专利名称：码分多址移动通信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在移动通信领域中采用扩频(SS)通信方案的码分多址(以下简称“CDMA”)系统。
由于在移动通信领域中采用的扩频通信方案允许码分多址访问并具有优秀的噪声拟制特性，所以在CDMA通信系统或射频LAN通信技术中采用了扩频通信方案。目前，在北美和韩国已实际采用了CDMA通信系统(以下称为“北美方案”)，日本的一些通信服务公司将其标准化为TIA/EIA/IS95和TIA/EIA/IS98，并计划投入使用。此外，日本拟采用另一种CDMA方案作为第三代移动通信方案(以下称为“宽带方案”)。
扩频方案包括一种扩频直接序列(直接扩频)方案和扩频跳频方案。所有目前采用的CDMA方案都是直接序列方案。在一种扩频通信方案中，利用一种称为RAKE(瑞克)系统的接收机，以最大比率组合多径分量，进而产生分集效应。例如，在美国专利No.5,109,390中对这种RAKE接收机进行了描述。
使用符合上述CDMA方案的RAKE接收机让移动通信设备能够与当前未与之通信的基站进行通信,这样使得越区切换不中断通信(即，软切换)。
为了实现软切换，在北美方案中采用全球定位系统(GPS)使所有基站相互同步。在宽带方案中，基站之间不同步。因此，北美方案容易进行针对软切换的基站测试。在北美方案中，所有基站共享一个公用码(例如，长码(longcode))，通过GPS时钟信号启动公用码产生器，使各基站相互之间进入同步状态。
图6示出一种符合北美方案的移动通信设备的结构。图6中所示的移动通信设备大致分成发送部A和接收部B。发送部A包括发送数据准备部1、差错检测/校正编码部2、长码产生器3、利用长码进行第一扩展操作的长码调制部4、利用同相分量扩展码直接扩展长码调制信号的同相分量直接序列部5、利用正交分量扩展码直接扩展长码调制信号的正交分量直接序列部6、以及无线发送部7。无线发送部7将直接扩展的基带信号频率转换到射频带，放大该信号，并经天线发送该信号。
接收部B包括无线接收部8，它经由天线接收射频带信号，放大该信号并将接收信号的频率转换到基带范围；RAKE接收部9，它以最大比率组合多径分量并进行软切换；符号组合部10，它以最大比率组合接收的符号；长码产生器3，它与在发送部A中设置的长码产生器结构相同；抽取长码的抽取部11；长码解调部13，它采用所抽取的长码进行解扰；差错检测/校正解码部14；以及，解调数据处理部15，它将已解码的接收数据分割成音频信号和控制信号。RAKE接收部9包括同相分量解扩部9a至9c、正交分量解扩部9d至9f、以及组合部9g至9i。解扩和组合每一路径的同相分量和正交分量，借此输出每一路径的解扩信号(即，接收符号)。
在现存的符合北美方案的移动通信设备中，移动通信设备在不同时刻产生用于发送目的的长码和用于接收目的的长码。因此，如图6所示，该通信设备需要单独的发送长码产生器和接收长码产生器。下面解释其理由。图7示出在现今北美方案移动通信设备中采用的长码产生器的结构。如图7所示，该长码产生器42包括42个触发器、续接所有触发器输出的XOR(异或)电路、以及7个需用于移位寄存器的反馈操作(除法操作)的XOR电路(如果进行长码掩蔽操作，还需要42个AND门)。该长码产生器的时钟信号频率为1.228MHz。
在北美方案的移动通信设备中，发送部长码产生器3的输出在被抽取后用作接收部的长码。在该移动通信设备中，按照北美标准使发送定时与利用天线边缘(edge)的最快路径相匹配。由于有无线部的延迟和多径组合的延迟(或在最快路径和最慢路径之间的定时差异)，所以发送定时常常快于接收定时，以避免产生问题。然而，发送定时有时要延迟(见EIA/TIA/IS-95A)，因此接收定时有可能变得快于发送定时，于是出现问题。该移动通信设备从基站接收具有某一绝对时间间隔的长码串。此后，该移动通信设备利用与基站同步的时钟信号产生一长码。因此，该移动通信设备在接收来自基站的长码串之前不能保持长码串。故而，如果接收定时变得快于发送定时，则接收部不能接收来自发送部的长码。接收机中RAKE接收部的解扩定时在每次接收路径改变时均变化，使得很难调整发送定时和接收定时。
为此，接收机需要具有这样一种长码产生器，它以与发送部无关的定时工作并且与发送部长码产生器相同(参见图6中所示的长码产生器结构)。所以，该移动通信设备的规模较大而且其中的电流消耗也要增加。
在北美标准中，符号组合部10需要组合在几个符号周期范围中延迟的路径，但不能引入相移。为了改善接收性能，要频繁切换用于组合符号的路径。如果在几个符号周期中每一路径的接收定时频繁变化，则延迟路径的组合就不得不引入相移。为此，符号组合部10的结构会变得很复杂。
为了解决上述现有CDMA移动通信设备中存在的问题，本发明的一个目的是提供一种高级的CDMA移动通信设备，通过在接收定时变得比发送定时快之前，将先前由发送部以至少对应于最大定时差异的数值产生的长码存储在缓冲器中，并将读取的长码作为接收长码，来减少接收长码产生器的数目，该CDMA移动通信设备可以变得紧凑并能够降低由接收长码产生器消耗的电流。
