在通信系统中发射信号的方法和装置 本申请是中国专利申请No.98807782.5(申请日为1998年7月14日,发明名称为“在通信系统中发射信号的方法和装置”)的分案申请。
【技术领域】
本发明通常涉及通信系统,并且特别是涉及在这些通信系统中发射信号。
背景技术
已经建议了正向链路(基站到移动站)发射分集以改进码分多址(CDMA)通信系统的性能。为实现正向链路发射分集,要从另一个天线发射原始信号的延时(但完全一样的)拷贝。在该移动站中,本领域技术人员都知道,瑞克接收机能接收这些延时信号并将其组合以增强信号接收,尤其当出现经历诸如瑞利衰落的典型的移动传播特性时。实现正向链路发射分集的系统能对CDMA环境中的干扰和多径提供改进的灵敏度和稳定性。
但是,在目前的移动站中,瑞克接收机只能接收和组合总共三个(3)同时的射线。这些射线不仅可以从所描述的正向链路发射分集技术中产生,也可以由其它信号产生,(a)该特定用户从其它小区接收的信号(软越区切换)、(b)该用户从(同一个小区内)其它扇区接收的信号(更软越区切换)、或(c)任何或所有的上述信号由于环境(多径)造成的多次反射。这样,很明显,在特定的情况下,移动站中瑞克接收机的限制将阻止有利地使用从应用正向链路发射分集产生的其它射线。事实上,当出现这种情况时,实际出现了CDMA接收的恶化,对系统性能产生负面影响。
与在CDMA通信系统中实现的正向链路发射分集有关的另一个问题在于从另一个天线发射的原始信号的延时(但完全一样)的拷贝表现为对原始信号的干扰。以CDMA的术语表述,从另一个天线发射的原始信号的延时(但完全一样)的拷贝不正交于原始信号并表现为自干扰。因为CDMA通信系统是干扰受限的,所以对特定的覆盖区域增加干扰而不保持正交性同样会引起CDMA系统性能的恶化。
【发明内容】
因此,需要一种用于在CDMA通信系统中提供正向链路发射分集的克服现有技术缺点的改进的方法和装置。
本发明提供了一种在通信系统中发射信号的方法,该方法包括步骤:用不同的正交码产生导频信道以提供相互正交的导频信道,同步正交导频信道以便基本保持正交性;和经空间分离天线发射正交导频信道到移动站。
本发明还提供了一种在通信系统中发射信号的方法,该方法包括步骤:用第一码在第一天线中发射第一导频信道;用与第一码正交的第二码在第二天线中发射第二导频信道从而使第一导频信道和第二导频信道相互正交,同步正交导频信道以便基本保持正交性。
本发明还提供了一种在一个无线通信系统中实现前向链路发射分集的方法,该方法包括步骤:将一组预定的正交码分成许多正交码的子集;分配某个正交码的子集给服务于一个公共覆盖区域的某个天线;和经天线,发射导频信道和公共覆盖区域中的移动站所需要的信息,该移动站经天线使用分配给该天线的正交码,同步正交导频信道以便基本保持正交性。
本发明还提供了一种在通信系统中发射信号的装置,包括:用于在使用第一码的第一天线上发射第一导频信道的第一发射机;用于在使用与第一码正交的第二码的第二天线上发射第二导频信道这样导致第一导频信道和第二导频信道相互正交的第二发射机,同步正交导频信道以便基本保持正交性。
【附图说明】
图1通常描述了一个现有技术中以120°划分扇区的蜂窝覆盖区域,在该区域具有向扇区发射的专用导频信道。
图2通常描述了图1的以120°划分扇区的蜂窝覆盖区域的方框图,由具有支持正向链路发射分集的两个天线的基站支持该覆盖区域。
图3通常描述了基站的发射机与使用现有技术的正交码分配的移动站进行CDMA通信。
图4通常描述了基站的发射机与根据本发明的正交码分配的移动站进行CDMA通信。
图5通常描述了实现现有技术中正向链路发射分集的正交码的分配。
图6通常描述了根据本发明实现正向链路发射分集的正交码的分配。
图7通常描述了根据本发明实现正向链路发射分集的分配IS-95A沃尔什正交码的例子。
【具体实施方式】
每个天线上不同的正交码用于扩展多个公共导频信道,这些导频信道用于发射到覆盖区域内的特定移动站以实现正向链路发射分集。通过实现每个导频信道的单独的不同的正交码,经天线发射到公共覆盖区域的导频信号彼此正交和因此不恶化系统性能。另外,每个导频信道使用不同的正交码允许移动站分辨以不同的正交码扩展的哪一个导频信道包括相应的业务信道信息。这允许移动站根据与环境、通信信道等有关的状态启动/禁止正向链路发射分集而不象移动站所看到的完全丢失信息。通过实现本方法和装置,最小化系统干扰。
