專利名稱：減小移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的蜂值與平均值功率比的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其涉及用于減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的裝置和方法。
相關(guān)技術(shù)的描述通常的CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)主要用于聲音服務(wù)，而3G移動(dòng)通信系統(tǒng)提供高質(zhì)量聲音、高速數(shù)據(jù)、移動(dòng)畫面、和因特網(wǎng)瀏覽等附加功能。在這樣的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，無線鏈路包括從基站(base station，BS)到移動(dòng)臺(tái)(mobilestation，MS)的前向鏈路和從MS到BS的反向鏈路。
當(dāng)在反向鏈路傳輸(相位變化為π)中在擴(kuò)頻和調(diào)制過程中發(fā)生過零交叉時(shí)，移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率(移動(dòng)發(fā)射功率)的峰值與平均值功率比增加，從而產(chǎn)生再生長(regrowth)。再生長反過來影響由其它用戶所發(fā)的呼叫的通信質(zhì)量。因此，峰值與平均值功率比是MS中的功率放大器的設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重要因素。
再生長的產(chǎn)生是由于在移動(dòng)臺(tái)功率放大器的特性曲線中存在線性部分和非線性部分。隨著移動(dòng)發(fā)射功率的增大，由于具有非線性特性，MS的發(fā)射信號(hào)在造成再生長現(xiàn)象的不同用戶的頻率區(qū)域產(chǎn)生干擾。
可以通過收縮小區(qū)(cell)以及將信號(hào)從小區(qū)中的MS以低功率級(jí)發(fā)送到相應(yīng)的BS來防止再生長。因此，如果移動(dòng)臺(tái)的峰值與平均值功率比可以限制在特定范圍內(nèi)，則移動(dòng)發(fā)射功率可被靈活地控制。然而，由于給定區(qū)域需要更多的小區(qū)并且每個(gè)小區(qū)都需要有自己的通信設(shè)備，物理上收縮小區(qū)是不經(jīng)濟(jì)的。
本發(fā)明的綜述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的裝置和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過將移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比限定在特定范圍而靈活控制移動(dòng)發(fā)射功率的方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種靈活改變移動(dòng)通信系統(tǒng)中的小區(qū)尺寸以便抵消再生長的方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種增強(qiáng)多徑信號(hào)的自相關(guān)(auto-correlation)特性以及相對(duì)于其它用戶的互相關(guān)(cross-correlation)特性的方法。
為達(dá)到這些和其它目的，提供了一種用于減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的裝置和方法。該裝置和方法通過復(fù)數(shù)(complex)擴(kuò)頻序列來擴(kuò)展移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。該復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列包括多個(gè)碼片(chip)，并且響應(yīng)于PN(Pseudo Noise，偽噪聲)序列的每個(gè)碼片而產(chǎn)生在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間相位差為90°的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于執(zhí)行擴(kuò)頻和調(diào)制方法的移動(dòng)臺(tái)的方框圖；圖2是圖1所示的π/2 DPSK(Differential Phase Shift Keying，差分相移鍵控)的第一實(shí)施例的方框圖；圖3A和3B描述了相應(yīng)于圖2所示的π/2 DPSK產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的信號(hào)構(gòu)象(constellation)和相位轉(zhuǎn)換；圖4是圖1所示的π/2 DPSK產(chǎn)生器的第二實(shí)施例的方框圖；圖5A和5B描述了相應(yīng)于圖4所示的π/2 DPSK產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的信號(hào)構(gòu)象和相位轉(zhuǎn)換；圖6是應(yīng)用按照本發(fā)明的擴(kuò)頻和調(diào)制方法的3G IS-95系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)的方框圖；圖7是應(yīng)用按照本發(fā)明的擴(kuò)頻和調(diào)制方法的W-CDMA(寬帶碼分多址)系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)的方框圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在下面的描述中，眾所周知的結(jié)構(gòu)和功能沒有被詳細(xì)描述，以免影響本發(fā)明。
本發(fā)明包括以下特征(1)通過將移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比限定到特定的范圍并且因此將移動(dòng)發(fā)射功率限定到功率放大器的特性曲線中的線性特性部分，可以靈活控制移動(dòng)發(fā)射功率；(2)防止復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的相位移相180°(即π)，以將移動(dòng)發(fā)射功率保持在功率放大器特性曲線的線性部分；
