Cdma移動臺設備和cdma發送方法
2023-09-22 11:12:10
專利名稱：Cdma移動臺設備和cdma發送方法
技術領域：
本發明涉及諸如用於蜂窩式無線電通信系統的數字汽車電話和行動電話的CDMA移動臺設備和CDMA發送方法。
對於諸如數字汽車電話和行動電話之類的無線電通信系統，使用多址系統，其中多個移動臺設備同時與單個基站設備同時進行通信。近年來，作為使用這種多址系統的線路交換系統中的一種，CDMA(碼分多址)系統由於其較高的頻率利用效率而被使用。
使用
圖1中所示的時序圖，解釋傳統CDMA移動臺設備中的數據發送時序。
圖1A是時序圖，示出在數據傳輸過程中的數據傳輸時序。導頻碼元(下面稱為「PL」)和發送功率控制碼元(下面稱為「TPC」)被周期地插入數據中，形成幀。當從PL的開始到下一個PL的開始的部分算一個時隙，則一幀通常由16時隙，10ms構成。
圖1B是時序圖，示出在發送過程中待命發送的數據傳輸的時序。「在發送過程中待命發送」指相應於完成數據傳輸後小於K幀的時間或相應於小於L幀的時間，其中接收到的數據的CRC檢測導致NG(K和L是預定的常數)。在待命傳輸時，CDMA移動臺設備發送短脈衝串數據，其中只寫入PL和TPC，而每一個時隙中的其他位則留作空格。
這裡，CRC(循環冗餘檢驗)檢測指在接收到的數據中通過比較接收到的CRC位和由接收到的數據產生的CRC位進行判斷而檢測錯誤的處理，其中接收到的CRC位由通過將信息位除以N階生成函數得到的剩餘多項式係數而給出。兩個CRC位之間完整的匹配指意味著接收到的數據已經被正確地接收到了(OK)，而至少一個元素的不匹配意味著接收到的數據含有錯誤(NG)。
圖1C是時序圖表，示出發送結束時的數據傳輸時間。發送結束指完成傳輸後至少檢測到K幀，並檢測到L幀(其中接收到的數據的CRC檢測導致NG)的狀態。
如圖1C中所示，傳統的CDMA移動臺設備在通信結束後的一定時間內停止短脈衝串數據，目的是減小由發送放大器的電池功率消耗。
因此，上述傳統的CDMA移動臺設備在重新開始通信時要花時間建立同步，並且同時必需發送空位信號(不必要的信號)替代數據，直到建立了同步，這導致減小發送效率的問題。
本發明的第一個目的是提供一種可以保持與基站建立的同步，同時在沒有數據要發送時減小功率消耗的CDMA移動臺設備和CDMA發送方法。
這個目的是通過這樣的方法達到的，即當在數據傳輸結束後過去某一段時間後，將短脈衝串數據的發送間隔控制為N時隙(N自然數)。
圖1是時序圖，示出傳統的CDMA移動臺設備中數據的發送時序；圖2是方塊圖，示出在本發明的實施例1中的CDMA移動臺設備的配置；圖3是時序圖，示出本發明的實施例1中的CDMA移動臺設備中的數據的發送時序；圖4是方塊圖，示出本發明的實施例2中的CDMA移動臺設備配置；圖5是時序圖，示出本發明的實施例2中的CDMA移動臺設備中的數據發送時序；圖6是第一方塊圖，示出本發明的實施例3中CDMA移動臺設備的配置；圖7是第一時序圖，示出本發明的實施例3中的CDMA移動臺設備中的數據發送時序；圖8是第二方塊圖，示出本發明的實施例3中的CDMA移動臺設備的配置；圖9是第二時序圖，示出本發明的實施例3中CDMA移動臺設備中數據的發送時序。
現在參照附圖，詳細解釋實行本發明的最佳實施例。
實施例1圖2是一方塊圖，示出本發明的實施例1中的CDMA移動臺設備的配置。
圖2中所示的CDMA移動臺設備主要包含數據檢測電路1，它用數據終端進行數據發送/接收；數據接收部分2，它處理接收到的無線電信號；數據發送部分3，它處理由無線電發送的數據；以及時序控制電路4，它控制整個的定時以及信號處理的順序。
