专利名称:通信方法、发射机、接收机和蜂窝式无线电通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信方法、发射机、接受机和一种蜂窝式通信系统，特别是，本发明可以应用于便携式电话系统中。
背景技术：
通常，在无线电通信领域中，高优先级数据和低优先级数据相结合发射。下面将解释这样一种高优先级数据和低优先级数据相结合发射的典型的数字无线电通信系统。在下面的解释中，一帧发射数据由一个高优先级数据和一个低优先级数据组成，和利用一个发射时隙发射用于一帧的发射数据。注意，所述帧意味着在数字数据处理过程中的一个数据单元，和时隙意味着在数字数据发射过程中的数据单元。
在这种无线电通信系统中，利用如图1所示的一帧发射两种信息，以便将一帧分成高优先级段和低优先级段。所述高优先级数据被存储在所述高优先级段中，和低优先级数据被存储在低优先级段中。在这种情况下，不仅仅是数据的信息位被存储，而且，在每个段中还存储了误差检测和校正位。借此，接收侧可以使用所述误差检测和校正位检测和校正所接收信息位的误差。
另外，具有良好检测和校正误差能力的误差检测和校正位通常被附加到高优先级数据上，具有较差检测和校正误差能力的误差检测和校正位被附加到低优先级数据上。由于这个原因，附加到高优先级数据上的误差检测和校正位规模较长。
这里，图2示出了用于实际发射具有这种结构的一个帧的发射机。如图2所示，在发射机1中，由高优先级数据组成的位流DH1首先被输入给第一误差校正位加法电路2，和由低优先级数据组成的位流DL1被输入给第二误差校正位加法电路3。
第一误差校正位加法电路2在输入位流DH1的基础上计算误差检测和校正位，并将这些误差检测和校正位加到位流DH1上以产生将被存储在前述高优先级段中的位流D1。位流D1被输出给后级的帧发生电路4。在这方面，在第一误差检测和校正位加法电路2中，加上具有良好检测和校正误差能力的误差检测和校正位。
同时，第二误差检测和校正位加法电路3在输入位流DL1的基础上计算误差检测和校正位，并将这些误差检测和校正位加到位流DL1上，以便产生将被存储在前述低优先级段中的位流D2。所述位流D2被输出给后级的帧发生电路4。在这方面，在第二误差检测和校正位加法电路3中，对第一误差检测和校正加法电路2具有较次检测和校正能力的误差检测和校正位被计算和相加。
如图2所示，帧发生电路4将位流D2加到位流D1的一端以产生用于一帧的发射数据流D3，并输出给调制电路5。调制电路5对发射数据流D3进行调制以产生发射符号流D4，并输出给发射电路6。在对发射符号流D4进行滤波之后，发射电路6执行数/模转换处理以产生发射信号，和然后对发射信号执行频率转换处理以产生发射信号S1。该发射信号S1经过天线7发射，从而发射机1发射高优先级数据和低优先级数据相互组合的数据。
另一方面，如图3所示，在接收机10中，天线11接收由发射机1发射的发射信号S1，并将其输入给接收电路12作为接收信号S2。在对接收信号S2进行滤波处理之后，接收电路12对接收信号S2进行频率转换处理以取出基带信号，和对所述基带信号执行模/数转换，以取出接收符号流D5。
解调电路13对由接收电路12取出的接收符号流D5执行解调处理以便解码接收数据流D6(接收数据流D6不完全等于发射数据流D3，并包括经过发射接收的数据误差)，解码后的数据流被输出给段划分电路14。段划分电路14将译码后的接收数据流D6划分成高优先级段的位流D7和低优先级段的位流D8，并分别将位流D7和D8输出给第一误差检测和校正电路15和第二误差检测和校正电路16。
第一误差检测和校正电路15在包括在位流D7中的误差检测和校正位的基础上检测包括在所接收信息位中的数据误差并校正数据误差，从而译码所发射的信息位，并作为高优先级数据的位流DH2输出。利用相同的方式，第二误差检测和校正电路16在包括在位流D8中的误差检测和校正位的基础上检测包括在所接收信息位中的数据误差并校正该数据误差，从而译码所发射的信息位，并作为低优先级数据的位流DL2输出。通过这种处理，在接收机10中，高优先级数据和低优先级数据分别根据接收信号S2译码。
还可以利用诸如便携式电话蜂窝式无线电通信系统执行高优先级数据和低优先级数据的组合发射。关于这一点将在下面以便携式电话为例予以解释。
通常，在便携式电话系统中，提供有通信服务的区域被划分成希望规模的小区，作为固定无线站的基站被置于每个单元之中。作为移动无线台的便携式电话装置与在其中存在所述装置的小区中的基站进行无线电通信，并构成所谓的蜂窝无线电通信系统。
在这种便携式电话系统中，当例如使用一个便携式电话装置产生一个呼叫时，利用后面将要解释的过程执行一个呼叫处理。所述便携式电话装置首先使用一个被称做随机访问信道(RACH)的控制信道发射一个由报头数据和消息数据组成的控制数据给基站。基站监视随机访问信道并检测报头数据的存在以检测是否存在来自所述便携式电话装置的消息。当检测到所述报头数据时，基站判断存在来自所述便携式电话装置的消息，检测后面的消息数据，分析所述消息数据的内容。如果消息数据的内容是一个呼叫请求，基站确定一个将被用于和便携式电话装置通信的范围(demesne)控制信道(DCCH)，并经过一个应答调节信道(AGCH)将这个信道号通知给所述便携式电话装置。经过通知的被占用控制信道在便携式电话装置和基站之间执行预定控制处理，从而实现来自便携式电话装置的呼叫处理。
在呼叫处理过程中，最初从便携式电话装置传送的控制数据由报头数据和消息数据组成，如上所述。在这种情况下，所述报头数据表示消息数据的存在。基站侧首先检测报头数据的存在，以便检测是否存在消息数据。因此，在检测命令的基础上基站侧为数据划分优先级的情况下，报头数据具有较高的优先级和表示具体请求内容的消息数据具有比所述报头数据较低的优先级。
现在，在频分多址(FDMA)方法和时分多址(TDMA)方法的一般便携式电话系统中，为了检测与高优先级数据对应的报头数据，不仅通过译码、而且还通过测量随机访问信道的电功率来实际译码报头数据。相反，在不以诸如频率和时间进行物理划分为基础而是以扩展码的差进行划分为基础的码分多址(CDMA)方法的便携式电话系统中，其它信号在频带上相互混杂，由此，简单的电功率测量不能检测报头数据，所述报头数据被综合译码以检测所述报头数据。
下面将结合具体例子描述这点。注意，在这种情况下也是在一帧中产生控制数据，和由一个发射时隙发射所述控制数据。
如图4所示，关于用于一帧的数据结构，在所述帧的前一半中产生报头数据和在该帧的后一半中产生信息段。在这种情况下，报头数据被存储在所述报头段中，和形成消息数据的信息位以及所述信息位的误差检测和校正位被存储在信息段中。
这里，图5示出了一个用于实际发射具有这种数据结构的控制数据的发射机。如图5所示，在发射机20中，报头数据的位流DP1被首先输入给帧发生电路21，和消息数据的位流DM1被输入给误差校正位加法电路22。
误差校正位加法电路22在输入位流DM1的基础上计算误差检测和校正位，并将计算结果加到位流DM1上，以便产生将被存储在前述信息段中的位流D11。位流D11被输出给帧发生电路21。帧发生电路21将位流D11加到图4所示报头数据位流DP1的末尾，以便产生用于一帧的发射数据流D12，然后该发射数据流D12被输出给调制电路23。
调制电路23对发射数据流D12执行预定调制处理以产生发射符号流D13，发射符号流D13被输出给发射电路24。在将发射符号流S13乘以所希望的扩展码和执行滤波处理之后，发射电路24执行数/模转换处理以产生发射信号。发射电路24然后对发射信号执行频率转换处理，以产生预定频带的发射信号S10。以这种方式获得的发射信号S10经过天线25发射，从而使发射机20发射由报头数据和消息数据组成的控制数据。
另一方面，在接收机30中，从发射机20发射的发射信号S10被天线31接收，并输入给接收电路32作为接收信号S11，如图6所示。在对接收信号S11进行滤波处理之后，接收电路32对接收信号S11执行频率转换处理以取出基带信号，和对基带信号执行模/数转换处理以取出接收符号流D14。
解调电路33对由接收电路32取出的接收符号流D14执行预定的解调处理以对接收数据流D15译码(接收数据流D15并不完全等于发射数据流D12，和包括经过发射接收的数据误差)，译码后的数据流被输出给场划分电路34。
所述段划分电路34将译码后的接收数据流D15划分成报头段的位流D16和信息段的位流D17，并分别将它们输出给报头检测电路35和误差检测和校正电路36。在这方面，段划分电路34利用时分方法划分所述段。特别是，如图4所示，报头段时间上早于信息段，所以，使用这个定时划分所述段。
