正交頻分復用傳輸方法

專利名稱：正交頻分復用傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種正交頻分復用和碼分復用(OFDM-CDM)傳輸 系統(tǒng)，和該系統(tǒng)的發(fā)射設備(調制器)和接收設備(解調器)，更具 體的說，涉及一種用于在蜂窩電話系統(tǒng)或移動電話通信系統(tǒng)的基站和 移動站之間實現(xiàn)通信的裝置和方法。
背景技術：
按常規(guī)，正交頻分復用(以下稱為OFDM(正交頻分復用)) 傳輸系統(tǒng)用于陸上數字電視等。在OFDM傳輸系統(tǒng)中，數據利用具有 不同頻率的多個子載波傳送。實際上，在這種系統(tǒng)中，多個相互正交 的子載波調制傳輸數據，這些子載波被頻分復用和傳輸。在OFDM傳 輸系統(tǒng)中，即使執(zhí)行高速數據傳輸，也可以降低傳輸速率，也就是說， 傳輸速率會由于每條子載波而降低。因此，多徑干擾的影響可以降低。 OFDM傳輸系統(tǒng)例如在"多載波CDMA概論"(Hare等人，IEEE通 信雜志，1997年12月，第126- 133頁)或"寬帶無線數字通信"(A. F. Molisch Prentice Hall PTR， 2001年，ISBN: 0國13-022333國6 )中描 述。圖1表示用于OFDM傳輸系統(tǒng)中的現(xiàn)有發(fā)射設備的結構。在此 系統(tǒng)中，假設發(fā)射設備復用信號序列Si和信號序列Sj并輸出它們。 還假設信號序列Si和信號序列Sj的符號周期是"T"。另外，信號序列 Si和信號序列Sj例如可以是要發(fā)射到不同移動站的信號。否則，要發(fā) 射到多個移動站的數據可以是與信號序列Si進行時分復用。
信號序列Si的每段符號信息并行輸入到擴展調制器1所提供的 m個輸入端。也就是說，相同的符號信息在每個符號周期T并行輸入 到擴展調制器1的每個輸入端。然后，擴展調制器l利用預先分配給 信號序列Si的擴展碼Ci來調制輸入的符號信息，并輸出得到的m比 特的擴展信號。擴展碼Ci的結構為"Ci(l)"到"Ci(m)"，而且是正交碼 序列的一個元素。子栽波調制器2產生具有不同角頻率《1 《附的m個子栽波。wl、 2、 《3.....細的角頻率間隔Aw是符號周期T的倒數所限定的預定值，并用下面的等式表示。A = 2;rA/ = 27r/:r子載波調制器2利用從擴展調制器1輸出的擴展信號調制m個 子載波。實際上，例如，角頻率為"l的子載波根據乘以"Ci(l)"的符號 信息來調制，角頻率為麵的子載波根據乘以"Ci(m)"的符號信息來調 制。這些子載波由加法器3組合。如圖2所示，保護間隔插入單元4為每個符號將預先固定確定的 保護間隔插入到從加法器3輸出的合成信號。插入保護間隔用以消除 無線傳輸線路的多徑影響。圖2表示插入到每個子載波的保護間隔的 狀態(tài)。實際上，這些子載波被組合。加法器5將上述得到的對應于信號序列Si的合成信號和類似得 到的對應于信號序列Sj的合成信號加在一起。保護間隔插入到對應于 信號序列Si的合成信號和對應于信號序列Sj的合成信號的每一個。 加法器5的輸出由發(fā)射機6轉換成預定的高頻信號，然后通過天線7 發(fā)射。圖3表示用于OFDM傳輸系統(tǒng)中的現(xiàn)有接收設備的結構。假設 接收設備從圖1所示的發(fā)射設備所發(fā)射的無線信號中接收信號序列 Si。在圖3中，省略了接收信號所需的頻率同步能力、定時同步能力 等。天線11所接收的信號由接收機12轉換成基帶信號Srx,然后由 子載波解調器13轉換成m個已接收的信號序列。然后，保護間隔刪
除單元14從每個已接收的信號序列中刪除保護間隔。為了反向擴展每 個已接收的信號序列，擴展解調器15使每個已接收的信號序列乘以與 發(fā)射設備所用的擴展碼相同的擴展碼Ci。然后，通過用加法器16相 加從擴展解調器15輸出的每個信號，再生信號序列Si。在具有上述結構的發(fā)射設備和接收設備之間，信號序列Si利用 多個子載波fl fm發(fā)射，如圖2所示。信號序列Si是值為"+1"或"-1" 的符號信息。也就是說，信號序列Si在符號周期T內變成"+l"或"-l"。 此外，利用每個子載波fl fm發(fā)射的信號由擴展碼Ci(分別為Ci(l)、 Ci(2)、…、Ci(m))進行擴展調制。在圖2中，標有"*，，的比特表示 擴展調制的輸出是相反(共軛)輸出，因為信號序列Si是"-l"。如上所述，保護間隔插入到每個符號的已發(fā)射信號。在圖2所示 的例子中，在符號周期T插入保護間隔Tg。因此，在接收設備，反 向擴展/解調過程在從每個子載波除去保護間隔Tg后得到的間隔(間 隔Ts)中執(zhí)行。因此，在接收設備可以消除多徑干擾(延遲波所產生 的干擾)。因為插入保護間隔Tg以消除多徑干擾，所以必須設置比發(fā)射鏈 路的最大傳輸延時差更長的長度。"最大傳輸延時差"是指當信號從發(fā) 射設備通過多個路徑傳輸到接收設備時得到的最小傳播時間和最大傳 播時間的差。例如，在圖4中，假設通過路徑l傳輸的信號首先到達 路徑1,通過路徑3傳輸的信號最后到達接收設備，那么最大傳輸延 時差用路徑3的傳播時間和路徑1的傳播時間的差來表示。但是，在蜂窩通信系統(tǒng)中，無線信號通常從一個基站發(fā)射到服務 區(qū)的多個基站。從基站發(fā)射到移動站的信號的最大傳輸延時差隨著它 們之間距離的增加而變大。假設多徑干擾要從服務區(qū)中的所有移動站 中消除，那么離基站最遠的移動站的多徑干擾也必須消除。因此，如 果多徑干擾要從服務區(qū)中的所有移動站中消除，那么保護間隔Tg必 須設置成比基站發(fā)射信號到離基站最遠的移動站的最大傳輸延時差更 大。例如，在圖5所示的例子中，保護間隔Tg必須設置成比基站發(fā) 射信號到移動站MS3得到的最大傳輸延時差更大。
