提供正交定点波束、扇区和皮可小区的方法和装置的制作方法

专利名称：提供正交定点波束、扇区和皮可小区的方法和装置的制作方法
提供正交定点波束、扇区和皮可小区的方法和装置
本申请是申请日为1998年9月8日申请号为第98808889.4号发明名称为"提 供正交定点波束、扇区和皮可小区的方法和装置"的中国专利申请的分案申请。
背景技术：
I.发明领域
本发明涉及通信，更具体地，本发明涉及提供正交定点波束、扇区和皮可 小区的方法和装置。
n.现有技术的描述
码分多址(CDMA)调制技术的使用是存在大量系统用户中便于通信的几种 技术之一。尽管诸如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)的其它技术以及诸如幅 度压扩单边带(ACSSB)的AM调制方案是已知的，但是C函A比其它这些技术具 有明显优点。CDMA技术在多址通信系统中的使用在题目为"利用卫星或陆上转 发器的扩展频谱多址通信系统"的第4901307号美国专利中作了揭示，该专利 转让给本发明的受让人，这里将其引作参考。CDMA技术在多址通信系统的使用 在题目为"在CDMA蜂窝电话系统中产生信号波形的系统和方法"的第5103459 号美国专利中作了进一步地揭示，该专利转让给本发明的受让人，这里将其引 作参考。CDMA系统可以设计成与"双模宽带扩展频谱蜂窝系统的TIA/EIA IS-95 移动台-基站兼容性标准"相一致，以下将该标准称为IS-95标准。
CDMA系统是一种扩展频谱通信系统。扩展频谱通信的好处是本领域所公 知的，通过参考以上引用的参考文件可以明白。CDMA根据其为宽带信号的固有 特性，通过在宽的带宽上扩展信号能量而提供频率分集的形式。因此，频率有 选择地衰落仅仅影响一小部分CDMA信号带宽。空间或路径分集可通过两个或 多个基站提供至移动用户或远程台的同时链接的多个信号路径而获得。此外， 路径分集可以通过允许对具有不同传播延迟的信号分别进行接收和处理，通过 扩展频谱处理开拓多径环境而获得。路径分集的例子在题目为"CDMA蜂窝电话系统中提供通信软越区切换的方法和系统"的第5101501号美国专利和题目为 "CDMA蜂窝电话系统中的分集接收机"的第5109390号美国专利中作了说明， 这两项专利已转让给本发明的受让人，这里将其引作参考。
在CDMA系统中，正向链路指的是从基站到远程台的传输。在符合IS-95 标准的示例CDMA通信系统中，正向链路数据和话音发送发生在正交代码信道 上。按照IS-95标准，每个正交代码信道被一个唯一的沃尔什序列覆盖，其持 续时间为64个码片。正交性使代码信道之间的干扰减至最小并改善性能。
CDMA系统通过几种设计特性可提供更大的系统容量，系统容量由可支持 的用户数来度量。首先，相邻小区的发射频率可以重复利用。其次，对于向有 些地区或有些远程台的发射，利用方向性更好的天线可以实现容量增加。在 (:DM八系统中，利用定向天线可以将覆盖区(或小区)划分成几个扇区(例如3 个)。CDMA通信系统中提供扇区的方法和装置在题目为"扩展频谱通信系统中 的自适应扇区化"的第5621752号美国专利中作了描述，该专利已转让给本发 明的受让人，这里将其引作参考。每个扇区或小区可进一步划分为方向性更强 的定点波束区。另一方面，可以将定点波束分配给扇区或小区内的所选远程台 或一组远程台。皮可小区(picocell)是扇区或小区内的一个局部化覆盖区。可 以将皮可小区嵌入在扇区或小区内，以提高容量和提供附加服务。
在示例CDMA系统中，不同扇区中的正向链路发射使用不同的短PN扩展序 列(或一组共用短PN扩展序列的不同偏移)。因此，当远程台在重叠扇区覆盖 区内并对来自一个扇区的信号解调时，来自其它扇区的信号是扩展的并表现为 宽带干扰。可是，来自其它扇区的信号不是相互正交的。来自相邻扇区的非正 交干扰会使通信系统的性能退化。