(3)復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列(PNI和PNQ)的每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間的相位差是90°(即π/2)，以便限定基帶濾波器的輸出功率范圍并因此減小移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比；及(4)通過用PN代碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻序列PN2再擴(kuò)頻通過復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器的信號(hào)，可以改善多徑信號(hào)的自相關(guān)特性和相對(duì)于其它用戶的互相關(guān)特性。
可以看到，本發(fā)明的實(shí)施例中的“π/2 DPSK(差分相移鍵控)”并不指典型的DPSK，而之所以這樣命名是因?yàn)樵讦?2 DPSK產(chǎn)生器中產(chǎn)生的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ有用于一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間(duration)的相位差π/2。
參照?qǐng)D1，示出了按照本發(fā)明的實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)(MS)的概略方框圖，參照該移動(dòng)臺(tái)來描述用于減小移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的對(duì)移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制的方法。復(fù)數(shù)信號(hào)包括同相數(shù)據(jù)I-數(shù)據(jù)和正交相位數(shù)據(jù)Q-數(shù)據(jù)，被作為第一輸入信號(hào)施加到復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2。PN1產(chǎn)生器4產(chǎn)生序列PN1，而π/2 DPSK產(chǎn)生器6利用從PN1產(chǎn)生器4接收到的序列PN1生成復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI和PNQ。復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI和PNQ作為第二輸入信號(hào)饋送到復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2。本發(fā)明的實(shí)施例的特征在于沒有過零交叉，這是因?yàn)閺?fù)數(shù)擴(kuò)頻序列(PNI和PNQ)的每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間的相差是π/2。π/2 DPSK產(chǎn)生器6的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行將參照?qǐng)D2和5B在以下詳細(xì)描述。
在圖1中，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2包括用于用復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI和PNQ對(duì)復(fù)數(shù)信號(hào)進(jìn)行復(fù)數(shù)擴(kuò)頻的乘法器8、10、12和14以及加法器16和18。對(duì)復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2的運(yùn)行的詳細(xì)描述可在有共同轉(zhuǎn)讓人的韓國專利申請(qǐng)NO.98-7667中找到。
乘法器20-1和20-2將從復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2接收得到的同相擴(kuò)頻信號(hào)XI和正交相位擴(kuò)頻信號(hào)XQ乘以從PN2產(chǎn)生器21產(chǎn)生的用于附加擴(kuò)頻的序列PN2。在本發(fā)明的實(shí)施例中，序列PN1和PN2是獨(dú)立的?？紤]到序列PN1和PN2中也需要由用戶識(shí)別代碼生成的PN序列。并且在本發(fā)明中，用PN2乘以復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2的輸出是可選擇的特征。
乘法器20-1和20-2的輸出分別由基帶濾波器22-1和22-2進(jìn)行基帶過濾，并且被增益控制器24-1和24-2進(jìn)行增益(Gp)控制。然后，混頻器26-1和26-2用它們各自對(duì)應(yīng)的載波cos(2πfCt)、sin(2πfCt)乘以增益控制器24-1和24-2的輸出以便進(jìn)行升頻變換，加法器28對(duì)混頻器26-1和26-2的輸出求和。
按照本發(fā)明，多徑信號(hào)的自相關(guān)特性和相對(duì)于其它用戶的互相關(guān)特性是通過兩次擴(kuò)頻輸入的復(fù)數(shù)信號(hào)來改善的一次是用序列PN1，另一次是用序列PN2。在這里，序列PN1、PN2、PNI和PNQ具有相同的碼片速率。
如果從擴(kuò)頻序列產(chǎn)生器輸出的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的相位急劇改變，(比如，從0°到180°)，則它將造成移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的增大，從而導(dǎo)致再生長并且使不同用戶的通信質(zhì)量降級(jí)。
因此，擴(kuò)頻序列產(chǎn)生器的配置應(yīng)使在本發(fā)明的實(shí)施例中在生成復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過零交叉(沒有π的相位差)。
圖2是按照本發(fā)明作為擴(kuò)頻序列產(chǎn)生器而提供的π/2 DPSK產(chǎn)生器6的方框圖。π/2 DPSK產(chǎn)生器6的特征是復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間的最大相位差是π/2。