但是，如果如上所述確定保護間隔的差，那么當信號發(fā)射到離基站較近的移動站(圖5中的移動站MS1)時，保護間隔不必那么長。 同時，當倌號序列在接收設備再生時，不使用在保護間隔信號的功率。 因此，如果如上所述確定保護間隔，則當信號發(fā)射到移動站時浪費了 功率。結果，整個通信系統(tǒng)的總發(fā)射容量降低。發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于利用正交頻分復用和碼分復用(OFDM-CDM) 傳輸系統(tǒng)改進通信系統(tǒng)中信號的傳輸效率。根據本發(fā)明的通信系統(tǒng)利用正交頻分復用從發(fā)射設備傳送信號 到接收設備。該發(fā)射設備包括調制單元，用于利用信號序列調制多個 子載波；插入單元，用于將保護間隔插入到調制單元的輸出；和發(fā)射 單元，用于發(fā)射插入了保護間隔的調制信號。接收設備包括解調單元，射的調制信號執(zhí)行解調過禾1來^生信號序列。保護間隔的長度根據發(fā) 射設備和接收設備之間的通信環(huán)境來確定。在這個通信系統(tǒng)中，根據發(fā)射設^^和接收設備之間的通信環(huán)境來 確定保護間隔的長度。也就是說，根據發(fā)射設備和接收設備之間的通 信環(huán)境，保護間隔的長度可以盡可能的短，由此加強通信效率。在上述的結構中，發(fā)射設備還可以包括功率控制單元，用于根據 保護間隔的長度來控制傳輸調制信號時的傳輸功率。根據這種結構， 傳輸信號序列的傳輸功率可以盡可能的小。因此，信號間的干擾可以 降低。而且在上述的結構中，接收設備還可以包括監(jiān)視單元，用于在信 號從發(fā)射設備傳送到接收設備時監(jiān)視通信質量，由此確定保護間隔的 長度，以獲得預定的通信質量。根據這種結構，可以設置滿足想要通 信質量的最可能短的保護間隔。根據本發(fā)明的通信系統(tǒng)的另一個方面是用于從發(fā)射設備傳送信 號到多個接收設備的通信系統(tǒng)，這些接收設備包括利用正交頻分復用
的第一接收設備。該發(fā)射設備包括調制單元，用于利用這樣一種信號 序列調制多個子載波，該信號序列是復用傳送到第一接收設備的第一 信號序列和傳送到不同于第 一接收設備的另 一個接收設備的第二信號序列得到的；插入單元，用于將第一保護間隔插入到第一信號序列的 已調制輸出和將第二保護間隔插入到第二信號序列的已調制輸出；和 發(fā)射單元，用于發(fā)射分別插入了第一保護間隔和第二保護間隔的調制 信號。第一接收設備包括解調單元，用于通過執(zhí)行刪除第一保護間隔 的刪除過程和解調過程來再生第 一信號序列。第 一保護間隔的長度根 據發(fā)射設備和第 一接收設備之間的通信環(huán)境來確定，第二保護間隔的 長度根據發(fā)射設備和另一個接收設備之間的通信環(huán)境來確定。根據這 種結構，當多個信號序列在時分復用系統(tǒng)中傳送時，可以為每個信號 序列設置適當的保護間隔。


圖l表示用于OFDM傳輸系統(tǒng)中的現(xiàn)有發(fā)射設備的結構； 圖2表示現(xiàn)有OFDM傳輸系統(tǒng)中的傳輸信號的例子； 圖3表示用于OFDM傳輸系統(tǒng)中的現(xiàn)有接收設備的結構； 圖4是多徑環(huán)境的解釋圖； 圖5表示容納多個移動站的基站； 圖6表示根據本發(fā)明實施例的發(fā)射設備的結構； 圖7表示根據本發(fā)明實施例的接收設備的結構； 圖8和9表示根據本發(fā)明實施例的OFDM傳輸系統(tǒng)中的傳輸信 號的例子；圖IO是保護間隔的解釋圖；圖ll是子載波調制器所執(zhí)行的反向傅立葉變換的解釋圖；圖12是插入保護間隔過程的解釋圖；圖13表示實現(xiàn)插入保護間隔過程的結構的實施例；圖14表示實現(xiàn)從已接收波中刪除保護間隔過程的結構的實施例；圖15表示根據本發(fā)明第一個實施例的發(fā)射設備的結構；
圖16表示根據本發(fā)明第一個實施例的接收設備的結構； 圖17表示根據本發(fā)明第一個實施例的通信系統(tǒng)中的傳輸信號的 示意圖；圖18表示根據本發(fā)明第二個實施例的發(fā)射設備的結構； 圖19表示根據本發(fā)明第二個實施例的接收設備的結構； 圖20表示根據本發(fā)明第二個實施例的通信系統(tǒng)中的傳輸信號的 示意圖；圖21表示根據本發(fā)明第三個實施例的發(fā)射設備的結構；圖22表示根據本發(fā)明第三個實施例的接收設備的結構；圖23表示圖22所示延時差檢測單元的例子的結構；圖24是延時差檢測單元操作的解釋圖；圖25表示檢測最大傳輸延時差的例子；圖26表示根據本發(fā)明第四個實施例的發(fā)射設備的結構；圖27表示根據本發(fā)明第四個實施例的接收設備的結構；圖28表示圖27所示距離估計單元的例子的結構；圖29表示根據本發(fā)明第五個實施例的發(fā)射設備的結構；圖30表示根據本發(fā)明第五個實施例的接收設備的結構；圖31表示圖30所示定時產生單元的例子的結構；圖32表示根據本發(fā)明第六個實施例的發(fā)射設備的結構；圖33表示根據本發(fā)明第六個實施例的接收設備的結構；圖34表示圖33所示定時產生單元的例子的結構；圖35表示根據本發(fā)明第七個實施例的發(fā)射設備的結構；圖36表示根據本發(fā)明第七個實施例的接收設備的結構；圖37表示如圖36所示延時差檢測單元的操作流程圖；圖38表示根據本發(fā)明第八個實施例的發(fā)射設備的結構； 圖39表示根據本發(fā)明第八個實施例的接收設備的結構； 圖40表示圖39所示距離估計單元的操作流程圖。
具體實施例方式
下面參照附圖描述本發(fā)明的實施例。在下文的解釋中，假設正交頻分復用和碼分復用(OFDM-CDM)傳輸系統(tǒng)用于蜂窩通信系統(tǒng)。 實際上，例如，OFDM-CDM用于在基站和移動站之間傳輸信號。圖6表示根據本發(fā)明實施例的發(fā)射設備的結構。該發(fā)射設備例如 對應于圖5中基站的設備。假設該發(fā)射設備復用和輸出信號序列Si 和信號序列Sj。信號序列Si和信號序列Sj例如可以是要傳送到不同 移動站的信號?；蛘?，要傳送到多個移動站的數據可以與信號序列Si 或信號序列Sj時分復用。該發(fā)射設備包括擴展調制器(SMOD ) 1 、子載波調制器(FMOD: 頻率調制器)2、加法器(SUM) 3、保護間隔插入單元(GINS) 21 和增益調整器(G) 22。擴展調制器1、子載波調制器2和加法器3 可以通過參見圖1解釋的相應電路實現(xiàn)。也就是說，擴展調制器l具 有m個輸入端，相同的符號信息在每個符號周期T并行輸入到擴展調 制器1的每個輸入端。然后，擴展調制器1利用預先分配給各個信號 序列Si的擴展碼Ci來調制輸入符號信息，并輸出得到的m比特的擴 展信號。擴展碼Ci的結構為"Ci(l)"到"Ci(m)"，而且是正交碼序列的 一個元素。子載波調制器2產生具有不同角頻率wl ,的m個子載波。《1、 2、 《3.....麵的角頻率間隔Aw是符號周期T的倒數所限定的預定值，并用下面的等式表示。A w 二 2;z"4/1 = 2tt / T7子載波調制器2利用從擴展調制器1輸出的擴展信號調制m個 子載波。實際上，例如，角頻率為wl的子載波根據乘以"Ci(l)"的符號 信息來調制，角頻率為麵的子載波根據乘以"Ci(m)"的符號信息來調 制。子載波調制器2的過程例如由反向傅立葉變換實現(xiàn)。從子載波調 制器2輸出的每個子載波由加法器3組合。保護間隔插入單元21將保護間隔插入到從加法器3輸出的每個 符號的合成信號。插入保護間隔以消除無線傳輸鏈路的多徑干擾。圖 1所示現(xiàn)有發(fā)射設備的保護間隔插入單元4插入固定的預定保護間隔，
