用于发射多个cdma信道的装置和方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2007年07月14日、申请号为200780026506. 8、发明名称为"用 于发射多个CDMA信道的装置"的中国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请
[0003] 本专利申请要求2006年7月14日提交的标题为"MODULATION OF MULTIPLE DATA CHANNELS WITH A SINGLE RF TRANSMIT CHAIN"的临时申请No. 60/831，044 的优先权，该临 时申请已转让给本申请的受让人，并以引用方式将其明确地并入本文。
技术领域
[0004] 本申请公开的内容一般涉及通信，尤其涉及无线通信系统中的发射机。
【背景技术】
[0005] 无线通信系统被广泛地部署以提供各种诸如语音、视频、分组数据、消息、广播等 的通信服务。这些系统可以是能够通过分享可用系统资源来支持多个用户的多址系统，这 些多址系统的例子包括码分多址（CDMA)系统、时分多址（TDMA)系统、频分多址（FDMA)系 统、正交频分多址（0FDMA)系统以及单载波频分多址（SC-FDMA)系统。
[0006] 增加的用户数目以及具有更高数据需求的新应用的出现都使得无线通信系统中 的数据使用持续增长。系统可以在一个具有良好信道条件的频率信道上支持一个特定的最 大数据速率，这个最大数据速率典型地由系统设计来确定。系统可以使用多个频率信道进 行传输，以增加容量。然而，为了支持在多个频率信道上的传输，发射机的设计复杂度以及 成本可能显著增加。
[0007] 因此在本领域中需要一种能够支持在多个频率信道上操作的经济有效的发射机。
【发明内容】
[0008] 本文描述了一种多载波发射机，其能够通过使用一个单独的射频（RF)发射链同 时在一个或多个频率信道上进行发射。这个单独的射频发射链可以是宽带的，并设计用于 特定的最大数目（T)个频率信道。通过使用这个单独的射频发射链，可在多达T个频率信 道上同时发射多达T个信号。
[0009] 在一个设计方案中，多载波发射机包括至少一个处理器和一个射频发射链。该处 理器可以根据特定的系统，例如高速率分组数据（HRPD)系统，为多个频率信道中的每一个 生成输出码片。每个频率信道的输出码片可以用基于该频率信道的发射功率而选择的增益 来进行缩放。该处理器可以对每个频率信道的输出码片进行数字滤波和上采样以获得滤波 后的采样，并可以数字上变频每个频率信道的滤波后的采样到一个不同的频率以获得上变 频后的采样。该处理器可以组合多个频率信道的上变频后的采样以获得复合采样，对该复 合采样执行预失真以补偿随后的模拟正交上变频中的增益和相位失配，并且对该预失真的 采样进行上采样以获得输出采样。可以用宽带数模转换器（DAC)将该输出采样转换成模拟 信号。然后，该射频发射链可以处理（例如滤波、正交上变频和放大）该模拟信号以生成射 频输出信号。
[0010] 本发明的各个方面和特征将在下文中进一步详细描述。
【附图说明】
[0011] 图1示出了在多个CDMA信道上发射CDMA信号；
[0012] 图2示出了多载波发射机的方框图；
[0013] 图3示出了在HRPD中无反馈多路复用模式的处理过程；
[0014] 图4示出了在HRPD中基本反馈多路复用模式的处理过程；
[0015] 图5示出了在HRPD中增强反馈多路复用模式的处理过程；
[0016] 图6示出了用于HRPD中所有三个反馈多路复用模式的数据处理器；
[0017] 图7示出了图6中CDMA信道处理器的方框图；
[0018] 图8示出了数字滤波器和旋转器的方框图；
[0019] 图9示出了后处理器的方框图；
[0020] 图10示出了在多个频率信道上进行发射的处理过程；
[0021] 图11示出了射频发射链执行的处理过程。
【具体实施方式】
[0022] 本文描述的多载波发射机可以用于各种无线通信系统，例如码分多址（CDMA)系 统、时分多址（TDMA)系统、频分多址（FDMA)系统、正交频分多址（0FDMA)系统以及单载波 频分多址（SC-FDMA)系统，术语"系统"和"网络"常被交换使用。CDMA系统可以实现诸如 cdma2000、通用地面无线接入（UTRA)等等的无线技术，cdma2000涵盖IS-2000、IS-95以及 IS-856标准。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率（LCR)。TDMA系统可以实现诸如 全球移动通信系统（GSM)之类的无线技术。0FDMA系统可以实现诸如演进的UTRA(E-UTRA)、 IEEE 802. 1UIEEE802. 16、IEEE 802. 20、Flas:h-〇FDM?等等的无线技术。这些不同的无 线技术和标准是本领域已知的。来自名为"第三代合作伙伴计划"（3GPP)的组织的文献中 描述了 UTRA、E-UTRA和GSM。来自名为"第三代合作伙伴计划2"（3GPP2)的组织的文献中 描述了 cdma2000。3GPP和3GPP2文档是公众可获得的。
