專利名稱：：通信系統(tǒng)中測量非線性影響并根據(jù)結(jié)果選擇信道的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
：I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及非線性裝置，尤其涉及確定通信系統(tǒng)中非線性裝置特征對信號傳送的影響的方法。本發(fā)明還涉及正交CDMA通信系統(tǒng)中采用工作的對非工作系統(tǒng)信道功率比的方法，尤其是采用沃爾什功率比來控制非線性級如功率放大器的運(yùn)行的方法。II.相關(guān)技術(shù)用來在大量系統(tǒng)用戶中傳送信息的一種類型的多址通信系統(tǒng)是基于碼分多址(CDMA)擴(kuò)展譜技術(shù)的。這樣的通信系統(tǒng)其原理見授權(quán)日為1990年2月13日、標(biāo)題為“采用衛(wèi)星或地面轉(zhuǎn)發(fā)器的擴(kuò)展譜多址通信系統(tǒng)(SpreadSpectrumMultipleAccessCommunicationSystemUsingSatelliteOrTerrestrialRepeaters)”的美國專利4,901,307，以及授權(quán)日為1997年11月25日、標(biāo)題為“在擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中用全頻譜傳送的功率來跟蹤各收信方相位時(shí)間和能量的方法和裝置(MethodandApparatusforUsingFullSpectrumTransmittedPowerinaSpreadSpectrumCommunicationSystemforTrackingIndividualRecipientPhaseTimeandEnergy)”的美國專利5,691,974。二專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此引述供參考。這些專利所揭示的通信系統(tǒng)中，通常移動(dòng)系統(tǒng)或遠(yuǎn)程系統(tǒng)用戶采用收發(fā)器與其他系統(tǒng)用戶式所要求的信號收信方進(jìn)行通信，例如通過所連接的公共電話交換網(wǎng)進(jìn)行通信。收發(fā)器通過匯接局和衛(wèi)星或地面基站(也稱為區(qū)站或小區(qū))用CDMA擴(kuò)展譜通信信號交換信號。在典型的擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中，采用一組(對)或多組(對)預(yù)選的偽隨機(jī)噪聲(PN)碼序列在將用戶信息信號調(diào)制到載波上而傳送作為通信信號之前在預(yù)選的頻帶上對用戶信息信號進(jìn)行調(diào)制或‘?dāng)U展’。PN擴(kuò)展是一種本領(lǐng)域中眾所周知并產(chǎn)生比基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信號的帶寬寬得多的通信信號的擴(kuò)展譜傳送方法。在基站-用戶或匯接局-用戶鏈路(也稱為前向鏈路)中，采用PN擴(kuò)展碼或二進(jìn)制序列來鑒別不同基站傳送的信號，或不同波束(beams)、衛(wèi)星或匯接局傳送的信號以及多徑信號。在用戶端-基站或用戶端-匯接局的通信鏈路(也稱為后向鏈路)中，用PN擴(kuò)展碼或二進(jìn)制序列來鑒別不同波束、衛(wèi)星或匯接局的信號以及多徑信號。這些代碼通常是由給定小區(qū)或波束中所有的通信信號共享的，并且是相鄰波束之間或小區(qū)之間經(jīng)時(shí)移或時(shí)間偏移的，用以產(chǎn)生不同的擴(kuò)展碼。時(shí)間偏移提供特有的波束標(biāo)識符，用以進(jìn)行波束-波束的越區(qū)切換以及用來確定相對于基本通信系統(tǒng)定時(shí)的信號定時(shí)。在典型的CDMA擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中，采用信道化碼來鑒別用于小區(qū)中不同用戶的信號和前向鏈路上衛(wèi)星波束或子波束中傳送的用戶信號。即，采用特有的“覆蓋的(covering)”或“信道化”正交碼，每一用戶收發(fā)器具有其自己的前向鏈路上提供的正交信道。沃爾什函數(shù)通常用來構(gòu)成信道化碼，其典型的長度對于地面系統(tǒng)是64個(gè)碼片的數(shù)量級，對于衛(wèi)星系統(tǒng)是128個(gè)碼片的數(shù)量級。這種結(jié)構(gòu)中，64個(gè)碼片或128個(gè)碼片的每一沃爾什函數(shù)通常稱為沃爾什碼元。沃爾什碼產(chǎn)生的更完整的描述可參見標(biāo)題為“CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產(chǎn)生信號波形的系統(tǒng)和方法(SystemandMethodforGeneratingSignalWaveformsinaCDMACellularTelephoneSystem)”的美國專利5,103,459，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此引述供參考。上述系統(tǒng)中使用的匯接局或基站以及衛(wèi)星采用高功率放大器(HPA)來提高通信系統(tǒng)中或由其服務(wù)的衛(wèi)星、匯接局和用戶端間往返傳送的信號的功率?？梢砸笮盘柟β曙@著增加，但這樣同時(shí)也浪費(fèi)了少量的功率。即，在實(shí)現(xiàn)一條通信鏈路時(shí)花費(fèi)精力放大了一個(gè)不必要的信號。即，涉及節(jié)省了放大器所需的能量，因此，也節(jié)省了資源；并且，也使信號功率為最小，降低了信號的相互干擾，并增加了系統(tǒng)容量。同樣重要的是要認(rèn)識到，在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，信號傳送所需的能量受到衛(wèi)星的功率產(chǎn)生能力的限制。為了使功率的使用最佳化，必須仔細(xì)地在用來在用戶將往返傳送信息的業(yè)務(wù)信號之間以及在用作相位基準(zhǔn)和時(shí)間基準(zhǔn)的導(dǎo)頻信號之間分配功率。如果分配給導(dǎo)頻信號的功率太少，那么用戶終端就不能累積足夠的功率來使他們的接收器與匯接局或基站同步。相反，如果發(fā)送的導(dǎo)頻信號功率太大，就減小了業(yè)務(wù)信號的功率，也減少了可以支持的用戶數(shù)。因此，為了使衛(wèi)星能夠處理的用戶容量為最大，必須精確地控制導(dǎo)頻信號的功率。另外，還有其他的共享資源，如用來傳送系統(tǒng)信息用作與導(dǎo)頻信號類似的共享資源的尋呼信號和同步信號。這些信號也影響衛(wèi)星中的功耗或其他功率受到限制或功率受到控制的通信系統(tǒng)。還可以要求使這些信號中的能量為最小，以降低相互干擾，以便提高系統(tǒng)容量。在高互調(diào)電平下工作的通信系統(tǒng)中的功率放大器(如上所述的功率放大器)通常在接近于它們的飽和點(diǎn)的地方工作。飽和點(diǎn)是這樣一點(diǎn)，放大器的輸出功率在該點(diǎn)處不再隨其輸入功率而增加。即，到達(dá)飽和點(diǎn)后，功率放大器的輸出功率實(shí)質(zhì)上是常數(shù)而不管輸入如何，因此，功率放大器在靠近飽和點(diǎn)的地方，其工作特征呈現(xiàn)非線性特征。該飽和區(qū)也稱為增益壓縮區(qū)?；フ{(diào)是一個(gè)用來描述非線性的術(shù)語。例如，當(dāng)一個(gè)非線性裝置對一個(gè)具有多個(gè)頻譜分量的信號進(jìn)行操作以產(chǎn)生一個(gè)輸出信號時(shí)，輸出信號由原始的輸入信號中所沒有的頻譜分量組成。通過濾波可以去掉一些分量，而不會(huì)引起明顯的失真。但是，卻不能通過濾波去掉其他的分量。不能通過濾波去掉的分量會(huì)引起非線性失真。這些分量通常稱為互調(diào)產(chǎn)物?；フ{(diào)在大多數(shù)通信系統(tǒng)中引起人們所不希望的失真。例如，在CDMA通信系統(tǒng)中，在通信信道上傳送CDMA信號前，先對該信號進(jìn)行放大。非線性功率放大器通常用于進(jìn)行這種放大。在實(shí)際的通信系統(tǒng)中傳送的CDMA信號其包絡(luò)通常是變化的，這是由將多個(gè)CDMA信號多路復(fù)用起來形成單個(gè)的多路復(fù)用CDMA信號而產(chǎn)生的。這樣的信號可以由將幾個(gè)CDMA信號組合成一個(gè)信號載波而形成CDMA信道而產(chǎn)生，也可以在形成處于組合成用于傳送的信號的不同頻率下由幾個(gè)CDMA信道產(chǎn)生。不管是哪一種情況下，多路復(fù)用的CDMA信號都具有非線性的包絡(luò)。其他眾所周知的原因也會(huì)產(chǎn)生變化的包絡(luò)現(xiàn)象。結(jié)果，非線性放大器的輸入功率超過了(traverse)放大器的輸入功率范圍。因?yàn)榉蔷€性放大器在跨越其輸入范圍時(shí)是非線性，輸出信號給出非線性效果，如互調(diào)產(chǎn)物。非線性失真，如由互調(diào)引起的非線性失真，是一種會(huì)損壞通信系統(tǒng)中的信息內(nèi)容的人們所不希望的作用。不幸的是，非線性失真還會(huì)影響CDMA通信信號波形，如那些遵循IS-95標(biāo)準(zhǔn)的信號的波形，其方式是，信道不再是正交的了。原則上，非線性響應(yīng)會(huì)使編碼信道相互“泄漏(leak)”或“滲透(bleed)”。傳統(tǒng)上，用來產(chǎn)生和放大通信信號的功率放大器和其他的非線性元件的性能是用雙音或多音數(shù)量化并經(jīng)噪聲加載試驗(yàn)的。特別是，噪聲加載試驗(yàn)稱為噪聲功率比(簡稱為NPR)試驗(yàn)，并測量有多少能量密度泄漏到窄陷波內(nèi)，或者有多少噪聲注入了正處于試驗(yàn)下的非線性裝置。但是，噪聲和直接序列擴(kuò)展譜信號(DS-SS)的互調(diào)性能之間有一些主要差別。特別是，當(dāng)擴(kuò)展譜數(shù)據(jù)調(diào)制是稱為一維的擴(kuò)展譜數(shù)據(jù)調(diào)制的時(shí)候，例如是BPSK類型的時(shí)候，DS-SS波形的包絡(luò)統(tǒng)計(jì)是與噪聲不同的。即使在將許多信息信號多路復(fù)用在一起例如就象在CDMA通信系統(tǒng)(用于CDM或CDMA)中的那樣，如果這些信號是共享相同的載波頻率和載波相位，那么DS-SS波形具有與帶通噪聲明顯不同的包絡(luò)統(tǒng)計(jì)。