專利名稱：用于在正交直接序列碼分多址(ods－cdma)通信系統(tǒng)中包括多種數(shù)據速率的設備的制作方法
對于有關申請的參照本申請是1998年3月4日提交的編號為60/076,756而名稱為“用于在正交直接序列碼分多址(ODS-CDMA)通信系統(tǒng)中包括多種數(shù)據速率的設備”的臨時申請的主題。
背景和現(xiàn)有技術的簡述在許多商業(yè)應用中正在使用擴展頻譜通信并且增長迅速。作為提高更傳統(tǒng)的準正交CDMA的容量(即，帶寬效率)的一種有效技術，已經提出了同步的正交直接序列碼分多址(ODS-CDMA)(參見第5,375,140號美國專利，“無線直接序列擴展頻譜數(shù)字蜂窩式電話系統(tǒng)”，通過參照把該文獻引用于此)。
在傳統(tǒng)的直接序列(DS)擴展頻譜CDMA系統(tǒng)中，各別的用戶在相同的頻率上使用不同的偽噪聲(PN)碼來發(fā)送。PN碼是準正交的，即，它們彼此具有相對較低但非零的互相關值。
如此設計ODS-CDMA系統(tǒng)，從而以時間和頻率同步的方式接收所有的信號。于是所有的用戶彼此保持正交并且，在理想情形下，任何用戶能夠不帶來自其他用戶的多址噪聲地被恢復(recover)。這在大量用戶向單個樞紐站(hub station)發(fā)送和從其接收的星形構造網絡中是最有用的。在蜂窩網絡以及衛(wèi)星網絡中使用這種結構。
在ODS-CDMA系統(tǒng)中，分派給每個用戶一個代碼，它與所有的其他用戶的代碼正交(即，正交碼彼此具有的互相關值為零)。此外，如此選擇正交碼周期，從而該代碼在一個數(shù)據碼元時間內重復整數(shù)次(通常是一次，因為這導致可用正交函數(shù)的最大數(shù)目)。代碼信號出現(xiàn)時間(epoch)與碼元轉換(symboltransition)同步，從而在代碼內沒有數(shù)據轉換(data transition)。用戶數(shù)受到可用正交代碼數(shù)目的限制，它最多等于代碼的長度。因此，碼片速率(chipping rate)等于正交用戶的最大數(shù)目乘以碼元速率。
通過使用使用雙相位(bi-phase)擴展和MPSK(最小移相鍵控)數(shù)據調制(這在第5,687,166號美國專利“用于擴展頻譜CDMA通信的調制系統(tǒng)”提出，通過參照而把該文獻引于此)，實行可用帶寬的有效使用。
時常希望容納各種不同速率的用戶，其中速率與2n有關，這里n是正整數(shù)。一種做到這一點的代碼有效方法是對于最低的用戶速率定出系統(tǒng)的大小，然后把較高速率的數(shù)據在多個正交代碼上進行去復用，即，將對4倍于標稱速率的用戶數(shù)據去復用和擴展到4個代碼上，然后把它們相加，以供傳輸。雖然在使用正交碼方面這種方案是有效的，但它產生具有寬動態(tài)范圍的信號，這對于用戶終端功率放大器的效率而言是不利的。它還需要多個相關器和進行多路復用來恢復原先的數(shù)據流。這種技術在《Bell Labs Techniucal Journal》第2卷第3期(1997年夏季)上的Ejzak等人撰寫的文章“BALI對于高速CDMA數(shù)據的一種解決方案”中作了討論。
在編號為08/352,313的美國專利申請，現(xiàn)為第5,574,721號美國專利的題為“具有多載波調制的正交碼分多址通信系統(tǒng)”中揭示了另一種技術，通過參照將該文應用于此。在這個揭示中建議，把多個ODS-CDMA信號在正交地間隔開(即，以碼片速率間隔開)的載波上傳輸，并且把來自單個高速率用戶的數(shù)據去復用到多個載波上。這再次導致幅度變化大的信號。
