可變速信息發送方法,接收方法,發送裝置及接收裝置的製作方法
2023-06-06 09:50:41
專利名稱：可變速信息發送方法,接收方法,發送裝置及接收裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線電通信中的速率可變的傳輸方法，特別是涉及能適用於移動通信中的直接展開-碼分多址(DS-CDMA:Direct SpreadingCode Division Multiple Access)方式的可變速傳輸方法及適合採用該方法的裝置。
採用DS-CDMA方式時，用信息數據對載波進行窄頻帶調製(例如2相位相調或4相位相調)，然後，按較高速率的雙值展開碼系列展開後發送。在接收一側，將與發送側用的相同的雙值展開碼系列與接收信號相乘，獲得原來的窄頻帶調製信號，解調成發送數據。
因此，在通信過程中信息速率有時發生變化。例如進行聲音通信時，速率為8kbps左右，也有時沒有聲音信號，這時即使降低信息速率，質量也不會發生大的劣化。採用CDMA方法時，當信息速率低時，重要的是降低發送功率，減少對其它方面的幹擾。
這是因為幹擾量決定著通信質量。因此，採用CDMA方法時，實現可變速率傳輸方法是非常重要的。
作為該可變速率的方法有間歇發送方法。該間歇發送方法在最大信息速率時進行連續傳輸，但在低速率時，瞬時發送速率仍是最大速率，通過降低發送時間的比例，使平均發送速率等於信息速率。因此是一種降低幹擾量的方法。
關於該間歇發送方法，可以參照例如下的文獻文獻1:R．帕多瓦尼所著的「基於IS-95的蜂窩系統的反向連接性能」，見於IEEE《個人通信》學報，1994年第3季刊，第28～34頁；(R.Padovani.,R.,「Reverse linkperformance of IS-95 basedcellular systems」IEEE Personal Communications,pp28-34,3rdQuarter,1994)；文獻2Y．奧山和F．阿達合著的「相干DS-CDMA移動無線電話中具有盲速率檢測的可變速率數據傳輸」，見於IEEE《電子》學報，1996年9月，第32冊，第1865～1866頁，(Y.Okumura and F.Adachi,「Variable rate data transmission with blind rate detectionfor coherent DS-CDMA mobile radio」IEEE electron.Lett.vol.32,pp.1865-1866,Sept.1996)。
另一種CDMA的可變速率的傳輸方法是連續發送方法。這種連續發送的可變速率傳輸方法是根據信息速率的變化，改變無線瞬時發送速率，同時根據發送速率，改變發送功率。
這樣，在連續發送時，由於根據發送速率，改變發送功率(與傳輸速率成反比)，所以即使在連續發送時，與間歇發送一樣，也能降低平均幹擾量。
在CDMA技術中發送功率控制是不可缺少的。進行該發送功率控制時，根據在接收側測定的接收SIR(信號/幹擾比，signal to interferenceratio)和預先設定的目標SIR的比較結果進行控制，以便使接收SIR與目標SIR相等(可以參照本申請人中請的日本專利申請特願平8-162972號)。這時，測定接收信號中含有的周期性發送的已知的信號即用導頻信號夾著的以縫隙為單元的SIR，將該SIR與目標SIR進行比較。然後根據比較結果，生成控制發送功率用的命令，為了反映在發送功率控制中而進行發送。該控制發送功率的命令的發送單元是作為測定單元的縫隙單元。
根據發送速率改變發送功率時，如果對應於不同的速率經常使用相同的目標SIR進行發送功率控制，接收質量就會變得不定。因此，不能將使用現有的目標SIR的發送功率控制方法直接應用於根據發送速率改變發送功率的發送信號中。
本發明的目的在於提供一種實現上述連續發送的可變速傳輸方法用的信息發送方法、接收方法及裝置。
另外，本發明的目的還在於當根據發送速率改變發送功率(與傳輸速率成反比)時，在接收側即使速率變化也能進行獲得恆定的接收質量的發送功率控制。
為了達到上述本發明的目的，本發明的第一方面是根據發送的信息的速率，至少從最大信息速率的二倍速率的不同長度的正交碼組中選擇一個正交碼，與發送信號相乘。
本發明的第二方面是在第一方面所述的發送方法中，根據某一確定的規則，用階數小的矩陣逐次生成行矢量互相正交的階數大的(2N×2N次，N是≥1的整數)矩陣，根據發送數據傳輸速度的峰值大小，根據階數不同的矩陣中的行矢量之一選擇上述正交碼。
本發明的第三方面是在第二方面所述的發送方法中，在選擇上述正交碼時，當將比N小的整數為k的2k×2k次矩陣中的行矢量作為正交碼選擇時，在比k大的整數j的全部2j×2j次矩陣中的行矢量中，已經給定的任意一個行矢量，都不包含將欲選擇的行矢量或使其反相後的行矢量作為部分矢量。
本發明的第四方面是在第一至第三方面所述的發送方法中，上述發送信號還用將頻譜展開用的展開碼系列相乘，用與上述速率對應的發送功率發送。
本發明的第五方面是在第四方面所述的發送方法中，還將已知的導頻符號周期性地插入與上述發送的信息對應的數據符號中，按照由多個用上述導頻符號規定的縫隙構成的幀單元變更速率。