帶通噪聲有一個(gè)功率幾率密度函數(shù)(PDF)，它是有兩個(gè)自由度的x平方。具有許多用戶的前向鏈路CDMA信道或信號或用戶信號(業(yè)務(wù)信道)有一個(gè)有一個(gè)自由度的x平方的近似功率PDF。滿足IS-95標(biāo)準(zhǔn)的前向鏈路CDMA型信號是一種特例，在這里，CDM或CDMA信號保持與沃爾什碼的正交?？梢詫⑦@種形式的編碼稱作為正交CDMA，或簡稱為CDMA，但這仍然是BPSK調(diào)制。對一個(gè)IS-95波形顯著的互調(diào)量意味著信道不再是正交的，它們相互“泄漏”或“滲透”。該泄漏的結(jié)果是，對信道的簡單噪聲測量并不反映在CDMA環(huán)境中通信系統(tǒng)性能的真實(shí)響應(yīng)或測量。這就是說，不能簡單地用噪聲功率比(NPR)試驗(yàn)來測量或確定功率調(diào)整的效果或在擴(kuò)展譜系統(tǒng)中特定放大級中使用的合適的功率電平。其真實(shí)性是因?yàn)橄到y(tǒng)中的噪聲趨向于將能量轉(zhuǎn)移到其他的正交信道中。噪聲特性不必反映CDMA性能的另一個(gè)論點(diǎn)是將稱為AM/AM效果和AM/PM效果分開。在影響傳統(tǒng)噪聲測量技術(shù)如NPR中，這兩者是眾所周知的。然而，相干BPSK解調(diào)對AM/AM比對AM/PM要敏感得多。為了說明這一點(diǎn)，圖1中示出了傳統(tǒng)非線性功率放大器的輸出功率和相位特征。圖1中，曲線102表示輸出相位隨輸入正弦波的相位變化的情況。這樣一種曲線通常稱為“AM-PM”圖。曲線104表示輸出功率的幅度隨正弦輸入的輸入功率變化的情況。這樣的曲線通常稱為“AM-AM”圖。曲線102表示，在傳統(tǒng)的非線性功率放大器的大多數(shù)工作區(qū)內(nèi)，輸出功率的相位是隨輸入功率而變化的。與此類似，曲線104表示功率輸出的幅度在靠近飽和區(qū)106的地方是非線性的。在圖1描述的功率放大器的情況下，飽和區(qū)106在約-4dBm的地方開始。本領(lǐng)域中的任何技術(shù)人員可以看到，飽和區(qū)可以在不同的值的范圍內(nèi)延伸。除了簡單測試響應(yīng)或給出通信系統(tǒng)元件如功率放大器的特征以外的另一個(gè)問題是選擇操作期間功率電平。在這種情況下，可以方便地的部署了系統(tǒng)以后或者在系統(tǒng)的使用期間更精確地測量所使用的性能、至少偶爾給出其工作的特征，并調(diào)整非線性裝置的運(yùn)行。概述所以，考慮到上面的描述以及本領(lǐng)域中遇到的其他問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種更精確地給出非線性裝置對擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中的信號處理的特征的新技術(shù)。例如，該新技術(shù)可以正確地確定功率放大器中功率電平對正交性降低的影響或相關(guān)性。這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)和目標(biāo)是通過一種新方法來實(shí)現(xiàn)的，這種方法測試或表征用來制造擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中的功率放大器或其他元件或整個(gè)通信系統(tǒng)的裝置響應(yīng)。新方法將信號傳送到正被測試的裝置或系統(tǒng)的輸入端，并且這些信號是用一系列或一組預(yù)選的正交碼恰當(dāng)信道化的。即，產(chǎn)生的輸入通信信號具有一系列隔開的“業(yè)務(wù)”信道信號，每一個(gè)信號代表各個(gè)正交碼所覆蓋或信道化的信息或數(shù)據(jù)信號。在一種實(shí)施例中，最好將沃爾什函數(shù)用作正交碼。除了一個(gè)或多個(gè)預(yù)選信道以外，向每一信道提供某種類型的要傳送的數(shù)據(jù)或信息?？招诺罃?shù)是基于要測量的正交性程度的。數(shù)據(jù)可以隨機(jī)產(chǎn)生或從各種已知的試驗(yàn)信號或取樣中產(chǎn)生或選擇出來。工作信道最好采用相同的整體輸入功率電平或增益，并且數(shù)據(jù)速率和總的內(nèi)容也是類似的。將合成的信道信號組合起來或多路復(fù)用成CDMA通信信號，通過要測試的裝置或系統(tǒng)傳送出去并按照信道測量能量。在按照本發(fā)明的一個(gè)方面中，這是通過除對能量進(jìn)行累積的空信道以外，確定用相關(guān)元件或裝置傳送什么數(shù)據(jù)碼元，并用累加器和平方元件測量每一接收碼元的能量和來完成的。測得的值用來確定每一信道以及在整個(gè)信號中的功率值。在所有“非空”或工作信道以及要求的“空的”或非工作信道上檢測的能量和之間形成一個(gè)比例。更恰當(dāng)?shù)氖?，從空信道中的能量以及非空信道中的平均能量形成一個(gè)比值，以更恰當(dāng)?shù)乜紤]到正被使用的信道數(shù)。這一比例給出了一個(gè)概念，即，有多少比例的能量已轉(zhuǎn)入了空信道內(nèi)，以及增益對輸出的編碼純度的近似影響，以及正被測試裝置的非線性響應(yīng)所破壞的正交性程度的測量。將能量之和除以所使用的信道數(shù)，以產(chǎn)生隨后用來形成所要求的比例的能量密度。本發(fā)明的方法可以用構(gòu)成專用測試設(shè)備的裝置來實(shí)現(xiàn)，該專用測試設(shè)備含有一個(gè)發(fā)送部分和一個(gè)接收部分，用來對CDMA信號環(huán)境下測試非線性裝置的特性。以一種典型的方式，將要測試的功率放大器或類似的裝置與進(jìn)行正常運(yùn)行的其他電路相連。在其他的實(shí)施例中，測試CDMA通信信號被注入或應(yīng)用于具有許多數(shù)據(jù)信道的基站或匯接局中的傳輸部分、電路或元件。即，數(shù)據(jù)用來在用正交碼產(chǎn)生的多個(gè)分開的信道上傳送，并且一個(gè)或多個(gè)信道內(nèi)是沒有數(shù)據(jù)的(空的)。至少一個(gè)接收器接收并調(diào)整該通信信號，并估計(jì)每一信道中的功率。隨后，用這些功率測量值來形成空信道中對整個(gè)或工作信道中能量密度的沃爾什功率比(WPR)。在本發(fā)明的進(jìn)一步的方面中，該技術(shù)可以用來測試運(yùn)行時(shí)通信系統(tǒng)自身的部分。即，合適的測試信號可以在維護(hù)期間或不使用的時(shí)候傳送，以進(jìn)行測量和表征系統(tǒng)的當(dāng)前響應(yīng)。另外，可以通過與典型的業(yè)務(wù)信道信號交錯(cuò)的系統(tǒng)來傳送固定的碼型(和間隔)信號，在周期性的間隔或按照要求在其他的時(shí)間內(nèi)測試該系統(tǒng)。這就使得能夠?qū)崟r(shí)得到有關(guān)系統(tǒng)響應(yīng)的信息，并對衛(wèi)星或其他裝置上功率放大器的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提供改進(jìn)的系統(tǒng)運(yùn)行和容量。附圖簡述讀者在參照附圖閱讀了下述詳細(xì)描述以后，會(huì)更清楚地了解本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。圖中，相同的標(biāo)號表示相同的元件。圖1描述的是傳統(tǒng)非線性放大器對輸出功率的響應(yīng)；圖2是典型的無線通信系統(tǒng)的示意圖；圖3是匯接局的傳送級的方框圖；圖4是用戶終端的方框圖；圖5是圖4所示用戶終端中使用的信號編碼和擴(kuò)展裝置的方框圖；圖6是傳統(tǒng)通信信號轉(zhuǎn)發(fā)方案的方框圖；圖7a和7b是WPR測量方案中具代表性的輸入和輸出波形；圖8a和8b是相應(yīng)的NPR測量方案中具代表性的輸入和輸出波形；以及圖9是用于實(shí)施WPR測量方案中使用的裝置方框圖。較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述I.引言本發(fā)明是一種擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中使用的更精確確定非線性信號處理元件的方法和裝置。更確切地說，本發(fā)明采用沃爾什功率比，來更精確地表征對系統(tǒng)或元件性能的非線性影響，使得能夠改進(jìn)對非線性級如正交CDMA通信系統(tǒng)中高功率放大器運(yùn)行的控制。本發(fā)明特別適用于CDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)中采用高功率放大器的情況。然而，正象本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員知道的那樣，本發(fā)明還可以被應(yīng)用于采用具有非線性特征的裝置或元件的其他類型的通信系統(tǒng)。在討論本發(fā)明的各種實(shí)施例之前，先給出本發(fā)明可以工作的典型環(huán)境。下面詳細(xì)討論本發(fā)明的較佳實(shí)施例。盡管我們討論的是一些特定的步驟、結(jié)構(gòu)和排列，但應(yīng)當(dāng)理解，這只是用于進(jìn)行描述的。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，也可以采用其他的步驟、結(jié)構(gòu)和排列。本發(fā)明可以應(yīng)用于各種無線信息和通信系統(tǒng)。II.典型的工作環(huán)境圖2中示出了使用本發(fā)明的典型的無線通信系統(tǒng)，如無線電話系統(tǒng)。圖2中描述的通信系統(tǒng)200采用具有正交編碼、在通信系統(tǒng)遠(yuǎn)程或移動(dòng)終端和系統(tǒng)匯接局或基站之間進(jìn)行通信的碼分多址(CDMA)擴(kuò)展譜型的通信信號。在圖2所示的部分通信系統(tǒng)中，圖中示出了一個(gè)基站212和兩個(gè)衛(wèi)星214和216，以及兩個(gè)相關(guān)的匯接局或中心樞紐224和226，用來實(shí)現(xiàn)與兩個(gè)移動(dòng)站或用戶終端220和222的通信。通常，基站和衛(wèi)星/匯接局是獨(dú)立的通信系統(tǒng)的部分，稱為是基于地面的和基于衛(wèi)星的，盡管這樣稱呼沒有必要。這樣一種系統(tǒng)中基站、匯接局和衛(wèi)星的總數(shù)是取決于要求的系統(tǒng)容量和本領(lǐng)域中眾所周知的其他因素的。