在第5,416,797號美國專利“用于在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產生信號波形的系統(tǒng)和方法”中(通過參照已將它引用于此)，在小區(qū)-移電臺的鏈路(它是正交的)上支持比標稱數(shù)據速率低的數(shù)據速率，其做法是用戶重復低速率數(shù)據碼元多次，以獲得標稱碼元速率。然后用正交碼來擴展此碼元序列，并且以與較低的速率成比例的較低的功率來發(fā)送它。這種技術的缺點在于，它不是正交碼空間高效能的，即，每個低速率用戶使用與高速率用戶相同數(shù)量的碼空間。
在“對于基于CDMA的第三代移動無線電系統(tǒng)的設計研究”(刊于1994年5月的《IEEE Journal on Selected Areas in Communication》第12卷第4期)一文中，Baier等人建議使用可變長度擴展碼，以支持CDMA系統(tǒng)中的可變數(shù)據速率。然而，他們建議使用不必定正交的PN碼。
發(fā)明目的本發(fā)明的一個目的是提供一種方法，ODS-CDMA系統(tǒng)使用該方法能夠以不都相等的數(shù)據速率高效能地工作。這種數(shù)據速率方面的不均勻性允許不同的用戶以不同的數(shù)據帶寬通信，于此同時ODS-CDMA通信系統(tǒng)信令速率和正交性質保持與均勻數(shù)據速率系統(tǒng)的相同。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種ODS-CDMA系統(tǒng)，它支持各種速率的用戶，這些用戶的數(shù)據速率以2n相聯(lián)系，該系統(tǒng)能夠高效能地使用可用的正交碼空間，即，具有碼元速率R/K的用戶使用的碼空間是具有碼元速率R的用戶使用的碼空間的1/K。
本發(fā)明的再有一個目的是確保各種速率的用戶發(fā)送相對恒定幅度的信號。對于希望有高的發(fā)射機功率效率(處于或接近飽和)的用戶終端而言，由于對成本和功耗的影響，這是特別重要的。
本發(fā)明的還有一個目的是使得信號處理的復雜性保持在最低。
發(fā)明概要在一個ODS-CDMA系統(tǒng)中，對每個用戶分派一個代碼，該代碼與所有其他的用戶代碼正交(即，正交代碼彼此具有的互相關值為零)。此外，如此選擇正交代碼周期，從而在一個數(shù)據碼元時間內代碼重復整數(shù)次(通常是一次，因為這導致可以得到的正交函數(shù)的數(shù)目達到最大)，并且代碼出現(xiàn)時間(epoch)與碼元躍變同步，從而在代碼內沒有數(shù)據躍變。于是，在一個理想同步的系統(tǒng)中，能夠從其他用戶中把各別的用戶無干擾地解調出來。
用戶的數(shù)目受到可以得到的正交代碼數(shù)目的限制，該數(shù)目最多等于代碼的長度。注意，碼片速率等于正交用戶的最大數(shù)目乘以碼元速率。這意味著，對于固定的碼片速率，以R/4的速率發(fā)送數(shù)據的系統(tǒng)能夠容納的用戶應該是以速率R發(fā)送數(shù)據的系統(tǒng)的用戶的4倍。
在具有各種用戶速率的系統(tǒng)中有效能地使用代碼空間確保具有R/4的速率的用戶占有的正交函數(shù)空間將只是具有R的速率的用戶所占有的1/4。這里揭示的本發(fā)明給出了一種有效的方法來構造這種正交代碼，其做法是選擇正交的碼組(codebook)，其中，碼字(codeword)的序列也是正交的。采用這種碼組，高速率用戶的短代碼直接由序列確定，而低速率用戶的長代碼由該序列與分派給這些用戶的正交碼字的直積(Kronecker product)確定。作為一個較佳實施例，使用Hadamard矩陣的Sylvester構造來產生正交碼組。于是，本發(fā)明揭示如何在具有恒定碼片速率的同步ODS-CDMA通信系統(tǒng)中有效能地支持可變的數(shù)據速率。
本發(fā)明的新穎性在于選擇一種正交的碼組，它能用較短的碼字來擴展高速率的數(shù)據，以及反過來，使用較長的碼字來擴展低速率的數(shù)據，它們都保持相互正交。
