专利名称：天线聚束码分多址无线通信系统中的代码复用设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种在使用天线阵聚束的码分多址(CDMA)无线通信系统中的代码复用设备及其代码复用方法。
背景技术：
为充分利用有限的频率资源，采用了码分多址(CDMA)方式和空分多址(SDMA)方式，CDMA采用由代码分隔的相同带宽，SDMA采用天线阵。标准组织最近公布了一种旨在提高频率利用率的方法，该方法将CDMA方式和SDMA方式相结合。
通常，SDMA方式是利用天线进行聚束进行工作的。这里，如果将聚束应用于不同于上行链路的下行链路，将很难准确地找到用户的空间信息。因此，SDMA方式更注重于通过基站功率降低获得增益而非代码复用。
作为一种采用天线阵的通信系统，由诺基亚提出的固定聚束方法、由西门子提出的本征聚束方法以及由三星提出的改进的本征聚束方法正在3GPP标准组织进行讨论。复用聚束中代码的思想是由诺基亚提出的，并且已称在诺基亚使用的预先固定光束形状的固定聚束方法中进行代码复用是可行的。
下文将简单描述一个CDMA系统中的传统代码分配方法。
图1为一个CDMA系统中传统代码分配方法的示意图。图1A所示移动通信系统由基站140、第一移动站110、第二移动站120以及第三移动站130构成。基站140具有三个天线141、142和143，其中每个管理一个120°的扇形，且由屏蔽装置144屏蔽。
例如，天线141将同样的代码发送到以扇形方式定位的第一、第二和第三移动站110、120和130上。移动站110、120和130中的任意一个均通过在从所述基站发射的代码中只能识别所述移动站已知的代码进行通信。也就是说，第一移动站110只能识别该第一移动站110已知的代码，第二移动站120只能识别该第二移动站120已知的代码。各移动站就是以这种方式与基站进行通信的。
在如图1A所示的传统系统中，虽然每个移动站都通过仅为各自所知的代码进行通信，但向所有移动站发送相同代码时仍会不可避免地产生干扰。
图1B是在本征聚束方法中代码分配方式的示意图。
图1B所示移动通信系统由基站180、第一移动站150、第二移动站160以及第三移动站170构成。基站180包含三个天线阵181、182和183。天线阵181与位于扇形区A中的移动站进行通信。这里，天线阵181并不将所有代码都发送给每个移动站，而是生成一个波束并用分配给每个移动站的代码将该波束传递到各移动站。第一移动站150只接收从天线阵181传送来的第一波束151，第二移动站160只接收从天线阵181传送来的第二波束161。因此，尽管在扇形区域(a)上有轻微地重叠，第一移动站150和第二移动站160仍可以在不发生相互干扰的情况下与天线阵181进行通信。
将包含空间-轴信息的长期信息和包含时间-轴信息的短期信息进行最优组合，产生一个用于聚束的加权值。空间-轴信息反映由基站和移动站形成的偏位角(DOA)以及扩展角(AS)。时间-轴信息反映多普勒位移和多路径。受移动站位置的影响，反映信道长期变化的长期信息变化非常缓慢。另一方面，短期信息受移动站活动的影响并仅反映信道的瞬时变化。
在如图1B所示的移动通信系统中，当基站有足够的备用功率、但已有与基站可用代码数目相同的移动站与基站进行通信时，若出现请求通信的新移动站，将没有剩余的代码可以分配给新的移动站。例如，假设基站有100％的功率，天线阵181提供的可用代码数为3。若第一移动站150通过第一代码使用基站10％的功率，第二移动站160通过第二代码使用基站20％的功率，第三移动站170通过第三代码使用基站20％的功率，即使基站正在使用50％的功率，也没有剩余代码可以分配给进入扇形区A的新用户。因此，新用户将无法与基站进行通信，进而导致基站功率的浪费。
发明内容
本发明提供了一种代码复用方法和设备，允许请求通信的新移动站复用一个已分配给现有移动站的代码，这样就避免了基站的功率浪费。
依照本发明的一个方面，提供了一种在码分多址无线通信系统中采用天线阵聚束的代码复用方法，该方法包括根据反映发送到新移动站上的波束空间信息的长期信息，检测请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间的空间相关性，以及在相关性检测结果的基础上从已用代码中选取一个代码给新移动站复用。