匯接局224和226以及基站212可以用作單向或雙向通信系統(tǒng)的一部分，或者簡單地將信息或數(shù)據(jù)傳送到用戶終端220和222。移動(dòng)站或用戶終端220和222中的每一個(gè)具有或包含一個(gè)無線通信裝置，如(但并非僅限于)蜂窩電話、數(shù)據(jù)收發(fā)器或轉(zhuǎn)發(fā)裝置(例如，計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)據(jù)輔助裝置、傳真機(jī))，或一尋呼或定位接收機(jī)。通常，這樣的裝置是手提式的，或者是根據(jù)需要安裝在車輛上的，但固定的裝置或其他類型的終端也可以用在需要遠(yuǎn)程無線服務(wù)的地方。后一種類型的服務(wù)通常適合于用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器在世界各邊遠(yuǎn)地區(qū)中建立起通信鏈路。對于本例，我們應(yīng)當(dāng)注意到，衛(wèi)星214和216提供了多個(gè)波束，這些波束的取向覆蓋了通常是不重疊的地理服務(wù)。通常，也將不同頻率下的多個(gè)波束稱為CDMA信道或子波束或FDMA信號，它們的取向覆蓋同一區(qū)域。但是，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、要提供的服務(wù)的類型以及要實(shí)現(xiàn)的空間分集，用于不同衛(wèi)星或基站的波束覆蓋區(qū)或服務(wù)區(qū)在給定的區(qū)域中可以是完全重疊或部分重疊的。例如，每一個(gè)均可以用不同頻率下的不同特征，向不同的用戶組提供服務(wù)，或者給定的移動(dòng)單元可以采用多種頻率和/或多個(gè)服務(wù)提供者，每一個(gè)均具有重疊的地理覆蓋區(qū)。圖1中，示出了一些可能的信號路徑，用以在用戶終端220和222以及基站212或通過衛(wèi)星214和216向一個(gè)或多個(gè)匯接局或集中的中心樞紐224和226建立起通信?；?12和用戶終端220和222之間通信鏈路的基站-用戶部分分別用線段230和232表示。匯接局224和226與用戶終端220和222之間通過衛(wèi)星214的通信鏈路的衛(wèi)星-用戶部分分別用線段234和236表示。匯接局224和226之間以及用戶終端220和222之間通過衛(wèi)星216的通信鏈路的衛(wèi)星-用戶部分分別由線段238和240表示。這些通信鏈路的匯接局-衛(wèi)星部分由一系列的線段242、244、246和248表示。這些線段的箭頭描述的是每一通信鏈路典型的信號方向，它們或者是前向鏈路，或者是反向鏈路，并且這樣的描述僅是為了清楚起見，而并不是用來表示實(shí)際的信號方式或物理限制。在向大量的用戶終端提供服務(wù)時(shí)，人們已經(jīng)建議采用這樣一種通信系統(tǒng)，這種通信系統(tǒng)采用跨越不同軌道平面的多個(gè)衛(wèi)星214和216以及各種低地球軌道(LEO)和其他的多衛(wèi)星通信系統(tǒng)。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)理解，是如何將本發(fā)明的原理應(yīng)用于各種衛(wèi)星和地面通信系統(tǒng)的。本領(lǐng)域中，術(shù)語基站和匯接局有時(shí)是可以互換的。匯接局被看作是通過衛(wèi)星進(jìn)行通信的特定基站，而基站采用地面天線在周圍地理環(huán)境中進(jìn)行通信。根據(jù)喜好，用戶終端有時(shí)也稱為是用戶單元、移動(dòng)單元、移動(dòng)站，或者簡單地稱之為“使用者”、“移動(dòng)用戶”，或者在某些通信系統(tǒng)中的“用戶”。如上所述，每一基站或匯接局在整個(gè)覆蓋區(qū)內(nèi)發(fā)送“導(dǎo)頻”信號。對于衛(wèi)星系統(tǒng)來說，該信號是在每一衛(wèi)星“波束”中轉(zhuǎn)發(fā)的，并用衛(wèi)星所服務(wù)的匯接局始發(fā)的。單個(gè)導(dǎo)頻通常是由每一匯接局或基站對每一衛(wèi)星-用戶波束頻率發(fā)送的。該導(dǎo)頻由在該波束上接收信號的所有用戶所共享。這一技術(shù)使得許多業(yè)務(wù)信道或用戶信號載波能夠享有共同的用于載波相位基準(zhǔn)的導(dǎo)頻信號。導(dǎo)頻信號在整個(gè)通信系統(tǒng)中用相同的PN擴(kuò)展碼對或編碼集，但具有對于每一波束、小區(qū)或扇區(qū)不同的相對編碼定時(shí)偏移。也可以在某些基站之間采用不同的PN擴(kuò)展碼(生成多項(xiàng)式)。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，可以分配不同的PN碼集用于每一軌道平面。這提供了信號隔離或減少了干擾，并使得波束可以相互區(qū)別開來。每一通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)按照現(xiàn)有技術(shù)中知道的因素，規(guī)定系統(tǒng)中PN擴(kuò)展碼的分布和定時(shí)偏移。圖3中示出了用來實(shí)現(xiàn)CDMA通信系統(tǒng)的發(fā)送部分或一部分基站或匯接局裝置的典型設(shè)計(jì)。在典型的匯接局中，每次用幾個(gè)這樣的發(fā)送部分或系統(tǒng)向許多用戶終端提供服務(wù)，并且任何時(shí)候都用于幾個(gè)衛(wèi)星和波束。匯接局使用的發(fā)送部分的個(gè)數(shù)是由現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的因素決定的，包括系統(tǒng)的復(fù)雜性，所看到的衛(wèi)星數(shù)，用戶容量所選擇的分集程度等等。每一通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)還規(guī)定發(fā)送部分用于轉(zhuǎn)發(fā)信號時(shí)的天線數(shù)。用戶終端220和222中使用的示例的收發(fā)器如圖3中所示。收發(fā)器300使用至少一付天線310，用來接收轉(zhuǎn)發(fā)到模擬接收器314的通信信號，對它們進(jìn)行下變頻、放大和數(shù)字化。雙工器元件312通常用來使同一天線同時(shí)具有發(fā)送和接收功能。模擬接收器314輸出的數(shù)字通信信號被轉(zhuǎn)發(fā)到至少一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器316A和至少一個(gè)搜尋器接收器318。正如對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是很明顯的是，其他的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器316B-316N可以用來根據(jù)可接受的裝置復(fù)雜性水平獲得所要求的信號分集水平。至少一個(gè)控制處理器320，與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器316A-316N和搜尋器接收器318耦合?？刂铺幚砥?20還提供基本信號處理、定時(shí)、功率和越區(qū)切換控制或協(xié)調(diào)功能。另一由控制處理器320執(zhí)行的基本控制功能是用來處理通信信號波形的PN碼序列或正交函數(shù)的選擇或運(yùn)算。控制處理器320信號處理可以包括各相關(guān)信號強(qiáng)度的確定和各相關(guān)信號參數(shù)的計(jì)算。在某些實(shí)施例中，信號強(qiáng)度的計(jì)算可以包括使用附加的或單獨(dú)的電路如接收功率元件321，來使測量的效率或速度提高，或改進(jìn)控制處理資源的分配。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器316A-316N的輸出與用戶終端中的數(shù)字基帶電路322耦合。用戶數(shù)字基帶電路322包含用來往返于用戶終端用戶間轉(zhuǎn)發(fā)信息的處理和顯示元件。即，信號或數(shù)據(jù)存儲元件如臨時(shí)或長期數(shù)字存儲器；輸入和輸出裝置如顯示屏、揚(yáng)聲器、鍵盤終端和手機(jī)；A/D元件、聲碼器和其他的話音和模擬信號處理元件等，所有這些都采用本領(lǐng)域中眾所周知的元件構(gòu)成用戶基帶電路的一部分。如果采用分集信號處理，用戶數(shù)字基帶電路322可以包含一分集組合器和譯碼器。這些元件中的一些還可以在控制處理器320的控制下，或采用與控制處理器320進(jìn)行通信的方式運(yùn)行。當(dāng)話音或其他的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備作為用用戶終端發(fā)出的輸出信息或通信信號的時(shí)候，用戶數(shù)字基帶電路322用來接收、存儲、處理和準(zhǔn)備用于發(fā)送所要求的數(shù)據(jù)。用戶數(shù)字基帶電路322將該數(shù)據(jù)提供給在控制處理器320的控制下工作的發(fā)送調(diào)制器326。發(fā)送調(diào)制器326的輸出被轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字發(fā)送功率控制器328，該控制器向模擬發(fā)送功率放大器330提供輸出功率控制，用于最終將輸出信號從天線310發(fā)送到匯接局。有關(guān)接收的通信信號或一個(gè)或多個(gè)共享資源信號的測得的信號強(qiáng)度的信息可以用本領(lǐng)域中各種技術(shù)發(fā)送到匯接局。例如，信息可以被作為數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)或附在用戶數(shù)字基帶電路322準(zhǔn)備的其他消息上。信息也可作為預(yù)定控制位在控制處理器320的控制下由發(fā)送調(diào)制器326或發(fā)送功率控制器328插入。模擬接收器314可以提供指示接收的信號中的功率或能量的輸出。接收功率元件321也可以通過對模擬接收器314的輸出取樣并執(zhí)行本領(lǐng)域中眾所周知的處理來決定其值。該信息可以直接由發(fā)射功率放大器330或發(fā)射功率控制器328用來調(diào)整用戶終端發(fā)射的信號的功率。該信息也可以由控制處理器320來使用。