[发明专利]消除多址干扰的方法和移动站

说明书

本发明涉及在具有多个单元的CDMA蜂窝无线系统中用于消除多址干扰的方法，其中每个单元至少包括一个与该单元中的移动站进行通信并通知移动站至少一个用于邻近单元的扩展码的基站，所述移动站利用已知的扩展码测量邻近单元信道的码相位和功率电平。

CDMA是基于扩展频谱技术的多路存取方法，并且它近来已与早期的FDMA和TDMA技术一起应用于蜂窝无线系统中。CD-MA具有几个优于早期技术的优点，如频谱效率高和频率规划简单。

在CDMA中，用户的窄带数据信号与具有带宽比数据信号宽得多的宽带的扩展码相乘。已知的试验系统使用如1.25MHz,10MHz和25MHz的带宽。这种乘法过程将数据信号扩展到整个可用带宽上。所有用户同时在相同频带上进行发射。扩展码被分配给基站和移动站之间的每一个连接，并且不同用户的信号可以根据每个用户的扩展码在接收器中彼此区分。

接收器中提供的相关器与根据扩展码来识别的有用信号同步。在接收器中，数据信号通过和与在发射阶段相同的扩展码再次相乘，恢复到原来的带宽。在理想情况下，与其它的扩展码相乘的信号互不相关，且不能恢复到窄带。从有用信号的观点来看，这些信号便以噪声出现。选择系统的扩展码的一种方式是使它们彼此正交，即彼此不相关。

在典型的蜂窝无线环境中，移动站和基站之间信号通过发射器和接收器之间的几条路径传播。这种多路径传播主要是由于信号从周围表面的反射造成的。经过不同路径传播的信号由于其不同的传播时间延迟，到达接收器的时间也不同。CDMA不同于传统的FDMA和TDMA，其可在信号接收中利用多径传播。由一个或多个分离多径分支成相关器组成的分离多径接收器正广泛用于CDMA中的接收方案中。每个相关器是一个独立的接收单元，其作用是收集和解调一个接收的信号分量。分离多径分支的一种实现的更详细的描述可见“现代通信和扩展频谱”，第12章，G.Coop-er,C.McGillem,McGraw-Hill，纽约，1986。CDMA接收器通常包括一个独立的脉冲响应测量设备，其作用是查找出用要求的扩展码发射的不同的信号分量，并检测这些信号分量的相位。每个分离多径分支或相关器可被控制使其与经过不同路径传播的一个信号分量同步。在传统的CDMA接收器中，相关器的信号以一种有利的方式进行组合，从而得到一个高质量的信号。由相关器接收的信号分量可从一个基站发射，或在宏分集的情况下，从几个基站发射。

一般来说，扩展码不会在所有延迟值都正交。因此，以不同方式延迟的信号在信号检测中会造成干扰。由不同用户引起的对另一个用户的这种干扰称作多址干扰。

基站在相同频带上向位于其区域内的所有移动站发射。该相同频带通常也用于邻近的单元。为减少多址干扰，应选择单元中同一个基站使用的扩展码使它们彼此正交。还要使用功率控制以减少在单元内多址干扰的影响。

在CDMA蜂窝无线系统中，有可能使用称作导频信道的信道。导频信道是用确定的扩展码发射的非调制数据信号。因此，它不包含数据。导频信道在实际业务信道所在的相同频带上发射；可仅根据扩展码与业务信道相区别。导频信道用在例如功率测量和产生相干相位参考。基站也能向在其区域内移动的移动站通知邻近单元的基站的导频信道扩展码。以这种方式，移动站就能识别邻近单元的发射。这也能用在移交过程中。

当移动站接近其专用基站覆盖区的边界时，来自邻近基站以与该专用基站相同的频率范围发送的信号，开始以在移动站接收器中出现越来越强的干扰。这种干扰尤其不利，因为用于邻近单元中的扩展码并不完全与用在移动站自己单元中的扩码正交。另外，邻近单元基站的功率控制(如果在使用中的话)并不考虑邻近单元。

本发明的目的是在专用基站的有用信号最小，而邻近单元的干扰最大的情况下(即在单元的边界区)，降低多址干扰的影响。

这是根据前述方法实现的，其特征在于使用已知的邻近单元扩展码的测量信道的码相位和功率电平被用来检测从移动站接收的信号中的有用信号。

本发明还涉及在具有多个单元的CDMA蜂窝无线系统中使用的移动站，每个单元至少包括一个与该单元中的移动站进行通信的基站移动站具有使用邻近单元中基站的已知扩展码测量信道的码相位和功率电平的装置。根据本发明的移动站，其特征在于该移动站包括用使用邻近单元的已知扩展码的测量信道的码相位和功率电平，检测接收信号中的有用信号的装置。