下行链路中的多用户检测确定信道化码的方法和装置 本申请是申请日为2001年2月2日，申请号为01804517.0(PCT/US01/03380)的发明名称为“下行链路中的多用户检测确定信道化码的方法和装置”专利申请的分案申请。
【技术领域】
本发明涉及使用码分多址的无线时分双工(TDD/CDMA)通信系统。本发明特别涉及确定用于TDD/CDMA系统的下行链路中的多用户检测确定信道化码的方法和装置。
背景技术
图1所示为TDD/CDMA通信系统。系统10具有多个基站121到125。各个基站121具有相关的操作区域。基站操作区域中的用户设备(UE)141到143和基站121进行通信。从基站121到UE 141的通信称为下行链路通信，从UE 141到基站121的通信称为上行链路通信。
在无线TDD/CDMA通信系统中，在共享频谱中传输多路通信。在第三代宽带CDMA(W-CDMA)标准中提出了一个此类系统。在CDMA系统中，在共享频谱中传输多路通信，且通过信道化码进行区分。在TDD/CDMA系统中，共享频谱也使用具有固定数目(如15个时隙)的时隙的重复帧进行时间分割。每一个时隙用于传输或者仅上行链路通信，或者仅下行链路通信。结果，由信道化码和时隙共同区分通信。一个用于一个时隙地信道化码称为资源单元(resource unit)。基于通信带宽，通信需要一个或者多个资源单元。用于TDD/CDMA系统的典型数据调制方案是四相移键控(QPSK)、二进制相移键控(BPSK)和N正交调幅(QAM)，比如N＝8，16，或者64。
在此类系统中，使用通信脉冲串(communication burst)16传输数据。通信脉冲串16在一个时隙中使用一个信道化码(一个单独的资源单元)传输数据。一个典型的通信脉冲串16具有一个训练码(训练码)20，一个保护期18和两个数据脉冲串22、24，如图2所示。训练码20分离两个数据脉冲串22、24。保护期18分离通信脉冲串16，以允许从不同发射机发出的脉冲串16到达时间的不同。两个数据脉冲串22、24包含通信脉冲串的数据。训练码20包含用于估计接收机和发射机之间信道响应的训练码。
由于可以在一个时隙中传输多路通信脉冲串，接收机必须能够从多个脉冲串中分出数据。恢复接收数据的一个方法是多用户检测(MUD)。
在多用户检测(MUD)中，接收机恢复一个时隙中所有通信脉冲串的数据，包括传输到其他用户设备(UE)的脉冲串。为了恢复所有脉冲串的数据，MUD接收机需要知道所有用于传输脉冲串的信道化码。在推荐的W-CDMA的TDD模式下，每一个UE 141到143仅知道传输到该装置的用于承载信息的信道化码和训练码。为了确定所有的信道化码和训练码，使用一系列匹配滤波器检测所有可能的信道化码和训练码组合。将各个匹配滤波器的输出功率和一个阈值进行比较，以确定是否使用了特定的信道化码和训练码组合。由于所需匹配滤波器的数目，此方法具有很高的复杂性。另外，如果在信道化码之间有很高的相关性，此方法的性能就很差了。
GB2351422公布了一种训练码(training code)和信道化码的关联。训练码和信道化码相关联，从而对于一个给定的扩展系数，每个训练码仅与一个信道化码相关联。为了实现这种关联，每个训练码与DVSF树的一个分支相关联。
WO 99/40698公布了使用从跟踪序列得出的信道估计来估计所接收通信的软码元。
因此，有必要使用另外的方法，使得用户设备141和143能够确定有效的信道化码。
【发明内容】
使用码分多址的无线时分双工通信系统具有基站和多个用户设备。此系统使用通信脉冲串进行通信。每一个通信脉冲串具有一个唯一的信道化码和一个训练码。每一个训练码映射到一组至少一个信道化码。对于在一个时隙中要从基站发出的各个通信脉冲串，确定映射到该脉冲串的信道化码的训练码。在该时隙中生成通信脉冲串并且进行传输。每一个脉冲串具有所确定的训练码用于其信道化码。用户设备接收该脉冲串，并且确定各个接收到的训练码。部分地基于各个接收到的训练码的确定结果，用户设备确定所发出的通信脉冲串的信道化码。