數據接收部分2包含接收天線201，它接收無線電信號；接收電路202，它將接收到的信號的頻率轉換為基帶信號；去擴頻電路203，它對基帶信號進行相關檢測，並提取送往到本臺的數據；解調電路204，解調送往到本臺的數據；以及接收數據轉換電路205，它將經過解調的數據分為控制信號和話音數據或數據終端數據，並進行CRC檢測。
數據發送部分3包含發送數據轉換電路301，它將PL和TPC插入由無線電發送的數據，形成幀，並進行CRC編碼；調製電路302，它根據各種調製方法，調製組合成幀的數據；擴頻電路303，它擴展被調製的數據；轉換/發送電路304，它將控制信號轉換為具有所需載頻的擴頻信號；發送天線305，它通過無線電發送經頻率轉換的信號；以及發送功率控制電路306，它根據接收到的信號以及接收電平等等確定發送功率以及TPC。
另外，數據發送部分3包含短脈衝串幀發生電路307，它產生單獨由PL和TPC構成的短脈衝串；發送間隔控制電路308，它控制短脈衝串數據的發送間隔；以及開關309，它根據數據檢測電路1的控制信號轉換連接。
圖3是一示出在實施例1的CDMA移動臺設備中數據的發送時序的時序圖，。在下面的時序圖中，時間畫在橫軸上，發送功率畫在豎軸上。
圖3A是示出在數據發送過程中的數據發送時序的時序圖。如圖3A中所示，PL和TPC在發送數據轉換電路301中，周期性地被插入到來自數據檢測電路1的數據輸出中，組合為幀。組合成幀中的數據通過轉換開關309輸出到調製電路302。
數據檢測電路1在數據發送過程中控制開關309，從而連接發送數據轉換電路301和調製電路302。輸入到各種調製電路302的數據根據各種調製方法進行調製，通過擴頻電路303擴頻，由發送電路304轉換為具有所需載頻的信號，發送功率受到控制，並通過無線電從發送天線305發送。
另一方面，檢測電路1控制開關309，從而當沒有數據要發送時，連接發送間隔控制電路308和調製電路302。
短脈衝串幀發生電路307產生短脈衝串，其中當沒有數據發送時，只寫入PL和TPC，而其它位留成空格。
發送間隔控制電路308在發送待命狀態將短脈衝串數據發送間隔控制為一個時隙。「發送待命」指相應於完成數據發送後小於K幀的時間，或者相應於小於L幀的時間(其中接收數據CRC檢測導致NG)(K和L是預定的常數)。圖3B是時序圖，示出對發送待命的數據發送時序。
當沒有數據發送時的發送短脈衝串數據允許保持與基站設備的同步，使得可以立即再次開始通信。
但是，在數據發送結束後長時間地繼續發送短脈衝串數據導致由發送放大器增加電池功率消耗。
另一方面，如果完全地停止短脈衝串數據的發送，當再次開始通信時，要花費時間建立與基站設備的同步。
因此，在發送結束時，發送間隔擴展電路308將短脈衝串數據的發送間隔控制為一個時隙的N倍(N自然數)。發送結束指在完成數據發送後至少K幀時，並且在該時間檢測出至少L幀(其中每一個接收到的數據的CRC檢測導致NG)。圖3C是時序圖，示出發送結束時數據的發送時序。
短脈衝串數據通過轉換開關309輸出到調製電路302。輸入到調製電路302的數據根據各種調製方法進行調製，通過擴頻電路303擴頻，通過發送電路304轉換為具有所需載頻的信號，發送功率被控制，並通過無線電從發送天線305發送。
如上所述，將短脈衝串數據的發送間隔控制為一個時隙的N倍使得可以減小由發送放大器引起的電池的功率消耗，當再次開始時縮短建立同步的時間，減少空位信號(不必要的信號)的發送，因此改進發送效率。另外，在時隙中具有自由空間地發送短脈衝串數據使得可以減小和其它站的幹擾。
