CN1115898C

CN1115898C - 码分多址通信系统中信道扩展的设备和方法

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Publication number: CN1115898C
Application number: CN99801962A
Authority: CN
Inventors: 金宰烈; 姜熙原; 孟胜柱; 金英基
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2003-07-23
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: CN1287754A; CA2316263A1; AU751845B2; AU1692300A; EP1053648A1; CA2316263C; US6707788B1; KR20000039080A; WO2000035207A1; KR100312214B1

Abstract

一种在具有多个信道的移动台中的解调方法，用于从基站接收信号。一方面，基站含有多个信道、用来采用分配的正交码对每个信道的码元数据进行PN扩展的BPSK扩展器、和采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展的QPSK扩展器。在该解调方法中，移动台中的第一QPSK解扩器接收PN扩展信号，并采用PN码对PN扩展信号进行PN解扩，第二QPSK解扩器采用复数正交码对PN解扩信号进行正交解扩，该复数正交码含有已分配的正交码的实部与虚部。另一方面，基站含有多个信道、利用每个信道已分配的正交码的实部和虚部部分对每个信道的码元数据进行扩展的QPSK扩展器、和采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展的QPSK扩展器。在该解调方法中，移动台从基站接收PN扩展信号，利用QPSK解扩器采用PN码对接收信号进行PN解扩，并利用BPSK解扩器采用分配的正交码对PN解扩信号进行正交解扩。在正交解扩期间，导频信道估计值的共轭复数与正交解扩信号相乘，从而进行补偿。

Description

码分多址通信系统中信道扩展的设备和方法

技术领域

本发明一般涉及CDMA(码分多址)通信系统中的信道扩展设备和方法，具体涉及采用沃尔什(Walsh)码扩展信道的设备和方法。

背景技术

采用正交码进行信道化(channelization)，是一种在CDMA通信系统中提高系统容量的方法。正交码可采用沃尔什码。例如，在IS-95标准中的前向链路采用正交信道化。反向链路可通过时间对准进行正交信道化。

在IS-95通信系统中，对前向链路采用正交信道化。在图1中，W0-W63表示正交码，每个信道由其分配的正交码进行标识。正交码W0-W63可以是沃尔什码。IS-95前向链路上的每个信道采用卷积编码，并且调制器采用的是BPSK(二进制移相键控)调制。在IS-95通信系统中，所用的带宽为1.2288MHz，数据速率为9.6kbps。因此，在IS-95/IS-95A前向链路上的64个信道(＝1.2288M/(9.6k×2))是由64个正交码W0-W63进行标识的，如图1所示。

可用正交码的数目是在确定调制方案和最小数据速率之后获得的。通过增加用户可用的信道数目，未来的CDMA通信系统将提高系统性能。

然而，由于可用沃尔什码的数目是有限的，所以上述方案限制了可用信道的数目。因此，用户可用的信道容量也受到限制。由于准正交码对正交码的干扰最小，并且其数据速率可变，所以最好是采用准正交码。

准正交码的结构和生成方法详细公开于韩国专利申请No.97-47457。该申请用于BPSK调制，并且序列具有

2^{m + 1} (> \sqrt{L})

的相关值，为长2的奇次方幂，L＝2^2m+1。用于QPSK(正交移相键控)调制的复数准正交码函数详细公开于韩国专利申请No.98-37453。由于相关值为，L＝2^2m+1，因此，就相关值而言，复数准正交码函数十分优秀。因而，克服了BPSK调制中与准正交码函数的相关值有关的问题。

在IMT-2000系统中，使用上述复数准正交码函数来实现QPSK调制。导致的沃尔什码的QPSK调制使得IMT-2000系统与当前IS-95系统之间不能向后兼容，其中，IS-95系统采用BPSK调制来扩展特定的公共信道，例如导频信道和同步信道。

下面将详细说明传统的IS-95 CDMA通信系统与IMT-2000 CDMA通信系统之间的不兼容性。在以下的说明中，正交码扩展器/解扩器中采用的正交码索引k是用于生成特定的沃尔什码的索引。因此，正交码扩展器/解扩器是沃尔什码扩展器/解扩器。

图2是根据本发明的优选实施例，采用QPSK调制的基站中的扩展设备的方框图。

参照图2，在信道编码、速率匹配、以及交织后，奇数数据a_I和偶数数据a_Q分别加到映射器211和213的输入端。信号映射器211将奇数数据a_I的0和1分别转换为+1和-1，并输出转换后的数据作为d_I。信号映射器213将偶数数据a_Q的0和1分别转换为+1和-1，并输出转换后的数据作为d_Q。正交码扩展器215从信号映射器211和213接收信号d_I和d_Q，并接收正交码索引k，然后，将信号d_I和d_Q与对应于正交码索引k的沃尔什码W_k相乘，并输出信号X_I和X_Q[X_I+jX_Q＝(d_I+jd_Q)*(W_k+jW_k)]。