但是保護間隔插入單元21插入根據發(fā)射設備和接收設備之間的通信 狀態(tài)確定的保護間隔。保護間隔的長度由保護間隔控制單元 (GINSCNT) 23為每個信號序列確定。增益調整器22例如是乘法器，并將插入了保護間隔的信號乘以 增益系數《。因此，要傳送的信號的幅度或功率得以調整。增益系數a 基本上根據為每個信號序列插入的保護間隔的長度來確定。上述得到的每個信號序列的合成信號由加法器(ADD) 5加在一 起，如同圖1所示的現(xiàn)有發(fā)射設備的情況。然后，加法器5的輸出由 發(fā)射機(TX) 6轉換成預定的高頻信號，然后通過天線7發(fā)射。因此，在根據本發(fā)明的發(fā)射設備中，插入根據發(fā)射設備和接收設 備之間的通信狀態(tài)確定的保護間隔。對于要傳送的每個信號序列(Si、 Sj)，傳輸信號的幅度或功率相應于所插入保護間隔的各個長度來調 整。圖7表示根據本發(fā)明實施例的接收設備的結構。在這個例子中， 接收設備假設從圖6所示發(fā)射設備發(fā)射的無線信號中接收信號序列 Si。該接收設備例如對應于圖5的移動站。在圖7中，省略了接收信 號所需的頻率同步能力、定時同步能力等。天線11所接收的信號由接收機(RX) 12轉換成基帶信號Srx， 然后通過子載波解調器(FDEM:頻率解調器)13轉換成已接收的信 號序列。子載波解調器13具有m個輸入端，相同的基帶信號Srx并 行輸入到輸入端。子載波解調器13將基帶信號Srx乘以角頻率為 wl wm的周期波，由此解調每個子載波的信號。子載波解調器13的過 程例如通過傅立葉變換來實現(xiàn)。保護間隔刪除單元31在保護間隔控制單元(GCNTi) 32的指令 下從每個已接收的信號序列中刪除保護間隔。保護間隔控制單元32 識別發(fā)射設備中對信號序列Si插入的保護間隔的長度，并將該值通知 給保護間隔刪除單元31。因此，保護間隔刪除單元31可以正確地消 除發(fā)射設備所插入的保護間隔。擴展解調器15將每個已接收的信號序列乘以擴展碼Ci以執(zhí)行反
向擴展，該擴展碼Ci與發(fā)射設備所用的擴展碼相同。然后，通過利用 加法器16相加從擴展解調器15輸出的每個信號，再生信號序列Si。圖8和9表示根據本發(fā)明實施例的OFDM傳輸系統(tǒng)中的傳輸信 號的例子。圖8是傳輸信號要傳送到位于最大傳輸延時差較小的移動 站(接收設備)的示意圖。圖9是傳輸信號要傳送到位于最大傳輸延 時差較大的移動站(接收設備)的示意圖。圖8所示傳輸信號的符號 周期是"T1"，圖9所示傳輸信號的符號周期是"T2"。這兩個符號周期 可以相同，也可以不同。當信號要傳送到位于最大傳輸延時差較小的移動站時，保護間隔 Tgl插入到每個子栽波的符號周期Tl,如圖S所示。因此，信號利用 區(qū)域Tsl傳送。另一方面，當信號要傳送到位于最大傳輸延時差較大 的移動站時，保護間隔Tg2插入到每個子載波的符號周期T2，如圖9 所示。因此，信號利用區(qū)域Ts2傳送。這里，保護間隔Tgl設置地比 保護間隔Tg2短。也就是說,當信號從發(fā)射設備傳送到接收設備時所 檢測的最大傳輸延時差較大時，保護間隔的長度相應的要長。當信號要傳送到位于最大傳輸延時差較小的移動站時，信號的傳 輸功率控制為"P1"，如圖8所示。另一方面，當信號要傳送到位于最 大傳輸延時差較大的移動站時，信號的傳輸功率控制為"P2"，如圖9 所示。這里，功率P2大于功率P1。也就^i說，當信號從發(fā)射設備傳 送到接收設備時所檢測的最大傳輸延時差較大時，信號的傳輸功率相 應的要大。然后，在解釋保護間隔的插入/刪除之前，簡要地解釋一下保護 間隔本身。圖IO是保護間隔的解釋圖，表示接收設備所接收信號波形的示 意圖。實線"a"表示首先到達接收設備的信號波形"基本波"，虛線"b" 表示后來到達接收設備的延遲信號波形"延遲波"。在圖10中，只畫出 了一個延遲波，但實際上有兩個或多個延遲波。在圖10中，在時間Tl之前，因為基本波和延遲波是連續(xù)的正弦 波，所以接收設備可以從合成波中再生相應的符號信息。但是，當符
號信息從"+l"變成"-l"，或從"-l"變成"+l"時，傳輸符號信息的信號相位移動。在圖10所示的例子中，基本波的相位在時間Tl移動，延 遲波的相位在時間T2移動。也就是說，在這種情況下，時間T1和時 間T2之間的周期，基本波在相移以后傳送信息，而延遲波在相移之 前傳送信息。因此，在這段時間， 一個信號波可以是另一個信號波的 千擾波，而且符號信息不能從已接收的波中正確再生。上述干擾的影響可以在圖IO所示的例子中避免，即在從已接收 波再生信號時，不使用時間Tl和時間T2之間的已接收波。在OFDM 傳輸系統(tǒng)中，包括此周期的預定周期被定義為接收設備不用于再生信 號的保護間隔。因此，必須將保護間隔的長度設置成大于第一個到達 的信號波和最后一個到達的延遲波之間的延時差(最大傳輸延時差)。但是，如上所述，最大傳輸延時差隨著發(fā)射設備和接收設備之間的距離等而變化。因此，在根據本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)中，保護間隔的長度根據最大傳輸延時差而確定。接下來解釋發(fā)射設備插入保護間隔的方法。在這個例子中，假設圖6所示子載波調制器2的過程通過反向傅立葉變換來實現(xiàn)。圖11表示由子載波調制器2所執(zhí)行的反向傅立葉變換。在這個 過程中，"T，，表示符號周期，"Tg"表示插入到每個符號周期的保護間 隔，"Ts(-T-Tg)，，表示每個符號周期的信號時間。如上所述，從擴展調制器1輸出的m段信息輸入到子載波調制 器2。每段信息被分配給具有相應頻率的子載波。也就是說，子載波 調制器2接收在頻率軸上排列的m個信號。頻率軸上的m個信號通 過在每個符號周期T執(zhí)行的反向傅立葉變換轉換成時間軸上m個樣值 的信號序列，如圖11所示。此時，時間軸上的m個樣值安排在信號 時間Ts中。圖12是表示插入保護間隔過程的解釋圖。在收到信號時間Ts安 排的m個樣值以后，保護間隔插入單元21從信號時間Ts的最后提取 保護間隔Tg所確定的相應數目的樣值，并緊接在信號時間Ts之前復 制它們。在圖12所示的例子中，保護間隔Tg相應于三個抽樣時間，