數(shù)字接收器316A-316N和搜尋器接收器318是用信號相關(guān)元件構(gòu)成的，用以解調(diào)和跟蹤特定的信號。搜尋器接收器318用來搜尋導(dǎo)頻信號，而數(shù)字接收器316A-N用來解調(diào)與檢測的導(dǎo)頻信號相關(guān)的其他信號(業(yè)務(wù))。所以，可以監(jiān)視這些裝置的輸出，以確定導(dǎo)頻信號或其他的共享資源信號的能量。這里，這是用接收功率元件321或控制處理器320完成的。匯接局224和226中使用的典型發(fā)送和接收裝置400如圖4中所示。圖4中所示匯接局224部分有一個(gè)或模擬接收器414，模擬接收器414與天線410相連，用來接收通信信號，通信信號隨后用本領(lǐng)域中眾所周知的各種技術(shù)方案被下變頻、放大和數(shù)字化。某些通信系統(tǒng)中還采用多個(gè)天線410。模擬接收器414輸出的數(shù)字化信號作為輸入被提供到至少一個(gè)數(shù)字接收器模塊，圖中在424處用虛線表示。每一數(shù)字接收器模塊424與用來管理一個(gè)用戶終端222和一個(gè)匯接局224之間的通信的信號處理元件對應(yīng)，盡管在現(xiàn)有技術(shù)中有某些變異。一個(gè)模擬接收器414可以提供用于許多數(shù)字接收器模塊424的輸入，并且在匯接局224和226中通常采用幾個(gè)這樣的模塊來容納任一給定時(shí)刻處理的所有衛(wèi)星波束和可能的分集模式信號。每一數(shù)字接收器模塊424有一個(gè)或多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器416和搜尋器接收器418。搜尋器接收器418通常搜尋除導(dǎo)頻信號以外的合適分集模式的信號。在構(gòu)成的通信系統(tǒng)中，多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器416A-416N用作分集信號接收。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收器416的輸出被提供到后續(xù)的基帶處理元件422，它包含本領(lǐng)域中眾所周知且不在下文中詳述的裝置。典型的基帶裝置包括分集組合器和譯碼器，用來將多徑信號組合成用于每一用戶的輸出。典型的基帶裝置還包括接口電路，用來通常是向數(shù)字交換機(jī)或網(wǎng)絡(luò)提供輸出數(shù)據(jù)。各種其他已知的元件如(但并非僅限于)聲碼器、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)交換和存儲元件可以形成一部分的基帶處理元件422。這些元件用來控制或指揮將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)到一個(gè)或多個(gè)發(fā)送模塊434。每一個(gè)要傳送到用戶終端的信號與一個(gè)或多個(gè)合適的發(fā)送模塊434耦合。典型的匯接局用幾個(gè)這樣的發(fā)送模塊434一次向許多用戶終端222提供服務(wù)，并一次用于幾個(gè)衛(wèi)星和波束。匯接局224使用的發(fā)送模塊434的個(gè)數(shù)是由本領(lǐng)域中眾所周知的因素決定的，包括系統(tǒng)的復(fù)雜程度、視線中的衛(wèi)星數(shù)、用戶容量、所選擇的分集程度等。每一發(fā)送模塊434包括對用于發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展譜調(diào)制的發(fā)送模塊426。發(fā)送模塊426有一個(gè)與數(shù)字發(fā)射功率控制器428耦合的輸出，該控制器控制用于輸出數(shù)字信號的發(fā)送功率。數(shù)字發(fā)射功率控制器428采用最小的功率電平，用以減小干擾和分配資源，但是在需要補(bǔ)償傳輸路徑中的衰耗和其他路徑轉(zhuǎn)發(fā)特征時(shí)采用合適的功率電平。PN發(fā)生器432由發(fā)射調(diào)制器426用來對信號進(jìn)行擴(kuò)展。這一編碼的發(fā)生還可以形成匯接局224或226中使用的一個(gè)或多個(gè)控制處理器或存儲元件的功能部分。發(fā)射功率控制器428的輸出被轉(zhuǎn)發(fā)到加法器436，在此與其他發(fā)射功率控制電路的輸出相加。這些輸出是用于在相同頻率下以及在相同的波束內(nèi)被發(fā)送到其他用戶終端220和222作為發(fā)射功率控制器428的輸出的信號。加法器436的輸出被提供到模擬發(fā)射機(jī)438，用于數(shù)-模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成合適的RF載波頻率，并經(jīng)進(jìn)一步的放大，并輸出到一個(gè)或多個(gè)天線430，用于向用戶終端220和222輻射。根據(jù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度和結(jié)構(gòu)，天線410和430可以是相同的天線。至少一個(gè)匯接局控制處理器420與接收器模塊424、發(fā)送模塊434和基帶電路422耦合，這些裝置在物理上可以是相互分開的?？刂铺幚砥魈峁┟詈涂刂菩盘?，以實(shí)現(xiàn)如(但部分僅限于)信號處理、定時(shí)信號產(chǎn)生、功率控制、越區(qū)切換控制、分集組合和系統(tǒng)接口連接等功能。另外，控制處理器分配PN擴(kuò)展碼、正交碼序列和特定的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)用于進(jìn)行用戶通信?？刂铺幚砥?20還控制導(dǎo)頻、同步和尋呼信道信號的功率和產(chǎn)生以及它們與發(fā)射功率控制器428的耦合。導(dǎo)頻信道簡單地就是一個(gè)信號，它不是用數(shù)據(jù)調(diào)制的，并且可以采用恒定值，或?qū)Πl(fā)射調(diào)制器426的單音型輸入，僅有效地發(fā)送從PN發(fā)生器432產(chǎn)生的PN擴(kuò)展碼。盡管控制處理器420可以直接與模塊(如發(fā)送模塊424或接收模塊434)元件耦合，但每一模塊通常包含一個(gè)用于特定模塊的處理器，如發(fā)送處理器430或接收處理器421，并且該處理器控制該模塊的元件。因此，如圖4所示，在一個(gè)較佳實(shí)施例中，控制處理器420與發(fā)送處理器430和接收處理器421耦合。采用該方法，單個(gè)的控制處理器420可以更有效地控制大量模塊和資源的運(yùn)行。發(fā)送處理器430控制導(dǎo)頻、同步、尋呼信號和業(yè)務(wù)信道信號的產(chǎn)生和信號功率，以及它們各自與功率控制器428的耦合。接收器處理器421控制搜尋解調(diào)的PN擴(kuò)展碼以及監(jiān)視接收功率。如上所述，接收功率元件可以用來通過監(jiān)視數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接收機(jī)輸出的能量，檢測信號的功率。該功率信息被提供到發(fā)射功率控制器，用以調(diào)整輸出功率，補(bǔ)償路徑衰耗中大的變化。所以，這些元件形成功率控制反饋環(huán)路的一部分。也可以根據(jù)需要，將該功率信息提供到接收機(jī)處理器或控制處理器。也可以將一部分功率控制功能組合在接收處理器中。對于共享資源功率控制，匯接局接收通信信號中來自用戶終端的有關(guān)接收信號強(qiáng)度或信噪比的信息。該信息可以由接收處理器從數(shù)據(jù)接收機(jī)的解調(diào)輸出中產(chǎn)生得到；或者，該信息可以在由控制處理器或接收處理器監(jiān)視的信號中在預(yù)定的位置處檢測到，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制處理器?？刂铺幚砥饔迷撔畔⒖刂朴米鞑捎冒l(fā)射功率控制器的共享資源信號的功率。III.功率限制和控制衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的一個(gè)主要的限制是，衛(wèi)星上用于信號發(fā)送的功率是受到嚴(yán)格限制的。因此，每一業(yè)務(wù)信號的信號強(qiáng)度是單獨(dú)控制的，以使所耗費(fèi)的衛(wèi)星功率為最小，并且仍然保持可接受的業(yè)務(wù)信號質(zhì)量。但是，當(dāng)控制共享資源信號(如導(dǎo)頻信號)的信號強(qiáng)度時(shí)，必須統(tǒng)一考慮共享該資源的所有用戶。對于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)，導(dǎo)頻信號是按照正用作通信鏈路的衛(wèi)星或衛(wèi)星波束，在每一衛(wèi)星波束頻率內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)的，并用匯接局始發(fā)。然而，導(dǎo)頻信號也可以用各種衛(wèi)星、匯接局或基站，發(fā)送作為波束和子波束各種組合的共享資源，就象本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員知道的那樣。本發(fā)明的原理并非僅限于通信系統(tǒng)中特定的導(dǎo)頻發(fā)送方案，也不受正使用的共享資源類型的限制。通常，通信系統(tǒng)中的每一導(dǎo)頻信號是用具有不同編碼定時(shí)偏移的相同PN碼產(chǎn)生的。另外，每一導(dǎo)頻信號可以用不同的PN碼產(chǎn)生。這提供了一種可以相互鑒別并提供簡化的確認(rèn)和跟蹤的信號。其他的信號用來發(fā)送擴(kuò)展譜調(diào)制信息，如匯接局標(biāo)識、系統(tǒng)定時(shí)、用戶尋呼信息和各種其他的控制信號。如上所述，可用的信號發(fā)送的功率在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中是受一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星的功率產(chǎn)生能力限制的。為了使功率的利用為最佳，必須仔細(xì)地在業(yè)務(wù)信號和導(dǎo)頻信號之間分配能量。如果分配給導(dǎo)頻信號的功率太少，則用戶終端就不能累積使它們的接收機(jī)與匯接局同步的充分的能量。相反，如果發(fā)送的導(dǎo)頻信號功率太多，則用于業(yè)務(wù)信號的功率因此也是可以支持的用戶數(shù)減少。