本發明的第六方面是在第五方面所述的發送方法中，利用來自接收側的發送功率控制命令，按照上述縫隙單元控制發送功率。
本發明的第七方面是在第六方面所述的發送方法中，在速率變化後的縫隙中，用與變化前的速率對應的功率發送上述插入的導頻符號。
本發明的第八方面是在第六方面所述的發送方法中，速率變化後至少停止按照與一個縫隙對應的上述發送功率控制命令進行的發送功率控制。
本發明的第九方面是在第八方面所述的發送方法中，停止上述發送功率控制的縫隙數由傳輸質量決定。
本發明的第十方面是在第六至第八方面所述的發送方法中，用與上述幀相同的速率發送上述插入的導頻符號。
本發明的第十一方面是在第六至第八方面所述的發送方法中，用一定的速率發送上述插入的導頻符號。
本發明的第十二方面是一種接收用第一至第五方面中的任意一方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，該方法是用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號。
本發明的第十三方面是一種接收用第六或第八方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，該方法是用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號，同時測定與接收信號的縫隙對應的接收SIR值，用正交碼的上述判斷的速率修正上述接收SIR值，對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較，根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
本發明的第十四方面是在第十三方面所述的接收方法中，對每個縫隙進行上述接收信號的解調。
本發明的第十五方面是一種接收用第七方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，該方法是用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號，同時在速率變化後的縫隙中測定上述導頻符號的接收SIR值，在其它縫隙中測定與縫隙對應的接收SIR值，用正交碼的斷定的速率修正上述縫隙對應的接收SIR值，用變化前的速率修正上述導頻符號的接收SIR值，對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較，根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
本發明的第十六方面是一種接收用第九方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，該方法是用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號，同時測定上述一定速率的導頻符號的接收SIR值，用正交碼的上述斷定的速率修正上述接收SIR值，對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較，根據該比較的結果，生成發送功率控制命令。
本發明的第十七方面包括根據發送的信息的速率至少從最大信息速率的二倍速率的不同長度的正交碼組中生成一個正交碼的正交碼生成單元、以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼與發送信號相乘的相乘單元。
本發明的第十八方面是在第十七方面所述的發送裝置中，根據某一定的規則，用階數小的矩陣逐次生成行矢量互相正交的階數大的(2N×2N次，N是≥1的整數)矩陣，根據發送數據傳輸速度的峰值大小，根據階數不同的矩陣中的行矢量之一選擇上述正交碼。
本發明的第十九方面是在第十八方面所述的發送裝置中，在選擇上述正交碼時，當將比N小的整數為k的2k×2k次矩陣中的行矢量作為正交碼選擇時，在比k大的整數j的全部2j×2j次矩陣中的行矢量中，不管已經給定的行矢量如何，都不包含將欲選擇的行矢量或使其反相的行矢量作為部分矢量。
本發明的第二十方面是在第十七至第十九方面中的任意一方面所述的發送裝置中，包括發生將頻譜展開用的展開碼系列的展開系列發生單元；將來自上述展開系列發生單元的展開碼系列與發送信號相乘的相乘單元；以及根據發送速率改變發送功率的發送單元。
本發明的第二十一方面是在第二十方面所述的發送裝置中，包括周期性地發生已知的導頻符號的導頻符號發生單元，與插入對應於上述發送的信息的數據符號中的同時，按照用上述導頻符號規定的多個縫隙構成的幀為單元改變速率。
本發明的第二十二方面是在第二十一方面所述的發送裝置中，包括利用來自接收側的發送功率控制命令，按照上述縫隙單元控制發送功率的發送功率控制單元。
本發明的第二十三方面是在第二十二方面所述的發送裝置中，在速率改變後的縫隙中，用與變化前的速率對應的功率發送上述插入的導頻符號。
本發明的第二十四方面是在第二十一方面所述的發送裝置中，用與上述幀相同的速率發送上述插入的導頻符號。
本發明的第二十五方面是在第二十一方面所述的發送裝置中，用一定的速率發送上述插入的導頻符號。
本發明的第二十六方面是在第二十二方面所述的發送裝置中，速率變化後至少停止按照與一個縫隙對應的上述發送功率控制命令進行的發送功率控制。