PN码发生器217生成PN码PN_I和PN_Q，用于对正交扩展信号X_I和X_Q进行扩频。此处，PN码可以是短PN序列。PN掩蔽部219通过将正交扩展信号X_I和X_Q与它们的相应PN码PN_I和PN_Q[Y_I+jY_Q＝(PN_I+jPN_Q)*(X_I+jX_Q)]相乘，来生成扩频信号Y_I和Y_Q。基带滤波器221和223分别对扩频信号Y_I和Y_Q进行基带通滤波。混频器225通过将基带滤波器221的输出与载波cos2πf_ct相乘，以将该输出转换为RF信号。混频器227通过将基带滤波器223的输出与载波sin2πf_ct相乘，以将该输出转换为RF信号。加法器229将混频器225和227的输出相加，并将相加的和作为发送信号输出。

如图2所示，信号映射器211和213分别将具有0和1的信号a_I和a_Q转换为具有1和-1的信号d_I和d_Q。正交码扩展器215接收正交码索引k以及信号d_I和d_Q，从而对信号d_I和d_Q进行正交扩展。信号d_I和d_Q可表示为复数d_I+jd_Q，该复数与沃尔什码的复数形式W_k+jW_k进行复数相乘。得到的乘积为X_I+jX_Q(＝(d_I+jd_Q)*(W_k+jW_k))的乘法共执行N次(N为沃尔什码中码片的个数)。

图3是根据本发明的优选实施例，用于从图2所示的基站发送器接收和解调信号的移动台接收器的方框图。

参照图3，混频器311将接收到的信号与载波cos2πf_ct混频，混频器313将接收到的信号与载波sin2πf_ct混频。基带滤波器315和317对混频器311和313的输出进行基带通滤波。

PN码发生器318生成PN码PN_I和PN_Q，用于解扩接收到的信号。PN掩蔽部319通过将从基带滤波器315和317接收到的信号Y_I和Y_Q与PN码PN_I和PN_Q的共轭复数相乘[X_I+jX_Q＝(PN_I-jPN_Q)*(Y_I+jY_Q)]，来生成解扩信号X_I和X_Q。正交码解扩器321接收解扩信号X_I和X_Q以及正交码索引k，并通过将信号X_I和X_Q与对应于正交码索引k的正交码W_k的共轭复数相乘[2*(d_I+jd_Q)＝∑(X_I+jX_Q)*(W_k-jW_k)]，来生成解扩信道信号d_I和d_Q。信号映射器323将从正交码解扩器321接收到的信号d_I的-1和1分别转换为0和1。信号映射器325将从正交码解扩器321接收到的信号d_Q的-1和1分别转换为0和1。信号映射器323和325的输出信号送给组合器(未示出)，作为信道估计信号。

在图3中，PN掩蔽部319和正交码解扩器321形成一个信号指状部件(finger)。为了估计信道，移动台接收器设有多个这样的指状部件。

在移动台的解扩操作中，PN掩蔽部319输出信号X_I和X_Q，并且正交码索引k加到正交码解扩器321的输入端。此处，移动台和基站都知道正交码索引k。信号X_I和X_Q可表示为复数形式X_I+jX_Q，它与表示为复数W_k+jW_k的正交码W_k的共轭复数W_k-jW_k进行相乘。执行该操作N次后得到的计算值的累加值为在图2的调制操作中的输入值的两倍。因此，解扩器输出累加值。如果解调时N为1，那么输入和输出之间的关系为：

\frac{1}{2} (d_{I} + j d_{Q}) (W_{k} - j W_{k,}) = \frac{1}{2} (d_{I} + j d_{Q}) (W_{k} + j W_{k}) (W_{k} - j W_{k,}) = (d_{I} + j d_{Q}) - - - (1)

图4是在CDMA移动通信系统中，采用正交码和BPSK调制的基站扩展设备的方框图。图4中的扩展设备与图2中的设备在配置上是相似的，不同之处在于图4中有正交码扩展器400、信号映射器211、和PN掩蔽部219。正交码扩展器400采用BPSK对信道信号进行扩展。

参照图4，具有0和1的输入信号加到信号映射器211的输入端，并被转换为具有1和-1的信号d。正交码扩展器400接收信号d和正交码索引k，以进行正交扩展，并输出d*W_kN次。

图5是用于从图4所示的的基站发送器中，接收和调制扩展信号的移动台接收器的方框图。图5中的移动台接收器与图3中的接收器在配置上是相似的，不同之处在于图5中有采用BPSK执行信道解扩的正交码解扩器500。