這裡，短脈衝串數據的發送間隔可以是非周期的。使用短脈衝串數據的非周期發送間隔使得可以避免助聽問題，消除通過諧振影響心臟起搏器的危害。
實施例2下面使用圖4和圖5解釋實施例2。
實施例2是在發送結束時對短脈衝串數據進行重複處理的實施例。
圖4是方塊圖，示出實施例2中的CDMA移動臺設備的配置。在圖4中所示CDMA移動臺設備中，和圖2相同的元件由相同的數字表示，並省略了它們的解釋。
圖5是時序圖，示出實施例2中CDMA移動臺設備的數據的發送時序。圖5A是示出在數據發送過程中的數據的發送時序的時序圖，而圖5B是示出對發送待命的數據的發送時序的時序圖。由於在數據發送和發送待命的數據的時序和圖3中相同，故省略對其的解釋。
比較圖2，圖4中所示的CDMA移動臺設備配置有加到數據發送部分3的重複處理電路310。
重複處理電路310在發送結束時對從短脈衝串幀發生電路307輸入的短脈衝串數據的PL和TPC進行重複處理，並將它們輸出到發送間隔控制電路308。重複處理指對PL和TPC連續地安排n次(n自然數)。
發送間隔控制電路308設置短脈衝串數據的發送間隔，所述短脈衝串數據每一個時隙經受N(N自然數)次重複處理。圖5C示出發送結束時的數據發送定時。
短脈衝串數據通過轉換開關309輸出到調製電路302。輸入到調製電路302的數據根據各種調製方法調製，通過擴頻電路303擴頻，並輸出到發送電路304。
發送電路304將短脈衝串數據的發送功率控制為重複處理前的1/n，將短脈衝串數據轉換為具有想要的載頻，並通過無線電從發送天線305發送。
在發送結束時重複相同信息n次(n自然數)，並把它們以串行方式安排，即使發送功率減小到發送電路304的重複處理前的1/n，可以保持同步，並且減小和其它站的幹擾。在發送結束時的發送間隔可以是非周期的。
實施例3下面使用圖6和圖7解釋實施例3。
實施例3是當基站設備不能在非周期的發送過程中用從接收到的數據提取的發送功率值發送短脈衝串數據的實施例。
圖6是方塊圖，示出本發明的實施例3中CDMA移動臺設備的配置。在圖6所示的CDMA移動臺設備中，和圖2中所示的相同的元件由圖2中相同的數字表示，並且省略了對它們的解釋。
圖7是示出實施例3中的CDMA移動臺設備的數據的發送時序的時序圖。圖7A是示出數據發送過程中數據發送時序的時序圖。圖7B是示出發送待命狀態下發送時序的時序圖。由於數據發送過程中和發送待命狀態下的數據發送時序和圖3中相同，故省略了對其的解釋。
比較圖2，示於圖6中的CDMA移動臺設備配置有短脈衝串發送功率控制電路311，替代用TPC它使用從接收到的數據中提取的發送功率值控制短脈衝串數據的發送功率值，還配置有開關312，根據加到數據發送部分3的數據檢測電路1的控制信號，轉換連接。
數據檢測電路1在發送結束時控制開關309，從而連接發送間隔控制電路308和調製電路302。它還控制開關312，從而連接發送電路304和短脈衝串發送功率控制電路311。
發送結束時，短脈衝串幀發生電路307隻從PL產生短脈衝串幀，以及短脈衝串發送功率控制碼元(下面稱為「BTPC」)，並輸出短脈衝串數據至發送間隔控制電路308。指示發送功率值的信息寫到BTPC，並且基站用寫到BTPC的發送功率值發送信號。
在發送結束時，發送間隔控制電路308將短脈衝串數據發送間隔控制為一個時隙的N倍(N自然數)，並將它設置為非周期方式。將短脈衝串數據發送間隔設置為非周期方式可以避免助聽問題，消除通過諧振而影響心臟起搏器的危害。
短脈衝串數據通過轉換開關309輸出到調製電路302。輸入到調製電路302的數據根據各種調製方法調製，通過擴頻電路303擴頻，並輸出到發送電路304。
