專利名稱：糾偏緩沖信號的系統(tǒng)和方法
背景I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及無線通信，更具體地說，本發(fā)明涉及一種在多速率通信系統(tǒng)中糾偏緩沖信號的新穎而經(jīng)改進的系統(tǒng)和方法。
II.相關(guān)技術(shù)的敘述在便攜式通信系統(tǒng)中的移動電話接收機在一種使接收信號受到為數(shù)眾多的退化的環(huán)境中工作。從信號源傳送的信號易遭遇到多種情況，諸如衰減，干擾，散射和反射，然后才到達接收機。為了成功地建立起通信鏈路，接收機必須能不顧所有的這些退化而恢復(fù)信號。
建筑物諸如大樓，以及周圍地形，包括墻和山坡，都使傳輸?shù)男盘柊l(fā)生散射和反射。傳輸信號的散射和反射導(dǎo)致了從發(fā)射機到接收機的多重信號路徑。當(dāng)接收機移動時，這些多重信號路徑的始作俑者還會變化。圖1示出了一個無線通信系統(tǒng)的方框圖。無線電話系統(tǒng)僅作為一個典型實施例而提供。
在典型的實施例中，無線通信系統(tǒng)可以是一種稱作是諸如碼分多址(CDMA)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)符合稱作是“cdma 2000標(biāo)準(zhǔn)”的“Telecommunication IndustryAssociation(TIA)/Electronics Industries Association(EIA)/IS-2000STANDARDS FOR CDMA 2000 SPREAD SPECTROM SYSTEMS FOR CDMA 2000 SPREADSPECTROM SYSTEMS”。在替代的實施例中，系統(tǒng)可以是一種符合下文中被稱作“IS-95標(biāo)準(zhǔn)”的“TIA/EIA/IS-95MOBILE STAIION-BASE STATION COMPATIBILITYSTANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULAR SYSTEM”的系統(tǒng)，或者諸如由“ANSI-J-STD-015 DRAFT STANDATD FOR w-CDMA(WINDEBANDCODE DIVISION MULTIPLE ACCESS)AIR INTERFACE COMPATIBILITY STANDARD FOR1.85 TO 1.99GHz PCS APPLICATIONS”敘述的被稱為“W-CDMA”的其他系統(tǒng)，或者一般被稱為“高數(shù)據(jù)速率(HDR)”系統(tǒng)的其他系統(tǒng)。
一個在諸如IS-95系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中工作的移動電話110用無線電波和基站120進行通信。雖然實際上用天線不能立即確定基站硬件的位置，但基站120是通過天線被鑒別的?；?20的天線可以位于大樓122上或位于天線塔。雖然只是圖中只示出了一個基站120，但移動電話110可以同時和多于一個的基站120進行通信。從基站120到移動電話110的傳輸在理想情況下只經(jīng)過一條路徑，但實際上經(jīng)過多條路徑。
地形或建筑物130可以阻擋從基站120到移動電話110的信號路徑，對移動電話110投下陰影的結(jié)構(gòu)130使接收信號的功率發(fā)生緩慢變?nèi)醯淖兓?。因為傳輸信號的反射和散射，會使得出現(xiàn)從基站120到移動電話110的多條信號路徑。由于距移動電話110足夠接近的建筑物142、樹144和交通工具146的反射，會產(chǎn)生其他的信號路徑。能夠發(fā)生多重信號路徑的物體圍繞移動電話110被集中在一個半徑之內(nèi)，該半徑和接收信號的波長成比例。
