码掩码时，从乘法器1017输出的扩展码变成准正交码。
图9中，扩展码产生器包括用于产生I分量(或实部分量)扩展码的第一扩展码产生器911和用于产生Q分量(虚部分量)扩展码的第二扩展码产生器913。该第一和第二扩展码产生器均具有图10所示的结构。当采用复数准正交序列时，第一和第二扩展码产生器911和913可采用相同的扩展码索引k。在这种情况下，扩展码产生器911和913的控制器101l根据所接收到的扩展码索引k产生准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引，并且所产生的准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引彼此相同。尽管从沃尔什正交码产生1015产生的实部分量沃尔什正交码或虚部分量沃尔什正交码是相同的沃尔什正交码，但是，从准正交码掩码产生器1013产生的实部分量准正交码掩码或虚部分量准正交码掩码可以是不同的准正交码掩码。当存储在准正交码掩码产生器1013的内部存储器中的实部分量准正交码掩码值和虚部分量准正交码掩码值不同时，I分量掩码输出和Q分量掩码输出变得不同，即使是接收到相同的掩码索引也是如此。也可以采用用于根据索引来产生掩码值的硬件来实现具有掩码值的存储器。
在本发明实施例中，扩展码产生器911和913接收相同的扩展码索引k。但是，也可以采用不同的索引来产生实部分量扩展码和虚部分量扩展码。
另外，尽管一实施例分别包括了实部分量扩展码产生器911和虚部分量扩展码产生器913，如图9所示，但是，也可以采用单个扩展码产生器。亦即，准正交码掩码产生器1013包括用于存储实部分量和虚部分量准正交码掩码的分离的表，并且沃尔什正交码产生器1015包括一设置在其输出级的移相器，用于产生虚部分量沃尔什正交码。另外，通过将扩展码索引k同时输入到准正交码掩码产生器103中的两个表中，可以同时产生实部分量和虚部分量准正交码掩码，并且能够同时产生实部分量沃尔什正交码和从沃尔什正交码产生器1015输出的移相的虚部分量沃尔什正交码。另外，乘法器1017采用第一乘法器和第二乘法器构成，其中，第一乘法器将实部分量准正交码掩码与沃尔什正交码相乘，而第二乘法器将虚部分量准正交码掩码与沃尔什正交码相乘。
下面将参照图10来描述扩展码产生器911(或913)的操作。当接收到扩展码索引k时，控制器1011计算对应于所接收到的扩展码索引k的准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引。该准正交码掩码索引被输入到准正交码掩码产生器1013，并且该沃尔什正交码索引被输入到沃尔什正交码产生器1015。准正交码掩码产生器1013产生以‘+1’和‘-1’表示的准正交码掩码，并将所产生的准正交码掩码提供给乘法器1017。沃尔什正交码产生器1015产生以‘+1’和‘-1’表示的沃尔什正交码，并将所产生的沃尔什正交码提供给乘法器1017。乘法器1017将准正交码掩码与沃尔什正交码相乘，以产生一扩展码。这里，扩展码可以是沃尔什正交码或准正交码。
在图10的扩展码产生器中，从准正交码掩码产生器1013输出的掩码值和从沃尔什正交码产生器1015输出的沃尔什正交码具有值‘+1’和‘-1’。但是，当从准正交码掩码产生器1013输出的掩码值和从沃尔什正交码产生器1015输出的沃尔什正交码在扩展码产生器911(或913)中具有值‘0’和‘1’时，可以采用加法器(异或运算器)来替代乘法器1017，以将两个输出值相加，然后将相加值转换成值‘+1’和‘-1’。
图15表示的是在图10的扩展码产生器911(或913)中基于扩展码索引k的准正交码掩码表和沃尔什正交码表。
下面将描述当图10的扩展码产生器产生沃尔什正交码时的操作。准正交码掩码索引被设定为特定值‘0’，这是系统参数并且可以改变，并且，准正交码掩码产生器1013接收该索引并且恒定地输出信号‘1’。因此，沃尔什正交码产生器1015产生对应于沃尔什正交码索引的沃尔什正交码，并且将所产生的沃尔什正交码作为扩展码输出。接下来，将描述当图10的扩展码产生器产生准正交码时的操作。当接收到扩展码索引k时，控制器1011产生准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引，以产生对应于所接收到的扩展码索引k的准正交码。然后，准正交码掩码产生器1013从图15的准正交码掩码表中选择对应于准正交码掩码索引的准正交码掩码，而沃尔什正交码产生器1015从图15的沃尔什正交码表中选择对应于沃尔什正交码索引的沃尔什正交码。乘法器1017将该准正交码掩码与沃尔什正交码混频，以产生准正交码。