在發送結束時，發送電路304從短脈衝串發送功率控制電路311輸入從接收到的數據提取的發送功率值，將短脈衝串數據的發送功率控制為和接收到的數據提取的發送功率值相同的值，將其轉換為具有所需載頻的信號，並通過無線電從發送天線305發送它。
圖7C是輸出發送結束時的數據發送時序的時序圖，並且發送結束時的發送功率值BdB和從接收到的數據提取的發送功率值相同。
因此，在非周期方式的發送中，當基站設備不能發送TPC時，發送電路304將數據發送功率設置得和從接收到的數據提取的發送功率相同，防止它因發送太高功率值而和其它站幹擾，並防止它因發送太低功率值而不能保持同步。
還可通過將插入處理電路310加給實施例3對短脈衝串數據進行重複處理。圖8是方塊圖，示出實施例3中CDMA移動臺設備的第二種配置，並將重複處理電路310加到圖6。圖9是第二時序圖，示出實施例3中CDMA移動臺設備的數據發送時序，它在圖7上的發送結束時進行重複處理。
進行重複處理允許即使發送功率值由發送電路304減小也可保持同步，這使得可減小和其它臺的幹擾。
如上所述，根據本發明的發送設備和CDMA發送方法，當沒有數據發送時，可以控制短脈衝串數據發送間隔，這使得可保持同步，同時減小功率消耗。
權利要求
1．一種CDMA移動臺設備，其特徵在於包含發送幀產生裝置，用於通過將導頻碼元和發送功率控制碼元插入發送數據而產生幀；短脈衝串產生裝置，用於產生短脈衝串幀，所述幀單獨由導頻碼元和發送功率控制碼元構成；發送間隔控制裝置，用於控制所述短脈衝串數據的發送間隔；及發送裝置，用於通過無線電發送所述發送數據和所述短脈衝串數據。
2．如權利要求1所述的CDMA移動臺設備，其特徵在於包含重複處理裝置，用於分別串行地安排導頻碼元和發送功率控制碼元。
3．如權利要求1所述的CDMA移動臺設備，其特徵在於發送間隔控制裝置非周期地發送短脈衝串數據。
4．如權利要求3所述的CDMA移動臺設備，其特徵在於所述短脈衝串幀產生裝置使用短脈衝串發送功率碼元替代發送功率控制碼元產生短脈衝串幀，並且所述發送裝置以和從接收到的數據提取的發送功率值相同的值發送所述短脈衝串數據。
5．一種CDMA基站設備，其特徵在於它和如權利要求1所述的CDMA移動臺設備進行蜂窩式無線電通信。
6．一種蜂窩無線電通信系統，其特徵在於它使用根據如權利要求1所述的CDMA移動臺設備以及如權利要求5所述的CDMA基站設備進行蜂窩式無線電通信。
7．一種CDMA發送方法，其特徵在於通過將導頻碼元和發送功率控制碼元插入發送數據產生發送幀，通過無線電發送發送數據，如果沒有發送數據，產生單獨由導頻碼元和發送功率控制碼元構成的短脈衝串幀，並通過控制發送間隔，通過無線電發送短脈衝串數據。
8．如權利要求7所述的CDMA發送方法，其特徵在於它通過無線電傳送短脈衝串數據，其中所述短脈衝串數據經過以串行分別安排導頻碼元以及發送功率控制碼元的處理。
9．如權利要求7所述的CDMA發送方法，其特徵在於它非周期地發送短脈衝串數據。
10．如權利要求9所述的CDMA發送方法，其特徵在於它使用短脈衝串發送功率碼元代替發送功率控制碼元產生短脈衝串幀，並將短脈衝串發送功率值設置得和從接收到的數據提取的發送功率值相同。
全文摘要
一種短脈衝串幀發生電路(307),產生僅由導頻碼元和發送功率控制碼元構成的脈衝串數據。在發送結束時,發送間隔控制電路(308)將短脈衝串數據的發送間隔控制為一個時隙的N倍(N為自然數),並在保持同步的同時限制功率消耗。
文檔編號H04J13/00GK1234954SQ98801017
公開日1999年11月10日 申請日期1998年7月16日 優先權日1997年7月19日
發明者山田大輔 申請人:松下電器產業株式會社