参照图5，正交码解扩器500从PN掩蔽部319接收信号X，并接收正交码索引k。移动台和基站都知道正交码索引k。信号X与用于基站的沃尔什码相乘，执行该操作N次后得到的计算值的累加值为在图4的调制操作中的输入值的两倍。因此，正交码解扩器500输出累加值。如果解调时N为1，那么输入和输出之间的关系为：

\frac{1}{2} (d_{I} + j d_{Q}) W_{k} = \frac{1}{2} (d_{I} + j d_{Q}) W_{k} W_{k} = (d_{I} + j d_{Q}) - - - (2)

IS-95系统采用的是BPSK正交扩展方案，而IMT-2000系统采用的是QPSK正交扩展方案。在这种情况下，IMT-2000系统的基站与IS-95系统的移动台之间不可能进行通信，IS-95系统的基站与IMT-2000系统的移动台之间也不可能进行通信。

为了说明这个问题，假设IMT-2000系统的基站对信号进行QPSK调制，IS-95系统的移动台对信号进行BPSK解调。那么，当基站发送图2中所示调制的QPSK调制信号，并且移动台如图5所示采用BPSK对扩展信道信号进行解扩时，输入值和输出值之间的关系为：

\frac{1}{2} (X_{I} + j X_{Q}) W_{k} = \frac{1}{2} (d_{I} + j d_{Q}) (W_{k} + j W_{k}) W_{k} = (d_{I} + j d_{Q}) + j (d_{I} + j d_{Q}) - - - (3)

从公式3可知，根据以上的假设，解调器的输出是(d_I-jd_Q)+j(d_I+jd_Q)，而不是原始信号S_I+jS_Q。由于BPSK调制输入与QPSK解调输出之间的差异，基站不能与移动台进行通信。在相反的情况下，即基站对信道信号进行BPSK扩展而移动台对BPSK调制信号进行QPSK解调时，基站同样不能与移动台进行通信。

为了解决这个问题，韩国专利申请No.98-49863中提出了一种IMT-2000的基站发送器，它既可执行BPSK正交扩展，也能执行QPSK正交扩展。基站发送器采用BPSK调制对IS-95系统基站中使用的公共信道信号(导频信道、同步信道、和寻呼信道)进行扩展，并根据移动台与基站之间的通信方案而选用BPSK或QPSK对其它信道信号(专用信道)进行扩展。相对而言，本发明对所用的前向信道都采用QPSK正交调制方案，从而实现与采用BPSK接收方案的传统的IS-95移动台的兼容。

发明内容

因此，本发明的一个目的是，提供一种在CDMA通信系统中，具有QPSK信道扩展器和BPSK接收器的信道信号发送/接收设备及其方法。

本发明的另一个目的是，提供一种在CDMA通信系统中，具有BPSK信道扩展器和QPSK接收器的信道信号发送/接收设备及其方法。

本发明的另一个目的是，提供一种在CDMA通信系统中，通过采用BPSK信道解扩器，使基站对QPSK扩展信道信号进行发送并使移动台对QPSK扩展信道信号进行解扩的设备和方法。

本发明的另一个目的是，提供一种在CDMA通信系统中，通过采用QPSK信道解扩器，使基站对BPSK扩展信道信号进行发送并使移动台对BPSK扩展信道信号进行解扩的设备和方法。

为了实现上述目的，提供了一种在具有多个信道的移动台中的解调方法，用于从基站接收信号，其中，所示基站还包括BPSK(二进制移相键控)扩展器和PN(伪随机噪声)扩展器，所述BPSK扩展器采用分配的正交码对每个信道的码元数据进行正交扩展，所述PN控制器采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展的，所述解调方法包括下列步骤：接收PN扩展信号；由第一PN解扩器采用PN码对PN扩展信号进行PN解扩；和由第二QPSK解扩器采用复数正交码对PN解扩信号进行正交解扩，所述复数正交码具有已分配正交码的实部和虚部，其中，所述正交解扩步骤包括下列子步骤：估计从所述基站接收到的信道中的导频信号；计算导频信道估计值的共轭复数；和将正交解扩信号与共轭复数相乘，以调整正交解扩信号。

