专利名称：用于码分多址传输的具有增强性能的方法和接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于CDMA传输的具有增强性能的一种接收机和方法。
在地面通信中，发送的信号由各种平滑的或粗糙的地形所反射或折射，这样使它在接收机上用数次延迟所重复。每个单独的路径得到的也是自己的载波振幅和相位。传播特性从质量上看对信号的所有构造是一样的，尽管它们将随载频和地貌特征定量地变化。各个传播路径的结构可以被识别并且可能仅在它们可以被相互区分的程度上被利用。尤其扩展频谱信号利用带有与扩展带宽成反比的片时间Tc的伪随机序列。在这种情况下各个通路可以被区分，如果它们通过大于Tc的延时而相互隔离时，那么信号的各种延时形式将是互不相关的。
该情况在
图1中被表示。通路振幅α将取决于相对传播距离和区域的反射或折射特征。然而在很多情况下，尤其在有限的区域内可区分的多通路元件中的每个将是它自己变化振幅的几个不可区分的通路的线性组合。要在多通路传播的多个元件内利用能量，它们必须被识别和获取。特别重要的是要确定相对延时并接着如果可能确定它们的振幅和相位。这样既使用全调制信号可以被完成，但如果通路识别和参数估算在一个非调制信号上被完成时，估算是很准确的并且所得到的性能被大大地改善。非调制的部分经常被特别地插入特别是用时分复用调制的信号中。然而在扩频系统中它是更有效及更易于通过分配给它一个单独的伪随机序列，将非调制导频信号与数据调制信号分离。
用于确定多通路元件特性的一个导频序列对于一对多传输信道，比如由一个基站到多个用户的单向下向链路，证明是良好的。
用于一个L个多通路传播信道的优化解调器结构被称为瑞克接收机。每个多通路元件解调器被叫做瑞克接收机的一“指”。一个具体的解调器的导频序列跟踪通过如由导频序列搜索器确定的一个给定通路的延时估算开始。解调器构成L个元件的加权相位调整和延迟调整和。在现有技术中L个通路的每个的功率轮廓通过在逐个时隙的基础上检查一个导频信道的导频序列所获得。这个功率轮廓通过在一个个时隙的基础上完成的瞬时信道轮廓的非相干的平均值来计算。所以解调器必须等待在下一个时隙中的下一个导频序列以获得更多信息优化功率轮廓。
对于下行链路模式，这个方案的性能非常依赖于导频序列的信噪比。这意味着在接收机中解调的结果取决于在专用信道中导频序列自身的长度和失真。
此外，对于高位速率，相关长度由于信号的较低的扩展因数变得更短。因此，对于不同的位速率，通路选择算法的性能可能是不同的。
如下所述的本发明，在CDMA接收机中由于使用多于一种导频序列的方法，增强解调器的性能以获取关于通路延迟的良好信息及获得一个优化的信道轮廓。
这种改进的进行借助于用于CDMA传输的带有增强性能的接收机，它包括一个瑞克接收机，带有通路搜索器(3)，一个信道估算器(4)和用于选择优化通路的组合器(5)，其中通路搜索器通过一个瞬时轮廓分析器(8)，一个平均滤波器(9)和一个通路选择器(10)选择一组通路延时(7)，其特征在于至少二个瞬时轮廓分析器(8)被连接到平均值滤波器(9)。
或者用于CDMA传输的带有增强性能一个接收机，包括一个瑞克接收机，它带有一个通路搜索器(3)，一个信道估算器(4)和用于选择优化通路的一个组合器(5)，其中通路搜索器通过一个瞬时轮廓分析器(8)，一个平均滤波器(9)和一个通路选择器(10)选择一组通路延时(7)，其特征在于至少二个导频序列的传感器由一个选择元件(12)所选择并通过一个P-S转换器(11)连接到一个瞬时轮廓分析器(8)。
本发明的一个最佳实施例在图中被表示并在下面叙述。
图1多通路传输图2信道结构图3导频序列图4接收机图5现有技术的通路搜索器图6发明的并行接收机图7发明的串行接收机在现有技术中，专用物理信道(DPCH)和它的导频序列被用于提取信道的功率轮廓。在图2中DPCH20的二个实例由于不同的位速率用不同的扩展因数SF表示。一个导频序列21由数据字段22跟随。在上面的例子中，相关长度高于在例子中带有更高位速率的长度。
所以只检查DPCH导频序列的一台接收机的性能取决于数据速率。
图3表示可以用在本发明中的不同的信道。在UTRA/FDD标准提议中，几个公共信道23并行地在下行链路上被传送。例如主和辅公共控制物理信道(PCCPCH和SCCPCH)或者SCH(同步信道)被广播。这些信道具有不论在小区的任何地方都要被检测的足够的功率并且只是用SCCPCH的恒定位速率发送。扩展因数对于位速率是固定的。所以要在对现有技术的补充上获得更可靠的通路选择，用于公共信道的导频序列可以被使用以具有新增加的信道的功率轮廓。这些新的轮廓更可靠，因为下行链路公共信道是要由小区内所有用户充分检测的相当高功率的发射机。其次这些信道多数具有一个恒定和低的位速率，这样使导频序列的持续时间很长。根据相关特征，长导频序列给出了更准确的结果。这与从不同位速率信道提取的功率轮廓比较，是一个益处。要增强性能的一种方式是除了在信道轮廓的非相干平均的处理中从专用信道获得那些轮廓外，简单地使用由公共信道获得的瞬时轮廓。在图3中，有用二个公共信道23与专用信道20结合所描述的一个方案。这三个轮廓被获取以得到一个可靠的轮廓并通过组合这些结果减少平均周期。