π/2 DPSK產(chǎn)生器6包括復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器32、復(fù)數(shù)乘法器34和時(shí)延寄存器36和38。乘法器30將序列PN1的PN碼片乘以±π/2或±3π/2?？紤]到，乘法器30將序列PN1的每個(gè)PN碼片乘以±π/2或±3π/2范圍中的任何相位。
復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器32通過以復(fù)數(shù)函數(shù)exp(j[.])操作乘法器30輸出的每一個(gè)相移PN碼片而生成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)Re+jlm。復(fù)數(shù)乘法器34以從時(shí)延寄存器36和38接收的值(復(fù)數(shù)數(shù)據(jù))對(duì)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)Re+jlm進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘，并且輸出復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ碼片單元。時(shí)延寄存器36存儲(chǔ)用于一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間的值PNI而時(shí)延寄存器38存儲(chǔ)用于一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間的值PNQ。時(shí)延寄存器36和38的初始值(復(fù)數(shù)數(shù)據(jù))是由下式來決定的(公式1)時(shí)延寄存器36＝Re[exp(jθ)]時(shí)延寄存器38＝Im[exp(jθ)]，其中，θ可以是任何值，最好是π/4。
假定序列PN1和PN2的連續(xù)碼片分別是{1，-1，1，-1，…}以及{-1，1，-1，1，…}，并且時(shí)延寄存器36和38的初始值是1，則π/2 DPSK產(chǎn)生器6生成的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PN1+jPNQ的連續(xù)碼片是{(-1+j)，(1+j)，(-1+j)，(1+j)，…}，且輸入到基帶濾波器22-1和22-2的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的連續(xù)碼片是{(1-j)，(1+j)，(1-j)，(1+j)，…}。序列PN1和PN2可用于3G CDMA系統(tǒng)中用戶身份識(shí)別的長代碼。
圖3A和3B分別描述了從π/2 DPSK產(chǎn)生器6輸出的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ和輸入到基帶濾波器22-1和22-2的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的信號(hào)構(gòu)象和相位轉(zhuǎn)換。參照?qǐng)D1到3B，對(duì)于序列PN1的第一PN碼片1來說，π/2DPSK產(chǎn)生器6中的乘法器30的輸出是π/2，因?yàn)槌朔ㄆ?0的其它輸入是π/2，并且從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)為
它以復(fù)數(shù)形式(Re+jlm)表示為(0+1j)。因此，復(fù)數(shù)乘法器34生成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)(-1+j)＝(0+j)×(1+j)。在這里，(0+j)是從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器32輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，而(1+j)是時(shí)延寄存器36和38的初始值。
在圖3A中，復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)(-1+j)位于由復(fù)數(shù)信號(hào)的實(shí)部(Re)和虛部(Im)所定義的正交坐標(biāo)圖中的第二象限。復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)(-1+j)的實(shí)部-1存儲(chǔ)在時(shí)延寄存器36中，用于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間，虛部1存儲(chǔ)在時(shí)延寄存器38中，用于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間。
對(duì)于序列PN1的第二PN碼片-1來說，π/2 DPSK產(chǎn)生器6中的乘法器30的輸出為-π/2，而從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器32輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)為
它以復(fù)數(shù)形式(Re+jlm)表示為(0-j)。因此，復(fù)數(shù)乘法器34生成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)(1+j)＝(0-j)×(-1+j)。在這里，(0-j)是從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器32輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，而(-1+j)是指時(shí)延寄存器36和38的先前值。
在圖3A中，復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)(1+j)位于正交坐標(biāo)圖中的第一象限。復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)(1+j)的實(shí)部存儲(chǔ)在時(shí)延寄存器36中，用于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間，虛部1存儲(chǔ)在時(shí)延寄存器38中，用于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間。在這種方式中，從復(fù)數(shù)乘法器34輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)是(-1+j)，用于序列PNI的第三PN碼片1，而(1+j)用于序列PN1的第四PN碼片-1。