在图6的信道结构中，各信道应能够支持两个扩展方案(即，BPSK和QPSK调制模式)，并且可以以该方法来实施两个硬件结构。另一种方法是，提供一单独的硬件结构，其扩展方案可根据模式控制命令改变。在下面的第二实施例中，信道扩展器以两种(BPSK和QPSK)调制模式来执行正交扩展。
B.第二实施例
图11至14表示的是图2和4的信道发送器中的信道扩展器215或400，其通过根据模式控制信号断开或连接Q分量扩展码来执行BPSK或QPSK信道扩展。
参照图11，除了根据来自模式控制器600的模式控制信号来选择BPSK通路和QPSK通路之外，该信道扩展器的结构与图9的QPSK信道扩展器的相同。亦即，图11的信道扩展器还包括：切换器1111，其设置在乘法器919和加法器925之间，根据模式控制信号进行切换；和切换器1113，其设置在乘法器921和加法器923之间，根据模式控制信号进行切换。切换器1111和1113通过模式控制信号同时进行切换。
对于图11的信道扩展器的操作，当该信道扩展器被设置到BPSK模式时，切换器1111和1113被切断，以使得乘法器919的输出信号和乘法器921的输出信号不被施加到加法器925和923。因此，加法器925将‘0’加到乘法器917的输出信号，而加法器923从乘法器915的输出信号中减去‘0。因此，以与图8的BPSK信道扩展器相同的方式将输出信号XI和XQ输出。
另外，当信道扩展器被设置到QPSK模式时，切换器1111和1113将乘法器919和921分别连接到加法器925和923，以使得乘法器919和921的输出信号被分别施加到加法器925和923。因此，该信道扩展器起的作用与图9的QPSK信道扩展器的相同。
参照图12，除了根据来自模式控制器600的模式控制信号来选择BPSK通路和QPSK通路之外，该信道扩展器的结构与图9的QPSK信道扩展器的相同。亦即，在图12的信道扩展器中，增益控制器1211根据来自模式控制器600的模式控制信号来产生具有用于BPSK模式的第一值和用于QPSK模式的第二值的增益控制信号。连接在乘法器919和加法器925之间的乘法器1213根据该增益控制信号来控制乘法器919的增益。连接在乘法器921和加法器923之间的乘法器1215根据该增益控制信号来控制乘法器921的增益。给乘法器1213和1215提供相同的增益控制信号。当增益控制信号为‘0’时，从乘法器919和921输出的Q分量信号‘0’不被施加到加法器925和923。当增益控制信号为‘1’时，Q分量信号被施加到加法器925和923。
对于图12的信道扩展器的操作，当信道扩展器被设置到BPSK模式时，指示BPSK扩展模式的模式控制信号被施加到增益控制器1211。在这种情况下，增益控制器1211将其值为‘0’的增益控制信号输出到乘法器1213和1215。乘法器1213和1215两者均产生输出信号‘0’。因此，加法器925将‘0’与从乘法器917输出的扩展信号相加，加法器923从由乘法器915输出的扩展信号中减去‘0’。因此，以与图8的BPSK信道扩展器相同的方式将输出信号XI和XQ输出。
另外，当信道扩展器被设置到QPSK模式时，指示QPSK扩展模式的模式控制信号被施加到增益控制器1211。在这种情况下，增益控制器1211将其值为‘1’的增益控制信号输出到乘法器1213和1215。然后，乘法器1213和1215分别将增益控制信号‘1’与从乘法器919和921输出的扩展信号相乘，从而使乘法器1213和1215的输出信号变得等于乘法器919和921的输出信号。乘法器1213的输出被施加到加法器925，而乘法器1215的输出信号被施加到加法器923。然后，加法器923从乘法器915的输出中减去乘法器1215的输出，以产生信道扩展信号XI，加法器925将乘法器1213的输出与乘法器917的输出相加，以产生信道扩展信号XQ。因此，以与图9的QPSK信道扩展器相同的方式输出信道扩展信号XI和XQ。
参照图13，除了根据来自模式控制器600的模式控制信号来选择BPSK通路和QPSK通路之外，该信道扩展器的结构与图9的QPSK信道扩展器的相同。亦即，图13的信道扩展器还包括切换器1311，其连接在第二扩展码产生器913与乘法器919和921之间，根据模式控制信号进行切换，以控制Q分量扩展码的输出。
