专利名称：选择性多载波直接序列扩频通信系统和方法
背景技术：
本发明涉及码分多址(CDMA)通信技术在无线通信系统中的使用，更具体地，涉及通过使用所选择的通信信道的特性来选择用于直接序列扩频多载波(DS-SSMC)CDMA通信信号的载波的数目的系统和方法。
蜂窝电话工业在美国和世界的其他地方的商业运行中取得非凡的进步。在主要大城市区域的成长远超过了预期，以及快速地超越了系统容量。如果这种趋势继续下去，这个工业的成长的影响将立即达到甚至最小的市场。需要新颖的解决方案来满足这些增加容量的需要，以保持高质量的业务以及避免价格上升。
在全世界，无线通信系统进展的一个重要的步骤是从模拟传输改变到数字传输。同样重要的是对于实施下一代技术的有效的数字传输方案的选择。而且，一般地认为，各种可采用低成本、袖珍型的无绳电话的个人通信网(PCN)，将由蜂窝业务提供商通过使用数字蜂窝系统基础结构而进行提供，这些无绳电话携带方便，以及可用来接入网络，从家中、办公室、街道、汽车等等发送话音、数据和/或视频。在这些新的系统中所需要的重要特性是增加的业务容量。
无线通信系统在一个或多个载波上发送通信信号。正如这里使用的，术语“信号”是指被使用来输送信息的电波(模拟的或数字的)，以及术语“通信信号”是指输送用户信息(诸如，话音、视频、或数据信息)的信号。正如这里使用的，术语“载波”是用来指在发射站产生的射频(RF)电波，它用于载送可能是通信信号的信号。
在无线通信系统中，术语“信道”是指在发射机与一个或多个接收机之间的电磁通信路径。在许多现有的无线通信系统中，信道接入是通过使用频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)方法达到的。在FDMA中，信道是一个在其中集中了通信信号的发射功率的给定的频谱内的单个射频频带。可能干扰这样的通信信道的信号包括在相邻的信道上发送的信号(相邻信道干扰)和在相同的信道上发送的信号(同信道干扰)。来自相邻信道的干扰可以通过使用带通滤波器被限制，该滤波器可滤除在特定的频带以外的能量。
在TDMA系统中，信道包括一系列具有给定的频率的载波的周期的时隙中的时隙。这些时隙可被编成组，称为帧。给定的用户信号能量被限制在一个或多个时隙。相邻信道干扰是通过使用只传送通过在适当的时间接收的信号能量的时间门或其他的同步单元而被限制的。因此，每个信道被分配以不同的时隙，系统容量受到可提供的时隙的限制以及如以上参照FDMA描述的信道复用所施加的限制。
对于FDMA和TDMA系统(以及混合FDMA/TDMA系统)，系统设计者的一个目标是确保两个潜在的干扰信号不占用同一个时间和频率。相反，码分多址(CDMA)允许通信信号在时间和频率上重叠，而通信信道是由编码方案规定的，正如下面讨论的那样。CDMA是一种扩频通信，它是自从二次世界大战年代以来就一直存在的。早期的应用主要是军事方面的。然而，今天在商业应用方面对于扩频系统的使用的兴趣不断增加，因为扩频通信对于干扰是更健壮的，允许更多的信号在同一个时间占用同一个带宽。商业应用的例子包括数字蜂窝无线电、地面移动无线电设备、以及室内和室外个人通信网。
在CDMA系统中，包含有要被发送的信息数据流(例如，数字化的话音、数据、视频)的电信号与包含有更高的比特速率的、被称为签名序列或扩频序列的信息数据流的电信号相组合，以便生成扩频信号。签名序列的每个比特被称为“码片”，包含有签名序列的电信号的频率被称为“码片速率”。码片速率与包含有信息数据流的电信号的频率的比值在技术上通常被称为“扩频比”。
在示例性CDMA系统中，扩频信号可以通过把包含有信息数据流的电信号与包含有独特的签名序列的电信号相乘而被产生。对于译码扩频信号所需要的信息(例如，独特的签名序列)可以通过分开的控制信道(例如，导引信道或控制信道)发送到预定的接收机。通过使用这个信息，预定的接收机可以从扩频信号中提取信息数据流，由此建立与发射机的通信信道。
