專利名稱：不同數(shù)據(jù)速率下的信號處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對無線通信。尤其，本發(fā)明針對在無線通信系統(tǒng)中以各種速率發(fā)送的數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)使移動數(shù)字無線通信主要用于傳遞話音通信。隨著萬維網(wǎng)、電子郵件和計算機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，對于基于數(shù)據(jù)的無線通信的需求已經(jīng)指數(shù)式地增長。
一般數(shù)據(jù)通信比基于話音的無線通信要求較高的數(shù)據(jù)速率和較多種類的數(shù)據(jù)速率。這種通信速率種類的增加一般增加了復(fù)雜度或系統(tǒng)的電路的大小，上升系統(tǒng)是用于處理和產(chǎn)生所發(fā)送數(shù)據(jù)的。一般，增加復(fù)雜度或電路大小就增加成本。
本發(fā)明針對降低復(fù)雜度和大小，因此降低了以多種速率處理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
描述一種無線通信系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個實施例中，一組解調(diào)資源對可以以一組速率發(fā)送數(shù)據(jù)的一組信號進行解調(diào)。對于在較低數(shù)據(jù)速率處發(fā)送的信號，單個解調(diào)資源對整個信號進行解調(diào)。對于在較高數(shù)據(jù)速率處發(fā)送的信號，兩個或多個解調(diào)資源的每一個對一部分信號進行解調(diào)。有利地，較高速率信號的第一部分基本上不同于第二部分。
附圖簡述從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述中，對本發(fā)明的特性、目的和優(yōu)點將更為明了，在所有的附圖中，用相同的標(biāo)記作相應(yīng)的識別，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的無線通信系統(tǒng)的方框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的反向鏈路傳輸系統(tǒng)的方框圖；圖3A示出在本發(fā)明的一個實施例中使用的中速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；圖3B示出在本發(fā)明的一個用于其它較低速率幀的實施例中使用的幀格式；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的基站的方框圖；圖5是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時CSM 366的解調(diào)部分的方框圖；圖6是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時信道元件312的方框圖；
圖7是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時指處理器370的方框圖；以及圖8是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時去交錯器—解調(diào)器322(圖5)的方框圖；圖9是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時重復(fù)去覆蓋和每一丟棄電路516的方框圖；圖10是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時碼元丟棄塊的方框圖。
實施發(fā)明的較佳方式描述無線通信系統(tǒng)。按照蜂窩電話系統(tǒng)的反向鏈路的來龍去脈來描述示例實施例。而在這個范圍內(nèi)使用是有利的，可以把本發(fā)明的不同實施例結(jié)合在不同環(huán)境或配置中。一般，可以使用受軟件控制的處理器。集成電路或分立邏輯來形成這里描述的各種系統(tǒng)。樣式更奇特的實施也符號本發(fā)明的應(yīng)用，包括生物或化學(xué)計算系統(tǒng)的使用。
此外，通過電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子、或它們的組合有利地表示遍于本應(yīng)用引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、碼元和碼片。此外，在每個方框圖中示出的塊可以表示硬件或方法步驟。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的無線通信系統(tǒng)的方框圖。使用數(shù)字調(diào)制射頻信號使用戶單元10a和10b與基站14對接。反向鏈路是把信號從用戶單元10a和10b發(fā)送到基站14，而前向鏈路是從基站14把信號發(fā)送到用戶單元10。基站控制器(BSC)16和移動交換中心(MSC)18提供呼叫和數(shù)據(jù)路由選擇功能，和呼叫移動性管理。