对于图13的信道扩展器的操作，当信道扩展器被设置到BPSK模式时，切换器1311切断，从而第二扩展码产生器913的输出通路与乘法器919和921断开。因此，乘法器919将输入信号dI与‘0’相乘，并将所得到的值‘ 0，输出到加法器925。其结果是，加法器925输出与乘法器917的输出值相同的值。类似地，乘法器921将输入信号dQ与‘0’相乘，并将所得到的值‘0’输出到加法器923。其结果是，加法器923输出与乘法器915的输出值相同的值。因此，最终输出值等于BPSK信道扩展器中的输出值。
另外，当信道扩展器被设置到QPSK模式时，切换器1311接通，从而从第二扩展码产生器913产生的Q分量扩展码被正常地施加到乘法器919和921。此后，以与图9相同的处理方式，信道扩展器产生QPSK信道扩展信号。
参照图14，除了根据来自模式控制器600的模式控制信号来选择BPSK通路和QPSK通路之外，该信道扩展器的结构与图9的QPSK信道扩展器的相同。亦即，图14的信道扩展器还包括：增益控制器1211，用于根据模式控制信号来产生增益控制信号；和乘法器1411，其连接在第二扩展码产生器913与乘法器919和921之间，根据模式控制信号来控制Q分量扩展码的输出。
对于图14的信道扩展器的操作，当信道扩展器被设置到BPSK模式时，增益控制器1211根据模式控制信号来产生其值为‘0’的增益控制信号。乘法器1411然后将第二扩展码产生器913的输出与‘0’相乘，从而扩展码产生器913的输出通路与乘法器919和921断开。因此，乘法器919将输入信号dI与‘0’相乘，并将所得到的值‘0’输出到加法器925。其结果是，加法器925输出与乘法器917的输出值相同的值。类似地，乘法器921将输入信号dQ与‘0’相乘，并将所得到的值‘0’输出到加法器923。其结果是，加法器923输出与乘法器915的输出值相同的值。因此，最终输出值等于BPSK信道扩展器中的输出值。
另外，当信道扩展器被设置到QPSK模式时，增益控制器1211根据模式控制信号来产生其值为‘1’的增益控制信号。然后，乘法器1411将第二扩展码产生器913的输出与‘1’相乘，从而从第二扩展码产生器913产生的Q分量扩展码被正常地施加到乘法器919和921。此后，以与图9相同的处理方式，信道扩展器产生QPSK信道扩展信号。
图11至14表示的是通过采用切换器或通过控制信号增益以控制Q分量扩展码的输出来支持BPSK和QPSK调制两者的4种类型的信道扩展器。下面将描述不同的方法，其中，信道扩展器的结构与图9的相同，并且通过采用扩展码产生器有选择地用作BPSK或QPSK信道扩展器。图17至21表示了通过采用扩展码产生器有选择地用作BPSK或QPSK信道扩展器的信道扩展器的不同示例。
图16表示的是基于扩展码索引的I分量准正交码掩码索引、Q分量准正交码掩码索引、和沃尔什正交码索引。当指定BPSK模式时，在(N＋1)*128和(N＋2)*127之间的值k被指定为用于图9的信道扩展器的扩展码索引，并且被施加到I分量扩展码产生器911和Q分量扩展码产生器913。这里，将参照图10来描述Q分量信道扩展器的操作。所接收到的扩展码索引k被输入到控制器1011，该控制器1011根据扩展码索引k来计算准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引，并将掩码索引提供给准正交码掩码产生器1013，而将沃尔什正交码索引提供给沃尔什正交码产生器1015。此时，对于准正交码掩码索引，准正交码掩码产生器1013将全部为‘0’的准正交码掩码输出到乘法器1017。此后，Q分量第二扩展码产生器913输出‘0’，因此，图9的信道扩展器用作BPSK信道扩展器。
图17至21表示的是以与图11至14不同的方式执行的BPSK和QPSK正交扩展方法。在图17至21中，第二扩展码产生器913通过控制准正交码掩码产生器1013或沃尔什正交码产生器1015的输出来控制其扩展码的输出。亦即，在图9的信道扩展器中，第一扩展码产生器911具有图10所示的结构，而第二扩展码产生器913具有图17至21所示结构中的任一个。
图17至21的扩展码产生器的结构与图10的类似，并且根据从模式控制器600输出的模式控制信号来控制第二扩展码产生器913的输出。亦即，当模式控制信号表示QPSK模式控制信号时，第二扩展码产生器913的输出信号正常输出。但是，当模式控制信号表示BPSK模式控制信号时，对第二扩展码产生器913的输出信号进行控制(或抑制)。