在无线CDMA系统中，多个扩频信号可以在发射机处被组合，以形成复合信号，这个信号例如通过二相移位键控(BPSK)去调制射频载波。在复合信号中，每个扩频信号在时域和频域上与所有其他的扩频信号相重叠。在预定的接收机处，复合信号与唯一地标识包含有信息数据流的电信号之一的签名序列进行相关，这样，包含有想要的信息数据流的电信号可被分离出以及被解扩。
传统上，签名序列被使用来扩展一个比特的信息。接收发送的序列或它的补码序列，并指示出信息比特是+1还是-1(有时被表示为“0”或“1”)。签名序列通常包括每个信息比特的G个码片。签名序列可以包含复数(具有实部和虚部)，其中实部和虚部被使用来调制在同一个频率上、但是相位上相差90度的两个载波。完整的G-码片序列，或它的补码序列被称为一个发送符号。传统的接收机(例如RAKE接收机)把接收的信号与已知的签名序列的复数共轭值进行相关，以产生一个相关值。如果使用BPSK调制，可以只计算相关值的实部。当结果是大的正的相关值时，检测到一个“0”；当结果是大的负的相关值时，检测到一个“1”。
以上提到的“信息比特”也可以是编码的比特，其中所使用的代码是一个或多个块码或卷积码或正交码。另外，签名序列可以比单个发送的符号长得多，在这种情形下，可以使用签名序列的子序列来扩频信息比特。在许多无线通信系统中，接收信号包括两个分量I(同相)分量和Q(正交相位)分量。之所以如此，这是因为发送的信号具有两个分量(例如，四相移位键控，QPSK)和/或交织的信道，或缺乏相干载波参考造成发送的信号被划分成I和Q分量。在典型的、使用数字信号处理的接收机中，接收的I和Q分量信号至少每Tc秒被采样和被存储，其中Tc是码片持续时间。
在多径环境下，发送的信号(例如，复合信号)从发射机到接收机走过几条传播路径，这典型地是由于信号在到达接收机之前从一个或多个物体(例如，建筑物)反射。因为几条传播路径具有不等的长度，发送信号的几个副本可以以不同的相位和延时到达接收机。在接收信号的第一副本和接收信号的最后副本的接收之间的时间滞后被称为信道的时延扩散。对于特定的载波的可分辨的路径的数目是信道的时延扩散和扩频序列的码片持续时间的函数。所以，对于特定的载波的可分辨的路径的数目正比于发送信号的带宽。
RAKE接收机通过收集来自各个接收信号路径的信号能量而提供一种分集组合的形式。多径分集是从冗余的通信路径得出的，其中当某些路径衰落时，通信仍旧有可能通过未衰落的路径进行。因此，为了提供多径分集，通常希望调制的载波具有足够的带宽来支持多条路径。然而，如果载波支持太多的路径，则在发送信号的走过不同的传播路径的副本之间的干扰可能导致RAKE接收机的性能恶化，这可能抵销从分集组合得到的增益。在多用户环境下，由于干扰电平增加，这个结论是特别正确的。
许多现有的蜂窝CDMA实施方案利用单个载波发送编码的信息序列。正如上面讨论的，单载波DS-SS CDMA系统通常至少在前向链路上(即，从基站到远端终端的信道)使用正交扩频码。每个用户被分配以正交扩频码组中的一个扩频码。假设信道不受多径衰落的影响，或信道是平衰落信道，来自所有的CDMA用户的信号将保持正交。所以，信号不会被本身的干扰或来自其他CDMA用户的多重接入干扰恶化。然而，在受到多径衰落影响的信道中，扩频码的正交性可能因为反射信号丢失它们的正交性而丢失。如果载波的带宽很大，以使得载波支持大量路径，则这会使得单载波DS-SS系统受到高的自干扰和多重接入干扰。
多载波(MC)DS-SS CDMA系统把可提供的频谱分段成多个更窄带宽的调制载波。因此，每个载波受到较小的频率选择性衰落的影响，以及支持较少的可分辨的路径。这减小对于CDMA系统的前向链路中通信信道的自干扰和多重接入干扰。多径分集(它通常是通过使用RAKE接收机提供的)可以用频率分集代替。另外，足够程度的多径分集可由比较少的路径达到。DS-SS CDMA系统在前向链路上可以利用多载波，而在反向链路上利用单载波。