在IS-95 CDMA通信系统中，导频信道是在正向链路上发射的，以帮助远 程台对接收信号进行相干解调。相干解调导致性能提高。对于每一波束，可利 用导频信道。按照IS-95标准，导频信道被沃尔什序列O覆盖。
当试图增大CDMA系统容量时会出现许多挑战性问题。首先，IS-95限定 了可供覆盖代码信道的沃尔什序列并限制为64。其次，需要一种方法，允许远 程台采用最少的信号处理来区分CDMA系统中的不同波束、扇区或皮可小区。 第三，维持顺应IS-95标准是一个所需条件。本发明解决这些问题。发明概要本发明是一种提供正交定点波束、扇区和皮可小区的新颖和改进方法和装 置。在相邻区域中利用正交辅助导频和不同的沃尔什话务信道能够使发射为正交的。按照IS-95标准，导频信号用64码的元全0沃尔什序列覆盖。在示例 的实施例中，将64码片全0沃尔什序列表示为P，将64码片全1沃尔什序列 表示为M。在本发明中，附加导频信号可以通过64码片全0P和全1M序列的 串接来提供。对于两个导频信号，可以使用PP和PM的导频沃尔什序列。对于 四个导频信号，可以使用PPPP、 PMPM、 PP醒和PMMP的导频沃尔什序列。可以 对本发明进行延伸，从而通过用64码片全0 P或全1 M序列(这与该位的值有 关)替代K位沃尔什序列中的每一位，能够产生K个导频沃尔什序列。利用这 —方法，能够从基本的全OP和全l M序列产生K导频沃尔什序列，这里K是 为2的幂次的数。本发明的目的是提供正交定点波束、扇区和皮可小区。在示例的实施例中， 发射区的话务信道用与相邻区域的沃尔什序列正交的沃尔什序列覆盖。此外， 每个发射区的导频用从沃尔什序列O导出的导频沃尔什序列覆盖。正交话务信 道和导频使干扰值最小以及提高容量。本发明的另一个目的是提高附加的正交导频信道，而不减少可供话务和控 制信道使用的正交沃尔什信道的数目。按照IS-95标准，64沃尔什序列可供覆 盖64个代码信道使用。沃尔什序列O为导频信道而保留，其余63个沃尔什序 列可以供其它代码信道使用，如话务信道和控制信道。在本发明中，附加的导 频信号是利用全0和全1序列的串接组合而产生的。所有的导频信号是彼此相 互正交的以及对其余沃尔什序列正交。其余63个沃尔什序列仍然可供系统使 用。本发明的再一个目的是一种在CDMA系统中搜索和区分不同波束、扇区和 皮可小区的导频信号的有效机制。在示例的实施例中，导频信号利用相同短扩 展序列而扩展。远程台利用相同短去扩展序列能够对所有导频信号去扩展。对 于每个64码片间隔，即基本沃尔什序列的长度，用沃尔什序列O对去扩展信 号进行去覆盖，以提供I和Q导频值。对于每个导频信号假设，按照假设将从 当前和以前64码片间隔获得的I和Q导频值合并以及将去覆盖导频与预定阈 值相比较。由于所有的导频信号假设可以从一组共用I和Q导频值计算，能够方便地进行接收和区分来自不同波束、扇区和皮可小区的信号处理。本发明的又一个目的是提供一种从一组组现用和/或候选远程台中增加和 减小波束、扇区和皮可小区的有效机制。在示例的实施例中，每个远程台维持 —个包括波束、扇区和皮可小区的现用组，其中远程台处于有效通信中。在示 例的实施例中，每个远程台还维持一个包括波束、扇区和皮可小区的候选组， 其中接收导频信号的能量超过预定阈值。接收导频信号的能量可以从去覆盖导 频计算。如果能量高于增加阈值，能够把对应于这一导频信号的定点波束、扇 区或皮可小区增加到远程台的现用/候选组。另一方面，如果能量小于下降阈 值，能够从现用/候选组去除对应于这一导频信号的定点波束、扇区或皮可小 区。附图简述从以下结合附图所作的详细描述中，本发明的特征、目的和优点将更加清 楚，在整个附图中相似的参考符号有相应的表示，其中