此外，使用本發(fā)明，每個用戶發(fā)送單個代碼，該代碼的幅度是恒定的，并且不需要數(shù)據多路復用和去復用。所揭示的技術導致接收機和發(fā)射機的復雜性較低，因為不需要額外的代碼發(fā)生器和相關器來適應高于或低于標稱數(shù)據速率的速率。此外，信號的恒定幅度的性質允許作高效能的功率放大。
附圖描述

圖1是具有M個用戶的多速率ODS-CDMA返回鏈路結構的圖解；圖2是例示的在中心站處的ODS-CDMA接收機的圖解。
發(fā)明的詳細描述圖1示出一種ODS-CDMA通信系統(tǒng)的一般結構。為便于描述本發(fā)明，示出一種返回鏈路結構，但是，本發(fā)明的概念也可以用于前向鏈路。在返回鏈路結構中，許多用戶通過調制器和發(fā)射機過程(它使用某種傳輸媒體)與中心站通信。最通常的傳輸媒體是射頻電磁輻射。在本例中，返回鏈路中的所有用戶用相同類型的調制器以相同的載波頻率進行發(fā)送。這就需要用戶在這樣的時刻發(fā)送，從而在中心站處接收到的所有信號是時間同步的。由每個用戶發(fā)送的波形包括用正交的ODS-CDMA代碼擴展的MPSK(多相移相鍵控)調制數(shù)據。
為了容納多址數(shù)據速率而同時對于所有的用戶保持恒定的碼片速率，則對于每個用戶的擴展代碼的長度是可變的。如此構造一種正交碼組，它能夠用較短的碼字來擴展高速率數(shù)據，以及反過來，用較長的碼字來擴展低速率數(shù)據，而它們全都保持相互正交。在一個較佳實施例中，使用Hadamard矩陣的Sylvesteer構造來傳輸碼組。
在本領域中公知，N維Sylvester-Hadamard矩陣遞歸地定義為 這里H(1)=[1]而N=2n，這里n是正整數(shù)。Hadamard矩陣H(N)的N行定義了一個正交碼組。為方便起見，將這些行從項上一行開始用0至n-1編號。可以從H(N)的遞歸構造看出，它由形如±H(N/2k)的Sylester-Hadamard子矩陣構成，這里k是從1至n-1的正整數(shù)。因為H(N/2k)的行是正交的，因此得出，H(N)的碼字由長度為N/2k的子序列(它們也正交)構成。
考慮一個多速率的ODS-CDMA通信系統(tǒng)，它具有固定的碼片速率fc、某些基本的數(shù)據碼元速率fs和N個正交序列的一個碼組，從而fc=Nfs。如果存在M個具有基本碼元速率的數(shù)據流的返回鏈路用戶，只要M≤N，就可以把N個正交碼組之一分派給每個用戶。然而，如果有這樣的用戶，他請求比基本速率更高或更低的數(shù)據速率，則可以分別把較短或較長的碼字分派給他。根據碼字以這樣一種方式來構造這些較短(較長)的代碼，從而保持ODS-CDMA系統(tǒng)的正交性質，并且高效能地使用代碼空間。首先考慮一個說明性的例子，以啟發(fā)構造這些可變長度碼字的方法。
假設用戶之一請求一個較高的碼元速率，例如，基本速率的兩倍，即，2fs。因為碼片速率(它是擴展序列長度與碼元速率乘積)是固定的，于是從fc=(N/2)(2fs)得出，每個碼元的擴展序列長度必須減至N/2。通過用碼組的開頭N/2個碼片和同一碼組的末尾N/2個碼片來擴展高速率用戶的交替的(alternate)碼元來實現(xiàn)。因為把這個碼組劃分成了兩個N/2子序列，其余的碼組必須與這兩個子序列的每一個子序列正交，從而基本速率fs的用戶與速率為2fs的高速率用戶相互不干擾，由此在ODS-CDMA系統(tǒng)中保持正交?？紤]將第k個碼組(k=0,1,…,n-1)分派給這個用戶。如果把Sylvester-Hadamard矩陣用作正交碼組，則(k+(n/2))mod(N)碼組不具有所需的N/2子序列正交性，因為它包含相同的兩個子序列(直至±符號)，因此不能分派給其他用戶。例如，如果把第k個碼組ck=[SN/2-SN/2]分派給高速用戶，則不能把對于j=(k+(N/2))mod(N)的碼組cj=[SN/2-SN/2]分派給另一個用戶，反之亦然。注意，如果把N/2空間中的單個短子序列(例如子序列SN/2)分派給速率為2fs的用戶，這等價于使用N空間碼組中的兩個碼字。因此，在另一個實施中，通過把長度為N/2的較短的子序列分派給速率為2fs的高速率用戶以及從可分派的碼字的列表中去除包含此子序列的碼字而支持該用戶。