本发明的另一个目的是提供一种高级CDMA移动通信设备，通过计算其中存储每一路径的解扩的输出符号的先进先出(FIFO)缓冲器的写地址和读地址，并利用基准时钟产生器、在每次每个路径产生解扩输出时递增的计数器、用于产生前次计数值和当前计数值之间差值的差值信号产生器，该CDMA移动通信设备能够以简单的结构，组合在几个符号周期范围延迟的路径，而不引入相移。
为了解决前述问题，本发明所提供的一种CDMA移动通信设备包括缓冲器，它抽取发送部中使用的长码产生器的输出并存储所抽取的长码；缓冲器控制部，它控制缓冲器的读地址和写地址；以及，长码解调器，它通过异或操作对缓冲器输出的长码(接收长码)和RAKE接收部输出的接收信号(接收符号)进行处理。
按照本发明的一种CDMA移动通信设备包括RAKE接收部，它分离每个传输路径的接收信号，利用扩展串对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的信号，将各分量组合成组合信号，并输出每个路径的组合信号；先进先出(FIFO)缓冲器，它存储各个路径的RAKE接收部的输出(接收符号)；计数器，它按照RAKE接收部的每个路径的每个输出定时(或转储时钟)递增计数，并且其最大值等于将在FIFO缓冲器存储的接收符号的最大数目；基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟(或基准时钟)信号；FIFO缓冲器控制部，它参照作为相对写地址的计数器输出值，按照每个基准时钟信号将所接收的符号存储在每个FIFO缓冲器中，并且根据同一计数值的所有FIFO缓冲器的相对读地址来读取；以及，符号组合部，它将各FIFO缓冲器的输出组合成一个符号。
有了前述结构，在接收定时变得快于发送定时之前，将发送部预先接收的长码按对应于最大定时差的数值存储在缓冲器中。从缓冲器读出所存储的长码作为接收长码，从而不需要接收长码产生器。于是，获得了一种高级CDMA移动通信设备，它能够紧凑化并能够降低电流消耗。
此外，还提供了多个FIFO缓冲器，用于存储各个路径的解扩输出符号。利用基准时钟信号产生器来计算FIFO缓冲器的写地址，并利用基准时钟信号产生器、按每个路径输出递增计数的计数器、和产生前次计数值和当前计数值之差的差值信号产生器，来计算FIFO缓冲器的读地址。于是，获得了一种高级CDMA移动通信设备，它结构简单并能够组合延迟路径而不引入相移。
具体地讲，按照本发明的第一方面，一种CDMA移动通信设备包括发送部，包括发送数据准备部；用于检测和校正差错的编码部；用于首次扩展操作的长周期串码(长码，long code)产生器；通过异或操作来处理长码和编码部输出的长码调制器；短码扩展器，它将长码调制器的输出分离成同相分量和正交分量并利用短周期串码(短码，short code)通过第二次扩展来处理各分量；将短码扩展器的输出频率转换到射频范围的频率转换部；用于放大频率转换后的信号的放大器；天线；以及，接收部，包括无线接收部，用于将经天线接收的信号转换成基带范围的信号；RAKE接收部，它分离每个传输路径的无线接收部的输出并利用短码通过解扩操作对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的输出；符号组合部，它组合RAKE接收部的输出；缓冲器，它抽取发送部长码产生器的输出并存储所抽取的长码；缓冲器控制部，它控制缓冲器的读地址和写地址；长码解调器，它通过异或操作对缓冲器输出的长码(接收长码)和符号组合部输出的接收信号(接收符号)进行处理；基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟信号；差错检测和校正部；它通过检测和校正长码解调器输出符号中的差错来再现接收数据；以及解调数据处理部，它将再现数据分解成音频信号和控制信号。该CDMA移动通信设备能够按照CDMA方案对音频和控制数据进行数据传输，而不使用接收长码产生器，并且能够紧凑化。
此外，按照本发明的第二方面，在发送部的发送定时滞后以前，缓冲器预先存储数值上最小对应于最大延迟量的接收长码。该设备即使在发送定时变得滞后的情况下也能够提供接收长码。
此外，按照本发明的第三方面，一种CDMA移动通信设备包括在用于发送的首次扩展操作中使用的长周期串码(long code)产生器；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；先进先出(FIFO)缓冲器，用于存储抽取部的输出(接收长码)；基准时钟信号产生器，用于产生按照解扩的接收信号(接收符号)的周期运行的时钟(基准时钟)信号；第一计数器，它按照抽取部的输出定时(或转储时钟定时)递增计数；第二计数器，它按照基准时钟周期递增计数；以及长码操作部，它处理FIFO缓冲器的输出和解扩后的接收信号。该CDMA移动通信设备能够按照CDMA方案对音频和控制数据进行数据传输，而不使用接收长码产生器，并且能够紧凑化。
按照本发明的第四方面，第一计数器和第二计数器的模值等于FIFO缓冲器能够存储的最大长码数，并且，在每个输出定时(转储时钟定时)将第一计数器的输出用作FIFO缓冲器写地址，在每个基准时钟信号将第二计数器的输出用作FIFO缓冲器读地址。该设备能够按照CDMA方案进行数据传输，而不使用接收长码产生器，结构简单并且能够紧凑化。