图1A是包括较宽波束和多个定点波束的示例CDMA小区的示意图。图1B是包括3个扇区和一个皮可小区的示例CDMA小区的示意图。图2是本发明的示例正向链路发射和接收子系统的方框图。图3是基站内的示例信道元件的方框图。图4是远程台内的示例解调器的方框图。图5是相对于至皮可小区的距离的EB/Nt的方框图。较佳实施例的详细描述本发明是一种提供正交定点波束、扇区和皮可小区的方法和装置。按照 1S-95标准，正向链路包括64个正交代码信道，它通常通过用64个独特沃尔 什序列之一覆盖每个代码信道而产生。按照IS-95标准，沃尔什序列0为导频 信号而保留。为了增大容量，正向链路发射可以包括多次发射。每次发射通过 利用定向天线可以指向一个特定区域。例如，发射可以指向环绕基站的整个区 域(例如全向发射)、小区的扇区、或者利用定点波束和皮可小区指向扇区或小 区内的局部区域。定点波束提供天线增益、使干扰减至最小、以及增大容量。 在这一技术规范中，特定的发射包括覆盖小区、扇区或皮可小区的发射和利用较宽波束、定点波束或其它定向波束的定向发射。对于相干解调，导频信号的相位被用于对接收信号的解调。在示例的实施 例中， 一个导频信号采用每一次特殊发射而发射。在示例的实施例中，为了使对相邻区域的干扰减至最小，发射是通过正交信道提供的。然而，对于IS-95 系统，可供覆盖代码信道的沃尔什序列的数目是固定的。需要一种方法和装置， 按照波束、正交扇区和皮可小区的需要，提供附加的正交导频信道，而不利用 先退出的沃尔什序列，因为这会减少可供使用的能够用于覆盖话务和控制信道 的沃尔什序列的数目。此外，维持IS-95标准的能力是一个重要考虑依据。按照IS-95标准，每个沃尔什序列在持续时间上是64码片。另外，为导 频信道而保留的沃尔什序列是全O序列。在本发明中，通过使所有的l和所有 的0串接提供附加的正交导频信道。所有的1和所有的0序列与所有其它的沃 尔什序列相正交。本发明所提供的附加的较长导频沃尔什序列彼此相互正交以 及与其它64码片非导频沃尔什序列相正交。在示例的实施例中，把64码片全0沃尔什序列指定为P，而把64码片全 1沃尔什序列指定为M。在本发明中，通过使P和M的序列相串接能够提供附 加的正交导频沃尔什序列。例如，利用由2位型的P和M的沃尔什代码映射获 得的128码片导频沃尔什序列能够提供两个导频信道。因此，能够使用PP和 PM的导频沃尔什序列。PM导频沃尔什序列包括64位全0序列，随后立即为64 位全1序列。同样，利用由4位型的P和M的沃尔什代码映射获得的256码片 导频沃尔什序列能够提供四个导频信道。因此，能够使用PPPP、 PMPM、 PP廳 和P廳P的导频沃尔什序列。PMPM导频沃尔什序列包括64位全0序列，随后接 着是64位全1序列。可以将本概念进一步延伸，利用相应更长(例如64 K) 导频沃尔什序列提供K个导频信道。在示例的实施例中，全O序列(例如PP和 PPPP)为"原始"导频信道(例如，对于较宽的波束或者全向发射)而保留，以 维持顺应IS-95标准。按照本发明所产生的导频信道可提供许多好处。首先，可供其它代码信道 使用的沃尔什序列的数目不受独家导频信道的影响(或减少)。其次，在示例的 实施例中，对于所有的导频信道可使用相同的短PN偏移，从而简化对定点波 束、扇区和皮可小区的导频信号的搜索。第三，至或从现用和/或候选远程台 增加或去除波束、扇区或皮可小区被简化。最后，导频信道对于相邻区域的扰是最小的，因为导频信道是正交的。话务信道的干扰也是最小的，如果相邻 区域的话务信道使用不同的沃尔什信道。这些好处描述如下。参考附图，图1A是示例CDMA小区的示意图。从基站4到远程台6的正向 链路发射可以包括较宽的波束(或全向波束)12和定点波束14a和14b。正如图 1A所示，定点波束14能够指向不同的地理覆盖区以及能够具有不同的大小尺 寸。定点波束14能够增加容量和改进性能。基站4能在任何波束内发射到零 或多个远程台6。例如，在图1A中，基站4利用较宽波束12发射到远程台6a、 利用定点波束14a发射到远程台6b和6c、以及利用定点波束14b发射到远程 台6d。图1B是另一个示例CDMA小区的示意图。能够以上述美国专利5621752中 所述的方式将CDMA小区划分成扇区16。