【附图说明】
图1显示的是时分双工/码分多址通信系统的示意图；
图2显示的是通信脉冲串的示意图；
图3显示的是简化的基站发射机和用户设备接收机的示意图；
图4显示的是下行链路信道化码识别的流程图；
图5显示的是训练码序列到信道化码的映射；
图6显示的是信道化码检测装置。
【具体实施方式】
图3显示的是使用多用户检测(MUD)的简化的基站发射机26和用户设备接收机28。由数据发生器321到32K产生要传输到活动用户设备141到143的数据。每一个发生器321到32K产生要在特定通信脉冲串中传输的数据。各个通信脉冲串中所生成的数据由扩展和调制装置341到34K格式化成通信脉冲串。扩展和调制装置341到34K添加训练码，并且使用和该通信脉冲串相关的信道化码扩展所生成的数据。另外，将扩展的数据时间分割成为合适的时隙。由组合器52将所有的通信脉冲串组合起来。将组合起来的通信脉冲串调制成为射频，比如通过混频器36，由天线38通过无线电信道30将射频信号发射出去。如果基站141使用了传输分集，则由多个天线发射射频信号。
在UE接收机28中，由天线40接收射频信号。所接收的信号解调成为基带信号，比如通过混频器42。由信道估计装置44使用所发射的训练码估计通信脉冲串在哪个信道内传输。多用户检测(MUD)装置46使用所估计的信道信息和有效信道化码对基带信号进行处理，以生成硬码元(hard symbol)。
在图4的流程图中显示了有效信道化码的识别。在UE 141中辅助识别有效信道化码的一个方法是，提供训练码(训练码)541到54N和信道化码5611到56NM之间的映射，58。每一个训练码541到54N和一组信道化码5611到56NM相关，如图5所示。该组可以包含仅一个信道化码，其是训练码到信道化码的一对一映射。用训练码对由基站121利用训练码组的信道化码发出的脉冲串进行格式化，60、62。为了进行说明，如果发送了具有信道化码21的脉冲串，则为该脉冲串使用训练码2。
在UE接收机28中，在信道估计之后，由训练码检测装置48对所传输的训练码进行检测，64。基于所检测的训练码，逻辑单元45使用训练码到信道化码的映射49，确定可能的信道化码组。基于确定的结果，信道化码检测装置50确定所接收的信道化码，66。如果使用了一个训练码到一个信道化码的映射，逻辑单元45确定信道化码。结果，对于一对一的映射，不使用信道化码检测装置50。MUD装置46使用所确定的信道化码和对与该信道化码相关训练码的信道响应，检测来自所有脉冲串的数据，68。
在图6中显示了一个信道化码检测装置50。匹配滤波器821到82M和可能的信道化码和由逻辑单元45所确定的相关信道响应进行匹配。由于仅检查可能的信道化码，大大减少了匹配滤波器821到82M的数目，降低了复杂程度，并且提高了接收机28的性能。由相应的功率测量装置841到84M对由各个匹配滤波器821到82M所产生的软码元(soft symbol)的功率进行测量。基于各个信道的功率测量，比较器80确定所接收的信道化码。如果知道了所传输的信道化码的数目，比较器80选择具有最高测量功率的此数目的信道。否则，比较器80将各个信道的功率水平和一个阈值进行比较，以确定所所传输的信道化码。
为了辅助对信道化码进行识别，信道化码信息，比如所传输的信道化码或者多个所传输的信道化码，可以以信号形式传输到UE 141。信号信息可以和信道化码/训练码映射结合使用，或者当没有使用映射的时候使用。附加的信道化码信息会提高在UE接收机28中确定有效信道化码的准确性。一个此类的信号可以是层1信号，其中训练码或者训练码偏移和该信息相关。训练码检测装置48确定所接收的训练码，而逻辑单元45使用所确定的训练码恢复信道化码信息。使用恢复的信息，信道化码检测装置50使用恢复的信息，以辅助进行信道化码确定。另一种方法使用层2/3信号传输信道化码信息。由网络电路生成信号。层2/3信号可以和层1信号一起使用，或者和训练码/信道化码映射一起使用。