反向鏈路和前向鏈路兩者都發(fā)送各種數(shù)據(jù)速率的各種類型的數(shù)據(jù)。例如，使用數(shù)量級為每秒10千位(Kbits/sec)的數(shù)據(jù)速率進行基于話音的電話呼叫。使用數(shù)量級為64Kbits/sec的數(shù)據(jù)速率進行數(shù)據(jù)通信，用于諸如網(wǎng)頁瀏覽和視頻會議之類的應(yīng)用。示意地，示出用戶單元10a作為蜂窩電話，并示出用戶單元10b作為膝上計算機。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的反向鏈路發(fā)送系統(tǒng)的方框圖。如圖1所示，系統(tǒng)一般包括象在圖2中示出的(示出為蜂窩電話和計算機)多個發(fā)送系統(tǒng)10，在任何時間向基站發(fā)送。在本發(fā)明的一個實施例中，某些用戶單元10可以根據(jù)不同于圖2所示的技術(shù)向基站14發(fā)送。例如，某些用戶單元10可以根據(jù)IS一95標(biāo)準(zhǔn)，或它的派生標(biāo)準(zhǔn)之一發(fā)送，而其它用戶單元10可以根據(jù)圖2所示的發(fā)送。在題為“在CDMA蜂窩電話系統(tǒng)中產(chǎn)生信號波形的系統(tǒng)和方法”的美國專利第5,103,459號中描述了基本上根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)的使用處理RF信號的系統(tǒng)和方法，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此引用作為參考(’459專利)。
仍參考圖2，在“低數(shù)據(jù)速率模式”期間，在輸入A1上接收數(shù)據(jù)幀，每個數(shù)據(jù)幀包含數(shù)據(jù)的四種可能量中之一種。數(shù)據(jù)的不同量相應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)速率，把不同數(shù)據(jù)速率的組稱為“速率組”。一般，較低數(shù)據(jù)速率模式相應(yīng)于基于話音的通信，四個數(shù)據(jù)速率相應(yīng)于話音活動的四個不同量。CRC產(chǎn)生器100.1根據(jù)速率和速率組把CRC校驗位加到某些幀上。此外，通過尾位產(chǎn)生器102.1把已知值的尾位(最好是所有邏輯零)加到每個幀。尾位的數(shù)目最好等于k－1，其中k是編碼器的長度。在本發(fā)明的一個實施例中，加8個尾位。
在本發(fā)明的一個實施例中，可得到兩個不同的速率組。不同速率組相應(yīng)于話音質(zhì)量的兩個不同電平，具有最高數(shù)據(jù)速率的速率組是話音質(zhì)量最高的一個速率組。通過在每個組中的最高速率(或“速率一”)來區(qū)分不同的速率組，第一速率組(8K速率組)的所述最高速率是9.6Kbits/sec，而第二速率組(13K速率組)的所述最高速率是14.4Kbits/sec。根據(jù)速率的近似分?jǐn)?shù)與速率一的比較，把在速率組中的另外三(3)個速率稱為半(1/2)速率、四分之一(1/4)速率和八分之一(1/8)速率。這種較低數(shù)據(jù)速率相似于在IS-95和IS-95B無線電信遠(yuǎn)程(over-the air)接口標(biāo)準(zhǔn)中可找到的那些數(shù)據(jù)速率。
所有在圖2中示出的系統(tǒng)進行“中”速率傳輸(即，以比可在低數(shù)據(jù)速率模式中得到的那些數(shù)據(jù)速率較高的速率傳輸)，在輸入A2-A8輸入另外的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，所使用的輸入A1-A8的總數(shù)必須是2的整數(shù)冪。這樣，兩個速率組(8K和13K)的每一個所提供的中速率傳輸近似等于二(2)乘速率一速率(速率二)、四(4)乘速率一速率(速率四)和八(8)乘速率一速率(速率八)。
這種調(diào)制提供另外六(6)個中傳輸速率，而總共有14個可能速率。可以把14個速率分成兩組一組與13K相關(guān)聯(lián)，而另一組與8K相關(guān)聯(lián)。14個速率一起是對于8K的速率8、速率4、速率2、速率1、半速率、1/4速率和1/8速率，和對于13K的速率8、速率4、速率2、速率1、半速率、1/4速率和1/8速率。在本發(fā)明的一個實施例中，用戶單元10工作于較低數(shù)據(jù)速率模式或中數(shù)據(jù)速率模式。然而，在本發(fā)明的另一個實施例中，用戶單元可以工作于任何可得到的數(shù)據(jù)速率。
在“中數(shù)據(jù)速率模式”期間，多路復(fù)用器104對在輸入A1-A8接收到的數(shù)據(jù)進行時間多路復(fù)用成為單個數(shù)據(jù)流，所述單個數(shù)據(jù)流在根據(jù)如下所述的數(shù)據(jù)速率的速率處通過卷積編碼器106進行卷積編碼。對于8K或13K數(shù)據(jù)速率組，中繼器108對在速率R處的速率1或較低傳輸速率(這里把速率1到1/8速率稱為“較低速率”)執(zhí)行碼元重復(fù)，并且沃爾什覆蓋用也是根據(jù)數(shù)據(jù)速率的低速率沃爾什碼WL對較低速率傳輸進行調(diào)制。
穿孔(puncture)電路110通過穿孔系數(shù)P對與13K幀相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進行穿孔。穿孔系數(shù)P為1/3意味著每3個編碼碼元從數(shù)據(jù)流除去一個編碼碼元。這有效地降低了在數(shù)據(jù)上執(zhí)行的編碼速率，但是允許發(fā)送更多的數(shù)據(jù)，從而增加了數(shù)據(jù)速率。例如，如果編碼器106執(zhí)行R＝1/4編碼，而穿孔系數(shù)P是1/3，則有效編碼速率RE＝3/8。
交錯器112在正在發(fā)送的數(shù)據(jù)的20ms塊上執(zhí)行塊交錯，不管數(shù)據(jù)速率。因此，在任何給定時間進行交錯的數(shù)據(jù)量或編碼碼元數(shù)目有賴于數(shù)據(jù)傳輸速率。
中速率重復(fù)電路114根據(jù)中速率重復(fù)系數(shù)RM執(zhí)行中速率重復(fù)。此外，對于中速率數(shù)據(jù)傳輸(速率2、4和8)，中速率沃爾什覆蓋電路116用中速率沃爾什碼WM調(diào)制碼元，所述中速率沃爾什碼WM與正在使用的較高數(shù)據(jù)速率有關(guān)。
在表I中規(guī)定在本發(fā)明的一個實施例中圖2的系統(tǒng)使用的各種參數(shù)。


