碼分多址直接擴展覆蓋系統及其操作方法

專利名稱：碼分多址直接擴展覆蓋系統及其操作方法
背景技術：
1.發明領域本發明一般涉及蜂窩無線通信，尤其涉及碼分多址(CDMA)蜂窩無線通信系統，該系統具有一底層(Underlay)系統，以及占有共用頻譜的直接擴展(direct spread，DS)覆蓋系統，并且藉由該覆蓋系統，以至少部分正交于該底層系統的方式進行操作。
2.相關技術的描述眾所周知，蜂窩無線通信系統包括有多個基站，它們分布于一地理的服務區域。每一個基站都包括至少有一架天線與基站收發系統(BTS)，在各自的小區內提供無線通信服務。基站收發系統耦接到基站控制器(BSC)，每一個基站控制器服務多個基站收發系統。基站控制器也耦接到移動通信交換中心(MSC)，該中心連接至公用交換電話網絡(PSTN)和其他移動通信交換中心。這些基站收發系統、基站控制器和移動通信交換中心形成一無線網絡，對位于各自的服務區域內的移動電臺(MS)提供無線電覆蓋。
無線通信系統按照各種協議標準而操作。其中適用于世界范圍的協議標準為CDMA協議標準。該CDMA協議標準是一直接序列擴展頻譜系統，在一共用頻帶上同時地發送及接收多重的擴展頻譜信號。在CDMA系統中，每一個移動電臺(MS)會被指定一個不同的Walsh代碼，以該代碼來識別各移動電臺發送及接收的信號。
在下面的操作實施例里，由BTS到第一個MS的前向鏈路信號先以Walsh代碼進行擴展后再行發送，其中該發送過程包括了偽噪聲(Pseudo Noise，PN)擾碼(擴展)。同樣地，由BTS到第二個MS的前向鏈路信號先以第二個Walsh代碼進行擴展后再行發送，或許是與從BTS至第一個MS的發送同時進行。該第一個MS的接收機于其天線處接收到所有由BTS傳來的能量。然而，由于Walsh代碼信道為正交的(Orthogonal)，在利用第一個Walsh代碼對該接收到的信號進行去擴展(despreading)后，該去擴展輸出所有欲送給第一個MS的能量，但是由于正交損耗的關系對第二個或第三個MS，卻沒有或是只有些微的能量。同樣地，第二個MS利用第二個Walsh代碼，對該接收到的前向鏈路信號進行去擴展，以接收第二個MS想要的前向鏈路能量。每個MS再對其所去擴展的信號能量進行操作，以取出送給各自的MS的數據。前向鏈路信號所能容納的用戶數受到由于正交損耗、小區內干擾與其他諸如熱噪聲干擾等因素而造成的小區間干擾的限制。
在一些特定的應用中(例如，固定接入)，反向鏈路信道可構造得Walsh代碼能夠區分各個反向鏈路的用戶。然而，在典型的情形中，反向鏈路確實會因干擾而受到限制。在這種信號以Walsh代碼進行構造的特例里，由MS到BTS的在反向鏈路上的操作與在正向鏈路上的操作是類似的。多個MS同時在反向鏈路上發送到BTS，而每一個反向鏈路傳輸均以各自指定的Walsh代碼進行擴展。BTS接收機接收合成的反向鏈路信號，并且對反向鏈路傳輸以預期的Walsh代碼進行去擴展，以便提取第一、二、三等等MS傳來的信號。然后BTS處理每個經去擴展的信號，以獲得由各個MS送來的數據。
由于正交損耗使得要發送給CDMA系統的其他用戶的信號對于其他用戶來說可能狀似噪聲，這是由于這些信號來自另一個小區，或者是由于這些信號非正交，CDMA的容量會因干擾而受到限制。能夠使用共用頻譜且效能仍然可以接受的用戶數由全部用戶作為一個整體所產生的總干擾功率來決定。如此，每個BTS在任何頻譜上所支持的用戶數會受到限制。為增加CDMA系統的容量，可再另外增加基站數，以提高服務區域內的小區數。但是，因為負載常常集中于一個小的地理區域內，即使是再增加小區數，一些特定的小區可能仍然過載，而相鄰的小區負載卻很輕微。
于是提出解決方法以克服CDMA系統中的過度擁擠問題。一種解決方法包括在單個服務區域里指派多個載波，而用多個載波中的每一個來對各自的覆蓋小區提供服務。在多載波的操作中，每一個載波會被指派一個可用頻譜片段，且該片段不會與可用頻譜內其他的片段相重疊。一些移動電臺會在載波頻率中的一個載波頻率上接受服務，而其余的移動電臺則是在另外的載波頻率上接受服務。
另外一種提高容量的解決方法則是以較寬的帶寬來部署載波。此法可提高系統容量，這是由于寬帶用戶的頻譜特徵性較佳。不過，基本載波系統與寬帶載波系統之間的相互操作性(interoperation)會產生問題，因為會出現在相同的頻譜上布署兩種系統的問題。
一種針對相互操作性課題所產生的特定解決方法以直接擴展(DS)覆蓋方式進行，其中，覆蓋系統在底層系統之上操作，使得覆蓋系統與底層系統可至少部分地共享頻譜。在使用正交式傳輸的CDMA系統里，很重要的一點即是努力維持傳輸的正交性。然而，迄今底層/覆蓋系統仍無法達到保持正交性的目的。因此，具有DS覆蓋的系統提供了好處不大。
如此，在本領域中存在著對使用覆蓋的底層/覆蓋CDMA系統的需要，但其中該覆蓋系統對底層系統產生最小的負面影響，反之亦然。
發明概述為克服現有技術CDMA系統各項缺點，按照本發明構造的通信系統即可支持底層/覆蓋系統。為提高系統容量以及支持與較寬頻帶的CDMA系統間的相互操作性，但是將對系統的影響減至最小，按照本發明所構造的CDMA系統提供覆蓋傳輸，它至少部分正交于該系統所支持的底層傳輸。
按照本發明而應用于CDMA-無線通信系統的基站的一種構造中，基站支持底層傳輸與覆蓋傳輸兩者。在該構造中，基站包括與移動通信交換中心的接口、底層單元、覆蓋單元，以及至少一個射頻(RF)單元。該接口接收要發送給由該基站所服務的多個移動電臺的通信。這些通信包括要送到支持底層傳輸的移動電臺的底層通信，與要送到支持覆蓋傳輸的移動電臺的覆蓋通信。
底層單元接收通信的底層部分，并產生底層傳輸。覆蓋單元接收通信的覆蓋部分，并產生覆蓋傳輸。接著，底層傳輸與覆蓋傳輸被至少一個射頻(RF)單元所接收，并且透過至少一個天線發送到多個MS。每一個MS既接收底層傳輸又接收覆蓋傳輸。然而，那些可支持底層傳輸的MS提取所要的底層通信，而支持覆蓋傳輸的MS提取所要的覆蓋通信。根據本發明，該底層單元與覆蓋單元產生覆蓋傳輸，從而覆蓋傳輸至少部分正交于底層傳輸。