本發明的第二十七方面是在第二十六方面所述的發送裝置中，停止上述發送功率控制的縫隙數由傳輸質量決定。
本發明的第二十八方面是一種接收用第一至第五方面中的任意一方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，該裝置包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準化系列的標準化單元；取得來自上述標準化單元的接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；生成由上述正交碼判斷單元判斷的正交碼的正交碼生成單元；以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元，解調接收信號。
本發明的第二十九方面是一種接收用第六或第八方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，該裝置包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列的標準化單元；取得來自上述標準化單元的接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；生成由上述正交碼判斷單元判斷的正交碼的正交碼生成單元；以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元；同時包括測定與接收信號的縫隙對應的接收SIR值的接收SIR值測定單元；用正交碼的上述判斷的速率修正上述接收SIR值的修正單元；以及對上述接收SIR值和目標SIR值進行比較的比較單元；根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
本發明的第三十方面是在第二十九方面的接收裝置中，對每個縫隙進行上述接收信號的解調。
本發明的第三十一方面是一種接收用第七方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，該裝置包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列的標準化單元；取得來自上述標準化單元的接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；生成由上述正交碼判斷單元判斷的正交碼的正交碼生成單元；以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元；同時包括在速率變化後的縫隙中，測定上述導頻符號的接收SIR值，在其它縫隙中測定與縫隙對應的接收SIR值的接收SIR值測定單元；用正交碼的判斷的速率修正上述縫隙對應的接收SIR值、用變化前的速率修正上述導頻符號的接收SIR值的修正單元；以及對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較的比較單元；根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
本發明的第三十二方面是一種接收用第十一方面所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，該裝置包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列的標準化單元；取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；以及將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元；同時包括測定上述一定速率的導頻符號的接收SIR值的接收SIR值測定單元；用正交碼的上述判斷的速率修正上述接收SIR值的修正單元；以及對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較的比較單元；根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
圖1是信息發送單元的框圖。
圖2是說明正交碼的生成方法的說明圖。
圖3是說明正交碼的體系的說明圖。
圖4是說明所使用的正交碼的說明圖。
圖5A及圖5B是說明所使用的另一正交碼的說明圖。
圖6是信息接收單元的框圖。
圖7是進行接收信號的接收SIR的測定的接收單元的框圖。
圖8是說明接收單元的工作情況用的說明圖。
下面參照圖1詳細說明本發明的一個實施例。
圖1是表示本發明的實施例的框圖，示出了採用CDMA傳輸方式的發送裝置中基帶處理的一部分。圖1中，105是相位調製單元，用來對數位訊號即發送信息系列進行相位調製。103是乘法單元，用來對相位調製後的發送信號乘以對應於發送速率由正交碼生成單元101生成的正交碼。相乘後的發送信號由乘法單元104乘以來自展開碼系列發生單元102的展開碼系列後被展開。
正交碼生成單元101根據發送信號的速率信息選擇所生成的正交碼。由正交碼生成單元101生成的正交碼的位速率是所發送的最大傳輸速率的二倍。