所以，為了使衛(wèi)星上的用戶容量為最大，必須精確控制發(fā)送的導(dǎo)頻信號功率。解決這一問題的一種方法是開環(huán)導(dǎo)頻信號功率控制。這種方法中，匯接局對前向鏈路即從匯接局中的調(diào)制器通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器到用戶終端的前向鏈路中的路徑增益進(jìn)行開環(huán)估計(jì)。匯接局采用該估計(jì)來控制匯接局發(fā)送的導(dǎo)頻信號功率，并因此控制衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的導(dǎo)頻信號功率。這種方法的一個(gè)主要問題是該開環(huán)估計(jì)會(huì)含有某些由于路徑增益(包括衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器電子增益、衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器高功率放大器的增益壓縮、天線增益和因大氣影響而造成的路徑損耗如雨天衰耗)的不確定性而造成的誤差。因這些增益的不確定性而造成的誤差可能會(huì)是很大的。IV.信號處理圖5中還詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)發(fā)送調(diào)制器426的典型的信號調(diào)制器設(shè)計(jì)。調(diào)制器426還包括一個(gè)或多個(gè)編碼器和交錯(cuò)器(未示出)，用于進(jìn)行編碼，如采用重復(fù)進(jìn)行卷積編碼和使數(shù)據(jù)碼元交錯(cuò)，以便提供檢錯(cuò)和糾錯(cuò)功能。與準(zhǔn)備數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用于發(fā)送其他技術(shù)一樣，卷積編碼、重復(fù)和交錯(cuò)技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的。本發(fā)明的技術(shù)并不受在擴(kuò)展前準(zhǔn)備數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的方法的限制。隨后，對數(shù)據(jù)碼元進(jìn)行正交編碼，或用分配的正交碼(這里是編碼發(fā)生器502提供的沃爾什碼Wn)覆蓋。編碼發(fā)生器502可以用各種用于此目的而構(gòu)成的已知元件來構(gòu)成。來自發(fā)生器502的編碼用一個(gè)或多個(gè)邏輯元件504與碼元數(shù)據(jù)相乘或組合。正交碼以及編碼數(shù)據(jù)的碼片速率是由本領(lǐng)域中眾所周知的因素決定的。發(fā)送調(diào)制器電路還包括一個(gè)或多個(gè)PN擴(kuò)展序列或編碼發(fā)生器506，它們分別產(chǎn)生用于同相(I)和正交相(Q)信道的兩個(gè)不同的PNI和PNQ擴(kuò)展碼。該發(fā)生器可以用合適的接口元件在幾個(gè)發(fā)射器之間時(shí)間共享的。這些序列的典型發(fā)生器電路見1993年7月13日授權(quán)、標(biāo)題為“具有快速偏移調(diào)整的二次冪長度的偽隨機(jī)序列發(fā)射器(PowerofTwoLengthPseudo-NoiseSequenceGeneratorWithFastOffsetAdjustments)”的美國專利5,228,054。也可以如人們所知道的那樣，將PN碼預(yù)存儲在如ROM的存儲元件內(nèi)，或存儲在如具有自動(dòng)索引或?qū)ぶ凡樵儽硇问降腞AM電路中。PN擴(kuò)展碼發(fā)生器506通常對至少一個(gè)輸入信號作出響應(yīng)，該輸入信號與來自控制處理器的波束或小區(qū)標(biāo)識信號對應(yīng)，而控制處理器根據(jù)情況，提供PN擴(kuò)展碼輸出的預(yù)定時(shí)間延遲或偏移。盡管這里只描述了一個(gè)PN發(fā)生器用于產(chǎn)生擴(kuò)展碼，但我們可以理解，也可以用更多或更少的發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)許多其他的PN發(fā)生器方案。正交編碼的碼元數(shù)據(jù)是用一對邏輯元件或乘法器508A和508B與PNI和PNQ擴(kuò)展碼相乘的。將同一數(shù)據(jù)輸入到兩個(gè)乘法器，并與各個(gè)編碼組合或用這些編碼調(diào)制。在某些建議采用的通信系統(tǒng)中，擴(kuò)展碼被應(yīng)用于層狀結(jié)構(gòu)中。即，將一個(gè)短周期高速率的編碼用作基本‘內(nèi)’碼，用于傳統(tǒng)方式中的擴(kuò)展，而第二個(gè)與第一個(gè)同步的長周期低速率編碼用作‘外’碼，用以幫助進(jìn)行信號標(biāo)識和捕獲。這種多層擴(kuò)展排列結(jié)構(gòu)改進(jìn)了信號捕獲過程，詳見1997年10月10日申請的、標(biāo)題為“多用戶通信系統(tǒng)中的多層PN碼擴(kuò)展(Multi-layeredPNCodeSpreadingInAMulti-UserCommunicationsSystem)”的共同待批美國專利申請09/＿＿，＿＿(待授予)。外序列碼見圖5所示，它采用一對邏輯元件或乘法器510A和510B，其編碼是由編碼發(fā)生器512產(chǎn)生的。然而，采用一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展碼并不會(huì)由于互調(diào)失真而改變信道間的泄漏或滲透而對信號有影響。隨后，合成的PN擴(kuò)展和正交編碼的輸出信號通常由濾波器514A和514B旁路濾波或整形，并且通常通過對用相加元件或加法器524加到單個(gè)的通信信號上的一對正交的正弦信號進(jìn)行雙相調(diào)制而調(diào)制到一RF載波上。見圖中示出的一對乘法器520A和520B的正弦輸入的情況，每一個(gè)乘法器分別從濾波器514A和514B接收一個(gè)經(jīng)濾波的信號。然而，讀者應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的原理中，也可以采用其他類型的調(diào)制。載波信號源如本地振蕩器在圖中用方框522表示，采用的是本領(lǐng)域中眾所周知的電路和裝置。除了通常沒有要處理的編碼或交錯(cuò)數(shù)據(jù)以外，上述裝置和過程還用來產(chǎn)生導(dǎo)頻信號。反之，用一個(gè)特定的編碼來覆蓋恒定電平的信號，該特定編碼是一個(gè)專用的沃爾什碼，并隨后用邏輯元件508A、508B、510A和510B擴(kuò)展。需要時(shí)，呈重復(fù)碼型的數(shù)據(jù)還可以用來使導(dǎo)頻信號公式化。導(dǎo)頻信號在用發(fā)射功率控制器428和模擬發(fā)射機(jī)438處理時(shí)，通常還有更大的功率，以確保即使是在波束邊緣上接收的也有合適的能量，盡管這是不必要的。一旦被調(diào)制到RF載波上以后(522)，根據(jù)需要，該導(dǎo)頻信號被轉(zhuǎn)發(fā)到匯接局服務(wù)的每一波束或CDMA信道內(nèi)。V.非線性處理在發(fā)生了上述覆蓋或信道化(Wn)和擴(kuò)展(PN內(nèi)，PN外)以后，將合成的輸出提供到高功率放大器(HPA)。在空中無論是將信號直接從基站轉(zhuǎn)發(fā)到要求的信號接收者還是通過衛(wèi)星鏈路從匯接局將信號轉(zhuǎn)發(fā)到要求的信號接收者之前，都會(huì)出現(xiàn)采用HPA進(jìn)行的進(jìn)一步的信號放大。另外，正如在前文中討論過的那樣，將幾個(gè)用戶信號相加，形成一個(gè)如用于波束或小區(qū)的通信信號，并且隨后在進(jìn)行功率放大前對其定標(biāo)(scaled)。這一過程見圖6中的左邊所示。圖6中，只示出了將沃爾什編碼邏輯用于采用編碼元件6020到602N-1的信道W0至Wn，編碼元件6020到602N-1在這里用乘法器來代表，用以將輸入數(shù)據(jù)與合適的沃爾什函數(shù)相組合。然而，正如人們將知道的那樣，可以根據(jù)需要，采用其他已知的邏輯元件或處理元件用于這種組合。為簡潔起見，圖中未示出擴(kuò)展元件和其他的元件。將編碼或信道化信號在加法元件或信號組合器604中相加，并且在輸入到高功率放大器608(如模擬發(fā)射機(jī)438中可以找到的)中之前，提供到一可調(diào)增益或衰耗元件606。圖中示出的最終放大器級可以是匯接局、基站甚至是衛(wèi)星中使用的，用以使發(fā)射信號的功率電平最終增加。隨后，將經(jīng)功率放大的信號通過信道610發(fā)送到通信系統(tǒng)200用戶或用戶終端(224，226)，在此，用上面討論過的模擬和數(shù)字接收機(jī)(314，416)的裝置接收和解調(diào)。信道610通常是一個(gè)用于無線信號轉(zhuǎn)發(fā)的匯接局、基站和衛(wèi)星使用的空中接口(airinterface)。但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于如有線或光纜裝置所攜帶的CDMA信道。正如在本領(lǐng)域中眾所周知的那樣，在解調(diào)過程中，每一用戶終端采用一個(gè)或多個(gè)合適的擴(kuò)展碼(PN，PN內(nèi)，PN外)，對信號(未示出)進(jìn)行去擴(kuò)展。經(jīng)去擴(kuò)展的通信信號與一正交函數(shù)或正交碼組合，這里是用戶終端檢索特定編碼信道上的信號所使用的沃爾什碼序列(WiL)。即，用戶終端采用一個(gè)預(yù)選的或分配的編碼，用已知的邏輯元件來檢索正傳送到用戶終端的信息或數(shù)據(jù)。圖6中，用乘法器612將合適的沃爾什碼與輸入的去擴(kuò)展數(shù)據(jù)碼元相乘。在累加器或累加和加法元件614中將結(jié)果累加，在預(yù)選的周期內(nèi)對能量積分，以便產(chǎn)生或重新捕獲接收的通信信號中的基本數(shù)據(jù)。即，在累加器中形成碼元幅度之和，以確定每一信道中的能量。這一過程在本領(lǐng)域中是人們已知的，并且在例如美國專利5,577,025中進(jìn)一步詳細(xì)討論過?？梢詫a(chǎn)生的累加值取平方，提供一絕對值。為了確定信號是在通信信號中使用的-1與1之間何時(shí)形成過渡，通常采用一個(gè)硬限幅器616。