报头检测电路35判断D16所述位流是否是报头数据。如果是报头数据，报头检测电路35输出控制信号S12给误差检测和校正电路36。误差检测和校正电路36在包括在输入位流D17中的误差检测和校正位的基础上开始误差检测和校正处理以检测包括在所接收消息数据中的数据误差，并校正所述数据误差。结果是，如果消息数据的信息位被正确译码，误差检测和校正电路36输出消息数据的位流DM2给控制电路(未示出)以便控制通信顺序等。这允许控制电路识别所接收的消息数据和根据该消息数据控制通信顺序。
在这方面，已经描述了利用段划分电路34划分所述段。但是，还有另外一种情况，即接收数据开头处的报头数据被简单地检测而不需要用于分割数据的段划分，如果作为结果检测到了所述报头数据，则执行下一个消息数据的误差校正处理。
在传统的通信方法中，当发射高优先级数据和低优先级数据的组合数据时，虽然每个数据是单独处理的，但是同级处理是在分开和不反映优先级的情况下执行的。
另外，在传统的通信方法中，当例如使用随机访问信道发射控制数据时，检测报头数据以确认消息数据的存在。由于报头数据和消息数据在时间方向上是彼此划分开的，所以可以很简单地实现这个处理。但是，在使用多个载波同时发射需要被发射数据的多载波方法的通信中存在一个问题，即由于报头数据和消息数据没有在时间方向上彼此被划分开，所以，不能执行在时间方向上的这种处理。
因此，在利用多载波方法通信发射由报头数据和消息数据组成的控制数据的情况下，通常可以考虑通过在接收侧在频率方向上划分它们来提取报头数据的信号成分和消息数据的信号成分，以便译码接收数据。但是，这种方法需要高精度译码器用于划分报头数据的信号成分和消息数据的信号成分，因此，使接收侧装置的结构变得复杂。
发明内容
从上述方面来看，本发明的目的是提供一种通信方法、以及使用这种方法的发射机、接收机和蜂窝无线电通信系统，在这种方法中，即便是使用多载波方法同时发射高优先级数据和低优先级数据，也能够利用简单的结构执行根据所述优先级的处理。
通过提供一种使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的通信方法可以实现本发明的上述和其它目的。在这种通信方法中，其中交替配置了具有被叠加了高优先级数据的子载波和具有被叠加了低优先级数据的子载波的发射信号被发射。在接收侧，在所述发射信号上执行预定的接收处理，以在频率轴上获得是符号队列的接收符号流，和通过将所述接收符号流延迟预定时间获得的被延迟符号流加到接收符号流上提取高优先级的符号成分，以便对高优先级数据译码。对所述接收符号流进行傅立叶变换处理以获得在时间轴上符号队列的符号流，和从该符号流中提取低优先级数据，以便对低优先级数据译码。
另外，根据本发明，使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的发射机被装备有一个发射装置，用于发射其中交替配置了具有被叠加了高优先级数据的子载波和具有被叠加了低优先权数据的子载波的发射信号。
另外，根据本发明，用于接收从用于使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的发射机发射的发射信号的接收机被提供有接收装置，用于通过对所述发射信号执行预定接收处理获得是频率轴上符号队列的接收符号流，在所述发射信号中，交替配置了具有被叠加的高优先级数据的子载波和具有被叠加的低优先级数据的子载波；第一解调装置，用于通过将所述接收符号流延迟一个预定时间获得的被延迟符号流加到所述接收符号流上提取高优先级数据的信号成分，以便对所述高优先级数据译码；和第二解调装置，用于对所述接收符号流执行傅立叶变换处理，以获得是时间轴上符号队列的符号流，和用于从所述符号流中提取低优先级数据的符号，以便对低优先级数据译码。
另外，根据本发明，在预定区域被划分成希望规模的小区的蜂窝无线电通信系统中，每个小区被提供有一个基站，移动台与小区中的基站进行无线电通信，移动台通过随机访问信道发射一个发射信号，在该发射信号中，交替配置了具有其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示所述消息数据存在和属性的报头数据的子载波。基站对发射信号执行预定的接收处理以获得是频率轴上的符号队列的接收符号流，和通过将所述接收符号流延迟一个预定时间获得的被延迟接收符号流加到所述接收符号流上提取报头数据的信号成分，以便在该信号成分的基础上检测所述报头数据。在通过检测所述报头数据确认消息数据的存在和属性之后，对所述接收符号流执行傅立叶变换以获得是时间轴上符号队列的符号流，和从所述符号流中提取消息数据的符号，以便对消息数据译码。
另外，根据本发明，在预定区域被划分成希望规模的小区的蜂窝无线电通信系统中，每个小区被提供有一个基站，移动台与其中存在有所述移动台的小区中的基站进行无线电通信，基站经过一个随机访问信道发射一个信号，该发射信号具有交替置位的其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示所述消息数据存在和属性的报头数据的子载波。移动台对发射信号执行预定的接收处理，以便获得是频率轴上符号队列的接收符号流，和通过将所述接收符号流延迟预定时间所获得的被延迟符号流加到所述接收符号流上提取报头数据的信号成分，以便在所述信号成份的基础上检测所述报头数据。在通过检测报头数据确认消息数据的存在和属性之后，对所述接收符号流执行傅立叶变换以获得是时间轴上符号队列的符号流，和从所述符号流中提取消息数据，以便对所述消息数据译码。
利用这种方式，其上被叠加有高优先级数据的子载波和其上被叠加有低优先级数据的子载波被交替置位和发射。在接收侧，通过预定的接收处理获得是频率轴上符号队列的接收符号流，和通过将所述接收符号流延迟预定时间所获得的被延迟的符号流加到所述接收符号流上提取高优先级数据的信号成分，以便对高优先级数据译码。借此，高优先级数据能够被迅速译码，和即使是利用多载波方法同时发射高优先级数据和低优先级数据，也可以利用简单的结构执行根据优先级的处理。
类似的，在蜂窝无线电通信系统中，其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示消息数据存在和属性的报头数据的子载波被交替置位和发射。在接收侧，通过预定接收处理获得是频率轴上符号队列的接收符号流，和通过将所述接收符号流延迟预定时间所获得的被延迟接收符号流加到所述接收符号流上提取报头数据的信号成分，以便根据所述信号成分译码报头数据。在通过检测所述报头数据确认消息数据的存在和属性之后，对所述接收符号流执行傅立叶变换以获得是时间轴上符号队列的符号流，并从所述符号流中提取消息数据的信号成分，以便对消息数据译码。借此，可以利用简单的结构迅速译码报头数据，和即使是利用多载波方法同时发射报头数据和消息数据，也能够利用简单结构执行根据优先级的处理。
通过下面结合附图的详细描述，本发明的性质、原理和用途将变得更加明显，在所述附图中，相同的部分将使用相同的标号或字符表示。其中，图1简要示出了传统通信系统的框图结构；图2的框图示出了传统通信系统的发射机；图3的框图示出了传统通信系统的接收机；图4简要示出了传统便携式电话系统的框图结构；图5的框图示出了用于发射控制数据的传统发射机的结构；图6的框图示出了用于接收控制数据的传统接收机的结构；图7简要示出了本发明第一实施例的通信系统的框图结构；图8简要示出了所述通信系统的子载波的结构；图9的框图示出了所述通信系统的发射机的结构；图10的框图示出了所述通信系统的接收机的结构；图11A、11B和11C用于解释在所述接收机中的时延和加法处理；图12A和12B用于解释通过加法处理提取信号的原理；图13简要示出了根据本发明的便携式电话系统的框图；图14简要示出了所述便携式电话系统的随机访问信道的结构；图15的框图示出了用于经过随机访问信道发射控制数据的发射机的结构；图16的框图示出了用于接收经过随机访问信道发射的控制数据的接收机的结构；图17简要示出了其它实施例的结构框图；图18的框图示出了根据其它实施例的发射机的结构；图19的框图示出了根据其它实施例的接收机的结构。
具体实施方式
下面参看附图描述本发明的实施例。
(1)第一实施例(1-1)帧结构首先在这个段落中解释根据本发明的通信系统的帧结构。在根据本发明的这个通信系统的框图结构中，发射用于一帧的高优先级数据和低优先级数据。此时，如图7所示，在一个帧中分别交替置位有高优先级数据的发射符号和低优先级数据的发射符号。即，当发射信号被交替收集时，它们变成是高优先级数据的高优先级场，而当剩余的符号被收集时，它们变成是低优先级数据的低优先级场。