基站也可包括一耦接至底層單元和覆蓋單元的同步單元，使得覆蓋傳輸大體上同步于底層傳輸。正交性的程度根據基站特定的構造與操作來決定。在一個實施例中，覆蓋傳輸部分正交于底層傳輸。在另一個實施例中，覆蓋傳輸大體上正交于底層傳輸。在這兩種情況下，所提供的信號-噪聲比都會明顯地比由非正交性覆蓋系統所得的結果為佳。
在構造覆蓋傳輸的過程中，覆蓋傳輸的偽噪聲序列可由底層傳輸的偽噪聲序列所減縮(puncture)，以產生一部分的正交性。另外的正交性由選取覆蓋傳輸Walsh代碼而獲得，它正交于底層傳輸的Walsh代碼。覆蓋傳輸接著可被底層偽噪聲序列擴展，以產生一部分的正交性。
在典型的構造里，覆蓋傳輸具有的片碼速率為底層傳輸的片碼速率的整數倍。在這種情況下，就可以產生覆蓋傳輸與底層傳輸之間的同步。
在其他按照本發明的CDMA無線通信系統的構造里，覆蓋傳輸是由第一個基站發送，而底層傳輸由另一個基站發送。在這種情況下，同步單元提供必要的定時約束供底層單元和覆蓋單元使用，以產生覆蓋傳輸與底層傳輸。
此外，本發明的其他方面將由參照下列附圖與說明書而變得很明顯。
附圖概述在結合下列附圖考慮下述較佳實施例的詳細描述后，將可更明了本發明，其中

圖1A是一系統圖，說明一種CDMA蜂窩系統，它具有底層系統與至少部分正交于該底層系統的DS覆蓋系統；圖1B是一系統圖，說明另一種CDMA蜂窩系統的實施例，在該系統中覆蓋小區延伸至各自服務的底層小區的邊界之外；圖1C是一系統圖，說明另一種CDMA蜂窩系統的實施例，在該系統中底層傳輸與覆蓋傳輸是由不同的基站提供的；圖1D示出由支持多個底層載波的通信系統所占用的頻譜；圖1E示出由具有多個底層載波與單個覆蓋載波的通信系統所占用的頻譜；圖2A是一方框圖，圖中概略地示出依據本發明的基站的一部分的構造，該基站支持底層系統與覆蓋系統兩者；圖2B是一方框圖，圖中概略地示出依據本發明的基站(或多個基站)的構造，所述基站支持底層系統與覆蓋系統兩者；圖3示出依據本發明以Walsh代碼及偽噪聲(PN)序列對數據信號進行擴展的操作；圖4示出依據本發明的Rake接收機的構造；圖5及圖6示出依據本發明的信號處理操作；圖7示出將底層PN序列減縮(puncture)為覆蓋傳輸的方式，以在底層系統內產生覆蓋傳輸的部分正交性；圖8是一方框圖，顯示依據本發明而構造的覆蓋發射機；圖9是一方框圖，顯示依據本發明而構造底層發射機；圖10是一方框圖，顯示依據本發明而構造的同步單元；圖11示出依據本發明的Rake接收機的構造，它進行操作以接收覆蓋系統傳輸；以及圖12及圖13示出依據本發明而操作的CDMA信道的性能與沒有本發明的好處的CDMA信道操作的性能的比較。
附圖的詳細說明圖1A描述依據本發明而構造的無線通信系統100，它可在各自的服務區域內提供無線服務。在所述的實施例中，該無線通信系統100按碼分多址(CDMA)標準而操作，該標準可為TIA/EIA/IS95 CDMA標準，并以加以修改以配合本發明的構思。本發明的原理亦可應用于按其他標準操作的其他CDMA無線通信系統，其中直接擴展(DS)系統覆蓋于底層系統之上，以提高無線通信系統100容量。
無線通信系統100包括了移動通信交換中心(MSC)102、基站控制器(BSC)104與106、和多個基站108-114，每一個基站都包括一架天線與基站收發子系統(BTS)。MSC102將無線通信系統100耦接到公用交換電話網(PSTN)116。無線通信系統例如在連接到PSTN116的電話118以及位于服務區域內的多個移動電臺(MS)130、132、134、136和138之間提供服務。無線通信系統100也可在多個MS130、132、136和138間提供服務。
BTS108和110耦接到BSC104，而BTS112和114耦接到BSC106。構造BTS108-114以支持底層傳輸與覆蓋傳輸。然而，按照本發明，BTS108-114所提供的覆蓋傳輸至少部分正交于底層傳輸。在此操作中，甚至即使占用共用的頻譜，對于底層傳輸而言，覆蓋傳輸并不會完全呈現噪聲。故當按照本發明而發送覆蓋傳輸時，比起非正交覆蓋系統，就可以提高系統容量。
覆蓋傳輸與底層傳輸之間的正交性要求在傳輸底層傳輸與覆蓋傳輸時，必須大致上能夠互相同步。前向鏈路傳輸(即由BTS到MS的傳輸)由一特定的BTS發送出去，并可藉現有技術使二者相互同步。不過，CDMA系統的反向鏈路傳輸(即由MS到BTS的傳輸)一般不同步，因為它們由各個移動電臺分別發送而來。由于這個原因，這里的計論僅適用于CDMA系統的前向鏈路傳輸。不過，倘若也能滿足定時約束，則在此所討論的概念亦可應用于反向鏈路傳輸。
BTS108支持小區120A中的底層傳輸與小區120B中的覆蓋傳輸二者。同樣地，BTS110、112、114可分別在小區122A、124A、126A內提供底層傳輸，而在小區122B、124B、126B內提供覆蓋傳輸。按照本發明，由BTS108-114任何一個發送的覆蓋傳輸均會至少部分正交于由BTS108-114發送的底層傳輸。如此一來，每個BTS都可提供底層服務與覆蓋服務二者。藉由提供在底層與覆蓋系統上的無線覆蓋，得以提供基本CDMA系統與較寬頻帶CDMA覆蓋系統之間的相互操作性。
圖1A所描述的無線通信系統100可以向后相容于現有的CDMA的方式來建造，可支持底層系統上的通信功能。此外，系統100可在相當廣的頻譜上對覆蓋傳輸提供服務。藉由對現有的BTS稍加修改以支持DS覆蓋傳輸，以及繼續對底層傳輸提供服務，系統100的容量即可予以提升。
在無線通信系統100的操作的一個例子里，MS130僅支持底層傳輸。這樣，BTS108提供前向鏈路底層傳輸給小區120A內的MS130。不過，MS132及134只有支持覆蓋傳輸。因此，BTS110與112分別在小區122B與124B中在前向鏈路上使用覆蓋傳輸來發送給MS132及134。此外，MS136支持底層傳輸而MS138僅支持覆蓋傳輸。因此，BTS114在小區126A中的前向鏈路上把底層傳輸發送給MSs136，而在小區126B中的前向鏈路上把覆蓋傳輸發送給MS138。在其他的實施例中，有些MS可以支持底層傳輸和覆蓋傳輸，根據系統負載與其他操作考慮，來提供底層或是覆蓋傳輸給各個MS。
