CN1387703A - 使用智能调制代码分配的无线通信设备和方法 - Google Patents

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Abstract

根据终端的功率特性,可以将调制代码,例如码分多址(CDMA)无线通信系统中使用的扰频码,分配给终端。随后,终端可以使用所分配的代码发射,例如,在上行链路信道上向系统中的基站发射。一个代码可被分配给一个终端以控制该终端中的功率损耗,更具体的,用以优化送入该终端的发射功率放大器的信号中的峰值－平均值比率(PAR),从而优化放大器的功率损耗。可以根据在由该扰频代码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数,确定该组扰频码中的优先级。根据所确定的该组扰频码中各扰频码的优先级,将该组扰频码中的各扰频码分配给终端。另外,可通过优化复扰频码的I和Q分量中的码片条(它们会在由这些分量调制的信号中产生峰值)的重合,可以优化复扰频码。按照本发明的另一方面,将不利码片条替换为有利的码片条的改进代码可被分配给有功率约束的终端。

Description

使用智能调制代码分配的无线通信设备和方法
技术领域
本发明有关通信系统和方法，具体的，有关无线通信设备(系统)和方法。
发明背景
无线通信系统广泛用于为用户提供语音和数据通信。例如，诸如AMPS，ETACS，NMT-450，NMT-900之类的模拟蜂窝无线电话系统很久以来已成功地用于全世界。早在十九世纪九十年代初期，数字蜂窝无线电话系统已开始使用，例如那些遵守北美标准IS-54和欧洲标准GSM的系统。最近，引入了大量被统称为PCS(个人通信业务)的无线数字业务，包括遵守诸如IS-136和IS-95之类标准的高级数字蜂窝系统，诸如DECT(数字增强无绳电话)之类的低功耗系统和诸如CDPD(蜂窝数字分组数据)之类的数据通信业务。这些系统和其它系统的描述见于：The Mobile Communications Handbook，由Gibson编辑，CRCPress出版(1996)。
图1举例说明了一个典型的陆地蜂窝无线电话通信系统20。该蜂窝无线电话通信系统20可以包含一个或多个无线电话(终端)22，它们与由基站26和一个移动电话交换局(MTSO)28服务的多个小区24通信。尽管图1中只表示出了三个小区，但一个典型的蜂窝网络可以包含几百个小区，可以包含不止一个MTSO，并可为上千个无线电话服务。
小区24一般作为通信系统20中的节点，借助于为该小区24服务的基站26，从该小区24建立无线电话22和MTSO 28之间的链路。每个小区24都被分配一个或多个通用或专用控制信道和一个或多个业务信道。通用控制信道一般用于发送小区标识符和传呼信息，而专用控制信道一般用于发送链路规定信息。业务信道传送语音和数据信息。通过蜂窝网络20，可以在两个移动终端22之间或在一个移动终端22和一个陆线电话用户32之间，通过一个公共交换电话网(PSTN)34实现一个双工无线通信链路。基站26的作用是处理一个小区24和移动终端22之间的无线通信。在这方面，基站26起到数据和语音信号的中继站的作用。
本技术专业人士知道，“小区”的结构可以不同于图1中所示的全方位“小区”。例如，一个概念上可被表示为六角形结构的、由基站26服务的覆盖区域事实上可被细分为3个部分，这3个部分使用安装在基站26的独立的方向性天线，各部分的天线具有在三个不同方向扩展的模式。这些部分自身内部都可被视为一个“小区”。本技术专业人士知道，也可能有其它小区结构，包括(举例来说)覆盖小区，微小区，微微小区等。
如图2所示，一个卫星42可以执行与一个常规陆地基站类似的功能，例如，对于那些人烟稀少的地区，或由于地形崎岖，使得常规的陆线电话或陆地蜂窝无线电话系统基础结构在技术上或经济上无法实现的地区。一个卫星无线电话系统40一般包括一个或多个卫星42，作为一个或多个地球站44和终端23之间的中继或异频雷达收发机。卫星在双工链路46上向地球站44和终端23传递无线电话通信。地球站44又与一个公共交换电话网34连接，允许卫星无线电话之间的通信，及卫星无线电话与常规陆地蜂窝无线电话或陆线电话之间的通信。无线系统40可以使用一个单个的覆盖该系统服务的整个区域的天线波束，或者，如图所示，卫星可以生成多个最小重叠波束48，每一个都服务于系统服务区域中的单独的地理覆盖区域50。服务区域50的功能类似于图1中的陆地蜂窝系统20的小区24。
传统的模拟蜂窝系统一般使用一个被称为频分多址(FDMA)的系统以生成通信信道。本技术专业人士已知，作为调制波形的无线通信信号一般是在载波频率频谱中的预定频带传送的。在一个典型的FDMA系统中，这些离散频带中的每一个都作为一个信道，蜂窝无线电话在其上通过服务于该小区的基站或卫星，与该小区通信。
用户数量的增加对可用频谱的限制提出了挑战。一个蜂窝无线电话系统中用户数量的增加要求更有效地利用有限的可用频谱，以便在保持通信质量的同时提供更多的信道总数。由于用户在系统各小区中不是均一分布的，所以这一挑战更加严峻。需要为特定小区分配更多的信道以处理在任何给定的时间潜在的较高的用户密度。例如，市区内的一个小区极有可能同时有上百或上千个用户，很容易耗尽该小区内可用的信道数。
