[發明專利]精確預告信號與干擾噪聲比以提高通信系統性能的系統和方法

有效

• 申請號: 00812810.3
• 申請日: 2000-09-12
• 公開（公告）號: CN1377526A
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: Q·吳;P·J·布萊克;N·T·辛德胡沙依那
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B17/00;H04L1/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 李家麟

???????????????????????????發明背景

I.發明領域

本發明涉及通信系統。本發明尤其涉及預告所接收信號的信號與干擾噪聲比，以促進在無線通信系統中的數據速率控制的系統。

II.現有技術的描述

在包括搜救以及商業應用等多種需要的應用中使用無線通信系統。此外，在辦公網絡和互聯網應用中，使用無線通信系統來傳遞計算機數據日益增長。這些應用需要有效的和可靠的通信系統，可以在電衰落和噪聲環境中有效地工作，并可以處理高數據傳遞速率。

蜂窩通信系統的特征是，在與一個或多個基站進行通信時，采用多個移動站(例如，蜂窩電話或無線電話)。從基站到移動站的通信鏈路是前向鏈路。從移動站到基站的通信鏈路是反向鏈路。

移動站發送的信號由基站接收，并且經常中繼到移動交換中心(MSC)。MSC接著把信號通過選擇路由傳遞到公用電話交換網(PSTN)，或傳遞到另一個移動站。同樣，經常把信號從公用電話交換網經由基站和移動交換中心傳遞到移動站。每個基站管理一個小區，在這個區域中，移動站可以經由基站進行通信。

在典型的移動通信系統中，對信息進行編碼、調制，并經過信道發送，以及通過接收機接收、解調和解碼。在諸如碼分多址(CDMA)蜂窩網絡之類的許多現代通信系統中，為了信道噪聲、容量和數據安全性等原因，對信息進行數字化編碼。卷積編碼器或Turbo編碼器通常執行信息的編碼。

如在本技術領域中眾所周知的那樣，卷積編碼器根據輸入序列與其本身或其它信號的卷積把輸入數據位序列轉換成碼字。使用碼速率和生成多項式來定義卷積碼。數據的卷積編碼與維特比解碼器相結合是一種眾所周知的技術，用于提供數據的糾錯編碼和解碼。Turbo編碼器使用Turbo碼，它是諸如卷積碼之類的兩個或多個組成碼(constituent?code)的串行或并行鏈接。

通過接收機相對于發射機的運動，或反之，給出移動通信系統的特征。在移動通信系統中，發射機和接收機之間的通信鏈路是一個衰落信道。具有在空間飛船上的發射機和基于地面的車輛上的接收機的移動衛星通信系統、蜂窩電話系統以及地面微波系統是衰落通信系統的例子。衰落信道是嚴重降質的一種信道。從多種效應導致降質，包括多徑衰落，嚴重的衰減是由于所發送信號在大氣中和表面上從目標和結構反射而經由多個路徑的接收引起的，以及從通信系統的其它用戶引起的干擾。損害衰落信道的其它影響包括由于接收機相對于發射機的運動而引起的多普勒頻移以及加性噪聲(additivenoise)。

通常，首先把信息信號轉換成適合于通過信道有效發送的形式。信息信號的轉換或調制包括根據信息信號如此地改變載波參數，從而把所產生的經調制載波的頻譜限制在信道帶寬內。在用戶位置處，從在經過信道傳播之后接收到的經調制載波的形式再現原始的消息信號。一般通過使用源發射機所采用的調制過程的相反過程來得到這種再現。

在CDMA系統中，同時把所有頻率資源分配給蜂窩網絡的所有用戶。每個用戶使用占據整個頻率分配的一個噪聲狀的寬頻帶信號。編碼器使得在每個發送幀中能夠對所必須的冗余數據進行編碼，以利用整個頻率分配的優點，并且能夠以逐幀為基礎，進行可變速率發送。

對于話音通信而言，通過使每個用戶只按需要發送那么多的數據而使CDMA系統的容量最大。這是因為每個用戶的發送大大增加了CDMA通信系統中的干擾。降低每個用戶對容量的負擔而不降低對用戶的服務質量的一個極有效的手段是借助于可變速率發送。通過當沒有要發送的有用語音時刪除不必要的發送，采用可變速率通信信道來降低相互干擾。

由于話音通信的特征，一般在CDMA系統中利用功率控制來保證每個用戶有一條可靠的鏈路，用于某些固定的數據速率。使用1995年5月9日的，題為“Variable?Rate?Vocoder”的美國專利5,414,796中描述的技術，聲碼器可以提供語音數據的可變速率源編碼。一旦聲碼器以某一速率產生信息位序列，功率控制就會嘗試把用戶調節到以可以支持該速率，但是盡可能小的功率發送。因此，通過抑制每個用戶對于總干擾的貢獻，功率控制使得CDMA話音系統具有最大容量，即，工作用戶的數目最多。