圖1B是一系統圖，它描述另外的CDMA蜂窩系統150的實施例，其中，覆蓋小區160的邊界延伸越過分開服務的底層小區158的邊界。如圖所示，BTS152、154和156在該服務區域內提供無線服務。BTS152、154和156分別在小區158、162與164內提供底層服務。BTS152也在小區160里提供覆蓋服務，其服務區域大體上要比小區158更大。根據本發明，提供覆蓋服務并不需要修改所有的基站。有些BTS也可以僅提供底層傳輸，而其余的可提供底層傳輸和覆蓋傳輸兩者。在這樣一個系統的操作例子中，MS170、172與174接收底層傳輸，而MS176接收覆蓋傳輸。
圖1C是一系統圖，它描述CDMA蜂窩系統180的另一實施例，其中，底層傳輸與覆蓋傳輸由不同的基站來服務。圖1C所示的各個與參照圖1A內的系統元件的標號相同的系統180的諸元件具有共同的功能，因而參照圖1C不再贅述。
BTS182A、184A及186A分別在小區190A、192A與194A中支持底層傳輸。此外，BTS182B、184B及186B分別在小區190B、192B與194B中支持覆蓋傳輸。如圖所示，這些BTS在覆蓋小區內提供傳輸，但卻需要另外的結構才能達成。然而，BTS188A和188B共享單個基站，在小區196A與196B內提供底層服務和覆蓋服務。如此，從圖1A、圖1B與圖1C可以明顯看出，依據本發明，可以不同的方式構造CDMA蜂窩系統以支持底層通信和覆蓋通信。
圖1D說明通信系統所占用的頻譜，其中，底層傳輸由三個載波傳送，各個載波在頻率上隔開。對于CDMA，各個載波占有的帶寬近似地由擴展頻譜系統的片碼速率決定。因此，每個底層載波的頻譜由的片碼速率所確定。每個載波的頻譜內支持多個通信信道。
圖1E說明由通信系統所占用的頻譜，其中包含了三個鄰接的底層載波與一個覆蓋載波。該覆蓋載波占有三倍于底層載波的帶寬，并且與三個底層載波共享該頻譜。為獲取這三倍的帶寬，覆蓋傳輸使用三倍于底層傳輸的片碼速率，并且具有與中央底層載波的載波頻率相符的載波頻率。
覆蓋的缺省方法為非正交覆蓋。在非正交操作里，覆蓋信號的總能量會干擾底層信號，而有效地降低底層系統的可用的信號-噪聲比(SNR)值。類似地，底層信號的總能量會干擾覆蓋信號，因而也降低了覆蓋系統的可用的信號-噪聲比。
對于部分正交覆蓋的情形，系統設計得減少覆蓋對底層系統的干擾的影響，反之亦然。對于這種方法而言，覆蓋信號的一部分的能量會正交于底層信號的能量。類似地，底層信號的一部分的能量會正交于覆蓋信號的能量，如此，相對于非正交覆蓋而言，減少了對覆蓋信號SNR的影響。
而對于正交覆蓋的情形，覆蓋信號的所有(或幾乎所有)的能量正交于底層信號的能量。對于這種方法，底層信號的SNR相對于非覆蓋系統并不會改變。類似地，所有(或幾乎所有)的底層信號能量正交于覆蓋信號的能量，而且就非覆蓋系統來說，覆蓋信號的SNR相對于非覆蓋系統情形的SNR并不會改變。雖然從維持覆蓋與底層系統正交性的觀點來說，本法很具有吸引力，但是尚有其他由于頻譜特性造成的重要問題，它們源于正交覆蓋方法的設計。
圖2A為一方框圖，概略說明依據本發明的支持覆蓋的基站BTS200的構造。基站BTS200包括BSC接口(I/F)202，該接口把覆蓋單元204和底層單元206連至耦接的BSC(如同圖1A所示的構造)。該BSC接口(I/F)202以該數據將由覆蓋傳輸或底層傳輸來發送作為依據，將由BSC接收到的數據劃分為覆蓋數據及底層數據。透過底層單元206，可接收由BSC接口(I/F)202傳來的底層數據，并依CDMA協議標準處理該數據，以產生底層傳輸。此外，透過覆蓋單元204可接收由BSC接口(I/F)202傳來的覆蓋數據，并依本發明處理該數據以產生覆蓋傳輸，該覆蓋傳輸會至少部分正交于底層傳輸。同步單元208耦接到覆蓋單元204與底層單元206，以產生具有所要的正交性的覆蓋傳輸及底層傳輸。
覆蓋傳輸及底層傳輸合并于加法單元210處，以產生一合成信號，再被送往射頻(RF)單元212。該RF單元對接收到的信號進行RF調制，并透過天線214將該合成信號在前向鏈路上發送。應了解圖2A所描述的特定構造并未顯示出通常出現于BTS或基站中的其他系統，它們是且公知的，但在說明本發明的原理時用不到。
圖2B說明依據本發明而支持覆蓋的基站或是多個基站的構造。如圖所示，覆蓋基站單元252與底層基站單元254分開設立。雖然覆蓋基站單元254與覆蓋基站單元252可以設置于同一BTS內，諸如圖1A所述的BTS108-114，但覆蓋基站單元254與覆蓋基站單元252可設置于不同的BTS內，諸如圖1C所述的BTS182A與182B。如此，圖2B的構造描述了覆蓋傳輸與底層傳輸如何可由諸獨立單元所產生，而同時又維持正交性。最好透過共用的天線來進行傳輸，這將會導致多路徑衰落造成的正交損耗降至最低。
底層基站單元254透過BSC接口(I/F)264接收底層數據。BSC接口(I/F)264耦接至底層單元266，該單元接收并處理底層數據，以產生由RF單元268接收的底層傳輸，再經天線270在前向鏈路上發送。覆蓋基站單元252透過BSC接口(I/F)256接收覆蓋數據。BSC接口(I/F)256耦接至覆蓋單元258，它接收覆蓋數據。覆蓋單元258及底層單元266也耦接至同步單元208。該同步單元208提供同步信號給覆蓋單元258及底層單元266。根據該同步信號，覆蓋單元258可產生覆蓋傳輸，從而至少部分正交于底層傳輸。RF單元260接收該覆蓋傳輸，再經天線270在前向鏈路上發送。
圖3說明依據本發明以Walsh代碼及偽噪聲(Pseudo Noise，PN)序列進行數據信號擴展的操作。在CDMA系統里，每個用戶的數據均被編碼，從而與其他用戶的數據相互正交。一般，以如圖3的方法實現。對三個代碼信道(導頻信道，它不包括信息而以全為1的方式傳送；代碼信道X，它包含信號x(n)；以及代碼頻道Y，它包含信號y(n))，進行操作。對應于導頻信道、代碼信道X與代碼頻道Y，每個代碼信道調制一Walsh函數，即Wo、Wx、及Wy。Walsh編碼(即Walsh函數調制)后，代碼信道即合并為一(即，Walsh代碼調制后進行相加)。
接下來，對信號以偽噪聲(PN)序列進行擴展。一般而言，信號x(n)和y(n)乃至于用作PN擴展的PN序列均可為復數。在實際系統里，最終信號s(n)會被濾波、頻率調制、放大及在天線上發送。因這些操作是眾所周知的，故不再在此贅述。