由于这些原因，常规的蜂窝系统使用频率再利用以增加每个小区内潜在的信道容量，并增加频谱效率。频率再利用涉及向每个小区分配频带，令使用同一频率的小区地理上分开，以允许不同小区中的无线电话同时使用同一频率，而不会互相干扰。通过这样做，仅有几百个分配频带的系统可以为几千个用户服务。
另一个提高信道容量和频谱效率的技术是时分多址(TDMA)技术。通过将常规FDMA系统中使用的频带细分为连续的时隙，可以实现一个TDMA系统。一个频带上的通信一般出现在包含多个时隙的一个重复性TDMA帧结构上。使用TDMA的系统的例子是那些遵守在美国实现的双模拟/数字IS-54B标准的系统，其中，传统模拟蜂窝频谱的每个频带都被细分为3个时隙，和遵守GSM标准的系统，其中将多个频带中的每一个都分为8个时隙。在这些TDMA系统中，每个用户都利用在用户指定时隙内发射的数字数据脉冲同基站通信。
另一个潜在地提高系统容量的技术是使用“扩频”码分多址(CDMA)技术。在一个使用扩频的系统中，通过用一个唯一的扩频代码(即，一个将原始数据调制载体在通信系统工作的一个更宽频谱部分扩展的代码)调制一个数据调制载波信号来定义一个信道。利用同一扩频码对发射信号解调，可以恢复原始数据。由于发射信号是在较宽带宽上扩展的，所以扩频通信比较不容易耦合可能干扰其它通信信号的噪声源。对信道使用唯一扩展代码允许几个用户有效地共享同一带宽而不会由过多干扰。
常规的扩频通信系统一般使用所谓的“直接序列”扩频调制。在直接序列调制CDMA系统中，一个数据调制载波一般是由一个扩频码(序列)直接调制的。随后，在由一个功率放大器放大并经一个通信介质，例如一个空气接口发射之前，该扩展信号一般利用一个扰频码(序列)扰频。
在无线通信系统中，例如遵守GSM，DAMPS(IS-136)，IS-95，和IMT-2000的系统中，一个由移动终端发射的无线信号一般要满足一个邻近信道保护(ACP)规则。例如，IMT-2000规则要求5MHz和10MHz的ACP分别为40dBc和60dBc，在4.096MHz带宽内测量。诸如功率放大器非线性的因素可影响该值。
在功率放大器的输入接近或高于其饱和点时，会出现功率放大器非线性，即功率放大器被迫工作在其线性工作范围之外。非线性功率放大器操作会引起明显的信号失真，这又会引起明显的邻近信道干扰。
一般，按照一个预定的“补偿”来操作发射功率放大器，来减少其非线性操作。功率放大器补偿一般定义为平均输入功率和功率放大器的1dB压缩点之间的差值。一般，补偿越大，输入信号越不容易引起功率放大器饱和。
不幸的是，增加功率放大器的补偿会增加功率的消耗，因此会降低功率放大器的效率。例如，在为UMTS/IMT-2000(Universal MobileTelecommunications System/International MobileTelecommunications in the year 2000)标准和建议下的第三代合作关系系统开发的系统中，ACP要求一般强迫功率放大器工作在4-5dB的补偿，导致明显的效率损耗。在一个能量有限的设备(例如一个手提电话，靠电池维持操作的终端)中一般不希望有这样的功率损耗，因为这将缩短电池充电的时间间隔。
发明概述
鉴于以上所讨论的，本发明的一个目的是提供设备和方法，以便在一个无线通信系统中有效地传输信号。
本发明的另一个目的是提供设备和方法，在有效地传输信号的同时，能限制邻近信道干扰。
按照本发明，这些目的、特性和优点是由本发明的无线通信设备和方法提供的，其中，第一和第二站(例如一个基站和一个移动终端9)利用一个根据至少一个站的功率特性挑选出的调制码(例如，一个扰频码)互相通信。在本发明的一个实例中，选择该调制代码以控制(例如最优化)一个终端(例如一个手持蜂窝电话终端)的功率放大器中的功率损耗。
按本发明的一个方面，从一组调制代码，例如从码分多址(CDMA)系统中使用的一组Kasami或Gold扰频码中选出一个调制代码。例如，一个CDMA系统可以为终端分配最有利的可用代码，即，一个能在该终端的发射功率放大器输入端产生最低峰值-平均值(PAR)比率的可用代码。这一选定的代码可以，例如，代表一个具有最小“码片条”(即能在由该代码调制的信号中产生峰值的序列部分)数的代码。按本发明的另一个方面，所选的调制代码可以包含一个复调制代码，该复调制代码被最优化以减少其I和Q分量序列中重合的不良码片条数，例如，通过对I和Q分量序列双方或其中的一个进行循环移位。按本发明的另一个方面，一个无线系统可以分配一个替换调制码，它代表对一组调制码中的一个调制码的改进，以消除在终端的功率放大器输入端产生峰值的码片条。这类改进调制代码的使用可被局限在有功率约束的终端，而未改进的扰频码可被分配给较少功率约束的终端。以这种方式，可以限制使用改进代码所带来的干扰。
本发明源于这样的一个认识，即，可以使用对调制代码的智能选择，以控制提供给一个扩频发射机的发射功率放大器的输入信号的PAR。PAR的减小使得放大器能以降低补偿和提高效率的状态工作。在选择代码以优化坏码片条数和优化代码以减小其I和Q分量序列中这类码片条的重合时，可以获得提高的功率放大器效率，而不会由明显的系统性能损失。尽管使用替换(改进)代码会降低系统性能，但在有些系统中这种性能降低并不明显。还可通过将这种替换代码分配给有限数量的终端来限制这种性能降低。