一般，具有N個Sylvester-Hadamard序列(對于某個整數(shù)p，N=2p)的碼組、基本數(shù)據碼元速率fs、以及固定碼片速率fc=Nfs的多速率ODS-CDMA系統(tǒng)，能夠支持具有比基本速率更高的數(shù)據速率的用戶。用戶可以請求以2rfs的速率來發(fā)送數(shù)據，這里r的范圍是從0到p。通過縮短擴展碼的長度至N/2r從而碼片速率fc=(N/2r)(2rfs)保持恒定可以做到這一點。通過把一個長度為N的已分派的碼字劃分成2r個子碼能夠產生長度為N/2r的子序列。這些子碼用來擴展速率為2rfs的數(shù)據流的2r個連續(xù)的碼元。注意，在Sylvester-Hadamard序列的情形下，任何長度為N的碼字是長度為N/2r(直至±符號)的一個重復子序列，它與其他相同長度的不同子序列正交。
此外，如果第k個碼字由長度為N/2r(直至±符號)的一個重復子序列構成，則對于所有的i=1,2,…,2r-1(其中r＞0)，碼字(k+i(N/2r))mod(N)也由相同的子序列(直至±符號)構成，并且如果要保持系統(tǒng)的正交性，它就不再用于分派。事實上，支持一個數(shù)據速率為2rfs的用戶等價于支持2r個速率為fs的用戶，因為2r-1個代碼成為不個可用了。
在對多個用戶以不同的數(shù)據速率發(fā)送的網絡進行設定時，為了容納一個新用戶的數(shù)據速率請求(通過檢查分派的子序列)，必須作合適的準備。事實上，在分派一個子序列之前，網絡控制器必須確信它不包含在較低速率用戶的較長的子序列中(因為較低速率用戶不在子序列長度的內正交)。此外，必須不包含已使用的長度較短的子序列。
對于網絡控制器而言，具有在用戶速率的混合體改變時，能夠周期地改變正交序列分派的能力以最有效地使用代碼空間是有利的。此外，因為速率為2rfs的數(shù)據的碼元間隔減小至1/2r乘以速率為fs的數(shù)據的碼元間隔，根據應用可以要求發(fā)送功率增加2r倍以保持相同的性能水平。
相反，具有N個正交序列的碼組、基本數(shù)據速率fs、以及固定碼片速率fc=Nfs的多速率ODS-CDMA通信系統(tǒng)能夠支持具有比基本速率更低的數(shù)據速率的用戶。用戶可以請求以fs/2r的速率來發(fā)送數(shù)據，這里r是正整數(shù)，其范圍從0到q。把長度為2rN的較長的擴展碼分派給速率為fs/2r的低速率用戶，從而碼片速率fc=(2rN)(fs/2r)保持恒定。長代碼由分派給該用戶的碼字ck，k=0,…,N-1構成如下。
首先，構造規(guī)模為2r的正交函數(shù)組G(2r)。這可以是(但不必須是)一個Sylvester-Hadmard矩陣。G(2r)的第j行與碼字ck的直積產生了長度為2rN的2r個相互正交的代碼的一個組的一個成員Ljk，j=0,…,2r-1。這些長序列中的每一個都與碼字ci(這里i≠k)以及較長的碼字Lji(它由G(2r)的每一行與碼字ci的直積構成)正交。于是，通過把G(2r)的一個不同的行分派給每個用戶，直至速率為fs/2r的2r個用戶能夠分派到單個碼字ck。能夠把這種代碼構造技術加以推廣，以適應具有形如fs/2r的不同的速率的用戶的混合體，而最大的集合(aggregate)碼元速率由fs限定。
提出的方案建議，使速率為fs/2r的數(shù)據的碼元間隔增大至速率為fs的數(shù)據的碼元間隔的2r倍?？梢韵Ｍ?，較低速率的用戶把發(fā)送功率減小至2r分之一，以保持相同的碼元/噪聲能量比(Es/No)。