參照?qǐng)D3A，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ位于由復(fù)數(shù)信號(hào)的實(shí)部(Re)和虛部(Im)所定義的正交坐標(biāo)圖的第二和第一象限，在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間有相位差π/2。
在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片之間的π/2相位差保持在通過再擴(kuò)頻序列PN2而得到的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列中。參照?qǐng)D1，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列{(1-j)，(1+j)，(1-j)，(1+j)，…}是通過以序列PN2的碼片{-1，1，-1，1，…}乘以復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的碼片{(-1+j)，(1+j)，(-1+j)，(1+j)，…}而得到的。如圖3B所示，輸入到基帶濾波器22-1和22-2的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列就象復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ一樣在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片之間存在π/2的相位差。
因?yàn)閺?fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的每兩個(gè)連續(xù)復(fù)數(shù)碼片間的相位差比較小，即圖3A和3B所提到的π/2，所以在基帶濾波器22-1和22-2中處理后的移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比被減小，并且減小了再生長的影響。其結(jié)果是通信質(zhì)量和性能得到提高。
如果輸入到π/2 DPSK產(chǎn)生器6的乘法器30的預(yù)定弧度值是-3π/2，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ也將顯示圖3A的信號(hào)構(gòu)象。如果弧度值是-π/2或-3π/2，則復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的碼片將從圖3A中的第一象限開始，在交互的第一和第二象限中的相同位置連續(xù)顯示。
圖4是圖1所示的π/2 DPSK產(chǎn)生器6的第二實(shí)施例的方框圖。如同第一實(shí)施例，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間的最大相差是±π/2。第二實(shí)施例的π/2 DPSK產(chǎn)生器6包括加法器40、時(shí)延寄存器42和復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器44。加法器40將序列PNI的PN碼片與存儲(chǔ)在時(shí)延寄存器42中的、加法器40的前一個(gè)輸出值相加。最好將時(shí)延寄存器42的初始值設(shè)定為1/2。復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器通過以復(fù)數(shù)函數(shù)exp[j(π/2(.))]操作加法器40的輸出而產(chǎn)生復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ。
復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的相位差由下式給出(公式2)∠(PNI(k)+jPNQ(k))≡θ(k)]]>θ(k)=θ(k-1)+π2PN1]]>從公式2得知，復(fù)數(shù)序列PNI+jPNQ的當(dāng)前碼片中的相位是它的前一個(gè)碼片中的相位和序列PNI的當(dāng)前碼片的π/2倍之和。
假定序列PN1和PN2的連續(xù)碼片分別是{1，-1，1，-1，…}和{-1，1，-1，1，…}，且時(shí)延寄存器42的初始值是1/2，則從π/2 DPSK產(chǎn)生器6生成的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的連續(xù)碼片是{(-1+j)，(1+j)，(-1+j)，(1+j)，…}，并且輸入到基帶濾波器22-1和22-2的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的連續(xù)碼片是{(1-j)，(1+j)，(1-j)，(1+j)，…}。序列PN1和PN2可以是用于3G CDMA系統(tǒng)中的用戶識(shí)別的長代碼。
圖5A和5B分別描述從π/2 DPSK產(chǎn)生器6輸出的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ和輸入到基帶濾波器22-1和22-2的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的信號(hào)構(gòu)象和相位轉(zhuǎn)換。
參照?qǐng)D1到5B，對(duì)于序列PN1的第一PN碼片1，加法器40的輸出是3/2(＝1+1/2)，它存儲(chǔ)在時(shí)延寄存器42中，用于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間，而從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器44輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)是
它以復(fù)數(shù)形式(Re+jlm)表示為(-1+j)，表示復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的碼片。在這里，(-1+j)存在于圖5A所示的正交坐標(biāo)圖的第二象限中。
對(duì)于序列PN1的第二PN碼片-1，加法器40的輸出是1/2(＝-1+3/2)，它存儲(chǔ)于時(shí)延寄存器42中，用于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間，而從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器44輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)為