在本发明的一个实例中，一个无线通信系统包含至少一个基站，例如一个陆地基站或卫星，它可从终端接收按分配给该终端的扰频码调制的信号。该系统还包括分配装置，与至少一个基站联合，根据终端的功率特性为终端分配扰频码。该分配装置可以包含为一个终端分配一个扰频码的装置以控制该终端的功率耗散。例如，该分配装置可以为一个终端分配一个扰频码，通过最优化送入功率放大器中的调制信号的峰值-平均值比率(PAR)，来优化该终端的放大器中的功率耗散。
按本发明的一个方面，该系统还包含确定装置，该装置在一组扰频码中确定优先级，其依据是：在由该扰频码调制生成的信号中产生峰值的码片条的出现次数。分配装置可以根据所确定的优先级分配该组扰频码中的扰频码。扰频码可以是复合的，即，包括I和Q分量序列，并且，该系统还可包括对一个复扰频码的优化，以减少在由该复扰频码的I和Q分量序列调制生成的信号中产生峰值的重合码片条。
在本发明的另一个实例中，一个系统包含一个无线通信基础结构，它从终端接收一个按所分配的扰频码调制的信号。该基础结构包含一个扰频代码选择器，它根据一个终端的功率特性为该终端分配扰频码。该扰频代码选择器可以为一个终端分配一个扰频码，以控制该终端中的功率损耗，例如，通过优化该终端的发射功率放大器的PAR。该扰频代码选择器可以根据引起调制峰值的码片条的出现次数，为代码确定优先级，并根据该优先级分配代码。扰频代码选择器还可以优化复扰频码，以减少I和Q分量序列中这类不良码片条的同时出现。
按本发明的一种方法，一个无线通信系统根据一个终端的功率特性，为该终端分配扰频码。随后，该终端可以利用所分配的代码发射，例如，在到该系统基站的上行链路信道上。一个代码可被分配给一个终端以控制，例如优化，该终端中的功率耗散，更具体的，优化一个输入终端的发射功率放大器的信号的PAR，以限制放大器中的功率耗散。
可以根据在由一组扰频码中的各扰频码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数，在一组扰频码间确定优先级。可根据所确定的该组扰频码中的优先级，将其中的扰频码分配给终端。另外，通过减少复扰频码的I和Q分量序列中码片条(它产生由这些分量调制的信号中的峰值)的同时出现，可以优化复扰频码。按本发明的另一方面，将不良码片条替换为更良性的码片条的改进码可被分配给有功率约束的终端。
附图概述
图1是一个示意图，举例说明了一个常规陆地蜂窝无线通信系统。
图2是一个示意图，举例说明了一个常规的基于卫星的蜂窝无线通信系统。
图3是一个示意图，举例说明了按照本发明的一个实例，一个发射机的结构。
图4A-C举例说明了按照本发明，各种扰频码的性能特性。
图5是一个示意图，举例说明了一个无线终端，其中实现了遵照本发明的装置和方法。
图6是一个示意图，举例说明了一个无线基站，其中实现了遵照本发明的装置和方法。
图7是一个示意图，举例说明了一个按照本发明另一实例的一个发射机结构。
图8是一个流程图，举例说明了按照本发明的一个方面，传送扩频信号的操作。
图9是一个流程图，举例说明了按照本发明的另一个方面，传送扩频信号的操作。
图10是一个流程图，举例说明了按照本发明的另一个方面，传送扩频信号的操作。
最佳实施例详述
以下，将参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。不过，本发明可以许多不同形式实施，不应被局限于此处所列出的实例；还有，这些实施例是为了使描述更为全面彻底，以便将本发明的范围全面地传达给本技术专业人员。相似的数字代表相似的元件。
此处所描述的实施例与控制终端(例如手持语音终端)中的功率耗散有关，该终端用于遵守前面提到的UMTS/IMT-2000标准和建议的宽带CDMA系统。尽管本发明的方法和装置对无线电话终端的功率管理特别有利，但并不局限于这种应用。例如，本发明的方法和装置可被用于减小其它类型的无线站中的功率耗散，例如无线数据终端，基站或卫星中继。
此处所讨论的是用于控制功率耗散的设备和方法，更具体的，有关最优化这类设备中的功率耗散，例如，限制这类设备中的功率耗散。如此处所用到的，“优化”指的是用于使一个属性，特性，参数等尽可能有效的技术。不过，如此处所用到的“优化”还包含可被认为是“次最优”的选择。
例如，本发明实例包括对扰频码(序列)的选择，它能减少或限制使用该代码的设备的功率放大器中的功率耗散。可以意识到，尽管最好使用“最佳”可用扰频码来最小化功率耗散，不过，也可以选择“次最佳代码”，它也属于本发明范围，“次最佳”扰频码不能完全最小化功率耗散，但能减少耗散。这种“次最佳”准则可用于，例如，某个有利的代码被保留下来以供特定终端使用的情况，以使其它终端能够分配一个从“最可用”的角度上来说是最佳的代码，也可被视为“次最佳”。
此处的讨论还有关调制代码的使用，例如用在直接序列调制方案中的扰频码，扰频码用于生成具有一定程度的信号分离的通信信号。此处所描述的特定实例与所谓的“扰频码”有关，“扰频码”用于诸如UMTS/IMT-2000之类的CDMA系统中，以提供信号间的分离，该实例具体到这样一个系统中的一个上行链路(终端到基站)上所用的“扰频码”。本发明不应被局限于这类系统，因为此处所描述的技术适用于各种其它应用。概观：功率放大器功率的扰频码优化