图1上显示用于DS-SS CDMA信号设计的现有的结构。通常，参照图1，包含有要被发送的信息数据流(它可以包括一串比特流，其每个为T秒长)的电信号可以通过使用多路分接器20而被分接成N个并行分支。每个数据比特被一个相应的扩频序列扩频，该扩频序列具有G个码片，以及为N×T秒长。每个扩频数据比特在调制器21中按照诸如BPSK、QPSK的调制方案或另外的方便的方案来调制S个各个载波。全部S×N＝M个载波然后由适当的装置(诸如加法器22)进行组合，以及作为复合信号被发送。在文献中描述的其他CDMA技术可被看作为上述内容的特例，其中N或S取数值1。
正如上面讨论的，在蜂窝DS-SS MC CDMA通信系统中，用户被分配以不同的信道(例如，扩频码)。因为不同的用户可以位于相对于基站的不同的地理位置，不同的信道可以用不同的时延扩散Td来表征。另外，因为各个用户在呼叫过程期间可能相对于基站移动，用户的连接在呼叫期间不同的时间点可能具有不同的时延扩散。所以，各个用户可能需要不同数目的载波M，这样，每个载波提供想要的路径数目L来支持多径分集。同时，每个载波的路径的数目L不应当太大，以免自干扰和多重接入干扰太大。已知的DS-SS MC CDMA信号设计技术实际上可以执行对MC CDMA信号的固定数目的载波的预定的分配，而不管信道条件。因此，现有的信号设计技术没有提供根据通信信道的特性来选择分配给特定的信号的想要数目的载波的能力。
因此，在技术上需要用于设计和配置DS-SS MC CDMA信号的改进的系统和方法。
发明概要本发明通过提供根据被分配来载送信号的无线通信信道的特性有选择地分配多个载波以便发送DS-SS MC CDMA信号的系统和方法，而解决这些和其他问题。本发明使用新的信号设计技术根据要在其上发送信号的信道的特性来分配希望的数目的载波给信号。在一个实施例中，本发明根据与选择的信道有关的时延扩散有选择地分配多个载波给信号。通过选择分配给信号的载波的数目可以改进网络的性能参量。例如，给定固定的总的带宽后，分配给信号的载波的数目、以及每个载波的带宽就可被选择成在发送信号的每个载波上提供想要的路径数目。在另一个实施例中，本发明根据在信道上要被发送的信息流的想要的类别的业务，有选择地分配多个载波给信号。优选地，当信号载送多个信息流(诸如多媒体系统)时，需要更高级别的业务的信息流就被分配以更大数目的载波。
一方面，本发明提供处理通信信号的方法。该方法包括确定对于选择的信道的想要的路径数目和分配至少一个载波给相应于想要的路径数目的通信信号的步骤。想要的路径数目可以通过参考与通信系统有关的、包含表示对于选择的信道的想要的路径数目的信息的存储器单元而被确定。通过使用与选择的信道有关的时延扩散的估值，可以决定载波数目。
另一方面，本发明提供生成通信信号的方法。该方法包括估值所选择的信道的时延扩散；至少部分地根据所选择的信道的时延扩散确定所选的信道的每个载波的想要的路径数目；以及至少分配一个载波给相应于想要的路径数目的信号。
另一方面，本发明提供生成通信信号的方法。该方法包括确定所选择的信道的特性，并且根据所选择的信道的特性，分配多个载波给通信信号。
另一方面，本发明提供在用户通信被指定给一个所选择的激活信道的通信系统中用于处理通信信号的系统，该系统包括一个确定电路，用于产生代表所述通信系统的所述选择的激活信道的想要的路径数目的第一信号；以及一个分配电路，用于根据所述第一信号产生代表被分配给所述通信信号的至少一个载波的第二信号。
附图简述图1是显示用于DS-SS MC CDMA通信信号的已知结构的方框图；图2显示按照本发明的一个方面的蜂窝通信网；图3是显示按照本发明的另一个方面的信号设计过程的方框图；图4是显示按照本发明的再一个方面的DS-SS MC CDMA通信系统的结构的方框图；以及图5是按照本发明的一个方面适配的网络单元的示意图。