在一個寬帶系統(tǒng)，諸如CDMA電話系統(tǒng)中工作的移動電話在對接收的多路徑信號解調(diào)時，充分利用了信號的帶寬。一個相干窗口被定義為能夠被辨別的最小時間幀。該相干窗口和信號帶寬成反比例。對于一個在利用30KHz寬的信道帶寬的“先進移動電話系統(tǒng)”(AMPS)中工作的移動電話，相干窗口在1/(30KHz)＝30μs的數(shù)量級。一個在利用1.23MHz信道帶寬的CDMA系統(tǒng)中工作的移動電話，有1/(1.23MHz)＝800ns數(shù)量級的相干窗口。這樣，在AMPS系統(tǒng)中的移動電話能夠辨別具有大于30μs的短暫間隔的多路徑信號，而在CDMA系統(tǒng)中工作的移動電話能夠辨別具有大于800ns的短暫間隔的多路徑信號。
在處在時間接近的間隔中的多路徑信號之間進行辨別的能力被用來改進信號的質(zhì)量。一個CDMA接收機將多個解調(diào)指針用作RAKE接收機。每一個解調(diào)指針都能夠獨立于其他指針解調(diào)一個多路徑信號。為了改進信號質(zhì)量以及減少非相干噪聲的影像，對信號進行相干組合。因為每一個指針跟蹤不同的多路徑信號，因而在任何時刻解調(diào)的信號在時間上相互間是偏移的。在對信號進行相干組合之前，必須補償該時間偏移。
為了使所有的指針輸出在時間上對齊，需要某些類型的糾偏緩沖配置。所需要的是一種糾偏緩沖配置，該配置能對信號進行有效率的時間對齊，而只使用最低限度的資源并在所有的工作條件下提供精確的信號緩沖。
概述本實施例揭示了一種新穎的經(jīng)改進的糾偏緩沖信號的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法使得數(shù)據(jù)速率變化邊界上的數(shù)據(jù)損失為最小，或消除了該數(shù)據(jù)損失。
在一個實施例中，一個解調(diào)器指針被連接到一個糾偏緩沖器。該解調(diào)器指針接收一個多路徑信號并從該信號提取一個碼元。該解調(diào)器指針有一個用于產(chǎn)生一個糾偏緩沖器地址的PN計數(shù)器。通過截去該地址上的低數(shù)據(jù)位字并用一個預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列代替該低數(shù)據(jù)位而修改該糾偏緩沖器地址?；蛘呖梢詫Φ蛿?shù)據(jù)位的數(shù)字用一個預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列進行邏輯“與”或“或”操作。根據(jù)經(jīng)修改的糾偏緩沖器地址，該記錄被寫入糾偏緩沖器。在一個實施例中，預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全1，在另一個實施例中，該序列為全0。被截去的低數(shù)據(jù)位字被涉及一個相應(yīng)于所接收的一個數(shù)據(jù)速率的糾偏指數(shù)。每一個數(shù)據(jù)速率使用一個不同的沃爾什長度。
該實施例可以包括多個解調(diào)器指針。每一個解調(diào)器指針有一個PN計數(shù)器并被連接到一個獨立的糾偏緩沖器。一個綜合器被連接到所有糾偏緩沖器。第一解調(diào)器指針被指定到一個最早到達的多路徑信號。每一個另外的解調(diào)器指針被指定到眾多延遲的多路路徑信號中的一個中去。每一個解調(diào)器指針解調(diào)該碼元并用其各自的PN計數(shù)器產(chǎn)生一個糾偏緩沖器地址。所以的糾偏緩沖器地址都根據(jù)同一個糾偏指數(shù)和預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列修改。每一個解調(diào)器指針都把該信號寫入其各自的糾偏緩沖器的糾偏緩沖器單元。然后該碼元從每一個糾偏緩沖器中讀出并在綜合器中求和。
在另一個實施例中，多個解調(diào)器指針被連接到一個單個的糾偏緩沖器。每一個解調(diào)器指針都有一個PN計數(shù)器并被指定到眾多多路徑信號中的一個中去。該多個解調(diào)器指針中的一個被指定到一個最早到達的多路徑信號。該被指定到最早到達的多路徑信號的解調(diào)器指針解調(diào)該信號以提取碼元。該解調(diào)器指針用PN計數(shù)器產(chǎn)生一個糾偏緩沖器地址。該糾偏緩沖器地址被根據(jù)如上所述的糾偏指數(shù)和預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列而修改。然后該最早到達的碼元被寫入由經(jīng)修改的糾偏緩沖器地址確定的糾偏緩沖器單元。