图3举例说明了一个例证发射机结构300，具体的，一个用于遵守上述UMTS/IMT-2000标准和建议的系统的一个上行链路信道中的结构。该发射机包括正交调制器310a，310b，它利用第一和第二扩展(信道化)码305a，305b调制I和Q信道数据信号。所生成的调制信号在一个复组合器320中组合，生成一个复信号，该信号在另一个调制器330中由一个复扰频码调制，生成一个复信号S(t)。随后，该复信号S(t)由一个发射滤波器340(例如一个root raised cosine滤波器)滤波，并由一个功率放大器350放大。
对于正交相移键控(QPSK)调制，基带信号可表示为：
s(t)＝I(t)+jQ(t)， I ( t ) = Σ n I n h ( t - n T c ) , 和 Q ( t ) = Σ n Q n h ( t - n T c ) 其中，In+jQn是复码片序列的第n个chip。在一个典型的直接序列扩频系统中，chip序列是数据序列，信道化代码和扰频码的乘积。
对于图3中的结构，功率放大器350的输入的峰值-平均值率(PAR)近似为5dB。可以看出，码片序列In＝{1，-1，-1，1}和In＝{1，-1，-1，1}的“带(strips)”生成I(t)中的峰值，码片序列Qn的同一带生成Q(t)中的峰值。若I(t)和Q(t)有重合的峰值，则在S(t)中也出现峰值。可以通过一些方法减小送入功率放大器350中的信号的PAR，例如：(1)通过避免不良strips{1，-1，-1，1}和{-1，1，1，-1}的同时出现，来避免I(t)和Q(t)中的重叠峰值；(2)减少坏strips的出现次数；和/或(3)通过修改提供给调制器330的扰频码，消除或减小坏码片条的数量。
图3所示的结构中，调制器330所用的复扰频码长度为256chips，带有从Kasami序列组导出的I和Q分量。通过合理分配Kasami代码(序列)，或是使用代表Kasami代码的改进形式的代码(即，从Kasami代码导出的，其中不良码片条已被能产生更小值的更好的strips代替的代码)，可以减小输入功率放大器的信号的PAR。
按照本发明的一个例证实例，可以根据坏码片序列的出现次数，确定复扰频码的优先级。还可通过循环旋转复扰频码的I和Q分量序列，来进一步优化该代码，以减小I和Q序列中重叠的坏码片条数。优先的扰频码可被分配给功率受限设备，例如靠电池工作的终端，其能量存储容量有限，并且，由于费用和尺寸的约束，其放大器功率有限。
图4举例说明了与一组Kasami序列中坏strips{1，-1，-1，1}和{-1，1，1，-1}的出现有关的累积分布函数(CDF)400，该strips可被用作一个UMTS/IMT-200无线通信系统中的一个复扰频码的I和Q分量。由图中可见，存在超过400个序列，其中这些坏strips出现24次或少于24次，最小的出现次数为16，最大的出现次数为52。系统可将这些序列有选择地分配给终端以优化所选终端的功率效率。
除了这种优先级，一个特定复代码的I和Q分量还可被循环移位以优化I和Q序列中坏码片条同时出现的位置的数量。图4B举例说明了第一和第二功率放大器补偿特性410a，410b，它们分别使用优化的I和Q Kasami序列及随机分配的I和Q Kasami序列。优化的和随机的序列都是从长度为255的非常大的Kasami序列组(对其已增加了1，以产生长度为256的序列)中选出的。每个序列中出现24个{1，-1，-1，1}或{-1，1，1，-1}strips。优化的I分量序列被循环移位(旋转)5个chips，以优化功率放大器补偿。可以看出，通过优化I和QKasami序列以减少重叠峰值的出现，可以获得功率放大器补偿中大约0.5Db的缩减，该功率放大器补偿是满足40dB的ACP要求所必需的。可以获得功率放大器补偿中的这一缩减，而不会引起明显的性能降级或容量降级。
推荐使用以下选择准则：(1)确定Kasami序列的优先级，以便为功率放大器效率比较重要的终端优先分配存在较低数量的坏strips的Kasami序列；和(2)通过对所选复代码的I和/或Q分量序列进行循环旋转，来避免或减少I(t)和Q(t)中的同时出现的峰值。这些选择准则的应用可被局限在那些功率放大器效率极为重要的站，例如，移动语音终端。例如，扰频码可被划分为“有利”和“不利”代码组。功率要求严格的站(例如，终端)可优先从“有利”代码组中分配代码，例如“最可用的”有利代码，具有或不具有上述的I和Q分量优化。相反，较少功率约束的站可不必优先(例如随机)地从“不利”代码组中分配代码，可以优化也可以不优化。
在一个例子中，一个系统规划员可以根据用在一个无线通信系统中的扰频码产生的放大器补偿，对这些扰频码确定优先级并优化。这种确定优先级和优化的步骤可在系统设计和配置阶段进行，并且在系统操作期间不必改变。在系统操作期间，基站确定终端的一个功率特性。例如，系统接收一个传递功率特性的显式消息(例如一个接入请求消息)，或者，系统可以由一个关于终端特性的先验知识，因此，从终端接收的一个终端标识可被用于查询终端的功率特性信息。基于该功率特性信息，可根据以前的优先级和优化，为终端分配一个扰频码。