在这种情况下，低优先级场存储由低优先级数据的位信息产生的发射符号和由被加到低优先级数据上的误差检测和校正位产生的发射符号。另一方面，高优先级场仅存储由高优先级数据的信息位产生的发射符号，而不存储由误差检测和校正位产生的发射符号。在这方面，高优先级发射符号是在通过使用卷积编码对多个符号之间的距离执行扩展处理和/或在通过使用M-ary调制对在高优先级数据上的多个符号之间执行正交处理所产生的符号。误差检测和校正位不被加到高优先级数据上，但是执行用于扩展多个符号之间距离的处理和多个符号之间的正交处理，因此，通过在接收侧的校正检测能够迅速译码高优先级数据。
(1-2)载波结构根据本发明的通信系统执行所谓的多载波通信，用于使用多个载波在一个调制周期内的同一时间发射具有上述结构的用于一帧的发射符号。具体地说，如图8所示，一个频率信道由以相同间隔置于频率轴上的24个子载波C0-C23组成。除了位于24个子载波C0-C23两侧并作为保护载波的C0和C23以外，其余的22个子载波C1-C22被用于发射用于一个帧的发射信号。在该通信系统中，在一个调制周期内发射的发射信号被在频率轴上排成一行发射。
另外，为方便起见，下面解释在通过正交相移键入(QPSK)调制对每个发射符号进行符号映像和将一个发射符号指定给将被发射的子载波C0-C22中每一个的情况。
在所述通信系统中，具有图7所示帧结构的发射符号被连续逐一指定给子载波C0-C22中的每一个。因此，奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21被用于发射高优先级发射信号，和偶数子载波C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22被用于发射低优先级发射符号。
在这方面，高优先级发射符号是通过对编码位执行QPSK调制产生的符号，所述编码位是通过使用卷积编码执行多个符号之间距离的扩展处理和/或通过使用M-ary调制在高优先级数据信息位上的多个符号之间执行正交处理产生的。高优先级发射符号被指定给子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21本身。
相反，低优先级发射符号是通过对低优先级数据的信息位和加到所述信息位上的误差检测和校正位进行QPSK调制产生的符号。为了将这些符号指定给子载波，低优先级发射信号和前述高优先级发射符号之间的不同相位被指定给C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22。具体地说，在分别地施加了不同的正交相移键入(DQPSK)之后，低优先级发射符号被指定给C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22。
(1-3)发射机的结构下面，在这个段落中解释根据本发明通信系统的发射机。在图9中，40表示根据本发明通信系统的发射机。高优先级数据的位流DH3被输入给编码器41和低优先级数据的位流DL3被输入给误差校正位加法电路42。
编码器41例如通过使用卷积编码对多个符号之间的距离执行扩展处理和使用M-ary调制在多个符号之间执行正交处理对所输入的高优先级数据的位流DH3编码。所生成的编码位流D20被输出给QPSK调制电路43。QPSK调制电路43在所输入的编码位流D20连续执行QPSK调制处理，以产生发射符号流D21，该符号流D21被输出给后级选择开关44的第一端。
另一方面，误差校正位加法电路42在所输入的低优先级位流DL3的基础上计算误差检测和校正位，和将所生成的误差检测和校正位加到位流DL3上以便产生将被执行误差校正处理的位流D22。位流D22被输出给后级的QPSK调制电路45。QPSK调制电路45连续将QPSK调制施加到输入位流D22上以产生发射符号流D23，并将其输出给后级第一选择开关44的第二输入端。
第一输入开关44交替改变输入端的连接以交替选择将被提供给第一输入端的发射符号和被提供给第二输入端的发射符号，从而产生符号流D24，在该符号流D24中，如图7所示，高优先级数据和优先级数据被交替排成一行。符号流D24被输入给组成微分调制电路47的延迟电路47A和乘法器47B。
微分调制电路47通过利用乘法器47B将当前输入的发射符号乘以经过延迟电路47A获得的一个在前发射符号对当前的输入发射符号进行微分调制。连续重复这个处理，以便产生微分符号流D25，并将其输出给第二选择开关46的第二输入端。
当符号流D24是奇数时，第二选择开关46通过连接第一输入端选择符号流D24的奇数符号。当微分符号流D25是偶数时，第二选择开关46通过连接第二输入端选择微分符号流D25的偶数符号。所生成的符号流D26输出给后级的逆快速傅立叶变换(IFFT)电路48。在这种情况下，符号流D24的奇数符号和微分符号流D25是高优先级发射符号，偶数符号是低优先级发射符号。借此，如果利用第二选择开关46交替选择符号流D24和微分符号流D25，可以获得符号流D26，在该符号流D26中，高优先级发射符号和微分调制的低优先级发射符号被交替排成一行。注意，由于它们被调制成一个在先符号，所以，低优先级发射符号是在高优先级发射符号的基础上被进行微分调制的。
逆快速傅立叶变换电路48对符号流D26执行逆快速傅立叶变换以产生其中在时间轴上排成一行的符号被安置在频率轴上的信号。即，逆快速傅立叶变换电路48将符号流D26中的每一个陆续分配给子载波C1-C22中的每一个。通过逆快速傅立叶变换电路48的处理所产生的发射符号流D27被输入给下面的发射电路49。
发射电路49对发射符号流D27执行窗口处理和滤波处理，并进一步执行数/模转换处理以产生发射信号。发射电路49对发射信号执行频率转换处理以产生预定频道的发射信号S20，并经过天线50发射。利用这种方式，在子载波C1-C22上交替叠加有高优先级数据和低优先级数据的发射信号被从发射机发射。
(1-4)接收机的结构这个段落解释根据本发明通信系统的接收机。在图10中，60表示根据本发明通信系统的接收机，该接收机用于接收从发射机40经过天线61发射的发射信号S20，和将这个发射信号S20输入给接收电路62作为接收信号S21。接收电路62对接收信号S21执行滤波处理然后执行频率转换处理，以便获得基带信号。接收电路62对基带信号执行模/数转换处理，以获得接收符号流D30，和对与一个调制周期相关的接收信号流D30执行窗口处理，然后将其输出给第一和第二解调单元63和64。在这方面，由于没有执行傅立叶变换处理，所以，接收符号流D30是其中每个符号都是在频率轴上排列成行的符号流。
第一解调单元63是一个用于解调高优先级数据、将接收符号流D30分别输入给内部延时电路65和加法器66的解调单元。在延时电路65中，如图11A和11B所示，由接收电路62接收的一个调制周期T的接收符号流D30被延时一个调制周期T的一半，即T/2，和所生成的接收符号流D31被输出给加法器66。加法器66在开始提供接收符号流D31之后将接收符号流D30和用于T/2周期的接收符号流D31相加。借此，如图11C所示，加法器66产生其中接收符号流D30的后一半和接收符号流D31的前一半相加的符号流D32，和符号流D32被输出给相关性计算电路67。
在这方面，当通过将接收符号流D30延迟一个调制周期T的一半、即T/2产生接收符号流D31和该接收符号流D31被加到图8所示子载波C1-C22中的接收符号流D30上时，偶数子载波C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22的信号成分被取消，和只有奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21的信号成分被提取。
如图12A和12B所示，这是由于与是原始信号的接收符号流D30比较，被延时一个调制周期的一半、即T/2的接收符号流D31中每个子载波信号成分的相位旋转引起的。具体地说，每个子载波的相位旋转是以下述方式产生的子载波C1的相位旋转量是0，子载波C2的相位旋转量是π，子载波C3的相位旋转量是2π，子载波C4的相位旋转量是3π，子载波C5的相位旋转量是4π，等等。当将上述相位旋转的接收符号流D31加到是原始信号的接收符号流D30上时，在其相位旋转量是π、3π、5π、...的偶数子载波C2、C4、C6、...的信号成分的原始信号上发生反相，从而使这些子载波C2、C4、C6、...的信号成分被取消。借此，由所述加法产生的符号流D32仅由其上被叠加有高优先级数据的奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21的信号成分组成。