长期信息最好包括波束形状和大小信息。
波束形状信息中最好包含反映由基站和移动站所成角度的偏位角和反映波束厚度的扩展角。
依照本发明另一方面，在采用天线阵聚束的CDMA无线通信系统的基站中提供了一种代码复用设备，该设备包括一个相关检测单元和一个代码复用选择单元，其中相关性检测单元根据反映发送到新移动站上的波束空间信息的长期信息，检测请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间的空间相关性，代码复用单元在相关性检测结果的基础上从已用代码中选取一个代码给新移动站复用。
依照本发明另一方面，在CDMA无线通信系统的基站中提供了一种代码复用设备，该设备包括一个正交代码生成单元、一个长期信息和代码信息存储单元以及一个代码复用单元，其中正交代码生成单元用于检测某一代码是否被复用并根据该检测结果生成一个正交代码信息，长期信息和代码信息存储单元用于存储可反映发送到移动站的波束空间特性的长期信息和已分配到移动站的代码信息，代码复用单元可根据长期信息检测请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间的空间相关性，并在相关性检测结果的基础上从已用代码中选取一个代码给新移动站复用。
附图简述参照附图对典型实施例进行详细描述将会明显体现出本发明的上述及其它特征和优点，其中图1A是CDMA系统中的传统代码分配方式示意图；图1B是本征聚束方法中的代码分配方式示意图；图2A是本发明所述CDMA系统中的代码复用方式示意图；图2B是图2A所示代码复用方法中各波束之间相关性的详细示意图；图3是按照本发明的无线通信系统的方框示意图；图4是采用按照本发明所述代码复用方法的一个基站设备样例方框示意图；
图5是图4中加权值提取单元的一个具体结构样例方框示意图；图6是图4中正交代码选择单元的一个具体结构样例方框示意图；图7是图6中正交代码生成单元的一个具体结构样例方框示意图；图8是图6中长期信息和代码信息存储单元的一个具体结构样例方框示意图；图9是图6中代码复用单元的一个具体结构样例方框示意图；图10是图9中正交性比较单元的一个具体结构样例方框示意图；图11是图10中正交值运算单元的一个具体结构样例方框示意图；图12是图10中复用可能性判定单元的一个具体结构样例方框示意图；图13是图9中复用代码选择单元的一个具体结构样例方框示意图；图14是图6中正交代码生成单元运行步骤的流程图；图15是图6中代码复用单元运行步骤的流程图；图16是图10中正交值运算单元运行步骤的流程图；图17是图10中复用可能性判定单元运行步骤的流程图；图18A到18C示出了根据本发明所述代码复用方法，当第一用户正在使用某一特定加权值时可用于第二用户的加权值的模拟结果，其中图18A为第一用户所用波形示意图；图18B为可用于新用户的波形图；图18C是从所有角度均可用于新用户的波形图；以及图19为当第一和第二用户按照本发明所述代码复用方法使用相同代码时反映其性能的模拟结果。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明所述CDMA无线通信系统中的代码复用设备的一个实施例的结构和运行方法，以及一种按照本发明所述的代码复用方法。
首先，将通过图2A描述一个按照本发明所述CDMA无线通信系统中代码复用方法的概念。
图2A所示移动通信系统包括一个第一移动站210，一个第二移动站220，一个第三移动站230和一个基站250。这里，我们假设基站250包含天线阵251、252和253，由天线阵251提供的可用代码总数为3，第一波束通过第一代码c1被发送到第一移动站210，第二波束通过第二代码c2被发送到第二移动站220，第三波束通过第三代码c3被发送到第三移动站230。当由天线阵251提供的所有可用代码都被分配到移动站后，如果出现新的移动站240发出通信请求，则需要寻找一种方法，使得在基本不影响现有通信的基础上能从已分配代码中选取一个可分配给新移动站240的代码，并将该代码分配给新移动站240。由图2A可看出，将要被发送到新移动站240的波束是发送到第三移动站230的波束，因为将要被发送到新移动站的波束和第三波束之间的相关性最小，或者直观地说，其重叠部分最小。因此，第三移动站采用的代码c3将可能被新移动站240复用。
图2B是本发明所述测量各波束之间相关性方法的示意图。