按本发明的另一个例证实例，可以由选择地为功率受限制的站分配一些扰频码，这些扰频码代表低相关的扰频码(例如Kasami代码或Gold代码)的改进。具体的，该改进代码可以这样构造，即，用更好的strips(即能减小输入该站的功率放大器的信号中的峰值strips)代替坏的strips。例如，对于以上所述的Kasami代码序列，{1，-1，-1，1}和{-1，1，1，-1}可分别被{1，-1，-1，-1}和{-1，1，1，1}代替。图4C举例说明了分别使用常规和改进Kasami序列的第一和第二功率放大器补偿特性420a和420b。由图中可见，改进代码可以明显减小满足一个给定ACP所需的功率放大器补偿。
不过，在有些系统中，使用这种改进代码会明显降低系统的性能，这是因为系统中用到的扰频码可能有较少的随机性。在有些系统中，例如有干扰和/或噪声限制的系统中，使用改进扰频码引起的性能降级可能不太明显。因此，例如，改进Kasami扰频码的使用特别适用于热噪声和干扰受限的应用，例如卫星应用。也可通过将这种改进扰频码的应用局限于特定的终端类型(例如，局限于手提，电池操作的语音终端)，来减小由于使用这种改进扰频码所带来的性能降级。
图5举例说明了一个无线终端500，其中实现了本发明的设备和方法。终端500包括一个用于接收射频(RF)信号的天线510。终端500提供了一个用户接口，包括一个显示器520，用于显示诸如拨号号码，短信息，用户号码排列之类的信息，和一个键盘530，用于输入拨号号码并接收其它用于控制终端500的用户输入。用户接口还包括一个用于产生音频信号的扬声器540，和一个用于从一个用户接收语音信息的麦克风550。终端500还包括一个控制器560，用于控制和/或检测显示器520，键盘530，扬声器540，麦克风550和一个连接在天线510上的无线收发机570。控制器560还包括，例如，一个微处理器，微控制器或其它用于安装并执行用于完成以上所述功能的计算机指令的数据处理设备。
图6举例说明了一个无线通信系统基础结构600，其中可以实现本发明。一个基收发站(BTS)620与一个蜂窝基站塔610上的一个或多个天线612操作上相关。BTS 620包括一个或多个无线收发机622，用于在一个控制器624的控制下，经天线612发射并接收无线信号，控制器624可以包括，例如，一个微处理器，微控制器，计算机或其它数据处理设备。BTS 620还与一个基站控制器(BSC)630操作上相关，BSC 630控制BTS 624及(或许)附加BTS(未示出)的无线电发送和其它操作。如以下将描述的，基础结构600的部件用于通信信号的发射和接收，并用于向终端(例如图5中的终端500)有选择地分配扰频码。
图7举例说明了按照本发明的一个例证实施例，其中，扰频码选择器720根据终端500的一个功率特性735，为该终端分配一个扰频代码(序列)725。为了举例说明的目的，扰频码选择器720被放置在一个BTS/BSC 640上，BTS/BSC 640代表提供图6中BTS 620和BSC 630的功能的部件的组合。例如，扰频码选择器720的功能可被实现在图6的BTS 620的控制器622中，连同图6的BSC 630中的一个计算机或其它处理设备。不过，可以认识到，扰频码选择器720可被实现在一个无线通信系统的一些不同部件中，例如，实现宿主位置寄存器(HLR)，访问者位置寄存器(VLR)，或其它的一些一般出现在一个无线通信系统中的功能的服务器计算机中。
如图所示，功率特性735以一个诸如一个接入请求消息之类的消息的形式(例如)，从终端500传递到BTS/BSC 620。不过，可以认识到，功率特性735可以一些其它方式指定给BTS/BSC 640。例如，无线通信系统基础结构(BTS/BSC 640是其一部分)可以有若干个终端(包括终端500)的功率特性的一个先验知识，并在识别终端500时查阅这一信息。这类信息可被存储在，例如，一个HLR或一个VLR中。
所分配的扰频码725可由BTS/BSC 640的收发机622经一个基站天线612发送给终端500。该终端的收发机570的一个接收机部分572经该终端的天线510接收所发射的扰频码。随后，在一个调制器510中，所接收的扰频码725被用来调制一个数据信号，例如，一个数字语音或其它数据信号，生成一个调制信号，该终端的收发机570的一个发射机部分574将该调制信号发射出去。所分配的扰频码725最好能优化发射机部分574中的一个功率放大器350中的功率损耗。更希望所分配的代码725能优化送入功率放大器的信号(例如，发射机部分374的发射滤波器340生成的滤波调制信号)的PAR。
图8-10是流程图，举例说明了按照本发明实例，传送无线信号时的操作。可以理解，所示流程图中的块，及块的组合，可由计算机程序指令实现，该程序指令可被装入一个计算机或其它可编程数据处理装置，例如图5中终端500的控制器560或图6中BTS 620的控制器624，以产生一种机制，使得在计算机或其它可编程数据处理设备上执行的指令能产生用于实现流程图的块及块的组合中指明的功能的机制。计算机程序指令还可被装入计算机或其它可编程数据处理设备，以使得计算机或其它可编程数据处理设备上执行的一串操作步骤能产生一个计算机实现的进程，实现流程图的块及块的组合中指明的功能。
相应的，图8-10中流程图的块支持执行指定功能的装置的组合和执行指定功能的步骤的组合。可以理解，图8-10所示流程图的每一个块，及块的组合，都可由专用的基于硬件的计算机系统(该计算机系统执行指定的功能和步骤)实现，或由专用硬件和计算机指令的组合实现。