发明详细说明在下面的说明中，为了解释而不是限制，阐述了具体的细节，诸如特定的电路、电路部件、技术等等，以便提供对本发明的透彻的了解。例如，提供了关于示例的调制和发射技术的各种细节。然而，本领域技术人员将会看到，本发明可以在不同于这些特别的细节的其他实施例中实施。在其他事例中，省略了对已知的方法、装置、电路的详细说明，以免用不必要的细节遮蔽本发明的说明。
在以下的文件中描述了用于编码CDMA通信信号的系统和方法，它们揭示的内容在此引用，以供参考授权给Dent的美国专利No.5,151,919；授权给Bottomley的美国专利No.5,237,586；授权给Dent等的美国专利No.5,353,352；授权给Bottomley等的美国专利No.5,550,809；以及授权给Schramm等的美国专利No.5,768,307。本发明提供改进的DS-SS MC CDMA通信系统。更具体地，在给定固定的总的带宽后，本发明提供用于根据信号在其上发送的信道的特性有选择地分配多个载波给DS-SS MC CDMA信号的方法。一方面，本发明使得DS-SS MC CDMA通信系统能够根据选择的信道的时延扩散有选择地分配多个载波给信号。因此，系统可以为选择的信道分配多个载波，被计算来得到每个载波的想要的路径数目。另一方面，本发明使得DS-SS MC CDMA通信系统能够改变在多路分接器的每个输出支路上的载波数目。因此，系统可以分配多个载波，以使得通信系统的一个性能方面(例如误码率)可以被改善。例如，该系统可以分配多个载波，并且要这样来计算出这些载波的数目，以便能够获得对于所选择的信道的每个载波的想要的路径数目。在另一方面，本发明可以使得DS-SS MC CDMA通信系统能够改变在解复用器的各个输出支路上的载波数目。因此，该系统可以根据要被发送的不同的类别的数据的想要的性能参量来分配多个载波。本发明的另外的方面将在下面的文本中参照附图更详细地说明。
图2显示示例的蜂窝无线通信系统100。如图2所示，由系统100服务的地理区域被再划分成多个更小的无线覆盖区域，称为蜂窝小区110a-n，每个小区与各个无线基站170a-n相联系。每个无线基站170a-n与发送和接收无线天线130a-n相联系。应当指出，六边形小区110a-n作为显示与特定的基站170a-n有关的无线覆盖区域的图形上方便的方式被采用。实际上，小区110a-n可以是不规则的形状的、重叠的、和不一定相邻接的，当发射功率电平和传播条件改变时，小区之间的“边界”可以改变。每个小区110a-n还可以按照已知的方法被再划分成扇区。多个远端终端120a-m分布在小区110a-n内。在实际系统中，远端终端的数目比小区的数目大得多。基站170a-n包括多个基站发射机和基站接收机(未示出)，它们提供与位于它们各自的小区内的远端终端120a-m的双向无线通信。如图2所示，基站170a-n被耦合到移动电话交换中心(MTSO)150，后者提供到公共交换电话网(PSTN)160的连接，以及从而再提供到通信设备180a-c的连接。蜂窝的概念对于本领域技术人员是已知的，所以，这里不作进一步说明。
按照本发明，在基站170a-170n与远端终端120a-120m之间的无线通信是通过使用DS-SS CDMA实施的。按照无线通信技术，本揭示内容可以交换地使用术语下行链路，前向链路，或前向信道，指信息承载信号从基站170a-170n到远端终端120a-120m的无线传输。同样地，术语上行链路、反向链路、或反向信道，可被交换地使用来指信息承载信号从远端终端120a-120m到基站170a-170n的传输。对于本揭示内容，将假设前向链路是DS-SS MC CDMA链路以及反向链路是单载波DS-SS MC CDMA链路。将会看到，本发明可同等地应用到前向链路或反向链路。