在基准存储电路68中，诸如是被认为是高优先级数据的信息位流的基准符号流被以类似于发射侧进行QPSK调制的方式编码和在频率轴上排列成线，和存储所述原始信息位流。即，其中高优先级数据被以类似于发射侧的方式进行处理以便叠加到子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21上的基准符号流被存储以用于所有可以被认为是高优先级数据的信息位流，和可以被认为是高优先级数据的所有信息位流被存储。
相关性计算电路67从基准存储电路68中陆续读出基准符号流D33，并计算基准符号流D33和输入符号流D32之间的相关性。在最大相关值的基准符号流D33上的信息位流D34被从基准存储电路68中读出，并作为高优先级数据的位流DH4输出。
由此，在第一解调单元63中，接收符号流30被延时一个调制周期T的一半周期T/2，通过将上述被延时的接收符号流加到接收符号流D30上产生仅有高优先级数据组成的符号流D32，和计算符号流D32和基准符号流D33之间的相关值，以便译码高优先级数据的位流DH4。利用这种方式，在第一解调单元63中，即使是在高优先级数据的信号成分和低优先级数据的信号成分在频率轴上被排列成一线的情况下，也能够通过仅从接收符号流D30中提取高优先级数据的信号成分迅速地译码所述高优先级数据。
另一方面，第二解调单元是一个用于解调低优先级数据的解调器，其中，接收D30符号流被首先输入给缓存器69。存储在缓存器69中的接收符号流D30被陆续读出并输入给后面的快速傅立叶变换电路(FFT)70。快速傅立叶变换电路(FFT)70对接收符号流D30执行快速傅立叶变换处理以产生其中在频率轴上线性排列的的符号是在时间轴上一线排列的信号。具体地说，快速傅立叶变换电路70取出叠加在各子载波上的的符号，和产生在时间轴上排成一行的的符号流D36。通过快速傅立叶变换电路70处理的所产生的符号流D36被输入给下面的DQPSK解调电路71。
DQPSK解调电路71将符号流D36分别输入给延时电路71A和乘法器71B。乘法器71B将当前的输入乘以经过延时电路71A提供的一个在前接收符号的共轭值，以对符号流D36执行微分解调处理。注意，通过这个处理获得的符号流D37是一个经过QPSK调制的符号流。
选择开关72在输入端处接收符号流D37，并在符号流D37是偶数符号时导通，从而使只有符号流D37的偶数符号被提取。在这种情况下，由于符号流D37的偶数符号是与低优先级数据对应的符号，所以，经过选择开关72处理所获得的符号流D38是仅由与低优先级数据对应的符号组成的符号流，和对应于从发射机40的QPSK调制电路45输出的符号流D23。
误差检测和校正电路73接收符号流D38和从符号流D38中取出所述位流。然后，误差检测和校正电路73在包括在所述位流中的误差检测和校正位的基础上检测信息位的误差并校正所述误差。所生成的信息位被作为低优先级数据的位流DL4输出。
在第二解调电路64中，对接收符号流D30执行快速傅立叶变换处理，以获得其中符号在时间轴上排成一行的的符号流D36。在对符号流D36执行微分解调处理之后，与低优先级数据对应的符号流D38被提取以取出所述信息位，从而对低优先级数据译码。
(1-5)操作和效果在上述结构中，在通信系统的发射机40中，从高优先级数据产生的符号流D21和从低优先级数据产生的符号流D23被轮流选择，以便产生如图7所示高优先级数据和低优先级数据被接替排成一行的符号流D26。然后，对符号流D26执行逆傅立叶变换处理以将一个符号指定给多个子载波C1-C22中的每一个。在这种情况下，由于高优先级数据和低优先级数据被交替设置在符号流D26中，所以，高优先级数据和低优先级数据也被交替设置在频率轴上。具体地说，高优先级符号被叠加在奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21，而低优先级符号被叠加在偶数子载波C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22上。在经过预定的发射处理之后，如此产生的发射符号流D27经过天线50被作为发射信号S20发射。
另一方面，在接收机60中，从发射机40发射的发射信号S20被天线61接收。对发射信号S20进行预定的接收处理，以获得接收符号流D30。在接收机60中，接收符号流D30首先被延时一个调制周期T的一半T/2，以产生接收符号流D31。接收符号流D31和是原始信号的接收符号流D30相加以产生只由其上被叠加有高优先级符号的奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21的信号成分组成的符号流D32。
符号流D32和基准符号流D33被用于检测相关值。具有最大相关值的基准符号流D33原始形式的信息位流D34被作为高优先级数据的位流DH4输入。
由此，在这个通信系统中，高优先级数据和低优先级数据被交替设置在一个帧中，并被陆续指定给多个子载波C1-C22中的每一个，从而产生和输出其中具有被叠加高优先级数据的子载波和具有被叠加有低优先级数据的子载波被交替设置在频率轴上的发射信号S20。在接收侧，对发射信号S20执行预定接收处理，以获得接收符号流D30。接收符号流D30被延时一个调制周期T的一半T/2，以产生接收符号流D31。接收符号流D31被加到是原始信号的接收符号流D30上以产生仅由高优先级符号的信号成分组成的符号流D32。
通过检测相关值以解码高优先级数据的位流DH3对符号流D32执行解调处理。因此，在所述通信系统的情况下，即使是利用多载波方法同时发射用于一个调制周期的高优先级数据和低优先级数据，也能够使用简单的结构并不使用高效滤波器仅提取高优先级数据的信号成分和译码高优先级数据。
另一方面，关于低优先级数据，对接收符号流D30执行快速傅立叶变换以产生其中符号被在时间轴上排成一行的符号流D36，和从符号流D36中提取偶数符号以产生仅由低优先级数据的符号组成的符号流D38。从符号流D38中取出所述位流和通过对所述位流执行误差检测和误差校正译码低优先级数据的位流DL4。由此，作为低优先级数据，在执行了快速傅立叶变换处理以便执行从频率轴到时间轴的转换处理之后，通过时间划分处理产生仅由低优先级数据符号组成的符号流D38，和对符号流D38执行解调和误差校正处理以便对低优先级数据DJ4译码。借此，低优先级数据DL4可以被全面译码。
根据上述结构，在发射侧，通过发射其中具有被叠加的高优先级数据的子载波和具有被叠加的低优先级数据的子载波被交替置位于频率轴上的发射信号S20可以在同时发射高优先级数据和低优先级数据。在接收侧，经过预定接收处理获得的接收符号流D30被延时预定周期并被加到接收符号流D30上，从而产生仅由高优先级数据的信号成分组成的符号流D32。通过检测相关值来检测高优先级数据对符号流D32执行解调处理。因此，即使是使用用于一个调制周期的多个子载波C1-C22同时发射高优先级数据和低优先级数据，也可以利用简单结构对高优先级数据迅速译码。因此，即使当利用多载波方法同时发射高优先级数据和低优先级数据时，利用简单结构也能够执行根据优先级的处理。
(2)第二实施例(2-1)背景技术下面解释第二实施例将本发明应用于蜂窝无线电通信系统中的情况。注意，这里将解释作为蜂窝无线电通信系统的便携式电话系统。
首先，解释作为第二实施例背景技术的便携式电话系统。通常，在便携式电话系统中，提供通信服务的区域被分成多个具有所希望规模的小区，和在每个小区内提供一个基站作为固定无线电站，作为移动台的便携式电话与存在有所述便携式电话的小区内的基站进行无线电通信。利用这种方式，构成所谓的蜂窝无线电通信系统。
在这种便携式电话系统中，当例如由所述便携式电话产生一个呼叫时，利用下述过程执行一个呼叫处理。便携式电话装置首先使用一个被称做随机访问信道(RACH)的控制信道发射一个由报头数据和消息数据组成的控制数据给基站。基站监视所述随机访问信道和通过检测报头数据的存在来检测是否存在来自所述便携式电话装置的消息。当检测到所述报头数据时，基站判断是否有来自便携式电话装置的消息，并检测后面的消息数据，和分析所述消息数据的内容。如果所述消息数据的内容是一个呼叫请求，基站确定一个用于与便携式电话装置通信的地区控制信道(DCCH)，并使用应答支配信道(AGCH)将这个信道号通知给便携式电话装置。在便携式电话装置和基站之间经过被通知占用的控制信道执行预定控制处理，从而实现来自便携式电话装置的呼叫处理。
在所述呼叫处理中，首先从便携式电话装置发射的控制数据由如上所述的报头数据和消息数据组成。在这种情况下，报头数据表示消息数据的存在，和基站侧检测所述报头数据以便检测是否存在消息数据。因此，在基站侧根据检测命令按优先次序排列数据的情况下，报头数据具有最高优先级，表示具体请求内容的消息数据具有比报头数据低的优先级。