图2B仅给出了图2A所示系统中第三移动站230和新移动站240。但各种方法都可以运用于测量各波束之间的相关性，本发明采用利用空间信息的方法。空间信息包括波束的形状和大小信息。波形信息包括偏位角(DOA)和扩展角(AS)，偏位角反映相关位置波束的长轴241所成的角度，扩展角反映波束在短轴方向最厚的部分。根据本发明，波形信息可以只由DOA和AS构成。这样，根据波束的形状和大小信息即可检测出两波束之间的相关性。若在检测结果基础上将具有最小相关性的波束代码再次分配给一个新的移动站，便可在不影响现有移动站与基站之间通信效果的情况下复用相同的代码。
例如，根据图2B可以检测出发送到第三移动站上的第三波束信息和第四波束信息之间的相关性，其中第三波束信息包含doa3和AS3，第四波束信息包含doa4和AS4。当相关性所示的值小于某一特定临界值时，就可将已分配给第三移动站的同一个代码c3再次分配给请求通信的新移动站240。
图3是按照本发明所述无线通信系统的一个样例方框示意图。
图3所示移动通信系统包括基站310、第一移动站320、第二移动站330…，以及第X移动站340。用于管理基站310中任一扇形区域的天线阵包括天线311、312、313和314。
图4是执行按照本发明所述代码复用方法的基站设备的一个样例方框示意图。
基站设备400包括一个乘法单元410、一个加法单元420、一个天线阵430、一个加权值提取单元440、一个正交代码选择单元450和一个多路复用单元460。
加权值提取单元440从反馈信号b1、b2、b3、…恢复长期和短期信息以及通过专用物理控制信道(DPCCH)的上行线路接收的来自天线阵430的bant，从已恢复的长期信息和短期信息中提取大量加权值，将提取到的大量加权值w1、w2、…以及所需值输出到乘法单元410，将恢复信息中的长期信息e1、e2、λ1和λ2输出到正交代码选择单元450。
正交代码选择单元450接收加权值提取单元440提取加权值时生成的长期信息e1、e2、λ1和λ2，选取一个代码给新的移动站，并将选取的代码Cout输出到多路复用单元460。尽管在本发明实施例的上述样例中由e1、e2、λ1和λ2代表长期信息，但本发明并仅局限于此。也就是说，长期信息e反映信道的空间特性，即发送到每个移动站的波形信息，所述长期信息由一个包含同天线数量一样多元素的矢量来表示。例如，当天线数目为4时，长期信息e包含e1、e2、e3，每个矢量都表示为4乘1的矢量。λ是表示长期信息中各元素大小的标量。因此，当天线数为4时，长期信息包括四个矢量e1、e2、e3和e4，以及四个标量λ1、λ2、λ3和λ4。
多路复用单元460将某一扩展/扰频信号倍乘一个专用的物理信道信号(DPCH)，即由正交代码选择单元450提供的选择代码Cout，并将倍乘结果作为多路复用结果输出到乘法单元410。
乘法单元410将大量加权值w1、w2、…以及从加权值提取单元440提取出的所需值倍乘多路复用单元460的输出值，并将倍乘结果输出到加法单元420。
加法单元420将导频信道信号P1(K)、P2(K)、…以及Pant(K)递加到乘法单元410的输出值上，并将所得结果输出到天线阵430。
天线阵430将加法单元420的输出发送到移动站。
在本发明中，各移动站之间的相关性是根据长期信息计算出来的，根据该计算结果一个正交代码被分配到新的移动站，具体将在下文叙述。在此，有可能使用与天线数一样多的长期信息矢量e。优选情况下，考虑到其复杂性，仅有个别有效值或高位值被用作长期信息矢量e。在本发明后述的一个样例中，将用两个矢量e1和e2以及两个标量λ1和λ2作为长期信息。
图5示出了图4中加权值提取单元440的一个具体结构样例。
加权值提取单元440包括一个信息恢复单元510、一个长期信息提取单元520、一个短期信息提取单元530以及一个加权值生成单元540。
信息恢复单元510组合从天线阵430接收到的信号，并将该接收信号恢复为信息信号。长期信息提取单元520从已恢复的信息信号中提取长期信息，短期信息提取单元530从已恢复的信息信号中提取短期信息。加权值生成单元540通过利用从长期信息提取单元520中提取到的长期信息和从短期信息提取单元530中提取到的短期信息产生并输出该产生的加权值。
