在多載波系統中發送數據的方法和設備的製作方法
2024-02-16 11:49:15
專利名稱：在多載波系統中發送數據的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及在多載波系統中發送數據的方法和設備。本發明可通過把信號動態地多路復用到擴展頻譜通信系統的多載波上來把系統的通過量(throughput)增到最大並增加信號分集。
背景技術：
想要能以高於單個CDMA信道的最大數據速率的速率來發送數據。傳統的CDMA信道(如美國蜂窩式通信標準化的)能使用1.2288MHz的64比特Walsh擴展函數以每秒9.6比特的最大速率傳送數字數據。
已提出針對這一問題的許多方案。一個方案是把多個信道分配給用戶並允許這些用戶在其可獲得的多個信道上平行地發送和接收數據。在1997年4月28日提交的名為「使用統計多路復用在通信系統中提供可變速率數據的方法和設備」的08/431,180號待批美國專利申請以及在1997年4月16日提交的名為「使用非正交溢出信道在通信系統中提供可變速率數據的方法和設備」的08/838,240號待批美國專利申請中描述了提供多個CDMA信道給單個用戶使用的兩個方法，這兩個申請已轉讓給本發明的受讓人，並在這裡引入作為參考。此外，通過在頻率相互分開的多個擴展頻譜信道上發送數據可獲得頻率分集。在名為「高容量擴展頻譜信道」的5,166,951號美國專利中描述了在多個CDMA信道上冗餘地發送數據的方法和設備，這裡引入該專利作為參考。
使用碼分多址(CDMA)調製技術是有助於存在大量系統用戶的通信的幾種技術之一。本領域內還公知諸如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和AM調製方案(例如，幅度壓擴單邊帶)等其它多址通信系統技術。然而，CDMA的擴展頻譜調製技術具有超過多址通信系統的其它調製技術的明顯優勢。
在名為「使用衛星或地面轉發器的擴展頻譜多址通信系統」的4,901,307號美國專利中揭示了在多址通信系統中使用CDMA技術，該專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。在名為「在CDMA蜂窩式電話系統中產生信號波形的系統和方法」的5,103,459號美國專利中進一步揭示了在多址通信系統中使用CDMA技術，該專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。在美國，碼分多址通信系統已通過名為「雙模式寬帶擴展頻譜蜂窩式系統的移動站-基站兼容性標準」的電信行業協會暫行標準IS-95進行標準化，這裡引入該標準作為參考。
CDMA波形所固有的寬帶信號特性通過在寬的帶寬上擴展信號能量而提供了一種頻率分集形式。因此，頻率的選擇性衰落只影響CDMA帶寬的一小部分。通過兩個或多個天線、小區扇區或小區站點(cell-site)，提供往來於移動用戶的同步鏈路的多個信號路徑來獲得前向/反向鏈路上的空間或路徑分集。此外，可通過允許分開地接收和處理以不同傳播延遲到達的信號，從而通過擴展頻譜處理開發多路徑環境來獲得路徑分集。在名為「CDMA蜂窩式電話系統中的軟切換(handoff)」的5,101,501號待批美國專利以及名為「CDMA蜂窩式電話系統中的分集接收機」的5,109,390號美國專利中描述了利用路徑分集的例子，這兩個專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。
圖1示出用於多載波碼分多址(CDMA)系統的發送方案，其中每個載波傳送所發送數據的固定部分。把信息位(bit)的可變速率幀提供給解碼器(encoder)2，編碼器2依據卷積解碼格式對這些比特進行編碼。把經編碼的碼元(symbol)提供給碼元重複(repetition)裝置4。碼元重複裝置4重複經編碼的碼元，從而把固定速率的碼元從碼元重複裝置4輸出，而不管信息位的速率。