为了检测与高优先级数据对应的报头数据，通常测量所述随机访问信道的电功率。但是，不能利用通信方法的电功率测量来检测所述报头数据。例如，在使用CDMA方法通过其中执行所谓的跳频以便改变用于每个时隙频道的码分多或TDMA方法的便携式电话系统中，由于其它的信号被混合在所述频带上或多个频带彼此变化，所以，利用简单的功率测量不能检测所述报头数据。因此，这种便携式电话系统通过检测报头数据译码所述报头数据。
此时，如果能够通过译码迅速检测报头数据，由于后面的消息数据能够被译码，所以，不会有问题。但是，如果报头数据不能被迅速译码，就不能译码所述消息数据。例如，在其中多个子载波被用于同时发射与一个调制周期相关的报头数据和消息数据的多载波方法的情况下，如果没有通过迅速提取报头数据的信号成分检测报头数据，那么，就不能译码消息数据。因此，在本发明中，即使是在没有使用功率测量检测表示消息存在的报头数据的状态下执行多载波通信，也能够迅速地检测所述报头数据。此后，将逐步解释这点。
(2-2)帧结构图13示出了由报头数据和消息数据组成的控制数据的结构。如图13所示，在本发明的便携式电话系统中，利用一帧发射由报头数据和消息数据组成的控制数据。此时，报头数据的发射符号和消息数据的发射符号被交替置于一帧之中。换言之，当交替置位的发射符号被交替收集时，它们变成了是报头数据的报头场，当其它剩余发射符号被收集时，它们变成了是消息数据的信息段。
在这种情况下，在信息段中，由表示用于基站控制内容的消息数据产生的发射符号和由被加到该消息数据上的误差检测和校正位产生的发射符号被存储。同时，在报头段中，由表示消息数据存在的报头数据产生的发射符号被存储。
在这方面，报头数据是一个用于每个基站的固有数据集，和作为移动台的便携式电话装置使用希望与其通信的基站的固有数据作为报头数据。另外，根据消息属性(诸如类型)准备了用于一个基站的多个固有数据。所述便携式电话装置使用将被发射给基站的适用于消息数据属性的固有数据作为报头数据。借此，作为接收侧的基站能够检测报头数据以检测消息数据的存在，并能够识别消息数据的属性。
因此，在根据本发明的便携式电话系统中，当开始来自所述便携式电话装置的呼叫时，如此构成的控制数据被经过随机访问信道发射给基站。
(2-3)随机访问信道的结构这里，图14示出了便携式电话系统的随机访问信道的结构。这个便携式电话系统还类似于第一实施例的多载波通信，并具有多个子载波作为随机访问信道。具体地说，如图14所示，例如所述随机访问信道由以相同间隔置于频率轴上的24个子载波C0-C23组成。除了作为保护载波的在24个子载波两侧处的子载波C0和C23之外的22个子载波C1-C22被用于发射上述控制数据的发射符号。
在所述便携式电话系统中，控制数据发射符号中的每一个都被逐一陆续指定给图14所示多个子载波C1-C22中的每一个，由此，奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21被用于报头数据的发射符号，偶数子载波C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22被用于消息数据的发射符号。
在这方面，报头数据的发射符号被原样指定给子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21。另一方面，在消息数据的发射符号的情况下，在消息数据的发射符号和一个在前报头数据的发射符号之间的微分相位被指定给子载波C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22。即，消息数据的发射符号被分别进行DQPSK调制和指定给子载波C2、C4、C6、C8、C10、C12、C14、C16、C18、C20和C22。
(2-4)发射机的结构这里将解释用于经过随机访问信道发射控制数据的发射机。在图15中，利用与图9相同的标号示出了相同的部分，80表示作为一个整体经过随机访问信道发射控制数据的发射机。这个发射机80被提供在便携式电话系统装置上，和将需要发射的控制数据经过随机访问信道传送给所述基站。在发射机80中，包括控制数据的报头数据DP2被输入给第一选择开关44的输入端。注意，所述报头数据DP2是一个适用于后面将要描述的消息数据DM3的属性的符号化数据和是与便携式电话装置通信的基站的固有数据。
包括控制数据的消息数据DM3被输入给误差位加法电路42。误差位加法电路42在输入的消息数据DM3的信息位的基础上计算误差检测和校正位，和将该误差检测和校正位加到消息数据DM3上以产生将被执行误差校正处理的位流D40，并将位流D40输出给后级的QPSK调制电路45。该QPSK调制电路45对所输入的位流D40连续执行QPSK调制处理，以产生符号流D41，并输出给后级第一选择开关44的第二输入端。
第一选择开关44交替改变输入端的连接状态，以交替选择提供给第一输入端的报头数据DP2的符号和与提供给第二输入端的消息数据DM3相关的符号流D41符号，从而产生符号流D42，在该符号流D42中，报头数据DP2的符号和消息数据DM3的符号被交替排列成一线，如图13所示。符号流D42被输出给第二选择开关46的第一输入端，并被输出给构成微分调制电路47的延时电路47A和乘法器47B。
微分调制电路47通过将当前的输入符号经过乘法器47B乘以一个通过延时电路46A获得的在前符号对当前的输入符号进行微分调制。连续重复这个处理以产生微分符号流D43，该符号流D43被输出给第二选择开关46的第二输入端。
当符号流D42是奇数时，第二选择开关46通过连接到第一输入端选择符号流D42的奇数符号，当微分符号流D43是偶数时，第二选择开关46通过连接到第二输入端选择微分符号流D43的偶数符号。所生成的符号流D44被输出给后级的逆傅立叶变换(IFFT)电路48。在这种情况下，符号流D42和微分符号流DM3的奇数符号是报头数据DP2的符号，其偶数符号是消息数据DM3的符号。因此，如果利用第二选择开关46交替选择符号流D42和微分符号流D43，可以获得其中报头数据DP2的符号和微分调制后的消息数据DM3的符号被交替排成一行的符号流D44。注意，由于微分调制是利用一个在前符号执行的，所以，消息数据DM3的符号是在报头数据DP2的符号基础上被微分调制的。
逆快速傅立叶变换电路48对符号流D44执行逆快速傅立叶变换处理，以产生其中在时间轴上排成一行的符号被在频率轴上排成一行的信号，即逆快速傅立叶变换电路48将符号流D44的每个符号陆续分配给子载波C1到C22中的每一个。通过逆快速傅立叶变换处理产生的发射符号流D45被输入给后面的发射电路49。
发射电路49对发射符号流D45执行窗口处理和滤波处理，还执行数/模转换处理，以产生发射信号。发射电路49对发射信号执行频率转换处理以在随机访问信道上产生发射信号S30，并经过天线50发射该信号。利用这种方式，具有在子载波C1-C22上交替叠加有报头数据DP2和消息数据DM3的发射信号S30被经过发射机80发射。
(2-5)接收机的结构在这个段落中解释用于接收经过上述随机访问信道发射的发生信号S30的接收机。在图16中，与图10对应的构件使用相同的标号。90表示一个作为整体的用于接收经过随机访问信道发射的发射信号的接收机。在基站提供的接收机90接收如上所述作为从便携式电话装置发射的控制数据的发射信号S30。
在接收机90中，在信道61接收从发射机80发射的发射信号S30，并将该信号输入给接收电路62作为接收信号S31。接收电路62对接收信号S31执行滤波处理然后进行频率转换处理，以取出基带信号。接收电路62在所述基带信号的基础上执行模/数转换处理以获得接收符号流，和对与一个调制周期相关的接收符号流执行窗口处理，并利用与一个调制周期相关的信号功率的总值(或幅值的总值)规格化每个符号。所生成的接收符号流D50被输出给第一和第二解调单元91和92。在这方面，接收符号流D50是一个在执行傅立叶变换处理之前的符号流，和是其中的每个符号被在频率轴上排列成一线的符号流。
第一解调单元91是一个用于检测报头数据、将接收符号流D50分别输入给内部延时电路65和加法器66的解调单元。延时电路65将由接收电路62接收的一个调制周期的接收符号流D50延时一个调制周期T的一半，即T/2，和将所生成的接收符号流D51输出给加法器66。
加法器66将接收符号流D50和在开始提供所述接收符号流D52之后用于T/2周期的接收符号流D51相加。借此，加法器66产生符号流D52，其中，接收符号流D50的后一半和接收符号流D51的前一半相加，符号流D51被输出给相关性计算电路93。