一般来说,在通信系统发射信号的方法包括把不同的正交码用于导频信道以提供正交导频信道和经空间分离的天线把正交导频信道发射到移动站的步骤。在该优选实施例中,正交码是沃尔什码并且正交导频信道同步以便基本保持正交性。每个正交导频信道具有与其相关的业务信道信息,并且该业务信道信息经每个空间分离的天线上的一个或多个正交码发射到移动站。另外,与导频信道相关的业务信道与移动站通信,该相关,除了其它以外包括在每个空间分离的天线上每个业务信道相对于于导频信道的相位和/或幅度信息。每个业务信道的相位和/或幅度信息可变以便经空间分离的天线实现到移动站的定向波束形成,其中该波束形成是根据移动站的位置的。经天线阵列实现该定向波束形成。业务信道信息的接收根据业务信道和导频信道的相关。在公共覆盖区域提供具有不同正交码的导频信道。
在通信系统发射信号的方法还包括在第一天线上使用第一代码发射第一导频信道和在第二天线上使用与第一代码正交的第二代码发射第二导频信道的步骤,结果第一导频信道和第二导频信道彼此正交。第一导频信道和第二导频信道发射到移动站以便实现在移动站的分集接收。与第一导频信道和第二导频信道的每一个关联的公共业务信道信息发射到移动站。相应的装置实现根据本发明的步骤。
在无线通信系统实现正向链路发射分集的方法还包括把预定的一组正交码分成多个正交码的子组和把特定的正交码子组分配给在公共覆盖区域服务的特定天线的步骤。接着该方法经这些天线把导频信道和信息发射到在公共覆盖区域内的移动站,这些天线使用分配给这些天线的正交码。在本实施例中,在正交码子组内的每个正交码都是不同的。根据要发射的天线用不同的正交码扩展经天线要发射到公共覆盖区域内的移动站的导频信道和信息,和每个正交码子组至少具有一个不同于另一正交码子组内的另一个正交码的正交码。不同于另一正交码子组内的另一个正交码的正交码用于扩展经天线发射的导频信道。
根据本发明还公开了一种移动站中的新型接收机。该接收机包括用于恢复由第一代码扩展并经第一天线发射到移动站的第一导频信道的第一导频信道恢复装置和用于恢复由正交于第一代码的第二代码扩展并经第二天线发射到移动站的第二导频信道的第二导频信道恢复装置。第一导频信道和第二导频信道具有与它们相关联的公共业务信道信息,并且与第一导频信道和第二导频信道有关的公共业务信道信息本身由彼此正交的代码扩展。第一导频信道恢复装置和第二导频信道恢复装置每个都与瑞克接收机的各个指(finger)有关。
图1通常描述了以120°划分扇区的蜂窝覆盖区域(小区),本领域技术人员都知道蜂窝覆盖区域具有在其各自的扇区发射的专用导频信道PilotA-C。为了方便,图1中只表示了一个小区100,但是本领域普通技术人员应当理解典型的蜂窝通信系统具有许多位置彼此相临的这种小区。如图1所示,具有三个CDMA收发信机的基站103在小区100的中心,至少一个收发信机能经无线空中接口与移动站106通信。在优选实施例中,该无线空中接口与IS-95A中定义的码分多址(CDMA)蜂窝通信系统兼容。要获得关于IS-95A更多的信息,参见1995年3月由电子工业协会(EIA)在华盛顿州20006的2001 EyeStreet N.W.出版的TIA/EIA/IS-95-A,双模宽带扩频蜂窝系统的移动站-基站兼容标准。
图2通常描述了由具有支持正向链路发射分集的两个天线218、222的基站103支持的图1以120°划分扇区的蜂窝覆盖区域的方框图。为了简单,再次在图2只表示图1的一个扇区A。如前所述,图2所示的基站103能经CDMA通信信道与移动站106通信。耦合到基站103的是执行主要与通信系统有关的转换代码和交换功能的控制器209。控制器209耦合到主要执行与陆线网有关的交换功能的移动交换中心(MSC)212。耦合到MSC 212的是包括主叫用户、传真机等的公共交换电话网(PSTN)215,PSTN 215能产生和/或接收到达和/或来自CDMA通信系统中的移动站的通信。