把經重複的碼元提供給塊交錯器(interleaver)6，塊交錯器6重新排列待發送的碼元的順序。此交錯處理與前向糾錯相結合提供了在面臨突發差錯時有助於接收所發送的信號並對其進行差錯校正的時間分集。把經交錯的碼元提供給數據擾碼器(scrambler)12，擾碼器依據偽噪聲(PN)序列把每個經交錯的碼元乘以+1或-1。使長碼發生器8所產生的長的PN序列以碼片(chip)速率通過抽選器(decimator)10而提供偽噪聲序列，抽選器10以交錯的碼元流的速率來選擇性地提供長碼序列的碼片的子集。
把來自數據擾碼器12的數據提供給去多路復用器(DEMUX)14。去多路復用器14把此數據流分割成三個相等的子流。把第一子流提供給發送子系統15a，把第二子流提供給發送子系統15b，把第三子流提供給發送子系統15c。把子幀提供給串行-並行轉換器(二進位至四級(BINARY TO 4 LEVEL))16a-16k。串行-並行轉換器16a-16c的輸出是將以QPSK調製格式發送的四進位碼元(2比特/碼元)。
把來自串行-並行轉換器16a-16c的信號提供給Walsh編碼器18a-18c。在Walsh編碼器18a-18c中，把來自每個轉換器16a-16c的信號乘以由值±1構成的Walsh序列。把經Walsh編碼的數據提供給QPSK擴展器(spreader)20a-20c，擴展器20a-20c依據兩個短的PN序列來擴展數據。把經短的PN序列擴展的信號提供給放大器22a-22b，放大器22a-22b依據增益因子來放大信號。
上述系統受到多個缺陷的困擾。首先，由於以每個載波上相等的子流來提供數據，所以可獲得的數字(numerology)限於具有許多以因子三均勻整除的代碼碼元數的幀。下表1示出使用圖1所示的發送系統可獲得的有限數目的可能速率集合。<
表1如表1所示，由於對三個載波均勻地分配碼元，所以具有可獲得的最小功率或需要最高SNR的載波限制了總的數據速率。即，總數據速率等於「最差」鏈路(這裡，最差意味著需要最高SNR或具有可獲得的最小功率的鏈路)的數據速率的三倍。這減少了系統通過量，因為總是選擇最差鏈路的速率作為所有三個載波的公共速率，這樣導致未利用兩個較好鏈路上信道資源。
其次，頻率相關衰落可能嚴重地影響頻率之一同時對其餘的頻率僅有有限的影響。此實現是不靈活的，而且不允許發送以減少差信道的影響的方式而提供的幀。第三，由於頻率相關衰落，此衰落通常總是會影響每個幀的相同碼元組。第四，如果把此實現添加到話音發送系統，則在面臨每個幀中的可變話音活動時，沒有好的方法來以幀為基礎平衡不同頻率上所帶的負荷。這樣導致總系統通過量的損失。第五，對於只有三個頻率信道的系統，由所述實現，沒有方法來分離話音和數據從而在一個頻率或一組頻率上提供數據而在另一頻率或一組頻率上提供話音。這樣導致如上所述的系統通過量的損失。
因此，需要一種改進的多載波CDMA通信系統，該系統在數字和負荷平衡方面提供了較大的靈活性，在所支持的數據速率方面提供較好的解析度，並在面臨頻率相關衰落和不均勻負載時提供上佳的性能。
發明內容
在一個方面，本發明提供了一種以一數據速率在其容量小於該數據速率的多個信道中發送數據的發射機，該發射機包括控制器，用於確定多個信道中每個信道的容量並依據確定的容量對每個信道選擇一數據速率；響應於控制器的多個發送子系統，每個發送子系統與多個信道中的各個信道相關連，用於以該信道所獨有的代碼對經解碼的數據進行擾碼，以在信道中進行發送；以及響應於控制器的可變去多路復用器，用於以按由控制器對信道選中的數據速率中得到的去多路復用速率把經解碼的數據去多路復用到多個發送子系統中。
在另一個方面，本發明提供了一種接收機，該接收機包括接收電路，用於接收同時位於多個信道中的信號，每個信道信號定義了經擾碼的解碼碼元，這些碼元一起代表來自公共起源的數據；控制器，用於確定每個信道中的信號的碼元速率；響應於控制器的多個接收子系統，每個接收子系統與多個信道中的各個信道相關連，用於以該信道所獨有的代碼對經解碼的碼元進行去擾碼，以便能從中提取數據；以及響應於控制器的可變多路復用器，用於以按由控制器對信道所確定的碼元速率中得到的多路復用速率把來自多個接收子系統的數據多路復用到一輸出上。
在又一個方面，本發明提供了一種無線發射機，該發射機包括解碼器，用於接收一信息位集合併對所述信息位進行解碼來提供一代碼碼元集合；以及發送子系統，用於接收所述代碼碼元並在第一載波頻率上提供所述代碼碼元的一子集並在至少一個附加的載波頻率上提供其餘的碼元。