[0023] 为清楚起见，针对实现IS-856的高速率分组数据（HRPD)系统来描述多载波 发射机的某些方面。HRPD也被称为CDMA2000 lxEV-DO (演进数据优化Evolution-Data 0ptimized)、lxEV-D0、lχ-D0、D0、高速数据速率（HDR)等。术语"HRPD"、"EV-D0"和"D0"常 被交换使用。HRPD在 3GPP2C.S0024-B 中被描述，名称为"cdma2000High Rate Packet Data Air Interface Specification"，其发表日期为2007年3月，是公众可获得的。为清楚起 见，以下说明书的许多地方使用术语HRPD。
[0024] 这里描述的多载波发射器可被用于接入终端以及接入点。接入点通常是与接入终 端通信的固定站，也可被称为基站、Node B等。接入终端可以是静止或移动的，也可被称为 移动台、用户设备（UE)、移动设备、终端、用户单元、站等。接入终端可以是蜂窝电话、个人数 字助理（PDA)、手持机、无线通信设备、手持设备、无线调制解调器、膝上型计算机等。为清楚 起见，下面将描述在接入终端中多载波发射机的使用。
[0025] 多载波发射机能同时传输一个或多个CDMA信号，每个CDMA信号可以在不同的 CDMA信道上发送。一个CDMA信道是用于一个CDMA信号的频率信道，在HRPD中是1. 2288MHz 宽。CDMA信道通常也被称为载波。
[0026] 图1示出了在N个CDMA信道上传输N个CDMA信号的例子，通常N彡1，当N > 1 时用于多载波操作。在这个例子中，CDMA信道1具有载波频率fA1，CDMA信道2具有载波 频率f；h2，依此类推，CDMA信道N具有载波频率。各载波频率典型地被选择为使得CDMA 信道分隔地足够远来降低信道间干扰。通常，N个CDMA信道的载波频率可以互相关联或 不关联。每个CDMA信道的载波频率可在满足一个最小信道间间隔标准的条件下被独立选 择。各载波频率均匀分布在频段上并且分隔开固定频率间隔匕__，该固定频率间隔可以是 1.2288MHz或某个更大值。N个CDMA信号可以以不同（如图1所示）或相同的功率电平发 射。N个CDMA信号可以携带用于任何业务的任何类型数据，例如语音、视频、分组数据、文本 消息等。N个CDMA信号可以被发送到同一个接入点或不同的接入点。
[0027] 为了减少成本、降低能量消耗、提高可靠性以及获得其它益处，希望使用尽可能少 的电路来支持一个或多个CDMA信道的传输。T个不同的射频发射链可以用来为多达T个 CDMA信道生成多达T个CDMA信号，此处的T是能被同时发送的CDMA信号的最大数目。然 而，该T个射频发射链可能显著地增加接入终端的成本。
[0028] -方面，多载波发射机使用一个单独的射频发射链来支持在多达T个不同的CDMA 信道上同时传输多达T个CDMA信号，该单独的射频发射链可以是宽带的且被设计用于T个 相邻的CDMA信道，此处的T可以是任何合适的值。N个CDMA信号可以使用该单独的射频发 射链来传输，此处的N的数目可以多达T。由于使用单独的射频发射链，这个多载波发射机 可以既节省功耗又经济有效。
[0029] 图2示出了多载波发射机200的一种设计方案的方框图，该多载波发射机可被用 于接入终端。多载波发射机200包括数字部分202和射频发射链204。
[0030] 在数字部分202中具有数据处理器210,数据处理器210处理数据、导频、控制信 息，并提供N个CDMA信号的N个输出码片流到N个数字滤波器212a至212η。一个码片典 型地是在一个码片周期发送的复值，码片周期是由系统决定的持续时间段。每个输出码片 流可以是在一个码片速率（cxl)上，该码片速率对于HRPD为1. 2288兆chips/秒（Mcps)。 每个数字滤波器212对它的输出码片流进行滤波，执行上采样并提供滤波后的采样流到旋 转器214。每个滤波后的采样流可以是在一个采样速率f_plJ:。采样速率可以是固定的 且基于能被同时传输的最大CDMA信号数而被选择；可选地，采样速率可以是可配置的且基 于正在同时传输的CDMA信号数而被选择。每个旋转器214作为数字上变频器来操作，用数 字本地振荡器（L0)信号对滤波后的采样流进行上变频，并提供上变频后的采样流。在CDMA 信道η上发送的CDMA信号的数字L0信号具有频率fn，频率仁由CDMA信道η的载波频率 fAn和用于上变频到射频的模拟L0信号的频率f。来确定。加法器216接收并累加来自Ν个 旋转器214a至214η的N个上变频后的采样流，并提供一个复合采样流。后处理器218对 复合采样流执行后处理并提供一个输出采样流。数模转换器220将输出采样流转换为模拟 信号并提供包含Ν个CDMA信号的模拟基带信号。
[0031 ] -个射频发射链可以实现超外差结构或直接变频结构。在超外差结构中，在多个 级中对基带信号进行上变频，例如，在一个级中从基带到中频（IF)，随后在另一个级从中频 到射频。直接变频结构也被称为无中频结构，基带信号在一个级中被直接上变频到射频。超 外差结构和直接变频结构可以使用不同的电路块和/或有不同的电路需求。下面的描述假 定使用直接变频结构。
[0032] 在射频发射链204中具有模拟低通滤波器222,模拟低通滤波器222对来自数模 转换器220的模拟基带信号进行滤