根据本发明另一方面，提供了一种在码分多址(CDMA)移动台通信系统中进行基站信道扩展和移动台信道解扩的方法，包括下列步骤：在QPSK(正交移相键控)扩展器中，采用复数正交码对每个信道的码元数据进行正交扩展，所述复数正交码具有多个信道的已分配的正交码的实部和虚部；接收正交扩展码元数据，由PN扩展器采用PN码对PN扩展信号进行PN扩展，并通过信道发送PN扩展信号；由PN解扩器接收通过信道发送的PN扩展信号，并采用PN码对PN解扩信号进行正交解扩；和由BPSK解扩器采用分配的正交码对PN解扩信号进行正交解扩，其中，所述正交解扩步骤包括下列子步骤：估计从所述基站接收到的信道中的导频信号；计算导频信道估计值的共轭复数；和将正交解扩信号与共轭复数相乘，以调整正交解扩信号。

根据本发明另一方面，提供了一种具有多个信道的移动台中的解调设备，用于从具有多个信道的基站接收信号，其中，所述基站还包括BPSK(二进制移相键控)扩展器和PN(伪随机噪声)扩展器，所述BPSK扩展器采用分配的正交码对每个信道的码元数据进行正交扩展，所述PN控制器采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展，所述解调设备包括：PN解扩器，用于采用QPSK模式，接收PN扩展信号，并对PN扩展信号进行PN解扩；和QPSK正交解扩器，用于在QPSK模式中，采用复数正交码对PN解扩信号进行正交解扩，所述复数正交码具有已分配的正交码的实部和虚部；和信道补偿器，用于通过估计从所述基站接收到的信道中的导频信号、计算导频信道估计值的共轭复数、并将正交解扩信号与共轭复数相乘来调整正交解扩信号。

根据本发明另一方面，提供了一种在码分多址(CDMA)移动通信系统中的基站的信道扩展设备和移动台的信道解扩设备，所述信道扩展设备包括：QPSK(正交移相键控)正交扩展器，用于采用复数正交码对每个信道的码元数据进行正交解扩，所述复数正交码具有已分配正交码的实部和虚部；和PN扩展器，用于采用PN(伪随机噪声)码对正交扩展信号进行PN扩展，及所述信道解扩设备包括：PN解扩器，用于采用QPSK模式，接收PN扩展信号，并采用PN码对PN扩展信号进行PN解扩；BPSK(二进制移相键控)正交解扩器，用于采用BPSK模式，采用分配的正交码对PN解扩信号进行正交解扩；以及信道补偿器，用于通过估计从所述基站接收到的信道中的导频信号、计算导频信道的估计值的共轭复数、并将正交解扩信号与共轭复数相乘来补偿正交解扩信号。

附图说明

通过参照附图以及下面的详细说明，将会更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点，附图中：

图1是表示在IS-95的CDMA通信系统中前向链路信道的结构；

图2是表示按照本发明的实施例，在CDMA通信系统中的基站调制设备的方框图；

图3是表示按照本发明的实施例，在CDMA通信系统中的移动台解调设备的方框图；

图4是表示在IS-95通信系统中的基站调制设备的方框图；

图5是表示在IS-95通信系统中的移动台解调设备的方框图；

图6是表示在CDMA通信系统中用于调制设备的BPSK扩展器的方框图；

图7是表示在CDMA通信系统中用于调制设备的QPSK扩展器的方框图；

图8是表示按照本发明的实施例的正交码发生器的方框图；

图9是说明了按照本发明的实施例的正交码索引的范例；和

图10是说明了按照本发明的实施例的解扩结构。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的优选实施例。在下面的说明中，没有详细说明公认的功能或结构，以避免出现不必要的细节而混淆本发明。

为了全面理解本发明，下面将说明采用BPSK调制方案进行正交扩展的的IS-95系统、IS-95移动台、采用QPSK调制方案的IMT-2000系统、以及用于IMT-2000移动台的信道。尽管这些仅仅只是范例应用，但是显然，本领域的普通技术人员可以进行多种修改。

在以下的说明中，“正交扩展”和“信道扩展”具有同样的意思，并且“PN扩展”和“扩频”也具有同样的意思。在本发明的优选实施例中，沃尔什码作为正交码用于QPSK/BPSK正交扩展器。

在本发明的优选实施例中，假设IMT-2000系统及其移动台具有QPSK信道扩展/解扩结构，并且IS-95系统及其移动台具有BPSK信道扩展/解扩结构。下面将说明在采用QPSK信道扩展方案的IMT-2000基站中的扩展和解扩、采用BPSK信道扩展方案的IS-95的移动台中的扩展和解扩、采用QPSK信道扩展方案的IMT-2000移动台中的扩展和解扩、以及采用BPSK信道扩展方案的IS-95的基站中的扩展和解扩。

图4是BPSK模式的扩展设备的方框图，图6是图4所示的正交码扩展器400的方框图。

参照图6，正交码发生器611包含有正交码表，并生成对应于输入的正交码索引的正交码。乘法器613通过将输入信号d_I与生成的正交码相乘，生成正交扩展的I信道信号X_I。乘法器615通过将输入信号d_Q与生成的正交码相乘，生成正交扩展的Q信道信号X_Q。