参照图8，在一个终端和一个基站之间传送无线信号的操作800包括根据该终端的一个功率特性挑选一个调制代码(块810)。如以上所述，所挑选的该调制代码最好能优化该终端的功率放大器中的功率耗散。该调制代码可以是，例如，从一组扰频码(例如以上所述的Kasami代码组)中挑选出的一个扰频码，或是与一个Kasami序列对应的一个代码(该代码中，Kasami序列中不良的码片条已被更好的strips代替，以减小送入该终端的功率放大器的信号中的峰值)。随后，所选择的调制代码被用于在该基站和该终端之间传递信号(块820)。
图9举例说明了例证操作900，用于按照本发明的一个实施例，使用优先及优化的调制代码进行通信。首先确定一组复调制代码，例如一组带有Kasami序列分量的复扰频代码(块910)。根据所确定的该复调制代码中坏码片条的出现次数，确定其优先级(块920)。随后，通过对该复调制代码的I和Q分量序列循环移位以减小坏strips的同时出现次数，来进一步优化该代码(块930)。若以上所述，这些操作可以在(例如)系统设计和配置阶段执行。
一个基站确定一个终端的功率特性，例如，从该终端接收一个包含功率特性信息的接入请求信息(块940)。若该功率特性信息表明该终端属于有功率约束的终端，则系统为该终端分配一个有利的调制代码，例如，最低功率耗散的未分配代码(块950)。随后，该基站和终端利用分配给该终端的调制代码传递信号，例如，该终端利用该指定的代码在上行链路信道上发射(块960)。
图9中举例说明的操作可以在本发明范围内改变，扩展或修改。例如，可以不考虑终端的功率类别，分配优先调制代码，例如，在“先到先服务”的基础上。也可以使用“次最优”实现。例如，可以确定诸如扰频码之类的复调制代码的优先级，而不优化该代码的I和Q分量，或者，为特定的终端类别保留高度有利调制代码，而将次最优的调制代码分配给其它类别的终端，尽管此时高度有利调制代码还未分配。在其它实例中，可根据一个终端的当前电池条件分配调制代码，例如，对于有较低电池容量的终端，分配与有较高电池容量的类似终端相比有更小功率耗散的调制代码。在另一个实例中，优先为特定类型的终端，例如，警察局或其它紧急业务使用的终端，或支付了额外使用费的用户的终端，分配较小功率耗费的调制代码。
图10举例说明了按照本发明另一实施例，使用改进调制代码通信的操作1000。首先确定一组复调制代码，例如一组复扰频代码(块1010)。随后，确定一个或多个与所确定的调制代码组相对应的改进调制代码，在该改进调制代码中，坏码片条已被更好的strips代替，以减小由该改进调制代码调制的输入信号中的峰值(块1020)。一个基站确定一个终端的功率特性，例如，通过接收一个包含功率特性信息的接入请求信息(块1030)。若该功率特性信息表明该终端属于有功率约束的终端，例如，是一个受电池、尺寸和费用约束的移动终端，则该改进调制代码被分配给该终端以减小该终端的功率损耗并提高其发射效率(块1035)。不过，若该终端不是功率受限的，则系统为该终端分配一个“常规的”调制代码，例如，最初确定的代码组中的一个代码(块1040)。随后，终端和基站利用所分配的调制代码通信。
和图9中的操作一样，在本发明范围内，图10中的操作可以改变、扩展或改进。例如，在由代码随意性的损失引起的性能降级和由消除坏strips所获得的功率放大器效率改善之间进行折衷，根据折衷结果，部分地修改代码以消除一些，但不是全部，坏strips。图9和图10的操作也可以组合，为一种选定的终端类别或其它站使用改进的调制代码，为其它站使用优先和优化的调制代码。
在图形和说明中，描述了本发明的典型推荐实例，尽管其中使用了特定的术语，但它们只起说明的作用并不限定本发明的范围，本发明的范围在以下权利要求中列出。

Claims (55)

1.一个无线通信系统，包括：
至少一个基站，用于从终端接收信号，该信号按分配给该终端的扰频码调制。
与所述至少一个基站在操作上相关的装置，根据该终端的功率特性，为其分配扰频码。
2.按照权利要求1的一个系统，其中，所述分配装置用于向一个终端分配一个扰频码，以控制该终端中的功率耗散的装置。
3.按照权利要求2的一个系统，其中，终端包括一个发射功率放大器，并且，其中所述分配装置包括用于为一个终端分配一个扰频码，以优化功率放大器中的耗散的装置。
4.按照权利要求2的一个系统，其中，用于为一个终端分配一个扰频码的分配装置包括一个发射机功率放大器，所分配的扰频码能在送入发射机功率放大器的调制信号中产生优化的峰值-平均值比率(PAR)。
5.按照权利要求2的一个系统，还包括：
用于确定一组扰频码的装置；和
确定优先级的装置，根据在由该扰频码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数，在该组扰频码之间确定优先级；和
所述分配装置还包括一种装置，根据为该组扰频码确定的优先级，向终端分配该组扰频码中的扰频码。
6.按照权利要求5的一个系统，还包括用于识别一个终端的功率约束类别的装置，并且，
其中所述确定优先级的装置包括确定一个有利的扰频码的装置，该扰频码中，会在由该扰频码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数相对较小；并且，
其中所述分配装置包括用于向所确定的终端分配该有利的扰频码的装置。
7.按照权利要求5的一个系统：