它以復(fù)數(shù)形式(Re+jlm)表示為(1+1j)。在這里，(1+1j)位于圖5A所示的正交坐標(biāo)圖的第一象限。在這種方式下，從復(fù)數(shù)函數(shù)計(jì)算器44輸出的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)是(-1+j)，用于序列PN1的第三PN碼片1，而(1+j)用于序列PN1的序列的第四PN碼片-1。
參照?qǐng)D5A，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ位于由復(fù)數(shù)信號(hào)的實(shí)部(Re)和虛部(Im)所確定的正交坐標(biāo)平面的第二和第一象限中，在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間存在相位差π/2。
每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間的相位差π/2保持在通過以序列PN2再擴(kuò)頻復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ而得到的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列中(請(qǐng)注意，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列也可由正交序列PN或不同的PN序列再擴(kuò)頻)。參照?qǐng)D1，復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列{(1-j)，(1+j)，(1-j)，(1+j)，…}可通過以序列PN2的碼片{-1，1，-1，1，…}乘以復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ的碼片{(-1+j)，(1+j)，(-1+j)，(1+j)，…}而生成。如圖5B所示，輸入到基帶濾波器22-1和22-2的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列就象復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ一樣在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片之間存在相位差π/2。
因?yàn)樵趶?fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間的相位差比較小，即如圖5A和5B所示的π/2，因而在基帶濾波器22-1和22-2中處理后的移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比得以減小，從而抵消了再生長現(xiàn)象。其結(jié)果是使通信質(zhì)量和性能得到提高。
圖6是應(yīng)用按照本發(fā)明的實(shí)施例的擴(kuò)頻和調(diào)制方法的3G IS-95系統(tǒng)中的MS的方框圖。反向通信信道由經(jīng)常被激活的導(dǎo)頻(pilot)信道、控制信道、在特殊幀中無效的基本信道和補(bǔ)充信道。導(dǎo)頻信道是未調(diào)制的，用于執(zhí)行瑞克(rake)接收器的初使獲得、時(shí)間跟蹤和同步。這將允許反向鏈路閉環(huán)功率控制。專用控制信道發(fā)送未編碼的快速功率控制位和編碼控制信息。這兩種信息類型是在一個(gè)控制信道多路復(fù)用和傳送的。基本信道用于發(fā)送RLP(Radio Link Protocol，無線鏈路協(xié)議)幀和分組數(shù)據(jù)。
這些信道是由用于正交多路化(channelization)的Walsh代碼進(jìn)行擴(kuò)頻的?？刂?、補(bǔ)充和基本信道信號(hào)分別被乘法器50、52和54中相應(yīng)的Walsh代碼相乘。相對(duì)增益控制器56、58和60分別控制乘法器50、52和54的輸出的相對(duì)增益Gc。加法器62將來自相對(duì)增益控制器56的控制信道信號(hào)與導(dǎo)頻信道信號(hào)相加。加法器62的附加信息是作為I-信道信號(hào)被施加的。加法器64將相對(duì)增益控制器60輸出的基本信道信號(hào)與相對(duì)增益控制器58輸出的補(bǔ)充信道信號(hào)相加。加法器64的附加信息被分配為Q-信道信號(hào)。
如圖1所示，發(fā)送到導(dǎo)頻信道、專用信道、基本信道的信號(hào)和補(bǔ)充信道信號(hào)都是復(fù)數(shù)信號(hào)。導(dǎo)頻信道和控制信道的和被分配為I-信道，基本信道和補(bǔ)充信道的和被分配為Q-信道。I和Q信道的復(fù)數(shù)信號(hào)是被圖6的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2中的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+PNQ復(fù)數(shù)擴(kuò)頻的。復(fù)數(shù)擴(kuò)頻信號(hào)被序列PN2，即用于用戶識(shí)別的長代碼來相乘。所得的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列在基帶濾波器22-1和22-2中基帶過濾，并且以較低峰值與平均值功率比通過增益控制器24-1和24-2、混頻器26-1和26-2以及加法器28來傳送。
圖7是應(yīng)用本發(fā)明的擴(kuò)頻和調(diào)制方法的W-CDMA系統(tǒng)中的MS的方框圖。在圖7中，交通信號(hào)是在專用物理數(shù)據(jù)信道(dedicated physical datachannel，DPDCH)上傳送的，而控制信號(hào)是在專用物理控制信道(dedicatedphysical control channel，DPCCH)上傳送的。DPDCH在乘法器70中被乘以碼片速率的多路化代碼CD，并且被分配為I信道。DPDCH在乘法器72中被乘以碼片速率的多路化代碼CC，它被虛操作數(shù)(.j)74轉(zhuǎn)換成虛數(shù)形式，并且被分配為Q信道。在這里，CD和CC都是相互正交的代碼。I和Q信道形成復(fù)數(shù)信號(hào)。該復(fù)數(shù)信號(hào)被以圖7的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器2中的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列PNI+jPNQ復(fù)數(shù)擴(kuò)頻，并且被乘以序列PN2，即用于PN2產(chǎn)生器21中產(chǎn)生的用戶識(shí)別的長代碼。所得的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列在基帶濾波器22-1和22-2中基帶過濾，并且以較低的峰值與平均值功率比通過增益控制器24-1和24-2、混頻器26-1和26-2以及加法器28傳送。