從m個樣值"l" "m"中提取"m-2"、 "m-l"和"m"，并緊接在信號時間 Ts之前復制它們。在復制過程中，產生在符號時間(=Tg+Ts)的時 間軸的信號序列。圖13表示實現(xiàn)插入保護間隔過程的結構的實施例。如上所述， 子載波調制器2通過反向傅立葉變換器實現(xiàn)，并將頻率軸的m個信號 轉換成每個符號周期的時間軸的m個樣值(tl tm)。然后，保護間 隔插入單元21依次讀出和輸出保護間隔Tg中的"tm-2"、 "tm-l"和 "tm"，在隨后的信號時間Ts，依次讀出和輸出"tl，， "tm"。因此，產 生插入了保護間隔的信號序列。根據上述的結構，保護間隔的長度通過改變"信號時間Ts之前輸 出的樣值數目"來控制。在這種情況下，確定樣值的讀出間隔，以使保 護間隔Tg、信號時間Ts和反向傅立葉變換周期(即，符號周期T) 可以滿足預定的關系(T=Tg+Ts)。下面說明一個例子。在這個例子中，假設符號周期-T，保護間 隔Tg = 0.2T、信號時間Ts-0.8T,要被復用的子載波數目是"m -1000"。在這種情況下，1000個樣值(tl t1000)在每個符號周期輸入 到保護間隔插入單元21。然后，250個(=1000x0.2+0.8 )樣值 (t750 t1000),皮首先讀出和輸出。然后，1000個樣值(tl t1000) 被讀出和輸出。此時，樣值的讀出間隔是"T/1250"。如果保護間隔Tg =0.1T、信號時間Ts = 0.9T、子載波數目"m-1000",則保護間隔插入 單元21首先讀出和輸出111 ( = 1000x0.1+0.9 )個樣值(t890 tl000 )， 并隨后讀出和輸出1000個樣值(tl t1000)。此時，樣值的讀出間隔是"t/iiii"。在本發(fā)明的實施例中，在組合多個子載波以后才插入保護間隔。 但是，原則上可以為每個子載波插入保護間隔。圖14表示在接收設備實現(xiàn)從已接收波中刪除保護間隔過程的結 構的實施例。在這個例子中，接收如圖ll到13所示產生的信號序列 (tm腸2、 tm畫l、 tm、 tl、 t2、 t3、…、tm)。在圖7所示的接收設備 中，解調子載波以后刪除保護間隔。但是，在圖14所示的結構中，這
些過程作為一個整體來執(zhí)行。保護間隔刪除單元31包括開關41、移位寄存器42。在收到信號序列(tm-2、 tm-l、 tm、 tl、 t2、 t3.....tm)以后，保護間隔刪除單元31適當地打開或關閉開關41以刪除安排在保護間隔中的預定數 目的樣值(在這個例子中，tm-2、tm-l、tm)，隨后的m個樣值(tl tm ) 傳送到移位寄存器42。保護間隔刪除單元31識別發(fā)射設備所插入的 保護間隔的長度(或保護間隔中的樣值數目)，根據它來控制開關41 的開/關狀態(tài)。另一方面，當m個樣值累積到移位寄存器42中時，充 當子載波解調器13的傅立葉變換器對樣值執(zhí)行傅立葉變換，由此得到 用于每個子載波的信號fl fm。這個過程在每個符號周期T重復執(zhí)行。如上所述，在根據本發(fā)明實施例的蜂窩通信系統(tǒng)中，當信號從發(fā)射設備(基站)傳送到接收設備(移動站)時，保護間隔的長度和傳 輸功率根據它們之間的最大傳輸延時差來確定。這里，當發(fā)射設備和接收設備之間的距離較小時，最大傳輸延時差較小，保護間隔較短。 當保護間隔變短時，接收設備再生信號所用的信號時間就變長。因此， 傳輸功率可以更小。因此整個系統(tǒng)的干擾功率得以降低，并成功增大 了傳輸容量。下面描述的是上述發(fā)射設備和接收設備的實施例。 第一個實施例圖15和16表示根據第一個實施例的發(fā)射設備和接收設備的結 構。這些設備的基本結構與圖6所示的發(fā)射設備和圖7所示的接收設 備相同。但是根據第一個實施例的發(fā)射設備可以用一個OFDM-CDM 單元(擴展調制器l、子載波調制器2、加法器3和保護間隔插入單元 21)來共同調制多個時分復用的信號序列。也就是說，信號序列Sil和信號序列Si2由圖17所示的時分復用 單元(TDMi) 51來復用。在這個例子中，這些信號序列通過具有不 同最大傳輸延時差的通信鏈路來傳送。這些信號序列通過擴展調制器 1和子載波調制器2來調制，然后提供給保護間隔插入單元21。保護間隔插入單元21將比相應最大傳輸延時差寬的保護間隔插
入到輸入信號序列中。每個信號序列的保護間隔由保護間隔控制單元23來設置。增益調整器22將傳輸信號乘以根據所插入保護間隔確定 的增益系數a。實際上，在圖17所示的例子中，當輸入信號序列Sil 時，保護間隔Tgl插入到每個符號周期，控制增益系數ai(t)以使信 號的傳輸功率為"P1"。另一方面，當輸入信號序列Si2時，保護區(qū)Tg2 插入到每個符號周期，控制增益系數ai(t)以使信號的傳輸功率為 "P2，,。上述調制的信號與另 一個序列的信號組合，并通過天線7來發(fā)射。上面參見圖7描述了接收設備的基本操作。但是，該接收設備只 能再生地址為該設備本身的信號。例如，當信號序列Sil從時分復用 信號序列Sil和信號序列Si2得到的信號中再生時，保護間隔控制單 元32向保護間隔刪除單元31發(fā)出指令以刪除接收信號序列Sil周期 中的保護間隔Tgl。然后，在這個指令下，保護間隔刪除單元31刪除 信號序列Sil的每個符號周期中的保護間隔。此時，在接收信號序列 Si2的周期中，不刪除保護間隔。保護間隔刪除單元31的輸出由擴展解調器15進行反向擴展解 調。此時，擴展解調器15在刪除了保護間隔Tgl的信號時間Tsl中 執(zhí)行反向擴展解調。解復用單元(DML ) 52在相應于已解調信號的信 號序列Sil的時隙中輸出數據。因此，在根據本發(fā)明第一個實施例的通信系統(tǒng)中，多個時分復用 的信號序列可由一個OFDM-CDM單元(擴展調制器l、子載波調制 器2、加法器3和保護間隔插入單元21)來共同調制。第二個實施例根據本發(fā)明第二個實施例的通信系統(tǒng)是第 一個實施例的通信系 統(tǒng)的變型。也就是說，在根據第一個實施例的系統(tǒng)中，時分復用的信 號序列Sil和信號序列Si2利用OFDM-CDM傳送。假設信號序列Sil 和信號序列Si2傳送到相應的移動站。另一方面，在根據第二個實施 例的系統(tǒng)中，時分復用的廣播信息Bi和信號序列Sil利用 OFDM-CDM傳送。信號序列Sil傳送到一個或多個接收設備,但是