本發明還提供了一種以一數據速率在其容量小於該數據速率的多個信道上發送數據的方法，該方法包括確定多個信道中每個信道的容量，並依據所確定的容量對每個信道選擇一數據速率；以該信道所獨有的代碼對經解碼的數據進行擾碼，以在信道中進行發送；以及以按由控制器對信道選中的數據速率中得到的去多路復用速率把經解碼的數據去多路復用到多個發送子系統中。
本發明還提供了一種數據接收方法，該方法包括接收同時位於多個信道中的信號，每個信道信號定義經擾碼的解碼碼元，這些碼元一起代表來自公共起源的數據；確定每個信道中的信號的碼元速率；以該信道所獨有的代碼對每一個信道中的經解碼的碼元進行去擾碼，以便能從中提取數據；以按由控制器對信道所確定的碼元速率中得到的多路復用速率多路復用來自多個接收子系統的經擾碼的數據。
為了更好地利用信道資源，必須能依據信道條件和每個信道上可獲得的功率在每個載波上發送不同數據速率。這樣做的一個方法是改變每個載波上的反多路復用的比例。替代1∶1∶1的碼元分配比例，可使用更任意的比例並結合不同的重複方案，只要在每個載波上獲得的碼元速率是某一Walsh函數速率的倍數。對於從1到16384的Walsh函數長度，Walsh函數速率可以是1228800、614400、307200、…、75。
給定Walsh函數長度，如果碼元速率低於此Walsh函數速率，則利用碼元重複來「匹配」該速率。重複因子可以是任何數字，整數或小數。本領域內的技術人員應理解，當存在重複時，可成比例地減少總發送功率來保持代碼碼元能量恆定。依據是否需要節省代碼信道，Walsh函數長度可以在三個載波上相同或可以不相同。例如，如果三個信道上可支持的代碼碼元速率分別為153600sps、30720sps和102400sps(對於速率為1/2編碼，它們分別對應於76.8kbps、15.36kbps和51.2kbps的數據速率-總數據速率為143.36kbps)，則反多路復用比例將為15∶3∶10。
如果對所有三個信道使用長度為8的Walsh函數(假定以153.6Ksps的QPSK碼元速率進行QPSK調製)，則在三個信道上分別把每個代碼碼元發送兩次、10次和三次。如果進一步交錯重複的碼元，則可獲得附加的時間分集。在另一個實施例中，使用不同的Walsh函數長度。例如，對於三個信道，在以上例子中可分別使用長度為16、16和8的Walsh函數，每個代碼碼元在第一信道上發送一次，在第二信道上發送五次，在第三信道上發送三次。
以上途徑不影響解碼器，因為它必須能夠處理最高數據速率。所變化的是解碼器輸入處數據八位字節(octet)的數目。然而，此途徑對交錯器的實現沒有影響，這是因為交錯器具有允許三個信道上的數據速率的所有組合的許多可能的尺寸(就碼元數目而言)。減輕這一問題的以上途徑的一個選擇是把編碼器的代碼碼元反多路復用出到三個載波，並在每個信道上分開地進行重複代碼碼元的交錯。這樣簡化了數字學並減少了每個信道上可能的交錯器尺寸的數目。
附圖概述從以下對本發明實施例的詳細描述並結合附圖將使本發明的進一步特徵、目的和優點變得更加明顯起來，圖中相同的標號指相應的部分，其中圖1是示出具有固定速率和載波的多頻CDMA通信系統的方框圖；圖2是示出實施本發明的發送系統的方框圖；圖3是示出實施本發明的接收機系統的方框圖；以及圖4是傳統IS-95CDMA通信系統中的代碼信道Walsh碼元的表。
本發明的較佳實施方式參考圖2，它是示出實施本發明的發送系統的方框圖，將要進行的第一操作是確定每個載波上可支持的數據量。在圖2中示出三個這樣的載波，但本領域內的技術人員將實現本發明可容易地延伸到任何數目的載波。控制處理器50根據一組因素(諸如每個載波上的負載、排隊以發送到移動站的數據量以及待發送到移動站的信息的優先級)確定每個載波上的數據發送速率。