中心站接收由返回鏈路用戶發(fā)送的信號波形的疊加。由多速率ODS-CDMA接收機把接收到的信號解調和去擴展。去擴展的操作包括在一個碼元間隔內作出接收到的波形與所要的用戶的擴展序列的相關。因此，在支持數(shù)據速率比fs高的用戶的多速率系統(tǒng)中，通過把速率為2rfs的用戶的波形與用戶的已分派的N/2r個碼片序列作相關來對該波形去擴展。相反，在支持數(shù)據速率比fs低的用戶的多速率系統(tǒng)中，通過把速率為fs/2r的用戶的波形與用戶的已分派的2rN個碼片直積代碼作相關來對該波形去擴展。在這兩種情形中，去擴展操作要求所有用戶的碼字在代碼邊界處作時間對準，以保持正交性以及在接收機處得知在接收機處所有用戶的數(shù)據碼元速率。此外，在支持較低速率的系統(tǒng)中，必須在接收機處得知用于形成直積代碼的的G(2r)的行指標。為滿足這些要求，在ODS-CDMA系統(tǒng)中要作適當?shù)臏蕚洹?br> 圖1示出在建議的多速率ODS-CDMA系統(tǒng)中的返回鏈路結構的基本的方框圖。在該圖中，M個用戶以數(shù)據碼元速率2r1fs,2r2fs,…,2rMfs發(fā)送數(shù)據至中心站，這里，rj(j=1,…,M)的范圍對于支持速率高于fs的較高速率的系統(tǒng)是從0至p，對于支持速率低于fs的較低速率的系統(tǒng)是從-q至0，而對于既支持較高速率又支持較低速率的系統(tǒng)是從-q至p。如果第j個用戶請求較高的速率(rj≥0)，則用戶代碼發(fā)生器以速率fs產生一個長度為N的碼字，它等價于以速率2rjfs和以時分多路復用的方式產生長度為2rjN的2rj個子代碼。另一方面，如果第j個用戶請求較低的速率(rj≤0)，則用戶代碼發(fā)生器以速率2rjfs產生長度為2rjN的一個直積代碼。因此，在每個碼元間隔Tj=1/(2rjfs)處，用來自代碼發(fā)生器的碼字乘以第j個用戶的數(shù)據碼元，而對得到的碼片序列進行調制，并且發(fā)送至中心站。
中心站接收M個返回鏈路用戶的復合信號波形。圖2示出在中心站處的一種例示的多速率ODS-CDMA接收機的基本方框圖。該接收機對于接收到的波形進行解調和去擴展。對于rj≥0的第j個用戶，去擴展包括把已解調數(shù)據的N個碼片的每個塊格式化為長度為2rjN的子序列，并且把這些子序列的每個子序列與來自代碼發(fā)生器的子代碼作相關。如果rj≤0，則把2rjN的每個塊與來自代碼發(fā)生器的長代碼作相關。在沒有信道畸變的情形下，相關器輸出得出用戶數(shù)據。
下面給出實現(xiàn)本發(fā)明的一個簡單的說明性的例子。
考慮一個多速率ODS-CDMA系統(tǒng)，它具有從維數(shù)N=4的Sylvester-Hadamard矩陣得出的碼組 基本數(shù)據碼元fs、以及固定碼片速率fc=4fs。
假設把碼字0、c0=[+1 +1 +1 +1]分派給用戶1，并且以速率fs發(fā)送。現(xiàn)在，一個新的用戶(用戶2)請求以2fs發(fā)送。從可用于分派的代碼c1、c2和c3可見，只有c1或c3可以分派給用戶2，因為c2的兩個子序列(即，[+1 +1]和[-1 -1])的長度與c0的相應的子序列不正交。設把代碼c1分派給用戶2。在時間間隔Ts=1/fs內由用戶1發(fā)送的碼片序列是x(1)=s(1)[+1 +1 +1 +1]，這里s(1)是當前的數(shù)據碼元。類似地，在相同的時間間隔內由用戶2發(fā)送的碼片序列是x(2)=[sa(2)[+1 -1]sb(2)[-1 -1]]，這里sa(2)和sb(2)是當前的數(shù)據碼元。注意，在當前的分派情形下，只有代碼c3可用于分派給一個具有碼元速率fs或更低的新用戶。不能支持一個請求較高碼元速率的用戶，除非重新分派代碼。