有效地使用Walsh代碼，可提供前向鏈路信道之間的正交性。Walsh代碼具有一特殊性質，即，任何Walsh代碼除與本身之外，與其他Walsh代碼間的相關性均為零。該特殊性質可表示如第1式
其中表示異(exclusive or)運算(即模2相加)，N為Walsh代碼的長度，且Walsh代碼比特包含多個1及0(在變換到I及Q信道后，成為多個1與-1，由此運算成為乘法)。具有這些性質的代數碼即定義為正交。
圖4說明相對應于圖1A、1B或1C所述的MS的底層接收機400。圖3的信號s(n)經由通信信道被送往空中，并且受到多路徑衰落與添加噪聲的影響。最終信號為r(n)。接收機400稱為Rake接收機，一般當由RF單元進行頻率解調、濾波及取樣后，該接收機會對s(n)信號進行處理。這種Rake接收機的目的在在于在數個“搜尋指”(fingers)上收集信號能量，它們由移動信道產生之多路徑而來。Rake接收機的操作可類似于普通的花園用耙子的操作。
假設Rake接收機400對應于用戶X。每個Rake搜尋指402、408、410均以適當的PN序列與該信號相關，并依第i個信號X(即，Kix)的路徑而被時延。一般而言，PN序列與接收到的信號為復數值。接著，該信號與路徑X的Walsh代碼，Wx(n)相關。濾波器hp(n)404為信道濾波器，且*運算表示復數共軛運算。經過相位及增益校正后(即與濾波器輸出的共軛相乘)后，將得到的信號相加以產生信號x’(n)。除了多路徑合并與去擴展之外，Rake接收機400所執行的操作有效地實現了第1式。
對于包含有一條多路徑的通信道而言，除了WX(n)之外的所有Walsh信道均正交，因此可被消去。而對于包含有超過一條路徑的信道而言，正交信道可被消去。然而，路徑間干擾卻無法被消除掉。一般說來，正交擴展可在一條多路徑內消除信道間干擾。
假設在接收機400處，來自基站的總發送功率頻譜密度(即，所有信道)與其他小區干擾頻譜密度IOC的比值由參數G＝IOT/IOC規定。該參數G具有幾何性(geometry)，因對從該小區(基站)算起的距離與該幾何性(G值)之間具有相關性。例如，小區8dB的幾何性表示距離該小區較近，因為來自該移動電臺所在的小區的能量IOT，比其他小區干擾IOC強8dB。而0dB的幾何性表示距離該小區較遠，因為其他的小區干擾跟從該小區基站所接收到的能量一樣強。移動接收機處的SNR可表示為如下第2式
其中Ec為各個Walsh信道每個片碼(chip)的能量，而σI2為由正交性損耗所產生的干擾，且假設Ioc包括有熱噪聲。將幾何性代入并加以整理，可得第3式
對于沒有覆蓋的系統而言，σI2＝0，如此則SNR為SNR＝GEc/Ior第4式第4式為要對本發明的覆蓋方法的效能作比較的基準線。由于CDMA系統容量正比于SNR值，則依據本發明構造的系統效能與按照第4式操作的系統比較結果提供了關于容量相對效能的量度。
總通帶發送信號s(t)由覆蓋部分與底層部分組成，并如第5式所述
其中u上標對應于底層系統，而o上標則對應于覆蓋系統，fk為第k個底層載波的載波頻率，fc為覆蓋載波的載波頻率，x(n)為相對應的載波頻率的合成信號，h(t)為發送濾波器，而Tc為相對應系統的片碼間隔。分別對于底層系統與覆蓋系統，經擴展后的合成信號x(n)由第6式表給出
其中
為用戶nuser的第i個經編碼的信息碼元，[x]表示x的整數部分，Nc為每個信息碼元的片碼數，
為指派給nuser的Walsh代碼之第i個Walsh比特，％表示模除，而p(n)為第n個PN片碼。
圖5里描述簡化的底層接收機的接收機濾波及相位校正的模型。輸入部分r(t)為接收到的信號，其中包含經多路徑衰落與背景噪聲后的發送信號s(t)。接收到的信號r(t)經底層接收機濾波器濾波，而該接收機濾波器的中心頻率位于對應于所需信道的底層載波上。圖5里描述的后續操作代表頻率解調與相位校正。
經過相位校正后，不含噪聲的基帶等效接收到的信號由下式給出y~uL(k,t)≈ΣpΣnα(p,fk,t)xu(n,k)huu(t-nTcu-τp)]]>
其中huu(t)為合并的底層發射機與接收機脈沖，茲假設其為Nyquist型式，hou(t)為合并的覆蓋系統的發送濾波器與底層系統的接收機濾波器，并且α(p，fi，t)表示在時間t而中心頻率位于fi的載波于第p個多路徑系統上的復數衰落過程。對于一以覆蓋載波確定中心頻率，以底層片碼速率取樣并對取樣相位加以調整的底層接收機來說，接收到的信號可如下式分解為底層部分與覆蓋部分y~Lu(k,mTcu+τp)=Σpα(p,fk,mTcu+τp)xu(m,k)]]>
第9式中最后一個相加運算表示覆蓋系統因片碼間干擾(ICI)而對底層系統產生的干擾。一般而言，對n的相加運算為無限大；不過，在實際系統中，該相加運算是有限的。如果信號脈沖hou(t)為Nyquist型的，則除了i＝0外，對所有的樣本t＝iTcu，均為零。對于實際的系統，由于與覆蓋濾波器比較起來為窄頻，故合并脈沖hou(t)主要由底層濾波器確定。于是，相加運算的主要項相應于底層發送濾波器的非零部分。
在考慮覆蓋系統對底層系統干擾時，對所有的相互作用必須計及載波間干擾。例如，對于每個覆蓋載波具有三個底層載波的系統來說，每個底層片碼會得出三個主要ICI項。對于這種系統，主要項對應于n＝m-1、n＝m以及n＝m+1，其中，中央項(即，n＝m)對應于最大項。還有，注意到以底層濾波器來濾波覆蓋輸入，會阻止掉大約1/3的覆蓋信號的能量。對于fk＝fc，相位項將為零。
圖6描述覆蓋接收機的接收機濾波及相位校正的簡化模型。經過相位校正后，不含噪聲的基帶等效接收到的信號由第10式給出y~Lo(k,t)≈ΣpΣkΣnα(p,fk,t)xu(n,t)huo(t-nTcu-τp)ej2π[fak(t-τp)-fkτp+(fk-fc)τp]]]>
其中huo(t)為合并的底層發射機與覆蓋接收機，hoo(t)為覆蓋系統的合并的覆蓋系統的發射機與接收機濾波器，它假設為Nyquist型式。在以覆蓋片碼速率取樣，并調整取樣相位后，把接收到的信號如下列第10式那樣分解為底層部分與覆蓋部分y~L(k,mTco+τp)=ΣpΣkΣnα(p,fk,mTco+τp)xu(n,k)huo(mTco-nTcu)ejφ(mTco,k)]]>