在操作中，信号d_I和d_Q分别输入给乘法器613和615。对于正交码索引k的输入，正交码发生器611生成对应于正交码索引k的正交码，并将正交码送入给乘法器613和615。乘法器613通过将输入信号d_I与生成的正交码相乘，生成信号X_I。乘法器615通过将输入信号d_Q与生成的正交码相乘，生成信号X_Q。

图2是QPSK模式的发送设备的方框图，图7是图2所示的QPSK发送设备中正交码扩展器215的方框图。

参照图7，对于正交码索引k的输入，第一和第二正交码发生器711和713生成对应于正交码索引K的第一和第二正交码。第一和第二正交码分别是I信道和Q信道正交码。乘法器715将输入信号d_I与从第一正交码发生器711接收到的第一正交码相乘。乘法器717将输入信号d_Q与从第一正交码发生器711接收到的第一正交码相乘。乘法器719将输入信号d_I与从第二正交码发生器713接收到的第二正交码相乘。乘法器721将输入信号d_Q与从第二正交码发生器713接收到的第二正交码相乘。减法器723从乘法器715的输出中减去乘法器721的输出，并输出信号X_I。加法器725将乘法器717的输出与乘法器719的输出相加，并输出信号X_Q。

在操作中，将信号d_I加到乘法器715和719，信号d_Q加到乘法器717和721。同时，I信道正交码发生器700和Q信道正交码发生器705接收正交码索引k，并生成对应于正交码索引k的I信道正交码和Q信道正交码。已生成的正交码可以是沃尔什码，那么在这种情况下，I信道正交码和Q信道正交码可以分别是W_k和jW_k。I信道正交码被加到乘法器715和717，乘法器715将I信道信号d_I与I信道正交码相乘，乘法器717将Q信道信号d_Q与I信道正交码相乘。Q信道正交码被加到乘法器719和721，乘法器719将I信道信号d_I与Q信道正交码相乘，乘法器721将Q信道信号d_Q与Q信道正交码相乘。减法器723从乘法器715的输出中减去乘法器721的输出，并生成信号X_I。加法器725将乘法器717的输出与乘法器719的输出相加，并生成信号X_Q。

在操作时，信号d_I被加到乘法器715和719，而信号d_Q被加到乘法器717和721。I信道正交码发生器700和Q信道正交码发生器705同时接收正交码索引k，并产生对应于该索引k的I信道和Q信道正交码。所产生的正交码可以是沃尔什码，在这种情况下，I信道正交码和Q信道正交码可以分别是W_k和jW_k。I信道正交码被加到乘法器715个717。乘法器715将I信道信号d_I与I信道正交码相乘，而乘法器717将Q信道信号d_Q与I信道正交码相乘。Q信道正交码被加到乘法器719和721。乘法器719将I信道信号d_I与Q信道正交码相乘，而乘法器721将Q信道信号d_Q与Q信道正交码相乘。减法器723从乘法器715的输出中减去乘法器721的输出，并产生信号X_I。加法器725将乘法器717的输出与乘法器719的输出相加，并产生信号X_Q。

图10是图3所示的QPSK接收器中正交码解扩器321的方框图。除了包含有加法器1025和加法器1023以外，正交码解扩器321的配置和操作都与正交码扩展器215的相同。参照图10，对于正交码索引k的输入，第一和第二正交码发生器1011和1013生成对应于正交码索引k的第一和第二正交码。第一和第二正交码分别是I信道和Q信道正交码。此处，已生成的正交码可以是沃尔什码，那么在这种情况下，I信道正交码和Q信道正交码可以分别是W_k和jW_k。乘法器1015将输入信号X_I与从第一正交码发生器1011接收到的第一正交码相乘。乘法器1017将输入信号X_Q与从第一正交码发生器1011接收到的第一正交码相乘。QPSK正交码解扩器与BPSK正交码解扩器的相同之处在于，都含有第一正交码发生器1011、乘法器1015、和乘法器1017。乘法器1019将输入信号X_I与从第二正交码发生器1013接收到的第二正交码相乘。乘法器1021将输入信号X_Q与从第二正交码发生器1013接收到的第二正交码相乘。加法器1023将乘法器1015的输出与乘法器1021的输出相加，并输出信号d_I。减法器1025从乘法器1017的输出中减去乘法器1019的输出，并输出信号d_Q。

图8是用于图6和图7所示的正交码扩展器611、711和713的正交码发生器实施例的方框图。图8所示的正交码发生器用来生成沃尔什码和准正交码，而根据本发明的实施例，生成两个码的沃尔什码。

