[發明專利]碼分多址無線系統中的代碼分配

無效

• 申請號: 00108787.8
• 申請日: 2000-06-02
• 公開（公告）號: CN1276657A
• 公開（公告）日: 2000-12-13
• 發明（設計）人: 吉尤恩－奇埃爾·陳;杰拉德·約瑟夫·福斯奇尼;康斯坦丁諾斯·巴茨爾·帕普迪斯
• 申請（專利權）人: 朗迅科技公司
• 主分類號: H04J13/02
• 分類號: H04J13/02;H04B7/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 蔣世迅

本發明一般涉及碼分多址(CDMA)無線通訊系統。本發明尤其涉及CDMA無線通訊系統中的代碼分配。

無線終端(例如固定的或移動的)經過無線信道與固定的基站通訊的無線通訊系統在本領域是公知的。因為無線頻譜帶寬是有限的，所以發展了各種技術來允許多個無線終端共享有限的帶寬。一種技術是時分多址(TDMA)，其中多個無線終端共享一個單個頻率，但在時域中分開，每個無線終端分配一個時隙。另一種技術是頻分多址(FDMA)，其中多個無線終端在頻域中分開，每個無線終端被分配一個特定的頻率。

本發明涉及另一種共享有限頻譜的技術，即碼分多址(CDMA)。在CDMA系統中，所有的無線終端信號共享一個頻帶并且在時間上一起發送。使用代碼來區別不同無線終端的信號。每個無線終端被分配一個唯一的代碼(S)(也稱為擴展代碼或特征標記)。從一個特定的無線終端發送到基站的信號(d)與無線終端的唯一代碼S組合起來以在一個寬帶頻率上產生編碼的信號。如果有K個無線終端(1，2，…，K)，則第k個無線終端的信號表示為{d_k(.)}，而第k個無線終端的代碼表示為S_k。在第i個時刻對于第k個無線終端的發射信號表示為d_k(i)S_k。這樣，在基站接收的對于所有無線終端的組合信號是d₁(i)S₁+…+d_k(i)S_k。代碼被理想地設計為正交的，使得第k個無線終端的信號可以通過將接收的信號乘以無線終端的唯一代碼S_k在基站提取。在基站產生的信號在被發射到每個無線終端之前還與一個代碼組合起來。一旦接收了信號，無線終端通過將它接收的信號乘以適當的代碼提取來自基站的信號。CDMA技術在無線通訊領域是公知的，這里將不做更詳細地描述。

CDMA系統的一個問題是用戶之間的干擾(也稱為多址聯接干擾(MAI))，它起因于一個無線終端的信號泄漏到另一個無線終端的信號中。這種泄漏歸因于幾個因素。首先是存在多徑傳播，它導致相同的信號以不同的時間延遲沿著多個路徑傳播。其次，為了能夠適應大量的終端，代碼通常不是完全正交的。這種自身的不完全正交也是用戶之間干擾的原因之一。同時，接收的信號在時間上不能完全同步，這也是用戶之間干擾的原因之一。

為了處理干擾問題，當前的系統一般在接收機完成復雜的操作以試圖消除這種不希望的干擾。一種處理干擾的方法是單用戶處理，其中接收機僅使用了解的單個信號(例如與單個無線終端相關的信號)來處理輸入信號。一種更復雜的方法是多用戶處理，其中接收機以一種聯合的方式使用了解的所有信號以完全解調它們。這種多用戶方法一般僅在基站實現，因為它要求明顯的處理上的額外開銷。

我們已經認識到CDMA無線通訊系統的無線終端受到的干擾是分配給無線終端的代碼和無線終端信號經過的特定無線信道之間協同作用的結果。這樣，經過一個特定無線信道傳播的無線終端信號將由于不同的代碼受到不同的干擾。

根據本發明，在CDMA無線通訊系統中的代碼根據無線信道的特性分配。通過基于無線信道協調無線終端之間的代碼分配，降低了無線終端之間的總的干擾，并且改進了整個無線通訊系統的性能。

根據本發明的一個實施例，一種迭代的代碼優化算法支持一個無線終端的處理集合。根據該算法，當用于處理集合內無線終端的代碼被優化時，其他的無線終端被加到處理集合，并且用于新的處理集合的代碼被優化。這種情況繼續直到處理集合包括無線系統中所有的無線終端。這種稱為順序填充的技術是有益的，因為當無線終端的數量很少并且具有K個無線終端系統的最佳代碼分配可能類似于一個具有(K-1)個無線終端系統的最佳代碼分配時，該代碼分配很可能收斂到最佳解決方案。

根據本發明的另一個實施例，在每個處理集合的處理期間，使用稱為目標無線終端隔離的技術。不是更新處理集合的所有無線終端的代碼，而是選擇一個目標無線終端并且在轉移到優化處理集合的其他無線終端的代碼之前它的代碼被優化。這種技術也加速了收斂，因為在代碼優化的收斂之前，大多數代碼可能已經獲得了很好的正交分布。打亂所有的代碼很可能降低收斂速度。