第11式內的第一組相加運算表示底層系統對覆蓋系統的干擾。第二組相加運算表示所需的信號(即覆蓋信號)。該所需的信號包括在正交Walsh信道上載送的多個用戶的信號。底層干擾由于對n的相加運算，它以底層片碼速率對脈沖huo(t)有效取樣；然而，由于接收濾波器與底層濾波器比較起來為寬頻，故脈沖hou(t)主要由底層發送濾波器確定。實際上，這會導致對底層濾波器以每個覆蓋片碼取樣K次，其中K表示底層載波的個數。此外，底層項xu()對K個取樣仍保持固定值。對于fk＝fc，相位項為零。
在導出操作參數的例子中，將考慮底層系統與覆蓋系統。本例中，底層系統包括有三個載波，而覆蓋系統包括帶寬等于底層系統帶寬3倍的寬帶載波(如第1E圖所示)。直接擴展無線電技術的容量(即頻譜效能)(以bits/Hz為單位)為C。雖然預期頻譜效能可因頻寬而有所增加，但是為推導說明起見，假設該容量為帶寬的線性函數仍是合理的。此外，假設每個系統的容量正比于該相對應接收機處的信號-噪聲比也是合理的。
按如上之假設，每個獨立操作(沒有覆蓋部分)的系統，均具有C的容量。在覆蓋模式下，兩個系統(底層+覆蓋系統)的總容量為C，其中每個系統共享合并后的系統的容量。憶及基站的總發送功率為Ior。最后，將發送功率的一部分以α表示指派給覆蓋系統。
對于非正交覆蓋的情形，底層傳輸起著對覆蓋系統干擾的作用。利用第3式，底層系統的SNR值可由第12式給出
對于覆蓋系統，其SNR值可由第13式給出
正如第9式所述，覆蓋的干擾具有一主要項。對于部分正交覆蓋方法而言，覆蓋系統的Walsh及PN結構將加以修飾，以使得主要干擾項可正交于底層系統。
圖7說明在部分覆蓋操作中，如何將底層PN序列減縮的覆蓋PN序列。如圖所示，底層PN序列702速率為1.2288Mcps，覆蓋PN序列704速率為3.6864Mcps，把二者輸入一2∶1多路復用器706以產生一速率為3.6864Mcps的減縮PN序列708。額外的要求為該合并后的經編碼的信息碼元(對應于經減縮的PN片碼)、Walsh片碼，與覆蓋系統的經減縮的PN片碼似為另一底層接收機的片碼。這可由將經編碼的信息碼元加以分配而達成，分配方式為每三個經編碼的信息碼元依次送出PN片碼a1、a2、a3...，然后送出b2、b5、b8...，再送出b3、b6、b9。藉由選定正交于底層Walsh代碼的覆蓋Walsh代碼，在經過與底層PN序列相關后，該對應于a1、a2、a3的經編碼的信息碼元在底層接收機處正交于底層Walsh代碼信道。
在數學上，以Walsh代碼編碼經編碼的信息碼元(對于三載波覆蓋)，可描述為如每三個經編碼的信息碼元與Walsh代碼的相乘，并按下列第14式交織f([c1 C2 C3]，Wn)→[c1wn1c2wn1c3wn1c1wn2c2wn2c3wn2…c1wnNc2wnNc3wnN]第14式基本上，此為對每個經編碼的信息碼元(標量)乘上整個Walsh代碼(1×N的矢量)，并且將三個得到的片碼序列交織。該運算可以用串行-并行轉換器(P/S)后接Walsh代碼乘法運算，然后再接并行-串行轉換器的方式實行。
圖8說明一與前文相符，并且依三個底層信道所設計的覆蓋發射機800，它與圖1E圖描述的系統相容。用戶信息比特du(t)以9.6kbps速率抵達，然后輸入1/3速率前向糾錯碼(FEC)編碼器802，以28.8kbps速率產生輸出。在經方框806處的QPSK變換后，經編碼的信息碼元被串行-并行(S/P)轉換器808轉換成三個平行路徑，再經過調制器810A、810B與810C的Walsh代碼調制。所使用的Walsh代碼為256比特的Walsh代碼。
并行-串行(P/S)轉換器812接著以連續地對來自每條路徑-個比特的交織方式，將并行比特數據流轉換成串行比特數據流。這種交織方式可產生3.6864Mcps的片碼速率。然后，復數擴展單元814以將該信號乘以覆蓋PN序列的方式，用經縮減的覆蓋PN序列將信號擴展，而且它亦以3.6864Mcps速率到達。如此一來，由復數擴展單元814產生輸出，其輸出片碼速率為3.6864Mcps。
該信號接著在820A及820B處被調制，并且在822處合并為一，以形成覆蓋信號s°(t)。其中，S/P轉換、Walsh編碼及P/S轉換可確保經編碼的信息碼元與覆蓋和底層PN片碼正確對齊，且由同步單元816提供同步操作。
在接收機處，將執行反向的S/P、P/S操作。在與適當的PN序列相關后，已被減縮的覆蓋PN代碼的一部分現在底層接收機處進行去擾碼(descrambled，或稱uncovered)操作。藉由正交于底層Walsh代碼的Walsh代碼對覆蓋信號加以編碼的方式，該來自覆蓋系統的前向鏈路傳輸(即主要干擾項)中已經去擾碼的部分會正交于底層代碼。
本質上為正交技術的發射機類似于圖8所示，然而，每個在方框810A、810B與810C處的平行路徑的Walsh代碼是唯一的，并且PN序列里包含有底層PN序列。為了要使頻譜覆蓋所有的底層載波，平行路徑上的Walsh信道必須是唯一的。后者會對可用的Walsh信道產生影響，因為覆蓋發射機都將對每位用戶占用K個Walsh信道。對于底層接收機，該覆蓋方法可具有依據第9式將三個主要干擾項消去的優點。不過，仍然會存在有其他關于得到的信號的頻譜、多路徑分辨以及接收機效能等問題。
覆蓋PN序列包含以覆蓋PN片碼速率三倍速率，重復每個底層PN片碼三次，按照第15式，[p1p1p1p2p2p2p3p3p3… ]第15式對覆蓋操作來說，這導致有效地使用底層PN序列及片碼速率，以產生部分正交的覆蓋信號。因此，PN擴展只會擴展信號至底層系統那一部分。擴展的其余部分得自Walsh編碼。對于三個底層信道的覆蓋來說，Walsh編碼包括了將每三個經編碼的信息碼元的組各乘上一個唯一的Walsh代碼，然后再交織三個得到的序列。這可以用第16式來描述。f([c1 c2 c3]，WxWyWz)→[c1wx1c2wy1c3wz1c1wx2c2wy2c3wz2…c1wxNc2wyNc3wzN]第16式為定義覆蓋與底層Walsh代碼的處理規則，首先討論一些Walsh代碼的普遍性質。一個Walsh代碼組，WM可由第17式定義。
