專利名稱：異步碼分多址通信系統(tǒng)中移動臺的信道通信設備和方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明一般涉及異步CDMA通信系統(tǒng)，并且特別涉及使用公共短碼快速搜索基站的設備和方法。
2.相關技術的描述在其中各基站相互同步操作的IS-95CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)中，各基站時間同步到全球定位系統(tǒng)(GPS)，并且用唯一偏移值發(fā)送相同的擴展碼，以使移動臺區(qū)分各基站。然而，在異步CDMA通信系統(tǒng)中，基站發(fā)送與GPS系統(tǒng)不同步的擴展碼。在此情況下，在執(zhí)行通信之前，移動臺應該搜索最優(yōu)基站(即小區(qū))，即搜索接收功率電平最高的擴展碼，以便獲得碼同步。因此，對于異步移動臺，小區(qū)搜索時間是擴展碼搜索時間和碼同步獲取時間之和。于是，為了執(zhí)行快速小區(qū)搜索，減少擴展碼搜索時間和碼同步獲取時間二者是很重要的。為此，應該合適設計擴展碼。


圖1示出了在傳統(tǒng)異步CDMA通信系統(tǒng)中用于基站的前向信道發(fā)送器，它公開于IEEE由K.Higuchi等所著題為“Fast Cell Search Algorithm in DS-CDMA Mobile Radio Using Long Spreading Codes(使用長擴展碼的在CDMA移動無線中的快速小區(qū)搜索算法)”論文中。
參照圖1，前向信道包括屬于基站的所有用戶共同使用或指定給所有用戶的公共信道和給各用戶唯一指定的專用信道。公共信道包括導頻信道、同步信道、尋呼信道和公共控制信道(CCH)；專用信道包括傳輸話音和數(shù)據(jù)的業(yè)務信道(TCH)。
每個信道發(fā)送器使用唯一正交碼將其自己的信道與其它信道發(fā)送器的信道區(qū)分開。正交碼通常采用Walsh(沃爾什)碼。
因此，每個基站使用指定的唯一長擴展碼(LSC)擾頻信道傳輸信號，以區(qū)別基站。在此，對于公共信道中的特殊信道，公共短碼(CSC)周期插入穿孔之后的擴展碼或LSC，以便使移動臺迅速搜索基站。在此，特殊公共信道假定是公共控制信道。因此，按照掩蔽控制信號，在穿孔相應時間周期之后，CSC周期插入在先前已經用LSC擾頻的公共控制信道中。CSC長度比LSC短，并且為每個基站共同使用。此外，對于CSC，每個基站具有相同的穿孔(即插入)周期。LSC的周期是CSC周期的倍數(shù)。
移動臺搜索從最優(yōu)基站發(fā)送的CSC，即，使用CSC匹配接收器用最高功率接收的CSC，以檢測其精確的周期。由于LSC周期是CSC周期的倍數(shù)，移動臺用CSC插入其中的位置的知識搜索LSC。因此，在搜索具有最高信號強度的最優(yōu)基站中，移動臺通過搜索在特殊預定公共信道上插入的CSC，可減少搜索時間。
圖2示出了從基站傳輸?shù)墓部刂菩诺?圖1)，其中CSC在穿孔之后插入。如圖所示，在CSC插入LSC的周期期間不發(fā)送公共控制信道信號。因此，應該考慮CSC插入周期，仔細設計原始公共控制信道信號。
圖3A和3B示出了在異步系統(tǒng)中使用從多個基站(即小區(qū))A、B和C發(fā)送的公共CSC，接收公共控制信道信號的例子。在此，示出了一個LSC周期的接收的公共控制信號。更具體地說，圖3A示出了從多個基站接收的CSC時間不對準的情況，并且圖3B示出了從多個基站接收的CSC時間對準的情況。在圖3B中，我們忽略從基站C接收的公共控制信道信號，以強調來自基站A和B的CSC的時間對準。如果多于兩個從多個基站接收的CSC信號時間對準，情況相同。在圖3A中，從多個基站接收的CSC時間不對準，這樣移動臺在搜索最強CSC中可能沒有困難。
每個基站使用相同CSC插入周期，在LSC擾頻公共控制信道信號中插入相同CSC。因此，一旦從多個基站接收的CSC時間對準，CSC相互重復中突，如圖4A和4B所示。當從多個基站接收的CSC同相，以及時間對準時，如圖4A所示，移動臺在搜索最強CSC功率和CSC周期方面沒有困難。然而，當從多個基站接收的CSC時間對準，但是不同相時，如圖4B所示，由于相位偏移接收功率在CSC周期期間減少，這樣移動臺可能在搜索最強CSC和周期方面有困難。具體地說，當兩個對準時間的CSC反相時，從兩個不同基站A和B接收的CSC相互偏移，并且最終干擾了重復CSC搜索。