廣播信息Bi傳送到服務區(qū)的所有接收設備(移動站)。因此，必須這 樣來設置保護間隔和確定傳輸功率，以使廣播信息Bi可以正確傳送到 位于服務區(qū)最遠的接收設備(即，具有最大的最大傳輸延時差的接收 設備)。圖18和19表示根據本發(fā)明第二個實施例的發(fā)射設備和接收設備 的結構。這些設備的基本結構與圖15所示的發(fā)射設備和圖16所示的 接收設備相同。在第二個例子中，保護間隔插入單元21根據保護間隔控制單元 23的指令，在輸入廣播信息Bi的每個符號周期中插入保護間隔Tgl, 并在輸入信號序列Sil的每個符號周期中插入保護間隔Tg2，如圖20 所示。插入到廣播信息Bi的保護間隔Tgl設置成大于服務區(qū)所產生 的最大的最大傳輸延時差。例如，如果從基站到移動站MS3路徑的最 大傳輸延時差是最大的，當圖5中的基站傳送廣播信息到移動站MS1 到MS3時，則保護間隔Tgl的長度設置成大于該最大傳輸延時差。 另一方面，插入到信號序列Sil的保護間隔Tg2設置成大于到相應接 收設備路徑的最大傳輸延時差。例如，當信號序列Sil從圖5的基站 傳送到移動站MS1時，保護間隔Tg2的長度設置成大于從基站到MS1 路徑的最大傳輸延時差。增益調整器22將傳輸信號乘以根據保護間隔插入單元21插入的 保護間隔確定的增益系數a。實際上，在圖20所示的例子中，控制增 益系數ai(t)，以使用于傳送廣播信息Bi的信號的傳輸功率可以是 "P1"，而用于傳送信號序列Sil的信號的傳輸功率可以是"P2"。因此， 通過將傳輸信號乘以受控的增益系數a，廣播信息Bi用較大的傳輸功 率傳送，以使它可以傳送到服務區(qū)中的所有接收設備，信號序列Sil 用相應接收設備范圍內最小可能的傳輸功率來傳送。在接收設備中，保護間隔控制單元32表示在接收廣播信息Bi期 間的保護間隔Tgl,和表示在接收信號序列Sil期間的保護間隔Tg2。 保護間隔刪除單元31在保護間隔控制單元32的指令下從已接收信號 中刪除保護間隔。此外，已經刪除保護間隔的信號由擴展解調器15
反向擴展，然后由解復用單元52解復用為廣播信息Bi和信號序列Sil。 插入到廣播信息Bi的保護間隔Tgl的長度例如這樣來確定。(1)根據通信區(qū)域的大小來確定。也就是說，根據發(fā)射設備所 覆蓋的通信區(qū)域的大小，估計廣播信息Bi最后延遲到達的接收設備的 延遲時間，并根據該延遲時間確定保護間隔Tgl的長度。(2 )根據傳送廣播信息Bi時的發(fā)射設備的傳輸功率來確定。也 就是說，根據廣播信息Bi的傳輸功率估計廣播信息Bi傳送到多個接 收設備的傳輸延iii時間的最大值，保護間隔Tgl的長度根據延遲時間 來確定。(3) 根據通信區(qū)域中多個接收設備的通信環(huán)境來確定。也就是 說，得到發(fā)射設備所覆蓋的通信區(qū)域中多個接收設備的每一個所對應 的通信環(huán)境，根據該通信環(huán)境確定保護間隔Tgl的長度。實際上，保 護間隔Tgl的長度根據具有最差通信環(huán)境的接收設備來確定。(4) 根據通信區(qū)域中的最大延遲時間確定。也就是說，為每個 接收設備測量在通信區(qū)域中從發(fā)射設備傳送廣播信息Bi到多個接收 設備的延遲時間，保護間隔Tgl的長度根據測量結果的最大延遲時間 確定。第三個實施例在根據本發(fā)明第三個實施例的通信系統(tǒng)中，檢測從發(fā)射設備傳送 信號到接收設備的最大傳輸延時差，保護間隔和傳輸功率根據檢測結 果來確定。為了實現(xiàn)此功能，第三個實施例的發(fā)射設備和接收設備具 有必要的能力。圖21表示根據本發(fā)明第三個實施例的發(fā)射設備的結構。發(fā)射設 備接收最大傳輸延時差信息(t),表示在相應接收設備檢測的最大傳 輸延時差，并具有根據該信息確定保護間隔和傳輸功率的功能。也就 是說，保護間隔控制單元(GINSCNT) 61根據在相應接收設備檢測 的最大傳輸延時差確定要插入的保護間隔長度。實際上。保護間隔控 制單元61i根據接收信號序列Sil和/或信號序列Si2的接收設備傳送 的最大傳輸延時差信息(Ti)，確定要插入到用于傳送信號序列Sil
和/或信號序列Si2的信號的保護間隔。功率控制單元(PCNT) 62根 據在相應接收設備檢測的最大傳輸延時差確定增益系數a。實際上， 功率控制單元62i根據從接收信號序列Sil和/或信號序列Si2的接收 設備傳送的最大傳輸延時差信息(Ti)確定增益系數a，用于傳送信號 序列Sil和/或信號序列Si2的信號乘以增益系數a。保護間隔插入單元21在每個符號周期將保護間隔控制單元61確 定的保護間隔插入到傳輸信號。增益調整器22通過將傳輸信號乘以功 率控制單元62確定的增益系數a來實現(xiàn)相應于保護間隔長度的傳輸功 率。圖22表示根據本發(fā)明第三個實施例的接收設備的結構。該接收 設備具有檢測從發(fā)射設備傳送的信號的最大傳輸延時差的功能。也就 是說，延時差檢測單元(DMES) 63從收到的基帶信號Srx中檢測最 大傳輸延時差，并向保護間隔控制單元64和相應發(fā)射設備通知表示檢 測結果的最大傳輸延時差信息。保護間隔控制單元64根據來自延時差 檢測單元63的通知來確定保護間隔，并表示給保護間隔刪除單元31。 保護間隔刪除單元31根據該表示從無線信號中刪除保護間隔。圖23表示圖22所示延時差檢測單元63的一個例子的結構。延 時差檢測單元63包括用于將基帶信號Srx延遲時間Ts的延時電路 71;包括乘法器72a和積分器72b的相關檢測電路72;用于比較相關 檢測電路72所檢測的相關值與預定門限的比較電路73;和用于根據 比較電路73的比較結果檢測最大傳輸延時差的檢測電路74。乘法器 72a將基帶信號Srx乘以延時信號。積分器72b積分乘法器72a的輸 出。延時差檢測單元63的操作通過參見圖24解釋?；鶐盘朣rx和將基帶信號Srx延遲時間Ts的信號(延遲信號) 輸入到相關檢測電路72。在每個符號周期的保護間隔Tg，在信號時 間Ts尾部的樣值如圖11到13所示復制。因此，在基帶信號Srx和延 遲信號之間，當基帶信號Srx的尾部與延遲信號的保護間隔重疊時相 關性(自相關)增強。但是，當有多條路徑，這些路徑具有發(fā)射設備 和接收設備之間不同的傳輸延遲時，每次通過每條鏈路接收信號時都
會出現(xiàn)相關值的峰值。因此，當該相關值由比較電路73與預定門限比 較時，可以檢測到信號通過每條路徑接收的定時。因此，通過測量接 收第一個信號的定時和接收最后一個信號的定時的時間差來檢測最大 傳輸延時差。例如，在圖4所示的通信環(huán)境中，最大傳輸延時差如圖 25所示檢測。因此，在第三個實施例中，發(fā)射設備和接收設備之間路徑的最大 傳輸延時差被測量，保護間隔根據該測量結果插入/刪除。因此，保護 間隔寬度可以動態(tài)地改變。而且，因為傳輸信號的增益系數根據最大 傳輸延時差的測量結果來確定，所以傳輸功率可以一直降低到最小可 能值。第四個實施例在根據本發(fā)明笫四個實施例的通信系統(tǒng)中，發(fā)射設備和接收設備 之間的傳輸距離被估計，該保護間隔和傳輸功率根據該估計結果來確 定。因此，根據本發(fā)明第四個實施例的發(fā)射設備和接收設備具有能夠 實現(xiàn)上述目的的能力。圖26表示根據本發(fā)明第四個實施例的發(fā)射設備的結構。該發(fā)射 設備具有接收傳輸距離信息(L)的功能，該信息表示到達相應接收 設備的傳輸距離的估計值，并根據該信息確定保護間隔和傳輸功率。 也就是說，保護間隔控制單元(GINSCNT) 81根據發(fā)射設備和接收 設備之間的傳輸距離確定要插入的保護間隔的長度。實際上，保護間 隔控制單元81i根據從接收信號序列Sil和/或信號序列Si2的接收設 備所傳送的傳輸距離信息(Li)，確定要插入到用于傳輸信號序列Sil 和/或信號序列Si2的信號的保護間隔。功率控制單元(PCNT) 82根 據上述的傳輸距離確定增益系數ou實際上，功率調整單元82i根據 從接收信號序列Sil和/或信號序列Si2的接收設備所傳送的傳輸距離 信息(Li)，確定與用于傳輸信號序列Sil和/或信號序列Si2的信號 相乘的增益系數ou然后，保護間隔插入單元21將保護間隔控制單元81確定的保護 間隔插入到每個符號周期的傳輸信號。而且，增益調整器22通過將傳