皮可小区18是嵌入在扇区16a中的一 个局部化发射区。正如图1B所示，基站4能够向任何扇区16或皮可小区18 内的0或多个远程台6发射。例如，在图1B中，基站4向扇区16a中的远程 台6e、扇区16b内的远程台6f和6g、扇区16c中的远程台6h以及扇区16a 和皮可小区18内的远程台6i发射。图2示出示例正向链路发射和接收硬件的方框图。在基站4中，数据源 110包含有待发射到远程台6的数据。将该数据提供给信道元件112，它分割 数据、对数据CRC编码、以及按照系统的需要插入编码尾位。信道元件112然 后对数据、CRC—致校验位和代码尾位进行巻积编码、对编码数据进行交错、 用用户长PN序列对交错数据进行扰码、以及用沃尔什序列覆盖经扰码的数据。 将对应于每--特殊发射(例如每个定点波束、扇区或皮可小区)的话务信道和导 频信道组合并提供给调制器和发射机(M0D和TMTR)114(为简化起见图2中仅示 出一个)。每个调制器和发射机114用短PA和PN。序列对覆盖数据进行扩展。 然后用同相或正交相正弦信号对扩展数据进行调制、对调制信号进行滤波、上 变频和放大。通过天线116在正向链路120上发射正向链路信号。在远程台6，正向链路信号被天线132接收并提供给接收机(RCVR)134。 接收机134对信号进行滤波、放大、下变频、正交解调和量化。将数字化数据 提供给解调器(DEM0D)136，它用短PN,和PN。序列对数据进行去扩展、用沃尔什 序列对去扩展数据进行去覆盖、以及用恢复导频信号对去覆盖数据进行去旋 转。将来自调制解调器136中不同相关器的去旋转数据组合并用用户长PN序列进行去扰码。将去扰码(或解调)数据提供给解码器138，它执行信道元件112 中进行的编码的逆过程。将解码数据提供给数据信宿140。图3示出示例的信道元件112的方框图。在示例的实施例中，信道元件 112包括至少一个话务信道(或代码信道)212和至少一个导频信道232。在每个 话务信道212中，CRC编码器214接收话务数据、进行CRC编码以及能够插入 —组按照IS-95标准的编码尾位。将CRC编码数据提供给巻积编码器216，它 用巻积码对数据进行编码。在示例的实施例中，巻积码由IS-95标准规定。将 编码数据提供给交错器218,它对编码数据中的代码符号进行重新排序。在示 例的实施例中，交错器218是对20毫秒的编码数据块中的代码符号进行重新 排序的分组交错器。将交错数据提供给乘法器220，它用用户长PN序列对数据 进行扰码。扰码数据提供给乘法器222，它用分配给这一话务信道212的沃尔 什序列对数据进行覆盖。覆盖数据提供给增益元件224，它对数据进行按比例 縮放，使得在远程台6能维持所需的每位能量-噪声比E。/L,，同时使发射功率 减至最小。将縮放数据提供给交换机230，它将来自话务信道212的数据传送 到合适的加法器240。加法器240将来自为特殊发射所指定的所有话务信道212 和导频信道212的信号相加。来自每个加法器240的结果信号提供给调制器和 发射机1M，它们以上述的方式执行功能。信道元件112包括至少一个导频信道232。所需的导频信道232的数目取 决于系统要求。对于每个导频信道232，将导频数据提供给乘法器234，它用 导频沃尔什序列覆盖数据。在示例的实施例中，所有导频信道232的导频数据 是相同的，包括全1序列。将覆盖的导频数据提供给增益元件236，它用比例 因子对导频数据进行按比例縮放，以维持所需导频信号电平。将比例縮放导频 数据提供给交换机230，它把来自导频信道232的数据传送到合适的加法器 240。如上所述的硬件是支持来自基站4的多次特殊发射的许多实施例之一。其 它硬件体系结构也可以设计成进行这里所述的功能。这些不同的体系结构在本 发明的范围之内。在示例的实施例中，提供给每个话务信道212的沃尔什序列是按照IS-95 标准限定的64位沃尔什序列。在示例的实施例中，沃尔什序列O为导频信道 而保留。