按照本发明的第五方面，一种CDMA移动通信设备包括在用于发送的首次扩展操作中使用的长周期串码(长码)产生器；基准时钟信号产生器，用于产生按照解扩的接收信号(接收符号)的周期运行的时钟(基准时钟)信号；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；移位寄存器，它存储长码(接收长码)，同时在抽取部产生输出的每个定时(转储时钟定时)来移位长码；计数器，它按照每次转储时钟定时递增计数并按照基准时钟周期来复位；累计器，它累计计数值、输出累计值以及在输出累计值之后递减；以及长码操作部，它从累计器输出值所对应的位置读取移位寄存器的接收长码，并通过异或操作处理接收长码和解扩后的接收信号。该CDMA移动通信设备能够按照CDMA方案对音频和控制数据进行数据传输，而不使用接收长码产生器，并且能够紧凑化。
按照本发明的第六方面，一种CDMA移动通信设备包括无线接收部，用于将经天线接收的信号转换成基带范围的信号；RAKE接收部，它分离每个传输路径的无线接收部的输出并利用短码通过解扩操作对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的输出；多个缓冲器，它们存储各个路径的RAKE接收部的输出；符号组合部，它组合各缓冲器的输出；缓冲器控制部，它根据从RAKE接收部接收的每个路径信号定时的信息来计算每个缓冲器的写地址和读地址，来防止在组合符号时在各缓冲器输出之间的相移；长周期串码(长码)产生器；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；长码解调器，它通过异或操作对抽取部的输出(接收长码)和符号组合部的输出(接收符号)进行处理；差错检测和校正部，它通过检测和校正长码解调器输出符号中的差错来再现接收数据；以及解调数据处理部，它将再现数据分解成音频信号和控制信号。该设备能够组合每个路径的RAKE接收输出信号而不引入相移。
此外，按照本发明的第七方面，多个缓冲器包括多个先进先出缓冲器，它们存储每个路径的RAKE接收部的输出(接收符号)；并且，缓冲器控制部包括多个第一计数器，它们按照RAKE接收部的每个路径的每个输出定时(转储时钟定时)递增计数，并且它们的最大值等于将在每个FIFO缓冲器中存储的接收符号的最大数目；基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟(基准时钟)信号；第二计数器，它的计数值用作每个FIFO缓冲器的相对地址，并且它的最大值等于每个FIFO缓冲器中所存储符号的最大数目；以及FIFO缓冲器控制部，它通过参照作为各FIFO缓冲器写地址的多个第一计数器输出值，按照每个基准时钟信号将所接收的符号存储在各个FIFO缓冲器中，并将第二计数器的同一计数值用作各FIFO缓冲器的所有相对读地址。这样可以简化用于符号组合操作的结构，其中能够组合每个路径的RAKE接收机输出信号而不引入相移。
按照本发明的第八方面，FIFO缓冲器控制部包括切换器，用于选择最快路径(信号到达速度最快的接收路径)所对应的计数值(最快计数值)；延迟器，它将最快计数值延迟一个基准时钟信号周期；差值信号产生器，它产生与切换器输出和延迟器输出之间差值有关的信号；FIFO缓冲器输出符号数计算部，它根据差值信号产生器的输出计算每个FIFO缓冲器输出的符号数；以及FIFO缓冲器读地址计算部，用于在对每个FIFO缓冲器进行了读取操作之后递增在计算FIFO缓冲器读地址时参考的第二计数器计数值。这样可以简化用于符号组合操作的结构，其中能够组合每个路径的RAKE接收机输出信号而不引入相移。
上述本发明能够应用于CDMA移动通信基站或CDMA接收方法。因此，这些设备的工作方式与上述方式相同。
下面将参照本发明的附图对本发明的优选实施例进行说明，附图中
图1是表示本发明第一实施例的CDMA移动通信设备结构的方框图；图2是表示第一接收长码产生部结构的方框图，该第一接收长码产生部是本发明第二实施例的接收长码产生部的一个具体实现；图3是表示第二接收长码产生部结构的方框图，该第二接收长码产生部是本发明第三实施例的接收长码产生部的一个具体实现；图4是表示本发明第四实施例的CDMA移动通信设备结构的方框图；图5是表示本发明第四实施例的最大比率组合定时控制部结构的方框图；图6是表示现有北美CDMA移动通信设备结构的方框图；以及图7示出现有北美CDMA移动通信设备中采用的长码产生器的结构。
现在参照图1至图5说明本发明的各实施例。
第一实施例图1是表示CDMA移动通信设备的方框图。在图1中，CDMA移动通信设备大致由发送部A和接收部B构成。发送部A包括发送数据产生部1，它准备诸如音频和控制的发送数据；CRC编码部，它执行用于检测和校正差错的编码操作；差错检测和差错校正编码部2，包含卷积编码器和交织部；移位寄存器，用于产生发送长码；长码产生器3，包含XOR电路和用于掩蔽的AND(与)电路；利用长码调制编码数据的长码调制器4，它包括XOR电路；包括一扩展码产生器的同相分量直接序列部5，它将长码调制数据分割成同相分量，并利用扩展码扩展同相分量；包含扩展(XOR)处理部的正交分量直接序列部6，它将长码调制数据分割成正交分量，并利用扩展码扩展正交分量；以及，无线发送部7，它包括变频器、放大器、滤波器、本地振荡器以及天线，它以射频带信号的形式发送扩展的同相信号和扩展的正交信号。
