用于發(fā)射多個cdma信道的裝置和方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2007年07月14日、申請?zhí)枮?00780026506. 8、發(fā)明名稱為"用 于發(fā)射多個CDMA信道的裝置"的中國專利申請的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請
[0003] 本專利申請要求2006年7月14日提交的標(biāo)題為"MODULATION OF MULTIPLE DATA CHANNELS WITH A SINGLE RF TRANSMIT CHAIN"的臨時申請No. 60/831，044 的優(yōu)先權(quán)，該臨 時申請已轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，并以引用方式將其明確地并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本申請公開的內(nèi)容一般涉及通信，尤其涉及無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射機。
【背景技術(shù)】
[0005] 無線通信系統(tǒng)被廣泛地部署以提供各種諸如語音、視頻、分組數(shù)據(jù)、消息、廣播等 的通信服務(wù)。這些系統(tǒng)可以是能夠通過分享可用系統(tǒng)資源來支持多個用戶的多址系統(tǒng)，這 些多址系統(tǒng)的例子包括碼分多址（CDMA)系統(tǒng)、時分多址（TDMA)系統(tǒng)、頻分多址（FDMA)系 統(tǒng)、正交頻分多址（0FDMA)系統(tǒng)以及單載波頻分多址（SC-FDMA)系統(tǒng)。
[0006] 增加的用戶數(shù)目以及具有更高數(shù)據(jù)需求的新應(yīng)用的出現(xiàn)都使得無線通信系統(tǒng)中 的數(shù)據(jù)使用持續(xù)增長。系統(tǒng)可以在一個具有良好信道條件的頻率信道上支持一個特定的最 大數(shù)據(jù)速率，這個最大數(shù)據(jù)速率典型地由系統(tǒng)設(shè)計來確定。系統(tǒng)可以使用多個頻率信道進(jìn) 行傳輸，以增加容量。然而，為了支持在多個頻率信道上的傳輸，發(fā)射機的設(shè)計復(fù)雜度以及 成本可能顯著增加。
[0007] 因此在本領(lǐng)域中需要一種能夠支持在多個頻率信道上操作的經(jīng)濟(jì)有效的發(fā)射機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本文描述了一種多載波發(fā)射機，其能夠通過使用一個單獨的射頻（RF)發(fā)射鏈同 時在一個或多個頻率信道上進(jìn)行發(fā)射。這個單獨的射頻發(fā)射鏈可以是寬帶的，并設(shè)計用于 特定的最大數(shù)目（T)個頻率信道。通過使用這個單獨的射頻發(fā)射鏈，可在多達(dá)T個頻率信 道上同時發(fā)射多達(dá)T個信號。
[0009] 在一個設(shè)計方案中，多載波發(fā)射機包括至少一個處理器和一個射頻發(fā)射鏈。該處 理器可以根據(jù)特定的系統(tǒng)，例如高速率分組數(shù)據(jù)（HRPD)系統(tǒng)，為多個頻率信道中的每一個 生成輸出碼片。每個頻率信道的輸出碼片可以用基于該頻率信道的發(fā)射功率而選擇的增益 來進(jìn)行縮放。該處理器可以對每個頻率信道的輸出碼片進(jìn)行數(shù)字濾波和上采樣以獲得濾波 后的采樣，并可以數(shù)字上變頻每個頻率信道的濾波后的采樣到一個不同的頻率以獲得上變 頻后的采樣。該處理器可以組合多個頻率信道的上變頻后的采樣以獲得復(fù)合采樣，對該復(fù) 合采樣執(zhí)行預(yù)失真以補償隨后的模擬正交上變頻中的增益和相位失配，并且對該預(yù)失真的 采樣進(jìn)行上采樣以獲得輸出采樣?？梢杂脤拵?shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC)將該輸出采樣轉(zhuǎn)換成模擬 信號。然后，該射頻發(fā)射鏈可以處理（例如濾波、正交上變頻和放大）該模擬信號以生成射 頻輸出信號。
[0010] 本發(fā)明的各個方面和特征將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0011] 圖1示出了在多個CDMA信道上發(fā)射CDMA信號；
[0012] 圖2示出了多載波發(fā)射機的方框圖；
[0013] 圖3示出了在HRPD中無反饋多路復(fù)用模式的處理過程；
[0014] 圖4示出了在HRPD中基本反饋多路復(fù)用模式的處理過程；
[0015] 圖5示出了在HRPD中增強反饋多路復(fù)用模式的處理過程；
[0016] 圖6示出了用于HRPD中所有三個反饋多路復(fù)用模式的數(shù)據(jù)處理器；
[0017] 圖7示出了圖6中CDMA信道處理器的方框圖；
[0018] 圖8示出了數(shù)字濾波器和旋轉(zhuǎn)器的方框圖；
[0019] 圖9示出了后處理器的方框圖；
[0020] 圖10示出了在多個頻率信道上進(jìn)行發(fā)射的處理過程；
[0021] 圖11示出了射頻發(fā)射鏈執(zhí)行的處理過程。
【具體實施方式】
[0022] 本文描述的多載波發(fā)射機可以用于各種無線通信系統(tǒng)，例如碼分多址（CDMA)系 統(tǒng)、時分多址（TDMA)系統(tǒng)、頻分多址（FDMA)系統(tǒng)、正交頻分多址（0FDMA)系統(tǒng)以及單載波 頻分多址（SC-FDMA)系統(tǒng)，術(shù)語"系統(tǒng)"和"網(wǎng)絡(luò)"常被交換使用。CDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)諸如 cdma2000、通用地面無線接入（UTRA)等等的無線技術(shù)，cdma2000涵蓋IS-2000、IS-95以及 IS-856標(biāo)準(zhǔn)。UTRA包括寬帶CDMA(W-CDMA)和低碼片速率（LCR)。TDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)諸如 全球移動通信系統(tǒng)（GSM)之類的無線技術(shù)。0FDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)諸如演進(jìn)的UTRA(E-UTRA)、 IEEE 802. 1UIEEE802. 16、IEEE 802. 20、Flas:h-〇FDM?等等的無線技術(shù)。這些不同的無 線技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)是本領(lǐng)域已知的。來自名為"第三代合作伙伴計劃"（3GPP)的組織的文獻(xiàn)中 描述了 UTRA、E-UTRA和GSM。來自名為"第三代合作伙伴計劃2"（3GPP2)的組織的文獻(xiàn)中 描述了 cdma2000。3GPP和3GPP2文檔是公眾可獲得的。
[0023] 為清楚起見，針對實現(xiàn)IS-856的高速率分組數(shù)據(jù)（HRPD)系統(tǒng)來描述多載波 發(fā)射機的某些方面。HRPD也被稱為CDMA2000 lxEV-DO (演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化Evolution-Data 0ptimized)、lxEV-D0、lχ-D0、D0、高速數(shù)據(jù)速率（HDR)等。術(shù)語"HRPD"、"EV-D0"和"D0"常 被交換使用。HRPD在 3GPP2C.S0024-B 中被描述，名稱為"cdma2000High Rate Packet Data Air Interface Specification"，其發(fā)表日期為2007年3月，是公眾可獲得的。為清楚起 見，以下說明書的許多地方使用術(shù)語HRPD。
[0024] 這里描述的多載波發(fā)射器可被用于接入終端以及接入點。接入點通常是與接入終 端通信的固定站，也可被稱為基站、Node B等。接入終端可以是靜止或移動的，也可被稱為 移動臺、用戶設(shè)備（UE)、移動設(shè)備、終端、用戶單元、站等。接入終端可以是蜂窩電話、個人數(shù) 字助理（PDA)、手持機、無線通信設(shè)備、手持設(shè)備、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計算機等。為清楚 起見，下面將描述在接入終端中多載波發(fā)射機的使用。
[0025] 多載波發(fā)射機能同時傳輸一個或多個CDMA信號，每個CDMA信號可以在不同的 CDMA信道上發(fā)送。一個CDMA信道是用于一個CDMA信號的頻率信道，在HRPD中是1. 2288MHz 寬。CDMA信道通常也被稱為載波。