在示例的实施例中，提供给每个导频信道232的导频沃尔什序列是由64位全0和全1序列的串接产生的。所需的导频信道的数目决定导频沃尔什序 列的最小长度。在示例的实施例中，对于两个导频信道，导频沃尔什序列的长 度是128位，对于四个导频信道，导频沃尔什序列的长度是256位。导频沃尔 什序列的长度通常可以表示为64，K，这里K是基站4所需的导频信道的数据， 是2的幂次。对于四个导频信道，导频沃尔什序列可以是PPPP、 PMPM、 PPMM 和PMMP，这里P和M定义如上。在示例的实施例中，导频信号是用每个特殊发射而发射的。参考图1A， 定点波束14a和14b需要两个附加导频信号的发射。附加发射功率是附加导频 信号所需要的。可是，由于与定点波束14方向性相关的天线增益较髙，导频 信号所需的发射功率和每个定点波束14的正向链路信号被天线增益所降低。 因此，即使存在附加的导频信号发射也能够实现较高的容量。实际上，在本发 明中，正向话务信道和导频信道的发射功率可以按照特殊发射的方向性(例如 定点波束的天线增益)而调节(可能是动态地)。图4示出远程台6中示例的解调器的方框图。正向链路信号被天线132接 收并提供给接收机134，它以上述方式对信号进行处理。将数字化I和Q数据 提供给解调器136。在解调器136中，数据提供给至少一个相关器310。每个 相关器310对接收信号的不同多路径分量进行处理。在相关器310中，数据提 供给复共轭乘法器320，它用短PN,和PNq序列对I和Q数据进行相乘，以获得 去扩展的I和Q数据。复共轭乘法器去除用调制器和接收机114中复数乘法器 进行的扩展。去扩展I和Q数据分别提供给乘法器322a和322b以及导频相关器326a 和326b。乘法器322a和322b将I和Q数据与分配给相关器310的沃尔什序列 (Wx)相乘。来自乘法器322a和322b的I和Q数据分别提供给累加器(ACC) 324a 和324b。在示例的实施例中，累加器324对64码片间隔(沃尔什序列的长度) 上的数据累加。来自累加器324的去覆盖I和Q数据提供给点积电路328。导 频相关器326a和326b用分配给相关器310的导频沃尔什序列(PWy)对I和Q 数据进行去覆盖以及对去覆盖信号进行滤波。以下将描述导频相关器326的操 作。滤波后的导频提供给点积电路328。点积电路328以本领域熟知的方式计 算两个矢量(导频和数据)的点积。点积电路328的示例实施例在题目为"导频 载波点积电路"的第5506865号美国专利中作了详细描述，该专利已转让给本发明的受让人，这里将其引作参考。点积电路328将对应于去覆盖数据的矢量 投影到对应于经滤波的导频的矢量上，乘以矢量的幅度，将带符号的标量输出 提供给组合器330。组合器330将来自已经分配对接收信号进行解调的相关器 310的输出组合以及将组合后的数据传送给长PN去扩展器332。长PN去扩展 器332用长PN序列对数据进行去扩展并将解调数据提供给解码器138。以下将描述导频相关器326的操作。在示例的实施例中，来自特殊发射的 导频信号用相同短PN序列扩展但是用不同的导频沃尔什序列覆盖。对于每个 序列间隔(对于示例的IS-95沃尔什序列，它在持续时间上为64码片)，使来 自同相和正交相信道的导频信号累加并分别作为I和Q导频值存储。按照被搜 索的导频假设，当前序列间隔的I和Q导频值与以前的序列间隔的I和Q导频 值相组合。例如，假设I。和Q。是为当前序列间隔而累加的导频值，L和Q，、 12 和Qs和I:,和Q:,是为紧接的前面三个序列间隔而累加的导频值。那么，对于PPPP导频假设，去覆盖导频包括Id.m—I。+L+l2+l3和Qd,^Q。+Q,+Q2+Q:,。同样，对于PMPM导频假设，去覆盖导频包括Iw=I。-1,+l2-l3和Qc:Qo-Qi+Q厂Q.，。因此， 从一组I和Q导频值能够计算所有导频假设的去覆盖导频。去覆盖导频的能量 可以计算为E^Id2+Q/。