图2还表示了能在扇区A的覆盖区域实现正向链路发射分集的一对天线218和222。参照图2和图5,现在可以解释与现有技术实现正向链路发射分集有关的问题。分配一组正交码以便经天线218和222发射。在优选实施例中,正交码是沃尔什码。从图5可以看出,使用沃尔什码WX经天线218和222发射导频信道PilotA。由于测量和捕获的原因,该导频设置为具有与发射的任何其它单个信号相比较大的幅度-大约是最大发射总功率的20%。从图5还可以看出,N个单独用户(TCHN)的所有业务信道信息和沃尔什码经天线218和222发射到移动站106,该沃尔什码不同于导频信道PilotA所用的沃尔什码,但与经天线218和222发射的沃尔什码相同。这些沃尔什码表示为沃尔什码Wi到Wk。虽然在天线218和222发射的信号之间时间上有延迟,并且因此移动站106中的瑞克接收机可以分解并把这些信号组合成合成信号,但是由于经天线218和222发射的信号彼此并不正交并因此增加了覆盖区域扇区A的干扰量。因此,如上所述,由于原始信号的拷贝带来的增加的干扰减少了通过实现正向链路发射分集获得的某些潜在优点。
图3总的描述了基站的发射机300与使用现有技术的正交码分配的移动站进行CDMA通信。如图3所示,业务信道比特303形式的信息经处理器305以特定比特率(例如,9.6k比特/秒)输入到编码器304。处理器305主要从耦合到控制器(在图3没有示出)的接口309接收业务信道比特303。处理器305还耦合到标示为相关功能307的方框,该功能包括呼叫处理、链路建立、和其它关于建立和保持蜂窝通信的一般功能。在优选实施例中,业务信道比特303包括话音信息、数据信息、或两者的组合。编码器304用一种编码算法以固定的编码速率(1/r)把业务信道比特303编码为数据符号306,这种编码算法便于以后把数据符号最大似然解码为数据比特(例如,卷积或块编码算法)。例如,编码器304能以一个数据比特到两个数据符号的固定编码速率(即,速率=1/2)编码以9.6k比特/秒的速率接收的业务信道比特303(例如,192个输入数据比特),结果编码器304以19.2k符号/秒的速率输出数据符号306(例如,384个数据符号输出)。本领域技术人员可以理解,编码器304能以其它的速率编码(即,速率=全速率,速率=1/8)。
数据符号306输入到把数据符号306组成块(即,帧)并在符号层次上对输入的数据符号306进行块交织的交织器308。在交织器308中,各数据符号输入到定义预定大小的数据符号块的矩阵。数据符号输入到矩阵的位置以使矩阵以一列一列的顺序填满并从矩阵的位置分别输出以使矩阵以一行一行的顺序变空。该矩阵是具有整数行和列的矩形矩阵,选择行和列以便增加连续输入的未交织数据符号之间的输出交织距离。结果是交织的数据符号309以其输入的相同数据符号速率(例如,19.2k符号/秒)由交织器308输出。由矩阵定义的数据符号块的预定大小可以从在预定长度发射块中可以被编码比特率发射的最大数目的数据符号得到。例如,如果数据符号303以19.2k符号/秒的速率从编码器304中输出,并且如果发射块的预定长度是20毫秒,则数据符号块的预定大小是19.2k符号/秒乘以20毫秒,结果是384个数据符号,它们定义了16乘24矩阵。本领域技术人员应当理解可以根据各种其它的算法把编码、交织的数据比特流309中的数据符号扩展为一系列更大长度的码。
接着编码、交织的数据符号309输入到使交织符号309与正交扩展序列卷积的扩展器312。正交扩展序列是两个信号的产物;第一个信号是时偏已知的QPSK伪随机序列和第二个信号是诸如沃尔什码的正交扩展码。要获得关于正交扩展序列更多的信息,参见1995年3月24日由电子工业协会(EIA)在华盛顿州20006的2001 Eye Street N.W.出版的ANSI J-STD-008,1.8到2.0GHz码分多址(CDMA)个人通信系统的个人站和基站的兼容要求。扩展器312以一定的速率输出QPSK码片,该速率是交织器308的输入速率和正交扩展序列长度的产物(例如,长度为64的正交扩展序列是64比特长度的沃尔什码)。这导致扩展器312的输出速率是1.2288M码片/秒(即,19.2k符号/秒×64)。