参照图17，与图10相比较，扩展码产生器还包括切换器1711，其连接在准正交码掩码产生器1013与乘法器1017之间。因此，当产生BPSK模式控制信号时，切换器1711断开，从而值‘0’被施加到乘法器1017。因此，扩展码产生器对于扩展码输出‘0’。所以，图9的乘法器919和921均输出‘0’，从而以BPSK模式执行信道扩展。但是，当产生QPSK模式控制信号时，切换器1711接通，从而准正交码掩码产生器1013的输出被施加到乘法器1017。因此，乘法器1017通过将沃尔什正交码产生器1015的输出与准正交码掩码相乘来产生扩展码。以这种方式，可以有选择地以BPSK或QPSK模式来执行信道扩展。
参照图18，与图10相比较，扩展码产生器还包括切换器1811，其连接在沃尔什正交码产生器1015与乘法器1017之间。因此，当产生BPSK模式控制信号时，切换器1811断开，从而值‘0’被施加到乘法器1017。因此，扩展码产生器对于扩展码输出‘0’。所以，图9的乘法器919和921均输出‘0’，从而以BPSK模式执行信道扩展。但是，当产生QPSK模式控制信号时，切换器1811接通，从而沃尔什正交码产生器1015的输出被施加到乘法器1017。因此，乘法器1017通过将沃尔什正交码产生器1015的输出与准正交码掩码相乘来产生扩展码。以这种方式，可以有选择地以BPSK或QPSK模式来执行信道扩展。
参照图19，与图10相比较，扩展码产生器还包括：乘法器1911，其连接在准正交码掩码产生器1013与乘法器1017之间；和增益控制器1211，用于根据模式控制信号向乘法器1911提供增益控制信号。因此，当产生BPSK模式控制信号时，增益控制器1211输出‘0’，乘法器1911从而也输出‘0’。其结果是，乘法器1017对于扩展码输出‘0’。所以，图9的乘法器919和921均输出‘0’，从而以BPSK模式执行信道扩展。但是，当产生QPSK模式控制信号时，增益控制器1211输出‘1’，从而乘法器1911将从准正交码掩码产生器1013输出的准正交码掩码提供给乘法器1017。因此，乘法器1017通过将沃尔什正交码产生器1015的输出与准正交码掩码相乘来产生扩展码。以这种方式，可以有选择地以BPSK或QPSK模式来执行信道扩展。
参照图20，与图10相比较，扩展码产生器还包括：乘法器2011，其连接在沃尔什正交码产生器1015与乘法器1017之间；和增益控制器1211，用于根据模式控制信号向乘法器2011提供增益控制信号。因此，当产生BPSK模式控制信号时，增益控制器1211输出‘0’，乘法器2011从而也输出‘0’。其结果是，乘法器1017对于扩展码输出‘0’。所以，图9的乘法器919和921均输出‘0’，从而以BPSK模式执行信道扩展。但是，当产生QPSK模式控制信号时，增益控制器1211输出‘1’，从而乘法器2011将从沃尔什正交码产生器1015输出的沃尔什正交码提供给乘法器1017。因此，乘法器1017通过将沃尔什正交码产生器1015的输出与准正交码掩码相乘来产生扩展码。以这种方式，可以有选择地以BPSK或QPSK模式来执行信道扩展。
参照图21，与图10相比较，扩展码产生器还包括增益控制器1211，用于根据模式控制信号向乘法器1017提供增益控制信号。因此，当产生BPSK模式控制信号时，增益控制器1211输出‘0’，乘法器1017从而对于扩展码也输出‘0’。所以，图9的乘法器919和921均输出‘0’，从而以BPSK模式执行信道扩展。但是，当产生QPSK模式控制信号时，增益控制器1211输出‘1’，从而乘法器1017通过将沃尔什正交码产生器1015的输出与准正交码掩码相乘来产生扩展码。以这种方式，可以有选择地以BPSK或QPSK模式来执行信道扩展。
在上述采用增益控制器和乘法器执行BPSK和QPSK正交扩展的图12、14和19至21中，当模式控制器600产生其值为‘0’的用于BPSK模式的模式控制信号和其值为‘1’的用于QPSK模式的模式控制信号时，不需要单独的增益控制器。亦即，可以通过直接向相应的乘法器提供模式控制信号来形成BPSK或QPSK通路。
图22表示的是图5的信道解扩器500。
参照图22，具有扩展码表的扩展码产生器2211产生相应于所输入的扩展码索引k的扩展码。乘法器2213将信道扩展输入信号XI与所产生的扩展码相乘，以产生信道解扩的I信道信号dI。乘法器2215将信道扩展输入信号XQ与所产生的扩展码相乘，以产生信道解扩的Q信道信号dQ。