接收部B包括无线接收部8，它包含天线、本地振荡器、滤波器、放大器和变频器，它将接收的射频带信号转换到基带范围；RAKE接收部9，它包含每一路径的同相分量扩展码产生器、正交分量扩展码产生器、解扩(XOR)处理部、以及组合部，它将每个路径的基带范围的接收信号解扩为同相分量和正交分量，通过组合每一路径的所解扩的同相和正交信号来产生一接收符号；包含加法器的符号组合部10，它组合经各路径接收的符号；抽取部11，它包括一开关，为了从由发送部A产生的长码中提取接收长码，该开关按照从发送长码中抽取的接收长码的时钟周期接通或关断；FIFO缓冲器控制部，它调整在接收符号和接收长码之间的定时差，并控制用于存储接收长码及FIFO缓冲器读和写地址的FIFO缓冲器；接收长码产生部12，它包括基准时钟信号产生部，后者用于利用接收符号和接收长码解调长码来产生用作定时标准的基准时钟信号；包括XOR处理部的接收长码解调部13，它按照基准时钟信号的周期将接收信号解调为长码；差错检测和校正解码部14，它包括逆交织部、Viterbi(维特比)解码器和CRC解码器，它通过检测和校正接收符号中的差错来再现接收数据；以及，解调数据处理部15，它包括头标检测部和帧分解部，它将解调数据分解成音频和控制信号。
在具有上述结构的CDMA移动通信设备中，在每个输出定时(转储时钟定时，dump clock timing)在FIFO缓冲器中存储接收长码。从各FIFO缓冲器读出接收符号和接收长码并在每个基准时钟信号组合这两者，来解调长码。在每次执行读写操作时更新读和写地址。此外，在延迟发送定时之前，预先存储数值上最小对应于最大延迟量的接收长码。
通过单独的发送基准时钟信号和接收基准时钟信号，可以以不同的定时来进行发送操作和接收操作。而且，即使发送定时滞后，由于接收长码已经存储在FIFO缓冲器中，所以仍能够进行长码的解调操作。因此，本发明的第一实施例不需要接收长码产生器，从而使CDMA移动通信设备紧凑并降低电流消耗。
第二实施例图2是表示第一接收长码产生部结构的方框图，第一长码产生器是图1中所示接收长码产生部12的一个具体实现。在图2中，第一接收长码产生部包括第一计数器16，它计算FIFO缓冲器的写地址并具有待作为模值存储在FIFO缓冲器中的长码最大值；第二计数器17，它计算FIFO缓冲器的读地址并具有作为模值存储在FIFO缓冲器中的长码最大值；基准时钟信号产生部12c，它产生要输入给第二计数器17的基准时钟信号；以及，FIFO缓冲器18，用于存储所接收的长码。而且，图2还示出与第一接收长码产生部有关的接收长码解调部13，它通过对接收符号和接收长码执行XOR操作来解调长码。
在具有前述结构的接收长码产生部中，第一计数器在每次转储时钟信号输入时递增计数，参照作为相对写地址的此计数器值，将接收长码写入FIFO缓冲器。第二计数器在每次基准时钟信号输入时递增计数，参照作为相对读地址的该计数器值，从FIFO缓冲器中读出所接收的长码。所实现的接收长码产生部包括8个双向缓冲器、1个8位寄存器、2个3位计数器、以及用于解码的2个3位多路转换器。
在北美CDMA方案中，发送延时是接收符号周期的8倍。发送定时符合最快接收路径的定时。在北美CDMA方案中，在最快路径和最慢路径之间要补偿的滞后差为接收符号周期的3倍或更多。因此，为了补偿最慢接收路径的滞后，组合沿这些路径上接收的符号要滞后于发送定时几个符号。因此，即使考虑到转储时钟信号不与基准时钟信号同步，FIFO缓冲器也有足够的相应于最大发送延时的8个符号周期的存储容量。发送和接收地址解码器分别为3位。
长码产生器需要42个触发器、对所有触发器设置的XOR电路、以及用于移位寄存器反馈操作(即，除法操作)的7个XOR电路(参见以下将要说明的图7和表1)。长码产生器的时钟频率为1.228MHz，图2中接收长码部所使用的基准时钟信号和转储时钟信号的时钟频率为19.2KHz。因此，按照第二实施例，可以使CDMA移动通信设备紧凑并降低电流消耗。
第三实施例图3表示第二接收长码产生部的结构，该第二长码产生部是图1中所示接收长码产生部12的一个具体实现。在图3中，第二接收长码产生部包括移位寄存器19，它存储所抽取的接收长码并根据转储时钟信号对它们进行移位；基准时钟信号产生器12c，用于产生基准时钟信号；计数器20，它通过转储时钟信号递增计数，并通过基准时钟信号复位；累计器(integrator)21，它累计计数器20的输出，按照基准时钟信号输出累计结果值，在输出累计值之后递减累计值；多路转换器22，它根据累计器的输出所对应的位置，选择移位寄存器的接收长码。图3还示出与第二接收长码产生部有关的接收长码解调部13，它通过执行XOR操作对接收符号和接收长码进行处理来解调长码。