如图3所示,扩展器312完成与业务信道有关的扩展。在该实施例中,编码器304、交织器308和扩展器312包括一个业务信道生成器302。对于需要多个业务信道的系统,为每个业务信道设置一个同样的业务信道生成器302,其输出与来自扩展器310的QPSK码片由加法器314相加。扩展器310完成导频信道的扩展。当导频信道不传送信息比特时,不需要来自处理器305的数据输入。在优选实施例中,用来扩展以形成导频信道的信息由包括全0的数据流组成。
相加的QPSK码片以1.2288M码片/秒的速率从加法器314中输出,并输入到发射机300的发射机部分316。发射机部分306通过上变频相加的QPSK码片使相加的QPSK码片准备通过通信信道发射。上变频之后,信号被带通滤波以消除不必要的边带能量并接着从发射机部分316输出。来自发射机部分316的调制信号提供给天线218用于通过无线通信路径330发射。来自发射机部分316的信号还送入延时调制信号的延时电路,接着将其提供给天线222用于通过无线通信路径332发射。通过向接收机390提供两个信号330和332,每个信号彼此延时预定量,在接收机390完成分集。
还参照图3,接收机390通过天线352接收从无线通信路径330和332发射的扩频信号的和。在下变频发射频率和以预定速率(例如,1.2288M样值/秒)抽样后,解调器354滤波输入信号以消除不必要的相邻频率信号。解扩展器364通过使接收的抽样信号与解扩展码相关解扩展来自解调器354的QPSK抽样信号,其中解扩展码是原始扩展序列的拷贝。回想原始正交扩展序列是两个信号的产物;第一个信号是时偏已知的QPSK伪随机序列和第二个信号是诸如沃尔什码Wi的正交扩展码。以例如19.2k样值/秒的预定速率抽样作为结果的解扩展抽样信号365,结果解扩展接收的扩频信号的64个样值的序列。该信号由一个复数(幅度和相位)数据样值表示并输出到相关检测器368用于相关检测。
从图3可以看出,解调器354的输出还馈送到导频恢复电路362,在导频恢复电路362中完成类似于解扩展器364所执行的相同的过程,除了是用沃尔什码Wx而不是沃尔什码Wi来恢复。从导频恢复电路362和解扩展器364的输出输入到相关检测器368,相关检测器368取导频恢复电路362输出的复数共扼并将其乘以解扩展器364的输出。结果的实部作为相关检测器368的输出通过(废除该复数乘积的虚部)。
解调器354的输出还提供给搜索所有与由基站发射机300产生的沃尔什码Wx扩展的信号的搜索器350。在这个例子中,搜索器350可以找到两个信号,一个来自无线通信路径330和另一个来自无线通信路径332。根据该信息,搜索器350分配第一指瑞克接收机360和第二指瑞克接收机370给每条路径。两个瑞克指接收机操作上完全一致。瑞克接收机360和370的输出由加法器375相加并且加法器375的输出提供给去交织器380,去交织器380基本取消由交织器308所执行的交织过程。在去交织器380中,数据符号分别输入到与交织器308的矩阵相同大小的矩阵中。数据符号输入到矩阵的位置以使矩阵以一行一行的顺序填满并从矩阵的位置分别输出以使矩阵以一列一列的顺序变空。
从去交织器380输出的去交织软判决数据381输入到解码器382,解码器382采用熟知的最大似然序列估计(MLSE)解码技术以产生估计的业务信道数据比特383。通过使用基本类似于维特比解码算法的算法可以扩充MLSE解码技术。解码器382使用一组软判决数据381以形成在MLSE解码器382的每个特定时间状态使用的一组软判决转换度量(transition metrics)。用于形成每组软判决转换度量的组中的软判决数据364的数目相应于在卷积编码器304的输出从每个输入数据比特303产生的数据符号306的数目。每组中软判决转换度量的数目等于每组中软判决数据264数目的二次幂。例如,当发射机300使用1/2卷积编码器时,从每个输入数据比特303产生两个数据符号306。因此,解码器306使用两组单独的软判决数据381以形成在MLSE解码器382中的每个时间状态使用的四个软判决转换度量。以一种速率产生估计的业务信道数据比特383,该速率与软判决数据381输入到解码器382的速率和最初编码业务信道比特303所用的固定速率有关。举个例子,如果软判决数据381以19.2k符号/秒的速率输入和最初的编码速率是1/2,则估计的业务信道比特383以9600比特/秒的速率输出。估计的业务信道比特383输入到处理器384,处理器384还有相关的功能方框386以适合于移动站用户使用的形式提供估计的业务信道比特383。