在中心站處接收到的信號(在解調后)的形式為r=x(1)+x(2)=s(1)[+1 +1 +1 +1]+[sa(2)[+1 -1]sb(2)[+1 -1]]通過把該信號與合適的擴展代碼作相關而將其去擴展。對于用戶1，通過計算下面的內積來做到這一點 它得出了被發(fā)送的數(shù)據碼元。通過如下的步驟來恢復用戶2的數(shù)據碼元。首先，把接收到的碼片序列劃分成兩個子序列r=[rarb]，這里ra=s(1)[+1 +1]+sa(2)[+1 -1]而rb=s(1)[+1 +1]+sb(2)[+1 -1]，然后計算下述內積 現(xiàn)在，假設第三個用戶，用戶3，請求以速率fs/2發(fā)送。設要把碼字c3和二階Sylvester-Hadamard矩陣G(2)的第0行分派給這個用戶。由G(2)的第0行與碼字c3的直積給出對于用戶3的長擴展代碼L03=[+1 +1]c3=[c3c3]，其長度為8個碼片。
通過取G(2)的第1行與c3的直積以給出L13=[+1 -1]c3=[c3-c3]，如此構造的正交代碼可以容納一個速率為fs/2的額外的用戶。通過取G(2)的第2行與L13的直積以構造L′03=[+1 +1]L13=[c3-c3c3-c3]和L13′[+1 -1]L13=[c3-c3-c3c3]，能夠支持速率為fs/4的兩個額外的用戶。注意，代碼L03′和L13′的長度是16個碼片。
在中心站處，通過把在時間間隔Ts=2/fs內接收的信號與長代碼作相關而恢復用戶3的數(shù)據碼元。從代碼的構造可以得出，在相關器的輸出端，來自用戶1和用戶2的干擾是零。
總之，上述的例示的系統(tǒng)能夠支持比fs高的速率2fs,4fs和比fs低的速率fs/2,fs/4,…,fs/2q。
如果多速率系統(tǒng)只允許高速率，在系統(tǒng)總通過量為4fs的全容量的情形下，能夠支持下述的分派方案a)4個用戶以fs發(fā)送b)2個用戶以fs發(fā)送，一個用戶以2fs發(fā)送c)2個用戶以2fs發(fā)送d)1個用戶以4fs發(fā)送相反，如果多速率系統(tǒng)只允許低速率，對于每個碼字ck，k=0,1,2,3，能夠支持的一些方案是a)1個用戶以fs發(fā)送b)2個用戶以fs/2發(fā)送c)2個用戶以fs/4發(fā)送，1個用戶以fs/2發(fā)送d)4個用戶以fs/4發(fā)送e)2q個用戶以fs/2q發(fā)送注意，每個碼字可以支持最大的數(shù)據速率fs，如面前那樣，得出系統(tǒng)總通過量為4fs。最后，如果多速率系統(tǒng)既允許高數(shù)據速率又允許低數(shù)據速率，則可以有各種分派方案，而系統(tǒng)的總通過量仍然限于4fs。
權利要求
1．在至少有一個中心站和多個用戶終端的ODS-CDMA通信系統(tǒng)中的一種方法，用于產生N個正交序列的一個碼組，其中，對于某個整數(shù)p，N=2p；基本數(shù)據碼元速率fs；和固定碼片速率fc，其中，fC=Nfs，其特征在于，改進包括用于支持具有多種數(shù)據速率的用戶的方法，其做法是，把不同長度的相互正交的代碼分派給這些用戶，同時在發(fā)射機處保持碼片速率以及峰-平均值比值與均勻的數(shù)據速率系統(tǒng)中的相同。
2．如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，把長度為N/2r的正交子序列分派給打算以2rfs的速率發(fā)送數(shù)據的用戶，這里r的范圍是從0至p，這些子序列是通過把來自N個正交序列的碼組的長度為N的已分派的碼字劃分為2r個子序列而產生的。
3．如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，采用Hadamard矩陣的Sylvester構造，來產生正交的碼組，從而在碼組中選擇的碼字的子序列也是正交的。