本发明中，用于代码复用的信息是能在加权值生成过程中提取到的长期信息。如上所述，反映波束的空间特性、并用于代码复用的长期信息可以以多种方法提取或生成。长期信息的生成方法超出了本发明的范围，故这里省略对该方法的详细描述。
图6示出了图4中正交代码选择单元450的一个具体结构样例。
正交代码选择单元450是一种用于获得扩展/扰频信号的设备，包括一个正交代码生成单元610、一个长期信息和代码信息存储单元620以及一个代码复用单元630。正交代码生成单元610用于判定某一代码是否被复用。如果判定不需要代码复用，则正交代码生成单元610将代码复用“关闭”信号输出到代码复用单元630，并直接输出所选择的代码Cout。如果判定需要代码复用，则正交代码生成单元610将代码复用“接通”信号输出到代码复用单元630，并将代码信息输出到长期信息和代码信息存储单元620。
长期信息和代码信息存储单元620为每个用户即每个移动站存储加权值信息和代码信息。代码复用单元630在收到代码复用“接通”信号时选择一个复用代码。
图7示出了图6中正交代码生成单元610的一个具体结构样例。正交代码生成单元610包括一个代码复用判定单元710、一个代码分配单元720以及一个码表730。
若基站可使用的代码个数为N，则代码分配单元720会将分配码表730中的代码一一分配给第一到第N个用户。此时，为判定是否留有任何可用代码，代码复用判定单元710查阅码表730并判定是否有可以分配到请求通信的用户(移动站)上的剩余代码。如果判定至少有一个或更多代码剩余，则代码复用判定单元710输出代码复用“关闭”信号并命令代码分配单元720分配一个剩余代码给用户。然后，代码分配单元720便直接输出一个选好的剩余代码。
如果判定没有剩余代码，即，没有可用于请求通信的新用户的可用代码，则代码复用判定单元710输出代码复用“接通”信号给代码复用单元630，并命令代码分配单元720输出码表730的内容，例如，一个用户索引和一个对应于该索引的代码值。代码分配单元720根据接收到的指令将码表730的内容输出到长期信息和代码信息存储单元620。
图8示出了图6中长期信息和代码信息存储单元620的一个具体结构样例。
长期信息和代码信息存储单元620中有一个包含长期信息和代码信息的表810。表810的项目中包括一个用户索引820、各用户的长期信息830以及分配到各用户的代码840。
图9示出了图6中代码复用单元630的一个具体结构样例。
代码复用单元630包括一个正交性比较单元910和一个复用代码选择单元920。在收到由正交代码生成单元610中的代码复用判定单元710发出的代码复用“接通”信号时，正交性比较单元910利用包含在表内容中的用户长期信息、由代码分配单元720传递来的信息以及新用户的长期信息检验正交性，并将检验结果输出到复用代码选择单元920。复用代码选择单元920根据该正交检验结果选择一个复用代码并将选到的复用代码作为Cout输出。
图10示出了图9中正交性比较单元910的一个具体结构样例。
正交性比较单元910包括正交值运算单元1010和一个复用可能性判定单元1020。正交值运算单元1010计算表中长期信息的正交值，所述表中包含使用已分配代码的现有用户和请求通信的新用户的长期信息。假设可用代码数为N，则将会计算出N个正交值。从这些正交值结果中选取最小正交值，并将该最小正交值输出到复用可能性判定单元1020中。
图11示出了图10中正交值运算单元的一个具体结构样例。
如上所述，信息e反映空间特性，即波束的偏位角(DOA)和扩散角(AS)，信息e是一个所含元素个数与天线阵中天线数量相等的矢量，信息λ反映矢量e的大小。
例如，图11部分示出了在新用户和使用已分配代码的现有用户(1)之间的正交值运算结果。这里，新用户的长期信息e1(新)是包含w1、w2、w3和w4四个元素的4乘1矢量，长期信息e1(1)是包含u1、u2、u3和u4四个元素的4乘1矢量。
根据上述等式，正交值运算的第一项是一个标量值，因此新移动站和当前移动站(1)之间的正交值为一标量值。这样，当计算出新移动站和N个使用已分配代码的当前移动站之间的正交值时，就得到了N个正交值。正交值运算单元1010从这N个正交值中选取出最小正交值并将选取的最小值输出到复用可能性判定单元1020中。
图12示出了图10中复用可能性判定单元1020的一个具体结构样例。
