CN101288253A - 用于对下行链路物理信道扩频和扰频的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种用于减小采用多个信道来与多个接收站通信的传输系统中所需的信道数目的方法。该方法包括以下步骤：将所述多个信道分成多个群，每一群包括一组信道；以及将各个相应的群内的所述各组信道部分地扩频并组合成关于各个相应的群的一个新的群信道。

Description

用于对下行链路物理信道扩频和扰频的系统和方法

优先权信息

本申请要求2005年7月6日提交的有效申请第11/175,664号的优先权，其内容通过引用整体结合于此。

背景

本发明一般地涉及通信系统，尤其涉及移动通信系统的传输系统。

某些蜂窝移动通信系统采用诸如宽带码分多址(WCDMA)之类的多路复用技术以提供频率效率并减小在诸如可移动单元之类的接收站处的干扰。在采用WCDMA的蜂窝移动通信系统中，要从基站发送的每一信号使用唯一的扩频码在基站处的宽带宽上进行扩频。每个移动单元使用用于扩频原始信号的扩频码的副本来将宽带宽信号之一解扩回原始信号。利用不同的扩频码扩频的宽带宽信号不在该移动设备处解扩。

例如，美国公开专利申请2002/0150065公开了一种采用频分多路复用(FDD)模式的通用移动通信系统(UMTS)，其中基站包括发射机和包含扩频器和扰频器的传输信号处理单元。公开了每一信号将与对于特定的移动设备唯一的扩频码相乘。传输信号中的每一个也通过一扰码进行扰频，其中该扰码对于该基站是唯一的。

美国专利第6,665,228号公开了一种用于部分地通过在附加信道上发送信息以减小可归因于在不同信道上发送的同步码的干扰来在WCDMA通信系统中减小同步码干扰的方法和装置。美国公开专利申请第2003/0103478号公开了一种用于确定请求建立的新信道是否已在WCDMA通信系统中使用的系统和方法。

然而，如果基站不能向新的信道分配新的扩频码，则新信道的建立并非总是可能的。美国公开专利申请2003/0081584公开了一种用于UMTS中的下行链路信道化码分配的方法和系统，其中正交可变扩频因子(OVSF)被分配给每一新信道，同时维持之前分配的OVSF码。这是通过在OVSF码的生成和释放中提供保留码来实现的。

然而，这种传输系统一般通过信道基础(channel basis)在信道上执行扩频。例如，可将信道化码唯一地描述为C_ch，SF，m，其中SF是该码的扩频因子而m是码号(0≤m≤SF-1)。码树中的每一级定义对应于扩频因子SF的长度为SF的信道化码。根据每一用户的速率使用不同的扩频因子(例如，4≤SF≤512)。如图所示，例如，在图1中，通常可通过对信道进行复数多路复用成为首先与信道化码矢相乘的I和Q信道来在下行链路物理信道中实现扩频和扰频。码矢的每一元素或为+1或为-1。码矢的大小是2的整数幂。每一对两个连续码元首先被串-并转换(在10处)并映射(在12处)到I分支和Q分支。然后I分支和Q分支分别在组合器16和18处通过同一实数值信道化码(14)扩频为码片速率。然后Q分支上的值在20处与变量j组合，并且将I分支和Q分支上实数值码片的序列看作如22处提供的码片的复数值序列。然后码片的序列通过复数值扰码S_dl，n来扰频(如24处所示)，其中扰码矢量(形式为±1±i)的每一元素由组合器26在节点28处提供。不同的下行链路信道(如在图2中的28和28’处所示)在组合器38处组合，其中每一个复数值扩频信道(对应于点28和28’)分别通过组合器30和34由加权因子G_i(例如，如32处所示的G₁和如36处所示的G₂)来加权。复数值P-SCH和S-SCH分别通过组合器40和44由加权因子G_p(42处所示)和G_s(44处所示)来加权，并且信道全部都在48处组合以在节点50处提供组合的多信道输出。然后利用复数加法组合所有的下行链路物理信道。