在選中將在每個載波上發送的數據速率後，控制處理器50選擇能以選中速率發送數據的調製格式。在示例實施例中，依據待發送數據的速率使用不同長度的Walsh序列來調製數據。在1996年5月28日提交的名為「高速率數據無線通信系統」的08/654,443號待批美國專利申請中詳細地描述了使用依據待發送數據的速率選中的不同長度的Walsh序列來調製數據，該專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。在另一個實施例中，可通過如上述08/431,180和08/838,240號美國專利申請中所述捆綁CDMA信道來支持高速率數據。
一旦選中每個載波上將支持的速率，則控制處理器50計算反多路復用比例，以確定每個載波上所攜帶的每個發送的量。例如，如果三個信道上可支持的代碼碼元速率分別為153600sps、30720sps和102400sps(對於速率為1/2編碼，它們分別相應於76.8kbps、15.36kbps和51.2kbps的數據速率-總數據速率為143.36kbps)，則反多路復用比例將為15∶3∶10。
在示例實施例中，把信息位的幀提供給幀格式器52。在示例實施例中，格式器52產生並把一組循環冗餘校驗碼(CRC)位添加到幀。此外，格式器52添加預定的一組尾(tail)位。幀格式器的這種實現和設計在本領域內是公知的，在名為「用於掩蔽發送信道引入的差錯的語音編碼器數據的排列方法和系統」的5,600,754號美國專利中詳細地描述了典型幀格式器的一個例子，該專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。
把經格式化的數據提供給解碼器54。在示例實施例中，解碼器54為卷積解碼器，但本發明可延伸到其它形式的解碼。來自控制處理器50的信號向解碼器54指示將在此發送周期中解碼的位數。在示例實施例中，解碼器54為約束長度為9的速率為1/4的卷積解碼器。應注意，由於本發明所提供的額外的靈活性，實際上可使用任何解碼格式。
把來自於解碼器54的經解碼的碼元提供給可變比例去多路復用器56。可變比例去多路復用器56根據控制處理器50所提供的碼元輸出信號把經解碼的碼元提供給一組輸出。在示例實施例中，有三個載波頻率，控制處理器50提供表示將在三個輸出中的每一個輸出上提供的被解碼碼元的數目的信號。本領域內的技術人員應理解，本發明可容易地延伸到任何數目的頻率。
把在可變比例去多路復用器56的每一個輸出上提供的經解碼的碼元提供給相應的碼元重複裝置58a-58c。碼元重複裝置58a-58c產生被解碼碼元的重複形式，從而獲得的碼元速率與該載波上所支持的數據速率匹配，尤其是與該載波上所使用的Walsh函數速率匹配。重複發生器58a-58c的實現在本領域內是公知的，在名為「可變響應濾波器」的5,629,955號美國專利中詳細地描述了它的一個例子，該專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。控制處理器50把一個個分開的信號提供給每個重複發生器58a-58c，以指示每個載波上的碼元速率或將在每個載波上所提供的重複的量。響應於來自控制處理器50的信號，重複裝置58a-58c產生所需數目的重複碼元，以提供指定的碼元速率。應注意，在較佳實施例中，重複的量不限於所有碼元重複相同次數的整數。在1997年5月26日提交的名為「在擴展頻譜通信系統中發送高速數據的方法和設備」的08/886,815號待批美國專利申請中詳細地描述了非整數重複的方法，該專利已轉讓給本發明的受讓人並在這裡引入作為參考。
把來自重複發生器58a-58c的碼元提供給交錯器60a-60c中相應的一個，此交錯器依據預定的交錯器格式對重複的碼元重新排序。控制處理器50把指示預定的一組交錯格式中的一個格式的交錯格式信號提供給每個交錯器60a-60c。在示例實施例中，交錯格式是從預定的一組位反交錯格式中選出的。
把來自交錯器60a-60c的經重新排序的碼元提供給數據擾碼器62a-62c。每個數據擾碼器62a-62c依據偽噪聲(PN)序列改變數據的符號。使長代碼或PN發生器82所產生的長PN碼以碼片速率通過抽選器84a-84c來提供每個PN序列，抽選器84a-84c選擇性地提供一些擴展碼元，以在不高於PN發生器82所提供的速率的速率來提供PN序列。由於每個載波上的碼元速率可能互不相同，所以抽選器84a-84c的抽選速率可以是不同的。抽選器84a-84c是採樣和保持電路，它們對PN發生器82輸出的PN序列進行採樣並對預定的周期繼續輸出該值。PN發生器82和抽選器84a-84c的實現在本領域內是公知的，在所述5,103,459號美國專利中有詳細的描述。數據擾碼器62a-62c把來自交錯器60a-60c的二進位碼元與抽選器84a-84c抽選的偽噪聲二進位序列進行異或。