参照图8，控制器811接收正交码索引k，并计算出准正交码掩码索引和沃尔什码索引，从而产生对应于正交码索引k的准正交码。准正交码掩码发生器813含有掩码索引表，并从表中选择对应于准正交码掩码索引的准正交码掩码。沃尔什码发生器815含有沃尔什码表，并参照该表产生对应于沃尔什码索引的沃尔什码。乘法器817将准正交码掩码与沃尔什码相乘，从而生成正交码。如果没有选定准正交码掩码索引，那么准正交码掩码发生器813就不生成准正交码掩码。因此，乘法器817将从沃尔什码发生器815接收到的沃尔什码作为正交码输出。如果准正交码掩码发生器813输出了准正交码掩码，那么乘法器817就输出准正交码，作为正交码输出。

在操作中，对于正交码索引k的输入，控制器811计算对应于正交码索引k的准正交码掩码索引和沃尔什码索引。如果正交码索引k是用来生成沃尔什码的，那么控制器811就输出一个预定值作为准正交码掩码索引，并输出一个期望的沃尔什码索引值作为沃尔什码索引。无论是生成沃尔什码还是生成准正交码，将准正交码掩码索引加到掩码发生器813和将沃尔什码索引加到沃尔什码发生器815。准正交码掩码发生器813生成表示为1和-1的相应的准正交码掩码信号，沃尔什码发生器815生成相应的具有1和-1的沃尔什码。乘法器817将准正交码掩码与沃尔什码相乘，并输出正交码。

图9说明了对应于图8所示的正交码发生器中的正交码索引k的准正交码掩码索引表和沃尔什码索引表。

为了在图8所示构成的正交码发生器中生成沃尔什码，将准正交码索引设置为一个预定值，例如0(该值可作为系统变量进行修改)。当准正交码掩码发生器813接收到这个预定值后，其输出都是1。这样，沃尔什码发生器815产生对应于沃尔什码索引的沃尔什码，并且乘法器817输出沃尔什码，作为正交码。

为了在图8所示构成的正交码发生器中生成准正交码，控制器811接收正交码索引k，并计算出准正交码掩码索引和沃尔什码索引，从而生成对应于正交码索引k的准正交码。准正交码掩码发生器813从图9所示的表中选择对应于准正交码掩码索引的准正交码掩码。沃尔什码发生器815产生对应于沃尔什码索引的沃尔什码。然后，乘法器817将准正交掩码与沃尔什码相乘，从而生成准正交码。

A.IMT-2000移动台和IS-95基站之间的发送/接收

根据本发明的第一实施例的CDMA通信系统提出的信道结构是，IMT-2000移动台中的所有信道都采用QPSK调制方案进行解扩，并假设IS-95基站中的信道是采用BPSK调制方案进行扩展的。

IS-95基站中BPSK调制的输出值根据下列公式计算：

d_lW_k(PN_I+jPN_Q)……(4)

为了发送由BPSK正交扩展的信道信号，基于导频信道信号，基站控制每个信道信号的增益。移动台接收器对导频信道信号进行估计，并对接收到的信道信号进行解调。当导频信号的信息位表示为0或1时，导频信号的所有信息位可以为0，当这些位表示为1或-1时，导频信号的所有信息位为1，全部为0的沃尔什码#0用于导频信道。基站采用QPSK对每个信道信号进行正交扩展，并在基站的小区半径范围内，将扩展的信道信号发送给所有移动台。当采用QPSK解扩导频信号的IMT-2000移动台从IS-95基站接收信号时，由于移动台知道导频信号的信息位d₁与沃尔什码W_k，因此，移动台通过搜索器来定位序列PN_I+jPN_Q。当搜索序列PN_I+jPN_Q时，将其共轭复数PN_I-jPN_Q与接收到的导频信号相乘。由于IMT-2000移动台执行的是QPSK解调，因此，移动台将导频信号与对应于正交码索引k的复数沃尔什码W_k+jW_k的共轭复数W_k-jW_k进行相乘。由于数据一直是1(当数据表示为1和-1时)，IMT-2000移动台将从上述处理过程得到的信号作为信道估计值，由下列公式给出：

d_I+W_k(PN_I+jPN_Q)(ch_I+jch_Q)(PN_I-jPN_Q)(W_k-jW_k)＝c(1-j)(ch_I+jch_Q)…(5)