如上所述，通信系統(tǒng)中使用的各個(gè)高功率放大級中出現(xiàn)互調(diào)失真或非線性效果對系統(tǒng)或放大器的調(diào)整、控制和可預(yù)定(predictable)操作帶來了不確定性。不進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整和控制，這些非線性元件會(huì)使能量出現(xiàn)不希望的從業(yè)務(wù)或用戶信道到另一個(gè)的轉(zhuǎn)移，而降低了系統(tǒng)的性能。依賴于眾所周知的如NPR測量對系統(tǒng)元件進(jìn)行測試的已有技術(shù)已經(jīng)證明，在預(yù)測實(shí)際元件或系統(tǒng)性能時(shí)是不準(zhǔn)確的，并且這種不準(zhǔn)確是無法接受的。這就導(dǎo)致不能恰當(dāng)?shù)貥?gòu)成或調(diào)整系統(tǒng)和使互調(diào)失真的影響為最小。所以，人們開發(fā)了新的技術(shù)，來改進(jìn)CDMA通信系統(tǒng)的運(yùn)行。VI.沃爾什功率比在理想或?qū)嶋H信號條件下，采用新的技術(shù)來測試或監(jiān)視非線性系統(tǒng)元件的性能，以提供O-CDMA信號環(huán)境中元件或裝置性能更準(zhǔn)確的預(yù)測。數(shù)據(jù)信號被傳送到測試中裝置或系統(tǒng)的輸入端，用一系列或一組預(yù)選的正交碼W0至WN-1進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男诺阑?，并且隨后加在一起。即，產(chǎn)生一輸入的通信信號，它包含一系列獨(dú)立的“業(yè)務(wù)”信道信號，每一個(gè)信號都代表各個(gè)正交碼所覆蓋或信道化的信息或數(shù)據(jù)信號。這里，沃爾什函數(shù)被用作正交碼，但它不是本發(fā)明嚴(yán)格要求的。這里除了沃爾什函數(shù)Wp所代表的一個(gè)或多個(gè)預(yù)選信道‘p’以外，每一個(gè)信道都有某種形式的正被傳送的數(shù)據(jù)或信息?？招诺罃?shù)是由要測量的正交性程度決定的。例如，正如下文中要進(jìn)一步討論的那樣，多個(gè)信道可以用來提供正交性是如何在整體上在通信鏈路中受影響的附加信息，或提供各個(gè)信道質(zhì)量的指示。工作的或‘非空’信道中使用的數(shù)據(jù)是可以采用已知的過程或方式隨機(jī)產(chǎn)生的，或者從各種已知的測試信號或取樣中選擇出來的。傳送數(shù)據(jù)的工作信道最好使用相同的整體輸入功率電平或增益(盡管這是不嚴(yán)格要求的)，并且數(shù)據(jù)速率和總內(nèi)容也是合理相似的。空格或“無數(shù)據(jù)”業(yè)務(wù)信道簡單地采用用于該相應(yīng)沃爾什碼或函數(shù)的無數(shù)據(jù)輸入。隨后，對組合的或多路復(fù)用的CDMA或SS取比例，并通過測試中的裝置轉(zhuǎn)發(fā)，按照每一信道或?yàn)槊恳恍诺罍y量能量。通常，這是通過確定要傳送的是什么數(shù)據(jù)碼元并形成信道中每一接收碼元的能量和來完成的，以確定每一信道的功率值。理想情況下，在沒有數(shù)據(jù)傳送時(shí)，信道應(yīng)當(dāng)給出零能量。然而，由于上述影響，將在“空”信道中檢測或測量到某些能量。圖7a和7b中示出了該過程的效果。圖7a中，示出的代表性通信系統(tǒng)702具有一系列的業(yè)務(wù)信道704，這些業(yè)務(wù)信道中含有要傳送的信息和一個(gè)沒有要傳送的數(shù)據(jù)的信道706。圖中數(shù)據(jù)信道并不都具有相同的功率，這是因?yàn)檫@是不要求的，并且該技術(shù)也可以應(yīng)用于實(shí)際使用的系統(tǒng)。在后一種情況下，不是所有的信道都將具有相同的功率或能量電平，例如，因?qū)Σ煌脩舻母鞣N功率控制狀態(tài)，或信道對接收信號的影響。一代表性的接收信號如圖7b中所示，圖中給出了，用于先前討論的影響，一些能量泄漏到了相應(yīng)的信道706中，即，信道已經(jīng)不保持正交性了。采用NPR測試或分析的相似過程如圖8a和8b中所示。圖8a中，示出了一個(gè)代表性的通信信號802，除了沒有要傳送的數(shù)據(jù)或信息因此沒有能量的小信道或頻帶806以外，它具有的信號具有業(yè)務(wù)信號占據(jù)的其他連續(xù)頻帶804中的能量或信息。一代表性的接收信號見圖8b所示，它給出，用于先前討論的各種影響，有一些能量泄漏到了相應(yīng)的頻帶806內(nèi)。采用本發(fā)明，所有“非空”或工作信道以及要求的“空”或非工作信道上檢測到的能量和之間形成一個(gè)比值?？招诺乐械哪芰颗c其余信道中能量的比值測量提供了一個(gè)有多少百分比的能量已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了空信道中以及增益對輸出的編碼純度近似影響的概念。這一比值提供了一種測試中的裝置或系統(tǒng)的非線性響應(yīng)正交性降低程度的度量。即，信道不再相互隔離的程度的度量。為了做到這一點(diǎn)，形成用于整個(gè)通信信號中所有“非空”信道接收碼元的能量和。隨后，用檢測到的“空”信道中的能量，通過如上所述形成每一信道的和以及后一“非空”信道能量和，形成一比值?？招诺乐械哪芰客ǔＴ陬A(yù)選周期(如幾個(gè)沃爾什碼或數(shù)據(jù)碼元周期)中增長，并且隨后取平均，產(chǎn)生用于該信道的要求的能量密度測量，這是因?yàn)樵谶@種情況下是測量不到數(shù)據(jù)碼元，測量到的只是噪聲。本發(fā)明的技術(shù)可以用各種已知的裝置來實(shí)現(xiàn)。例如，可以構(gòu)筑一臺專門的設(shè)備，它含有已知的O-CDMA型信號發(fā)生電路，和產(chǎn)生要求的通信信號的發(fā)射機(jī)和發(fā)送部分，用來將信號與正被測試的非線性裝置耦合的機(jī)構(gòu)，以及用已知的電路元件接收通信信號并形成要求的信道能量和的接收機(jī)部分。這使得人們能夠在CDMA環(huán)境中對非線性裝置的性能以及非線性過程影響的測試?？梢砸砸环N典型的方式將諸如高功率放大器的裝置與可以與之進(jìn)行正常工作的其他電路相連。用來實(shí)施本發(fā)明的過程的裝置的一種實(shí)施例如圖9中所示。與圖6中所示的情況一樣，圖中僅示出了采用編碼元件6020至602N-1用于數(shù)據(jù)信道W0至WN-1的典型的沃爾什編碼邏輯，而這種裝置是人們所熟知的。為簡潔起見，圖中未示出擴(kuò)展元件和其他的元件。圖9中，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號a0至an-1，作為邏輯或編碼元件6020至602N-1的輸入，這里可以根據(jù)需要，用帶有其他已知的邏輯或處理元件的乘法器來實(shí)現(xiàn)。將數(shù)據(jù)信號與各個(gè)沃爾什函數(shù)WiL(i從0變到N-1)組合，以產(chǎn)生覆蓋數(shù)據(jù)(covereddata)或編碼數(shù)據(jù)，這里，L代表編碼或序列長度。編碼或信道化信號再次在加法元件604中相加，在被輸入到正被測試的高功率裝置、元件或系統(tǒng)902前，形成一CDMA通信信號，并提供到可調(diào)增益或衰耗元件606。該裝置可以應(yīng)用于匯接局、基站甚至衛(wèi)星中。隨后，將經(jīng)過功率放大的信號通過選擇的接口(空中)或信道，轉(zhuǎn)發(fā)到一系列的譯碼或解調(diào)級，對信號進(jìn)行接收和譯碼(這里未示出去擴(kuò)展)。為了進(jìn)行這一過程，將通信信號與每一個(gè)正交函數(shù)或編碼組合，以轉(zhuǎn)發(fā)信號或信息，這里的正交函數(shù)或編碼是所要求的所有工作或非空信道、或有源工作的終端或編碼信道所使用的沃爾什編碼序列(WiL)。即，用一組預(yù)選的或分配的編碼，用已知的邏輯元件，檢索在通信信號中傳送的信息或數(shù)據(jù)?！甃’代表編碼序列的長度。該運(yùn)行中，最好采用所有工作或使用的信道的編碼，在這一點(diǎn)處也使用空信道的編碼，使得能夠檢索或測量該信道的能量內(nèi)容。圖9中，用一系列乘法器904I1(9040L-904N-1L)，將合適的沃爾什碼與輸入的去擴(kuò)展數(shù)據(jù)碼元相乘。與以前一樣，在累加器或累加和加法元件906i(9060-906N-1)中將結(jié)果累加。如圖所示，可以采用歸一化因子1/N，盡管在許多應(yīng)用場合，這是不要求的。用元件或平方裝置908i(9080-908N-1)，對累加器906i(9060-906N-1)中產(chǎn)生的累加能量或和中的每一個(gè)結(jié)果取平方運(yùn)算，以提供每一信道中檢測能量的能量值的絕對值。當(dāng)采用的是復(fù)數(shù)值信號或者信號具有隨簡單二進(jìn)制變化的正幅度以及負(fù)幅度(-1，1)時(shí)，這是有用的。隨后，用產(chǎn)生的平方信號，用平均值計(jì)算元件或裝置或平均器910，形成所有工作或“非空”信道的平均能量密度值。即，將接收的用于每一工作信道的能量幅度相加或加在一起，并被計(jì)算中所包含的信道數(shù)除，形成工作信道的平均能量值。隨后，轉(zhuǎn)發(fā)非空信道的這一平均值或能量密度，作為比例判斷元件912的一個(gè)輸入，比例判斷元件912還接收正用于測試的每一空信道(這里是單個(gè)信道“p”)的幅度值。但是，正如下文中將指出的那樣，使用附加的或其他的空信道可以提供有用的信息。隨后，用空的和非空的能量密度值或平均值來形成所要求的WPR測量比例。將這一比值用作正處于測試狀態(tài)的裝置影響系統(tǒng)中通信信號的正交性或信道隔離程度的指示。這使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)者或測試者能夠更精確地確定特定元件、裝置或系統(tǒng)所具有的影響，以及對這些裝置的調(diào)整將具有的影響。這一新技術(shù)特別適用于如一個(gè)對多個(gè)CDMA前向鏈路蜂窩電話、PCS、無線本地環(huán)路(WLL)、LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信應(yīng)用的元件測試。這種新技術(shù)可以應(yīng)用于至少兩種方式，以改進(jìn)CDMA擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)的運(yùn)行。在一種方法中，可以用圖9所示的裝置，或用其他已知的裝置，來測試用來制造該系統(tǒng)的各個(gè)部件，用以得知它們在CDMA通信信道環(huán)境中是如何工作的。