由乘法單元103對調製後的發送信號乘以對應於速率信息的正交碼。乘以對應於速率信息的正交碼後的發送信號由乘法單元104乘以展開碼系列後進行頻譜展開，成為CDMA信號，根據速率信息進行發送功率控制並發送。
在圖1中，在信息速率為最大的Q分之一時的發送方法中使用的正交碼是例如Q個連續的1和Q個連續的-1的合計為2Q個的雙值碼的連續。該正交碼的時間長度等於一個信息長，所以正交碼的位速率經常為最大信息速率的二倍。以下詳細說明由該正交碼生成單元101生成的正交碼。
由正交碼生成單元101生成的正交碼根據如圖2所示的一定規則生成。在圖2中，行列C2由行矢量C2(1)=(1,1)、C2(2)=(1,-1)構成。
(1)、
(2)意味著與1和-1相反的
(1)=(-1,-1)、
(2)=(1,-1)。於是，C2n如圖2所示進行定義。
在這裡所示的例中，所生成的矩陣的行矢量成為沃爾什函數。
用層次結構將其記述成各行列的行矢量的形式如圖3所示。
符號C的腳標表示行列的次數。最大次數為64。傳輸速率最低時，將64個行矢量{C64(1),…,C64(64)}中的一個作為正交碼生成。二倍的傳輸速率時，將32個行矢量{C32(1),…,C32(32)}中的一個作為正交碼分配。在將某一層次的矩陣中的行矢量作為正交碼分配時，在該分支的低位的層次的行矢量中選擇不包含已經分配的行矢量。
即，選擇正交碼時，在將2k×2k次矩陣(整數k)中的行矢量作為正交碼選擇時，意味著在全部2j×2j次矩陣(比k大的整數j)中的行矢量中已經分配的任何一個行矢量對於欲選擇的行矢量或使其反相後的行矢量來說，都不包含部分矢量。
在圖4中具體地示出了各種傳輸速率時發生的正交碼。
圖4與圖3一樣將具有最大的信息傳輸速率的二倍速率的正交碼的情況表示成層次結構。其次，在圖4中，在圖1所示的正交碼生成單元101中所發生的正交碼用點A、點B、點C、點D表示。點A是傳輸速率最低(最高傳輸速率的1/8)的正交碼，點D是其8倍的傳輸速率(最高傳輸速率)的正交碼。如圖所示，對應於點D的正交碼對應於一個信息長度有2位。
上述圖1及圖4中的正交碼能用最大傳輸速率的二倍的位速率的正交碼的情況說明。可是，所使用的正交碼的位速率也可以是最大信息速率的4倍、8倍等、2n倍(n自然數)。
圖5表示所使用的正交碼的位速率為最大傳輸速率的4倍的例子。在圖5A中，點A』是傳輸速率最低(最高傳輸速率的1/8)的正交碼，點D』是其8倍的傳輸速率(最高傳輸速率)的正交碼。
與圖5A中的點D』對應的正交碼對應於一個信息長度有4位長。圖5B表示所使用的正交碼的位速率為最大傳輸速率的4倍的另一例子。這樣，在圖5所示的層次中，為了不含有該分支的低位層次的正交碼，在各種電平的層次中，可以使用所選擇的正交碼。例如，在點E的分支的低位層次中包含點A」及點B」，所以如圖所示，選擇其分支的低位層次中不包含點A」及點B」的點D」。
這樣處理後，能根據發送的CDMA信號直接判斷傳輸速率。用圖6所示的表示接收側的解調單元的結構的框圖說明這一點。圖6所示的只表示接收發送的信號，變換成基帶，再變換成數字後的部分。
在圖6中，401是乘法單元，通過乘以來自展開碼系列發生單元402的展開碼系列，進行逆展開。403是標準化單元，用正交碼的位速率即最大信息傳輸速率的二倍進行取樣。420是相關運算單元，與發送時對每個傳輸速率用的上述正交碼相乘，取得相關關係。例如，發送信號使用圖4所示的正交碼時，取得與4個正交碼的相關關係。相關運算單元420對每個正交碼都有乘法單元421、積分單元422、平方單元423及加法單元424，對每個正交碼進行並行運算，取得與各正交碼的相關關係。各積分單元422隻對各信息速率的一個信息長度進行積分。各加法單元424也一樣，將一個一個信息長度相加。即，例如在圖4所示的正交碼中，在最低的信息速率的情況下，相加8次。404是最大值碼選擇單元，接收相關運算單元420的運算結果，選擇相關值最大的正交碼。
405是延遲單元，在由最大值碼選擇單元404檢測到最大相關值的正交碼之前使接收信號廷遲。407是正交碼生成單元，發生由最大值碼選擇單元404選擇的正交碼。406是乘法單元，將正交碼與標準化接收信號相乘。408是積分單元，只對對應的信息速率的一個信息期間進行積分。410是相位解調單元，解調接收信號。
其次，在圖6中，基帶的數字接收信號由乘法單元401利用擴散碼系列進行逆展開後，在標準化單元403中用正交碼的位速率(即最大信息速率的二倍)將展開信號標準化。在相關運算單元420中，準備發送側用的正交碼組，取得與標準信號系列的各種相關關係，在最大值碼選擇單元404中，對相關值進行比較。然後，在最大值碼選擇單元404中，斷定與相關值最大的正交碼相當的速率就是被發送的信息的速率。
下面詳細說明圖6中的相關運算單元420。接收標準化速率是信息速率Rmax的二倍。相關運算單元420中的正交碼1對應於最大信息速率，正交碼Qmax對應於最低信息速率。相關運算部分中有積分電路，但積分時間為分別對應的信息速率的一個信息長度，求相關值。平方單元423是為了對相關值進行平方運算而插入的。另外，還設有加法電路，這是因為在用最低信息速率以外的信息速率傳輸的情況下，在最低信息速率的一個信息期間會出現多個信息。例如，當最低速率是最大速率的8倍時，正交碼1的加法電路進行8次加法運算，正交碼2的加法電路進行4次加法運算。而且，在最低速率的每一信息期間都對相關值進行比較，選擇獲得了最大值的碼。在圖6中用Q』表示該碼的標誌。