每一個未被指定到最早到達的多路徑信號的解調(diào)器指針被賦予眾多延遲的多路徑信號中的一個信號。該多個解調(diào)器指針中的每一個都提取延遲的碼元并且采用其各自的PN計數(shù)器以產(chǎn)生一個糾偏緩沖器地址。用對最早到達的碼元所用的一樣的方式對糾偏緩沖器地址進行修改。每一解調(diào)器指針以延遲的多徑信號到達的時間的順序，讀取經(jīng)修改的糾偏緩沖器地址中的內(nèi)容，相加延遲的信號，并將最新的數(shù)值寫回經(jīng)修改的糾偏緩沖器地址。


結(jié)合附圖進行下文中的詳盡敘述，本發(fā)明的特征，目的和優(yōu)點將變得更為清晰。圖中，相同的標(biāo)號在全文中代表的對象一致。
圖1是一個移動電話工作環(huán)境的示意圖；圖2是CDMA系統(tǒng)中前向信道產(chǎn)生的方框圖；圖3是一個解調(diào)器和糾偏緩沖器實施例的方框圖；圖4是一個解調(diào)器和糾偏緩沖器實施例的方框圖；圖5是糾偏緩沖器內(nèi)容的示意圖；圖6是跟隨數(shù)據(jù)速率變化的糾偏緩沖器內(nèi)容的示意圖；和圖7是糾偏緩沖方法的流程圖。
較佳實施例的詳細描述圖2是在諸如IS-95中使用的一種在CDMA系統(tǒng)中的前向信道產(chǎn)生的方框圖。數(shù)字化的數(shù)據(jù)被輸入一個卷積編碼器202。該數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以代表數(shù)字化編碼的語音信號，或者可以代表以數(shù)字形式提供的或用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)數(shù)字化的數(shù)據(jù)。該數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以以一個不變的或可變的數(shù)據(jù)速率提供給卷積編碼器202。
卷積編碼器202用來對數(shù)據(jù)信號進行編碼，以便在接收機中進行前向誤差糾正(FEC)。取決于編碼器極性長度，編碼過程的復(fù)雜性涉及卷積編碼器202處達到的編碼增益的數(shù)量。較高的編碼增益使得用同一個每數(shù)據(jù)位的能量對噪聲的比例的接收機中具有更好的數(shù)據(jù)位誤差率(BER)。當(dāng)對信號進行卷積編碼時，采用較低發(fā)射功率，能夠在接收機中保持預(yù)定的BER。卷積編碼器202的編碼輸出與塊交錯器204耦合。
塊交錯器204用來打亂(或稱為重組)經(jīng)卷積編碼的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)位的次序。該塊交錯器排列成一個M行和N列的矩陣。M和N由技術(shù)參數(shù)確定，但其選擇要使得在一個塊中完成20毫秒幀的交錯。交錯被用以抵制如由多路徑信號產(chǎn)生的突發(fā)性誤差。在一個無線通信系統(tǒng)中，移動無線接收機接收經(jīng)歷了許多變化路徑的信號。多路徑信號導(dǎo)致引起突發(fā)誤差的信號衰落。交錯器中發(fā)射信號的重組可使在去交錯以后接收機中的突發(fā)性誤差分開。經(jīng)交錯的信號從塊交錯器204的輸出被連接到一個“異或”(XOR)級208的一個輸入。
XOR級208從塊交錯器204和一個長PN代碼發(fā)生器210接收輸入信號。產(chǎn)生的輸出是一個經(jīng)倒頻的數(shù)據(jù)形式。長PN代碼產(chǎn)生自一個次序42多項式并且以一個片碼速率工作。交錯器204的輸出不以該片碼速率工作，相反以由被認知為碼元速率的卷積編碼器202速率按比例調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)速率工作。為了補償碼元速率和長PN代碼的不同的速率，長PN代碼210在連接到XOR208之前先被抽取。XOR208的輸出是經(jīng)交錯的輸出信號的一個經(jīng)隨機化的形式。XOR208的輸出被連接到第二XOR級222的輸入。