然而在这种通过信道扩频系统的信道中，材料和处理成本一般与信道数成比例。因此，需要更有效且节省成本地实现移动通信系统的传输系统。

发明内容

根据一个实施例，本发明提供了一种用于减小采用多个信道来与多个接收站通信的传输系统中所需的信道数目的方法。该方法包括以下步骤：将多个信道分成多个群，并且每一群包括一组信道，将各个相应的群中的所述各组信道部分地扩频并组合成各个相应群的一新的群信道。在某些实施例中，该方法还包括将所述群信道分成子群信道，部分地扩频并组合子群信道，以及扩频并扰频子群信道的步骤。在某些实施例中，该方法还包括扩频并扰频群信道或子群信道的步骤，以及组合群信道或子群信道用于输出到发射机节点的步骤。

附图简述

参考附图可进一步理解以下的描述，附图中：

图1示出在现有技术的通信系统中用于下行链路物理信道的扩频和扰频系统的示意图；

图2示出在现有技术的通信系统中的扩频和调制系统的示意图，其中不同的下行链路物理信道被组合；

图3示出在根据本发明的一个实施例的通信系统中用于生成OVFS码的码树的示意图；

图4示出在根据本发明的一个实施例的通信系统中用于下行链路物理信道的扩频和扰频系统的示意图；以及

图5示出在根据本发明的一个实施例的通信系统中的扩频和调制系统的示意图，其中不同的下行链路物理信道被组合。

仅出于说明的目的示出附图。

说明性实施例的详细描述

根据某些实施例，本发明提供了扩频和扰频过程可被分解成多个阶段。在每一阶段中，信道被分成几个群。在每一群内，该群中的信道被部分地扩频并组合成新的信道。结果，在下一阶段中存在较少的信道。除最后阶段外，在所有的阶段中重复部分扩频和组合操作。在最后阶段中，将来自前一阶段的新形成的信道扩频、扰频并组合成要发送到射频(RF)处理单元的一个数据流。部分扩频和组合技术减少了所有扩频/扰频过程中的有效信道数，因此降低了总的处理成本。如果信道数目N很大，系统可将处理成本减小至原来的4/N。例如，如果下行链路信道数目等于100(例如，在典型的语音应用中)，处理成本可减小至原来的1/25(或减小95％)。在WCDMA的UMTS-FDD中的语音应用中，扩频和扰频可占用下行链路中的大部分处理成本。

根据一个例子，本发明的系统可提供第一阶段，其中以C_Ch，8，k为根的子树中的部分扩频信道被组合成具有信道化码C_Ch，8，k(k＝0至7)的等价信道。然后将增益值G_i施加到输入信道。输入信道可具有不同的增益值。在第二阶段，八个等价信道C_Ch，8，k(k＝0至7)被再次扩频、扰频和组合。本发明的方法可应用到很多另外的阶段。

例如，如图3所示，根据本发明的一个实施例的OVSF码树52可包括由第一群56和第二群58提供的节点C_ch，8，k(54)。因为高达8个信道可利用C_ch，8，k(k＝0至7)来扩频，每一个信道化码可由C_ch，8，k形成，所以部分扩频码可由 $C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF},m}=[C_{\mathrm{ch},8,k}\±$ $C_{\mathrm{ch},8,k}\·\·\·\±C_{\mathrm{ch},8,k}]=C_{\mathrm{ch},8,k}\⊗C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF}/8,\mathrm{mod}(m,\mathrm{SF}/8)}$ 来提供，其中算子

表示克罗内克积(Kronecker product)，运算mod(x，y)表示x除y的余数。具体地，第一群，例如，C_ch，256，n(未示出)由 $C_{\mathrm{ch},256,n}=C_{\mathrm{ch},8,k}\⊗C_{\mathrm{ch},32,\mathrm{mod}(n,32)}$ 提供。然后关于第一群的该乘积由扩频器利用一个码元扩频，以为包括32个码元的第一群提供输出。第二群，例如，C_ch，128，p(未示出)由 $C_{\mathrm{ch},128,p}=C_{\mathrm{ch},8,k}\⊗C_{\mathrm{ch},16,\mathrm{mod}(p,16)}$ 提供。然后关于第二群的该乘积由扩频器利用两个码元扩频，以为包括32个码元的第二群提供输出。部分扩频码由C_{ch，32，mod(n，32)}和C_{ch，16，mod(p，16)}提供。然后有关第一和第二群C_ch，8，k)的输出的残差扩频码被组合，以利用32个码元提供等价信道化码(C_ch，8，k)。