其中，ch_I+jch_Q是信道值(调制后在信道上会改变)，c是常数。如上所述，IMT-2000移动台由公式5根据导频信号计算信道估计值。接收到公式4所示的不同的信道信号(如业务信道信号)后，解调前从导频信号(采用公式5)计算出的信道估计值的共轭复数与接收到的不同的信道信号相乘，如下：

d_{I} W_{k} ({PN}_{I} + j {PN}_{Q}) (c h_{I} + jc h_{Q}) ({ch}_{I} + jc h_{Q}) \frac{1}{C} (1 + j) ({ch}_{I} - jc h_{Q}) - - - (6)

因此，对信道值进行了补偿。也就是说，与导频信号在相同路径上传播的不同的信道信号通过由公式5得到的信道估计值进行补偿。与导频信号的解调相似，通过将导频信号与PN_I+jPN_Q的共轭复数PN_I-jPN_Q相乘，然后与复数正交码W_k+jW_k相乘，可以得到初始数据d_I。

d_{I} W_{k} ({PN}_{I} + j {PN}_{Q}) (c h_{I} + jc h_{Q}) \frac{1}{C} (1 + j) ({ch}_{I} - jc h_{Q}) - - - (7)

由上述处理过程可知，对所有信道采用QPSK解调结构的IMT-2000移动台与采用BPSK扩展结构的IS-95基站能够兼容地进行通信。

因此，基站具有多个信道，并包括利用其分配的沃尔什码对每个信道的码元数据进行扩展的BPSK控制器、以及采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展的QPSK扩展器。而且，具有多个信道的移动台从基站接收PN扩展信号，由QPSK解扩器采用PN码对接收到信号进行PN解扩，并由QPSK解扩器采用复数正交码对PN解扩信号进行正交解扩，该复数正交码含有已分配正交码的实部与虚部。在正交解扩期间，导频信道估计值的共轭复数与正交解扩信号相乘，以进行补偿。

B.IMT-2000基站和IS-95移动台之间的发送/接收

根据本发明的第二实施例的CDMA通信系统提出的信道结构是，IMT-2000基站中的所有信道都采用QPSK调制方案进行解扩，并假设IS-95移动台中的信道是采用BPSK调制方案进行扩展。

IMT-2000基站中基于BPSK扩展调制的输出值根据下列公式计算：

d_IW_k(W_k+jW_k)(PN_I+jPN_Q)……(8)

为了发送采用QPSK正交扩展的信道信号，基于导频信道信号，基站控制每个信道信号的增益。移动台中的接收器对导频信道信号进行估计，并对接收到的信道信号进行解调。当导频信号的信息位表示为0或1时，导频信号的所有信息位可以为0，当这些位表示为1或-1时，导频信号的所有信息位为1(0→1，1→-1)，全部为0的沃尔什码#0用于导频信道。基站采用QPSK对每个信道信号进行正交扩展，并在基站的小区半径范围内，将扩展的信道信号发送给所有移动台。当IS-95移动台从IMT-2000基站接收信号时，由于移动台知道导频信号的信息位d_I与沃尔什码W_k，因此移动台通过搜索器来定位序列PN_I+jPN_Q。当搜索序列PN_I+jPN_Q时，将其共轭复数PN_I-jPN_Q与接收到的导频信号相乘。由于IS-95移动台执行的是BPSK解调，因此，移动台将导频信号与正交码索引k的沃尔什码Wk相乘。由于数据一直是1(当数据表示为1和-1时)，因此，IS-95移动台将从上述处理过程得到的信号作为信道估计值，由下列公式给出：

d_I+(W_k+jW_k)(PN_I+jPN_Q)(ch_I+jch_Q)(PN_I-jPN_Q)W_k＝c(1+j)(ch_I+jch_Q)…(9)

其中，c是常数。

在公式9中，IS-95移动台根据导频信号计算出信道估计值。接收到如公式8所示的不同的信道信号后，解调前从导频信号(采用公式9)计算出的信道估计值的共轭复数与接收到的不同的信道信号相乘，如下：

d_{I} (W_{k} + j W_{k}) ({PN}_{I} + j {PN}_{Q}) (c h_{I} - jc h_{Q}) \frac{1}{C} (1 - j) ({ch}_{I} - jc h_{Q}) - - - (10)

与导频信号的解调相似，通过将导频信号与PN_I+jPN_Q的共轭复数PN_I-jPN_Q相乘，然后与正交码W_k相乘，可以得到初始数据d_I，然后，可得到

d_{I} (W_{k} + j W_{k}) ({PN}_{I} + j {PN}_{Q}) (c h_{I} + jc h_{Q}) \frac{1}{C} (1 - j) ({ch}_{I} - jc h_{Q}) ({PN}_{I} - j {PN}_{Q}) W_{k} = d_{I} - - - (11)