对于采用BPSK调制的信道解扩器500的操作，输入信号XI和XQ被分别输入到乘法器2213和2215。同时，用于指定特定的扩展码的扩展码索引k被输入到扩展码产生器2211。然后，扩展码产生器2211产生对应于扩展码索引k的扩展码，并将所产生的扩展码提供给乘法器2213和2215。然后，乘法器2213将解扩的输入信号XI与扩展码相乘，以产生信道解扩信号dI，乘法器2215将输入信号XQ与扩展码相乘，以产生信道解扩信号dQ。
图23表示的是图3的QPSK信道接收器中的信道解扩器321，其中，除了加法器2323和2325之外，信道解扩器321的结构和操作与图9的信道扩展器的相同。
参照图23，第一和第二扩展码产生器2311和2313均接收扩展码索引k，产生均对应于扩展码索引k的第一扩展码和第二扩展码。这里，从第一和第二扩展码产生器2311和2315输出的第一和第二扩展码分别是1分量扩展码和Q分量扩展码。乘法器2315将正交扩展输入信号XI与从第一扩展码产生器2311产生的第一扩展码相乘，乘法器2317将正交扩展输入信号XQ与从第二扩展码产生器2313产生的第二扩展码相乘。可理解的是，包括第一扩展码产生器2311及乘法器2315和2317的结构与图22的BPSK信道解扩器的相同。乘法器2319将输入信号XI与从第二扩展码产生器2313输出的第二扩展码相乘，乘法器2321将输入信号XQ与从第二扩展码产生器2313输出的第二扩展码相乘。加法器2323将乘法器2321的输出与乘法器2315的输出相加，以产生信道解扩输出信号dI，加法器2325从乘法器2317的输出中减去乘法器2319的输出，以产生信道解扩输出信号dQ。
图24至27表示的是改进的信道解扩器，其通过采用切换器或控制输入信号的增益以断开或连接Q分量扩展码，来支持BPSK和QPSK调制两者。
参照图24，除了根据从基站发送的模式控制信号和信道指定消息来选择BPSK通路或QPSK通路的方案之外，信道解扩器的结构与图23的QPSK信道解扩器的相同。亦即，图24的信道解扩器24还包括：切换器2411，其设置在乘法器2319和加法器2325之间，根据模式控制信号进行切换；和切换器2413，其设置在乘法器2321和加法器2323之间，根据模式控制信号进行切换。切换器2411和2413通过模式控制信号同时切换。
对于图24的信道解扩器的操作，当产生BPSK模式控制信号时，切换器2411和2413断开，从而乘法器2319的输出信号和乘法器2321的输出信号不被施加到加法器2325和2323。因此，加法器2323将‘0’与乘法器2315的输出信号相加，加法器2325从乘法器2317的输出信号中减去‘0’。因此，以与图22的BPSK信道解扩器相同的方式将输出信号dI和dQ输出。
另外，当产生QPSK模式控制信号时，切换器2411和2413分别将乘法器2319和2321连接到加法器2325和2323，从而乘法器2319和2321的输出信号被分别施加到加法器2325和2323。因此，信道解扩器起的作用与图23的QPSK信道解扩器的相同。
参照图25，除了根据从基站发送的模式控制信号和信道指定消息来选择BPSK通路或QPSK通路的方案之外，信道解扩器的结构与图23的QPSK信道解扩器的相同。在图25的信道解扩器中，增益控制器2511根据从基站发送的模式控制信号来产生具有用于BPSK模式的第一值和用于QPSK模式的第二值的增益控制信号。连接在乘法器2319和加法器2325之间的乘法器2513根据该增益控制信号来控制乘法器2319的输出增益。连接在乘法器2321和加法器2323之间的乘法器2515根据该增益控制信号来控制乘法器2321的输出增益。乘法器2513和2515分别提供有相同的增益控制信号。当增益控制信号为‘0’时，从乘法器2319和2321输出的Q分量信号不被施加到加法器2325和2323。当增益控制信号为‘1’时，Q分量信号被施加到加法器2325和2323。
对于图25的信道解扩器的操作，当接收到BPSK模式控制信号时，增益控制器2511向乘法器2513和2515连续输出其值为‘0’的增益控制信号。然后，乘法器2513和2515均产生输出信号‘0’。因此，加法器2323将‘0’与从乘法器2315输出的解扩信号相加，加法器2325从由乘法器2317输出的解扩信号中减去‘0’。因此，以与图22的BPSK信道解扩器相同的方式将输出信号dI和dQ输出。