图4总的描述了基站的发射机与使用根据本发明的正交码分配的移动站进行CDMA通信。图3和图4中具有相同功能的方框还使用相同的附图标记。
如图4所示,除了下面所陈述的,直到交织器308,所有方框在功能上类似于图3现有技术的发射机300。但是,不同于图3所示的发射机300,从图4的交织器308输出的交织数据符号309输入到两个扩展器,扩展器312和扩展器413。每个扩展器312和413分别使交织符号309与其正交序列,即沃尔什码Wi和沃尔什码WA进行卷积。与正交扩展序列(沃尔什码)扩展在功能上与上面参照图3描述的相同。注意编码器304、交织器308和两个扩展器312和413包括相同的业务信道发生器402。
由沃尔什码分配方框403执行沃尔什码的划分和分配。沃尔什码分配方框403把一组预定的正交码划分成多个子组正交码并根据预定的标准分配子组正交码。在优选实施例中,预定标准包括把子组正交码分配给在公共覆盖区域服务的特定天线或在天线阵列内的特定天线。
每个扩展器312和413以1.2288M片/秒(即,19.2k符号/秒×64)的速率输出QPSK码片。为了扩展导频信道、组合扩展的导频和业务信道并发射组合的导频和业务信道,图4的扩展器310、相加结点314和发射机部分417也与图3的相应方框功能相同地操作。值得注意的是,不同于图3所示的现有技术的发射机300,根据本发明用于扩展导频信道(再次,全0)的每个扩展器310和411使用彼此正交的扩展序列(分别为沃尔什码Wx和沃尔什码Wy)。这意味着从无线通信路径330和432发射的扩频信号彼此正交,因此不会增加系统的干扰量以实现现有技术的正向发射分集。
还参照图4,接收机经天线352从无线通信路径330和432接收发射的扩频信号并传送到解调器354,其功能正如上面参照图3所描述的。另外,正如上面图3所描述的,由第二指瑞克接收机470解扩展和监测从解调器354输出的QPSK抽样信号,除了由沃尔什码WA(用于业务信道)和沃尔什码Wy(用于导频信道)解扩展从解调器354输出再输入到瑞克接收机470的QPSK抽样信号。注意与图3所示的现有技术接收机390的区别在于每个瑞克接收机360-370具有由相同沃尔什码Wx解扩展的导频信道和由相同沃尔什码Wi解扩展的业务信道。
由搜索器450执行把特定指瑞克接收机分配给特定的通信路径。搜索器450搜索从发射机400发射的所有用沃尔什码Wx扩展的信号;在该例中,搜索器450将找到相应于无线通信路径330的一个信号。根据该信息,搜索器450把第一指瑞克接收机360分配给具有导频信道沃尔什码Wx和业务信道沃尔什码Wi的通信路径330。由搜索器450对发射机400发射的用沃尔什码Wy扩展的信号执行类似的过程。在该例中,第二指瑞克接收机470分配给具有导频信道沃尔什码Wy和业务信道沃尔什码WA的通信路径432。
在公共覆盖区域(例如,图2的扇区A)由不同的、正交的扩展序列扩展的两个导频信道允许其中一个导频信道用作在覆盖区域内所有移动站的主导频信道(如同现有技术)而另一个导频信道用作次导频信道。在该实现方式中,由移动站106用于捕获和邻近测量的主导频信道在固定的、相对较高信号功率电平而次导频信道在一个低得多的信号功率电平。当根据本发明实现正向链路分集时,这还用于减少不必要的系统干扰。
在上述导频信道具有不同信号功率电平的实现方式中,需要在相加器375相加之前的校正以使从每个瑞克接收机360和470输入到加法器375的信号在大致相同的功率电平上。完成该功能的一种方式是根据在发射机400功率电平的差别通过经衰减器合适减少离开瑞克接收机360或瑞克接收机470的信号。相加器375之后的所有处理与上面参照图3所描述的相同。