按照本發(fā)明的以上描述，通過在復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片間確保有90°的相位差，移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比被限定到特定的范圍。因此，移動(dòng)發(fā)射功率僅在功率放大器的特性曲線的線性部分出現(xiàn)，從而使發(fā)射功率和小區(qū)尺寸得到靈活控制。另外，多徑信號(hào)的自相關(guān)特性和相對(duì)于其它用戶的互相關(guān)特性可通過以PN代碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的另一個(gè)PN序列對(duì)通過復(fù)數(shù)擴(kuò)頻器的信號(hào)進(jìn)行再擴(kuò)頻來改善。
盡管對(duì)本發(fā)明已經(jīng)參照其特定優(yōu)選實(shí)施例作了顯示和描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不偏離由附屬權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明作出形式和細(xì)節(jié)方面的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種用于減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的方法，包括以下步驟產(chǎn)生復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列，該復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列具有多個(gè)碼片并且響應(yīng)于PN(偽噪聲)序列的每個(gè)碼片而在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片之間存在90°的相位差；以及以所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻和調(diào)制移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述產(chǎn)生復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的步驟包括以下步驟以預(yù)定相位值乘以所述PN序列的碼片以便產(chǎn)生相移碼片；通過將每一個(gè)相移碼片用作一個(gè)相位而將所述相移碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)；以及將所述轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)乘以先前轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，以便生成所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的多個(gè)碼片。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換步驟利用一復(fù)數(shù)函數(shù)exp(j[.])，以將所述相移碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述預(yù)定相位值介于±π/2到±3π/2的范圍中。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述產(chǎn)生復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的步驟包括以下步驟將PN序列的每個(gè)碼片與各自的先前儲(chǔ)存的碼片相加，從而得到相加的碼片；及將相加的碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的多個(gè)碼片。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換步驟利用一復(fù)數(shù)函數(shù)exp[j(π/2(.))]，以將所述相加的碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟以獨(dú)立的PN序列對(duì)擴(kuò)頻和調(diào)制后的移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行再擴(kuò)頻。
8.一種用于減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的裝置，包括一復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生具有多個(gè)碼片并且響應(yīng)于PN序列的每個(gè)碼片而在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片之間有90°相位差的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列；及一擴(kuò)頻器，用于以所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列擴(kuò)頻和調(diào)制移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列產(chǎn)生器包括一乘法器，用于以預(yù)定相位值乘以所述PN序列的碼片，以生成相移碼片；一復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過將每一個(gè)相移碼片用作一個(gè)相位而將所述相移碼片轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)；以及一復(fù)數(shù)乘法器，用于通過將所述轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)乘以先前轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)而生成所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的多個(gè)碼片。