本發(fā)明簡述因此，本發(fā)明的目的是提供一種設備和方法，用于防止在用長擴展碼(LSC)擴展的預定特殊公共信道中插入的公共短碼(CSC)與來自其它基站的CSC重復相位偏移。本發(fā)明將用在異步CDMA通信系統(tǒng)中。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種設備和方法，用于通過按照唯一調制模式調制公共短碼CSC，并且將調制的公共短碼(CSC)插到用長擴展碼擾頻的公共控制信道的特殊位置，防止由于信道中發(fā)生的相移導致的重復相移。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種使用公共短碼快速搜索基站的通信設備和相關方法。本發(fā)明將用在異步CDMA通信系統(tǒng)中。模式產生器產生每個基站的唯一調制模式，用于調制公共短碼，并且長擴展碼產生器在預定周期產生每個基站唯一的長擴展碼?；拘诺腊l(fā)送器使用產生的長擴展碼，擴展特殊公共信道上的傳輸信號。公共短碼產生器產生由多個基站共同使用的公共短碼。公共短碼插入器用每個基站唯一的調制模式調制公共短碼，并且在預定的周期，穿孔由長擴展碼擾頻的公共信道上的傳輸信號，以在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
附圖簡述參照下列附圖詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更清楚，其中圖1是傳統(tǒng)異步CDMA通信系統(tǒng)中用于基站的前向信道發(fā)送器圖；圖2是在具有圖1信道結構的基站設備中公共信道的信號格式示意圖；圖3A是從多個基站接收的插入公共信道信號中的公共短碼時間對準的示意圖；圖3B是從多個基站接收的插入公共信道信號中的公共短碼時間不對準的示意圖；圖4A是從多個基站接收的插入公共信道信號中的公共短碼時間對準并且同相的示意圖；圖4B是從多個基站接收的插入公共信道信號中的公共短碼時間對準但不同相的示意圖；圖5是按照本發(fā)明實施例的異步CDMA通信系統(tǒng)中用于基站的信道發(fā)送設備示意圖；圖6是在圖5的基站通信設備中，穿孔公共信道信號并且在穿孔的公共信道信號中插入公共短碼的操作圖；圖7是按照本發(fā)明實施例在基站通信設備中公共信道信號被穿孔、以在其中插入依據(jù)唯一調制模式調制的公共短碼的示意圖；和圖8是按照本發(fā)明實施例當插入不同基站的公共信道中的公共短碼彼此時間上對準時，如何防止接收的公共短碼重復相偏移的示意圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述在基站間異步DS-CDMA通信系統(tǒng)中，使用公共載波頻率的多個基站在預定的周期穿孔為前向鏈路指定的由長擴展碼擾頻的特殊預定公共信道，以在其中插入按照每個基站唯一的特殊調制模式調制的公共短碼。通過對各公共短碼施加的唯一調制，防止在移動臺接收的公共短碼由相移引起的相互偏移，移相可能發(fā)生在基站搜索過程期間的通信信道中。
總之，在穿孔之后，各基站在相同時間周期，在由長擴展碼(LSC)擾頻的公共控制信道中插入公共短碼(CSC)，以減少基站(即小區(qū))在移動臺的搜索時間。公共短碼CSC在插入穿孔的公共控制信道之前，由每個基站唯一的特殊模式修改。因此，當從多個基站接收的CSC變得完全相互對準時，可通過對CSC應用的唯一修改，防止公共短碼的重復相位偏移。
圖5示出了按照本發(fā)明實施例的基站前向信道發(fā)送器，其中，前向信道發(fā)送器包括調制模式產生器，特殊公共信道和業(yè)務信道。此處，假設特殊公共信道是公共控制信道(CCH)，并且正交碼采用Walsh碼。
參照圖5，乘法器511將公共控制信道上的傳輸信號與指定給公共控制信道的Walsh碼相乘，以便公共控制信道變成相對于其它業(yè)務信道正交。LSC產生器513產生具有周期NLSC的長擴展碼(LSC)，用于鑒別基站。乘法器515將乘法器511的輸出與LSC產生器輸出相乘。CSC產生器517產生公共短碼(CSC)，在穿孔之后該公共短碼在NCSC周期，插入在由長擴展碼擾頻的公共控制信道上的傳輸信號中。調制模式產生器519存儲每個基站唯一的調制模式，以防止CSC在移動臺接收器的多個基站的重復偏移。在穿孔控制器525的控制下，調制模式產生器519在預定周期使能，以輸出調制模式。乘法器521將從CSC產生器517輸出的CSC與從調制模式產生器519輸出的調制模式相乘。接收乘法器515和521輸出的穿孔器523，響應于從穿孔控制器525輸出的穿孔控制信號，穿孔在公共控制信道上的傳輸信號，以在其中插入從乘法器521輸出的調制CSC。穿孔控制器525產生穿孔控制信號，用于在預定周期穿孔公共控制信道，以在穿孔的公共控制信道中插入CSC。