图3给出按照本发明的、用于配置DS-SS MC CDMA通信信号的方法的示意图。图3所示的方法可以在与远端终端或基站有关的处理器中实施。在如图所示的DS-SS MC CDMA系统中，该方法是在与基站170有关的处理器中实施的。下面将结合基站与单个远端终端进行通信方面说明本方法。然而，将会看到，实际上每个基站与多个远端终端通信。
参照图3，概略地，按照本发明的方法按照以下步骤进行。在步骤300，基站从远端终端接收射频(RF)信号(例如，通过反向信道)。远端终端可以包括移动电话、个人数字助理、或其他通信设备。在步骤310，从远端终端接收的RF信号被下变频和被数字采样，以及在步骤312，估值与反向信道有关的时延扩散。将会看到，下变频和采样过程可被组合，如在直接变频接收机中那样。时延扩散与码片速率的比值被使用来确定要被发送到远端终端的信号的想要的数目的载波(例如，前向信道)，其具体细节将在下面更详细地描述。在步骤314，多个DS-SS载波被分配给要在前向信道上发送的信号。在步骤316，分配的DS-SS载波用要被发送的信息流进行调制。在步骤318，调制的载波被组合，生成复合信号。在步骤320，复合信号被发射。
将会看到，大多数或所有的步骤310-320可以通过与适当的网络单元(诸如基站，移动交换中心，或远端终端)有关的逻辑指令(例如，逻辑电路)被实施。通过例子，但不是为了限制，网络单元可包括确定电路，用于产生代表选择的工作的信道的想要的路径数目的第一信号，如结合步骤312描述的。网络单元也可以包括分配电路，用于根据第一信号产生代表被分配给通信信号的至少一个载波的第二信号。逻辑指令可以形成部分的分立的逻辑电路，以及可以以在通用处理器上运行的编程的指令或作为可编程逻辑阵列而被实施。替换地，逻辑指令可以形成部分模拟电路。这个处理过程在下面的段落中更详细地讨论。
步骤300是接收RF信号，可以按照现有的技术来进行。在图2所示的系统100中，来自远端终端的RF信号可以是在基站170与远端终端120之间的通信话路过程期间发送的通信信号(例如，话音、数据、或视频信息)。替换地，从远端终端接收的RF信号可以是通过分开的信道(例如，导引信道或控制信道)发送的测试信号。在步骤310，从远端终端接收的RF信号被下变频到基带以及被采样。下变频和采样也可以按照信号处理技术领域的技术人员熟知的任何的现有的技术来执行。
步骤312是估值在远端终端120与基站170之间的信道的时延扩散，这也可以按照任何的现有的信号处理技术来执行。用于在远端终端(例如，远端终端120)处确定时延扩散的适当的技术在题目为“PilotStrength Measurement and Multipath Delay Searcher For CDMAReceiver(用于CDMA接收机的导引强度测量和多径时延搜索器)”的美国专利申请号09/096,960中被揭示，该专利申请整体地在此引用，以供参考。本领域技术人员将会看到，这些技术在基站中比起远端终端可以更容易地适用。本领域技术人员还将会看到，这些技术可以更容易地适用于信号产生器。替换地，在远端终端处进行的信道时延扩散测量可以只报告给基站。
步骤314，分配多个载波给信号以用于发送，这是按照本发明执行的。下面将参照在发射机与单个远端终端之间的通信信道说明本发明。然而，将会看到，发射机典型地保持与多个远端终端的通信信道。在本发明的一个实施例中，多个载波被分配给信号以用于发送，从而达到在到远端终端的前向信道中每个载波想要的路径数目。分配载波依赖于以下的关系。在给定用于DS-SS MC信号的固定的总的带宽后，每个载波上的码片速率反比于载波数目。例如，在CDMA2000系统中，DS-SS MC CDMA前向链路信号可以使用码片速率为3.6864M码片/s的一个载波或每个码片速率为1.2288M码片/s的三个载波。原理上，所有的载波的码片速率不一定是相同的。因为码片持续时间Tc是码片速率的倒数，所以具有M个载波的DS-SS MC信号的码片持续时间被给出为TcM＝MTc1。