其中組中有M個Walsh代碼；該組中的每個Walsh代碼WmM的長度為M；且每個Walsh代碼比特Wn，mM為0或1。當Walsh代碼組WM由下式開始產生時，
M的冪次為2；并且，當n≠m時，每個Walsh代碼WmM均正交于另一個Walsh代碼WnM。
Walsh代碼組可由下列著名的Haddamard矩陣求得。
注意，在組WM/2內的Walsh代碼WM包含于組WM之內。此外，組WM中的任何Walsh代碼均具備如下形式
其中，該形式將決定對于部分正交覆蓋與正交覆蓋方法來說，選取覆蓋與底層Walsh代碼的規則。對于非正交覆蓋方法來說，覆蓋與底層系統對于Walsh代碼不會產生或受到影響。覆蓋系統可使用覆蓋系統可接受使用的任何Walsh代碼。而底層系統可使用底層系統可接受使用的任何Walsh代碼。
對于部分正交覆蓋方法以及大體上為正交的覆蓋方法來說，由覆蓋與底層系統所共享的Walsh代碼，可由實施例加以說明。在實踐中，下例可以多種形式出現。假設一位覆蓋用戶被指派了一個長度為M的Walsh代碼，其中，該Walsh代碼如上述方式構造。同樣地，一位底層用戶被指派了一個長度為M/2的Walsh代碼。正如底下面所說明的那樣，藉由選取適當的覆蓋與底層Walsh代碼，則覆蓋與底層系統可因部分正交覆蓋的性質而受惠。假定一底層用戶被指派了Walsh代碼WmM/2，其中0＜m＜M/2。因為覆蓋Walsh代碼為如第20式的形式，于是任何覆蓋Walsh代碼WnM，其中n≠m，而且n≠m+M，正交于WmM/2。于是這意味著底層系統所使用的任何Walsh代碼都會由于被覆蓋系統使用而去除掉兩個Walsh代碼。
覆蓋與底層Walsh代碼之間的關系意味著在覆蓋與底層系統間的一種協調使用Walsh代碼的方法。換句話說，如果Walsh代碼m被底層系統使用，這里0＜m≤M，則覆蓋系統不使用n＝m或是n＝m+M的Walsh代碼。反過來說，如果Walsh代碼n被覆蓋系統所使用，如果0＜n≤M/2，則底層系統不使用m＝n-M的Walsh代碼。
假設底層系統采用長度為128的Walsh代碼。可應用具有三個底層載波的覆蓋系統與長度為256的Walsh代碼。假設使用NWu的Walsh代碼。那么覆蓋系統有
個Walsh代碼。例如，如果NWu＝32，則Now＝182。
正交覆蓋方法的覆蓋與底層Walsh代碼間之關系亦類似于部分正交覆蓋方法的情況。其差異來自正交覆蓋方法對每個覆蓋信道會消耗三個Walsh代碼。換言之，第21式仍可適用，不過對于三個底層載波的覆蓋來說，由覆蓋系統所支持的覆蓋信道數為Now/3。例如，NWu＝32，則Now＝182，可容納182/3≈60個覆蓋信道。
對于大體上為正交的覆蓋方法，覆蓋與底層用戶間Walsh代碼的協調如下。對于三個載波的覆蓋來說，假設每個覆蓋信道使用Walsh代碼Wn1M、Wn2M、Wn3M。那么如果Walsh代碼m被底層系統所使用，而0＜n≤M/2，則覆蓋系統不使用n1＝m或是n1＝m+M、n2＝m或是n2＝m+M、n3＝m或是n3＝m+M的Walsh代碼。反過來說，如果Walsh代碼n1、n2、n3被覆蓋系統所使用，而如果0＜n1≤M/2，那么底層系統不使用m＝n1的Walsh代碼；否則，如果M/2＜n1≤M，則底層系統不使用m＝n1-M的Walsh代碼；如果0＜n2≤M/2，那么底層系統不使用m＝n2的Walsh代碼；否則，如果M/2＜n2≤M，則底層系統不使用m＝n2-M的Walsh代碼；以及如果0＜n3≤M/2，那么底層系統不使用m＝n3的Walsh代碼；否則，如果M/2＜n3≤M，則底層系統不使用m＝n3-M的Walsh代碼。
圖9說明底層發射機900可與圖8的覆蓋發射機搭配使用。圖示的底層發射機900對應于具有三個底層載波與一個覆蓋載波的系統，因為覆蓋片碼速率為三倍于底層片碼速率。為簡潔起見，圖示的底層發射機900可支持一個底層信道，而圖8的覆蓋發射機800可支持一個覆蓋信道，真實系統將在覆蓋載波上具有多個覆蓋信道，而在底層載波上具有多個底層信道。
用戶信息比特dU(t)以9.6kbps速率抵達，然后輸入1/2速率FEC編碼器902，并以19.2kbps速率產生輸出。該數據接著由塊交織器904進行交織處理，以便防止因多路徑衰落所造成的突發錯誤。經方框906處的QPSK變換后，碼元速率成為9.6kbps。接著，將產生的信息以128比特Walsh代碼于方框908處進行調制，產生1.2288Mcps的Walsh片碼速率。然后由復數擴展單元910以底層PN序列將該信號展開，產生1.2288Mcps的輸出片碼速率。注意到同步單元816可允許復數擴展單元910合適地將覆蓋傳輸同步于覆蓋傳輸。該信號于是在914A及914B處加以調制，合并為底層信號sU(t)。
有一項對于底層發射機900與覆蓋發射機800很重要的要求，那就是覆蓋片碼速率必須為底層片碼速率的整數倍。如圖8與圖9的例子即滿足該項要求，其中，覆蓋發射機的PN序列時鐘三倍于底層發射機的PN序列時鐘，即3.6864Mcps對1.2288 Mcps。
部分正交覆蓋方法與正交覆蓋方法均需要在底層與覆蓋系統之間保持嚴格的定時。舉例來說，為建立底層與覆蓋系統之間的正交性，底層與覆蓋系統的定時必須保持在片碼時段的很小一部分的范圍內。否則，例如當底層與覆蓋系統的定時并未對齊，相差一個或更多片碼時段，則效能即降低至非正交覆蓋方法的水準。保持底層與覆蓋系統之間嚴格定時的最直接方法，就是底層與覆蓋發射機綜合至單個基站單元中，從而使得兩者的片碼時鐘被同步。如此，即可嚴格保持底層與覆蓋兩個系統之間的定時。然而，如圖2B所示，如果嚴格定時在基站單元之間保持，則底層與覆蓋發射機亦可設置于分開的基站單元中。
圖10說明一依據本發明的同步單元100構造實施例。該同步單元100包括了時鐘產生電路1002，以產生PN覆蓋時鐘(例如圖8的3.6864 Mcps速率)。PN覆蓋時鐘會被圖8的復數擴展單元814以及同步單元的覆蓋頻率比值除法器1004接收。在本例中，覆蓋頻率比值除法器1004將覆蓋PN時鐘除以3，以產生提供給圖9的復數擴展單元910的底層PN時鐘。