在具有前述结构的接收长码产生部中，移位寄存器19在每次转储时钟信号输入时存储所接收的长码。而且，计数器20按照每个基准时钟周期对转储时钟信号进行计数，计数器20的计数值由累计器21累计。各长码顺序存储在移位寄存器19中。由于基准时钟信号不与转储时钟信号同步，所以在每个基准时钟周期读取位置不一定递增，有些时候可能跳过读取位置。为了防止这种现象，在从移位寄存器19读出长码时，根据计数器的输出来计算读取位置。在读取长码后，递减累计值，并将要在下次读取的所接收长码的当前位置作为读取位置。接收长码解调部13通过执行XOR操作对接收符号和解扩后的接收长码进行处理来解调按照基准时钟周期读出的长码。
所实现的接收长码产生部包括8个触发器(移位寄存器)、1个3位计数器、1个3位加法器(累计器)，1个用于在-1和计数器输出之间变换的切换器、以及作为地址解码器的1个3位多路转换器(参见下面将要描述的表1)。转储时钟信号和基准时钟信号的频率为19.2KHz。因此，与采用长码产生器的CDMA移动通信设备相比较，本发明的CDMA移动通信设备能够紧凑化并能够降低电流消耗。
表1示出在第二和第三实施例中说明的接收长码产生部的配置和在采用长码产生器的现有的CDMA移动通信设备和本发明的CDMA移动通信设备之间的比较结果。至于所要采用的用于计算逻辑门数的器件，可以采用CMOS标准单元的MN7C000系列(由松下电气产业株式会社生产)。
表1
从表1中可以明显看出，本发明第二和第三实施例采用接收长码产生部的结果，使CDMA移动通信设备的尺寸减小到它原有尺寸的三分之一。
第四实施例图4表示本发明第四实施例的CDMA移动通信设备的接收部结构的方框图。在图4中，接收部包括无线部8；RAKE接收部9；用于存储每个路径的RAKE输出(接收符号)的缓冲器(FIFO)；最大比率组合定时控制部24，它控制FIFO缓冲器23的读和写地址，并包括基准时钟信号产生部和FIFO缓冲器控制部；包括加法器的符号组合部10，它组合FIFO缓冲器输出的接收符号；包括XOR处理部的接收长码解调部13，它按照基准时钟信号的周期将接收信号解调为长码；差错检测和校正解码部14，它包括逆交织部、Viterbi解码器和CRC解码器，它通过检测和校正接收符号中的差错来再现接收数据；以及，解调数据处理部15，它包括头标检测部和帧分解部，它将解调数据分解成音频和控制信号。
下面将参照图5，对本发明第四实施例的CDMA移动通信设备中接收部的FIFO缓冲器控制进行说明。图5是表示最大比率组合定时控制部结构的方框图，它包括FIFO缓冲器控制部和基准时钟信号产生部。在图5中还示出了与FIFO缓冲器控制部有关的FIFO缓冲器23a至23c。
在图5中，最大比率组合定时控制部包括FIFO缓冲器控制部24a和基准时钟信号产生部12c。FIFO缓冲器控制部24a包括计数器25a至25c(多个第一计数器)，用于对每个路径的相关RAKE接收部的输出定时(或转储时钟定时)进行计数；锁存器26，用于按照基准时钟信号锁存计数器的输出；切换器27，它根据从相关RAKE接收部接收的最快路径的信息，从锁存器26的输出中选择在最快路径上接收的符号；包括触发器的延迟器28，它将最快路径的计数值延迟一个基准符号周期；包括减法器的差值信号产生器29，它产生在最快路径当前计数值和被延迟了一个基准时钟信号的计数值之间差值；包括累计器的FIFO缓冲器输出符号数计算部30，它利用上述差值计算从FIFO缓冲器输出到相关符号组合部的符号数；以及，包括计数器(第二计数器)的FIFO缓冲器读地址计算部31，它根据FIFO缓冲器输出的符号数计算FIFO缓冲器23a至23c的读地址。
在具有前述结构的最大比率组合定时控制部中，用于对转储时钟信号进行计数的(第一)计数器25具有等于要存储在FIFO缓冲器中的最大符号数(NF)的模值。在本例中，NF等于8。例如，如果在路径间的最大延迟差值为3个符号，则在最快路径和最慢路径之间的计数值差为3(最快路径＞最慢路径)。将所接收的符号写入此计数值对应的FIFO缓冲器的相对写地址上。
基准时钟信号不与转储时钟信号同步，所以在写操作时计数值会稳步递增。然而，在某些情况下，会跳过递增操作。在许多情况下，这种跳跃是由路径切换时转储时钟信号周期的变化而引起的。此时，还会跳过接收符号，并存储下一个符号。由于解扩周期的变化，使得在转储时钟信号周期变化时接收的符号数据很少可靠。因此，跳过接收符号数据不会带来任何问题。
下面将说明FIFO缓冲器读地址的计算。在最快路径和最慢路径之间的计数值差对应于几个符号(在本实施例中是3个符号)。根据至少具有最快路径计数值与可允许最大延迟符号数(Ns)的对应差值的值(Nr)，计算读地址。例如，最快路径的计数值对应于5，则Ns为3，Nr为2。利用延迟器28、差值信号产生器29和FIFO缓冲器输出符号数计算部30计算Nr。虽然差值信号产生器29的输出值恒为1，但在切换路径时可以假定该输出值为另一值。