另外，当接收到QPSK模式控制信号时，增益控制器2511向乘法器2513和2515连续输出其值为‘1’的增益控制信号。然后，乘法器2513和2515将增益控制信号‘1’分别与从乘法器2319和2321输出的解扩信号相乘，从而乘法器2513和2515的输出信号变得等于乘法器2319和2321的输出信号。乘法器2513的输出被施加到加法器2325，而乘法器2515的输出被施加到加法器2323。然后，加法器2325从乘法器2317的输出中减去乘法器2513的输出，以产生信道解扩信号dQ，而加法器2323将乘法器2515的输出与乘法器2315的输出相加，以产生信道解扩信号dI。因此，以与图23的QPSK信道解扩器相同的方式输出信道解扩信号dI和dQ。
参照图26，除了根据从基站发送的模式控制信号和信道指定消息来选择BPSK通路或QPSK通路的方案之外，信道解扩器的结构与图23的QPSK信道解扩器的相同。亦即，图26的信道解扩器还包括切换器2611，其设置在第二扩展码产生器2313和乘法器2319和2321之间，根据模式控制信号进行切换，以控制Q分量扩展码的输出。
对于图26的信道解扩器的操作，当产生BPSK模式控制信号时，切换器2611断开，从而第二扩展码产生器2313的输出通路与乘法器2319和2321断开。因此，乘法器2319将输入信号XI与‘0’相乘，并且将所得到的值‘0’输出到加法器2325。其结果是，加法器2325输出与乘法器2317的输出值相同的值。类似地，乘法器2321将输入信号XQ与‘0’相乘，并且将所得到的值‘0’输出到加法器2323。其结果是，加法器2323输出与乘法器2315的输出值相同的值。因此，最终的输出值等于图22的BPSK信道解扩器中的输出值。
另外，当产生QPSK模式控制信号时，切换器2611断开，从而从第二扩展码产生器2313产生的Q分量扩展码被正常地施加到乘法器2319和2321。此后，以与图23相同的处理方式，信道解扩器产生QPSK信道解扩信号。
参照图27，除了根据从基站发送的模式控制信号和信道指定消息来选择BPSK通路或QPSK通路的方案之外，信道解扩器的结构与图23的QPSK信道解扩器的相同。亦即，图27的信道解扩器还包括：增益控制器2511，用于根据模式控制信号来产生增益控制信号；和乘法器2711，其连接在第二扩展码产生器2313与乘法器2319和2321之间，根据增益控制信号来控制乘法器Q分量扩展码的输出。
对于图27的信道解扩器的操作，当产生BPSK模式控制信号时，增益控制器2511根据模式控制信号来产生其值为‘0’的增益控制信号。然后，乘法器2711将第二扩展码产生器2313的输出与‘0’相乘，从而扩展码产生器2313的输出通路与乘法器2319和2321断开。因此，乘法器2319将输入信号XI与‘0’相乘，并且将所得到的值‘0’输出到加法器2325。其结果是，加法器2325输出等于乘法器2317的输出值的值。类似地，乘法器2321将输入信号XQ与‘0’相乘，并且将所得到的值‘0’输出到加法器2323。其结果是，加法器2323输出等于乘法器2315的输出值的值。因此，最终的输出值等于BPSK信道解扩器中的输出值。
另外，当产生QPSK模式控制信号时，增益控制器2511根据模式控制信号来产生其值为‘1’的增益控制信号。然后，乘法器2711将第二扩展码产生器2313的输出与‘1’相乘，从而从第二扩展码产生器2313产生的Q分量扩展码被正常地施加到乘法器2319和2321。此后，以与图23相同的处理方式，信道解扩器产生QPSK信道解扩信号。
在图23至27中，扩展码产生器2311和2313可以实现为如图10所示的形式。亦即，扩展码产生器2311和213均具有用于产生准正交码的准正交码掩码索引表和用于产生沃尔什正交码的沃尔什正交码索引表，并且在未叙述的控制器的控制下产生对应的沃尔什正交码或准正交码。此时，信道解扩器在BPSK模式下仅产生用于扩展码的沃尔什正交码，并且可以在QPSK模式下产生沃尔什正交码或准正交码。扩展码产生器2311和2313具有图15和16所示的表。
此外，图23至27的信道解扩器在内部选择BPSK或QPSK调制模式，以进行信道解扩。亦即，在BPSK操作模式下，图23至27的信道解扩器断开从第二扩展码产生器2313输出的虚部分量扩展码的通路，而仅形成从第一扩展码产生器2311输出的实部分量扩展码的通路。另外，在QPSK操作模式下，信道解扩器通过采用从第一和第二扩展码产生器2311和2313产生的实部分量和虚部分量扩展码，来对所接收到的信道扩展信号进行解扩。
另外，通过控制第二扩展码产生器2313的输出，信道解扩器能够获得与图24至27相同的结果。因此，当第二扩展码产生器2313如图17至21所示地构成时，信道解扩器在执行BPSK和QPSK信道扩展时能够获得相同的结果。