輸信號乘以功率控制單元82確定的增益系數a來實現(xiàn)相應于保護間隔 長度的傳輸功率。圖27表示根據本發(fā)明第四個實施例的接收設備的結構。該接收 設備具有估計發(fā)射設備和接收設備之間傳輸距離的功能。也就是說， 距離估計單元(LMES) 83根據已接收的基帶信號Srx估計發(fā)射設備 和接收設備之間的傳輸距離，表示估計結果的傳輸距離信息L傳送到 保護間隔控制單元84和相應的發(fā)射設備。保護間隔控制單元84根據 來自距離估計單元83的通知來確定保護間隔，并表示給保護間隔刪除 單元31。保護間隔刪除單元31根據該表示從已接收信號中刪除該保 護間隔。圖28表示圖27所示距離估計單元83的一個結構的例子。距離 估計單元83包括延時差檢測單元63和上面參照第三個實施例解釋的 轉換表85。發(fā)射設備和接收設備之間的距離相應于它們之間通信鏈路的最 大傳輸延時差。傳輸距離越長，最大傳輸延時差越大。因此，通過檢 測最大傳輸延時差可以估計傳輸距離，如果在實驗、模擬等中得到它 們之間的關系的話。因此，關于傳輸距離和最大傳輸延時差之間關系 的信息存儲在距離估計單元83的轉換表85中。然后發(fā)射設備和接收 設備之間的傳輸距離通過將延時差檢測單元63所檢測最大傳輸延時 差作為關鍵詞檢索轉換表85來估計。第五個實施例在根據本發(fā)明笫五個實施例的通信系統(tǒng)中，正如第四個實施例， 發(fā)射設備和接收設備之間的傳輸距離被估計，該保護間隔和傳輸功率 根據該估計結果來確定。但是，根據第五個實施例的估計方法不同于 數據第四個實施例的方法。圖29表示根據本發(fā)明第五個實施例的發(fā)射設備的結構。該發(fā)射 設備具有從相應的接收設備接收定時信息(T)的功能，并根據已接 收的信息估計發(fā)射設備和接收設備之間的傳輸距離，和根據傳輸距離 的估計值確定保護間隔和傳輸功率的功能。
保護間隔控制單元(GINSCNT) 91或功率控制單元(PCNT) 92根據從相應接收設備所傳送的定時信號T估計發(fā)射設備和接收設備 之間的傳輸距離。也就是說，在第五個實施例中，信號從發(fā)射設備發(fā) 射，該信號由相應的接收設備檢測，關于接收設備所檢測信號的信息 返回到發(fā)射設備。接收設備檢測信號的定時利用時間信息T通知給發(fā) 射設備。因此，如果保護間隔控制單元91或功率控制單元92監(jiān)視從 信號傳送到接收設備的時間直到定時信息T從相應接收設備返回的時 間，它可以估計傳輸時間和發(fā)射設備和接收設備之間的傳輸距離。傳 輸距離的估計值利用傳輸距離信息L通知給相應的接收設備。保護間隔控制單元91根據傳輸距離的估計值確定保護間隔的長 度。功率控制單元92根據傳輸距離的估計值確定增益系數a。這些過 程與第四個實施例相同。圖30表示根據本發(fā)明第五個實施例的接收設備的結構。該接收 設備具有檢測發(fā)射設備所傳送信號的接收定時的功能。也就是說，定 時生成單元(TGEN) 93根據已接收的基帶信號Srx檢測接收定時， 并生成定時信號T。然后所生成的定時信號T傳送到發(fā)射設備。此外， 保護間隔控制單元(GCNT) 94根據來自發(fā)射設備的傳輸距離信息L 確定保護間隔，并表示給保護間隔刪除單元31。保護間隔刪除單元31 根據該表示從已接收信號中刪除保護間隔。圖31表示圖30所示定時生成單元93的一個例子的結構。定時 生成單元93包括延遲電路71和上面參照第三個實施例描述的相關檢 測電路72，和最大值確定電路95。當無線信號及其延遲信號之間的相關如上所述被監(jiān)視時，接收保 護間隔周期的相關值更高。實際上，通過用最大值確定電路95檢測每 個符號周期中相關值的最大值，保護間隔的定時(或者緊鄰保護間隔 之后時刻的定時)可以被檢測到。定時生產單元93生成表示所檢測定 時的定時信息T,并將它傳送到發(fā)射設備。第六個實施例根據第六個實施例的通信系統(tǒng)估計發(fā)射設備和接收設備之間的
傳輸距離，保護間隔和傳輸功率根據估計結果來確定。但是，第六個 實施例的估計方法不同于第四或第五個實施例的方法。在根據第六個實施例的通信系統(tǒng)中，當信號序列Sil和信號序列 Si2被傳送時，每個信號序列與已知信息SW時分復用。另一方面， 當接收設備檢測已接收信號所包含的已知信息SW,它向發(fā)射設備通 知檢測定時。然后，發(fā)射設備根據已知信息SW的傳送定時和從接收 設備傳送的定時信息檢測發(fā)射設備和接收設備之間信號的傳輸時間， 并根據該傳輸時間估計傳輸距離。圖32表示根據第六個實施例的發(fā)射設備的結構。發(fā)射設備具有 復用傳輸信號序列與已知信息SW的功能、從相應的接收設備接收定 時信息(T)和根據所接收的信息估計發(fā)射設備和接收設備之間傳輸 距離的功能，和根據傳輸距離的估計值確定保護間隔和傳輸功率的功 能。當時分復用單元51傳送信號序列Sil和Si2時，它復用信號序列 和已知信息SW。已知信息SW并沒有作出規(guī)定，但是相應的接收設 備必須能識別該數據格式。保護間隔控制單元(GINSCNT) 101或功率控制單元(PCNT) 102根據從相應接收設備所傳送的定時信號T估計發(fā)射設備和相應接 收設備之間的距離。傳輸距離的估計值利用傳輸距離信息L通知給相 應的接收設備。估計傳輸距離的方法隨后描述。保護間隔控制單元101根據傳輸距離的估計值確定保護間隔的長 度。功率控制單元102根據傳輸距離的估計值確定增益系數a。這些 過程基本上與第四或第五個實施例的過程相同。圖33表示根據第六個實施例的接收設備的結構。該接收設備具 有從已接收波中解復用已知信息SW的功能，向發(fā)射設備通知關于已 知信息接收的信息的功能。也就是說，當定時生成單元103 (TGEN) 檢測到從解復用單元(DML ) 52輸出的已知信息SW，如果檢測定時 之后過去了預定的時間則生成一個定時信號并傳送到發(fā)射設備。保護 間隔控制單元(GCNT) 104根據從發(fā)射設備傳送的發(fā)射距離信息L