复用可能性判定单元1020判定从正交值运算单元1010接收到的最小正交值是否小于某一特定临界值。如果最小正交值不小于该特定临界值，则认为最不相关的代码值大于该临界值。这时，因为没有合适的复用代码，复用可能性判定单元1020输出一个代码复用“关闭”信号。但是，如果最小正交值小于该特定临界值，则认为最不相关的代码值小于该临界值。此时，由于有可能复用代码，复用可能性判定单元1020便将含最小正交值的表序号输出到复用代码选择单元920。同时，输出的表序号也被传递到长期信息和代码信息存储单元620，从而被存储到长期信息和代码信息存储单元620中，以便为下一个新用户判定可用代码时使用。
图13示出了图9中复用代码选择单元920的一个具体结构样例。复用代码选择单元920接收来自正交性比较单元910且包含最小正交值的用户索引，接收来自长期信息和代码信息存储单元620的表的内容，从表中寻找表序号，最后将包含在该序号中的代码作为扩展/扰频信号即Cout输出。
以下将通过图14至17详细描述本发明所述CDMA系统中代码复用方法的步骤。图14是图6中正交代码生成单元610运行步骤的流程图。图15至17是长期信息和代码存储单元620以及代码复用单元630的运行步骤流程图。
正交代码生成单元610判断是否有可以分配给请求通信的新用户使用的代码剩余(步骤1410)。只要有新用户发送通信请求，正交代码生成单元610就会分配一个正交代码给该新用户。这里，因为可用的正交代码数量有限，当正交代码被全部使用后，需要一个判定步骤，该步骤判定将哪个已用代码再次分配给发送通信请求的新用户。
当步骤1410中判定有一个或更多代码可被分配到新用户时，便分配一个剩余代码。此时，因为没有其它代码复用要求，正交代码生成单元610输出代码复用“关闭”信号，同时将一个选好的剩余代码作为Cout输出(步骤1420)。
当步骤1410中判定没有剩余代码可以分配给新用户时，正交代码生成单元610输出代码复用“接通”信号以激活代码复用操作(步骤1430)。
图15是从正交代码生成单元610接收到代码复用“接通”信号后代码复用单元630的运行步骤流程图。
首先，提取出在加权值生成过程中产生的长期信息(步骤1440)。即，加权值提取单元440中的长期信息提取单元520从信息恢复单元510中恢复的信息信号中提取长期信息，以使加权值生成单元540生成加权值。在本发明中，为利用由长期信息提取单元520提取的长期信息，被提取的长期信息被提供到图4所示的正交代码选择单元450中。
此后，正交代码选择单元450中的代码复用单元630将利用接收到的长期信息比较正交性。
下面将结合图16详细描述比较正交性的步骤。首先，从长期信息提取单元520中提取到的长期信息被存储到长期信息和代码复用信息存储单元620中，以便正交代码选择单元450使用。长期信息和代码信息存储单元620从正交代码生成单元620中接收现有用户的正交代码数据，从长期信息提取单元520中提取现有用户的长期信息。由此，长期信息和代码信息存储单元620以表810的形式存储各用户的正交代码和长期信息。
接着，代码复用单元630中正交性比较单元910的正交值运算单元1010接收来自长期信息和代码信息存储单元620的表内容，计算每个现有用户长期信息和新用户长期信息之间的正交值(步骤1452)，然后从这些正交值结果中选取最小的正交值(步骤1454)。
由正交值运算单元1010选出的最小正交值被发送到复用可能性判定单元1020，该单元根据最小正交值为新用户选择复用代码(步骤1460)。
以下将参见图17对选择复用代码的步骤加以详述。复用可能性判定单元1020判定是否被选取的最小正交值小于某一临界值(步骤1462)。如果判定被选取的最小正交值小于该临界值，则将包含最小正交值的长期信息的表序号输出到复用代码选择单元920(步骤1464)。如果最小正交值不小于该临界值，则在已用代码中没有可被新用户使用的代码，也就是说无法复用某一代码。因此，复用可能性判定性单元1020发送代码复用“关闭”信号(步骤1466)。
复用可能性判定单元1020连续输出为新用户选取的复用代码(步骤1470)。这样，代码复用判定步骤就完成了。
图18A至18C示出了在本发明所述代码复用方法中可使用一个与已分配给第一用户相同的代码的第二用户的位置模拟结果。