图6通常描述了优选实施例中正交码的分配以根据本发明实现正向链路发射分集。如图6所示,每个天线218和222具有单独的一组分配给它们的专用沃尔什码。例如,参照图6,由沃尔什码Wx扩展经天线218发射的主导频信道而由沃尔什码Wy扩展经天线212发射的次导频信道。同样,用于N个单独用户的每一个(TCNN)的所有业务信道每个都具有在第二天线222向其分配的单独的沃尔什码。但是,值得注意的是TCH信息(例如在方框600-601表示的TCH1)是相同的信息。同样值得注意的是在方框602-603表示的导频信道PilotA类似于使用沃尔什码不同扩展的公共导频信道。这允许从两个基站天线发射的信息在其相关导频的帮助下每个分别解调后在移动站接收机中的组合。本领域技术人员应当理解也可以由另一个实施例实现根据本发明提供的优点,在另一个实施例中由公共沃尔什码扩展在方框600-601表示的公共TCH信息。在这种情况下,例如,Wi=WA。
应当理解,移动站106的设计和其中所包含的知识在于它正确执行适合于分集信号是否发射的解调技术。这包含对于每个天线的所有导频信道和业务信道使用什么码的全部知识。通过使用基站103和移动站106之间的信息传送这很容易实现。根据IS-95标准提供的消息,实现该信息信令的方法已知并很容易完成。
参照上述的优选实施例,通过把不同的正交码或沃尔什码分配给要发射的信息部分(或者导频信道或者业务信道),因此可以保持在特定覆盖区域(例如,扇区A)的正交性。通过在实现正向链路发射分集时保持正交性,根据本发明实现正向链路发射分集的所有优点而不恶化CDMA系统性能。
以其最简单的形式,根据本发明实现正向链路发射分集是使用不同的正交扩展序列扩展在第二天线发射的公共导频信道和TCH。在实现64个正交(沃尔什)码的IS-95A方案中,这可以通过在天线218上使用两个沃尔什码而不在天线222上使用来完成。在图7中表示了这种分配IS-95A的沃尔什码的例子。如图7所示,把沃尔什码63分配给天线218以扩展导频信道PilotA并因此用作处在发射分集模式的所有移动站的导频信道,而沃尔什码62用于扩展移动站106希望的TCH信息(在图7中标记为TCH106)。接着把沃尔什码0分配给天线222以扩展导频信道PilotA和把沃尔什码1分配给天线222以扩展移动站106希望的TCH106信息。因此在本例中,沃尔什码0用作在覆盖区域服务或执行移动辅助切换(MAHO〕的所有移动站的公共导频信道,而沃尔什码1把TCH信息传送到特定的移动站。
把沃尔什码分配给特定天线的能力导致蜂窝通信系统的许多优点。例如,本领域普通技术人员应当理解当如图2所示已经参照天线218和天线222解释这个概念时,可以分配其自己的沃尔什码给例如天线阵列中的任何数目的天线。例如,在上述的IS-95A的情况下,在天线阵列的八个天线可以被分配本身没分配给任何天线的八个沃尔什码,接着这八个沃尔什码可用于扩展每个天线的导频信道,例如PilotA。接着可以分配一个沃尔什码给移动站106用于其业务信道信息TCH106,接着该信息在阵列的所有天线组件上发射。通过在各天线组件上设置用于扩展TCH106信息的这个沃尔什码的相对相位和幅度,根据本发明直接在移动站106执行直接发射功率的射束形成。
为在移动站106产生基准信号以执行相关解调,基站103告知移动站106基站103用于形成到移动站106射束的TCH106沃尔什码的相对幅度和相位。这通过从基站103向移动站106发射包含该信息的合适消息来实现。接着移动站106确定各天线上与不同沃尔什码扩展的每个导频信道PilotA的幅度和相位。给定与不同沃尔什码扩展的导频信道PilotA的相对幅度和相位和来自基站103的包含TCH106沃尔什码相对幅度和相位的消息,移动站106为每个不同的导频信道沃尔什码计算区别矢量。接着由移动站106使用所有这些区别矢量的和以执行相关解调。