在圖6的結構中，由於速率判斷有延遲，所以有必要將接收信號標準系列延遲，為了保證這一點，設置了延遲單元405。
確定了信息速率後，如果取得與其相當的正交碼系列和接收信號標準系列的相關關係，則相關值的系列變成接收系列。
由正交碼生成單元407生成由最大值碼選擇單元404選擇的正交碼，與延遲後的接收信號標準系列相乘。此後，進行與所斷定的信息速率相當的期間積分。
接收信息系列通常被進行相位調製，所以在相位解調單元410中對相關值的系列進行相位解調後，獲得原數據系列。這樣，在接收單元中取得與正交碼的相關關係，能檢測發送速率。以上雖然說明了CDMA通信方式的收發送情況，但利用該正交碼檢測發送速率當然也能用於其它數字收發送的通信方式。
在上述實施例中說明的DS-CDMA中，一般使用導頻符號進行通信，這在本中請之前就是公知的。現在說明導頻符號。將已知的信號周期性地插入數據符號後發送該導頻符號。用該已知的導頻符號推斷髮送線路的傳遞函數，通過補償接收數據符號，能進行正確的解調。將該周期性地發送的導頻符號之間稱為縫隙。以由多個縫隙構成的幀為單元進行上述的速率的變更。
在該CDMA中，有根據用展開碼速率(晶片速率)單元或更大的速率進行取樣(標準化)的信息進行接收信號的處理。通常，在接收側用插入的已知的數據圖形即導頻符號部分的接收信號進行這樣的處理。
其次，在本發明中為了進行以幀為單元變更的速率判斷，在發送側將與數據速率對應的不同長度的正交碼與發送數據相乘。這時，包含上述的導頻符號，變更速率。
對這樣的接收信號進行偏差修正等處理時，由圖6中的標準化單元403進行過標準化後的信號(用符號速率的二倍速率取樣的信號)不能用於上述頻率修正等。因此，在對導頻符號獲得了速率判斷結果後，在圖6所示的標準化單元403中，將標準化前的接收信號與對應於判斷速率的正交碼相乘，返回原來的形態後，在上述頻率偏差修正等處理時使用。
為了對導頻符號以外的信息符號部分也正確地進行接收SIR的測定，有必要對每個縫隙進行由速率判斷(正交碼的判斷)結果決定的信號解調(相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘)。
在這樣的速率判斷後進行偏差修正等時，為了將接收信號延遲獲得所要求精度的速率判斷結果所需要的時間，有必要將接收信號存入存儲器中。可是，用於這樣的目的的存儲器在CDMA接收機中有規模較大的缺點(即，為了存儲同一時間的信息，對於存儲由符號速率決定的取樣數據時的存儲容量來說，需要乘以展開率的存儲容量)。
因此，導頻符號部分能經常用一定的符號速率(通常與最大的數據速率相同的符號速率)發送。而且，在發送側不將與數據速率對應的正交碼相乘。在接收側不用等待獲得速率判斷結果，就能用該部分的接收信號(導頻符號)進行上述頻率偏差修正等的處理。另外，該導頻符號用與縫隙的數據速率相同的發送功率發送。
這樣，如果導頻符號部分的信號經常以一定的速率發送，就不需要進行速率判別，不需要存儲上述晶片速率單元的信息的存儲器，能減小電路規模。
另外，這時由於速率判斷中不使用導頻符號部分，所以能預料到速率判斷精度有所降低，但幀內(或縫隙內)的傳輸數據符號中導頻符號部分佔有的時間的比例較少(通常為十分之一以下)，所以可以認為由它產生的影響小。
在由CDMA決定的移動通信的情況下，在接收側有必要適當地控制發送信號的功率。如果採用上述的可變速率，則當速率變化時，與其相伴隨的發送功率也變化。在這樣的發送情況下，有必要根據速率進行發送功率控制。
用圖7及圖8說明進行由上述的可變速率決定的發送時，為了通過使在接收側測定的接收SIR與目標SIR一致而保證接收質量一定，適用於控制發送功率的發送功率控制時的接收情況。
圖7是說明接收機的結構的框圖。圖8是表示用圖7所示的接收機接收的縫隙的處理的圖。另外，在圖7中，與用圖6說明的接收機相同的結構使用相同的參照符號。
所接收的接收信號在用展開系列逆展開之後，由相關運算單元420使用上述的正交碼取得相關關係後，在最大值碼選擇單元404中選擇相關值最大的正交碼。因此在接收側能識別發送速率。用該正交碼對延遲的接收信號進行解調，能取出接收信息系列。這與用圖6說明的相同。
其次，逆展開的接收信號也被輸入接收SIR測定單元450。在接收SIR測定單元450中對該接收信號按縫隙單元測定SIR值。由修正單元452利用保存在速率判斷結果保存單元454中的速率修正所測定的每個縫隙的SIR值。由比較單元456對由修正單元452修正過的修正接收SIR值和來自目標SIR設定單元458的目標SIR值進行比較。保存在速率判斷結果保存單元454中的速率是在利用到此為止所接收的縫隙判斷對應於幀的速率用的速率。由於發送速率對每個由多個縫隙構成的幀來說是變化的，所以速率判斷結果保存單元454中保存的速率在該幀每次變化時都被復位。
為了對導頻符號以外的信息符號部分也正確地進行接收SIR的測定，有必要對每個縫隙進行由速率判斷(正交碼的判斷)結果決定的信號解調(相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘)。
