[发明专利]实现共用时分导频同步正交码分多址信道的方法

说明书

本发明属于码分多址(CDMA)通信领域，包括蜂窝移动通信和固定无线接入。

本发明涉及共用时分导频同步正交码分多址信道结构，是一种崭新的CDMA通信信道组织结构，特别是对于向宽带发展的CDMA通信来说，可以大大提高导频信号的接收性能和系统资源利用效率。

任何无线多址通信系统必须进行合理的空中接口设计。码分多址通信系统空中接口无线信道的组织方式对系统性能和资源利用效率致关重要。直接序列扩频码分多址通信的接收一般有相干和非相干两种，传统CDMA系统的前向无线链路的组织结构一般采用码分导频方式，以使移动台方可以方便地进行相干接收，北美CDMA蜂窝系统标准EIA/TIA IS-95(简称IS-95)中就是如此，但其反向链路无导频信号，仍然只能进行非相干接收。北美宽带CDMA标准EIA/TIA IS-665(简称IS-665)除在前向链路中采用与IS-95同样的码分导频方式外，其反向链路也采取了同样的导频方案，每个移动台接入信道和业务信道中都附加了一个不携带任何信息的导频信号，使基站方也可以方便地实现相干接收。

直接序列扩频码分多址通信系统空中接口信道的组织方式一般还分为同步和非同步两种，同步信道结构中各用户信道间保持严格的码片(chip)定时关系，非同步信道结构中各用户信道独立地随机发送信息，相互间不具有定时上的依赖关系。同步信道可以通过正交设计消除多址干扰的影响，码分多址系统中的前向信道(下行链路)一般采用同步方式。由于反向信道(上行链路)各用户间关系独立，采用非同步方式居多，也可以由前向信道通过发送时间修正命令进行时间调整，达到同步的目的，以利用正交码的特性。

虽然码分多址通信中导频信道的设立为接收机的快速接入和相干接收提供了便利，由于传统的导频都是码分结构的，存在的一个严重缺点是资源利用率低，尤其在宽带码分多址中更加突出。

IS-95和IS-665的前向链路中除导频信道外，还包含一个同步信道和若干个寻呼信道，均以码分的方式存在，即每个信道占用一个码道，或使用一个扩频逻辑信道。为保证导频信号的可靠性，也即接收端的导频信号具有较高的信噪比，导频信道的功率应占总射频功率的20％-25％，这一大功率的信号不仅成为业务信道的一项严重干扰，对于以系统功率作为主要资源的CDMA系统来说，无疑是一项不可忽视的开销，除此之外，系统还要承担帧结构中帧同步的开销。

本发明的目的在于提供一种新的CDMA信道组织结构，可以从根本上克服现有CDMA信道体制的上述缺陷。

本发明的技术解决方案是以时分导频结构为基础的，是码分与时分的结合，应用于同步CDMA方式，称做同步时分导频方式。一个射频信道称做一个物理信道，一个物理信道中可以采用码分的形式同时传输若干个逻辑信道。逻辑信道中传输的数据可以是引导用户接入的接入信号，称做接入信道，也可以是用户所要传输的信号，称做业务信道。

本发明采用时分和码分相结合的方式组织信道，各逻辑信道采用时分方式共用同一导频信号，不同逻辑信道之间采用码分方式，利用正交码进行分离，仅分离数据符号域部分。

信道构成的基本原理是将每个逻辑信道中的导频信号和已扩频的待传输数据进行时分复用，分帧进行通信。所谓分帧是将数据符号流按照固定时间长度进行分段，再按照固定格式进行组装，每一段的时间长度称为帧周期，所遵循的组装格式称为帧格式。本发明中，每个逻辑信道的一帧包含两个域，导频域和数据符号域。导频域中传送的是导频符号，起同步作用，不携带用户信息；数据符号域中传送的是待传输的数据部分，可能包括的内容有：用户数据，必要的信令，同步信息，寻呼信息，功率控制命令，前向纠错编码符号等等，不排除划分成子域的可能。对分帧后的帧数据(包括导频符号和数据符号)进行扩频处理，扩频处理过程中，对导频域和数据符号域采用不同的处理方式，同一射频物理信道中，所有逻辑信道的导频符号和扩频序列均相同，而在数据符号域期间，除进行常规扩频外，还附加正交码分离，每一逻辑信道分配一特定的正交序列，保证各逻辑信道间具有正交性。扩频序列可以是任意伪随机序列。扩频序列的周期既可以与导频信号的长度相同，也可以与帧周期相同。导频信号由本射频物理信道中的所有逻辑信道共用，即所有逻辑信道中的导频信号均相同。导频信号可以纯粹是一段或一个整周期的伪随机序列，也可以是用伪随机序列对某种特定数据进行扩频后的信号，这一特定数据可以称做同步头或其他。不同逻辑信道的数据域采用正交码进行区别。

综上所述，本发明技术方案的基本特征是：

●导频信号与已扩频数据信号采用时分复用方式