其中所述确定优先级的装置还包括识别装置，用于识别一个第一扰频码和一个第二扰频码，第一扰频码具有一个码片条的第一出现次数，该码片条在由该第一扰频码调制的信号中产生峰值，第二扰频码具有该码片条的第二出现次数，这里，第二出现次数大于第一出现次数。
其中所述分配装置还包括将第一扰频码分配给第一终端并将第二扰频码分配给第二终端的装置。
8.按照权利要求7的一个系统，其中第一终端有比第二终端更高的功率约束。
9.按照权利要求5的一个系统：
其中所述确定装置还包括用于确定一组复扰频码的装置，各个扰频码都包含I和Q分量序列；
其中，系统还包含用于优化复扰频码的装置，以减小会在由该复扰频码的I和Q分量序列调制的信号中产生峰值的码片条的同时出现；
其中，所述分配装置还包括用于将优化复扰频码分配给该终端的装置。
10.按照权利要求9的一个系统，其中所述优化装置包括用于对I和Q分量序列的至少一个中的chips进行循环移位的装置。
11.按照权利要求2的一个系统，还包括：
用于确定一组扰频码的装置；和
用于识别一个替换扰频码的装置，该替换扰频码对应于该扰频代码组中的一个扰频码，该相应的扰频码被修改以减小会在按该相应的扰频调制的一个信号中产生峰值的码片条的出现次数；和
其中所述分配装置包括用于将该替换扰频码分配给一个终端的装置。
12.按照权利要求11的一个系统，其中所述分配装置包括：
用于将该替换扰频码分配给一个第一终端的装置，和
用于将所标识扰频代码组中的一个扰频代码分配给一个第二终端的装置。
13.按照权利要求12的一个系统，其中第一终端比第二终端有更严格的功率要求。
14.一个系统，包括：
一个无线通信基础结构，用于从终端接收按所分配的扰频码调制的信号，所述基础结构包括一个扰频码选择器，用于根据终端的功率特性，为终端分配扰频码。
15.按照权利要求14的一个系统，其中所述基础结构包括用于同终端通信的至少一个基站。
16.按照权利要求14的一个系统，其中所述扰频码选择器用于为一个终端分配一个扰频码以控制终端中的功率损耗。
17.按照权利要求16的一个系统，其中终端包括一个发射功率放大器，其中所述扰频码选择器为终端分配一个扰频码，以优化功率放大器中的功率损耗。
18.按照权利要求16的一个系统，其中终端包括一个发射功率放大器，其中所述扰频码选择器为终端分配一个扰频码，该扰频码能在送入功率放大器中的调制信号中产生优化的峰值-平均值比率(PAR)。
19.按照权利要求16的一个系统，其中所述扰频码选择器根据在该组扰频码中的各扰频码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数，在一组扰频码间确定优先级，并根据为该组扰频码确定的优先级，将该组扰频码中的各扰频码分配给终端。
20.按照权利要求19的一个系统，其中基础结构优先将产生峰值的码片条的出现次数较少的扰频码分配给有功率约束的终端。
21.按照权利要求19的一个系统，其中该组扰频码包含一组复扰频码，每一个都包含I和Q分量序列，并且，其中所述扰频码选择器用于优化一个复扰频码，以减小会在该复扰频码的I和Q分量序列调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数，并且，所述扰频码选择器将该优化的复扰频码分配给终端。
22.按照权利要求16的一个系统，其中所述扰频码选择器用于识别一个替换扰频码，该替换扰频码对应于一个识别扰频代码组中的一个代码，该代码被修改以减小会在该代码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数，并且，所述扰频码选择器将该替换复扰频码分配给一个终端。
23.按照权利要求22的一个系统，其中所述扰频码选择器用于将该替换复扰频码分配给一个功率受限终端。
24.用于在一个扩频无线通信系统中的一个第一站和一个第二站之间进行通信的方法，该方法包括以下步骤：
根据第一站和第二站中至少一个的功率特性，选择一个调制代码；并
利用所选择的调制代码，在第一站和第二站之间进行通信。
25.按照权利要求24的一种方法：
其中第一站包括一个终端；并且
其中第二站包括一个陆地基站或一个卫星之一。
26.按照权利要求25的一种方法，其中所述通信步骤包括利用所选调制代码从终端发射的步骤。
27.按照权利要求24的一种方法，其中所述挑选步骤包括根据第一站和第二站中至少一个的功率特性，选择一个调制代码的步骤。
28.按照权利要求27的一种方法，其中所述挑选步骤包括挑选一个能优化第一站和第二站中至少一个的功率耗散的调制代码的步骤。
29.按照权利要求24的一种方法：
其中所述通信步骤包括以下步骤：
按照所选调制代码处理一个信号以生成一个调制信号；和
在一个功率放大器中放大该调制信号；并且
其中所述挑选步骤包括挑选一个能优化功率放大器中的功率耗散的调制代码的步骤。
30.按照权利要求29的一种方法，其中所述挑选步骤包括挑选一个能优化调制信号中的峰值-平均值比率(PAR)的调制代码的步骤。
31.按照权利要求29的一种方法，其中所述挑选步骤包括挑选一个能优化功率放大器中的功率耗散，并且不会引起功率放大器饱和的调制代码的步骤。
32.按照权利要求29的一种方法，其中所述处理步骤包括以下步骤：
按照所选择的调制信号调制输入信号以生成一个调制信号；并
利用一个发射滤波器对调制信号滤波，生成一个滤波的调制信号；并且