其次，比較單元456輸出的比較結果反映在給發送側的發送功率命令中。如上所述，由於每個縫隙都能獲得比較結果，所以發送功率命令被發送給每個縫隙。
隨著時間的推移，速率判斷結果的判斷精度得以改善，幀的最後縫隙的判斷結果的判斷精度平均來說為最好。解調上述接收信息系列用的正交碼由延遲單元405延遲1幀，所以使用最後幀的判斷結果。
圖8(a)表示用Q=1的速率發送的信號變為用Q=2的速率發送時的接收信號。用Q=2的速率發送時，發送功率小。圖8(b)放大後表示出用Q=1的速率發送的幀的最後縫隙，以及用Q=2的速率發送的幀的最初的數個縫隙。圖8(c)說明計算相關關係的時間。
用圖8說明幀變化時的處理方法。
在圖8(b)中，從速率變化前的幀的最後縫隙開始，首先注意速率變化後的幀的第一縫隙。如圖8(c)所示，如果第一縫隙開始，便開始相關運算。根據該相關運算結果確定速率，修正第二縫隙的接收SIR值。繼續進行第二縫隙的相關運算，將到此為止獲得的運算結果用於第三縫隙的目標SIR值的修正。這樣，在第二縫隙以後，由於能利用按速率修正的接收SIR值進行比較，所以能進行正確的發送功率控制。
可是，如上所述，由於速率判斷結果保存單元454對每一幀都進行復位，所以用幀的第一縫隙不能獲得速率判斷結果。因此，不能用速率修正，在第一縫隙中不能進行正確的接收SIR值的比較。
現說明如何避免這種情況的發生。在圖8(b)中，示出了將用A表示的導頻符號(第一縫隙開始的導頻符號)與對應於此前的速率的功率係數相乘後插入。在求該導頻符號的接收SIR值的情況下，該信號的發送功率是此前的速率時的功率，所以用速率進行的修正能使用在前一幀中求得的速率。這樣處理，能進行第一縫隙的導頻符號的接收SIR值的修正，對修正後的SIR值和目標SIR值進行比較，進行發送功率控制。
不是在幀結束時、而是在獲得下一幀的第一縫隙的速率判斷結果之前進行速率判斷結果保存單元454的復位，用這時保存的前一幀的速率進行修正，能實現這樣的接收控制。這樣處理，即使用導頻符號的接收SIR值對每一幀改變發送速率，也能實現與幀的第一縫隙對應的發送功率控制。
另外，如上所述，由於在幀的第一縫隙中不能進行正確的接收SIR的比較，所以在發送側也可以忽視從接收側送來的與幀的第一縫隙對應的發送功率控制命令，不進行與該命令決定的發送功率控制。在此情況下，如圖8(b)中的A所示，不需要將幀的第一縫隙的導頻符號作為前一幀的發送功率。
只將忽視該發送功率控制命令作為與第一縫隙對應的發送功率命令是沒有必要的。在幀內速率判斷精度較差(即由SIR測定值的判斷速率決定的修正有可能不能正確地進行)的前方的縫隙(從幀的開頭算起的多個縫隙)中，能停止與該縫隙對應的發送功率控制工作，而從能獲得某種程度的精度的縫隙進行發送功率控制。這時，考慮最後的傳輸質量(例如平均的位錯誤率)，確定在幀內開始進行發送功率控制的縫隙數。
在測定上述的接收信號的SIR值時，能只測定用上述一定的速率發送的導頻信號部分的接收SIR值。
在上述實施例中，如圖7所示，說明了利用斷定了來自接收SIR測定單元450的接收SIR值的發送速率進行修正的結構。在該結構中，由於修正由發送速率決定的接收SIR值的變化，所以仍然能使用上述現有的不使發送速率變化時的由接收SIR值決定的發送功率控制的結構。
作為與圖7所示的結構不同的結構，也可以採用對接收SIR和目標SIR進行比較的另外的結構。例如，也可以採用利用發送速率修正目標SIR值進行比較的結構。
下面說明避免其它上述問題的另一實施例。如前面所述，在用一定的速率發送插入的導頻符號的情況下，如果不對該導頻符號進行由速率決定的發送功率的變化，也就不需要進行速率判斷，也不需要修正接收SIR。因此，在使用以一定的速率發送的該導頻信號測定接收SIR的情況下，不用修正該導頻信號的接收SIR的值，就能與目標SIR進行比較，進行發送功率控制。這時，在圖7中不需要修正接收SIR值用的結構。
如上所述，本發明在沒有表示發送速率的信息的情況下能在接收側檢測速率。
另外，通過利用上述的發送功率控制，也能對以可變速率發送的信號進行正確的發送功率控制。
權利要求
1．一種可變速率發送方法，其特徵在於根據發送的信息的速率，至少從最大信息速率的二倍速率的不同長度的正交碼組中選擇一個正交碼，與發送信號相乘。
2．根據權利要求1所述的可變速率發送方法，其特徵在於根據某一確定的規則，用階數小的矩陣逐次生成行矢量互相正交的階數大的(2N×2N次，N是≥1的整數)矩陣，根據發送數據傳輸速度的峰值大小，根據階數不同的矩陣中的行矢量之一選擇上述正交碼。
3．根據權利要求2所述的可變速率發送方法，其特徵在於在選擇上述正交碼時，當將比N小的整數為k的2k×2k次矩陣中的行矢量作為正交碼選擇時，在比k大的整數j的全部2j×2j次矩陣中的行矢量中，已經給定的任意一個行矢量，都不包含將欲選擇的行矢量或使其反相後的行矢量作為部分矢量。
4．根據權利要求1至3中的任意一項所述的可變速率發送方法，其特徵在於上述發送信號還用將頻譜展開用的展開碼系列相乘，用與上述速率對應的發送功率發送。
5．根據權利要求4所述的可變速率發送方法，其特徵還在於將已知的導頻符號周期性地插入與上述發送的信息對應的數據符號中，且按照由多個用上述導頻符號規定的縫隙構成的幀單元變更速率。
6．根據權利要求5所述的可變速率發送方法，其特徵在於利用來自接收側的發送功率控制命令，按照上述縫隙單元控制發送功率。