[0026] 圖1示出了在N個CDMA信道上傳輸N個CDMA信號的例子，通常N彡1，當(dāng)N > 1 時用于多載波操作。在這個例子中，CDMA信道1具有載波頻率fA1，CDMA信道2具有載波 頻率f；h2，依此類推，CDMA信道N具有載波頻率。各載波頻率典型地被選擇為使得CDMA 信道分隔地足夠遠(yuǎn)來降低信道間干擾。通常，N個CDMA信道的載波頻率可以互相關(guān)聯(lián)或 不關(guān)聯(lián)。每個CDMA信道的載波頻率可在滿足一個最小信道間間隔標(biāo)準(zhǔn)的條件下被獨立選 擇。各載波頻率均勻分布在頻段上并且分隔開固定頻率間隔匕__，該固定頻率間隔可以是 1.2288MHz或某個更大值。N個CDMA信號可以以不同（如圖1所示）或相同的功率電平發(fā) 射。N個CDMA信號可以攜帶用于任何業(yè)務(wù)的任何類型數(shù)據(jù)，例如語音、視頻、分組數(shù)據(jù)、文本 消息等。N個CDMA信號可以被發(fā)送到同一個接入點或不同的接入點。
[0027] 為了減少成本、降低能量消耗、提高可靠性以及獲得其它益處，希望使用盡可能少 的電路來支持一個或多個CDMA信道的傳輸。T個不同的射頻發(fā)射鏈可以用來為多達(dá)T個 CDMA信道生成多達(dá)T個CDMA信號，此處的T是能被同時發(fā)送的CDMA信號的最大數(shù)目。然 而，該T個射頻發(fā)射鏈可能顯著地增加接入終端的成本。
[0028] -方面，多載波發(fā)射機使用一個單獨的射頻發(fā)射鏈來支持在多達(dá)T個不同的CDMA 信道上同時傳輸多達(dá)T個CDMA信號，該單獨的射頻發(fā)射鏈可以是寬帶的且被設(shè)計用于T個 相鄰的CDMA信道，此處的T可以是任何合適的值。N個CDMA信號可以使用該單獨的射頻發(fā) 射鏈來傳輸，此處的N的數(shù)目可以多達(dá)T。由于使用單獨的射頻發(fā)射鏈，這個多載波發(fā)射機 可以既節(jié)省功耗又經(jīng)濟(jì)有效。
[0029] 圖2示出了多載波發(fā)射機200的一種設(shè)計方案的方框圖，該多載波發(fā)射機可被用 于接入終端。多載波發(fā)射機200包括數(shù)字部分202和射頻發(fā)射鏈204。
[0030] 在數(shù)字部分202中具有數(shù)據(jù)處理器210,數(shù)據(jù)處理器210處理數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻、控制信 息，并提供N個CDMA信號的N個輸出碼片流到N個數(shù)字濾波器212a至212η。一個碼片典 型地是在一個碼片周期發(fā)送的復(fù)值，碼片周期是由系統(tǒng)決定的持續(xù)時間段。每個輸出碼片 流可以是在一個碼片速率（cxl)上，該碼片速率對于HRPD為1. 2288兆chips/秒（Mcps)。 每個數(shù)字濾波器212對它的輸出碼片流進(jìn)行濾波，執(zhí)行上采樣并提供濾波后的采樣流到旋 轉(zhuǎn)器214。每個濾波后的采樣流可以是在一個采樣速率f_plJ:。采樣速率可以是固定的 且基于能被同時傳輸?shù)淖畲驝DMA信號數(shù)而被選擇；可選地，采樣速率可以是可配置的且基 于正在同時傳輸?shù)腃DMA信號數(shù)而被選擇。每個旋轉(zhuǎn)器214作為數(shù)字上變頻器來操作，用數(shù) 字本地振蕩器（L0)信號對濾波后的采樣流進(jìn)行上變頻，并提供上變頻后的采樣流。在CDMA 信道η上發(fā)送的CDMA信號的數(shù)字L0信號具有頻率fn，頻率仁由CDMA信道η的載波頻率 fAn和用于上變頻到射頻的模擬L0信號的頻率f。來確定。加法器216接收并累加來自Ν個 旋轉(zhuǎn)器214a至214η的N個上變頻后的采樣流，并提供一個復(fù)合采樣流。后處理器218對 復(fù)合采樣流執(zhí)行后處理并提供一個輸出采樣流。數(shù)模轉(zhuǎn)換器220將輸出采樣流轉(zhuǎn)換為模擬 信號并提供包含Ν個CDMA信號的模擬基帶信號。
[0031 ] -個射頻發(fā)射鏈可以實現(xiàn)超外差結(jié)構(gòu)或直接變頻結(jié)構(gòu)。在超外差結(jié)構(gòu)中，在多個 級中對基帶信號進(jìn)行上變頻，例如，在一個級中從基帶到中頻（IF)，隨后在另一個級從中頻 到射頻。直接變頻結(jié)構(gòu)也被稱為無中頻結(jié)構(gòu)，基帶信號在一個級中被直接上變頻到射頻。超 外差結(jié)構(gòu)和直接變頻結(jié)構(gòu)可以使用不同的電路塊和/或有不同的電路需求。下面的描述假 定使用直接變頻結(jié)構(gòu)。
[0032] 在射頻發(fā)射鏈204中具有模擬低通濾波器222,模擬低通濾波器222對來自數(shù)模 轉(zhuǎn)換器220的模擬基帶信號進(jìn)行濾