图4中示出了部分扩频和组合，其中每一对两个连续码元被首先串-并转换(在60处)然后映射(在62处)并如64所示地由加权因子G加权。然后，如66所示应用部分扩频码C_{ch，SF/8，mod(m，SF/8)}，并对该群的其余的信道进行类似的处理(如68和70所示)并在72处组合以在节点74处为群X_k提供群输出，其中k＝0至7。

如图5所示提供了群X₀-X₇的输出74’、74”、74’”等的进一步的扩频、扰频和组合。具体地，组合器76和78将扩频和扰频码C_ch，8，0和S_dl，n应用于群1(X₀)，而组合器80和82将扩频和扰频码C_ch，8，1和S_dl，n应用于群2(X₁)。其余的基群如84处一般示出地进行类似的扩频和扰频。这8个群的输出于是由组合器86组合，以在节点88处为传输系统提供输出。

本领域的技术人员将意识到可在不背离本发明的精神和范围的情况下对以上公开的实施例进行大量的修改和改变。

Claims (18)

1.一种用于减小采用多个信道来与多个接收站通信的传输系统中所需的信道数目的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述多个信道分成多个群，每一群包括一组信道；以及

将各个相应的群内的所述各组信道部分地扩频并组合成关于各个相应的群的一个新的群信道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述群信道扩频和扰频的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括组合所述群信道以输出到发射机节点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述群信道分成子群信道，且每一个子群包括信道的一子组的步骤。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将各个相应的子群中的所述子组信道部分地扩频并组合成新子群信道的步骤。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述子群信道扩频和扰频的步骤。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括组合所述子群信道以输出到发射机节点。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每一群中的所述各组信道是通过应用扩频码 $C_{\mathrm{ch},G,k}\⊗C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF}/G,\mathrm{mod}(m,\mathrm{SF}/G)}$ 来扩频的，其中G是群的数目。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个信道被分成八个群。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在每一群中的所述各组信道是通过应用扩频码 $C_{\mathrm{ch},8,k}\⊗C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF}/8,\mathrm{mod}(m,\mathrm{SF}/8)}$ 来扩频的。

11.一种用于减小采用多个信道来与多个接收站通信的传输系统中所需的信道数目的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述多个信道分成多个群，每一群包括一组信道；

将各个相应的群内的所述各组信道部分扩频并组合成关于各个相应的群的一个新的群信道；

将所述多个群信道分成多个子群，每一子群包括信道的一个子组；

将各个相应的子群内的所述各子组信道部分地扩频并组合成关于各个相应的子群的一个新的子群信道；

对所述子群信道扩频并扰频；以及

组合所述子群信道以输出到发射机输出节点。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，将所述多个群信道分成多个子群，以及将各个相应的子群内的所述各子组信道部分地扩频并组合的步骤被重复。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，每一群中的所述各组信道是通过应用扩频码 $C_{\mathrm{ch},G,k}\⊗C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF}/G,\mathrm{mod}(m,\mathrm{SF}/G)}$ 来扩频的，其中G是群的数目。

14.一种用于减小采用多个信道来与多个接收站通信的传输系统中所需的信道数目的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述多个信道分成多个群，每一群包括一组信道；以及

将各个相应的群内的所述各组信道部分地扩频并组合成关于各个相应的群的一个新的群信道，其中每一群中的所述各组信道是通过应用扩频码 $C_{\mathrm{ch},G,k}\⊗C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF}/G,\mathrm{mod}(m,\mathrm{SF}/G)}$ 来扩频的，其中G是基群数

对最后的群信道扩频并扰频；以及

组合所述最后的群信道以输出到发射机节点。

15.一种用于减小采用多个信道来与多个接收站通信的传输系统中所需的信道数目的系统，所述系统包括以下步骤：

分割装置，用于将所述多个信道分成多个群，每一群包括一组信道；以及

部分扩频和组合装置，用于将各个相应的群内的所述各组信道部分地扩频并组合成关于各个相应的群的一个新的群信道。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于扩频和扰频所述群信道的扩频和扰频装置。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，每一群中的所述各组信道是通过应用扩频码 $C_{\mathrm{ch},G,k}\⊗C_{\mathrm{ch},\mathrm{SF}/G,\mathrm{mod}(m,\mathrm{SF}/G)}$ 来扩频的，其中G是群的数目。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述群的数目G是8。

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