10.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其中在將所述相移碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的過程中使用一復(fù)數(shù)函數(shù)exp(j[.])。
11.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述預(yù)定相位值介于±π/2到±3π/2的范圍中。
12.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列產(chǎn)生器包括一加法器，用于將所述PN序列的每個(gè)碼片與各自先前存儲(chǔ)的碼片相加，以得到相加的碼片；以及一復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過將所述相加的碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的多個(gè)碼片。
13.按照權(quán)利要求12所述的裝置，其中在將所述相加的碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的過程中使用一復(fù)數(shù)函數(shù)exp[j(π/2(.))]。
14.按照權(quán)利要求8所述的裝置，還包括一再擴(kuò)頻器，用于以獨(dú)立的PN序列對(duì)擴(kuò)頻和調(diào)制的移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行再擴(kuò)頻。
15.按照權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述獨(dú)立PN序列等同于所述PN序列。
16.一種用于減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的裝置，包括復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生具有多個(gè)碼片并且響應(yīng)于PN序列的每個(gè)碼片而在每兩個(gè)連續(xù)的復(fù)數(shù)碼片之間存在90°相位差的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列；及擴(kuò)頻裝置，用于以所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列對(duì)移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制。
17.按照權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列產(chǎn)生裝置包括乘法裝置，用于將所述PN序列的碼片乘以預(yù)定相位值，以生成相移碼片；復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，用于通過將每一個(gè)相移碼片用作一個(gè)相位而將所述相移碼片轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)；及復(fù)數(shù)乘法裝置，用于通過將所述轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)乘以先前轉(zhuǎn)換的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)而生成所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的多個(gè)碼片。
18.按照權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述預(yù)定相位值介于±π/2到±3π/2的范圍中。
19.按照權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列產(chǎn)生裝置包括加法裝置，用于將所述PN序列的每個(gè)碼片與各自先前存儲(chǔ)的碼片相加，以得到相加的碼片；及復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過將所述相加的碼片轉(zhuǎn)換成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)而產(chǎn)生所述復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列的多個(gè)碼片。
20.按照權(quán)利要求16所述的裝置，還包括再擴(kuò)頻裝置，用于以獨(dú)立的PN序列對(duì)擴(kuò)頻和調(diào)制的移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行再擴(kuò)頻。
全文摘要
提供了一種用于通過以復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻和再調(diào)制來減小移動(dòng)通信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比的裝置和方法。產(chǎn)生的復(fù)數(shù)擴(kuò)頻序列有多個(gè)碼片,并且響應(yīng)于PN(偽噪聲)序列的每個(gè)碼片而在每兩個(gè)連續(xù)復(fù)數(shù)碼片之間存在90°的相位差。該裝置和方法通過將移動(dòng)發(fā)射功率的峰值與平均值功率比限定到特定范圍并因此將移動(dòng)發(fā)射功率限定到功率放大器的特性曲線的線性特性部分,可以靈活地控制移動(dòng)發(fā)射功率。防止復(fù)數(shù)擴(kuò)頻率列的相位移相180°(即π),以將移動(dòng)發(fā)射功率保持在功率放大器特性曲線的線性部分。
文檔編號(hào)H04B1/707GK1269080SQ99800694
公開日2000年10月4日 申請(qǐng)日期1999年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月12日
發(fā)明者金濟(jì)佑, 黃永俊, 尹淳暎, 廉再興 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社