采用該方法，可以看到CDMA通信系統(tǒng)中使用的功率控制技術(shù)由于能夠更準(zhǔn)確地考慮到各個(gè)測量中所包含的系統(tǒng)元件某些可預(yù)計(jì)或已知的特征，而使結(jié)果得到改進(jìn)。在第二種方法中，該技術(shù)可以用來在通信系統(tǒng)置身于服務(wù)前或在運(yùn)行時(shí)，測試通信系統(tǒng)自身的一部分。例如，在規(guī)定的維護(hù)時(shí)間或不使用的時(shí)間內(nèi)，信號可以通過系統(tǒng)的一部分，如特定的基站、匯接局或衛(wèi)星而傳送到通信系統(tǒng)200用戶或用戶終端(224，226)，進(jìn)行測量，并表征系統(tǒng)或某些系統(tǒng)元件的當(dāng)前響應(yīng)。將預(yù)選的CDMA測試信號注入或施加到具有許多‘上行’或被數(shù)據(jù)占據(jù)的信道以及一個(gè)或多個(gè)‘下行’或空的信道的匯接局的發(fā)送部分。隨后，專用接收機(jī)對信號進(jìn)行解調(diào)，并估計(jì)計(jì)算或測量沃爾什功率比(WPR)中使用的每一個(gè)信道中的功率，沃爾什功率比是空信道對全部信道中的能量密度比。該接收機(jī)可以被置于用戶終端內(nèi)，該用戶終端僅用于這樣的測試，并位于匯接局處，或位于通信系統(tǒng)所服務(wù)的區(qū)域內(nèi)，或位于一個(gè)或多個(gè)用戶終端如固定終端內(nèi)。在某些結(jié)構(gòu)中，WPR測量可以用已知的接收機(jī)和控制過程，響應(yīng)于從匯接局接收的命令，在一個(gè)或多個(gè)用戶終端處進(jìn)行，而不是特別為該任務(wù)專用的。產(chǎn)生的信息被傳送回匯接局和/或回到中央通信系統(tǒng)，用作進(jìn)一步的信號處理，包括各種功率控制測量和電平調(diào)整。另一種實(shí)施例提供測試通信信號(多信道)，例如通過采用基站或匯接局中的基帶電路，在固定的間隔內(nèi)，向多個(gè)信道提供數(shù)據(jù)或要用于不同編碼信道(用戶終端)用于轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，以自動(dòng)檢查某些元件運(yùn)行特征的狀態(tài)或改變。例如，這可以用來確認(rèn)衛(wèi)星上HPA操作特征的變化，如人們所知道的那樣，響應(yīng)于裝載的變化或當(dāng)運(yùn)行上電方式時(shí)，這些衛(wèi)星的非線性特征會(huì)隨時(shí)間而經(jīng)歷某種變化。采用本技術(shù)，可以在系統(tǒng)使用期間，用測量來計(jì)數(shù)(counter)因某些條件而引起的不利影響。在另一個(gè)實(shí)施例中，某些信道中含有固定碼型數(shù)據(jù)和空格或無數(shù)據(jù)的信號通過與業(yè)務(wù)信道信號內(nèi)典型數(shù)據(jù)交錯(cuò)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)需要，在固定點(diǎn)時(shí)間間隔或其他的時(shí)間內(nèi)對系統(tǒng)進(jìn)行測試。這就使得能夠?qū)崟r(shí)獲得有關(guān)系統(tǒng)響應(yīng)的信息，并調(diào)整衛(wèi)星或其他裝置上功率放大器的運(yùn)行，以改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行，提高容量。即，可以將命令發(fā)送到控制元件，，控制元件調(diào)整這些元件的某些閾值和工作范圍，改進(jìn)控制，提高輸出性能。正如前文中指出的那樣，多個(gè)空的或無數(shù)據(jù)信道可以被用于本發(fā)明的過程。即，可以有一個(gè)以上的信道是沒有在形成多信道通信信號時(shí)施加的數(shù)據(jù)的。這可以用來分析信道間正交性或其(能量轉(zhuǎn)發(fā))損耗的差異。一個(gè)編碼信道受到非線性效果的影響可以比其他的信道受到的影響更大，或者其他的處理過程可能會(huì)產(chǎn)生這種影響。所以，可以分配多個(gè)空信道，并比較每一信道的WPR，作為一種信道“良好”指示符。采用用于單個(gè)信道的單個(gè)WPR來指示總體上對整個(gè)系統(tǒng)性能的影響，而多個(gè)信道指示相對信道性能或信道間的相對影響并且因此指示采用某些信道的好處。然而，考慮到處理過程對系統(tǒng)運(yùn)行的整體影響，也可以與采用多個(gè)數(shù)據(jù)信道時(shí)那樣，在這樣的多個(gè)空信道上形成一個(gè)平均的WPR。這可以提供附加的信息，并且這種附加信息是用某些應(yīng)用場合下單個(gè)信道上的能量是觀察不到的。如果有有限個(gè)由M個(gè)信道組成的子集(64個(gè)是一般用于蜂窩系統(tǒng)的，而128個(gè)用于衛(wèi)星系統(tǒng)的)，并且M個(gè)中有N個(gè)正被使用，那么人們發(fā)現(xiàn)，基本上有某些組合，在這些組合下，組成N個(gè)信道的一個(gè)子集比另一個(gè)更有利。按照測得的WPR，類似于有N個(gè)好的組合和壞的組合。取這M個(gè)信道，每次每一個(gè)信道可以是空格的，或者是空的沒有數(shù)據(jù)的，并且對于每一信道來說，很快測得WPR。產(chǎn)生的WPR值集可以用于研制一種量度以表示出用于M中N個(gè)可能性的相對“最佳”信道。即，提供最少正交性丟失的信道或組合。這一過程也可以根據(jù)需要通過一次取多個(gè)空信道來完成，以得到哪一種組合工作更好的進(jìn)一步的量度。這一信息可以用來在給定的工作條件下，或?qū)τ诮o定的一組操作裝置、元件或設(shè)備，設(shè)計(jì)編碼或信道的分配。本發(fā)明的幾個(gè)其他的實(shí)施例可以利用多個(gè)空信道特征的優(yōu)點(diǎn)。例如，由于現(xiàn)在可以測量或觀察碼型或保持正交性的相對程度，人們能夠認(rèn)識到，在某種運(yùn)行條件下，一個(gè)空的信道可以比另一個(gè)提供更好的性能或通信鏈路。多個(gè)空信道中WPR的相對差異可以用作信道相對性能的度量。信道或信道組可以在通信系統(tǒng)中定期掃描，從而在向系統(tǒng)用戶分配新的編碼/信道前查詢“最佳”信道。所以，多個(gè)空信道上WPR的相對差異可以用作決定下一個(gè)要采用的信道的基礎(chǔ)。即，無論是特意進(jìn)行的測試，還是在使用通信系統(tǒng)期間自然出現(xiàn)被饋送的多個(gè)信道的一部分，測試這些空信道中的每一個(gè)信道，并用產(chǎn)生的WPR選擇一個(gè)信道，用于下一個(gè)訪問請求時(shí)進(jìn)行分配，或建立一個(gè)信道或通信鏈路。這樣，WPR就變成了分配信道以實(shí)現(xiàn)用于系統(tǒng)用戶的最佳通信鏈路的最有效的工具。同時(shí)，這也使得可以用該分配，更有效地利用信道上的功率。這還使得通信系統(tǒng)或匯接局和基站能夠觀察運(yùn)行期間包括實(shí)際通信鏈路長度或“呼叫”期間的變化。如果某些信道可能更有問題，或者更可能于具有保持正交性方面的問題，那么它們被使用的可能性就較小。這也適用于現(xiàn)行呼叫期間所具有的效果。即，通信系統(tǒng)、基站或匯接局控制器會(huì)知道，某些信道會(huì)較少有可能會(huì)提供高質(zhì)量的鏈路，包括在信道變化的時(shí)候。在這種情況下，使用期間，一呼叫或通信鏈路會(huì)從該信道中移入另一個(gè)信道。即，不終斷該呼叫。這是CDMA通信中定時(shí)和編碼過程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，用各種軟越區(qū)切換技術(shù)，可以不中斷接續(xù)，將一個(gè)呼叫移入另一個(gè)編碼信道。因此，可以更好地管理呼叫或鏈路，并保持較高的鏈路質(zhì)量。盡管從WPR測量得到的信息用來總體改進(jìn)直接功率控制，也可以實(shí)現(xiàn)其他的優(yōu)點(diǎn)。采用WPR，例如通過與預(yù)選的甚至是動(dòng)態(tài)可調(diào)閾值的比較，不僅可以決定是否應(yīng)當(dāng)使功率增加或降低，而且可以決定是否應(yīng)當(dāng)分配附加的信道。即，還可以通過簡單或使得特定波束或小區(qū)的容量增加，來使功率增加。所以，在條件得到改進(jìn)前，是不向新的通信鏈路式用戶分配信道的。盡管我們很清楚，改進(jìn)WPR的一種方法是減小功率，以防止達(dá)到某些裝置或元件的飽和電平，或通過丟失用戶來降低系統(tǒng)負(fù)載，但通常有一個(gè)重要的響應(yīng)。即，測試可以表示一種合適的方法，采用這種方法，可以在通信系統(tǒng)或其元件的制造和測試期間，構(gòu)筑和構(gòu)成用來轉(zhuǎn)發(fā)信號的硬件，和進(jìn)行許多的調(diào)整。然而，一旦系統(tǒng)處于運(yùn)行中，本發(fā)明的測試或監(jiān)視方法將指示系統(tǒng)不能按要求工作。即，系統(tǒng)不能進(jìn)行完全的預(yù)期裝載和標(biāo)稱功率輸出。這不僅是一種簡單的功率調(diào)整，而且在許多情況下是一種元件不能在指導(dǎo)下進(jìn)行工作并且需要調(diào)整的指示。這一信息可以用來決定什么時(shí)候應(yīng)當(dāng)派送人員對匯接局和基站中的設(shè)備提供服務(wù)或進(jìn)一步的診斷服務(wù)，以及進(jìn)行更換或進(jìn)一步機(jī)械調(diào)整某些元件以提高運(yùn)行。本發(fā)明可以幫助作出這樣的判斷。上文中較佳實(shí)施例的描述使得本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是很明顯的是，還可以對這些實(shí)施例作各種修改，無需發(fā)明人的幫助，還可以將基本原理應(yīng)用于其他實(shí)施例。因此，本發(fā)明并非僅限于所述的實(shí)施例，而且應(yīng)當(dāng)從最寬的范圍來理解本發(fā)明的原理和新特征。權(quán)利要求1.