图18A所示为第一用户所用波束的形状。第一用户使用的长期信息为a1，是在doa＝30°、AS＝15°的情况下算出的。波束在30°和150°时值较大，但是当扇形区域范围在0°到120°时，可以认为在图18A中用于第一用户的波束为30°。此时，第一用户和第二用户之间的正交性可以用长期信息检验出来。最后，在图18C中示出正交值最小的方向。
如图18C所示，满足第一用户长期信息a1和第二用户长期信息a2正交值条件的方向角(θ)小于特定临界值，即 为90°(1810)、17O°(1820)、270°(1830)以及340°(1840)。这里，认为临界值ε为10％。如图18C所示，若发送波束的扇形角度为360°，则新用户可在四个方向使用与第一用户相同代码或相同长期信息。
若发送波束的扇形角度为120°，如本例中图18B所示，则位于90°的第二用户可以使用与第一用户相同的代码。此时，由于在同一个120°的扇形中有两个用户使用相同的代码，所以复用可能性加倍。
图19为当第一和第二用户按照本发明所述代码复用方法使用相同代码时反映其性能的模拟结果。
这里，我们假设第一用户有doa＝0°、AS＝30°，第二用户有doa＝90°、AS＝30°，并假设第一用户的功率范围为-10到0dB，第二用户的功率固定为-10dB。如图19所示，即使第一用户和第二用户使用相同的代码，与传统使用单一天线的系统相比，其性能也有所提高，同时可达到相同的本征聚束性能。
根据本发明上述内容，在利用聚束的CDMA无线通信系统中，当基站仍有功率剩余但缺少可分配给请求通信的新移动站的代码时，将复用一个已分配的代码。因此，基站可以充分支持的移动站数量可接近于理论上得到的与聚束产生的功率相当的移动站数量。
本发明已经详细公开，并且参照典型实施例对其进行了具体描述，相关技术领域的普通技术人员都能够理解，并且可以在不脱离本发明权利要求所包含的主旨和范围内作形式和细节上各种各样的改动。
权利要求
1.一种在采用天线阵聚束的码分多址无线通信系统中的代码复用方法，该方法包括以下步骤(a)根据反映发送到移动站的波束空间特性的长期信息，检验请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间的空间相关性；(b)在相关性检验结果的基础上为新移动站在已用代码中选择一个代码复用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述长期信息包括波束的形状和大小信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述波束的形状信息包括一个偏位角和一个扩展角，偏位角反映发送到移动站的波束和基站之间的角度，扩展角反映波束的厚度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(a)包括计算新移动站长期信息和使用已分配代码的现有移动站长期信息之间的正交值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于步骤(a)进一步包括从计算得到的正交值中选取一个最小正交值；以及比较所选最小正交值和一个预先确定的临界值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于步骤(b)包括当所选最小正交值小于该预先确定的临界值时，选择有最小正交值的移动站的已用代码作为用于新移动站的代码。
7.一种用于码分多址无线通信系统的代码复用设备，所述码分多址无线通信系统采用天线阵聚束，该设备包括一个相关性检测单元，该检测单元根据反映发送到新移动站上的波束空间特性的长期信息，检测请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间的空间相关性；以及一个复用代码选择单元，该单元在相关性检测结果的基础上从已用代码中选择一个代码给新移动站进行复用。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于所述长期信息包括波束的形状和大小信息。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于所述波束的形状信息包括一个偏位角和一个扩展角，偏位角反映发送到移动站的波束和基站之间的角度，扩展角反映波束的厚度。