由本发明所产生的导频信道可提供许多好处。首先，可供其它代码信道使 用的沃尔什序列的数目不受影响(或减少)，因为仍然有63个可供话务信道使 用，仅仅沃尔什序列O为导频信道而使用。在容量用可由基站4支持的远程台 的数目表示时，当寻求容量增大，而对按照由IS-95限定的CDMA体系结构的 改变能最小时，这一点尤为重要。其次，在示例的实施例中，所有的导频信号都使用相同短PN偏移，以致 于对来自特殊发射的导频信号的搜索和区分得到简化。在现有的扇区化小区 中，每个扇区的导频信号用具有不同偏移的短PN序列扩展。在远程台6，导频 序列的搜索需要用不同的短PN序列对接收信号进行去扩展，每个序列具有一 个不同偏移，对应于扇区的偏移。在示例的实施例中，特殊发射的导频信号用 相同短PN序列扩展，但是用不同导频沃尔什序列覆盖。因此，导频信号仅仅 去扩展一次，从公共的一组I和Q导频值能够计算不同导频假设的去覆盖导频， 如上所述。第三，本发明使增加至远程台6现用组和/或候选组的定点波束、扇区和皮可小区或者从中去除定点波束、扇区和皮可小区得到简化。在示例的实施例中，远程台6能够以类似于来自其它扇区和小区的这些的方式处理用导频沃尔 什序列覆盖的导频信号。具体地说，通过将搜索器导频相关器326获得的能量 与 -组预定阈值进行比较能够维持该组现用和候选导频。如果导频信号的能量 1V高于增加阈值，那么能够把对应于这一导频信号的特殊发射增加到远程台6 的现用/候选组上。另一方面，如果导频信号的能量Ep低于减去阈值，那么能 够把对应于这一导频信号的特殊发射从现用/候选组中去除。同样，以类似于 IS-95系统进行的方式能够处理特殊发射之间的越区切换。:r.扇区化小区的辅助导频本发明能够用于改善扇区化小区的性能。按照IS-95标准，每个扇区化小 区在正向链路上使用一个共用PN序列的不同PN偏移。这一体系结构并不提供 彼此相互正交的正向链路信号，这会限制链路的性能。例如，如果远程台6靠 近基站4，那么路径损失小。这能够在链路上进行高速率数据的发射。然而， 如果远程台6在两个扇区之间，远程台6接收相当数量的非正交信号干扰。这 一非正交信号干扰，而不是热噪声，限制了链路能够支持的最大数据速率。如 果扇区发射彼此相互正交的信号，那么，其它扇区信号干扰被减至最小，以 更髙数据速率的发射是可能的，具有一点点热噪声和一些残留非正交信号干 扰。采用正交信号，通过多路径提供的分集也可以改善一个以上天线所覆盖区 域中的性能。正交信号是利用扇区的不同正交辅助导频、利用相邻扇区中话务的不同沃 尔什话务信道、以及使从相邻扇区接收的信号之间的时间差减至最小来提供。 这一时间差可以利用彼此相互很靠近以致于天线之间的路径延迟小于码片周 期的扇区天线实现的。也能够调节扇区的定时以补偿时间差。n.皮可小区的辅助导频本发明能够用于为皮可小区提供附加导频。皮可小区可以包括能够用于提 供附加业务的局域化覆盖区。皮可小区能够驻留(或嵌入)在宏小区内，宏小区 可以是一个小区、 一个扇区或一个波束区。在一种实施方案中，皮可小区可以 利用不同发射频率来实施。然而，这也许是不可行的或在经济上是不实际的。本发明能够用于为皮可小区提供单独的导频。在示例的实施例中，皮可小区能够使用宏小区不使用的一组沃尔什序列。 在示例的实施例中，皮可小区将其发射定时与宏小区的发射定时相对准。这可 以通过许多实施例之一来实现。在示例的实施例中，皮可小区中的接收机接收 来自皮可小区和宏小区的正向链路信号并调节皮可小区的定时，从而与宏小区 的定时对准。在皮可小区的发射与宏小区的发射实现定时对准后，对于小区中 的数据，利用正交辅助导频和不同的沃尔什话务信道，可以使来自皮可小区的 发射与在皮可小区中心处宏小区的发射相正交。图1B示出嵌入在宏小区(或扇区16a)中的皮可小区18的示意图。直线20 穿过皮可小区18的中心。图5示出沿直线20的远程台6的每位能量-总干扰 强度比E"Nl。