圖11則說明為接收傳輸與對傳輸進行擴展以提取覆蓋通信而構造的移動電臺Rake接收機1100。對于本處所述的任何覆蓋方法，都不需要對相應于底層系統的移動電臺進行修改。不過，相應于該覆蓋系統的移動電臺是為接收由覆蓋系統所發送的信號而設計的。移動電臺也包括公知的元件，例如耦接到天線(本圖未示出)的射頻單元。Rake接收機1100耦接至射頻單元，并且接收輸入信號r(n)。由Rake接收機1100所產生的輸出信號x’(n)被移動電臺內的另外的處理設備(未示出)接收，以完成通信路徑。由于這些元件均屬公知，故于此不再贅述。
Rake接收機1100第一個搜尋指1102首先會以覆蓋PN數碼與輸入信號r(n)相關。對于部分正交覆蓋方法的情況來說，覆蓋PN代碼會被底層PN序列減縮。而對于正交覆蓋方法來說，覆蓋PN數碼就是底層PN序列。經PN序列相關器與PN序列相關后，信號被提供給串行-并行轉換器1102，接著用Walsh代碼相關器藉適當的Walsh代碼(即那些應用在發射機的代碼)建立相關性，然后在加法方框1106處作加法運算以及在并行-串行轉換器1108處作并行-串行轉換操作。接著，把產生的信號與來自Rake接收機1100其他的搜尋指1110、1112的信號合并即產生x’(n)。
圖12說明與一覆蓋頻道共享中心頻率的底層頻道的效能。曲線1202表示在非正交覆蓋系統內的底層信道效能，曲線1204表示在部分正交覆蓋系統內的信道效能，而曲線1206則表示在完全正交覆蓋系統內的信道效能。對于覆蓋系統來說，調整發射機及接收機濾波器，使之三倍于底層濾波器的帶寬。顯示出中央覆蓋信道(即，對于覆蓋載波沒有頻率偏移的信道)的效能圖。如同前述，相對于非正交覆蓋，部分正交與大體上正交的操作均獲得了實質的增益。
圖13說明覆蓋信道效能，該信道具有相對于中心頻率覆蓋信道的偏移值。曲線1302表示非正交覆蓋系統的信道效能，而曲線1304表示部分正交覆蓋系統的信道效能。
至于相對于覆蓋信道具有頻道偏移的底層信道來說，如第9式所述，具有一個額外的且會影響效能的頻率項。該頻率偏移為特定系統需求的函數。舉例來說，該偏移值約為240KHz(實際為1.2288MHz+240KHz)。其凈影響為，在底層接收機處原本設計為正交的覆蓋片碼，如今會因此頻率項而被調制。注意到當兩個不同的Walsh代碼相乘時，Walsh函數組在乘法運算下是閉合的。
因這一公知的性質，由一覆蓋Walsh信道對另一覆蓋Walsh信道所產生的干擾，即可從觀察得到的Walsh函數，經過與所要的Walsh函數相關后，并且觀察接收機擴展操作之后的余值測量出來。如下列歸一化后的第22式所示干擾＝sum{Wi·cos(2πmT″cΔf)}，m＝{0 1 2…127}，第22式該式指出余弦函數表示Walsh代碼i的調制，sum表示的相加以及去擴展運算的剩余部分。總干擾由因其他Walsh代碼信道所生的干擾總和所組成。經對該式求值運算后，其結果顯示對大部分的Walsh信道來說，其所造成的影響有限。
本發明對于各種修改及替代形式相當敏感，故以附圖及詳細描述例子的方式來說明特定的實施例。然而應明了，該附圖及詳細描述的范例并不打算把本發明局限于揭示的特殊形態；相反地，本發明可涵蓋所有符合權利要求書所確定的落入本發明精神與范疇內的修改、等價物與替換物。
權利要求
1.一種應用于CDMA無線通信系統的基站，可支持至多個移動電臺的底層傳輸與直接擴展覆蓋傳輸，其特征在于，所述基站包括接收要送交多個所述移動電臺的通信的接口；接收通信的底層部分并產生所述底層傳輸的底層單元；接收通信的覆蓋部分并產生所述覆蓋傳輸的覆蓋單元；至少一個可透過至少一架天線將所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸發送給多個所述移動電臺的射頻單元；以及所述底層單元與所述覆蓋單元產生所述覆蓋傳輸，從而它們至少部分正交于所述底層傳輸。
2.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述基站還包括耦接至所述底層單元與所述覆蓋單元的同步單元，它使得所述覆蓋傳輸大體上同步于所述底層傳輸。
3.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述覆蓋傳輸部分正交于底層傳輸。
4.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述覆蓋傳輸大體上正交于所述底層傳輸。
5.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述覆蓋傳輸的偽噪聲序列被所述底層傳輸的偽噪聲序列減縮，以產生一部分的正交性。
6.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述覆蓋傳輸的Walsh代碼正交于所述底層傳輸的Walsh代碼。
7.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述覆蓋單元以底層偽噪聲序列擴展所述覆蓋傳輸，以產生一部分的正交性。
8.如權利要求1所述的基站，其特征在于，所述覆蓋傳輸的片碼速率為所述底層傳輸的片碼速率的整數倍。
9.一種CDMA無線通信系統，可支持至多個移動電臺的底層傳輸和直接擴展覆蓋傳輸，其特征在于，所述CDMA無線通信系統包括基站控制器；耦接至基站控制器的多個基站；多個基站的底層基站，它包括基站控制器接口，它接收欲送給多個所述移動電臺的底層通信；耦接至接收所述底層通信并產生所述底層傳輸的基站控制器接口的底層單元；以及接收所述底層傳輸，并可透過天線將所述底層傳輸發送給多個所述移動電臺的射頻單元；多個基站的覆蓋基站，它包括基站控制器接口，它接收欲送給多個所述移動電臺的覆蓋通信；耦接至接收所述覆蓋通信并產生所述覆蓋傳輸的基站控制器接口的覆蓋單元；以及接收所述覆蓋傳輸，并可透過天線將所述覆蓋傳輸發送給多個所述移動電臺的射頻單元；以及所述覆蓋基站產生所述覆蓋傳輸，從而它們至少部分正交于所述底層基站產生的所述底層傳輸。
10.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述系統還包括耦接至所述覆蓋基站與所述底層基站的同步單元，使得所述覆蓋傳輸大體上同步于底層傳輸。