例如，假定差值信号产生器29的输出值为2，则在基准时钟信号的周期内将转储时钟信号转储入对应于两个时钟分量的数目中。在此情况下，从FIFO缓冲器输出的符号数假定为2。其原因是，如果在FIFO缓冲器中存储的符号数与从FIFO缓冲器读出的符号数不匹配，则FIFO缓冲器会上溢。FIFO缓冲器输出符号数计算部30累计差值信号产生器29的输出值(因为要存储在FIFO缓冲器的数据项数是有限的)。如果累计结果值超过阈值(即，路径最大可允许延时所对应的符号数)，则仅将超过的部分作为输出数目。在输出之后，递减累计值。
有了这样的结构，在初始状态，将经最快路径接收的符号存储在FIFO缓冲器中，并在阈值出现以及经最慢路径接收的符号到达通信设备时才输出。因此，在所有符号均存储在FIFO缓冲器中之后，才能够读取符号。在稳定状态，由于经最快路径和最慢路径接收的符号都按照每个转储时钟信号存储在FIFO缓冲器中，所以按照与上述相近的方式，能够从FIFO缓冲器中读出它们。
FIFO缓冲器读地址计算部31按照FIFO缓冲器输出符号数计算部30的输出来控制计数器(即，第二计数器)。按照该计数器计数值所对应的相对读地址，从FIFO缓冲器23a至23c中读取接收符号。在每次读取符号时，该(第二)计数器递增计数(在本实施例中采用的第二计数器按模值8来复位，所以在各路径之间共享相对读地址所对应的相同计数值)。
如上所述，即使在延迟差值在几个符号范围的情况下，经各路径接收的符号也能够组合，而不会引入相移。
虽然上述说明主要针对的是CDMA移动通信设备的例子，但毋庸置疑的是本发明可以应用于基站的接收机。
如上所述，按照本发明，利用用于抽取发送部长码产生器的输出并存储所抽取长码的缓冲器、用于控制缓冲器读和写地址的缓冲器控制部、用于产生按照接收符号周期来运行的时钟信号的基准时钟信号产生器，根据按照基站时钟信号周期从缓冲器输出的长码(接收长码)和通过组合RAKE接收部输出的接收信号而形成的信号(接收符号)，执行长码解调操作。因此，无需为接收部提供长码产生器，从而使移动通信设备能够紧凑并降低电流消耗。
接收长码的输入和输出可以通过简单的结构来控制，即，利用用于存储接收长码的先进先出(FIFO)缓冲器、具有FIFO缓冲器容量所对应的周期并对抽取部的输出定时(或转储时钟信号)进行计数的第一计数器、以及具有FIFO缓冲器容量所对应的周期并按照基准时钟信号周期递增计数的第二计数器，在每次转储时钟信号到来时，在第一计数器计数值所对应的相对地址位置上存储接收长码，并且，按照基准时钟信号周期，从第二计数器计数值所对应的FIFO缓冲器的相对地址位置上读出接收长码。
类似地，接收长码的输入和输出可以通过简单的结构来控制，即，利用用于存储接收长码并且同时按照每次抽取部的输出定时对长码移位的移位寄存器、按照每次转储时钟定时递增计数并由基准时钟信号来复位的计数器、累计计数值和按照每个基准时钟信号输出累计值以及在输出累计值之后递减的累计器，从累计器输出值所对应的移位寄存器位置读取接收长码。
通过用于存储每个路径的RAKE接收部输出(接收符号)的先进先出(FIFO)缓冲器、具有等于将在FIFO缓冲器中存储的最大符号数的最大值并且对RAKE接收部的每个路径在每个输出定时(或转储时钟定时)递增计数的第一计数器、用于输出按照接收符号周期运行的时钟(基准时钟)信号的基准时钟信号产生部、具有等于将在FIFO缓冲器中存储的最大符号数的最大值并且其计数值用作FIFO缓冲器相对读地址的第二计数器、以及用于根据作为写地址的第一计数器输出值和作为每个FIFO缓冲器读地址的第二计数器输出值(各路径之间共享的相同计数值)在每个基准时钟信号到来时存储接收符号的缓冲器控制部，能够组合沿具有几个符号范围的延迟差值的各路径所接收的符号，而不引入相移。
权利要求
1．一种CDMA移动通信设备，包括发送部，包括发送数据准备部，用于检测和校正差错的编码部，用于首次扩展操作的长周期串码(长码)产生器，通过异或操作处理长码和编码部输出的长码调制器，短码扩展器，它将长码调制器的输出分离成同相分量和正交分量，并利用短周期串码(短码)通过第二次扩展来处理各分量，将短码扩展器的输出频率转换到射频范围的频率转换部，用于放大频率转换后的信号的放大器，以及天线；以及接收部，包括无线接收部，用于将经天线接收的信号转换成基带范围的信号，RAKE(瑞克)接收部，它分离每个传输路径的无线接收部的输出，并利用短码通过解扩操作对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的输出，符号组合部，它组合RAKE接收部的输出，缓冲器，它抽取发送部的长码产生器的输出并存储所抽取的长码，缓冲器控制部，它控制缓冲器的读地址和写地址，长码解调器，它通过异或操作对缓冲器输出的长码(接收长码)和符号组合部输出的接收信号(接收符号)进行处理，基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟信号，差错检测和校正部，它通过检测和校正长码解调器的输出符号中的差错来再现接收数据，以及解调数据处理部，它将再现数据分解成音频信号和控制信号。
2．如权利要求1所述的CDMA移动通信设备，其中，在发送部的发送定时滞后以前，缓冲器预先存储数值上最小对应于最大延迟量的接收长码。