其中所述放大步骤包括放大该滤波后的调制信号的步骤。
33.按照权利要求32的一种方法，其中所述选择步骤包括选择一个调制代码的步骤，该代码能优化滤波后的调制信号的峰值-平均值比率(PAR)。
34.按照权利要求24的一种方法，其中所述选择步骤包括以下步骤：
识别一个包含相应的I和Q分量的一个复调制代码；并
优化该复调制代码以减小每一个I和Q分量中不利码片条的同时出现；并且，
其中所述通信步骤包括利用该优化复调制代码在第一和第二站之间进行通信的步骤。
35.按照权利要求34的一种方法，其中所述优化步骤包括对I和Q分量中的至少一个进行循环移位的步骤。
36.按照权利要求24的一种方法，其中第一站包括一个用户终端，其中第二站包括一个基站，该基本站按照一个预定调制代码组中的调制代码同用户终端通信，并且，其中选择步骤包括按照该终端的一个功率特性，从调制代码组中选择一个调制代码的步骤。
37.按照权利要求36的一种方法：
其中所述选择步骤之前的步骤是：将该调制代码组中的至少一个调制代码分配给至少一个其它终端，留下一组未被分配的调制代码；并且
其中所述选择步骤包括以下步骤：根据该终端的一个功率特性从该组未被分配的调制代码中选择一个调制代码。
38.按照权利要求36的一种方法，其中所述选择步骤包括从该组未被分配的调制代码中选择一个能优化该终端中的一个功率特性的调制代码的步骤。
39.按照权利要求24的一种方法，其中所述选择步骤包括以下步骤：
识别一组调制代码；
从所识别的调制代码组中挑选一个代表一个调制代码的修改形式的调制代码，其中，与所识别的调制代码组中相应的调制代码相比较，所选择的调制代码能减小第一站和第二站中至少一个的功率耗散。
40.按照权利要求39的一种方法，其中所选择的调制代码和所标识调制代码组中相应的调制代码在选定的码片条上不同。
41.按照权利要求39的一种方法：
其中该第一站包括一个终端，其中第二站包括一个基站，该基站同多种类型的终端通信，各种类型的终端有各自的功率特性；并且
所述选择步骤包括以下步骤：只有在该终端是多种终端类型中的一个预定类型中的一个成员时，才挑选一个代表所识别调制代码组中一个代码的修改形式的调制代码。
42.在一个同终端通信的无线通信系统中，其操作方法包括以下步骤：
根据终端的功率特性为终端分配扰频码。
43.按照权利要求42的一种方法，还包括按照所分配的扰频码从终端发射的步骤。
44.按照权利要求42的一种方法，其中所述分配步骤还包括向一个终端分配一个扰频代码以控制该终端中的功率耗散的步骤。
45.按照权利要求44的一种方法，其中该终端包括一个发射功率放大器，并且，其中所述分配步骤包括向一个终端分配一个扰频码以优化功率放大器中的耗散的步骤。
46.按照权利要求44的一种方法，其中所述分配步骤包括向一个包含一个发射机功率放大器的终端分配一个扰频码的步骤，所分配的扰频码在送给该发射机功率放大器的一个调制信号中产生一个优化的峰值-平均值比率(PAR)。
47.按照权利要求44的一种方法，其中所述分配步骤之前的步骤是：
识别一组扰频码；
根据在由该组扰频码中的各扰频码调制的信号中产生峰值的码片条的出现次数，在该组扰频码间确定优先级；并
其中所述分配步骤包括以下步骤：根据所确定的该组扰频码的优先级，将该组扰频码中的扰频码分配给终端。
48.按照权利要求47的一种方法：
其中所述确定优先级的步骤包括：识别一个有利的扰频码，它有相当低的码片条(它能在由该调制代码调制的信号中产生峰值)出现次数；
其中所述分配步骤之前的步骤是识别一个终端的功率约束等级；并且
其中所述的分配步骤包括向所识别的终端分配有利的扰频码的步骤。
49.按照权利要求47的一种方法：
其中所述确定优先级的步骤包括识别一个第一扰频码，该代码具有一个码片条(它能在由该第一扰频码调制的信号中产生峰值)的第一出现次数，和一个第二扰频码，该代码具有该码片条的第二出现次数，这里，该第二出现次数大于第一出现次数。
其中，所述分配步骤包括向第一终端分配第一扰频代码和向一个第二终端分配第二扰频代码。
50.按照权利要求49的一种方法，其中第一终端比第二终端的功率要求更严格。
51.按照权利要求47的一种方法：
其中所述识别步骤包括识别一组复扰频代码的步骤，每个扰频码都包括I和Q分量序列；
其中所述分配步骤之前的步骤是，优化一个复扰频代码，以优化在该复扰频代码的I和Q分量序列调制的信号中产生峰值的码片条的同时出现；并且
其中所述分配步骤包括将该优化的复扰频代码分配给该终端的步骤。
52.按照权利要求51的一种方法，其中所述优化步骤包括将I和Q分量序列的至少一个进行循环移位的步骤。
53.按照权利要求44的一种方法，其中所述分配步骤之前的步骤是：
识别一组扰频代码；
识别一个对应于所识别扰频代码组中的一个扰频码的替换扰频码，该代码被修改以减小会在按该识别扰频代码组中的相应扰频码调制的信号中产生峰值的一个chip strip的出现次数；并且
其中所述分配步骤包括将该替换扰频码分配给一个终端的步骤。
54.按照权利要求53的一种方法，其中所述分配步骤包括：
向一个第一终端分配该替换扰频码；和
将所识别扰频代码组中的一个扰频码分配给一个第二终端。
55.按照权利要求54的一种方法，其中第一终端比第二终端的功率要求更高。
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