10.如权利要求7所述的设备，其特征在于所述相关性检测单元用来计算新移动站长期信息和使用已分配代码的现有移动站长期信息之间的正交值。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于所述相关性检测单元从计算得到的正交值中选取一个最小正交值并将所选最小正交值与一个预先确定的临界值进行比较。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于当所选最小正交值小于该预先确定的临界值时，所述复用代码选择单元选择有最小正交值的移动站的已用代码作为用于新移动站的代码。
13.一种用于码分多址无线通信系统的代码复用设备，所述码分多址无线通信系统利用天线阵聚束，该设备包括一个正交代码生成单元，该单元用于判定是否复用某一代码，同时依据该判定结果生成一个正交代码信息；一个长期信息和代码信息存储单元，该单元用于存储长期信息和分配给移动站的代码信息，其中长期信息反映发送到移动站的波束的空间特性；以及一个代码复用单元，该单元根据反映发送到新移动站上的波束空间特性的长期信息，检测请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间空间相关性，并在相关性检测结果的基础上从已用代码中选择一个代码给新移动站进行复用。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述正交代码生成单元包括一个代码复用判定单元，该单元用于判定是否留有可用代码可被分配到新的移动站，当留有可用代码时，输出代码复用“关闭”信号给代码复用判定单元，当没有可用代码时，输出代码复用“接通”信号给代码复用判定单元；一个代码分配单元，当输出代码复用“关闭”信号时，该单元给新移动站分配一个剩余可用代码，当输出代码复用“接通”信号时，该单元将已分配给每个现有移动站的代码信息输出到长期信息和代码信息存储单元。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于所述长期信息和代码信息存储单元进一步存储一个对应于已存储的长期信息和代码信息的移动站的索引。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于所述代码复用单元包括一个正交性比较单元，当从正交代码生成单元接收到“开”信号时，该单元将从长期信息和代码信息存储单元得到的含已分配代码的移动站的长期信息与新移动站的长期信息进行比较；以及一个复用代码选择单元，该单元在正交性比较结果的基础上为新移动站选择一个已用代码进行复用。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于所述正交性比较单元包括一个最小正交值选择单元，该单元从使用已分配代码的各移动站的长期信息和请求通信的新移动站的长期信息值之间的正交值中选择一个最小正交值；以及一个复用可能性单元，当所选最小正交值小于一个预先确定的临界值时，该单元将含最小正交值的索引输出到复用代码选择单元。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于所述复用代码选择单元从复用可能性判定单元接收该索引，并根据该索引选取代码作为可用于新移动站的代码。
19.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述长期信息包括波束的形状和大小信息。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于所述波束的形状信息包括一个偏位角和一个扩展角，偏位角反映发送到移动站的波束和基站之间的角度，扩展角反映波束的厚度。
全文摘要
一种应用于采用天线阵聚束的码分多址无线通信系统的代码复用设备和方法。所述代码复用方法包括根据反映发送到新移动站上的波束空间信息的长期信息，检测请求通信的新移动站和使用已分配代码的每个现有移动站之间的空间相关性，以及在相关性检测结果的基础上从已用代码中选取一个代码给新移动站复用。最终，一个基站实际支持的移动站数量可接近于理论上与聚束产生的功率相当的移动站数量。
文档编号H04J13/16GK1501616SQ20031011568
公开日2004年6月2日 申请日期2003年11月1日 优先权日2002年11月1日
发明者李钟赫, 金成珍 申请人:三星电子株式会社