3．一种CDMA移动通信设备，包括在用于发送的首次扩展操作中使用的长周期串码(长码)产生器；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；先进先出(FIFO)缓冲器，用于存储抽取部的输出(接收长码)；基准时钟信号产生器，用于产生按照解扩的接收信号(接收符号)周期运行的时钟(基准时钟)信号；第一计数器，它按照抽取部的输出定时(或转储时钟定时)递增计数；第二计数器，它按照基准时钟周期递增计数；以及长码操作部，它处理FIFO缓冲器的输出和解扩后的接收信号。
4．如权利要求3所述的CDMA移动通信设备，其中，第一计数器和第二计数器的模值等于FIFO缓冲器能够存储的最大长码数，并且，在每个输出定时(转储时钟定时)将第一计数器的输出用作FIFO缓冲器的写地址，在每个基准时钟信号将第二计数器的输出用作FIFO缓冲器的读地址。
5．一种CDMA移动通信设备，包括在用于发送的首次扩展操作中使用的长周期串码(长码)产生器；基准时钟信号产生器，用于产生按照解扩的接收信号(接收符号)周期运行的时钟(基准时钟)信号；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；移位寄存器，它存储长码(接收长码)，同时在抽取部产生输出的每个定时(转储时钟定时)移位长码；计数器，它在每个转储时钟定时递增计数，并按照基准时钟周期来复位；累计器，它累计计数值、输出累计值以及在输出累计值之后递减；以及长码操作部，它从累计器输出值所对应位置读出移位寄存器的接收长码，并通过异或操作处理接收长码和解扩后的接收信号。
6．一种CDMA移动通信设备，包括无线接收部，用于将经天线接收的信号转换成基带范围的信号；RAKE接收部，它分离每个传输路径的无线接收部的输出，并利用短码通过解扩操作对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的输出；多个缓冲器，它们存储各个路径的RAKE接收部的输出；符号组合部，它组合各缓冲器的输出；缓冲器控制部，它根据从RAKE接收部接收的关于每个路径信号定时的信息来计算每个缓冲器的写地址和读地址，以防止在组合符号时在各缓冲器输出之间的相移；长周期串码(长码)产生器；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；长码解调器，它通过异或操作对抽取部的输出(接收长码)和符号组合部的输出(接收符号)进行处理；差错检测和校正部，它通过检测和校正长码解调器输出符号中的差错来再现接收数据；以及解调数据处理部，它将再现数据分解成音频信号和控制信号。
7．如权利要求6所述的CDMA移动通信设备，其中，所述多个缓冲器包括多个先进先出(FIFO)缓冲器，它们存储各个路径的RAKE接收部的输出(接收符号)；并且，缓冲器控制部包括多个第一计数器，它们在RAKE接收部的每个路径的每个输出定时(转储时钟定时)递增计数，并且它们的最大值等于将在每个FIFO缓冲器中存储的接收符号的最大数目；基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟(基准时钟)信号；第二计数器，它的计数值用作每个FIFO缓冲器的相对地址，并且它的最大值等于将在每个FIFO缓冲器中存储的符号的最大数目；以及FIFO缓冲器控制部，它通过参照作为写地址的多个第一计数器输出值，按照每个基准时钟信号将所接收的符号存储在各个FIFO缓冲器中，并将第二计数器的同一计数值用作各FIFO缓冲器的所有相对读地址。
8．如权利要求6所述的CDMA移动通信设备，其中，FIFO缓冲器控制部包括切换器，用于选择最快路径(信号到达速度最快的接收路径)所对应的计数值(最快计数值)；延迟器，它将最快计数值延迟一个基准时钟信号周期；差值信号产生器，它产生与切换器输出和延迟器输出之间差值有关的信号；FIFO缓冲器输出符号数计算部，它根据差值信号产生器的输出计算每个FIFO缓冲器输出的符号数；以及FIFO缓冲器读地址计算部，用于在对每个FIFO缓冲器进行了读取操作之后递增在计算FIFO缓冲器读地址时参考的第二计数器计数值。
9．一种CDMA移动通信基站，包括发送部，包括发送数据准备部，用于检测和校正差错的编码部，用于首次扩展操作的长码产生器，通过异或操作处理长码和编码部输出的长码调制器，短码扩展器，它将长码调制器的输出分离成同相分量和正交分量，并利用短码通过第二次扩展来处理各分量，将短码扩展器的输出频率转换到射频范围的频率转换部，用于放大频率转换后的信号的放大器，以及天线；以及接收部，包括无线接收部，用于将经天线接收的信号转换成基带范围的信号，RAKE接收部，它分离每个传输路径的无线接收部的输出，并利用短码通过解扩操作对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的输出，符号组合部，它组合RAKE接收部的输出，缓冲器，它抽取发送部长码产生器的输出并存储所抽取的长码，缓冲器控制部，它控制缓冲器的读地址和写地址，长码解调器，它通过异或操作对缓冲器输出的长码(接收长码)和符号组合部输出的接收信号(接收符号)进行处理，基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟信号，差错检测和校正部，它通过检测和校正长码解调器输出符号中的差错来再现接收数据，以及解调数据处理部，它将再现数据分解成音频信号和控制信号。