图4表示一个瑞克接收机的功能框图。瑞克接收机1是移动站解调器的一个基本元件。一个典型的瑞克接收机包括三个基本算法一个通路搜索器3，一个信道估算器4和一个组合器5。首先，从一个已知的导频序列21，通路搜索器3估算在一个频率选择信道中通路的数量和位置(时间延迟)7。这个延迟估算7随后被信道估算器4使用以获得传播信道的复合系数Ci。最后，组合器为每个通路相干地组合所获得的信道系数估算值，以在检测之前增强有用数据信号信息。
瑞克接收机的原理是在接收机中通过引入延迟来组合最大数量的不同通路。这些通路和延迟(τi是第i条通路的延时)由称作通路搜索器3的功能块所分别地检测和估算。瑞克接收机的第二个块是信道估算器4，它通过通路搜索器3执行在所有检测通路上信道冲激响应的估算。这些估算也被使用以相干地组合每个接收通路。这个通路的组合由组合器5完成。
通路一搜索器算法在瑞克接收机中是一个重要的功能部分。这个算法的目标是要在多通路信道中估算通路的数量和位置。这些估算也由信道估算器4和组合器所使用。它们被连接到通路搜索器3。
为了检测通路，通路搜索器3使用了专用物理信道20的导频序列21。根据ETSI规范，这个导频序列在I&Q支路上被分开，用Hadamard码扩展并用Gold码扰频。
通路搜索器在通路选择操作之前需要一个功率轮廓。通路搜索器的详细结构在图5中被表示。通路搜索器包括连接到平均值滤波器9的一个瞬时轮廓分析器8和一个通路选择器10。瞬时轮廓分析器8提取导频序列21时隙i的测量信号之能量分布。这个结果是在图5中表示的在确定的窗口尺寸范围内的一个瞬时功率轮廓。要得到更可靠的轮廓，在一个一个时隙的基础上完成的瞬时信道轮廓通过非相干平均被计算。非相干平均在AVG_LENGTH时隙上由一个平均值滤波器9所完成。瞬时轮廓Pi，p1+1…被使用。最后的步骤是通路选择器选择功率密度超过一个预定的阈值的通路。结果是一组延时。
为改善这个通路搜索器的性能，接收机的结构如在图6中所示。图6是接收机的并行配置。有一组输入信号2，例如DPCH，PCCPCH或者SCH。这些信道的导频序列被连接到具有每个导频序列的传感器以进一步分析的选择装置12。这些信号传感器连接到一个并行-串行转换器11。结果是数据流包括多于一个信号导频序列的信道信息。这个数据流用上文所述的方式被分析。P/S转换器11被连接到一个瞬时轮廓分析器8，一个平均值滤波器9和一个通路选择器10。
本发明构想的第二种实现在图7中被解释。输入的导频序列并行地被输入瞬时轮廓分析器8。分析器8为每个接收的导频序列提取瞬时轮廓pNi。那么信号功率轮廓在某一个平均值滤波器9中被平均及由一个通路选择器10选择结果。
权利要求
1．一种用于CDMA无线电传输的带有增强性能的接收机，包括一个瑞克接收机(1)，它带有一个通路搜索器(3)，一个信道估计器(4)和用于选择优化信道通路的组合器(5)，在这里通路搜索器(3)用一个瞬时轮廓分析器(8)，一个平均滤波器(9)和一个通路选择器(10)选择一组通路延时(7)，其特征在于至少二个瞬时轮廓分析器(8)被连接到平均值滤波器(9)。
2．一种用于CDMA无线电传输的带有增强性能的接收机，包括一个瑞克接收机，它带有一个通路搜索器(3)，一个信道估计器(4)和一个用于选择优化信道通道的组合器(5)，在这里通路搜索器(3)用一个瞬时轮廓分析器(8)，一个平均值滤波器(9)和一个通路选择器(10)选择一组通路延时(7)，其特征在于至少二个导频序列(21)的传感器由一个选择元件(12)所选择并通过S/P转换器(11)被连接到一个瞬时轮廓分析器(8)。
3．如权利要求1或权利要求2的接收机，从包含导频序列的并行接收信道并行提取数据。
4．如权利要求1和权利要求2的接收机，使用带有固定位速率的信道和/或带有变化位速率的信道。
5．一种用于在多通路传输中从一组无线电频率信道提取功率轮廓以搜索一个优化传输通路的方法，其特征在于多于一个的导频序列被分析并且分析信息被平均以得到相关的通路延迟。
全文摘要
用于CDMA无线电传输带有增强性能的接收机,包括带有一个通路搜索器(3),一个信道估计器(4)和用于选择优化通路的一个组合器(5)的瑞克接收机,在这里通路搜索器用一个瞬时轮廓分析器(8),一个平均值滤波器(9)和一个通路选择器(10)选择一组通路延时(7),在这里至少二个瞬时轮廓分析器(8)被连接到平均值滤波器(9)。
文档编号H04B1/707GK1287414SQ0011874
公开日2001年3月14日 申请日期2000年6月23日 优先权日1999年6月24日
发明者琼－休格斯·佩林, 伊利·贝简奈, 亚历山大·达·罗奇 申请人:阿尔卡塔尔公司