表I在沃爾什碼入口是空白處，不執(zhí)行沃爾什碼調(diào)制。每個速率的下標(biāo)(8或13)指示特定數(shù)據(jù)速率是與8K相關(guān)聯(lián)還是與13K相關(guān)聯(lián)。應(yīng)該清楚，調(diào)節(jié)重復(fù)速率RL和RM，以致有效碼元速率保持恒定。保持有效碼元速率恒定使在發(fā)送端和接收端兩處的可變速率數(shù)據(jù)的處理簡化。對于低和中數(shù)據(jù)速率兩者，沃爾什碼調(diào)制進一步促進確定正在發(fā)送數(shù)據(jù)處的速率。
在本發(fā)明的一個實施例中，選通電路118執(zhí)行八分之一速率幀的選通，以便節(jié)省功率。這個選通包括只發(fā)送最后半個幀，或幀的10ms。此外，當(dāng)用戶單元10在“搜索模式”中時，選通電路118也可以選通半速率和四分之一速率幀。最好，象執(zhí)行八分之一速率幀的選通那樣執(zhí)行這些幀的選通。即，阻斷幀的第一個一半，或10ms。在選通任何幀期間，用戶單元10可以在當(dāng)前不在進行處理的頻帶處搜索其它前向鏈路信號。這促進了硬越區(qū)切換的執(zhí)行，當(dāng)用戶單元切換它操作的頻帶(和其它實例)時發(fā)生所述硬越區(qū)切換。
通過2×電路120重復(fù)從選通電路118產(chǎn)生的碼片流，并使用XOR門122通過沃爾什話務(wù)信道碼Wc，t覆蓋2×電路120的輸出，然后使用乘法器或放大器124通過話務(wù)信道增益調(diào)節(jié)Gt調(diào)節(jié)增益。此外，用控制數(shù)據(jù)對導(dǎo)頻數(shù)據(jù)進行多路復(fù)用，通過2×電路120重復(fù)，并使用XOR門122用控制信道沃爾什碼Wc，c進行覆蓋。在本發(fā)明的某些實施例中，也可以對導(dǎo)頻信道進行增益調(diào)節(jié)。
控制數(shù)據(jù)一般是功率控制命令，這些命令是根據(jù)前向鏈路信號產(chǎn)生的，并表示是否應(yīng)該使在與終端通信所分配的前向鏈路信號中的信道發(fā)射功率增加、降低或保持穩(wěn)定。
使用復(fù)數(shù)乘法器126使所產(chǎn)生的話務(wù)信道數(shù)據(jù)和控制信道數(shù)據(jù)與同相PN碼和正交相PN碼復(fù)數(shù)相乘，產(chǎn)生同相項XI和正交相項XQ。通過低通濾波器128對同相項XI和正交相項XQ進行濾波，使用混頻器130分別用同相載波和正交相載波進行上變頻，通過總和器進行總加，通過放大器進行增益調(diào)節(jié)，然后發(fā)送。
圖3A示出在本發(fā)明的一個實施例中使用的用于中速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。如上所述，在本發(fā)明的一個實施例中，每個幀相應(yīng)于20ms的持續(xù)期。
對于速率一幀150，由數(shù)據(jù)字段160、CRC校驗字段162以及尾位數(shù)據(jù)字段164構(gòu)成幀。在編碼期間使用尾位數(shù)據(jù)字段164以清除卷積編碼器并有助于進行解碼。為了完全清除解碼器，數(shù)據(jù)序列的長度比卷積編碼的長度K小1。在本發(fā)明的一個實施例中，編碼長度K是九(9)，而尾位數(shù)據(jù)字段164包括八(8)個邏輯零。最好，使用CRC校驗字段162和尾位數(shù)據(jù)字段164，本發(fā)明的其它實施例可能使用不同的“控制”字段。
對于速率二幀152，由數(shù)據(jù)字段160.2和160.3、CRC字段162.2和162.3和尾位字段164.2和164.3構(gòu)成幀。在本發(fā)明的一個實施例中，數(shù)據(jù)字段160.2和160.3的格式和大小相應(yīng)于數(shù)據(jù)字段160.1。相似地，CRC字段162.2和162.3的格式和大小和CRC字段162.1相同，而尾位字段164.2和164.3的格式和大小和尾位字段164.1相同。
對于速率四幀152，由數(shù)據(jù)字段160.4、160.5、160.6和160.7、CRC字段162.4、162.5、162.6和162.7和尾位字段164.4、164.5、164.6和164.7構(gòu)成幀。在本發(fā)明的一個實施例中，數(shù)據(jù)字段160.4、160.5、160.6和160.7的格式和大小相應(yīng)于數(shù)據(jù)字段160.1(因此相應(yīng)于數(shù)據(jù)字段160.2和160.3)。相似地，CRC字段162.4、162.5、162.6和162.7的格式和大小和CRC字段162.1相同，而尾位字段164.4、164.5、164.6和164.7的格式和大小和尾位字段164.1相同。
對于速率八幀，由數(shù)據(jù)字段160.8-160.15、CRC字段162.8-162.15和尾位字段164.8-164.15構(gòu)成幀。在本發(fā)明的一個實施例中，數(shù)據(jù)字段160.8-160.15的格式和大小相應(yīng)于數(shù)據(jù)字段160.1(因此相應(yīng)于數(shù)據(jù)字段160.2和160.7)。相似地，CRC字段162.8-162.15的格式和大小和CRC字段162.1相同，而164.8-164.15的格式和大小和尾位字段164.1相同。
各個字段的格式和大小與在不同速率幀中相應(yīng)的字段相同促進了不同速率幀的處理。尤其，可以使用用于產(chǎn)生一種速率的幀的電路來產(chǎn)生較高速率的幀，只要簡單地增加這些電路的工作速率。允許對不同幀速率使用相同的電路降低了執(zhí)行必要的發(fā)送和接收處理所必需的電路總量，因此降低了根據(jù)本發(fā)明的某些實施例操作的任何集成電路或系統(tǒng)的大小和成本。還有，增加了處理速率，因為只需要較少的處理路徑變化。
可以通過許多形式來增加電路的工作速率，包括在每個幀期間降低電路的時—分或增加電路的工作持續(xù)期。還有，當(dāng)本發(fā)明的一個實施例的不同速率幀的字段具有相同的格式和大小，以使電路再使用最大時，本發(fā)明的其它實施例可能只有相應(yīng)于相同或相似字段的某些屬性。
例如，相應(yīng)字段的大小可以是相同的，但是格式不相同。或，某些字段的一部分?jǐn)?shù)據(jù)的格式可以是相同的，但是不同速率幀可能在這些字段中具有另外的數(shù)據(jù)。在其它實施例中，字段大小和格式可以是不同的，但是字段的次序重復(fù)相對于其它速率幀的次序為相同的次序。在每種情況中，在各種速率幀的字段之間的大小、格式或兩者的相似性促進了數(shù)據(jù)的接收處理和發(fā)送處理兩者。
在本發(fā)明的一個實施例中，基本上根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)處理數(shù)據(jù)幀，當(dāng)傳輸速率降低時數(shù)據(jù)字段大小減小，并通過發(fā)送選通使所發(fā)送的位數(shù)降低。在題為“用于使傳輸數(shù)據(jù)格式化的方法和設(shè)備”的美國專利第5,504,773號中描述了用于使低速率幀格式化的系統(tǒng)和方法，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此引用作為參考。
在圖3B中示出在本發(fā)明的一個實施例中使用的其它較低速率幀(諸如在表I中列出的某些幀)的幀格式。每個幀包括用戶數(shù)據(jù)170、CRC數(shù)據(jù)172和尾位數(shù)據(jù)174。如圖所示，某些類型數(shù)據(jù)的位數(shù)隨速率而改變。在本發(fā)明的一個實施例中，對于每組用戶、CRC和尾位數(shù)據(jù)字段使用高數(shù)據(jù)速率的速率一幀格式。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置的基站的方框圖。RF單元362通過天線接收RF信號，并對產(chǎn)生基帶取樣的RF信號進行濾波、下變頻和數(shù)字化。在本發(fā)明的一個實施例中，使用每個天線和RF單元把電話服務(wù)提供給基站覆蓋范圍的扇區(qū)。一般，每個扇區(qū)有一個以上的天線，用于附加的分集。
受到控制單元364控制的小區(qū)現(xiàn)場調(diào)制解調(diào)器(CSM)366接收基帶取樣。一般，CSM是集成電路。在本發(fā)明的一個實施例中，控制單元364一般是受到存儲在存儲器中的軟件指令控制的微處理器。CMS366對包含在基帶接收取樣中的一組信號進行解調(diào)，產(chǎn)生傳遞到數(shù)據(jù)格式化器368的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式化器368把數(shù)據(jù)放置在包含地址信息的分組中，并把分組傳遞到基站控制器。
在本發(fā)明的其它實施例中，分立系統(tǒng)或集成電路執(zhí)行CMS366執(zhí)行的調(diào)制和解調(diào)功能。
圖5是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時CMS366的解調(diào)部分的方框圖。在這里提供的本發(fā)明的示例實施例的典型操作期間，信號處理電路接收和處理反向鏈路信號，所示反向鏈路信號是由象圖2所示的發(fā)射系統(tǒng)那樣的系統(tǒng)產(chǎn)生的。最好，在單個集成電路上實施所述電路，可以在同一集成電路上或另外的集成電路上提供控制功能。一般通過運行存儲在存儲器中的軟件的微處理器來執(zhí)行控制功能。一般，如這里所述，在微處理器和DSP之間分配任務(wù)，然而，本發(fā)明的另一個實施例可能不同地分配任務(wù)。
在一個示例的處理中，通過內(nèi)插器300接收來自圖4的外部RF單元的下變頻基帶接收取樣(RX_IQ)。內(nèi)插器300產(chǎn)生通過搜索子系統(tǒng)302和信道元件312接收到的經(jīng)內(nèi)插的取樣。搜索子系統(tǒng)302對反向鏈路信號執(zhí)行周期性的搜索，并把這些搜索的結(jié)果提供給DSP控制器304和外部控制系統(tǒng)(未示出)。外部控制器(微處理器)可以通過確定應(yīng)該處理哪個信號而作出響應(yīng)，并分配一個處理信號的信道元件312。一般，通過把待處理信號的時間偏離提供給特定信道元件312而執(zhí)行分配。在所描述的本發(fā)明的實施例中，每個信道元件可以處理信號的多個多路徑實例，稱之為指，而每個指要求不同的時間偏離。因此，外部控制器可以向信道元件312提供多個時間偏離。
在本發(fā)明的一個實施例中，可以在兩個速率中的一個速率處接收取樣擴展碼片速率的兩倍(Chip×2)或擴展碼片速率的八倍(Chip×8)。當(dāng)在Chip×2處接收接收取樣RX_IQ時，內(nèi)插器300把取樣內(nèi)插到八倍擴展速率(Chip×8)的速率。當(dāng)在Chip×8處接收取樣時，旁路內(nèi)插器300。這允許系統(tǒng)在提供Chip×8或Chip×2的取樣的不同配置的系統(tǒng)中操作。
數(shù)字信號處理器(DSP)304.1與信道元件312.0-312.5連接，而DSP304.2連接到信道元件312.6-312.11。維特比解碼器316.0通過中速率沃爾什(WM)解碼器323.0和323.2與去交錯器322.0-322.3連接。維特比解碼器316.1通過中速率沃爾什解碼器323.4和323.7與去交錯器322.8-322.11連接。使信道元件312通過乘一累加(MAC)320耦合到去交錯器322。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以使用不同數(shù)目的DSP，包括一個DSP。
在本發(fā)明的一個實施例中，信道元件312執(zhí)行各種功能，包括對中速率傳輸?shù)娜U展和中速率沃爾什去覆蓋。此外，信道元件312在一部分用于中速率傳輸而處理的數(shù)據(jù)上執(zhí)行碼元丟棄。最好，根據(jù)正在處理的數(shù)據(jù)的傳輸速率和來自相應(yīng)DSP304的控制輸入丟棄特定量和部分的數(shù)據(jù)。
在通過圖4的解調(diào)器系統(tǒng)處理一個實例的時間期間，DSP304接收指令，處理以中數(shù)據(jù)速率或低數(shù)據(jù)速率發(fā)送的輸入信號，如果所發(fā)送信號的速率較低于特定速率的話，則分配一個用于處理信號的信道元件312；如果所發(fā)送信號的數(shù)據(jù)速率大于特定速率，則分配兩個或多個用于處理信號的信道元件。在本發(fā)明的一個實施例中，如果在速率一或速率二的低數(shù)據(jù)速率或中數(shù)據(jù)速率處發(fā)送信號，則微處理器分配一個信道元件來處理信號。
此外，在本發(fā)明的一個實施例中，DSP304或微處理器把信道元件類型(CE_TYPE)分配給每個指定用于處理較高速率信號(在本發(fā)明的一個實施例中是速率四和速率八)的信道元件。通過信道元件類型確定由特定信道處理的信號的特定部分，在下面更詳細(xì)地描述其中的一個例子。
在通過信道元件312處理信號之后，MAC320在碼元持續(xù)期上累加所產(chǎn)生的去擴展碼片數(shù)據(jù)，最好，在時一分方式中執(zhí)行對每個信道元件的累加。此外，MAC計算導(dǎo)頻話務(wù)信道的向量積，并在通過特定信道元件處理的一組指上對結(jié)果進行總加。把所產(chǎn)生的累加碼元數(shù)據(jù)傳遞到去交錯器322，它執(zhí)行信道元件的時一分去交錯和解調(diào)。去交錯器322對接收到的數(shù)據(jù)的每個20ms幀進行去交錯，它的不同速率相應(yīng)于不同的數(shù)據(jù)量。對于較高數(shù)據(jù)速率，信道元件312執(zhí)行的碼元丟棄降低通過每個去交錯器322處理的數(shù)據(jù)量。這降低了去交錯器322存儲器所需要的大小，基本上降低了解調(diào)器系統(tǒng)的總的電路區(qū)域。
中速率沃爾什去覆蓋執(zhí)行低速率沃爾什去覆蓋，并把去覆蓋軟判定數(shù)據(jù)傳遞到維特比解碼器316。對于中速率傳輸，維特比解碼器322對在指定傳輸速率處的軟判定數(shù)據(jù)進行解碼。對于較低速率傳輸，維特比解碼器316在所有四個數(shù)據(jù)速率處使用通過那里的誤差和概率值確定的實際數(shù)據(jù)速率進行解碼。在題為“在通信接收機中用于確定發(fā)送可變速率數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率的方法和裝置”的美國專利第5,566,206號中描述了一種執(zhí)行速率確定的方法，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并在此引用作為參考。然后可把輸出數(shù)據(jù)用于另外的處理，這在本發(fā)明的一個實施例中包括傳遞到圖1的基站控制器14。
在所描述的實施例中應(yīng)該明了，信道元件312、去交錯器322、中速率沃爾什去覆蓋器323和時一分MAC320形成信道資源。如在所有的應(yīng)用中所描述，可以單獨使用信道資源來處理某些中速率和較低速率信號，或與其它信道資源組合以處理其它中速率信號(最高速率中速率信號)。
圖6是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時的信道元件312的方框圖。由四指處理器570接收RX_IQ取樣。在從控制系統(tǒng)(未示出從控制系統(tǒng)的連接)提供的時間偏離處，每個指處理器處理分配給相關(guān)聯(lián)信道元件的特定信號的一個實例。把從指處理器570產(chǎn)生的的經(jīng)解調(diào)碼元傳遞到圖5的MAC320。
圖7是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時的指處理器400的方框圖。天線選擇500從所提供的接收取樣組選擇一組Rx取樣。根據(jù)上述基站，提供6組Rx取樣，它相應(yīng)于每個扇區(qū)的兩個天線。通過搜索器306確定所選擇的天線，所述搜索器306與控制器一起搜索多路徑信號的Rx取樣的每個輸入組，所述控制器產(chǎn)生提供給天線選擇500的選擇信號。
把所選擇的Rx取樣傳遞到抽取器502，它抽取Rx取樣使之下降到碼片×2。相位旋轉(zhuǎn)器504執(zhí)行Rx取樣的初始相位調(diào)節(jié)，去擴展器505使用來自PN產(chǎn)生器506的偽噪聲(PN)擴展碼對信號進行解調(diào)。定時和控制單元508確定特定碼PN產(chǎn)生器506的產(chǎn)生和特定時間偏離，接著，根據(jù)DSP單元304.2從搜索器306接收到的搜索結(jié)果，它受到DSP單元304.1的控制。
去擴展器一去覆蓋器505通過使用PNI和PNQ碼和控制和話務(wù)信道沃爾什碼(WC，T和WC，C)的去擴展產(chǎn)生正在處理的信號的3個輸出組。每個輸出組包括同相分量和正交相分量。3個輸出組相應(yīng)于按時去擴展、提早去擴展和滯后去擴展。按時去擴展是信號的時間偏離的最佳估計，在本發(fā)明的一個實施例中，提早去擴展是在按時去擴展前偏離_擴展碼片的持續(xù)期，而滯后去擴展是在按時去擴展之后偏離_擴展碼片的持續(xù)期。
2×累加器510對在兩個擴展碼片受到去擴展數(shù)據(jù)進行累加，并把經(jīng)累加的按時數(shù)據(jù)提供給中速率重復(fù)去覆蓋電路512。把經(jīng)累加的提早和滯后去擴展數(shù)據(jù)直接傳遞到DSP304。根據(jù)通過控制輸入到定時和控制電路507的提早和滯后去擴展數(shù)據(jù)，DSP304把信號的處理推前或推后。
DSP304還把相位旋轉(zhuǎn)信息提供給相位累加器511，它把相位旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)提供給旋轉(zhuǎn)器504。
中速率重復(fù)去覆蓋電路512近似端經(jīng)按時累加的數(shù)據(jù)。中速率重復(fù)去覆蓋電路512在與正在發(fā)送的數(shù)據(jù)的速率有關(guān)的碼元數(shù)上對去擴展數(shù)據(jù)進行累加。尤其，根據(jù)所發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，在表I中所規(guī)定的RM碼元上對去擴展數(shù)據(jù)進行累加。此外，如果正在以速率二、速率四或速率八發(fā)送去擴展數(shù)據(jù)，則中速率重復(fù)去覆蓋電路512用如在表I中規(guī)定的相應(yīng)的中速率沃爾什碼WM對去擴展數(shù)據(jù)進行去覆蓋。把所產(chǎn)生的去覆蓋碼元傳遞到碼元丟棄器516。
在本發(fā)明的一個實施例中，碼元丟棄器516丟棄或“選通”接收到的一部分去覆蓋碼元。尤其，碼元丟棄器516丟棄用于較高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)慕邮盏降囊徊糠执a元，并傳遞用于較低速率傳輸?shù)乃薪邮盏降拇a元。碼元丟棄器516丟棄的碼元量與正在處理的信號的數(shù)據(jù)速率有關(guān)。部分丟棄的碼元與信道元件類型CE_TYPE有關(guān)，所述信道元件類型CE_TYPE是分配給放置有指處理器570的信道元件312的。
在本發(fā)明的示例實施例中，對于速率四傳輸，碼元丟棄器丟棄接收到的碼元的一半(1/2)，而對于速率八傳輸，碼元丟棄器丟棄接收到的碼元的四分之三(3/4)。即，對于速率四傳輸，傳遞一半(1/2)的碼元，而對于速率八傳輸，傳遞四分之一(1/4)的碼元。
由分配給相應(yīng)的信道元件312的信道元件類型CE_TYPE確定碼元丟棄器傳遞和丟棄的特定碼元。例如，對于速率四傳輸，信道元件類型CE_YTPE可以向指指示，是否應(yīng)該處理偶數(shù)或奇數(shù)碼元。對于速率八傳輸，信道元件類型CE_TYPE可以指示，應(yīng)該傳遞每四個碼元中的哪一個(即，第一、第二、第三或第四)。
因此，為了處理速率四或速率八中速率信號，DSP304把不同的信道元件類型CE_TYPE分配給一組信道元件以處理相同的中速率信號。結(jié)果是每個信道元件312處理相同信號的不同部分，而一組信道元件312一起處理完整的信號。所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的不同部分可以在以后產(chǎn)生完整信號的處理中進行組合。
如下更詳細(xì)地描述，通過在對信號進行去交錯之前丟棄一部分信號，可以減小每個信道元件的去交錯器的大小。去交錯器一般需要存儲器的基本量，而存儲器要占集成電路上較大的電路面積量。因此，降低了實施集成電路所需要的電路面積。
把去擴展碼元傳遞到數(shù)據(jù)緩沖器514。數(shù)據(jù)緩沖器514存儲正在處理的數(shù)據(jù)的同相和正交相部分的128個八(8)位碼元值。在數(shù)據(jù)緩沖器514中使去擴展碼元延遲，以消除在信道元件內(nèi)正在處理的信號的各種指之間的時間扭斜。MAC單元402接收去扭斜碼元，并對來自4個指的數(shù)據(jù)進行總加，產(chǎn)生經(jīng)組合的去擴展碼元。
圖8是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時的去交錯器322(圖5)和中速率沃爾什碼去覆蓋器323的方框圖。去交錯器RAM 600接收經(jīng)組合的去擴展碼元。在本發(fā)明的一個實施例中，去交錯器RAM是1536×4位，它足夠存儲1536個4位碼元。1536個碼元表示在速率八處發(fā)送的20ms幀中接收到的碼元的四分之一，或在速率四處發(fā)送的20ms幀中接收到的碼元的一半。此外，1536個碼元表示速率二或以下的20ms幀中的碼元總數(shù)，如果是中速率碼元重復(fù)RM。在本發(fā)明的另一個實施例中，交錯器是1536×8，以允許雙倍緩沖。
在去交錯器地址控制601的控制下，存儲在去交錯器中的碼元以去交錯的形式讀出到XOR門602。XOR門602用4個較低速率沃爾什碼(W1/8、W1/4、W1/2和W完整)對碼元進行去覆蓋。累加器604在相應(yīng)的低速率沃爾什碼中的沃爾什碼片數(shù)上對所產(chǎn)生的去覆蓋碼元進行累加。把去覆蓋碼元與去交錯碼元的另外的復(fù)制品一起傳遞到相應(yīng)的維特比解碼器316。在本發(fā)明的另一個實施例中，以時—分的形式使用單個XOR門和累加器。對于較低速率傳輸，維特比解碼器316在所有4個數(shù)據(jù)速率處進行解碼，并根據(jù)在解碼期間檢測到的任何差錯確定正確的數(shù)據(jù)速率。
用低速率沃爾什碼的調(diào)制促進對所發(fā)送速率的確定，因為用彼此正交的碼調(diào)制不同的速率。因此，用低速率沃爾什碼去覆蓋不相當(dāng)于幀的實際發(fā)送速率，與正確去覆蓋碼元的能量電平相比較會產(chǎn)生一個低能量值。
對于中速率傳輸，維特比解碼器316在微處理器配置的相應(yīng)數(shù)據(jù)速率處對未覆蓋碼元進行解碼。
圖9(2-13)是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時的重復(fù)去覆蓋和碼元丟棄電路516的方框圖。在同相輸入DATA_I和正交相輸入DATA_Q上在鎖存器710(多位鎖存器)中接收正在處理的數(shù)據(jù)。把鎖存器710的輸出施加到加法器/減法器705的B輸入，并且還形成中速率重復(fù)去覆蓋電路512的輸出。加法器/減法器705的A輸入接收來自2×累加器510的按時去擴展碼片數(shù)據(jù)。根據(jù)所施加的控制輸入+/-的信號，加法器/減法器705對輸入A和輸入B進行加或減。
沃爾什碼產(chǎn)生器700根據(jù)正在處理的數(shù)據(jù)的傳輸速率產(chǎn)生中速率沃爾什碼WM。把所產(chǎn)生的沃爾什碼施加到加法器/減法器705的控制輸入，以指定是否應(yīng)該執(zhí)行加或減操作。
加法器/減法器705和鎖存器710一起作為累加器，其輸入根據(jù)中速率沃爾什碼WM的邏輯電平與經(jīng)累加的值相加或相減。其效果是通過中速率沃爾什碼對去擴展數(shù)據(jù)進行解調(diào)，而對所產(chǎn)生的解調(diào)數(shù)據(jù)在中速率沃爾什碼的長度上進行累加。累加器清除產(chǎn)生器712在每個中速率重復(fù)值RM時使鎖存器710的值復(fù)位。把所產(chǎn)生的中速率去覆蓋碼元傳遞到碼元丟棄器516。應(yīng)該明了用于執(zhí)行施加沃爾什碼的各種另外的方法。
圖10是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例配置時的碼元丟棄塊的方框圖。鎖存器810接收來自中速率重復(fù)去覆蓋電路512的去覆蓋碼元(DSYMBOL_I和DSYMBOL_Q)。碼元選擇使能產(chǎn)生器800接收信道元件類型CE_TYPE并產(chǎn)生施加到鎖存器810的使能輸入的碼元使能信號。
碼元選擇使能產(chǎn)生器800提供一個示例電路和方法，用于根據(jù)信道元件類型CE_TYPE產(chǎn)生碼元使能信號。把隨每個新碼元增加的兩位計數(shù)器值施加到比較器802的一個輸入。也可以使用與門來代替比較器。比較器802的另一個輸入接收硬導(dǎo)線連接的二進制數(shù)，如圖所示。把比較器802的輸出施加到受CE_TYPE控制的多路復(fù)用器804?；蜷T805的一個輸入接收多路復(fù)用器804的輸出，而當(dāng)CE_TYPE＝6或7時，或門805的另一個輸入接收邏輯高電平。
在本發(fā)明的一個實施例中，信道元件類型CE_TYPE可以是從0到7的任何值。值0-3相應(yīng)于速率八傳輸使用的信道元件類型。值4和5相應(yīng)于速率四傳輸使用的信道元件類型。值6和7相應(yīng)于速率二或以下的傳輸使用的信道元件類型。
如上所述，使用4個信道元件來處理在速率八處發(fā)送的信號。對于4個0-3的CE_TYPE，每4個碼元時間要求一次碼元使能信號，對于每個CE_TYPE 0-3，在所要求信號處的特殊碼元時間是不同的。例如，對于CE_TYPE0，在每4個碼元時間的第一個碼元時間期間要求碼元使能信號。對于CE_TYPE1，在每4個碼元時間的第二個碼元時間期間要求碼元使能信號。
相似地，對于兩個CE_TYPE4和5，每隔一個碼元時間要求一次碼元使能信號，其中，特殊碼元時間對于每個CE_TYPE是不同的。對于CE_TYPE6和7，每個碼元時間要求碼元使能信號。
因此，為了處理在較高傳輸速率處發(fā)送的信號，微處理器分配一組信道元件以對信號進行處理，然后把不同的信道元件類型CE_TYPE分配給每個信道元件。每個信道元件通過處理信號的不同部分而作出響應(yīng)，所處理信號的所有部分的總和等于完整的信號。
每個信道元件僅處理信號的一部分，降低了每個信道元件的能力和每個信道元件的資源。這就減少了用于實施解調(diào)器的集成電路的電路總面積，因此增加了效率和降低了成本。對比之下，把每個信道資源配置成具有處理高速率傳輸能力的系統(tǒng)則在較低速率傳輸期間將使資源沒有利用。通過提供可以在相同傳輸上一起操作的信道資源，提高了全面利用和效率。
還有，由于在許多CDMA系統(tǒng)中，總通信能力是有限的，當(dāng)增加進行較高速率通信的數(shù)目時，進行較低速率通信的數(shù)目就降低了。因此，通過具有一種解調(diào)系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，可以組合許多較低速率解調(diào)資源以對較高速率傳輸進行解調(diào)，使解調(diào)資源的容量和分配更接近地配合CDMA系統(tǒng)的傳輸能力。具有能力的配合資源進一步增加了效率。
權(quán)利要求
1.一種用于對較高速率信號和較低速率信號進行解調(diào)的解調(diào)器，包括第一信道資源，用于對基本上所有所述較低速率信號和所述較高速率信號的第一部分進行解調(diào)；第二信道資源，用于對所述較高速率信號的第二部分進行解調(diào)，其中，所述第一部分基本上與所述第二部分不同。
2.如權(quán)利要求1所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第一信道資源包括第一碼元丟棄器，用于選擇所述較高速率信號的所述第一部分。
3.如權(quán)利要求2所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第二信道資源包括第二碼元丟棄器，用于選擇所述較高速率信號的所述第二部分。
4.如權(quán)利要求2所述的解調(diào)器，其特征在于，進一步包括第一去交錯器存儲器，它具有的大小足以存儲所述較低速率信號的全幀，以及所述較高速率信號的所述第一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的解調(diào)器，其特征在于，進一步包括第二去交錯器存儲器，它具有的大小足以存儲所述較高速率幀的所述第二部分。
6.如權(quán)利要求5所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第二去交錯器還具有足以存儲所述較低速率信號的全幀的大小。
7.如權(quán)利要求1所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分具有基本上相同的格式。
8.如權(quán)利要求7所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第一部分包括按第一次序的第一用戶數(shù)據(jù)和第一控制數(shù)據(jù)，而所述第二部分包括按第二次序的第二用戶數(shù)據(jù)和第二控制數(shù)據(jù)，其中，所述第一次序和所述第二次序是基本上相同的。
9.如權(quán)利要求8所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第一用戶數(shù)據(jù)具有的格式基本上相似于所述第一部分和所述第二部分。
10.一種解調(diào)器，包括第一電路，用于對較低速率信號的第一部分和較高速率信號的第二部分進行解調(diào)；以及第二電路，用于對所述較高速率信號的第三部分進行解調(diào)，其中，所述第一部分大于所述第二部分和所述第三部分；以及所述第二部分和所述第三部分是基本上不同的。
11.如權(quán)利要求10所述的解調(diào)器，其特征在于，所述第一部分是所述較低速率信號的全部，而所述第二部分是所述較高速率信號的一部分。
12.一種用于對較高速率信號和較低速率信號進行解調(diào)的方法，包括下列步驟a)對所述較低速率信號的基本上全部進行解調(diào)；b)對所述較高速率信號的第一部分進行解調(diào)；c)對所述較高速率信號的第二部分進行解調(diào)，其中，所述第一部分基本上和所述第二部分不同。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，步驟b)包括丟棄所述較高速率信號的所述第二部分的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，步驟c)包括丟棄所述較高速率信號的所述第一部分的步驟。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟存儲所述較低速率信號的全幀；對所述較低速率信號的全幀進行去交錯；存儲所述較高速率信號的第一部分；以及對所述較高速率信號的所述第一部分進行去交錯。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，進一步包括下列步驟存儲所述較高速率信號的所述第二部分；以及對所述較高速率信號的所述第二部分進行去交錯。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分具有基本上相同的數(shù)據(jù)格式。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一部分包括按第一次序的第一用戶數(shù)據(jù)和第一控制數(shù)據(jù)，而所述第二部分包括按第二次序的第二用戶數(shù)據(jù)和第二控制數(shù)據(jù)，其中，所述第一次序和所述第二次序是基本上相同的。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一部分具有的格式基本上相似于所述第一部分和所述第二部分。
20.一種接收處理系統(tǒng)，包括第一接收處理系統(tǒng)，用于處理在第一模式中的一個較低速率信號，以及用于處理在第二模式中的較高速率信號的第一部分；第二接收處理系統(tǒng)，用于處理在所述第一模式中的一個較低速率信號，以及用于處理在第二模式中的所述較高速率信號的第二部分。
21.如權(quán)利要求20所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接收處理系統(tǒng)包括第一碼元丟棄器，用于選擇所述較高速率信號的所述第一部分。
22.如權(quán)利要求21所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第二接收處理系統(tǒng)包括第二碼元丟棄器，用于選擇所述較高速率信號的所述第二部分。23.如權(quán)利要求21所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接收處理系統(tǒng)包括第一去交錯器存儲器，其大小小于存儲所述較高速率信號的所述第一部分和所述較高速率信號的所述第二部分所需要的大小。
24.如權(quán)利要求23所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第二接收處理系統(tǒng)包括第二去交錯器存儲器，其大小小于存儲所述較高速率信號的所述第一部分和所述較高速率信號的所述第二部分所需要的大小。
25.如權(quán)利要求21所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第二去交錯器存儲器具有的大小足以存儲所述較低速率信號的全幀。
26.如權(quán)利要求21所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分具有基本上相同的格式。
27.如權(quán)利要求21所述的接收系統(tǒng)，其特征在于，所述第一部分包括按第一次序的第一用戶數(shù)據(jù)和第一控制數(shù)據(jù)，而所述第二部分包括按第二次序的第二用戶數(shù)據(jù)和第二控制數(shù)據(jù)，其中，所述第一次序和所述第二次序是基本上相同的。
全文摘要
描述一種無線通信系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個實施例中,一組解調(diào)資源對可以在一組速率處發(fā)送數(shù)據(jù)的一組信號進行解調(diào)。對于在較低數(shù)據(jù)速率處發(fā)送的信號,單個解調(diào)資源對完整的信號進行解調(diào)。對于在較高數(shù)據(jù)速率處發(fā)送的信號,兩個或多個解調(diào)資源,每個對一部分信號進行解調(diào)。有利地,較高速率信號的第一部分基本上和第二部分不同。
文檔編號H04B1/707GK1333957SQ99815760
公開日2002年1月30日 申請日期1999年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月23日
發(fā)明者A·阿格拉沃, P·E·本德, B·K·巴特勒, D·W·漢斯奎因 申請人:高通股份有限公司