10．如权利要求9所述的CDMA移动通信基站，其中，在发送部的发送定时滞后以前，缓冲器预先存储数值上最小对应于最大延迟量的接收长码。
11．一种CDMA移动通信基站，包括在用于发送的首次扩展操作中使用的长码产生器；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；先进先出(FIFO)缓冲器，用于存储抽取部的输出(接收长码)；基准时钟信号产生器，用于产生按照解扩的接收信号(接收符号)周期运行的时钟(基准时钟)信号；第一计数器，它按照抽取部的输出定时递增计数；第二计数器，它按照基准时钟周期递增计数；以及长码操作部，它处理FIFO缓冲器的输出和解扩后的接收信号。
12．如权利要求11所述的CDMA移动通信基站，其中，第一计数器和第二计数器的模值等于FIFO缓冲器能够存储的最大长码数，并且，在每个输出定时将第一计数器的输出用作FIFO缓冲器写地址，在每个基准时钟信号将第二计数器的输出用作FIFO缓冲器读地址。
13．一种CDMA移动通信基站，包括在用于发送的首次扩展操作中使用的长码产生器；基准时钟信号产生器，用于产生按照解扩的接收信号(接收符号)周期运行的时钟(基准时钟)信号；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；移位寄存器，它存储长码(接收长码)，同时在抽取部产生输出的每个定时移位长码；计数器，它按照每个转储时钟定时递增计数，并按照基准时钟周期来复位；累计器，它累计计数值、输出累计值以及在输出累计值之后递减；以及长码操作部，它从累计器输出值所对应的位置读取移位寄存器的接收长码，并通过异或操作来处理接收长码和解扩后的接收信号。
14．一种CDMA移动通信基站，包括无线接收部，用于将经天线接收的信号转换成基带范围的信号；RAKE接收部，它分离每个传输路径的无线接收部的输出，并利用短码通过解扩操作对每个同相分量和每个正交分量解扩所分离的输出；多个缓冲器，它们存储各个路径的RAKE接收部的输出；符号组合部，它组合各缓冲器的输出；缓冲器控制部，它根据从RAKE接收部接收的各路径信号定时的信息来计算每个缓冲器的写地址和读地址，以防止在组合符号时在各缓冲器输出之间的相移；长码产生器；抽取部，用于抽取长码产生器的输出；长码解调器，它通过异或操作对抽取部的输出(接收长码)和符号组合部的输出(接收符号)进行处理；差错检测和校正部，它通过检测和校正长码解调器的输出符号中的差错来再现接收数据；以及解调数据处理部，它将再现数据分解成音频信号和控制信号。
15．如权利要求14所述的CDMA移动通信基站，其中，所述多个缓冲器包括多个先进先出缓冲器，它们存储每个路径的RAKE接收部的输出(接收符号)；并且，缓冲器控制部包括多个第一计数器，它们按照RAKE接收部的每个路径的每个输出定时递增计数，并且它们的最大值等于将在每个FIFO缓冲器中存储的接收符号的最大数目；基准时钟信号产生器，用于产生按照接收符号周期运行的时钟(基准时钟)信号；第二计数器，它的计数值用作每个FIFO缓冲器的相对地址，并且它的最大值等于将在每个FIFO缓冲器中存储的符号的最大数目；以及FIFO缓冲器控制部，它通过参照作为各FIFO缓冲器写地址的多个第一计数器输出值，按照每个基准时钟信号将所接收的符号存储在各个FIFO缓冲器中，并将第二计数器的同一计数值用作各FIFO缓冲器的所有相对读地址。
16．如权利要求14所述的CDMA移动通信基站，其中，FIFO缓冲器控制部包括切换器，用于选择最快路径(信号到达速度最快的接收路径)所对应的计数值(最快计数值)；延迟器，它将最快计数值延迟一个基准时钟信号周期；差值信号产生器，它产生与切换器输出和延迟器输出之间差值有关的信号；FIFO缓冲器输出符号数计算部，它根据差值信号产生器的输出计算每个FIFO缓冲器输出的符号数；以及FIFO缓冲器读地址计算部，用于在对每个FIFO缓冲器进行了读取操作之后递增在计算FIFO缓冲器读地址时参考的第二计数器计数值。
17．一种CDMA接收方法，包括下列步骤抽取来自发送长码产生器的输出，并将所抽取的长码存储为接收长码；以及通过异或操作，对按照基准时钟信号周期存储的接收长码和组合经各路径接收的RAKE信号所形成的信号(接收符号)进行处理，来解调长码。
全文摘要
在CDMA移动通信设备中,将长码产生器从接收部中除去,方法是:通过计算FIFO缓冲器12a的写地址按照抽取部输出定时存储接收长码;按照基准时钟信号产生部12c输出的基准时钟信号周期计算FIFO缓冲器的读地址;利用读取接收长码的FIFO缓冲器控制部12b来控制接收长码;以及,符号组合部10按照基准时钟信号周期组合经各路径接收的符号和RAKE接收部的输出,并且利用接收长码解调所组合的符号。
文档编号H04B7/26GK1220528SQ9812533
公开日1999年6月23日 申请日期1998年12月14日 优先权日1997年12月15日
发明者本田尚一郎 申请人:松下电器产业株式会社