在这个关系式中，TcM代表在DS-SS MC信号中M个载波的每个载波的码片持续时间，以及Tc1是相同的总的带宽的单载波DS-SS信号的码片持续时间。如果信道时延扩散是Td以及每个载波的码片持续时间是TcM，则每个载波的可分辨路径的数目可被近似为 其中符号「χ」是χ的整数部分。
正如上面讨论的，码片持续时间是已知的。通过使用从步骤312所得到的信道时延扩散，信号处理器可以确定载波的数目M，这可以最终形成对于选择信道的、每个载波的想要的路径数目L。对于每个载波的想要的路径数目L的确定，可以通过使用多个准则来完成，这可能受信号配置的参量限制。每个载波的想要的路径数目L优选地应当适当地大，以便为信号提供多径分集，而且还应当足够小，以便限制自干扰和同信道干扰的影响。实际上，已经确定，每个载波提供3到4条可分辨的路径是适合于确保多径分集的。
假设图2所示的系统使用具有5MHz的总的带宽的DS-SS MC CDMA信号以及被配置成与上述的CDMA2000技术规范相一致。在这个系统中，N等于1或3，而对于所有的I，Si’＝1。因此，将会注意到，这个系统不能得到频率分集，因为每个比特只在一个载波上发射。而且，信号配置限制载波数目M为1到3。给定这些限制后，希望把该准则应用到每个载波不大于3或4条路径，以便达到多径分集，使得能够根据选择的信道的时延扩散适当地选择M。注意到，在这个系统中，TC1＝0.27μs，如果选择的信道具有时延扩散Td＝4μs，则分配M＝3个载波导致每个载波L＝5条路径。注意到，分配M＝1个载波将导致每个载波15条路径，这将增加多径干扰。相反，如果选择的信道具有时延扩散Td＝0.5μs，则适当的数值是M＝1，这导致每个载波L＝2条路径。分配M＝3个载波将导致载波支持单条路径用于这个特定的信道。因此，不能达到多径分集。通常，给定Td后，从允许的数值中选择M，以使得得到在多径分集与多径干扰之间的最好的折衷的L值。
另外，如果因为信号的时延扩散小于码片持续时间而不能得到多径分集，则可能希望使用多个载波来实施频率分集，以作为多径分集的代替物。作为例子，假设DS-SS MC CDMA信号配置类似于图1所示的信号配置，并且具有N＝1。为了得到频率分集，希望具有足够的载波(S1＝M)以使得每个载波的路径数目L＝1。在这种情形下，频率分集被保持，因为同一个比特在所有的载波上被发送。对于L＝1和正交码，没有多径或多用户干扰。如果没有足够的载波达到L＝1的条件，则最大的载波数目被使用来减小路径数目L，从而使得多径或多用户干扰最小化。分集是通过频率分集而不是多径分集达到的。
本发明打算通过使用与选择的信道有关的、被测量的时延扩散Td来实时地或接近实时地确定想要的载波数目。本发明还打算生成一个或多个数据表，它们把信道时延扩散与所需要的载波数目进行相关，以便得到对于给定的码片持续时间TC1的每个载波的想要的路径数目。这些数据表可被存储在与基站有关的适当的存储器中。本领域技术人员将会看到这种贮存结构的各种数学变例，诸如，把信道时延扩散Td对码片持续时间TC1的比值与所需要的载波数目进行相关，以便得到所希望的路径数目。在这个实施例中，信号处理器仅仅参考预先计算的存储器表格来确定想要的载波数目。
在步骤316，想要的载波数目M用信息流被调制，在步骤318，载波被组合，以便形成复合信号以用于发送。在步骤320，复合信号被发送。每个这些步骤可以用与已知的技术一致的方式执行。
将会指出，在某些情形下，如在CDMA2000系统中，对于M和N的选择是有限的。如果这样的系统运行在其中时延扩散在整个服务区域内已知是在很小的范围内的环境下，则M的数值对于在这个服务区域中所有的用户可以是固定的。例如，如果5MHz带宽CDMA2000系统运行在室内环境下，时延扩散已知为小于1μs。在这种情形下，在给出L≈3时，M可被固定为1，在步骤312，不需要对于每个各个CDMA用户估值时延扩散。