乘法器551-55N將在相應業(yè)務信道上的傳輸信號與指定給業(yè)務信道的相關Walsh碼相乘，以便公共控制信道變成相對于其它業(yè)務信道正交。乘法器561-56N將相應乘法器551-55N的輸出與從LSC產生器513輸出的LSC相乘，以在相應業(yè)務信道上擴展傳輸信號。加法器571將從乘法器561-56N輸出的各業(yè)務信道上的擴展傳輸信號相加。加法器573將從加法器571輸出的相加傳輸信號與公共控制信道上的插入CSC的傳輸信號相加，并且發(fā)送輸出信號。
圖6示出了穿孔圖5的公共控制信道，以在穿孔的公共控制信道中插入調制的CSC。
參照圖6，在公共控制信道上具有周期NLSC的LSC被穿孔，并且具有周期NCSC的CSC被插入穿孔的公共控制信道信號中。在此，CSC之間的間隔是NP*NCSC碼片。此外，在NCSC周期中，穿孔控制器525同時使能調制模式產生器519和穿孔器523，以便公共控制信道被穿孔，并且從乘法器521輸出的調制CSC插入穿孔的公共控制信道中。
參照圖5和6，在公共控制信道CCH和業(yè)務信道TCH上的傳輸信號用相應Walsh碼正交擴展，用于信道分離，并且正交擴展的信道信號與從LSC產生器513輸出的LSC相乘，用于擾頻。
在公共控制信道CCH上的傳輸信號提供給穿孔器523。每個基站包括相同的CSC產生器517，用于產生要插入穿孔的LSC的CSC，以及調制模式產生器519，用于產生包括“+1”和“-1”的唯一調制模式。在穿孔器控制器525的控制下，調制模式與CSC相乘。穿孔器523在每個NCSC插入周期被激活等于CSC碼長度的輸出持續(xù)期。在穿孔器控制器525的控制下，在插入CSC之前，CSC與指定給基站的唯一調制模式相乘。調制CSC插入輸入給穿孔器523的、在公共控制信道CCH上的穿孔傳輸信號中。
表1借助例子示出了指定給基站A、B和C的唯一調制模式。圖7示出了按照表1的調制模式，CSC被插入的公共控制信道。
表1
移動臺接收器應該具有所有基站的調制模式以及長擴展碼。因此，通過使用表1的調制模式調制CSC，能夠防止重復相位偏移，即使基站的公共控制信道上輸出的CSC彼此時間對準也能如此。
圖8示出了在兩個基站A和B的公共控制信道上接收的CSC彼此對準的狀態(tài)。如圖所示，帶虛線部分表示小區(qū)A和B的接收CSC同相以及時間對準的狀態(tài)，而平白部分表示小區(qū)A和B的接收CSC時間對準但是反相的狀態(tài)。為了簡化，圖8示出了調制模式具有5個碼片的周期的情況。即，假定在每個LSC周期，5個CSC碼片插入擴展到公共控制信道信號的穿孔LSC。此外，為了簡化，圖8沒有示出非穿孔公共控制信道信號。
在圖8中，小區(qū)A使用調制模式(+1+1-1-1+1)，并且小區(qū)B使用調制模式(-1+1-1+1+1)。此外，參考標號812表示小區(qū)A的公共控制信道，其中穿孔之后插入CSC。參考標號822-830表示所有可能相對位置，其中小區(qū)B的公共控制信道的CSC可相對于小區(qū)A的公共控制信道的CSC定位。
小區(qū)B的公共信道信號中虛線部分表示在傳輸期間不出現(xiàn)相移的情況下，公共信道信號時間對準，并且與小區(qū)A的公共信道信號同相的部分。非虛線部分表示小區(qū)A和B的CSC反相，而它們時間對準的情況。在此情況下，CSC是在具有反相的部分的偏移。然而，該偏移不重復發(fā)生。即，由于施加給每個CSC碼的唯一調制，從不同基站的CSC碼的連續(xù)比較將導致在某些情況下發(fā)生并且在其它情況下不發(fā)生的相位偏移。因此，基于LSC總是在與CSC相同位置開始，能夠搜索LSC的碼同步。如果兩個基站中的一個的公共控制信道信號由于在傳輸期間相移，而相移180度，虛線部分變成相同相位，使得它仍然能夠搜索碼同步。因此，不管在傳輸期間是否有相移，都能夠避免由于相位差導致的CSC不重復檢測的情況。
如上所述，在異步CDMA通信系統(tǒng)中，基站傳輸設備穿孔由LSC擴展的特殊公共信道，以在傳輸之前在其中插入公共短碼，然后移動臺使用在特殊公共信道上接收的傳輸信號中穿孔的公共短碼，搜索基站。基站的特殊公共信道傳輸設備使用唯一調制模式插入CSC，這樣，能夠防止由于傳輸期間的相移而導致CSC的重復相位偏移，即使基站的CSC時間上彼此對準也能如此。在此方式中，移動臺能夠迅速搜索基站獲得碼同步。
