[发明专利]用于交织频分多址系统的二维码扩频

说明书

技术领域

本发明一般地涉及多址环境下的无线通信技术，并且更具体地涉及用于向交织FDMA应用二维码扩频(code spreading)以便降低其它小区干扰和多址干扰的技术。

背景技术

经由因特网的视频、语音和数据通信的壮观发展以及移动电话的同样迅速的增长正刺激着用于在无线通信系统中提供非常高数据速率发送的宽带多址研究。直接序列码分多址(DS-CDMA)是用于支持高系统容量的、包括可变的且高数据速率发送服务的有效的无线接入技术之一，并且DS-CDMA已经在第3代无线通信系统中被采用。参见3GPP规范主页：http://www.3gpp.org/specs/specs.htm。由于其一个小区频率重复使用，因此在多小区环境下，与时分多址(TDMA)相比，DS-CDMA在带宽效率上是有优势的。然而，传统的单载波DS-CDMA系统与多接入接口(MAI)相关联，这限制了对于可用带宽可支持的最大数据速率和系统容量，尤其是在具有隔离的或较少的共存小区的、未充分利用一个小区频率重复使用的热点环境下。

将正交频分复用(OFDM)和被称为多载波CDMA(MC-CDMA)的CDMA组合可以通过多径延迟抑制和分集增益改善在多径干扰和频率选择性衰落接收下的信道容量利用。参见S.Hara和R.Prasad“Overview of Multicarrier CDMA”，IEEE Comm.Mag.，第126-133页，1997年12月。已经提出MC-CDMA作为未来的无线通信系统的候选。即使该技术可以支持高数据速率和多个用户，其仍然遭受到高峰值与平均功率比(PAPR)的问题以及对频率偏移、RF噪声和信道估计误差的高度敏感。这些限制了MC-CDMA在实际的无线环境下的适用性。

近来，已经引入交织频分多址(IFDMA)作为用于下行链路和上行链路移动通信的新的宽带扩展频谱多址方案。参见M.Schnel和I.De Broeck“A promising new wideband multiple-access scheme for future mobile communication systems”，European Trans.On Telecom.，Vol.10，No.4，第417-427页，1999年7月-8月；以及M.Schnel和I.De Broeck，“Interleaved FDMA：Equalization and coded performance in mobile radio applications”，IEEE ICC’99，第1939-1944页，1999年6月。IFDMA背后的基本思想是将扩展频谱多载波发送(通过信号压缩和重复来扩展信号带宽)与频分多址(FDMA)组合以便避免MAI，并且能够实现频率分集。由于IFDMA是正交多址方案，因此理论上在IFDMA系统中没有MAI。与MC-CDMA、CDMA和TDMA相比，IFDMA展示出包括连续发送和恒定包络(低PAPR)的几个附加优点。

最近，已经提出可变扩频与码片重复因子CDMA(VSCRF-CDMA)作为用于上行链路宽带无线接入的有前途的候选。参见Y. Goto，T.Kawamura，H.Atarashi以及M.Sawahashi，“Variable spreading and chip repetition factor(VSCRF)-CDMA in reverse link for broadband wireless access”，IEEE PIMRC’03，2003年9月。其将IFDMA与CDMA组合以利用两种技术。具体地，VSCRF-CDMA使用两层扩频，即，如CDMA中的码域扩频、以及如IFDMA中的码片压缩与重复(CCR)扩频。在多小区蜂窝系统中，VSCRF-CDMA将表示通过CCR扩频可以支持的用户数量的码片重复因子(CRF)设置为1，并且它像DS-CDMA系统那样工作以实现一个小区频率重复使用。在热点系统中，CRF被设置为大于1，并且总扩频因子(TSF)为CRF与码域扩频因子(CSF)的相乘。保持用户之间的正交性，并且由此如IFDMA中那样，在热点系统中通过所引入的CCR扩频来使MAI最小化。此外，由于部署了相同的空中接口，可以为在蜂窝系统和热点系统之间从一个行进到另一个的用户实现无缝切换。