图5是按照本发明的一个方面适配的网络单元的示意图。优选地，本发明是在通过多个载波发送通信信号的网络单元(例如，多载波发射机)中实施的。为了简明起见，图5只显示于本发明有关的网络单元的元件。参照图5，接收机510从远端终端504接收通信信号502。在远端终端与接收机510之间的通信信号可以是TDMA、FDMA、或CDMA信道。通信信号502被引导到采样器与RAKE接收机520。信号处理器模块530被连接到采样器与RAKE接收机520。信号处理器模块530包括时延扩散估值电路532，它接收来自采样器与RAKE接收机520的输入，以及估值与接收的通信信号有关的通信信道相关的时延扩散。时延扩散被转发到确定电路534，它使用这里讨论的程序过程来确定要被发送回远端终端504的通信信号的想要的路径数目。确定电路534产生代表对于信道的想要的路径数目的第一信号，以及把该信号转发到分配电路536，后者根据第一信号产生代表被分配给所述通信信号的至少一个载波的第二信号。分配电路536的输出(例如，第二信号)通过线路538发送到多路分接器540，它根据第二信号把通信信号506复用成想要的数目的输出。这些输出被引导到调制器550，并在其中被调制到分开的载波上以及被发射机560发射。这样，本发明根据在远端终端502与接收机510之间的通信信道的时延扩散选择对于发射信号的想要的载波数目。
按照本发明的第二方面，系统可以根据与信道有关的业务质量(QoS)要求来分配多个载波(M)给特定的信道。在许多情形下，要被发送的数据包含各种比特类别，它们需要不同的QoS，从而需要不同的性能要求。作为例子，异步传输模式(ATM)提供与业务要求有关的QoS参量。按照本发明，信号被配置成可以指定载波数目作为业务质量要求的函数。与选择的信道有关的、编码的信息流被加以分析。然后根据与信息流有关的业务质量要求来确定对于所选择的信道的想要的载波数目。
图4显示按照本发明的DS-SS MC CDMA信号产生器的结构。参照图4，要被发送的信息流可被包括预交织器430的分析电路进行预交织，这样，解多路复用器块400的N个输出中的每个输出相应于不同类别的QoS。每个分支可以通过使用不同数目的载波410Si(i＝1，2，...，N)被发送。需要更高的性能(例如，更好的QoS)的数据比特可以通过使用更大数目的载波来发送。载波410的总数是M=ΣNi=1Si]]>通过指定更高的数目的载波410给更高的QoS业务类别，就可以以与网络上设置的QoS要求相一致的方式来分配网络资源。
在使用预交织器430分配多个载波410给各个信道后，信号产生器的信号配置的其余部分就可以基本上以与结合图4讨论的类似的方式来进行。在解复用成并行数据流后，信息流被分接成一些并行分支，以及通过使用S个载波而被进行DS-SS解调(其中，载波的数目S是可变的)。信号然后被加以组合，以及作为复合信号而被发射。本领域技术人员将会看到，以上参照图5描述的确定电路和分析电路可以形成部分的分立逻辑电路。分立逻辑电路可以包括处理器或可编程逻辑阵列。确定电路和分析电路因此可包括在处理器10或可编程逻辑阵列内编程的算法。本领域技术人员还将会看到，确定电路和分析电路可以形成部分的模拟电路。
上述的示例性实施例被认为在本发明的所有方面是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明在详细的实施方案方面能够由本领域技术人员从这里包含的说明中作出许多改变。所有这样的改变和修正都被认为属于由以下的权利要求规定的本发明的精神和范围内。
权利要求
1.处理通信信号的方法，包括确定对于选择的信道的想要的路径数目；以及分配至少一个载波给相应于想要数目的路径的通信信号。
2.按照权利要求1的方法，其中确定对于选择的信道的想要的路径数目包括参考与通信系统有关的、包含代表对于选择的信道的想要的路径数目的信息的存储器单元。