此外，在采用增益控制器和乘法器的图25、27和19至21的QPSK和BPSK信道解扩器中，当移动台的模式控制器(图中未示出)产生具有用于BPSK模式的‘0’值的模式控制信号和用于QPSK模式的‘1’值的模式控制信号时，不需要采用单独的增益控制器。亦即，可以通过直接将模式控制信号施加到相应的乘法器来形成BPSK通路或QPSK通路。
如上所述，当在CDMA通信系统中基站和移动台采用不同的信道扩展方法时，该新的信道扩展器能够根据模式控制信号来选择相应的信道扩展方法。具体地讲，该新的信道扩展器能够支持IS-95信道和IMT-2000信道。另外，可以在IMT-2000系统中支持QPSK模式信道和BPSK模式信道两者，其中，QPSK模式信道能够采用沃尔什正交码和准正交码两者。尽管已参照其优选实施例对本发明进行了图示和叙述，但本领域内的普通技术人员应理解的是，可在不背离由所附权利要求书限定的本发明宗旨和范围的情况下，对本发明进行各种细节和形式上的改变。

Claims (17)

1、一种CDMA(码分多址)通信系统中用于基站的信道扩展装置，包括：
扩展码产生器，用于产生对应于指定的信道扩展码索引的实部分量扩展码和虚部分量扩展码；
接收模式控制信号的电路，用于当所接收到的模式控制信号表示的是BPSK(二相移相键控)调制模式时，禁止产生虚部分量扩展码；和
复数乘法器，用于接收信道信号，将所接收到的信道信号与至少一个扩展码复数相乘，以扩展信道信号。
2、如权利要求1所述的信道扩展装置，其中所述扩展码产生器包括：
控制器，用于产生对应于所指定的信道扩展码索引的准正交码掩码索引和沃尔什正交码索引；
实部分量扩展码产生器，用于产生对应于准正交码掩码索引的实部分量准正交码掩码，产生对应于沃尔什正交码索引的实部分量沃尔什正交码，并且通过将实部分量准正交码掩码与实部分量沃尔什正交码相乘来产生实部分量信道扩展码；和
虚部分量扩展码产生器，用于产生对应于准正交码掩码索引的虚部分量准正交码掩码，产生对应于沃尔什正交码索引的虚部分量沃尔什正交码，并且通过将虚部分量准正交码掩码与虚部分量沃尔什正交码相乘来产生虚部分量信道扩展码。
3、如权利要求2所述的信道扩展装置，其中，当控制器接收到指示沃尔什正交码的信道扩展码索引时，控制器不产生准正交码掩码索引。
4、如权利要求2所述的信道扩展装置，其中，用于禁止产生虚部分量信道扩展码的电路连接到虚部分量扩展码产生器的输出节点。
5、如权利要求2所述的信道扩展装置，其中，当所接收到的模式控制信号指示BPSK调制模式时，用于禁止产生虚部分量信道扩展码的电路连接到复数乘法器中各乘法器的输出节点，用于将虚部分量扩展码与信道信号相乘。
6、如权利要求2所述的信道扩展装置，其中，用于禁止产生虚部分量信道扩展码的电路被设置在虚部分量扩展码产生器中。
7、一种CDMA通信系统中用于移动台的信道扩展装置，包括：
扩展码产生器，用于产生对应于指定的信道扩展码索引的实部分量扩展码和虚部分量扩展码；
接收模式控制信号的电路，用于当所接收到的模式控制信号表示的是BPSK(二相移相键控)调制模式时，禁止产生虚部分量扩展码；和
复数乘法器，用于接收信道信号，将所接收到的信道信号与扩展码复数相乘，以解扩信道信号。
8、一种CDMA通信系统中用于基站的信道发送器，包括：
多路分解器，用于接收模式控制信号作为选择信号，用于当所接收到的模式控制信号为BPSK(二相移相键控)模式控制信号时将输入的信道码元输出到一个通路，而当所接收到的模式控制信号为QPSK(正交移相键控)模式控制信号时将输入的信道码元输出到所述一个通路和另一通路。
信道扩展器，其包括：
扩展码产生器，用于产生对应于指定的信道扩展码索引的实部分量扩展码和虚部分量扩展码；
接收模式控制信号的电路，用于当所接收到的模式控制信号表示的是BPSK调制模式时，禁止产生虚部分量扩展码；和
复数乘法器，用于接收信道信号，将所接收到的信道信号与至少一个扩展码复数相乘，以扩展信道信号；以及
扩展器，用于将信道扩展信号与实部分量和虚部分量PN(伪噪声)码相乘。
9、一种CDMA通信系统中用于移动台的信道接收装置，包括：
解扩器，用于接收从基站发送的信道信号，用于将所接收到的信道信号与实部分量和虚部分量PN(伪噪声)码复数相乘；
信道解扩器，包括：
扩展码产生器，用于产生对应于指定的信道扩展码索引的实部分量扩展码和虚部分量扩展码；
接收模式控制信号的电路，用于当所接收到的模式控制信号表示的是BPSK(二相移相键控)调制模式时，禁止产生虚部分量扩展码；和