在图5中，示出了以与宏小区正交的方式辐射的皮可小区和不与 宏小区正交方式辐射的皮可小区的Eh/Nt。阁5示出当宏小区用户进入皮可小区时从正交皮可小区到宏小区用户(或 远程台)仅有很小退化。注意当宏小区中的远程台几乎处于与皮可小区相同 的位置上时，Eb/Nt存在明显下降。这是由于来自皮可小区的信号非常强以及假 设不能使皮可小区和宏小区完全正交。在图5中，假设从皮可小区到宏小区的 耦合最小。在示例的实施例中，这一最小耦合为0.01。因此，皮可小区功率中 至少1%与宏小区的功率非正交。可是，如果皮可小区是非正交的，宏小区中 的远程台从皮可小区接收大量功率。图5示出，如果远程台位于皮可小区40 米内，宏小区不得不发射相当大的功率以维持与远程台的通信。采用正交皮可 小区，宏小区不得不发射大量功率的区域縮小为数米。同样，通过使皮可小区 与宏小区正交的方式辐射，使皮可小区用户的范围大大增大。图5中的例子表 明，当远程台靠近宏小区时该范围增大约50%，在其它方向上增大更明显。图5示出沿穿过皮可小区18的直线20的效应。可是，如果移动台不在直 线20上，能够计算性能。对于自皮可小区起的给定距离，性能将束缚在相同 距离上远程台的给定距离之间，但是，在直线20上以及更靠近宏小区和更远 离宏小区。从按照IS-95标准为导频信道而保留的沃尔什序列0已经描述了本发明。 其它沃尔什序列也能够用于产生本发明的导频沃尔什序列。以上述方式能够用 所选沃尔什序列及其补序列产生导频沃尔什序列。在示例的实施例中，补序列是通过使所选沃尔什序列中每一位颠倒而导出的。另一方面，补充序列可以第 二基本沃尔什序列。总之，能够使用其它的基本沃尔什序列，这在本发明的范 围内。尽管从符合IS-95标准的CDMA系统己经描述了本发明，但是，本发明可 以延伸到其它通信系统。导频沃尔什序列可以从基本沃尔什序率产生，在示例 的IS-95系统中，它在长度上为64码片。也能够使用不同长度的基本沃尔什 序列，这在本发明的范围内。此外，也能够使用任何正交序列或接近于正交序 列，这在本发明的范围内。提供对较佳实施例的以上描述能够使本领域的任何专用技术人员制造或 使用本发明。对于本领域的专用技术人员而言，对这些实施例的各种不同改进 是显然的，这里所限定的一般原理可以应用于其它实施例，无需创造才能。因 此，不希望将本发明局限于这里所说明的实施例，而是符合与这里所揭示的原 理和新颖特征相 一 致的最宽范围。
权利要求
1.一种提供辅助导频的装置，其特征在于所述装置包括第一源，配置为提供导频数据；第二源，配置为提供导频沃尔什序列，所述导频沃尔什序列包括基本沃尔什序列或其补序列的串接序列；以及处理元件，配置为用导频沃尔什序列覆盖所述导频数据，并通信耦合于所述第一源和所述第二源。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述基本沃尔什序列包括全 0序列。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述基本导频沃尔什序列在 长度上为64码片。
4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述导频沃尔什序列在长度 上为128码片。
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述导频沃尔什序列在长度 上为256码片。
6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述导频沃尔什序列在长度 上为64乘K码片，这里K是可供使用的导频沃尔什序列的数目。
7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述导频沃尔什序列包括沃 尔什代码映射的K位序列，其中，所述K位序列的每一位被基本沃尔什序列或 补序列所辨代，这取决于所述位的值。