沃爾什代碼發(fā)生器220被連接到第二XOR222的第二輸入。第二XOR222的輸出是在經(jīng)編碼、交錯和擴展的片碼速率下的調(diào)制數(shù)據(jù)。第二XOR222用來采用沃爾什代碼對經(jīng)編碼的信號中的每一個數(shù)據(jù)位進行擴展。舉例來說，當(dāng)代碼速率為每秒19200碼元并且沃爾什代碼為64個數(shù)據(jù)位長時，產(chǎn)生的調(diào)制輸出是在每秒1.2288百萬個碼片(Mcps)下的信號。然后該調(diào)制輸出用一個短PN序列(未示出)進一步掩蔽，該短PN序列用于鑒別特定的基站或基站的一個扇區(qū)。
諸如在IS-95中工作的CDMA通信系統(tǒng)可以在前向信道產(chǎn)生路徑中采用其他的信號處理級。這些附加的塊可以包括功率控制數(shù)據(jù)位的縮位和正交調(diào)制。為了清楚起見，這些級在圖2中未示出。圖2說明了在CDMA前向信道信號產(chǎn)生中進行的信號處理的水平，并不要求提供已知的前向信道信號處理級的詳盡的敘述。
為了恢復(fù)傳送的數(shù)據(jù)，CDMA系統(tǒng)中的接收機必須能解調(diào)前向信道。如上所述，CDMA信號的相干窗口為800ns數(shù)量級。因此，一個CDMA接收機可以實施許多解調(diào)指針并將每一個解調(diào)指針賦予一個獨立的多徑信號。來自該指針解調(diào)數(shù)據(jù)可以被相干相加，以增加信號的功率，而不增加非相干的噪聲功率量。在圖3的框圖中示出了一個具有兩個解調(diào)指針的CDMA解調(diào)器的典型實施例。雖然圖3中只示出了兩個指針，但可以理解的是，在CDMA接收機中可以實施任何數(shù)量的指針，并且指針的數(shù)量及其分配是獨立于糾偏緩沖來自每一個解調(diào)指針的信號的設(shè)計的設(shè)計任務(wù)的。
將第一解調(diào)指針標(biāo)記為解調(diào)指針302。每一個指針的主要功能是對輸入信號進行正交去擴展、去除前向鏈路沃爾什覆蓋、頻率跟蹤一個單路徑中的信號、時間跟蹤一個單路徑信號，以及信號水平估計和鎖定探測。每一個解調(diào)指針有其自己的時間基準(zhǔn)、PN邊界、碼元邊界和導(dǎo)頻PN發(fā)生器。
在每個指針中獨立地進行信號解調(diào)。指針內(nèi)的導(dǎo)頻PN發(fā)生器使解調(diào)指針旋轉(zhuǎn)(slew)，將解調(diào)指針的導(dǎo)頻PN序列的起點調(diào)整到符合單個路徑的起點。來自基站的導(dǎo)頻信號用作時間基準(zhǔn)。
第一解調(diào)器指針302的輸出被連接到第一糾偏緩沖器(deskewbuffer)312。在圖3顯示的實施例中，每一個解調(diào)器都被連接到一個糾偏緩沖器。緊跟在其中信號被正交去擴展和沃爾什被揭示的解調(diào)指針，數(shù)據(jù)在糾編緩沖器中被排隊。糾偏緩沖器312使解調(diào)數(shù)據(jù)排齊。糾偏緩沖器312的輸入被連接到綜合器320，綜合器對排齊的解調(diào)的信號進行相干求和。
圖3的實施例顯示了第二解調(diào)路徑的一個類似配置。第二解調(diào)器指針304接收被提供到第一解調(diào)器指針302的同一個復(fù)合的信號。該復(fù)合的信號可由多個多路路信號構(gòu)成。第二解調(diào)器指針304跟蹤和解調(diào)與在第一解調(diào)器指針302中跟蹤和解調(diào)的不同的信號路徑。第二解調(diào)器指針304的輸出連接到第二糾偏緩沖器314。第二糾偏緩沖器314的輸出連接到綜合器320。可以發(fā)現(xiàn)，在本實施例的相同的結(jié)構(gòu)中能實施任何數(shù)量的解調(diào)器指針。每一個解調(diào)器指針接收由多路徑信號構(gòu)成的相同的復(fù)合信號，跟蹤各別的信號路徑，指定在獨立的糾偏緩沖器的解調(diào)碼元，并將糾偏緩沖器連接到一個共用的綜合器。另外的解調(diào)器指針可以被用于信號搜索或可以被指定到來自其他源信號路徑。來自這些另外的解調(diào)器指針的解調(diào)碼元可不和來自第一信號源的解調(diào)碼元綜合。如一個實例，跟蹤來自一個相鄰基站的導(dǎo)頻信號的解調(diào)器指針不是通常地將解調(diào)的碼元提供到綜合器。