4．如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶可以請求比基本數(shù)據碼元速率fs低的較低速率，速率為fs/2r的低速率用戶的數(shù)據碼元用長度為2rN的較長代碼來擴展，這里r的范圍是從0至q，該較長代碼是用長度為2r的正交代碼與分派給這個用戶的N的碼片碼字的直積來構造的。
5．如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶可以請求比基本數(shù)據碼元速率fs低的較低速率，速率為fs/2r的低速率用戶的數(shù)據碼元用長度為2rN的較長代碼來擴展，這里r的范圍是從0至q，該較長代碼是用Sylvester-hadamard矩陣H(2r)的一行與分派給這個用戶的N個碼片碼字的直積來構造的。
6．在至少有一個中心站和多個用戶終端、用于把信號中繼至中心站和中繼來自中心站的信號的一個或多個衛(wèi)星或其他裝置的ODS-CDMA通信系統(tǒng)中的一種方法，用于產生N個正交序列的一個碼組，其中，對于某個整數(shù)p，N=2p；基本數(shù)據碼元速率fs；和固定碼片速率fc，其中，fc=Nfs，其特征在于，改進包括用于支持具有多種數(shù)據速率的用戶的方法，其做法是，把不同長度的相互正交的代碼分派給這些用戶，同時在發(fā)射機處保持碼片速率以及峰-平均值比值與均勻的數(shù)據速率系統(tǒng)中的相同。
7．如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，把長度為N/2r的正交子序列分派給打算以2rfs的速率發(fā)送數(shù)據的用戶，這里r的范圍是從0至p，這些子序列是通過把來自N個正交序列的碼組的長度為N的已分派的碼字劃分為2r個子序列而產生的。
8．如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，采用Hadamard矩陣的Sylvester構造，來產生正交的碼組，從而在碼組中選擇的碼字的子序列也是正交的。
9．如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶可以請求比基本數(shù)據碼元速率fs低的較低速率，速率為fs/2r的低速率用戶的數(shù)據碼元用長度為2rN的較長代碼來擴展，這里r的范圍是從0至q，該較長代碼是用長度為2r的正交代碼與分派給這個用戶的N的碼片碼字的直積來構造的。
10．如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，用戶可以請求比基本數(shù)據碼元速率fs低的較低速率，速率為fs/2r的低速率用戶的數(shù)據碼元用長度為2rN的較長代碼來擴展，這里r的范圍是從0至q，該較長代碼是用Sylvester-hadamard矩陣H(2r)的一行與分派給這個用戶的N個碼片碼字的直積來構造的。
全文摘要
揭示一種具有至少一個中心站和多個用戶終端的ODS－CDMA通信系統(tǒng)。向每個用戶分派一個代碼,它與所有其他用戶的代碼是正交的。如此選擇代碼時間間隔,從而在數(shù)據碼元時間內該代碼重復整數(shù)次,并且該代碼與碼元躍變同步,從而在代碼內不發(fā)生數(shù)據躍變。于是,正交碼組的選擇使得能夠用較短的碼字來擴展高速率數(shù)據,而用較長的碼字來擴展低速率數(shù)據,所有這些碼字保持相互正交。
文檔編號H04J13/04GK1299542SQ99805823
公開日2001年6月13日 申請日期1999年3月1日 優(yōu)先權日1998年3月4日
發(fā)明者T·F·考克斯, F·D·納塔利, J·E·奧爾森, S·塔爾瓦爾 申請人:史丹佛電信公司