[发明专利]码分多址系统中的反向链路闭环功率控制

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线电话通信。较具体地说，本发明涉及无线电话系统中的反向链路功率控制。

背景技术

联邦通信委员会(FCC)在美国负责管理射频(RF)频谱的使用，即决定哪个产业使用哪些频率。由于射频频谱是有限的，所以每个产业只能分配到频谱的一小部分。因此，为了使尽可能多的频率用户接用该频谱，必须有效地使用所配给的频谱。

多址调制技术是一些能够最有效地使用射频频谱的技术。这类调制技术的例子包括时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)以及码分多址(CDMA)。

CDMA调制对信息传输采用扩频技术。扩频系统使用扩频技术将发送信号扩展到较宽的频带上。该频带一般比传输该信号所需的最小带宽宽很多。用唯一的宽带扩展码调制每个要发送的基带数据信号，便可实施扩频技术。通过使用该技术，可将带宽只有几千赫兹的信号扩展到大于一兆赫兹的宽带上。在M.K.Simon著作的《扩频通信》第i册第5章第262-358页，可以查到几例典型的扩频技术。

通过把发送信号扩展到较宽的频率范围可以获得一种频率分集。由于频率选择性衰落一般只影响200-300千赫兹的信号，发送信号的其余频谱不受影响。因此，衰落状况将较少影响接收扩频信号的接收机。

在CDMA型无线电话系统中，以同一频率同时发送多个信号。Glihousen等人发明的美国专利第4,901,307号揭示了这种CDMA系统，该专利已转让给Qualcomm股份有限公司。在这种系统中，某特定接收机通过信号中的专用扩展码确定哪个信号应供该接收机使用。该频率上没有此特定接收机特定扩展码的信号对该接收机而言将作为噪声，并被忽略。

图1示出了一例现有技术中典型的在无线电话系统反向信道上使用的CDMA发射机，其中反向信道是从移动台至基站的链路。首先，由声码器(话音编码器/解码器)产生一数字基带信号。声码器(100)用诸如现有技术中已知的码激励线性预测(CELP)等编码过程将模拟话音或数据信号数字化。

以特定的速率例如9600位/秒(bps)将数字基带信号输入卷积编码器(101)。编码器(101)以一固定的编码速率将输入数据位卷积编码成数据码元。例如，编码器(101)可以用一个数据位编成三个数据码元的固定编码速率对数据位编码，致使编码器(101)在输入速率为9600 bps的情况下，以28.8ksym/s(千码元/秒)的速率输出数据码元。

来自编码器的数据码元输入至交错器(102)。交错器(102)对码元加扰，致使任何在信道上丢失的码元都将不是相连码元。因此，如果通信信道中丢失一个以上的码元，那么纠错码能够恢复该信息。数据码元按矩阵逐列输入交错器(102)，并从该矩阵逐行输出。交错以相同于输入数据码元时的数据码元速率28.8ksym/s进行。

将交错数据码元输入调制器(104)。调制器(104)从交错数据码元中导出一固定长度的Walsh码元序列。在传送64元正交码信号中，交错数据码元被分成多个包含六个码元的组，以便从64个正交码中选择一个码代表一组六个数据码元。这64个正交码与64×64Hadamard矩阵中的Walsh码元相对应，其中一个Walsh码元是矩阵的一行或一列。调制器以固定的码元速率将对应于输入数据码元的Walsh码元序列输出至“异”门组合器(107)的一个输入端。按六个码元分组的Walsh码元组的长度为1.25毫秒(ms)，并且一般称为功率控制组。

伪随机噪声(PN)发生器(103)使用长PN序列来产生用户特定的码元序列。在具有电子序号(ESN)的移动无线电话设备中，ESN可以与长PN序列进行“异”运算，以产生上述序列，使该序列对无线电话用户而言为特定。长PN发生器(103)以系统的扩展速率输入和输出数据。PN发生器(103)的输出端与“异”门组合器(107)相连。

接着，对来自组合器(107)的Walsh码扩展码元进行正交扩展。将该码元输入两个产生一对短PN序列的“异”门组合器(108和109)。第一组合器(108)将Walsh码扩展码元与同相(I)序列(105)取“异”，而第二组合器(109)将Walsh码扩展码元与正交相位(Q)序列(106)取“异”。

通过驱动一对正弦波的功率电平，用所得的I和Q信道代码扩展序列对这对正交正弦波进行二相调制。然后，对正弦输出信号求和，进行带通滤波，转换成射频频率后，放大，滤波，并且通过天线反射。