当相同的业务信道沃尔什码用于相同扇区的多个移动站时,通过为每个移动站形成单独的射束并将其在相同的天线阵列上发射,可以得到提高重复使用所必须的合适的信号与干扰比。在每种情况下,每个天线的导频信道/沃尔什码可以在覆盖区域(例如,图2的扇区A〕的所有移动站中共享。
把单独的导频沃尔什码分配给特定天线的能力导致的另一个优点在于控制使用正向链路发射分集的能力。通过使用图5所示的现有技术的分配,只有或者不向移动站106发射信息或者经天线218和天线222发射才能得到“控制”。这是由于一些瑞克组合算法严格根据接收的导频信道电平量对组合加权的事实。因此,如果使用具有导频信号的多个天线但不存在合适的业务信道,则可能结合不希望的噪音导致系统恶化。但是存在通信过程中出现的特定模式和/或特定特征,其中同时经天线218和222发射原始信号和其延时版本不有利。例如,当移动站106进入软越区切换状态,特别是三维软越区切换状态时,出现经天线222的信号的延时版本不能帮助移动站106更好地解码信号(记住移动站106只能处理总共三(3)束同时的射线)。另外,只从一个移动站106发射的三(3)束以上的射线意味着基站103发射了过多(不能使用)的功率,这降低了系统的性能。然而当实现根据本发明的图6的沃尔什码分配时,由于现在可以经合适的消息对移动站106发送关于经由不同的沃尔什码侦听哪一个导频信道PilotA的指令,所以正向链路发射分集的使用可以控制。同样,在上述的三路越区切换(three-way handoff)例子中,删除经正向链路发射分集发射的其中一个信号因为其不能帮助移动站106更好地解码信号。
在通信期间出现了其它的模式和/或特征,这需要在基站103禁止或控制正向链路发射分集使用的机理。例如,有必要当确定出无线信道(即,射频载体)正经历过多延时扩展时禁止正向链路发射分集。因为上行(移动站到基站)和下行链路(基站到移动站)发射路径基本互易,所以可以从上行链路发射中暗示在移动站106经历的延时扩展量。如果在基站的多个射线中收到显著的能量(例如,通过得知利用多少指解码上行链路信号所确定的),则正向链路(经天线218或222)增加其它射线只能带来整个系统性能的恶化。该信息可以很容易地从基站103的接收机(未示出)得到并可以输入到相关的功能方框407由图4的沃尔什码分配方框403使用。
出现多个其它的模式和/或特征,它们可用于提供关于帮助使用正向链路发射分集的控制判决提供基础的有用信息。这些模式和/或特性包括由移动站106确定的接收信号强度(或基站103,如果假设发射路径是互易的)、在导频强度测量消息(PSMM)中包含的导频测量信息、和在移动站106接收的信号的延时。这最后一个特征给出了从基站103到移动站106距离的直接表示,接着该表示可用于确定过量延时扩展的最大似然。
控制使用正向链路发射分集的另一个模式和/或特征在于移动站106的位置。例如,可以预测试诸如扇区A的覆盖区域以确定在覆盖区域的位置,其中知道正向链路发射分集以便向移动站提供恶化的覆盖区域。接着表示这些位置的预测试信息可以本地存储在基站103中或在诸如控制器209的中心设备中。当基站103确定移动站的位置时,可以对存储的信息进行比较以便确定移动站是否在其中一个“已知坏”位置。如果移动站106在“已知坏”位置,则正向链路发射分集将不会帮助移动站106并因此被禁止直到移动站移到覆盖区域内更合适的位置;如果移动站106不在“已知坏”位置,则启动正向链路发射分集。
在一个替换实施例中,可以装备移动站106以便确定它自己的位置并提供该信息给基站进行比较。为移动站106确定它自己的位置的这样的一个装置是经全球定位系统(WPS)或类似的使用。如果移动站106能够确定它自己的位置,则预测试信息也能被下载到移动站106并在那里本地存储。在这种结构中,移动站106本身能确定它是在“已知坏”或是“已知好”位置,因此禁止/启动接收按照本发明用正交扩展码扩展的导频信道中的一个。
在本发明已被详细地介绍并用所涉及的具体实施例描述后,本领域的技术人员应能够理解在此不超出本发明的精神和范围进行的形式和细节上的各种变化。相应的结构,材料,行为和下面的权利要求中的所有装置或步骤加上功能组件的等价物中应包括任何结构,材料,或用于结合所特别要求的其它要求组件执行功能的行为。