11.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述覆蓋傳輸部分正交于所述底層傳輸。
12.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述覆蓋傳輸大體上正交于所述底層傳輸。
13.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述覆蓋傳輸的偽噪聲序列被所述底層傳輸的偽噪聲序列插合，以產生一部分的正交性。
14.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述覆蓋傳輸的Walsh代碼正交于底層傳輸的Walsh代碼。
15.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述覆蓋單元以底層偽噪聲序列將所述覆蓋傳輸擴展，以產生一部分的正交性。
16.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述覆蓋傳輸的片碼速率為所述底層傳輸的片碼速率的整數倍。
17.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，所述系統還包括耦接至所述基站控制器的移動通信交換中心。
18.如權利要求9所述的CDMA無線通信系統，其特征在于，多個所述移動電臺中的一些移動電臺支持所述底層傳輸；多個所述移動電臺的其他移動電臺支持所述覆蓋傳輸。
19.一種在對多個移動電臺提供服務的CDMA無線通信系統中與多個所述移動電臺進行通信的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟接收欲送給多個所述移動電臺的通信；將所述通信劃分為覆蓋通信與底層通信；將所述底層通信轉換為底層傳輸；將所述覆蓋通信轉換為覆蓋傳輸，所述覆蓋傳輸至少部分正交于所述底層通信；將所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸發送給多個所述移動電臺。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋傳輸的發送大體上同步于所述底層傳輸的發送；
21.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋傳輸部分正交于所述底層傳輸。
22.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋傳輸大體上正交于所述底層傳輸。
23.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋傳輸的偽噪聲序列被所述底層傳輸的偽噪聲序列減縮，以產生一部分的正交性。
24.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋傳輸的Walsh代碼正交于所述底層傳輸的Walsh代碼。
25.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋單元以所述底層偽噪聲序列將所述覆蓋傳輸擴展，以產生一部分的正交性。
26.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述覆蓋傳輸的所述片碼速率為所述底層傳輸片碼速率的整數倍。
27.一種應用于CDMA無線通信系統的移動電臺，所述系統可支持底層傳輸與至少部分正交于所述底層傳輸的直接擴展覆蓋傳輸，其特征在于，所述移動電臺包括用以接收所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸的天線；耦接至所述天線并用以接收所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸的射頻單元；接收所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸，并且將所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸進行去擴展，以提取覆蓋通信的Rake接收機。
28.如權利要求27所述的移動電臺，其特征在于，所述Rake接收機包括偽噪聲相關器，它對所述底層傳輸與所述覆蓋傳輸以覆蓋偽噪聲序列進行相關，以提取底層通信；Walsh代碼相關器，它利用覆蓋Walsh代碼將底層傳輸進行相關，而所述覆蓋Walsh代碼正交于至少一個底層Walsh代碼，以提取欲送給移動電臺的通信。
29.如權利要求28所述的移動電臺，其特征在于，所述Rake接收機包括多個Rake搜尋指，每個搜尋指均含有偽噪聲相關器與Walsh代碼相關器。
30.如權利要求28所述的移動電臺，其特征在于，所述覆蓋偽噪聲序列部分正交于對應的所述底層偽噪聲序列。
31.如權利要求27所述的移動電臺，其特征在于，所述覆蓋傳輸大體上正交于所述底層傳輸。
32.如權利要求27所述的移動電臺，其特征在于，所述覆蓋傳輸的片碼速率為所述底層傳輸片碼速率的整數倍。
全文摘要
CDMA無線通信系統支持底層傳輸與直接擴展覆蓋傳輸的,從而覆蓋傳輸至少部分正交于底層傳輸。基站支持覆蓋傳輸與底層傳輸兩者,并且包括與移動通信交換中心的接口、底層單元(206)覆蓋單元(204),以及至少一個射頻(RF)單元(212)。該接口接收要發送給由該基站服務的多個移動電臺的通信。這些通信包括要發送給支持底層傳輸的移動電臺的底層通信以及支持覆蓋傳輸的移動電臺的覆蓋通信。底層單元(206)接收通信的底層部分,并產生底層傳輸。覆蓋單元(204)接收通信的覆蓋部分,并產生覆蓋傳輸。然后,底層傳輸與覆蓋傳輸會被至少一個射頻單元接收,再透過至少一架天線(214)發送給多個移動電臺。每個移動電臺均會接收到底層傳輸與覆蓋傳輸。
文檔編號H04B1/707GK1264511SQ98807292
公開日2000年8月23日 申請日期1998年7月17日 優先權日1997年7月17日
發明者小A·古鐵雷斯 申請人:諾泰爾網絡有限公司