確定保護間隔，并表示給保護間隔刪除單元31。然后，保護間隔刪除 單元31根據該表示從已接收信號中刪除保護間隔。圖34表示圖33所示定時生成單元103的一個例子的結構。接收 設備所解調的信號序列輸入到定時生成單元103。這里，此信號序列 包括發(fā)射設備所插入的已知信息SW。信號序列隨后輸入到移位寄存 器105，它具有與已知信息SW相同的字長。每次新的數據寫到移位 寄存器時，邏輯反電路106、加法電路107和比較電路108檢驗已存 儲的數據是否與已知信息SW匹配。邏輯反電路106被提供了與已知 信息SW相應的字格式。加法電路107將存儲在移位寄存器105的每 個元素的值或存儲在移位寄存器105的每個元素的邏輯反值加在一 起。然后，比較電路108比較加法電路107的加法結果與預定門限， 當加法結果較大時輸出定時信號T。因此，在根據第六個實施例的通信系統(tǒng)中，已知信息SW從發(fā)射 設備傳送到接收設備，關于已知信息SW接收的信息從發(fā)射設備告知 給接收設備。因此，假設"T1，，表示當信號從發(fā)射設備傳送到接收設備 時的發(fā)射時間，"Td"表示從接收設備檢測到已知信息SW到傳送定時 信息的時間；"T2"表示當定時信息從接收設備傳送到發(fā)射設備時的傳 送時間，和"TO"表示從傳送已知信息SW到接收定時信息的時間，滿 足下面的等式，假設"T2，，與"T1"成正比，"p，，表示比例常數。T1=T0-Td-T2 =T0-Td-P.T1因此，Tl=(TO-Td)/(l+p)其中發(fā)射設備和接收設備之間的傳輸距離與信號從發(fā)射設備傳 送到接收設備的傳輸時間(Tl)成正比。從接收設備檢測到已知信息 SW到傳送定時信息的時間(Td)是已知的。因此，通過測量從發(fā)射 已知信息SW到接收定時信息的時間(TO)，發(fā)射設備可以估計發(fā)射 設備和接收設備之間的傳輸距離。在這個實施例中，保護間隔控制單 元101或功率控制單元102估計傳輸距離。
第七個實施例在根據本發(fā)明第七個實施例的通信系統(tǒng)中，測量傳輸誤差率同時 改變保護間隔，保護間隔的長度(和傳輸功率)確定為可以預留預定 的通信質量。因此，根據第七個實施例的發(fā)射設備和接收設備具有實 現(xiàn)上述目的的功能。圖35表示根據本發(fā)明第七個實施例的發(fā)射設備的結構。該發(fā)射 設備具有調制和傳送已知格式數據(PLj)的功能，和接收最大傳輸 延時差信息(T)和根據已接收信息確定保護間隔和傳輸功率的功能。已知格式數據(PLj)由擴展調制器1擴展，然后由子載波調制 器2調制。已知格式數據(PLj)并沒有規(guī)定，但是它要能被每個接 收設備識別。擴展調制器1利用相應于已知格式數據(PLj)的擴展 碼C(PLj)擴展已知格式數據(PLj)。保護間隔插入單元(GINSj) 21將相對較長的保護間隔插入到用 于傳送已知格式數據(PLj)的信號序列。例如假設信號傳送到位于 服務區(qū)最遠的移動站(接收設備)，來確定保護間隔。增益調整器(Gj) 22乘以適當的增益系數aj，以使插入保護間隔的信號序列可以足夠大 的傳輸功率來傳輸。例如假設信號傳送到位于服務區(qū)最遠的移動站(接 收設備)，來確定增益系數aj。已知格式數據(PLj)與信號序列Sil 和Si2復用，然后發(fā)射。保護間隔控制單元(GINSCNT) 61和功率控制單元(PCNT) 62的操作在上面參照第三個實施例進行了描述。也就是說，保護間隔 控制單元61根據從相應接收設備傳送的最大傳輸延時差信息確定要 插入的保護間隔的長度。功率控制單元62根據從相應接收設備傳送的 最大傳輸延時差信息確定增益系數。圖36表示根據第七個實施例的接收設備結構。該接收設備具有 提取已知格式數據(PLj)和測量數據的傳輸誤差的功能，和根據傳 輸誤差率生成最大傳輸延時差信息的功能。已接收波由解調電路解調。此時，擴展解調器(SDEM) 15在解 調信號序列Sil時使用擴展碼Ci，當解調已知格式數據(PLj)時使
用擴展碼C(PLj)。解復用單元52將再生的信號序列解復用成信號序 列Sil和已知格式數據(PLj)。延時差檢測單元111測量所再生的已知格式數據(PLj)的傳輸 誤差率，并根據該傳輸誤差率生成最大傳輸延時差信息t。該最大傳 輸延時差信息T提供給保護間隔控制單元(GCNT) 112，還有發(fā)射設 備。保護間隔控制單元112根據最大傳輸延時差信息t確定保護間隔， 并表示給保護間隔刪除單元31。保護間隔刪除單元31根據該表示從 已接收信號中刪除保護間隔。圖37是延時差檢測單元111操作的流程圖。在這個例子中，假 設準備了多個保護間隔長度數據T0~xn。在保護間隔長度數據T0~rn 之中，假設"T0"最小，"Tn，，最大。每次接收已知格式數據(PLj)時， 執(zhí)行這個流程圖中的過程。在步驟SI中，擴展碼C(PLj)在擴展解調器15中設置。擴展碼 C(PLj)在已知格式數據(PLj)在發(fā)射設備擴展時使用。因此，當已 接收信號被反向擴展時，已知格式數據(PLj)被再生。在步驟S2中， 初始化指定保護間隔長度的變量。也就是說，設置"1=0"。在步驟S3，保護間隔長度數據Ti在保護間隔控制單元112中設 置。因為此時"1=0",則"保護間隔長度數據t0"在保護間隔控制單 元123中設置。"保護間隔長度數據iO"具有所準備的可能數據的最小 值。此時，解復用單元52輸出數據，以使所再生的已知格式數據(PLj) 導入延時差檢測單元111。在步驟S3，檢驗所再生已知格式數據(PLj)的誤差率(誤差比 特數)。當誤差率大于預定門限時，假設不能得到足夠的通信質量， 控制轉到步驟S5。在步驟S5中，檢驗變量i是否可以加1。如果可以， 在步驟S6變量i加l以后，控制返回到步驟S3。因此，在步驟S3到S6中，當要在保護間隔控制單元112設置的 保護間隔長度逐漸增加時，已知格式數據(PLj)的誤差率為每個長 度測量。當已知格式數據(PLj)的誤差率等于或小于門限時，控制 通過步驟S7。因此，最短可能的保護間隔可以在上述的過程中在想要