一種判斷擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)或其一個(gè)或多個(gè)部件對非線性效果的響應(yīng)的方法，其特征在于，它包含下述步驟產(chǎn)生多個(gè)正交信道信號，每一個(gè)所述正交信道信號用一組預(yù)選的正交碼之一信道化，除了一個(gè)或多個(gè)預(yù)選的信道是非工作的以外，每一個(gè)信道具有正被轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)；產(chǎn)生一擴(kuò)展譜通信信號，所述擴(kuò)展譜通信信號包含兩個(gè)或多個(gè)信息信號的組合，所述信息信號至少一個(gè)是非工作信號，并且用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的PN擴(kuò)展碼對所述信號進(jìn)行擴(kuò)展；通過決定作出響應(yīng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號；測量所述擴(kuò)展譜通信信號所使用的每一信號信道中的能量，所述信號信道包括所述非工作信道；以及產(chǎn)生至少一個(gè)非工作信道中的能量與工作信道中檢測的平均能量之比，提供一個(gè)正交性降低程度的度量。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包含隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包含預(yù)選的測試數(shù)據(jù)取樣。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作信道采用相同的總輸入功率電平或增益。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用一個(gè)非工作信道。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用兩個(gè)或更多個(gè)非工作信道。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述正交函數(shù)是沃爾什函數(shù)。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包含通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，它還包含在運(yùn)行期間，通過一衛(wèi)星通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它包含通過一部分所述通信系統(tǒng)，在預(yù)選周期基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包含轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)際用于系統(tǒng)用戶的數(shù)據(jù)，并且所述數(shù)據(jù)與用于測試所述擴(kuò)展譜通信信號中的信道功率比的數(shù)據(jù)交錯(cuò)的。12.一種選擇用在擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)信道的方法，其特征在于，它包含下述步驟產(chǎn)生多個(gè)正交信道信號，用一組預(yù)選正交碼中的一個(gè)正交碼使每一個(gè)所述正交信道信號信道化，除了一個(gè)或多個(gè)預(yù)選為非工作的信道以外，每一個(gè)信道中具有正被傳送的數(shù)據(jù)；產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)展譜通信信號，所述擴(kuò)展譜通信信號包含兩個(gè)或更多個(gè)所述多個(gè)信息信號的組合并且至少一個(gè)是非工作的，用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的PN擴(kuò)展碼對所述信息信號進(jìn)行擴(kuò)展；通過決定作出響應(yīng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號；測量包括所述非工作信道的所述擴(kuò)展譜通信信號使用的每一信號信道中的能量值；產(chǎn)生至少一個(gè)非工作信道中的能量與工作信道中檢測到的平均能量的比值，提供正交性降低程度的度量；以及根據(jù)所述比值選擇至少一個(gè)要使用的信道。13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，它包含下述步驟產(chǎn)生多個(gè)非工作信道中的能量與工作信道中檢測到的平均能量的比值；以及根據(jù)所述比值選擇至少一個(gè)要使用的信道。14.如權(quán)利要求12的所述方法，其特征在于，它還包含選擇要使用的一組信道的步驟。15.如權(quán)利要求12的所述方法，其特征在于，它還包含下述步驟產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)非工作信道中的能量與工作信道中檢測到的的平均能量的比值；重復(fù)用于每一非工作信道的比值產(chǎn)生步驟；以及根據(jù)所述比值，選擇一個(gè)或多個(gè)要使用的信道。16.如權(quán)利要求12的所述方法，其特征在于，它還包含根據(jù)所述比值，將一個(gè)或多個(gè)要使用的信道組的列表編制起來的步驟。17.如權(quán)利要求12的所述方法，其特征在于，它還包含向系統(tǒng)操作者指示通信系統(tǒng)中正使用的信道狀態(tài)較差的步驟。18.一種判斷擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)或其一個(gè)或多個(gè)部件對非線性效果的響應(yīng)的裝置，其特征在于，它包含產(chǎn)生多個(gè)正交信道信號的裝置，每一個(gè)所述正交信道信號用一組預(yù)選的正交碼之一信道化，除了一個(gè)或多個(gè)預(yù)選的信道是非工作的以外，每一個(gè)信道具有正被轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)；產(chǎn)生一擴(kuò)展譜通信信號的裝置，所述擴(kuò)展譜通信信號包含兩個(gè)或多個(gè)信息信號的組合，所述信息信號至少一個(gè)是非工作信號，并且用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的PN擴(kuò)展碼對所述信號進(jìn)行擴(kuò)展；通過決定作出響應(yīng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號的裝置；測量所述擴(kuò)展譜通信信號所使用的每一信號信道中的能量的裝置，所述信號信道包括所述非工作信道；以及產(chǎn)生至少一個(gè)非工作信道中的能量與工作信道中檢測的平均能量之比以提供一個(gè)正交性降低程度的度量的裝置。19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述部件位于一衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述部件包含位于衛(wèi)星上的高功率放大器。21.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述部件包含位于匯接局中的高功率放大器。22.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)包含預(yù)選的測試數(shù)據(jù)取樣。23.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述工作信道采用相同的總輸入功率電平或增益。24.一種用在擴(kuò)展譜通信系統(tǒng)中選擇一個(gè)或多個(gè)信道的裝置，其特征在于，它包含下述裝置產(chǎn)生多個(gè)正交信道信號的裝置，用一組預(yù)選正交碼中的一個(gè)正交碼使每一個(gè)所述正交信道信號信道化，除了一個(gè)或多個(gè)預(yù)選為非工作的信道以外，每一個(gè)信道中具有正被轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)；產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)展譜通信信號的裝置，所述擴(kuò)展譜通信信號包含兩個(gè)或個(gè)所述多個(gè)信息信號的組合并且至少一個(gè)是非工作的，用一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的PN擴(kuò)展碼對所述信息信號進(jìn)行擴(kuò)展；通過決定作出響應(yīng)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)所述擴(kuò)展譜通信信號的裝置；測量包括所述非工作信道的所述擴(kuò)展譜通信信號使用的每一信號信道中的能量值的裝置；產(chǎn)生至少一個(gè)非工作信道中的能量與工作信道中檢測到的平均能量的比值以提供正交性降低程度的度量的裝置；以及根據(jù)所述比值選擇至少一個(gè)要使用的信道的裝置。全文摘要一種精確確定非線性效果對轉(zhuǎn)發(fā)正交編碼擴(kuò)展譜通信信號的部件或通信系統(tǒng)的運(yùn)行特征或影響的方法和裝置。沃爾什功率比用來更精確地確定系統(tǒng)的響應(yīng)。該信息可以由功率控制環(huán)路用來控制或調(diào)整正交CDMA通信系統(tǒng)中如高功率放大器的非線性元件或級的運(yùn)行,以提高系統(tǒng)響應(yīng)。該信息也可以用在向系統(tǒng)用戶分配信道,并對系統(tǒng)硬件作出物理變更。形成WPR可以用于通過在多個(gè)含有數(shù)據(jù)的信道中注入通信信號并留下至少一個(gè)空信道而對各個(gè)元件或整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測量。隨后,測量系統(tǒng)或部件的輸出側(cè)每一信道的接收功率。隨后,形成空信道對工作信道的功率密度比。通過在指定的時(shí)刻周期轉(zhuǎn)發(fā)測試信號或使系統(tǒng)中已有業(yè)務(wù)信號之間進(jìn)行交錯(cuò),在運(yùn)行期間可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或元件的WPR確定。文檔編號H04Q7/38GK1276114SQ98810186公開日2000年12月6日申請日期1998年10月14日優(yōu)先權(quán)日1997年10月14日發(fā)明者A·西爾伯格,B·巴特勒,L·希夫申請人:夸爾柯姆股份有限公司