7．根據權利要求6所述的可變速率發送方法，其特徵在於在速率變化後的縫隙中，用與變化前的速率對應的功率發送上述插入的導頻符號。
8．根據權利要求6所述的可變速率發送方法，其特徵在於速率變化後至少停止按照與一個縫隙對應的上述發送功率控制命令進行的發送功率控制。
9．根據權利要求8所述的可變速率發送方法，其特徵在於停止上述發送功率控制的縫隙數由傳輸質量決定。
10．根據權利要求6至8中的任意一項所述的可變速率發送方法，其特徵在於用與上述幀相同的速率發送上述插入的導頻符號。
11．根據權利要求6至8中的任意一項所述的可變速率發送方法，其特徵在於用一定的速率發送上述插入的導頻符號。
12．一種接收用權利要求1至5中的任意一項所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，其特徵在於用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號。
13．一種接收用權利要求6或8所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，其特徵在於用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號，同時測定與接收信號的縫隙對應的接收SIR值，用正交碼的上述判斷的速率修正上述接收SIR值，對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較，根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
14．根據權利要求13所述的接收方法，其特徵在於對每個縫隙進行上述接收信號的解調。
15．一種接收用權利要求7所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，其特徵在於用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號，同時在速率變化後的縫隙中測定上述導頻符號的接收SIR值，在其它縫隙中測定與縫隙對應的接收SIR值，用正交碼的斷定的速率修正上述縫隙對應的接收SIR值，用變化前的速率修正上述導頻符號的接收SIR值，對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較，且根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
16．一種接收用權利要求9所述的可變速率發送方法發送的信號的接收方法，其特徵在於用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列，取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係，對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼，將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘，解調接收信號，同時測定上述一定速率的導頻符號的接收SIR值，用正交碼的上述斷定的速率修正上述接收SIR值，對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較，且根據該比較的結果，生成發送功率控制命令。
17．一種可變速率發送裝置，其特徵在於包括根據發送的信息的速率，至少從最大信息速率的二倍速率的不同長度的正交碼組中生成一個正交碼的正交碼生成單元、以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼與發送信號相乘的相乘單元。
18．根據權利要求17所述的可變速率發送裝置，其特徵在於根據某一定的規則，用階數小的矩陣逐次生成行矢量互相正交的階數大的(2N×2N次，N是≥1的整數)矩陣，根據發送數據傳輸速度的峰值大小，根據階數不同的矩陣中的行矢量之一選擇上述正交碼。
19．根據權利要求18所述的可變速率發送裝置，其特徵在於在選擇上述正交碼時，當將比N小的整數為k的2k×2k次矩陣中的行矢量作為正交碼選擇時，在比k大的整數j的全部2j×2j次矩陣中的行矢量中，不管已經給定的行矢量如何，都不包含將欲選擇的行矢量或使其反相的行矢量作為部分矢量。
20．根據權利要求17至19中的任意一項所述的可變速率發送裝置，其特徵在於包括發生將頻譜展開用的展開碼系列的展開系列發生單元；將來自上述展開系列發生單元的展開碼系列與發送信號相乘的相乘單元；以及根據發送速率改變發送功率的發送單元。
21．根據權利要求18所述的可變速率發送裝置，其特徵在於包括周期性地發生已知的導頻符號的導頻符號發生單元，與插入對應於上述發送的信息的數據符號中的同時，按照用上述導頻符號規定的多個縫隙構成的幀為單元改變速率。
22．根據權利要求21所述的可變速率發送裝置，其特徵在於包括利用來自接收側的發送功率控制命令，按照上述縫隙單元控制發送功率的發送功率控制單元。
