[发明专利]利用CDMA方法的数据传输方法,发射机和接收机

说明书

本发明涉及在一个利用CDMA方法的系统中的一种数据传输方法，在该系统中几个用户同时在相同的频带上通信，每个用户拥有至少一个宽带信息信道，并且至少一个用户的信息信道容量与其他用户的不同。

CDMA(码分多址)是一种基于扩展频谱技术的多址接入方法，除了现有的FDMA和TDMA方法外，该方法近来已被应用于蜂窝式移动系统中。较现有方法CDMA具有几个优点，例如频谱效率和频率分配的简单性。

在CDMA方法中，用一个较数据信号具有宽得多的频带的扩展码将用户的窄带数据信号复用到一个相对宽的频带。在已知的试验系统中，已经使用了诸如1.25MHz，10MHz和25MHz的带宽。与复用相结合，数据信号扩展到所使用的全部频带中。所有的用户利用相同的频带同时传输。在基站和移动台之间的每一个连接上使用独立的扩展码，并且在接收机中能根据每个用户的扩展码将用户的信号相互区分开。

CDMA接收机包括可以用例如相关器或匹配滤波器来实现的装置，用来与所需信号同步，而该信号根据扩展码被识别。在该接收机中，通过利用如发射阶段期间相同的扩展码将数据信号复用，来将其恢复成原始频带。用其他的扩展码复用的信号在理想情况下并不相关，而且不被恢复成窄频带。这样对于所需信号它们表现为噪声。系统的扩展码最好以一种它们相互正交的方式被选取，即它们相互不相关。

一种根据背景技术的CDMA系统在美国专利5,166,951中被公开，此处引入作为参考，该系统描述了一个大容量系统，在其中信息信道中使用的扩展码序列是相互正交的。

在一个典型的移动电话环境中，基站与移动台之间的信号沿着发射机和接收机之间的几条路径传播。这种多径传播主要是由于来自于周围地面的信号的反射。由于其不同的传输时延，沿不同路径传播的信号在不同的时间到达接收机。CDMA与传统的FDMA与TDMA不同之处在于，多径传播可在信号的接收中被利用。一种实现CDMA的方法是利用例如一种所谓的瑞克(rake)接收机，它包括一个或多个瑞克分路。每一分路是一个独立的接收机单元，其功能在于组成并解调一个接收到的信号分量。每一个瑞克分路可被作用使之与一个沿一条单独路径传播的信号分量同步，并且在传统CDMA接收机中，接收机分路的信号被有利方便地混合，例如相干地，由此得到具有高质量的信号。接收机分路接收到的信号分量可以从一个基站被发射，或者在宏发散情况下从几个基站被发射。

本蜂窝式系统主要被设计用于传统话务量的传输。它还适用于最新的数字系统，例如欧洲GSM系统。人们还做了许多工作以实现数字系统中数据业务的传输，但是迄今为止在其中被提供的业务和可能性的质量不如固定网络。

开发蜂窝式无线电系统的一个目的在于更好地考虑不同数据业务的需要。业务传输中的一个基本因素是，不同的业务需要容量和质量规格差异很大的传输信道。例如，为传输速率和比特误码率设定的规格可以根据业务类型而改变。例如，在蜂窝式系统的无线电路径上视频图像的传输较语音的传输需要多得多的容量。

解决实现需要不同容量的连接这一问题的一种明显的方法是灵活地利用现有的语音信道，由此为需要大容量的连接提供几个信道。在TDMA系统中，这通常意味需要几个时隙，并且在CDMA系统中，这意味着一个用户终端同时发射并接收带有几个扩展码的传输。然而，这是实现具有多种数据速率或质量标准的系统的一种非常简单的方法，并且它浪费容量。

本发明的目的在于提供一种实现多种数据速率或质量规格的方法，使得信号的质量保持良好并且系统的容量将被充分利用。本发明进一步的目的在于实现一种发射机，该发射机能够在一个具有所需容量的信号信道中发射用户信号。本发明的另一目的在于实现一种接收机，该接收机能够接收具有不同波形类型的信号并能够消除对来自所需传输的信号干扰的影响。

这一点可通过在序言中描述的那种方法实现，其特征在于每一个信息信道的参数依赖于所需的容量和传输质量，并且通过考虑信道间的相关性来检测每一个信息信道。