在这方面，通过执行上述加法处理，与第一实施例类似，可以获得仅由其上被叠加有报头数据的奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21的信号成分组成的符号流D52。
在基准存储电路94中，多个基准符号流、即各基站固有的报头数据符号在频率轴上被排列成一线，所述报头数据的多个属性信息被存储。
相关性计算电路93从基准存储电路94中连续读出基准符号流D53，并计算基准符号流D53和输入符号流D52之间的相关值。如果这个相关值超过一个预定阈值，相关性计算电路93判断接收了报头数据(即判断存在消息数据)和向第二解调单元92输出一个表示开始解调消息数据的控制信号S32。另外，相关性计算电路93在超过所述阈值的相关值基准符号流D53的基础上从基准存储电路94中连续读出报头数据的属性信息。所述属性信息被输出给用于控制基站整个操作的控制电路(未示出)。借此，控制电路能够在消息数据被解调之前确认该消息数据的属性，和为所述消息数据做准备。在这方面。如果在相关检测中存在多个超出所述阈值的相关值，那么，相关性计算电路93在最大相关值的基准符号流的基础上读出所述消息数据的属性信息。
由此，在第一解调单元91中，接收符号流D50被延时一个调制周期T的一半，即T/2和将被延时的接收符号流加到接收符号流D50上，从而产生仅由报头数据的信号成分组成的符号流D52。计算符号流D52和基准符号流D53之间的相关值，以检测是否接收了报头数据。借此，在第一解调单元91中，即使当报头数据的信号成分和消息数据的信号成分被在频率轴上排成一行时，也只有报头数据的信号成分能够被从接收符号流D50中取出，以别迅速检测所述报头数据。
另外，根据指定给它的自身站的定时发射控制数据。但是，如果由于小区规模很大和控制数据不同步到达而发生发射延迟时，那么，第一解调单元91对每个较短的周期重复这个处理以检测报头数据。再有，如果由于小区规模较小而使控制数据周期性地到达，那么，第一解调单元91根据到达定时执行这个处理，以检测所述报头数据。
另一方面，第二解调单元92是一个用于解调消息数据的解调单元。接收符号流D50首先被输入给缓存器95。当从第一解调单元91的相关性计算电路93接收控制信号S32(即，当利用第一解调单元91确认报头数据的存在和属性)时，缓存器95连续读出和输出所存储的接收符号流D50给快速傅立叶变换电路(FFT)70，并在这里开始消息数据的解调。在这方面，当缓存器95没有从相关性计算电路93中接收控制信号S32时，它判断没有检测到报头数据，和不输出接收符号流D50和不开始消息数据的解调。
快速傅立叶变换电路70接收从缓存器95输出的接收符号流D50，并对接收符号流D30执行快速傅立叶变换处理以产生其中在频率轴上排成一行的符号被在时间轴上排成一行的信号。具体地说，快速傅立叶变换电路70取出叠加在接收子载波上的符号，产生其符号在时间轴上排成一行的符号流D55。通过傅立叶变换电路70的处理所获得的符号流D55被输入给后面的DQPSK解调电路71。
DQPSK解调电路71将符号流D55分别输入给延时电路71A和乘法器71B。乘法器71B将当前的输入接收符号乘以经过延时电路71A提供的一个在前接收符号的共轭值，以便对符号流D55执行微分解调处理。注意，通过这个处理获得的符号流D56是一个经过QPSK调制的符号流。
选择开关72利用它的输入端接收符号流D56，当符号流D56是偶数符号时，该开关导通，从而只提取符号流D56的偶数符号。在这种情况下，由于符号流D56的偶数符号是与消息数据对应的符号，所以，通过选择开关72的处理所获得的符号流D57是一个只由与所述消息数据对应的符号组成的符号流，并且对应于从发射机80的QPSK调制电路45输出的符号流D41。
误差检测和校正电路73接收符号流D57并从符号流D57中取出消息数据的位流。然后，误差检测和校正电路73在包括在所述位流中的误差检测和校正位的基础上检测由消息数据的组成的信息位的误差，并校正所述误差。所生成的信息被作为位流DM4输出给用于控制基站整个操作的控制电路(未示出)。借此，控制电路可以确认消息数据的接收和根据该消息数据控制通信顺序。
因此，在第二解调单元92中，当检测到报头数据时，对接收符号流D50执行快速傅立叶变换处理，以获得符号流D55，在该符号流D55中，符号在时间轴上被排列成一线。在对符号流D55执行微分解调处理之后，提取与消息数据对应的符号流D57以便取出所述信息位，从而译码消息数据。
(2-6)操作和效果在上面的结构中，在便携式电话系统的发射机80中，交替选择报头数据DP2和从消息数据DM3产生的符号，以便产生如图13所示报头数据符号和消息数据符号被交替排成一行的符号。然后，对符号流D44执行逆快速傅立叶变换处理以便将一个符号指定给多个子载波C1-C22中的每一个。在这种情况下，由于报头数据DP2的符号和消息数据DM3的符号被交替置位于符号流D44中，所以，报头数据DP2的符号和消息数据DM3的符号也被交替置位于频率轴上。如此获得的发射符号流D45在执行预定发射处理之后被作为发射信号S30经过天线50发射。
另一方面，在接收机90中，利用天线61接收从发射机80发射的发射信号S30。对发射信号S30执行预定的接收处理以获得接收符号流D50。在接收机80中，接收符号流D50被首先延时一个调制周期T的一半，即T/2周期以产生接收符号流D51。接收符号流D51和是原始信号的接收符号流D50相加以产生只由其上被叠加有报头数据DP2的奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17、C19和C21的信号成分组成的符号流D52。
符号流D52和基准符号流D53被用于检测相关值。当该相关值超过一个预定阈值时，它判断接收了报头数据，和控制信号S32被输出给第二解调单元92，以便指令第二解调单元92开始消息数据DM3的解调处理。借此，在接收机90中，只有检测到报头数据时，消息数据才能够被解调。因此，与简单并行执行报头数据DP2的检测和消息数据的解调相比较，可以减少接收机中的处理。
再有，消息数据DM3的属性是根据超过所述阈值的相关值的基准符号流D53确定的，属性信息D54被输出给所述控制电路，用于控制基站的整个操作。借此，控制电路能够在消息数据DM3被解调之前确认消息数据DM3的属性。在这个方面，可以从报头数据DP2中获得消息数据DM3的属性，所以，便携式电话系统可以很容易地改变消息数据的重要性、消息数据的格式、调制方法和/或编码方法，并能够灵活地发射和接收消息数据。
利用这种方式，在便携式电话系统中，报头数据DP2的符号和消息数据DM3的符号被交替设置并连续指定给多个子载波C1-C22中的每一个，所以，其中具有被叠加的报头数据DP2的子载波和具有被叠加的消息数据DM3的子载波被交替置位于频率轴上的发射信号S30被产生和发射。在接收侧，对发射信号S30(即，接收信号S31)执行预定的接收处理以获得接收符号流D50，在该符号流D50中，每个符号都在频率轴上排列成一线。接收符号流D50被延时一个调制周期T的一半，即T/2周期以产生接收符号流D51。接收符号流D51被加到是原始信号的接收符号流D50上以产生仅由报头数据DP2的信号成分组成的符号流D52。对符号流D52执行相关值检测处理以检测报头数据DP2。因此，在便携式电话系统的情况下，即使是由报头数据DP2和消息数据DM3组成的控制数据同时通过与一个调制周期相关的多个载波通信发射，也只有报头数据的信号成分可以被提取，使用非高效滤波电路利用简单的结构就能够迅速地检测所述报头数据。
另一方面，关于消息数据DM3，对接收符号流D50执行快速傅立叶变换处理，以产生符号流D55，在该符号流D55中，符号在时间轴上被排列成一线，和从符号流D55中提取偶数符号以产生只由消息数据DM3的信号成分组成的符号流D57。从符号流D57中取出位流和通过对所述位流执行误差检测和误差校正处理译码消息数据DM3的位流DM4。
因此，在消息数据DM3的情况下，在执行快速傅立叶变换处理以便执行从频率轴向时间轴的信号转换处理之后，通过时间划分处理产生仅由消息数据DM3的信号成分组成的符号流D57，对符号流D57执行解调和误差校正处理以译码消息数据DM3的位流DM4。借此，可以对消息数据DM3译码。
根据上述结构，在发射侧，具有被叠加的报头数据DP2的子载波和具有被叠加的消息数据DM3的子载波被交替置位于频率轴上的发射信号S30被发射，从而在一个调制周期内同时发射报头数据和消息数据。在接收侧，经过预定接收处理获得的接收符号流D50被延时一个预定周期并被加到接收符号流D50上以产生仅由报头数据DP2的信号成分组成的符号流D52。通过检测相关值检测报头数据DP2。借此，即使是使用与一个调制周期相关的多个子载波C1-C22同时发射报头数据DP2和消息数据DM3，也能够利用一个简单的结构迅速检测报头数据DP2，因此，即使当利用多载波方法同时发射报头数据DP2和消息数据DM3时，也能够利用一个简单的结构执行根据优先级的处理。