的通信質量范圍內確定。此時，最佳保護間隔在保護間隔控制單元112 中設置。在步驟S7，擴展碼Ci在擴展解調器15中設置。擴展碼Ci當發(fā) 射設備擴展信號序列Sil和Si2時使用。此后，擴展解調器15可以從 已接收信號中解調信號序列Sil。在步驟S8中，步驟S3到S6確定的 保護間隔長度傳送到發(fā)射設備。如上所述，在第七個實施例中，保護間隔的長度(和傳輸功率) 被確定同時測量傳輸誤差率以使預定的通信質量可以被預留。因此， 可以預留具有最短可能的保護間隔和傳輸功率的想要的通信質量。第八個實施例根據第八個實施例的通信系統(tǒng)是根據第七個實施例的通信系統(tǒng) 的變型。也就是說，第七個實施例的結構為可以確定要在接收設備設 置的保護間隔，這個值傳送到發(fā)射設備。另一方面，在第八個實施例 中，發(fā)射設備和接收設備之間的傳輸距離根據要設置在接收設備的保 護間隔長度來估計，估計的結果傳送到發(fā)射設備。圖38表示根據第八個實施例的發(fā)射設備的結構。該發(fā)射設備基 本上與根據圖35所示第七個實施例的發(fā)射設備相同。但是，根據第八 個實施例的發(fā)射設備提供有保護間隔控制單元(GINSCNT) 81和功 率控制單元(PCNT) 82，來代替圖35所示的保護間隔控制單元 (GINSCNT) 61和功率控制單元(PCNT) 62。保護間隔控制單元 81和功率控制單元82的操作在上面通過參照第四個實施例進行了描 述。也就是說，保護間隔控制單元81根據從相應接收設備所傳送的傳 輸距離信息L確定要插入的保護間隔的長度。功率控制單元82根據 從相應接收設備所傳送的傳輸距離信息L確定增益系數a。圖39表示根據本發(fā)明第八個實施例的接收設備的結構。該接收 設備包括距離估計單元(LMES) 121、轉換表(TBL) 122、和保護 間隔控制單元(GCNT ) 123，來取代圖36所示的延時差檢測單元111 和保護間隔控制單元112。距離估計單元121和保護間隔控制單元123 與第七個實施例相同確定最佳保護間隔長度。然后，距離估計單元121
訪問轉換表122，并得到相應于所確定的保護間隔長度的傳輸距離。 然后，表示該傳輸距離的傳輸距離信息L傳送到發(fā)射設備。轉換表122 相應于圖28所示的轉換表85，并存儲保護間隔長度和傳輸距離之間 的對應關系。圖40是圖39所示距離估計單元121的操作的流程圖。在圖40 中，步驟S1到S7的過程與根據第七個實施例的相同。也就是說，在 步驟Sl到S7中，確定要設置在接收設備的保護間隔長度Ti。然后在 步驟Sll，保護間隔長度Ti通過參照保護間隔控制單元112轉換成傳 輸距離信息Li。然^^，在步驟S12中，步驟Sll所得到的傳輸距離信 息傳送到發(fā)射設備。如上所述，根據本發(fā)明，因為保護間隔和傳輸功率可以根據蜂窩 通信系統(tǒng)中服務區(qū)的基站和移動站之間傳輸鏈路所生成的最大傳輸延 時差來適當地設置，所以可以減少干擾的出現(xiàn)。否則，因為傳輸鏈路 的傳輸頻帶的傳輸容量得到了優(yōu)化，所以通信系統(tǒng)可以用增加的總傳 輸容量來有效工作。保護間隔和傳輸功率可以根據發(fā)射設備和接收設備之間通信鏈 路的最大傳輸延時差(或傳輸距離)來動態(tài)地控制，也可以固定的設 置。例如，保護間隔和傳輸功率可以在通信開始時確定，然后它們可 以保持不變，直到通信結束。也有可能在通信期間來動態(tài)調整保護間 隔和傳輸功率。而且，如果發(fā)射設備和接收設備的位置不改變，可以在初始化過程中確定保護間隔和傳輸功率。而且，盡管保護間隔和傳輸功率在本發(fā)明中根據最大傳輸延時差 (或傳輸距離)來確定，所以在例如實驗、模擬等可以唯一地確定保 護間隔和傳輸功率之間的關系。
權利要求
1、一種利用正交頻分復用將信號從發(fā)射設備傳送到接收設備的方法，其中當時分復用要在發(fā)射設備的通信區(qū)域中被傳送到多個接收設備的第一信號和要被傳送到特定接收設備的第二信號時，第一信號的發(fā)射功率相對于第二信號的發(fā)射功率被設定為較高。
2、 一種利用正交頻分復用將信號從發(fā)射設備傳送到接收設備的 方法，其中當時分復用要被傳送到多個接收設備的第一信號和要被傳送到 特定接收設備的第二信號時，第 一信號在發(fā)射設備的通信區(qū)域中的功 率控制系數相對于第二信號的功率控制系數被設定為較大。
3、 一種利用正交頻分復用將信號傳送到接收設備的發(fā)射設備，包括功率控制單元，當時分復用要被傳送到多個接收設備的第 一信號 和要被傳送到特定接收設備的第二信號時，所述功率控制單元用于使 第一信號在發(fā)射設備的通信區(qū)域中的發(fā)射功率相對高于第二信號的發(fā) 射功率。
4、 一種利用正交頻分復用將信號傳送到接收設備的發(fā)射設備，包括功率控制單元，當時分復用要被傳送到多個接收設備的第一信號 和要被傳送到特定接收設備的第二信號時，所述功率控制單元用于使 第一信號在發(fā)射設備的通信區(qū)域中的功率控制系數大于第二信號的功 率控制系數。
5、 一種利用正交頻分復用將信號從發(fā)射設備傳送到接收設備的 發(fā)射系統(tǒng)，其中所述發(fā)射設備包括功率控制單元，當時分復用要被傳送到多個接收設備的笫一信號和要被傳送到特定接收設備的第二信號時，所述功率控制單元用于使 第一信號在發(fā)射設備的通信區(qū)域中的發(fā)射功率相對高于第二信號的發(fā)射功率。
6、 一種利用正交頻分復用將信號從發(fā)射設備傳送到接收設備的 發(fā)射系統(tǒng)，其中所述發(fā)射設備包括功率控制單元，當時分復用要被傳送到多個接收設備的第 一信號和要被傳送到特定接收設備的第二信號時，所述功率控制單元用于使 第一信號在發(fā)射設備的通信區(qū)域中的功率控制系數大于第二信號的功 率控制系數。
7、 一種利用正交頻分復用將信號從發(fā)射設備傳送到接收設備的 方法，其中由在發(fā)射設備的通信區(qū)域中被傳送到多個接收設備的數據和被 傳送到特定接收設備的數據以分時方式共享子載波。
8、 一種利用正交頻分復用將信號傳送到接收設備的發(fā)射設備，其中所述發(fā)射設備將子載波以分時方式共享用于由在發(fā)射設備的通 信區(qū)域中被傳送到多個接收設備的數據和被傳送到特定接收設備的數 據。
全文摘要
本發(fā)明涉及正交頻分復用傳輸方法。擴展調制器(1)擴展信號序列的頻譜。子載波調制器(2)利用擴展調制器(1)的輸出來調制頻率彼此不同的多個子載波的頻率。加法器(3)組合調制后的子載波。保護間隔控制單元(23)根據發(fā)射設備和接收設備之間通信鏈路的最大傳輸延時差來確定保護間隔長度。保護是隔插入單元(21)受保護間隔控制單元(23)的控制，以便將保護間隔插入到每個符號周期的信號序列。增益調整器(22)使傳輸信號乘以相應于所插入的保護間隔的增益系數。
文檔編號H04L27/26GK101150556SQ200710141630
公開日2008年3月26日 申請日期2001年11月28日 優(yōu)先權日2001年11月28日
發(fā)明者中村隆治 申請人:富士通株式會社