3.按照权利要求1的方法，其中确定对于选择的信道的想要的路径数目包括估值与选择信道有关的时延扩散。
4.按照权利要求3的方法，其中估值与选择信道有关的时延扩散是在远端终端执行的。
5.按照权利要求4的方法，其中想要的路径数目被确定为时延扩散、载波数目和码片持续时间的函数。
6.按照权利要求1的方法，还包括用信息流来调制分配的数目的载波。
7.按照权利要求6的方法，还包括把分配的数目的载波组合成复合信号。
8.按照权利要求7的方法，还包括发射复合信号。
9.处理通信信号的方法，包括估值选择信道的时延扩散；至少部分地根据选择信道的时延扩散来确定对于选择的信道的想要的路径数目；以及分配至少一个载波给相应于想要数目的路径的通信信号。
10.处理通信信号的方法，包括确定选择的信道的特性；以及根据选择的信道的特性，分配多个载波给通信信号。
11.按照权利要求10的方法，其中确定选择的信道的特性包括确定与选择的信道有关的信道时延扩散。
12.按照权利要求10的方法，其中确定选择的信道的特性包括确定与要在选择的信道上发送的信息流有关的业务质量要求。
13.处理通信信号的方法，包括分析与选择信道有关的信息流；以及根据与信息流有关的业务质量要求，确定对于选择的信道的想要的载波数目。
14.按照权利要求13的方法，其中分配给选择信道的载波数目正比于与指定到信道的信息流有关的业务质量要求。
15.在其中用户通信被指定到选择的激活信道的通信系统中用于处理通信信号的系统，包括确定电路，用于产生代表所述通信系统的所述选择的激活信道的想要的路径数目的第一信号；以及分配电路，用于根据所述第一信号产生代表被分配给所述通信信号的至少一个载波的第二信号。
16.按照权利要求15的系统，其中所述确定电路和所述分配电路形成部分分立逻辑电路。
17.按照权利要求16的系统，其中所述分立逻辑电路包括处理器以及所述确定电路和所述分配电路包括在所述处理器内被编程的算法。
18.按照权利要求16的系统，其中所述分立逻辑电路包括可编程逻辑阵列。
19.按照权利要求15的系统，其中所述确定电路和所述分配电路包括形成部分模拟电路。
20.按照权利要求15的系统，还包括估值电路，估值与选择的信道有关的时延扩散。
21.用于其中用户通信被指定到选择的工作信道的通信系统的信号产生器，包括分析电路，用于分析与选择信道有关的、编码的信息流；以及确定电路，用于根据与信息流有关的业务质量要求，确定对于选择的信道的想要的载波数目。
22.按照权利要求21的系统，其中所述确定电路和所述分析电路包括形成部分的分立逻辑电路。
23.按照权利要求22的系统，其中所述分立逻辑电路包括处理器，以及所述确定电路和所述分析电路包括在所述处理器内被编程的算法。
24.按照权利要求22的系统，其中所述分立逻辑电路包括可编程逻辑阵列。
25.按照权利要求21的系统，其中所述确定电路和所述分析电路包括形成部分模拟电路。
26.在用户通信被指定给信道的通信系统中使用的基站，包括解多路复用器，用于解复用信息流；确定电路，用于确定所选择的信道的通信；分配电路，用于根据选择信道的特性，分配多个载波给信号；调制器，可用信息流来调制分配的载波；相加器，用于把所分配的载波相加在一起，以便形成复合信号；以及发射机，用于发射复合信号。
全文摘要
与选择的信道有关的时延扩散与码片持续时间的比值被使用来确定通信系统中每个载波的可分辨的路径的数目。然后，可以确定对于选择的信道每个载波的想要的路径数目。接着，相应于每个载波的想要的路径数目的多个载波可被分配给通信信号。替换地，对于给定的信道的载波数目可以作为函数被分配。
文档编号H04L5/02GK1395775SQ01803656
公开日2003年2月5日 申请日期2001年1月2日 优先权日2000年1月12日
发明者E·索罗尔 申请人:艾利森公司