(3)其它实施例上述第一实施例涉及到了具有被叠加高优先级数据的子载波的数量和具有被叠加的低优先级数据的的子载波的数量相同并且在一次发射中发射的接收数据的规模彼此相同的情况。但是本发明并不局限于这种情况，与低优先级数据比较，高优先级数据出现的次数可以是1/2N，以便减少高优先级数据的子载波的数量，从而使得可以在一次发射中发射大量的低优先级数据。
例如，如图17所示，高优先级数据的出现次数被设置成1/4，从而使高优先级数据在四次之中出现一次。因此，在这种情况下，上面被叠加有高优先级数据的子载波的数量是整个子载波的1/4，和上面叠加有低优先级数据的子载波的数量是整个子载波的3/4。子载波的数量之比是1∶3。
这里，参看图18和19解释在如上所述设置子载波情况下的发射机和接收机。注意，高优先级数据和低优先级数据的子载波数量之比是1∶3，和使用在下面解释中使用子载波C1到C22执行数据通信。在使用与图9相同标号指定相同部分的图18中，100表示一个完整的发射机，在该发射机100中，子载波的数量之比是变化的，并且，其构成除了第一和第二选择开关101和102以外，一般与图9所示发射机40类似。发射机100与发射机40明显不同之处是第一和第二选择开关101和102选择操作的定时。具体地说，在这个例子中，由于高优先级数据出现的次数是1/4，所以，第一选择开关101在四次当中选择一次与高优先级数据对应的发射符号流D21，并在其它定时处选择与低优先级数据对应的发射符号流D23。类似的，第二选择开关102在四次当中选择一次符号流D60，并在其它定时处选择微分符号流D61。因此，在发射机100中，产生具有图17所示帧结构的符号流D62，和在这个基础上执行预定发射处理并输出发射信号S40。
另一方面，在使用与图10相同标号指定相同部分的图19中，110表示一个用于接收在改变子载波数量比之后发射的发射信号S40的完整的接收机，除了第一解调单元111的结构和在第二解调单元112中选择开关116选择操作的定时之外，所述接收机110一般与图10所示接收机60类似。在这种情况下，在第一解调单元111中，第二延时电路113和第二加法器114被加到第一延时电路65和第一加法器66上。因此，被延时符号流的加法处理包括两步。
具体地说，在第一解调单元111中，被延时的接收符号流D31和是原始信号的接收符号流D30被相加以产生仅由奇数子载波C1、C3、C5、C7、C9、C11、C13、C15、C17和C19的信号成分组成的符号流D32。符号流D32被输入给第二延时电路113和第二加法器114。第二延时电路113将符号流D32延时一个调制周期T的1/4的T/4周期，所生成的符号流D70被输出给加法器114。加法器114在开始提供被延时的符号流D70之后将符号流D70加上与T/4周期相关的是原始信号的符号流D32，从而产生仅由子载波C1、C5、C9、C13和C17的信号成分组成的符号流D71，并输出给相关性计算电路67。
在相关性计算电路67中，存储在基准存储电路115中的基准符号流D72被连续读出以计算相对于符号流D71的相关值。在具有最大相关值的基准符号流D72的基础上，读出将被输出的信息位流D73，从而能够很容易地译码高优先级数据DH4。
在第二解调单元112中，从微分解调电路71输出的符号流D75的第一、第五、第九、第十三和第十七个符号是高优先级数据，其它符号是低优先级数据。如果通过选择开关116选择第二到第四、第六到第八、第十到第十二和第十四到第十六个符号，则可以获得仅由低优先级数据的信号成分组成的符号流D76。然后，误差检测和校正电路73从符号流D76中提取所述信息位以校正误差，从而可以很容易地译码低优先级数据DL4。
另外，在高优先级数据的出现次数被设置为1/2N的情况下，延时电路和加法器应当被提供为级N的数量，和延时电路的加法应当在N级处执行。
再有，上述的第二实施例涉及了其中经过便携式电话系统的随机访问信道发射由报头数据和消息数据组成的控制信号的情况。但本发明并不局限于此，而是可以应用到经过便携式电话系统的最初辅助信道发射由报头数据和消息数据组成的信息数据的情况。所述最初辅助信道是一个用于发射必须的信息以接收其中发射便携式电话系统的系统信息的控制信道(BCCH)的控制信道。例如，当接通便携式电话装置的电源时，接收从基站发射的最初辅助信道以获得涉及到(BCCH)控制信道的信息数据。在该信息数据的基础上，接收所述控制信道(BCCH)和然后执行与位置记录相关的处理，简言之，通过应用本发明，用于迅速获得信息的信道能够迅速检测报头数据，从而可以获得与上述相同的效果。
再有，上述第一实施例涉及了误差检测和校正位没有被加到高优先级数据的情况。但是，本发明并不局限于此，而是可以被应用到用于一系列帧的高优先级数据被搜集和将误差检测和校正位加到它们上的情况。
再有，上述的实施例涉及了使用QPSK调制作为调制方法的情况。但是本发明并不局限于此，而是也可以使用诸如二进制相移键入(BPSK)或16-正交幅值调制(16QAM)的用于将信息成分置于相位或频率上的其它调制方法。
再有，上述的实施例涉及了对低优先级数据和消息数据执行微分调制的情况。但本发明并不局限于此，与高优先级数据或报头数据的情况类似，它不仅仅可以执行微分调制。
再有，上述的实施例涉及了用于多载波通信的子载波的数量是24的情况。但是，但本发明并不局限于此，也可以使用其它数量的子载波。
再有，上述的实施例涉及了提供编码器41、误差校正位加法电路42、QPSK调制电路43、45、逆快速傅立叶变换电路48和发射电路49以便使具有被叠加的高优先级数据的子载波和具有被叠加的低优先级数据的子载波被交替置位发射的情况。但是，本发明并不局限于此，在用于使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的发射机中，提供了用于发射其中具有被叠加的高优先级数据的子载波和具有被叠加的低优先级数据的子载波被交替置位的发射信号的发射装置，从而可以获得与上述情况相同的效果。
再有，上述的实施例涉及了提供接收电路62以及第一和第二解调单元63和64以接收从发射机40发射的发射信号S21并译码高优先级数据DH4和低优先级数据DL4的情况。但是，本发明并不局限于此。在用于接收从使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的发射机发射的发射信号的接收机中，提供有用于通过对其中具有被叠加的高优先级数据的子载波和具有被叠加的低优先级数据的子载波被交替置位的发射信号执行接收处理以获得符号在频率轴上被排成一行的接收符号流；第一解调装置，用于将把原始符号流延时预定时间所获得的延时符号流加到所述接收符号流上并提取与高优先级数据相关的信号成分；和第二解调装置，用于通过对所述接收符号流执行傅立叶变换处理获得符号在时间轴上排成一行的符号流，和用于通过从所述符号流中提取低优先级数据的符号译码低优先级数据。借此，可以获得与根据本发明的上述情况的相同效果。
换句话说，其中具有被叠加的高优先级数据的子载波和具有被叠加的低优先级数据的子载波被交替置位的发射信号被发射。在接收侧，对发射信号执行预定接收处理以获得其中符号在频率轴上排成一行的接收符号流。将接收符号流延时预定时间获得的被延时接收符号流被加到所述接收符号流上以提取与高优先级数据相关的信号成分，以别译码所述高优先级数据。此时，对接收符号流执行傅立叶变换处理以获得其中符号在时间轴上排成一行的符号流，和从所述符号流中提取低优先级数据，以便译码所述低优先级数据。借此，可以获得与上述情况相同的效果。
再有，上述实施例涉及到将本发明应用于便携式电话系统的情况。但是本发明并不局限于此，而是可以应用到诸如汽车电话系统的其它蜂窝无线电通信系统以获得与上述相同的效果。简言之，在其中预定区域被划分成希望规模的多个小区的蜂窝无线电通信系统中，在每个小区内提供一个基站，和移动台与其中存在所述移动台的小区进行无线电通信，移动台经过随机访问信道发射发射信号，在该发射信号中，其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示消息数据存在和属性的报头数据的子载波被交替置位。基站对所述发射信号执行预定的接收处理以获得其符号在频率轴上排成一行的接收符号流，和将把所述接收符号流延时预定时间获得的被延时符号流加到所述接收符号流上，以便提取与报头数据相关的信号成分。在所述信号成分的基础上检测报头数据以确认消息数据的存在和属性。然后，对所述接收符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号在时间轴上排成一行的符号流。从所述符号流中提取消息数据的符号以检测消息数据。借此，可以获得与上述相同的效果。
