[发明专利]码分多址系统

说明书

本发明涉及码分多址(CDMA)系统，包括一个发射机和接收机，例如用在数字无线通信系统中。特别本发明涉及映射和解映射CDMA信号的方法和装置。

近来迭代译码算法已经变成数字通信中的一个重要的研究领域。适合于迭代解码的首先发现和仍然最流行的编码方案是两个递归的系统的卷积码也称为‘涡轮代码(Turbo Code)’的并行链接，正如1997年9月在法国Brest的关于涡轮码讨论会J.Hagenauer的文章“TheTurbo Principle：Tutorial Introduction and State of the Art”中描述的。在过去几年中已经找到涡轮原理(Turbo Principle)的其它应用，例如1997年10月在德国波恩的EPMCC′97论文集第307-312页中G.Bauch，H.Khorram，J.Hagenauer的文章“Iterative Equalization andDecoding in Mobile Communications Systems”。

信道编码用于使得传送的数字信息信号更能抵抗噪声。为此在发射机通过信道编码来编码信息比特序列和在接收机由信道解码器解码。在该编码器中，冗余信息加到信息比特序列，以便便于在解码器中差错校正。例如，在系统的信道编码方案中，冗余信息加到信息比特序列，正象另外插入‘编码的’比特。在非系统的编码方案中，输出的比特是所有的编码比特，和没有“无保护的”(‘naked’)信息比特被剩余。在编码器输入的比特(信息比特)数量小于输出的比特(信息比特加上插入编码比特，或者所有的编码比特)的数量。输入/输出比特的比值称为‘码率R’(典型地R＝1/2)。

链接编码方案应用于至少两个并行或者串行链接的编码器。迭代译码算法用于并行或者串行链接编码系统，而传统的‘涡轮’码是并行链接码。

图1表示在一个方框一个方框基础上执行具有该传输的真正的串行链接编码方案。信号序列以串行方式在该发射机中被编码两次。来自数字源(例如利用来自麦克风的模拟输入信号的模拟-数字转换器)的二进制信号首先由外部的编码器编码。外部编码器的输出通过一个交错器，它改变输入比特符号的顺序，使得信号更随机的出现给下列处理级。在交错器之后信号由“内部编码器”第二次编码。相应地，在接收机处该信号首先由内部的解码器解码，去交错和由该外部的解码器解码。来自外部的解码器软的值(soft value)被反馈作为另外的‘优先’输入给该内部的解码器。该软的值是解码信号的质量的可靠性值。这些值的反馈有助于减少在外部的解码器的输出还是在迭代解码步骤中的硬判定值0，1的误码率。特定传送序列的迭代解码利用一个任意的终止标准停止，例如在迭代的固定数目之后或者直到到达确定的误码率(终止标准对于本发明根本是不重要的)。应该注意，对于传送比特序列的最先解码(‘第0次迭代’)，输入给内部解码器的‘优先’软值置“0”。

内部的和外部的二进制码可以是任何类型：系统的或者非系统的块码或者卷积码。

在该接收机两个解码器是软入/软出(soft-in/soft-out)解码器(SISO解码器)。软值表示相应的位符号(O或者1)的比特判断的可靠性。软入解码器接收输入比特符号的软的可靠性值。软出解码器提供关于输出的比特符号的软的可靠性输出值。软出可靠性值通常比软入可靠性值更精确，因为它们可以在译码过程期间基于冗余信息即在该发射机在每个编码步骤加上而改进。

迭代地解映射(demapping)信号的方法和装置在1998年4月3日提交的欧洲专利申请号98302653.5中描述，其内容引用在这里供参考。

CDMA(码分多址)系统具有由不同的码分开的多个用户。用户k的每个传送比特由称为‘片’的短比特号码N_c代替，它们是根据特定用户k的信道化代码选择的。在‘替代’之后，因为占用带宽扩展N_c倍，这个过程称为‘扩展’，和CDMA系统常常称为‘扩频系统’。在扩展之后，用于每个用户的信号占用全部可用带宽B。在接收机通过与适当的信道化代码的相关性检测有用的用户。

多码CDMA是在CDMA系统中提供更高的数据率给单个用户的一种方法。特定的用户被分配N个信道化代码，而在常规的CDMA系统中仅仅具有一个信道化代码。因此多码用户可以在比‘单个码’用户N倍高的数据速率传送。在多码发射机N个二进制对映(antipodal)码相加形成一个N+1级调幅的信号，代替单码情况的二进制对映的信号。