复数乘法器，用于接收解扩信号，将所接收到的信道信号与扩展码相乘，以解扩接收信号；以及
乘法器，用于接收模式控制信号作为选择信号，当所接收到的模式控制信号为QPSK(正交移相键控)模式控制信号时，将所接收的一个通路和另一通路上的信道码元多路复用。
10、一种在具有用于产生实部分量和虚部分量扩展码的扩展码产生器的CDMA通信系统中的基站的信道扩展方法，包括下列步骤：
当产生BPSK(二相移相键控)模式控制信号时，禁止产生虚部分量扩展码，并且将待发送的信道信号与实部分量扩展码相乘，以对信道信号进行扩展；和
当产生QPSK(正交移相键控)模式控制信号时，将待发送的信道信号与实部分量扩展码和虚部分量扩展码复数相乘，以对信道信号进行扩展。
11、一种在具有用于产生实部分量和虚部分量扩展码的扩展码产生器的CDMA通信系统中的移动台的信道扩展方法，包括下列步骤：
当产生BPSK(二相移相键控)模式控制信号时，禁止产生虚部分量扩展码，并且将接收到的信道信号与实部分量扩展码相乘，以对信道信号进行解扩；和
当产生QPSK(正交移相键控)模式控制信号时，将接收到的信道信号与实部分量扩展码和虚部分量扩展码复数相乘，以对信道信号进行解扩。
12、一种在具有用于产生实部分量和虚部分量扩展码的扩展码产生器的CDMA通信系统中的基站的信道发送方法，包括下列步骤：
接收模式控制信号作为选择信号，当所接收到的模式控制信号为BPSK(二相移相键控)模式控制信号时，将输入的信道码元输出到一个通路，而当所接收到的模式控制信号为QPSK(正交移相键控)模式控制信号时，将输入的信道码元分别输入到所述一个通路和另一通路；
当产生BPSK模式控制信号时，禁止产生虚部分量扩展码，并且将所接收到的信道信号与实部分量扩展码相乘，以对信道信号进行扩展，而当产生QPSK模式控制信号时，将所接收到的信道信号与实部分量扩展码和虚部分量扩展码复数相乘，以对信道信号进行扩展；和
将扩展信道信号与实部分量和虚部分量PN(伪噪声)码复数相乘，以对信道信号进行扩展。
13、一种在具有用于产生实部分量和虚部分量扩展码的扩展码产生器的CDMA通信系统中的移动台的信道发送方法，包括下列步骤：
接收从基站发送的信道信号，并且将所接收到的信号与实部分量和虚部分量PN码复数相乘，以对接收信号进行解扩；
当产生BPSK(二相移相键控)模式控制信号时，禁止产生虚部分量扩展码，并且将所接收到的信道信号与实部分量扩展码相乘，以对信道信号进行解扩，而当产生QPSK(正交移相键控)模式控制信号时，将所接收到的信道信号与实部分量扩展码和虚部分量扩展码复数相乘，以对信道信号进行解扩；和
接收模式控制信号作为选择信号，并且当所接收到的模式控制信号为QPSK模式控制信号时，在一个通路和另一通路上对输入的信道码元进行多路复用。
14、一种CDMA通信系统中的信道扩展方法，包括下列步骤：
在移动台中产生包括用于移动台的可服务信道的信道扩展模式信息的接入信道消息，并且经接入信道发送该接入信道消息；
当接收到该接入信道消息时，在基站中根据该信道扩展模式信息来确定用于基站的可服务信道的信道扩展模式，根据所确定的信道扩展模式来产生包括信道扩展信息的寻呼信道消息，并且发送该寻呼信道消息；和
根据所确定的信道扩展模式和信道扩展信息来指定专用信道，以在基站和移动台之间进行通信。
15、如权利要求14所述的信道扩展方法，其中，移动台能够根据由基站指定的信道扩展模式采用BPSK(二相移相键控)调制或QPSK(正交移相键控)调制来执行信道扩展。
16、一种CDMA通信系统中的信道扩展方法，包括下列步骤：
在基站中产生包括基站的可服务信道的信道扩展模式信息的寻呼信道消息，并且经寻呼信道发送该寻呼信道消息；
当接收到该寻呼信道消息时，在移动台中根据该信道扩展模式信息来确定用于移动台的可服务信道的信道扩展模式，根据所确定的信道扩展模式来产生包括信道扩展信息的响应消息，并且经接入信道发送该响应消息；
当接收到该接入信道消息时，在基站中根据该信道扩展模式来产生包括信道扩展信息的寻呼信道消息，并且发送该寻呼信道消息；
根据所确定的信道扩展模式和信道扩展信息来指定专用信道，以在基站和移动台之间进行通信。
17、如权利要求16所述的信道扩展方法，其中，基站能够根据由移动台指定的信道扩展模式采用BPSK(二相移相键控)调制或QPSK(正交移相键控)调制来执行信道扩展。
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