盡管參照某優(yōu)選實施例，示出和描述了本發(fā)明，本領域技術人員應理解可對其進行形式和細節(jié)上的各種變化，而不脫離由所附權利要求定義的本發(fā)明的實質和范圍。
權利要求
1.一種在異步碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中基站的通信設備，所述基站包括產生器，用于產生由多個基站中共同使用的公共短碼；調制器，具有用于調制所述公共短碼的所述基站唯一的調制模式；和穿孔器-插入器，用于穿孔由長擴展碼擴展的特殊公共信道上的傳輸信號，用于所述公共短碼的傳輸持續(xù)期，并且在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
2.如權利要求1所述的通信設備，其中，所述調制器包括調制模式產生器，具有所述調制模式；和乘法器，用于將所述公共短碼與所述調制模式相乘，以調制所述公共短碼。
3.如權利要求2所述的通信設備，其中所述公共短碼在預定周期在長擴展碼持續(xù)期插入所述穿孔的傳輸信號。
4.如權利要求1所述的通信設備，其中，所述特殊公共信道是公共控制信道。
5.一種CDMA通信系統(tǒng)中基站的通信方法，包括下列步驟將在特殊公共信道上的傳輸信號與長擴展碼相乘，以擴展所述傳輸信號；產生公共短碼，并且按照唯一調制模式調制產生的公共短碼；和穿孔在所述特殊公共信道上的傳輸信號，并且在所述穿孔傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
6.一種異步CDMA通信系統(tǒng)中基站的通信設備，包括短碼產生器，用于產生由多個基站共同使用的公共短碼；模式產生器，用于產生唯一調制模式；長擴展碼產生器，用于在預定周期，產生唯一長擴展碼；特殊信道發(fā)送器，用于用所述長擴展碼擴展在特殊公共信道上的傳輸信號；和公共短碼插入器，用于用所述調制模式調制所述公共短碼，在預定的周期，穿孔所述公共信道上的傳輸信號，并且在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
7.如權利要求6所述的通信設備，其中，所述公共短碼插入器包括乘法器，用于將所述公共短碼與所述調制模式相乘；和穿孔器-插入器，在預定周期，在用所述長擴展碼擴展的特殊公共信道上，穿孔所述傳輸信號，并且在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
8.如權利要求7所述的通信設備，其中，所述穿孔周期等于所述公共短碼的周期。
9.如權利要求7所述的通信設備，其中，所述特殊公共信道是公共控制信道。
10.一種異步CDMA通信系統(tǒng)中基站的通信方法，該基站包括長擴展碼產生器，用于在預定周期產生唯一長擴展碼；和一信道發(fā)送器，用于用所述長擴展碼擴展特殊公共信道上的傳輸信號，所述方法包括下列步驟產生由多個基站共同使用的公共短碼；產生所述多個基站的每一個的唯一調制模式；按照所述調制模式調制所述公共短碼；在預定周期穿孔在所述特殊公共信道上的傳輸信號；和在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
11.如權利要求10所述的通信方法，其中，所述公共短碼插入步驟包括下列步驟將所述公共短碼與所述調制模式相乘；和在預定周期，穿孔用所述長擴展碼擴展的所述特殊公共信道上的傳輸信號，并且在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的公共短碼。
12.如權利要求11所述的通信設備，其中，所述穿孔周期等于所述公共短碼的周期。
13.如權利要求12所述的通信方法，其中，所述特殊公共信道是公共控制信道。
全文摘要
公開了一種異步CDMA通信系統(tǒng)中基站的通信設備。其中包括:公共短碼產生器(517),產生由多個基站共同使用的公共短碼;模式產生器(519),用于產生唯一調制模式;長擴展碼產生器(513),用于在預定周期,產生唯一長擴展碼;特殊信道發(fā)送器,用于用所述長擴展碼擴展(515)在特殊公共信道上的傳輸信號;和公共短碼插入器,用于用所述調制模式調制(521)所述公共短碼,在預定的周期穿孔(523)所述公共信道上的傳輸信號,并且在所述穿孔的傳輸信號中插入所述調制的短公共碼。
文檔編號H04J13/00GK1273723SQ99801126
公開日2000年11月15日 申請日期1999年7月12日 優(yōu)先權日1998年7月11日
發(fā)明者尹淳暎, 崔虎圭 申請人:三星電子株式會社