把經二進位擾碼的碼元序列提供給串行-並行轉換器(二進位至4-級)64a-64c。把提供給轉換器64a-64c的兩個二進位碼元映射到值為(±1，±1)的四進位星座圖。在來自轉換器62a-62c的兩個輸出上提供星座值。把來自轉換器64a-64c的碼元流分開地提供給Walsh擴展器66a-66c。
在碼分多址通信系統中提供高速數據有多種方法。在較佳實施例中，依據待調製的數據的速率來改變Walsh序列長度。用較短的Walsh序列來調製較高速度的數據，用較長的Walsh序列來調製較低速率的數據。例如，可使用64位的Walsh序列以19.2Ksps來發送數據。然而，可使用32位的Walsh序列以38.4Ksps來調製數據。
在1997年1月15日提交的名為「CDMA電信系統的高數據速率補充信道」的08/724,281號待批美國專利申請中詳細地描述了說明可變長度Walsh序列調製的系統，在這裡引入該申請作為參考。用來調製數據的Walsh序列的長度與待發送的數據的速率有關。圖4示出傳統的IS-95 CDMA系統中的Walsh函數。
在本發明的較佳實施例中，分配給高速率數據的Walsh信道的數目可以是任意值2N，這裡N＝{2，3，4，5，6}。Walsh編碼器66a-66c所使用的Walsh碼為64/2N個碼元的長度，而不是IS-95 Walsh碼所使用的64個碼元。為了使高速率信道與具有64碼元的Walsh碼的其它代碼信道正交，避免使用具有64碼元的Walsh的可能的64個四進位一相位信道中的2N個。表I提供了對N的每個值可能的Walsh碼及所分配的相應64碼元Walsh代碼組。
表I.
+和-表示正或負的整數值，這裡較佳的整數為1。很明顯的是，每個Walsh碼中Walsh碼元的數目隨N的改變而變化，且該數目在所有情況下都小於IS-95 Walsh信道代碼中的碼元數目。不管Walsh碼的長度如何，在本發明的所述實施例中，以每秒1.2288兆碼片(Mcps)的速率來添加碼元。因而，更頻繁地重複長度較短的Walsh碼。控制處理器50把表示待用來擴展數據的Walsh序列的信號提供給Walsh編碼元件66a-66c。
在CDMA通信系統中發送高速率數據的其它方法還包括通常叫做信道捆綁技術的方法。本發明等效地應用於在CDMA通信系統中提供高速度數據的信道捆綁方法。提供信道捆綁數據的一個方法是提供多個Walsh信道給一信號用戶使用。在上述08/739,482號美國專利申請中詳細地描述了該方法。如08/838,240號待批美國專利申請中詳細地所述，另一個信道捆綁技術是提供一個Walsh代碼信道給用戶使用，但利用不同的擾碼信號來使信號相互區分。
把Walsh擴展數據提供給PN擴展器68a-68c，PN擴展器68a-68c把短的PN序列擴展應用於輸出信號上。在示例實施例中，利用在上述08/784,281號待批美國專利申請中詳細描述的複數乘法來進行PN擴展。把作為第一實數和虛數項的數據信道DI和DQ分別與作為第二實數和虛數項的擴展碼PNI和PNQ分別複數相乘，產生同相(或實數)項XI和正交相(或虛數)項XQ。擴展碼PNI和PNQ是由擴展碼發生器67和69產生的。以1.2288Mcps來應用擴展碼PNI和PNQ。公式(1)示出所進行的複數乘法。
(XI+jXQ)＝(DI+jDQ)(PNI+jPNQ) (1)然後，把同相項XI低通濾波到1.2288MHz的帶寬(未示出)，並通過與同相載波COS(ωct)相乘而上變頻。類似地，把正交相項XQ低通濾波到1.2288MHz的帶寬(未示出)，並通過與正交相載波SIN(ωct)相乘而上變頻。對上變頻的XI和XQ求和，產生前向鏈路信號s(t)。複數乘法允許把正交相信道組與同相信道組繼續保持正交，而不會把附加幹擾加到具有理想的接收機相位恢復的同一路徑上發送的其它信道上。
然後，把PN擴展數據提供給濾波器70a-70c，濾波器70a-70c對信號進行頻譜整形用以發送。把經濾波的信號提供給增益倍乘器72a-72c，增益倍乘器72a-72c放大每個載波的信號。控制處理器50把增益因子提供給增益元件72a-72c。在示例實施例中，控制處理器50依據信道條件和將在該載波上發送的信息的速率來選擇每一載波的增益因子。如本領域內的技術人員所公知的，可以低於沒有重複的數據的碼元能量來發送以重複發送的數據。
把放大的信號提供給任選的開關74。開關74提供信道使數據信號跳躍到不同載波上的附加靈活性。通常，開關74僅在實際用來發送信號的載波數目小於可能的載波總數(在本例中為3)時才使用。
由開關74把數據傳送到載波調製器76a-76c。每個載波調製器76a-76c把數據上變頻到不同的預定頻率。把經上變頻的信號提供給發射機78，在這裡把這些信號與其它經類似處理的信號組合、濾波和放大，用以通過天線80發送。在示例實施例中，發送每個信號的放大頻率隨時間而變化。這樣給發送的信號提供了附加的頻率分集。例如，當前通過載波調製器76a發送的信號將按預定時間間隔被切換，從而通過載波調製器76b或76c以不同頻率發送。依據來自控制處理器50的信號，開關74把來自增益倍乘器72a-72c的放大輸入信號指向適當的載波調製器76a-76c。
轉到圖3，示出實施本發明的接收機系統。在天線100處接收到的信號傳送到接收機(RCVR)102，接收機102在把此信號提供給開關104前對其進行放大和濾波。通過開關104把該數據提供給適當的載波解調器106a-106c。本領域內的技術人員應理解，雖然把接收機的結構描述成用於接收在三個頻率上發送的信號，但本發明可容易地延伸到相互連續或不連續的任意數目的頻率。
在使發送數據的載波旋轉或跳躍來提供附加的頻率分集時，開關104響應於來自控制處理器125的控制信號把接收到的信號提供給選中的載波解調器106a-106c。當載波頻率不跳躍或旋轉時，開關104不是必需的。每個載波解調器106a-106c使用不同的下變頻頻率把接收到的信號四進位相移鍵控(QPSK)解調到基帶，以提供分開的I和Q基帶信號。
把來自每個載波解調器106a-106c的下變頻信號提供給相應的PN解擴展器108a-108c，PN解擴展器108a-108c從下變頻數據中除去短代碼擴展。通過與一對短PN碼的複數乘法來對I和Q信號進行解擴展。把經PN解擴展的數據提供給Walsh解調器110a-110c，Walsh解調器110a-110c依據所分配的代碼信道序列對此數據進行恢復(uncover)。在示例實施例中，在產生和接收CDMA信號時使用Walsh函數，但也可等效地應用其它形式的代碼信道產生。控制處理器125把指示將用來恢復數據的Walsh序列的信號提供給Walsh解調器110a-110c。
把經Walsh解擴展的碼元提供給並行-串行轉換器(4-級到二進位)112a-112c，轉換器112a-112c把2維信號映射成一維信號。然後，把這些碼元提供給去擾碼器114a-114c。去擾碼器114a-114c依據相對於用來對圖2的數據進行擾碼的所抽選的長代碼序列所述而產生的抽選長代碼序列對數據進行去擾碼。
把去擾碼的數據提供給解交錯器(DE-INT)116a-116c。解交錯器116a-116c依據控制處理器125所提供的選中解交錯器格式對碼元進行重新排序。在示例實施例中，控制處理器125把表示解交錯器的尺寸和解交錯方案的信號提供給每個解交錯器116a-116c。在示例實施例中，解交錯方案是從預定的一組位反轉解交錯方案中選出的。
然後，把經解交錯的碼元提供給碼元組合器118a-118c，碼元轉換器118a-118c把這些重複發送的碼元組合在一起。然後，把組合的碼元(軟判斷)提供給可變比例多路復用器120，多路復用器重新組裝數據流並把重新組裝的數據流提供給解碼器122。在示例實施例中，解碼器122是最大似然解碼器，但其實現在本領域內是公知的。在示例實施例中，解碼器122包含緩衝器(未示出)，在開始解碼處理前該緩衝器一直等到把數據的整個幀提供給解碼器。把經解碼的幀提供給CRC校驗裝置124，該裝置確定是否通過CRC位校驗，如果是這樣，則把此幀提供給用戶，否則宣告擦除。
這樣參考較佳實施例描述了本發明，應理解所述實施例只是示例，那些具有中等知識和技能的技術人員可進行修改和改變而不背離如附加權利要求書及等價物中所述的本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種以一數據速率在容量小於該數據速率的多個信道中發送數據的發射機，其特徵在於所述發射機包括控制器，用於確定多個信道中每個信道的容量並依據確定的容量對每個信道選擇一數據速率；響應於控制器的多個發送子系統，每個發送子系統與多個信道中的各個信道相連，用於以該信道所獨有的代碼對經解碼的數據進行擾碼，以在信道中進行發送；以及響應於控制器的可變去多路復用器，用於以從由控制器對信道選中的數據速率中得到的去多路復用速率把經解碼的數據去多路復用到多個發送子系統中。
2.如權利要求1所述的發射機，其特徵在於還包括解碼器，用於從該解碼器的數據輸入的幀中產生該經解碼的數據。
3.如權利要求1或2所述的發射機，其特徵在於每個發送子系統包括碼元重複單元，所述單元用於重複碼元從而以相應於控制器對信道選中的速率的速率來輸出碼元。
4.如權利要求3所述的發射機，其特徵在於每個發送子系統包括交錯單元，所述單元用於依據控制器所確定的交錯格式對重複的碼元進行重新排序。
5.如權利要求4所述的發射機，其特徵在於還包括用於對每個信道產生各個長代碼的長代碼發生器；以及在每個發送子系統中，用於使用信道的各個代碼對重新排序的碼元進行擾碼的擾碼器。
6.如權利要求5所述的發射機，其特徵在於長代碼發生器包括用於每個信道的抽選器單元，所述單元用於以控制器所確定的抽選速率對產生的長代碼進行抽選，從而對每個信道產生各個長代碼。
7.如權利要求6所述的發射機，其特徵在於還包括每個發送子系統中的可變編碼單元，用於調製來自擾碼器的經擾碼的碼元。
8.如權利要求7所述的發射機，其特徵在於編碼單元配置成以各個walsh碼來調製經擾碼的碼元。
9.如權利要求7或8所述的發射機，其特徵在於還包括每個信道中的偽噪聲擴展器，用於擴展經調製的碼元。
10.如以上權利要求中任一項所述的發射機，其特徵在於還包括開關；以及多個載波調製器，其中所述開關響應於控制器，以把來自多個發送子系統的擾碼數據在多個載波調製器之間切換，以在不同的時間把信號調製到不同的載波上。
11.一種接收機，其特徵在於包括接收電路，用於接收同時位於多個信道中的信號，每個信道信號定義經擾碼的解碼碼元，這些碼元一起代表來自公共起源的數據；控制器，用於確定每個信道中的信號的碼元速率；響應於控制器的多個接收子系統，每個接收子系統與多個信道中的各個信道相關連，用於以該信道所獨有的代碼對經解碼的碼元進行去擾碼，以能從中提取數據；以及響應於控制器的可變多路復用器，用於以從控制器對信道所確定的碼元速率中得到的多路復用速率把來自多個接收子系統的數據多路復用到一輸出上。
12.如權利要求11所述的接收機，其特徵在於還包括解碼器，用於把來自多路復用器的經解碼的數據解碼成為數據的幀。
13.如權利要求11或12所述的接收機，其特徵在於還包括每個信道中的偽噪聲解擴展器，用於對經擾碼的解碼碼元進行解擴展。
14.如權利要求13所述的接收機，其特徵在於還包括每個接收子系統中的可變解碼單元，用於對來自解擴展器的解擴展碼元進行解調。
15.如權利要求14所述的接收機，其特徵在於解碼單元配置成以各個walsh碼對解擴展的碼元進行解調。
16.如權利要求15所述的接收機，其特徵在於還包括每個接收子系統中的去擾碼器，用於利用該信道的各個長代碼對解擴展碼元進行去擾碼。
17.如權利要求16所述的接收機，其特徵在於每個接收子系統包括解交錯單元，用於依據控制器所確定的交錯格式對重複的碼元進行重新排序。
18.如權利要求17所述的接收機，其特徵在於每個接收子系統包括碼元組合器，用於組合碼元從而以相應於由控制器對信道所確定的速率的速率把所述碼元輸出到去多路復用器。
19.如權利要求11到18中任一項所述的接收機，其特徵在於還包括開關；以及多個載波解調器，其中所述開關響應於控制器，以把接收到的信號在多個載波解調器之間切換，以在不同的時間把信號解調到不同的接收子系統中。