由上述处理过程可知，对所有信道采用QPSK扩展结构的IMT-2000基站与采用BPSK解扩结构的IS-95移动台能够兼容地进行通信。

如上所述，基站具有多个信道，并包括利用分配的沃尔什码的实部和虚部对每个信道的码元数据进行扩展的QPSK控制器、以及利用PN码对正交扩展信号进行PN扩展的QPSK扩展器。而且，具有多个信道的移动台从基站接收PN扩展信号，由QPSK解扩器采用PN码对接收到的信号进行PN解扩，并由BPSK解扩器采用分配的正交码对PN解扩信号进行正交解扩。在正交解扩期间，导频信道估计值的共轭复数与正交解扩信号相乘，以进行补偿。

通过采用IS-95A或IS-95B基站/移动台所保持的BPSK正交扩展/解扩结构实现IMT-2000系统/移动台的QPSK正交扩展/解扩结构，本发明的第一和第二实施例实现了IMT-2000(包括IS-95C)系统与现有IS-95A或IS-95B系统之间的兼容。此外，IMT-2000基站发送器具有单一的QPSK正交扩展结构，因而保证了信道间的兼容性。

尽管本发明是参照其特定的优选实施例来描述的，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明测定精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种修改。

Claims

1.一种在具有多个信道的移动台中的解调方法，用于从具有多个信道的基站接收信号，其中，所示基站还包括BPSK(二进制移相键控)扩展器和PN(伪随机噪声)扩展器，所述BPSK扩展器采用分配的正交码对每个信道的码元数据进行正交扩展，所述PN控制器采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展的，所述解调方法包括下列步骤：

接收PN扩展信号；

由第一PN解扩器采用PN码对PN扩展信号进行PN解扩；和

由第二QPSK解扩器采用复数正交码对PN解扩信号进行正交解扩，所述复数正交码具有已分配正交码的实部和虚部，其中，所述正交解扩步骤包括下列子步骤：

估计从所述基站接收到的信道中的导频信号；

计算导频信道估计值的共轭复数；和

将正交解扩信号与共轭复数相乘，以调整正交解扩信号。

2.一种在码分多址(CDMA)移动台通信系统中进行基站信道扩展和移动台信道解扩的方法，包括下列步骤：

在QPSK(正交移相键控)扩展器中，采用复数正交码对每个信道的码元数据进行正交扩展，所述复数正交码具有多个信道的已分配的正交码的实部和虚部；

接收正交扩展码元数据，由PN扩展器采用PN码对PN扩展信号进行PN扩展，并通过信道发送PN扩展信号；

由PN解扩器接收通过信道发送的PN扩展信号，并采用PN码对PN解扩信号进行正交解扩；和

由BPSK解扩器采用分配的正交码对PN解扩信号进行正交解扩，其中，所述正交解扩步骤包括下列子步骤：

估计从所述基站接收到的信道中的导频信号；

计算导频信道估计值的共轭复数；和

将正交解扩信号与共轭复数相乘，以调整正交解扩信号。

3.一种具有多个信道的移动台中的解调设备，用于从具有多个信道的基站接收信号，其中，所述基站还包括BPSK(二进制移相键控)扩展器和PN(伪随机噪声)扩展器，所述BPSK扩展器采用分配的正交码对每个信道的码元数据进行正交扩展，所述PN控制器采用PN码对正交扩展信号进行PN扩展，所述解调设备包括：

PN解扩器，用于采用QPSK模式，接收PN扩展信号，并对PN扩展信号进行PN解扩；和

QPSK正交解扩器，用于在QPSK模式中，采用复数正交码对PN解扩信号进行正交解扩，所述复数正交码具有已分配的正交码的实部和虚部；和

信道补偿器，用于通过估计从所述基站接收到的信道中的导频信号、计算导频信道估计值的共轭复数、并将正交解扩信号与共轭复数相乘来调整正交解扩信号。

4.一种在码分多址(CDMA)移动通信系统中的基站的信道扩展设备和移动台的信道解扩设备，

所述信道扩展设备包括：

QPSK(正交移相键控)正交扩展器，用于采用复数正交码对每个信道的码元数据进行正交解扩，所述复数正交码具有已分配正交码的实部和虚部；和

PN扩展器，用于采用PN(伪随机噪声)码对正交扩展信号进行PN扩展，及

所述信道解扩设备包括：

PN解扩器，用于采用QPSK模式，接收PN扩展信号，并采用PN码对PN扩展信号进行PN解扩；

BPSK(二进制移相键控)正交解扩器，用于采用BPSK模式，采用分配的正交码对PN解扩信号进行正交解扩；以及

信道补偿器，用于通过估计从所述基站接收到的信道中的导频信号、计算导频信道的估计值的共轭复数、并将正交解扩信号与共轭复数相乘来补偿正交解扩信号。