[发明专利]在公共信道上对多个波形求和的串联互联接

说明书

I.发明领域

本发明一般涉及扩展谱电信系统，尤其涉及蜂窝电话系统信号处理。

II.现有技术的描述

为了使在有限的电磁谱上适合于大量的电信系统用户，采用各种多址扩展谱技术中一种技术。这些技术包括，如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)。CDMA技术比起其他技术有许多优点，典型的CDMA系统见1990年2月转让给K·Gilhousen等人的美国专利4,901,307，该专利的标题是“采用卫星或地面转发器的扩展谱多址通信系统”，并且已转让给本发明的受让人，在此引述供参考。

在上述’307的专利中描述的CDMA蜂窝电话系统中，具有收发器的大量移动电话系统用户通过卫星转发器或地面基站进行通信，这些卫星收发器或地面基站也称作为蜂窝区站、蜂窝站或简称为蜂窝。每一蜂窝覆盖有限的地理范围，并选择来自和通向公共电话交换网(PSTN)的、携带在该蜂窝中蜂窝电话收发器上的呼叫路由。当某一蜂窝电话用户移动到某一新的蜂窝时，用户呼叫的路由选择就转移到新的蜂窝。

因此，蜂窝电话收发器或移动单元传播由某一蜂窝站接收的移动信号，该移动信号随后又选择通向PSTN以及通向电话线或其他移动单元的路由。蜂窝站传播由该蜂窝区内移动单元接收的蜂窝信号。蜂窝站对移动单元信号传输一般称作为前向链路，而移动单元对蜂窝站信号传输一般称作为反向链路。

CDMA技术将可用的系统频谱分成多个子带并允许频谱能够在同一时间间隔内有效地使用多次，因而使得任意同一时间内可以进行的呼叫数增加。上述’307专利中描述的CDMA技术采用呼叫的高频伪噪声(PN)调制，以及由正交二进制序列进行的呼叫调制，将许多呼叫组合起来，并传播数据之和，作为单一的CDMA信号。这样，CDMA技术可以在占用同一频带的许多呼叫之间进行区分，并且与其他技术相比提高了频谱效率。更具体地说，该专利中描述的系统对来自定义为I和Q信道而具有相同“外”PN码的同一蜂窝的所有呼叫进行调制。各呼叫接着由“内”用户PN码和人们熟知的Walsh函数(也称作为Hadamard矩阵)类型的正交二进制序列进行调制。

因此，在前向链路信号路径上由某一蜂窝站发送到移动单元的CDMA呼叫信号将包含占用相同频带的许多经调制的呼叫。调制和解调CDMA呼叫信号的系统和方法的描述见如1992年4月7日授权给K·Gilhousen等人的美国专利5,103,459，该专利的标题为“在CDMA蜂窝电话系统中产生信号波形的系统和方法”，该专利已转让给本发明的受让人，在此引述供参考。图1是用来将CDMA信号发送到移动单元的’459专利中描述的蜂窝站设备的框图。

图1描述的是一呼叫信道用户在如话音数据块12中产生话音数据，话音数据块12将数据提供给第一发送调制器14，而第一发送调制器14在信道微处理器16的控制下工作。在发送调制器中，话音数据提供给编码器18，随后提供给数字复用器20，它与来自PN发生器块22的输出一起，将输入提供给Walsh码处理器24。Walsh码处理器的输出离开调制器14，并提供给加入功率控制位以调整发射信号功率的发射功率控制块26。发射功率控制块的输出提供给加法器28，并且随后提供给发射功率放大器30和天线32，用来传播到与该天线相关的蜂窝中的移动用户。

在’459专利中描述的系统中，来自话音数据块34的话音数据和来自第二发射调制器36的输出可以由加法器28在提供给发射功率放大器30之前，与来自第一发射调制器14的输出相加。即，该加法器是一个将来自两个独立的发射调制器的信号进行加和并将结果提供给放大器进行放大和后续传送的离散元件。该加法器减少了放大器以及相关的必要控制电路的数量，并因此减小了成本并增加了效率。发射调制器输出信号的数量和所用加法器以及支持逻辑电路的数量可以适合于特定应用的要求。如果需要，多个调制器可以将数据提供给加法器28，或者多个加法器可以将经加和的输出提供给放大器30，用以将所需数目的数据信号组合起来。

正如在’459专利中指出的那样，用PN和Walsh数据对话音数据进行编码确保了各个呼叫可以在以后接着译码，并相互区分开来。特别是，来自每一功率控制器26、38的数据是以9位的取样大小产生的，而加法器28的输出是以10位的取样大小产生的。数据是在I和Q信道中在5MHz的速率下产生的，从而每秒产生90兆比特的数据流。每一调制器包括4条并行输出线。所以，将3个调制器连接到加法器这导致在调制器和发射放大器之间产生16条硬线的互连。