20.一種無線發射機，其特徵在於包括解碼器，用於接收一信息位集合併對所述信息位進行解碼來提供一代碼碼元集合；以及發送子系統，用於接收所述代碼碼元並在第一載波頻率上提供所述代碼碼元的一子集並在至少一個附加的載波頻率上提供其餘的碼元。
21.一種以一數據速率在其容量小於該數據速率的多個信道上發送數據的方法，其特徵在於所述方法包括確定多個信道中每個信道的容量，並依據所確定的容量對每個信道選擇一數據速率；以該信道所獨有的代碼對經解碼的數據進行擾碼，以在信道中進行發送；以及以從由控制器對信道選中的數據速率中得到的去多路復用速率把經解碼的數據去多路復用到多個信道中。
22.如權利要求21所述的方法，其特徵在於還包括解碼器，用於從該解碼器的數據輸入的幀中產生該經解碼的數據。
23.如權利要求21或22所述的方法，其特徵在於還包括重複碼元從而對每個信道以相應於控制器對信道選中的速率的速率來輸出碼元。
24.如權利要求23所述的方法，其特徵在於還包括依據控制器所確定的交錯格式對重複的碼元進行重新排序。
25.如權利要求24所述的方法，其特徵在於還包括對每個信道產生各個長代碼；以及使用信道的各個代碼對每個發射子系統中的重新排序的碼元進行擾碼。
26.如權利要求25所述的方法，其特徵在於通過以對每個信道所確定的抽選速率對產生的長代碼進行抽選，從而產生每個長代碼。
27.如權利要求26所述的方法，其特徵在於以一代碼調製經擾碼的碼元。
28.如權利要求27所述的方法，其特徵在於以各個walsh碼來調製經擾碼的碼元。
29.如權利要求27或28所述的方法，其特徵在於還包括以偽噪聲來擴展經調製的碼元。
30.如以上權利要求21到29中任一項所述的方法，其特徵在於還包括在不同的時間把經擾碼的數據調製到不同的載波上。
31.一種數據接收方法，其特徵在於所述方法包括接收同時位於多個信道中的信號，每個信道信號定義經擾碼的解碼碼元，這些碼元一起代表來自公共起源的數據；確定每個信道中的信號的碼元速率；以該信道所獨有的代碼對經解碼的碼元進行去擾碼，以便能從中提取數據；以及以對信道所確定的碼元速率中得到的多路復用速率多路復用來自多個信道的經去擾碼的數據。
32.如權利要求31所述的數據接收方法，其特徵在於還包括把經解碼的數據解碼成為數據的幀。
33.如權利要求31或32所述的數據接收方法，其特徵在於還包括使用偽噪聲碼對經擾碼的解碼碼元進行解擴展。
34.如權利要求33所述的數據接收方法，其特徵在於還包括利用可變解碼器對解擴展碼元進行解調。
35.如權利要求34所述的數據接收方法，其特徵在於以各個walsh碼對解擴展的碼元進行解調。
36.如權利要求35所述的數據接收方法，其特徵在於還包括利用該信道的各個長代碼對每個信道中的每個信道中的解擴展碼元進行去擾碼。
37.如權利要求36所述的數據接收方法，其特徵在於還包括依據確定的交錯格式對重複的碼元進行重新排序。
38.如權利要求37所述的數據接收方法，其特徵在於還包括在以相應於對信道所確定的速率的速率對碼元進行去多路復用前組合信道中的碼元。
39.如權利要求31到38中任一項所述的數據接收方法，其特徵在於還包括在不同的時間解調不同信道中的信號。
全文摘要
一種在多載波系統中發送數據的設備的方法包括對數據進行解碼並分割獲得的解碼碼元用以在不同頻率上發送。發射機包括用於確定多個信道中每個信道的容量並依據所確定的容量選擇每個信道的數據速率的控制處理器(50)。多個發送子系統(56到72)響應於控制處理器(50)。每個發送子系統與多個信道中的各個信道相連,用於以信道所獨有的代碼對經解碼的數據進行擾碼以在信道中發送。可變去多路復用器(56)在控制處理器(50)的控制下以從控制器對信道選中的數據速率得到的去多路復用速率把經解碼的數據去多路復用到多個發送子系統中。在發送子系統的一個實施例中,把經解碼的碼元提供給碼元重複單元(58),該單元把待發送的數據的碼元速率保持固定。在另一實施例中,不提供碼元重量,且使用可變長度Walsh序列來控制數據速率的變化。
文檔編號H04L1/00GK1270721SQ98809109
公開日2000年10月18日 申請日期1998年9月16日 優先權日1997年9月16日
發明者周漁君 申請人:誇爾柯姆股份有限公司