8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于所述补序列是通过使所述基 本沃尔什序列中的每一-位颠倒而导出的。
9. 如权利要求7所述的装置，其特征在于所述补序列是第二基本沃尔什序列。
10. 如权利要求l所述的装置，其特征在于进一步包括增益元件，配置为基于发射所述辅助导频的特殊发射的增益而调节所述辅助导频的增益，其中 所述增益元件通信耦合于所述处理元件。
11. 如权利要求l所述的装置，其特征在于基于所需导频信道的数目， 所述导频沃尔什序列的长度是最短的。
12. 如权利要求l所述的装置，其特征在于为每一特殊发射提供一个辅 助导频。
13. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所有辅助导频的所述导频数 据是相同的。
14. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所有辅助导频的所述导频数 据包括全l序列。
15. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所有辅助导频的所述导频数 据包括全0序列。
16. —种用于接收辅助导频的装置，其特征在于所述装置包括 处理元件，配置为接收导频信号以提供导频数据；第一累加器，配置为在基本沃尔什序列的长度上累加所述导频数据，以提 供I和Q导频值，并且所述第一累加器通信耦合于所述处理元件；第二累加器，配置为按照导频假设将当前间隔和以前间隔的I和Q导频值 累加，以提供去覆盖导频，并且第二累加器通信耦合于所述第一累加器。
17. 如权利要求16所述的装置，其特征在于所述基本沃尔什序列的所 述长度是64码片。
18. 如权利要求16所述的装置，其特征在于进一步包括比较器，配置 为将所述去覆盖导频与一组预定阈值相比较，并且所述比较器通信耦合于所述 第二累加器。
19. 如权利要求16所述的装置，其特征在于进一步包括比较器，配置为将所述去覆盖导频与一组预定阈值相比较，并且所述比较 器通信耦合于所述第二累加器；以及存储单元，配置为如果所述去覆盖导频超过增加的阈值，将对应于所述去 覆盖导频的特殊发射增加到候选组，并且所述存储单元通信耦合于所述第二累 加器。
20. 如权利要求19所述的方法，其特征在于所述存储单元进一步配置为如果所述去覆盖导频低于减去阈值，从候选组中去除对应于所述去覆盖导频 的特殊发射。
21. 如权利要求19所述的方法，其特征在于所述存储单元进一步配置为如果所述去覆盖导频超过增加阈值，将对应于所述去覆盖导频的特殊发射增加到现用组。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于所述存储单元进一步配置为如果所述去覆盖导频低于减去阈值，从现用组中去除对应于所述去覆盖导频 的特殊发射。
全文摘要
一种提供正交定点波束(14a、14b)、扇区(16a、16b)和皮可小区(18)的方法和装置。在相邻区域中利用正交辅助导频和不同的沃尔什话务信道能够作正交发射。按照IS-95标准，导频信号用64码片的沃尔什序列0覆盖。可以将64码片的全0沃尔什序列表示为P，将64码片的全1沃尔什序列表示为M。在本发明中，附加导频信号可以通过64码片全0P和全1M序列的串接来提供。因此，对于两个导频信号，可以使用PP和PM的导频沃尔什序列。对于四个导频信号，可以使用PPPP、PMPM、PPMM和PMMP的导频沃尔什序列。可以对本发明进行延伸，从而通过用64码片全0P或全1M序列(这与该位的值有关)替代K位沃尔什序列中的每一位能够产生任何所需个数的导频序列。
文档编号H04B1/707GK101232302SQ200810009798
公开日2008年7月30日 申请日期1998年9月8日 优先权日1997年9月8日
发明者J·P·奥登瓦尔德, S·A·伦比, 小E·G·蒂德曼 申请人:高通股份有限公司