23．根據權利要求22所述的可變速率發送裝置，其特徵在於在速率改變後的縫隙中，用與變化前的速率對應的功率發送上述插入的導頻符號。
24．根據權利要求21所述的可變速率發送裝置，其特徵在於用與上述幀相同的速率發送上述插入的導頻符號。
25．根據權利要求21所述的可變速率發送裝置，其特徵在於用一定的速率發送上述插入的導頻符號。
26．根據權利要求22所述的可變速率發送裝置，其特徵在於速率變化後至少停止按照與一個縫隙對應的上述發送功率控制命令進行的發送功率控制。
27．根據權利要求26所述的可變速率發送裝置，其特徵在於停止上述發送功率控制的縫隙數由傳輸質量決定。
28．一種接收用權利要求1至5中的任意一項所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，其特徵在於包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準化系列的標準化單元；取得來自上述標準化單元的接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；生成由上述正交碼判斷單元判斷的正交碼的正交碼生成單元；以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元，解調接收信號。
29．一種接收用權利要求6或8所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，其特徵在於包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列的標準化單元；取得來自上述標準化單元的接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；生成由上述正交碼判斷單元判斷的正交碼的正交碼生成單元；以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元；同時包括測定與接收信號的縫隙對應的接收SIR值的接收SIR值測定單元；用正交碼的上述判斷的速率修正上述接收SIR值的修正單元；以及對上述接收SIR值和目標SIR值進行比較的比較單元；根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
30．根據權利要求29所述的接收裝置，其特徵在於對每個縫隙進行上述接收信號的解調。
31．一種接收用權利要求7所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，其特徵在於包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列的標準化單元；取得來自上述標準化單元的接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；生成由上述正交碼判斷單元判斷的正交碼的正交碼生成單元；以及將來自上述正交碼生成單元的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元；同時包括在速率變化後的縫隙中，測定上述導頻符號的接收SIR值，在其它縫隙中測定與縫隙對應的接收SIR值的接收SIR值測定單元；用正交碼的判斷的速率修正上述縫隙對應的接收SIR值、用變化前的速率修正上述導頻符號的接收SIR值的修正單元；以及對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較的比較單元；根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
32．一種接收用權利要求11所述的可變速率發送方法發送的信號的接收裝置，其特徵在於包括用正交碼的速率使接收信號標準化，生成接收信號標準系列的標準化單元；取得接收信號標準系列和多個不同長度的正交碼的相關關係的相關單元；對取得了相關結果的相關值的大小進行比較，判斷最大的正交碼的正交碼判斷單元；以及將相關值最大的正交碼和接收信號標準系列相乘的乘法單元；同時包括測定上述一定速率的導頻符號的接收SIR值的接收SIR值測定單元；用正交碼的上述判斷的速率修正上述接收SIR值的修正單元；以及對上述修正後的接收SIR值和目標SIR值進行比較的比較單元；根據上述比較的結果，生成發送功率控制命令。
全文摘要
本發明為一種實現可變速率傳輸的傳輸方法。本發明示出了按CDMA傳輸方式工作的傳輸裝置中的基帶處理的一部分。由相位調製單元105對作為數位訊號的發送信息系列進行相位調製。正交碼生成單元101選擇由發送信號的速率信息生成的正交碼。由正交碼生成單元101生成的正交碼的位速率是發送的最大傳輸速率的二倍。由乘法單元103將被調製的發送信號乘以與速率信息對應的正交碼。被乘以與速率信息對應的正交碼後的發送信號由乘法單元104乘以展開碼系列後被展開,變成CDMA信號,用速率信息進行發送功率控制並被發送。在沒有用發送速率表示的信息的情況下,能在接收側檢測速率。
文檔編號H04B7/005GK1227020SQ98800648
公開日1999年8月25日 申請日期1998年5月15日 優先權日1997年5月16日
發明者奧村幸彥, 安達文幸 申請人:Ntt移動通信網株式會社