此外，在预定区域被划分成希望规模小区的一予置区域的蜂窝无线电通信系统中，在每个小区中提供一个基站，和移动台与存在该移动台的小区进行无线电通信，基站经过一个内部辅助信道发射发射信号，在该发射信号中，具有被叠加消息数据的子载波和具有被叠加表示所述消息数据的存在和属性的报头数据的子载波交替置位。移动台对发射信号执行预定的接收处理以获得其符号在频率轴上排成一行的接收符号流，和将通过把所述接收符号流延时预定时间所获得的被延时符号流加到所述接收符号流上，以便提取与报头数据相关的信号成分。在所述信号成分的基础上检测所述报头数据以确认消息数据的存在和属性。然后，对所述接收符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号在时间轴上排成一行的符号流。从所述符号流中提取消息数据的符号以便译码所述消息数据。借此，可以获得与上述相同的效果。
如上所述，根据本发明，其上被叠加有高优先级数据的子载波和其上被叠加有低优先级数据的子载波被交替设置和发射。在接收侧，通过执行预定接收处理获得其符号在频率轴上排成一行的接收符号流。将所述接收符号流延时预定时间获得的被延时符号流被加到接收符号流上以提取与高优先级数据相关的信号成分，以便对高优先级数据译码。由此，利用一个简单的结构就能够迅速对高优先级数据译码，和即使是使用多载波方法同时发射高优先级数据和低优先级数据，也能够利用一个简单的结构执行根据优先级的处理。
此外，在蜂窝无线电通信系统中，其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示所述消息数据的存在和属性的报头数据的子载波被交替置位和发射。在接收侧，通过执行预定接收处理获得其符号在频率轴上排成一行接收符号流。通过将所述接收符号流延时预定时间获得的被延时符号流加到接收符号流上以提取与报头数据相关的信号成分。在该信号成分的基础上检测所述报头数据以确认消息数据的存在和属性。然后，对对所述接收符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号在时间轴上排成一行的符号流。从所述符号流中提取消息数据的符号以译码消息数据。借此可以利用一个简单的结构译码报头数据，和即使是在使用多载波方法同时发射报头数据和消息数据的情况下，也能够利用一个简单的结构执行根据优先级的处理。
在结合本发明最佳实施例进行了描述的情况下，很明显，对于本专业技术领域：
内的普通技术人员来讲可以在不脱离本发明所附权利要求
的精神和范围的情况下作出各种变化和修改。
权利要求
1.一种使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的通信方法，所述通信方法包括如下步骤发射由其上被叠加有所述高优先级数据的所述子载波和其上被叠加有低优先级数据的所述子载波组成的发射信号，所述子载波被交替置位；和在接收侧，对所述发射信号执行预定接收处理以获得在频率轴上被排成一行的接收符号流，和通过将把所述接收符号流延时预定时间获得的被延时符号流加到所述接收符号流上提取与所述高优先级数据相关的信号成分，以便译码所述高优先级数据；和对所述符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号在时间轴上排成一行的符号流，从所述符号流中提取所述低优先级数据的符号，以便译码所述低优先级数据。
2.根据权利要求
1所述的通信方法，其特征在于，所述低优先级数据是一个预定消息数据，和所述高优先级数据是表示所述消息数据的存在和属性的报头数据；和在接收侧，在与所述高优先级数据相关的所述信号成分的基础上检测所述报头数据，以便确认所述消息数据的存在和属性，然后译码所述消息数据。
3.根据权利要求
1所述的通信方法，其特征在于，通过根据与所述的高优先级数据相关的所述信号成分的相关值检测译码所述的高优先级数据。
4.一种用于使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的发射机，所述发射机包括发射装置，用于发射由其上被叠加有高优先级数据的子载波和其上被叠加有低优先级数据的子载波组成的发射信号，所述子载波被交替设置。
5.根据权利要求
4所述的发射机，其特征在于，所述低优先级数据是一个预定消息数据，和所述高优先级数据是表示所述消息数据的存在和属性的报头数据。
6.一种用于接收从使用多个子载波同时发射高优先级数据和低优先级数据的发射机发射的发射信号的接收机，所述接收机包括接收装置，用于通过对由其上被叠加有高优先级数据的子载波和其上被叠加有低优先级数据的子载波组成的所述发射信号执行预定接收处理获得其符号在频率轴上排成一行的接收符号流，所述的子载波被交替设置；第一解调装置，用于通过将把所述接收符号流延时预定时间所获得的被延时符号流加到所述接收符号流上提取与所述高优先级数据相关的信号成分，以便对所述高优先级数据译码；和第二解调装置，用于对所述符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号在时间轴上排成一行的符号流，和用于从所述符号流中提取所述低优先级数据的信号成分，以便对所述的低优先级数据译码。
7.根据权利要求
6所述的接收机，其特征在于，所述的低优先级数据是一个预定消息数据，和所述的高优先级数据是一个表示所述消息数据的存在和属性的报头数据；和利用第一解调装置对所述报头数据译码，以检测所述消息数据的存在和属性，然后，利用所述第二解调装置译码所述的消息数据。
8.根据权利要求
6所述的接收机，其特征在于，所述的第一解调装置通过根据涉及所述高优先级数据的信号成分的相关值检测译码所述的高优先级数据。
9.一种蜂窝无线电通信系统，其中，将预定区域划分成具有希望规模的每一个小区被提供有一个基站，移动台与存在所述移动台的小区内的基站进行无线电通信，所述蜂窝无线电通信系统的特征在于所述移动台经过随机访问信道发射由其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示所述消息数据的存在和属性的报头数据的子载波组成的发射信号；所述基站对所述发射信号执行预定接收处理以获得其符号在频率轴上排成一行的接收符号流，和通过将把所述接收符号流延时预定时间所获得的被延时符号流加到所述接收符号流上提取与所述报头数据相关的信号成分，以便在所述信号成分的基础上译码所述报头数据；和在通过检测所述报头数据确认所述消息数据的存在和属性之后，对所述接收符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号在时间轴上排成一行的符号流，和从所述符号流中提取所述消息数据的信号成分，以便对所述消息数据译码。
10.一种蜂窝无线电通信系统，其中，将预定区域划分成具有希望规模的每一个小区被提供有一个基站，移动台与存在所述移动台的小区内的基站进行无线电通信，所述蜂窝无线电通信系统的特征在于所述基站经过一个最初辅助信道发射有其上被叠加有消息数据的子载波和其上被叠加有表示所述消息数据的存在和属性的报头数据的子载波组成的发射信号，所述子载波被交替设置；所述移动台对所述发射信号执行预定接收处理以获得其符号在频率轴上排成一行的符号流，和通过将把所述接收符号流延时预定时间获得的被延时符号流加到所述接收符号流上提取与所述报头数据相关的信号成分，以便在所述信号成分的基础上译码所述报头数据；和在通过检测所述报头数据确认所述消息数据的存在和属性之后，对所述接收符号流执行傅立叶变换处理以获得其符号是时间轴上排成一行的符号流，从所述符号流中提取所述消息数据的信号成分，以便译码所述消息数据。
专利摘要
本发明涉及一种通信方法，和涉及在多载波通信方法的情况下也能够利用一个简单的结构执行根据优先级的处理。其上被叠加有高优先级数据的和低优先级数据的子载波被交替设置和发射。在接收侧，通过执行预定的接收处理获得其符号在频率轴上排成一行的接收符号流。被延时符号流被加到接收符号流上以便提取与高优先级数据相关的信号成分，从而译码高优先级数据。由此，可以利用一个简单的结构译码高优先级数据。
文档编号H04B7/26GKCN1106776SQ98117856
公开日2003年4月23日 申请日期1998年7月16日
发明者迫田和之, 铃木三博 申请人:索尼公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan