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CN1421111A - 在无线通信系统中使用多载波前向链路的方法和装置 - Google Patents

在无线通信系统中使用多载波前向链路的方法和装置 Download PDF

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CN1421111A
CN1421111A CN00818267A CN00818267A CN1421111A CN 1421111 A CN1421111 A CN 1421111A CN 00818267 A CN00818267 A CN 00818267A CN 00818267 A CN00818267 A CN 00818267A CN 1421111 A CN1421111 A CN 1421111A
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Abstract

一种方法和装置允许使用cdma2000 1X的电信系统方便地升级到使用cdma2000 3X。在其它实施例中，本发明提供了较佳的频谱管理，允许同时使用标准cdma2000 1X反向链路和cdma2000 1X时分双工(TDD)反向链路，并且当现有码分多址(CDMA)系统中加入附加业务时提供了硬件补充，而非全部替换。

Description

在无线通信系统中使用多载波前向链路的方法和装置
                             发明背景
1.技术领域
本发明涉及通信。尤其，本发明涉及在无线通信系统中发送信息的方法和装置。
2.相关技术的描述
图1显示了公共电信系统中所用的射频频谱的一部分。中心位于800MHz左右的频带100历史上熟知为蜂窝频段，中心位于1900MHz左右的频段102是新定义的与个人通信业务(PCS)关联的频段。每个频段，也就是蜂窝和PCS，都被分成两部分。在蜂窝频段100中，有一反向链路部分104用于将信息从移动通信装置传送到如蜂窝基站的基站。蜂窝频段100中的部分106用于前向链路通信，也就是将信息从蜂窝基站传送到移动通信装置。在类似的方式中，PCS频段102的部分108用于反向链路通信，也就是将信息从移动通信装置传送到基站。PCS频段102的部分110用于前向链路通信，也就是将信息从基站传送到移动通信装置。
每个频段都被分成通常与不同业务提供者关联的频带。在蜂窝频段100的情况下，将频带112和114指定为频带“A”分别用于反向链路和前向链路通信。反向链路是将移动站连接到基站的频带，前向链路是将基站连接到移动站的频带。在特定的地域中，将频带“A”分配给蜂窝业务提供者，以实现移动通信。同样地，在同一地域中，将频带116(作为前向链路通信)和118(作为反向链路通信)分配给另一蜂窝业务提供者，这两个频带被指定为频带“B”。发送和接收频率分离45MHz，发送和接收频带之间的最小间隔为20MHz。该最小间隔用于避免前向和反向链路之间的干扰，并允许在移动站中使用分离前向和反向链路信号的双工器。
几年前，美国政府将PCS频谱拍卖给业务提供者。与蜂窝频段一样，PCS频段被分成若干频带，不同的业务提供者可以使用特定地域中所许可的特定频带。PCS频带被称为A、B、C、D、E和F。A频带包括反向链路频带120和前向链路频带122。B频带包括反向链路频带124和前向链路频带126。C频带包括反向链路频带128和前向链路频带130。A、B和C频带的反向链路和前向链路频带都是15MHz宽。D频带包括反向链路频带132和前向链路频带134。E频带包括反向链路频带136和前向链路频带138。同样地，F频带包括反向链路频带140和前向链路频带142。D、E和F频带的反向链路和前向链路频带都是5MHz宽。每个不同的蜂窝和PCS频带在反向链路和前向链路方向上都可以支持多个通信载波。
如图1所示，在特定区域中可能有八个不同的无线通信业务提供者：两个蜂窝业务提供者，每个都具有25MHz的总分配带宽(前向和反向链路)，和六个PCS业务提供者，对于A、B和C频带每个都具有30MHz的总分配带宽，或者对于D、E和F频带每个都具有10MHz的总分配带宽。这些提供者可以使用不同的技术，用于发送并接收电话呼叫、数据、控制指令、或其它类型的信息，在本申请中统称为信息信号。例如，如以下所述，提供者可以使用时分双工技术、频分双工技术、或码分多址(CDMA)技术。此外，如果载波使用CDMA，那么可以利用各种CDMA版本，如IS-95-A和IS-95-B。
近来，为了响应客户对更多业务项目的要求，国际电信联盟(ITU)已征求了第三代无线通信协议。第三代协议争取扩充先前技术的能力，使之包括无线E-mail、网页浏览、企业网和局域网的访问，以及视频会议、电子商务和多媒体。电信工业协会(TIA)的小组委员会TR45.5向ITU建议了一个候选提议，该提议称为cdma2000，它一直在开发并以IS-2000的名义继续开发。建议的cdma2000包括三种工作模式：1X、3X直接扩频(DS)和3X多载波(MC)。这些模式中的每一种都可以在频分双工(FDD)或时分双工(TDD)方式下工作。
1X FDD模式在前向和反向链路上的1.25MHz带宽中工作，因此在1.25MHz带宽中提供较高的容量，并支持高速率数据发送。1X系统在前向和反向链路上的扩频速率为1.2288Mcps。3X FDD模式在前向和反向链路上的3.75MHz频带中工作。3X模式前向链路使用直接扩频或多载波发送格式。在3X直接扩频模式中，使用码片率为3.6864Mcps的单个前向链路载波；在3X多载波模式中，前向链路包括三个载波，它们每个都以1.2288Mcps的速率扩频。1X TDD模式对于前向和反向链路在单个1.25MHz带宽中工作。3X直接扩频和多载波TDD模式对于前向和反向链路在单个3.75MHz的带宽中工作。
通过使用3X FDD模式并提供使用多载波格式的前向链路，通信系统与现有的IS-95系统完全兼容。也就是说，cdma2000前向链路结构可以“覆盖”在现有的PCS系统上。使前向链路多载波系统与现有系统兼容的一个特征是它保留了前向链路中发送信号的正交性。反向链路是非正交的，所以cdma2000系统使用3.6864Mcps的直接扩频。当使用时，时分双工(TDD)工作模式允许前向链路和反向链路在单个1.25MHz的频带中发送。在第一时段中发送TDD前向链路，在不重叠的第二时段中发送TDD反向链路。两个时段中的发送都是1.2288Mcps扩频速率的直接扩频。
如上所述，第三代系统，如cdma2000 3X，被指定用于发送较高数据传送要求很高的信息，如电子邮件下载和网页浏览。例如，移动站用户可以发送一个简单的消息，要求将网页从网站下载到他的移动电话。当通过反向链路将这个简单的请求发送到基站时，只要很小的带宽，但是通过前向链路及时地从基站下载网页到移动站需要相当大的带宽。寻呼请求可能是大约几百比特，而网络服务器的响应可以是几万比特，尤其当它包括图形或图像时。然而，在当前建议的第三代系统中，分配给反向链路发射的带宽与分配给前向链路发射的带宽是相同的。
所需要的是一种允许分配给前向链路的带宽不同于分配给反向链路的带宽的方法和装置。该方法和装置的版本将提供较佳的频谱管理。此外，该方法和装置允许如cdma2000 1X技术的用户方便地转变成较新的技术版本，如cdma2000 3X。
                             发明内容
概括地说，本发明涉及无线通信。具体而言，本发明涉及无线电信系统中所用的前向链路和反向链路设计。在各种实施例中，本发明允许使用cdma2000 1X模式的系统容易地转变成使用cdma2000 3X模式的系统。在其它实施例中，本发明提供了较佳的频谱管理，并允许前向链路中所用的带宽不同于反向链路的带宽。本发明还提供了较小的无用发射，因此允许更有效地利用带宽。
在一个实施例中，本发明提供了改进频谱使用的方法。用该方法，单个cdma2000 1X反向链路(1X RL)可以与cdma2000 3X前向链路(3X FL)一同使用。3X FL具有三个1.2288Mcps的载波，1X RL使用一个1.2288Mcps的载波。3X FL载波可以占用如下所述的邻近“频率区间”，或者可以是非邻近的区间。在3X载波区间为邻近的典型实施例中，1X载波区间可以位于中心频段区间中。在另一实施例中，它可以位于三个频率中的任何一个。一般，它可以位于提供者分配到频带中的任何位置，或者多个提供者允许的蜂窝频谱或PCS频谱中的任何位置。在另一实施例中，3X FL载波使用码片率大于1X RL载波所用码片率的一个或多个载波。
在另一实施例中，本发明提供了一种包含数字信号处理装置可执行数字信息的制造件。在另一实施例中，本发明产生了用于实现本发明方法的装置。该装置可以包括一个远端站和至少一个基站，该基站至少具有用于与远端站互传信息信号的收发机。显而易见地，为了接收信号，远端站也包括对基站和卫星(可用时)进行发送和接收的收发机。该装置还包括至少一个数字处理装置，如微处理器，它通信耦合到网络或其部件之一。
本发明向其用户提供了多个优点。一个优点是它向业务提供者提供了较佳的频谱管理。另一优点是cdma2000 1X系统如果要发展，可以在递增的基础上升级到cdma2000 3X系统的服务，而无需立刻替换全部的现有硬件。如下所述，可以加入附加的硬件，随着那些服务类型需求的增加，提供特定的服务类型。这样允许提供者只要经济地提供用户所要求的服务。本发明还提供了多个其它优点和益处，在阅读了以下本发明的详细描述之后，它们将变得更明显。
                             附图说明
在考虑了以下详细描述和附图之后，本发明的性质、目的和优点对本领域熟练的技术人员将更加明显，附图中类似的标号指定类似的部件，其中：
图1显示了用于无线通信的频谱；
图2显示了根据本发明使用的cdma2000 3X多载波前向链路和单个cdma20001X反向链路。
图3显示了根据本发明使用的CDMA反向链路频带中的分组，该分组允许频带中存在TDD信道用的空间；
图4a是根据本发明使用的移动站一般结构的框图；
图4b是根据本发明使用的一般信道结构的框图；
图5a是根据本发明使用的一部分硬件和数字信号处理装置的互连的框图；
图5b显示了根据本发明使用的图5a中所示多路分解器511的典型配置；
图5c显示了根据本发明使用的图5a中所示多路分解器511的另一配置；
图5d是根据本发明使用的数字信号处理装置硬件部分及其互连的框图；
图5e是根据本发明使用的图5d中所示调制器526硬件部分及其互连的框图；
图6a是根据本发明使用的数字信号处理基站装置一部分硬件及其互连的框图；和
图6b是根据本发明使用的图6a中所示解调器604硬件部分及其互连的框图。
图7是显示1X和3X反向链路频谱的曲线图。
                  较佳实施例工作的详细描述
图2-6b显示了本发明中各种方法和装置的实例。为了解释，而不作任何限制，在数字信号处理装置的环境下描述这些实例，在以下各种方法实施例的讨论之后描述数字信号处理装置的一个实例。
本发明的典型实施例基于CDMA系统。电信工业协会制订的题为“SPREADSPECTRUM DIGITAL TECHNOLOGY-MOBILE AND PERSONAL COMMUNICATIONSSTANDARDS”的TIA/EIA/IS-2000，和题为“MOBILE STATION-BASE STATIONCOMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULARSYSTEM”的TIA/EIA/IS-95-x中揭示了CDMA系统，这两个标准通过引用结合于此。如IS-2000中所揭示，标准cdma2000 3X多载波(MC)前向链路(FL)系统使用三个1.2288Mcps的载波，它们与使用单个3X载波的反向链路(RL)配对。该单个载波提供3.6864的直接扩频码片率。本发明根据该标准结构进行改进。
应该理解以下揭示的本发明的方法适用于宽频段业务。这些业务包括语言和数据业务，而本发明尤其适用于数据业务，如电子邮件和网页浏览，它们通常具有相当高的FL载荷要求和RL载荷要求。
频谱管理
在一个实施例中，本发明使用如图2所示的cdma2000 MC FL和单个cdma2000 1X反向链路。对于cdma2000 PCS结构，每个MC FL载波间隔1.25MHz。在该结构中显示1X RL载波位于中心“频率区间”，其中术语频率区间表示频带级中1.25MHz的频带。然而，在另一实施例中，1X RL的载波可以位于对应于三个MC FL频率的三个可能频率区间中的任何一个。在图2的实例中，三个可能区间的每个载波的中心频率分别为1.25MHz、2.5MHz和3.75MHz。3X MCFL的中心位于2.5MHz。在另一实施例中，1X RL载波可以位于分配给提供者的任何频率区间中。
如本领域中所熟知的和以下所描述的那样，移动站可以在提供者频带中的任何频率发射1X RL。有多种熟知的方法可用于产生不同的RL频率。用于数字信号处理装置器件(如半导体)中的较小几何尺寸，允许使用较高的时钟速率，而只有相对低的功率损耗。因此，产生可以在分配给提供者的带宽上变化的RL波形是相当可行的。尤其，产生三个上述的区间相当简单。本发明的一个优点是cdma2000 1X技术的物理层结构中实际上没有任何变化，以实现本发明，其中物理层指移动站和基站之间的通信协议，基站响应数据的发送和接收。例如，在三个FL多载波上可以发送RL功率控制的功率控制信号，在单个RL载波上可以发送FL功率控制的功率控制流。
通过大频率范围移动cdma2000 1X RL，和所得的不对称结构，可以将RL分组在频带的一部分中，将FL分组在频带的另一部分中。这样允许频谱管理中有新的、先前未揭示的机会。图3中显示了一种这样的配置。这里，将RL分成一组，在提供者的频带中留出空间，以使用1X和3X FDD信道和1X时分双工(TDD)信道。应该注意到在RL上使用TDD，RL中的干扰结果的问题少于相反方式的，尤其当FDD考虑到更重要的业务时。FDD和TDD业务之间的频带间隔足以提供FDD和TDD业务之间的较小干扰。因此，如果移动站和基站之间有足够的频率间隔，那么TDD移动站发射机可以使用与FDD基站发射机相同的频带。图7显示了移动站发出的1X和3X反向链路的发射。理想情况下，1X的发射频谱应该正好是1.2288MHz的带宽，3X的应该是3.6864MHz。然而，发射机中的互调失真引起了无用发射。如图7中所示，发射机中互调失真引起的凸台在带有3X反向链路的带宽中要比在带有1X反向链路的带宽中宽得多。凸台的内部由三阶互调产物引起；其远端由七阶互调产物引起。各凸台带宽大约等于码片率。因此，包括三阶凸台的3X反向链路的带宽大约为码片率的三倍，或11.0592MHz。相反，包括三阶凸台的1X反向链路的带宽大约为码片率的三倍，或3.6864MHz。通过较线性的功率放大器可以减小互调失真(因此减小无用发射)。然而，移动站中较线性的功率放大器要求较大的电池功率用于相同的功率输出。因为移动站的设计目标是具有较长的电池寿命，所以要在无用发射和电池寿命之间权衡。从讨论中容易理解，3X波形在带宽上具有非常宽的发射，它为TDD和其它系统产生了较大的保护频带。虽然基站的发射也是值得关注的，但是基站通常不使用电池作为它的主电源。因此，使用较线性的功率放大器就没有移动站中这么困难。
按照数据类型分配前向链路
在使用cdma2000 MC FL发射系统的本发明的一个实施例中，每个信息信道通过前向链路三个载波中的每一个均匀分配。例如，当在前向链路上发送数据信号时，该数据信号的码元被平均分配成在每个载波上传输的1/3码元。该方法的优点是提供了最大频率分集，并增加了信号发送的可靠性。该方法使频率依赖传播特征，如衰落，引起的问题最小化。
然而，使用该均匀分配实施例将减小多载波前向链路所能提供的灵活性。因此，在本发明的另一实施例中，使用不同载波发送不同类型的信息。例如，基本信道数据，如语言数据，可以在第一载波上发送，而补充信道数据，如高速率的数字数据，在第二载波上发送。这样允许系统满足服务区域的需要，并允许业务提供者增加向其客户提供的业务。
例如，当提供者具有三载波FL系统时，他可以先选择在1X频带上提供语言业务。之后，响应其客户的需要，可以配置第二频带用于传送附加的语言业务，或者可以分配频带用于传送高速率的数字数据。因此，在本发明的此实施例中，分配频带，用于传送不同类型的数据。
在另一实施例中，对单个cdma2000 1X RL在邻近频率上提供三个cdma20001X FL。与多码传输用的方法不同，把多个FL码信道分配给不同频率上的移动站。码信道的任何组合都可以在三个频率上使用。例如，在每个FL载波上都可以提供307.2kbps FL码信道，提供的总数据速率为921.6kbps。在另一实施例中，以上讨论的频谱管理方法可以和此方法一同使用。在另一配置中，前向链路信道之一传送RL的功率控制信息和基本信道。基本信道通常是传送语言、确认信息等低速率信息和控制信息的信道。其它频率也可用于补充信道，补充信道与基本信道和/或可能的其它信道一同工作，以提供较高的数据速率业务。
这些实施例的优点是可以使用现有基站(BS)的硬件，在需要时还可以补充附加的硬件，以增加前向链路发射速率。补充现有的硬件比替换整个基站要便宜得多。此外，本发明的方法允许提供者容易地将cdma2000 1X系统转换成cdma2000 3X系统。然而，为了再使用现有的BS硬件，在各种实施中可能需要做一些简化。一种这样的简化是控制一个频率上发射功率的快速(800Hz)前向链路功率控制不能用于控制其它频率上的发射功率。如果特定的BS设计对各频率采用独立的硬件卡，会发生此状况。独立的硬件卡不允许公共配置中频率之间传送快速功率控制流。
此外，对于高速数据信道，尤其是具有长交织器的信道，如果目标是使系统容量最大，快速前向链路功率控制并非总是控制功率的最佳技术。因此，在此实施例中，采用诸如本技术领域周知的慢速功率控制。例如，对这些附加频率执行FL功率控制一种方法是从选择器控制发射功率，如当前很多IS-95系统所做的那样。选择器中的算法确定移动站发送的功率何时需要变化，并每一帧将增益到BS。在电信工业协会公布的题为“MCS-BS INTERFACE(A-INTERFACE)FOR PUBLIC 800MHZ”的TIA/EIA/IS-634中可以找出该技术的更详细描述，该标准通过引用结合于此。
结果，在一个FL频率上可以使用快速前向功率控制，该频率包括基本、控制信道，还可能包括一些补充信道。其它FL频率上可以使用慢速功率控制，这些频率包括附加的补充信道。
硬件部分和互连
可以用图4a到6b中所示的各种硬件部分和互连实现用于执行上述机器可读指令序列的数字数据处理装置。
图4a显示了根据本发明构造的移动站(MS)401的简单模块表示。MS401从使用cdma2000 3X MC前向链路的基站(未图示)接收信号。如以下所述处理信号。MS401使用cdma2000 1X RL将信息发送到基站。
图4b显示了根据本发明用于准备MS401所发送信息的信道结构的更详细模块表示。在该图中，将被发送的信息，以下称为信号，以组织成比特块的比特形式发送。CRC和尾部比特产生器(产生器)403接收信号。产生器403使用循环冗余码产生奇偶校验比特，有助于确定接收机接收到的信号质量。信号中包括这些比特。可以将尾部比特-固定比特序列-加到数据块的末端，用于将编码器405重置为已知状态。
编码器405接收信号，并在信号中建立冗余，用于纠错。不同的“代码”可用于确定如何在信号中建立冗余。这些编码比特被称为码元。重复产生器407将其接收到的码元重复预定次数，因此允许由于传输差错而丢失的码元部分不影响被发送信息的总体质量。块交织器409获取码元，并交织它们。长码产生器411接收交织的码元，并用以预定码片率产生的伪随机噪声序列将它们加以扰频。每个码元扰频序列中的一个伪随机码片取逻辑“异”。
如以上方法所述，使用多于一个载波(信道)发送信息。因此，图5a中所示的多路分解器(DEMUX)511获取输入信号“a”，并用可以恢复输入信号的方法将它分成多个输出信号。如图5b所示，在一个实施例中，将信号“a”分成三个分离的信号，每个信号表示一种被选数据类型，并且每个数据类型的信号使用一个FL信道发送它。在另一实施例中，如图5c所示的DEMUX 511将信号“a”分成每种数据类型两个分量。不管排列，本发明试图用一个或多个信道发送由母信号产生的不同信号。
此外，该技术可用于多个用户，这些用户的信号使用完全或部分相同的FL信道发送。例如，如果将使用相同的三个FL信道发送来自四个不同用户的信号，那么通过将每个信号多路分解成三个分量而将这些信号中的每一个“信道化”，其中使用不同的FL信道发送每个分量。对于每个信道，将各个信号一同多路复用，以形成每个FL信道一个信号。然后，使用这里所述的技术发送信号。参考图5a，然后用Walsh编码器513将多路分解信号编码，并用乘法器517将它扩频成两个分量，分量I和Q。求和器519将这些分量累加，并且发射机521将它们传送到移动站(未图示)。
图5d显示了在无线通信装置500中实现的本发明发射系统典型实施例的功能框图。本领域熟练的技术人员将理解图中所示的某些功能模块在本发明的其它实施例中可以不存在。图5e的框图对应于符合TIA/EIA标准IS-95C操作的实施例，该标准也称为IS-2000、或CDMA应用的cdma2000。本发明的其它实施例对于其它标准也是有用的，这些标准包括标准组织ETSI和ARIB提议的宽带CDMA(WCDMA)标准。本领域熟练的技术人员的应该理解由于WCDMA标准中反向链路调制和IS-95C标准中反向链路调制之间的广泛类似性，所以可以实现本发明向WCDMA标准的延伸。
在图5d的典型实施例中，无线通信装置发送多个不同信息信道，它们利用短正交扩频序列而彼此区别，美国专利申请序号08/886,604题为“HIGH DATARATE CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM”的申请中描述了短正交扩频序列，该申请转让给了本发明的受让人，并通过引用结合于此。无线通信装置发送五个分离的码信道：1)第一补充数据信道532，2)导频和功率控制码元的时分复用信道534，3)专用控制信道536，4)第二补充数据信道538和5)基本信道540。第一补充数据信道532和第二补充数据信道538传送超出基本信道540容量的数字数据，如传真、多媒体应用、视频、电子邮件消息或其它形式的数字数据。导频和功率控制码元的多路复用信道534传送导频码元，以顾及基站对数据信道的相干解调，还传送功率控制比特，以控制与无线通信装置500通信的一个或多个基站的发射能量。控制信道536将控制信息传送到基站，如传送无线通信装置500的工作模式、无线通信装置500的容量和其它必要的信号信息。基本信道540是用于从无线通信装置向基站传送基本信息的信道。在语言发送的情况下，基本信道540传送语言数据。
用未图示的装置对补充数据信道532和538进行编码和处理，以用于发送，并将它提供给调制器526。将功率控制比特提供给重复产生器522，它在将比特提供给多路复用器(MUX)524之前提供功率控制比特的重复。在MUX 524中，将冗余功率控制比特与导频码元时分复用，并通过线路534提供给调制器526。
消息产生器512产生必须的控制信息消息，并将控制消息提供给CRC和尾部比特产生器504。CRC和尾部比特产生器504加入一组循环冗余校验比特，它们是用于校验基站处解码准确度的奇偶比特，并在控制消息中加入一组预定的尾部比特，用于清除基站接收机子系统中解码器的存储器。然后，将消息提供给编码器516，编码器在控制消息上提供前向纠错编码。将编码后的码元提供给重复产生器518，它重复编码后的码元，用于在发送中提供附加的时间分集。然后将码元提供给交织器520，它根据预定的交织格式重新排列码元。通过线路536将交织后的码元提供给调制器526。
可变速率数据源502产生可变速率数据。在典型的实施例中，可变速率数据源502是可变速率语言编码器，如美国专利号5,414,796题为“VARIABLERATE VOCODER”的申请中所述，该申请转让给了本发明的受让人，并通过引用结合于此。可变速率声码器在无线通信中广泛应用，因为它增加了无线通信装置的电池寿命，增加了系统容量，并对感觉语言质量的影响最小。电信工业协会以例如IS-96、IS-127、和IS-733的标准确定了最通用的可变速率语言编码器。这些可变速率语言编码器根据语音的活性级以四种可能的速率将语言信号编码，这些速率称为全速率、半速率、四分之一速率或八分之一速率。速率表示用于将语言帧编码的比特数目，它逐帧变化。全速率使用预定的最大比特数将帧编码，半速率使用预定最大比特数的一半将帧编码，四分之一速率使用预定最大比特数的四分之一将帧编码，八分之一速率使用预定最大比特数的八分之一将帧编码。
可变速率数据源502将编码后的语言帧提供给CRC和尾部比特产生器504。CRC和尾部比特产生器504加入一组循环冗余校验比特，它是用于校验基站处解码准确度的奇偶比特，并在控制消息中加入一组预定的尾部比特，以清除基站处解码器的存储器。然后，将帧提供给编码器506，它提供语言帧的前向纠错编码。将编码后的码元提供给重复产生器508，它提供编码后码元的重复。然后将码元提供给交织器510，并根据预定的交织格式将它们重新排列。通过线路540将交织码元提供给调制器526。
在典型的实施例中，调制器526根据码分多址调制格式调制数据信道，并将调制后的信息提供给发射机(TMTR)530，发射机将信号放大、滤波后，通过双工器528提供信号用于通过天线发射。在IS-95和cdma2000系统中，20ms的帧被分成16组相等数目的码元，被称为功率控制组。功率控制的引用基于以下事实，对于每个功率控制组，接收帧的基站响应基站处接收到的反向链路信号充分性的确定，发出功率控制指令。
图5e显示了图5d中调制器526典型实施例的功能框图。通过线路532将第一补充数据信道的数据提供给扩频单元542，扩频单元根据预定的扩频序列覆盖补充信道数据。在典型的实施例中，扩频单元542用短Walsh序列(++--)扩频补充信道数据。将扩频数据提供给相对增益单元544，它相对于导频和功率控制码元的能量调节扩频补充信道数据的增益。将增益调节后的补充信道数据提供给求和单元546的第一求和输入。通过线路534将导频和功率控制多路复用码元提供给求和单元546的第二求和输入。
通过线路536将控制信道数据提供给扩频单元548，它根据预定的扩频序列覆盖补充信道数据。在典型实施例中，扩频单元548用短Walsh序列(++++++++--------)扩频补充信道数据。将扩频数据提供给相对增益单元550，它相对于导频和功率控制码元的能量调节扩频控制信道数据的增益。将增益调节后的控制数据提供给求和单元546的第三求和输入。求和单元546将增益调节后的控制数据码元、增益调节后的补充信道码元以及时分复用导频和功率控制码元求和，并将它们的和提供给乘法器562的第一输入和乘法器568的第一输入。
通过线路538将第二补充信道提供给扩频单元552，它根据预定的扩频序列覆盖补充信道数据。在典型的实施例中，扩频单元552用短Walsh序列(++--)扩频补充信道数据。将扩频数据提供给相对增益单元554，它调节扩频补充信道数据的增益。将增益调节后的补充信道数据提供给求和器556的第一求和输入。
通过线路540将基本信道数据提供给扩频单元558，它根据预定的扩频序列覆盖基本信道数据。在典型的实施例中，扩频单元558用短Walsh序列(++++----++++----)扩频基本信道数据。将扩频数据提供给相对增益单元560，它调节扩频基本信道数据的增益。将增益调节后的基本信道数据提供给求和单元556的第二求和输入。求和单元556对增益调节后的第二补充信道数据码元和基本信道数据码元求和，并将它们的和提供给乘法器564的第一输入和乘法器566的第一输入。
在典型的实施例中，使用两个不同PN序列(PNI和PNQ)的伪噪声扩频可用于扩频数据。在典型的实施例中，短PN序列，即PNI和PNQ，与长PN码相乘，以提供附加的保密性。本领域中熟知伪噪声序列的产生，并且在美国专利号5,103,459，题为“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMSIN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”的申请中也详细描述了，该申请转让给了本发明的受让人，并通过引用结合于此。将长PN序列提供给乘法器570和572的第一输入。将短PN序列PNI提供给乘法器570的第二输入，将短PN序列PNQ提供给乘法器572的第二输入。
将从乘法器570所得的PN序列分别提供给乘法器562和564的第二输入。将从乘法器572所得的PN序列分别提供给乘法器566和568的第二输入。将从乘法器562所得的序列提供给减法器574的求和输入。将从乘法器564所得的序列提供给求和单元576的第一求和输入。将从乘法器566所得的序列提供给减法器574的减法输入。将从乘法器568所得的序列提供给求和单元576的第二求和输入。
将减法器574的差值序列提供给基带滤波器578。基带滤波器578对差值序列执行必要的滤波，并将滤波后的序列提供给增益单元582。增益单元582调节信号的增益，并将增益调节后的信号提供给上变频器586。上变频器586根据QPSK调制方式将增益调节后的信号上变频，并将上变频信号提供给求和单元590的第一输入。
将求和单元576的总和序列提供给基带滤波器580。基带滤波器580对差值序列执行必要的滤波，并将滤波后的序列提供给增益单元584。增益单元584调节信号的增益，并将增益调节后的信号提供给上变频器588。上变频器588根据QPSK调制方式将增益调节后的信号上变频，并将上变频信号提供给求和单元590的第二输入。求和单元590对两个QPSK调制的信号求和，并将结果提供给发射机(未图示)。
参考图6a，该图是根据本发明的基站600中选定部分的功能框图。接收机(RCVR)602接收无线通信装置500(图5e)发出的反向链路RF信号，将接收到的反向链路RF信号下变频成基带频率。在典型的实施例中，接收机602根据QPSK解调方式将接收到的信号下变频。然后解调器604解调基带信号。以下参考图6b进一步描述解调器604。
将解调信号提供给累加器606。累加器606对冗余发射功率控制码元组的码元能量求和。将累加后的码元能量提供给去交织器608，并根据预定的去交织格式重新排列。将重新排列后的码元提供给解码器610，并将它们解码以提供发射帧的估值。然后将发射帧的估值提供给CRC校验612，CRC校验根据发射帧中包括的CRC比特确定帧估值的准确度。
在典型的实施例中，基站600对反向链路信号执行盲解码。盲解码描述了可变速率数据的解码方法，其中接收机事先不知道发射速率。在典型的实施例中，基站600根据每个可能的速率假设将数据累加、去交织并解码。被选作最佳估值的帧基于诸如码元差错率、CRC校验和Yamamoto度量等质量度量。
通过多路分解器613将每个速率假设的帧估值提供给控制处理器615，并提供每个解码估值的一组质量度量。质量度量可以包括码元差错率、Yamamoto度量和CRC校验。控制处理器选择性地将一个解码帧提供给远端站用户，或宣布帧被删除。
图6b显示了解调器604的典型单个解调链的扩充功能框图。在较佳实施例中，对于每个信息信道解调器604都具有一个解调链。图6b中典型的解调器604对图6a中典型调制器604调制的信号执行复合解调。如上所述，接收机602将接收到的反向链路RF信号下变频成基带频率，产生Q和I基带信号。去扩频器614和616使用来自图5d的长码分别将I和Q基带信号去扩频。基带滤波器(BBF)618和620分别将I和Q基带信号滤波。
去扩频器622和624使用图5e的PNI序列分别将I和Q信号去扩频。同样，去扩频器626和628使用图5e的PNQ序列分别将Q和I信号去扩频。在组合器630中组合去扩频器622和624的输出。在组合器632中从去扩频器624的输出中减去去扩频器628的输出。然后，在Walsh去覆盖器634和636中用覆盖图5e中特定关注信道的Walsh码将组合器630和632的各个输出Walsh去覆盖。然后，通过累加器642和644将Walsh去覆盖器634和636的各个输出加在一个Walsh码元上。
累加器638和640也将组合器630和632的各个输出加在一个Walsh码元上。然后将累加器638和640的各个输出施加到导频滤波器646和648。导频滤波器646和648通过确定导频信号数据534(见图5d)的估计增益和相位产生信道条件的估计。然后，在复数乘法器650和652中，导频滤波器646的输出与累加器642和644的各个输出复数相乘。同样，在复数乘法器654和656中，导频滤波器648的输出与累加器642和644的各个输出复数相乘。然后，在组合器658中复数乘法器654的输出与复数乘法器650的输出相加。在组合器660中，从复数乘法器652的输出中减去复数乘法器656的输出。最后，在组合器662中组合组合器658和660的输出，以产生所关注的解调信号。
图7将1X反向链路的频谱和3X反向链路的频谱比较。
不管特定的以上描述，受益于这里揭示内容的具有一般技能的技术人员将理解不脱离本发明的范围在不同结构的设备中可以实现以上讨论的装置。同样，也可以开发并行的方法。作为特定装置的实例，诸如图6b中所示求和单元622之类的一个部分可以与求和单元626组合，即使在功能图中显示他们是分离的单元。
其它实施例
虽然已经显示了当前认为的较佳实施例，但是对本领域熟练的技术人员显而易见的是不脱离以下权利要求书所限定本发明的范围可以进行各种变化和改变。

Claims (9)

1.一种在频带级中分配反向链路的方法，所述反向链路使基站与移动站通信耦合，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在包括多个频率的多载波前向链路上发射第一信息；
在所述移动站处接收所述第一信息；
以所述多个频率中的某一频率在所述反向链路上发射第二信息；
在所述基站处接收所述第二信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个频率支持码信道的任何组合。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述前向链路上的所述码信道之一可用于为所述反向链路和基本信道传送功率控制信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，除了所述码信道中所述一个信道之外的信道可用作补充信道。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反向链路在分配给所述移动站的所述频带级上变化。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多个频率由三个频率组成。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个频率是邻近频率。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个频率是与支承另一类型信道的另一频率分离的邻近频率，所述另一类型的信道不同于所述邻近频率支承的信道。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述另一类型的信道是时分双工信道，所述信道是频分双工信道。
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