圖3中顯示了在一個具體時刻糾偏緩沖器的內(nèi)容。在任一時刻第一解調(diào)器指針302將解調(diào)來自一個具體信號路徑的碼元。然后該解調(diào)的碼元被寫入糾偏緩沖器312。假設(shè)解調(diào)器指針302已經(jīng)解調(diào)了一些用X’s表示的碼元。用A表示的下一個解調(diào)的碼元被寫入下一個糾偏緩沖器單元。解調(diào)器指針用PN計數(shù)器確定和PN序列的開始相關(guān)的碼元的偏置以及確定糾偏緩沖器中的哪一個單元寫該碼元。解調(diào)器指針302繼續(xù)解調(diào)碼元并將它們寫入下一個更高的緩沖器單元直至達到糾偏緩沖器312的終端。糾偏緩沖器302中單元的數(shù)量被預(yù)定以符合相干窗口的倍數(shù)。能被存儲在糾偏緩沖器312中的碼元的數(shù)量通常都選擇得大于最早到達的可探測信號路徑和最新到達的可探測信號路徑之間的時間階段。另外，糾偏緩沖器312深度要經(jīng)過選取，這樣，短PN循環(huán)時間，也被認知為PN循環(huán)，是(碼元時間X糾偏緩沖器深度)的整數(shù)倍。當(dāng)PN循環(huán)是充滿糾偏緩沖器所需時間的整數(shù)倍，糾偏緩沖器中每一個單元都描繪一個特定的PN偏置。這樣，每一個指針都能用一個PN計數(shù)對齊糾偏緩沖器中的解調(diào)的碼元。圖3顯示的實施例實施一個8單元的糾偏緩沖器深度。糾偏緩沖器302可以被配置為一個循環(huán)緩沖器，使任何時間的內(nèi)容都描繪一個在由緩沖器單元的數(shù)量代表的時間幀期間解調(diào)的碼元的移動窗口。為了說明的目的，假設(shè)在第一解調(diào)器指針312中解調(diào)的信號路徑代表最早到達的信號。
第二解調(diào)器指針304跟蹤和解調(diào)一個較遲到達的信號路徑。來自較遲到達的信號路徑的解調(diào)的碼元被存儲在第二糾偏緩沖器314中。第二解調(diào)器指針304用其PN計數(shù)器建立相關(guān)于PN序列的開始的信號路徑的偏置。然后第二解調(diào)器指針304計數(shù)將解調(diào)的碼元在第二糾偏緩沖器314中定位，這樣它就和在第一糾偏緩沖器312中的相應(yīng)碼元對齊?？梢园l(fā)現(xiàn)，通過考察第二糾偏緩沖器314中的內(nèi)容，在第二解調(diào)器指針304中解調(diào)的碼元A’被寫入和被寫入第一糾偏緩沖器312的相應(yīng)的碼元A相同的在第二糾偏緩沖器314中的相關(guān)位置。這樣，解調(diào)的來自每個解調(diào)器指針的碼元都用PN記數(shù)器在它們各自的糾偏緩沖器中對齊，該PN計數(shù)器跟蹤了相關(guān)于PN序列的開始的PN計數(shù)。
對齊的內(nèi)容被用一個系統(tǒng)時間參照從糾偏緩沖器312和314中讀出。系統(tǒng)時間取自引導(dǎo)和同步信道并被保持在整個區(qū)段和基站邊界。碼元被根據(jù)系統(tǒng)時間參照從糾偏緩沖器中讀出，該時間參照大致為緊跟最早到達的信號路徑的6個碼元周期。這樣，碼元A在其被寫入糾偏緩沖器312大致6個碼元周期后被從第1糾偏緩沖器312中讀出。碼元A’用同一個系統(tǒng)時間參照被第二糾偏緩沖器314中讀出。這樣，碼元A’在碼元A被寫入第一糾偏緩沖器312大致6個碼元周期后后被讀出。絕對系統(tǒng)時間參照的使用使所有來自多路徑的碼元都能被相干地綜合。
圖4描繪了被連系到一個單個的糾偏緩沖器410的解調(diào)器指針402和404的實施例。每一個解調(diào)器指針402和404都解調(diào)一個獨立的信號路徑。為了解釋的目的，假設(shè)解調(diào)器0402被指定去解調(diào)最早到達的信號路徑。來自解調(diào)器指針0402的解調(diào)的碼元被寫入糾偏緩沖器410。解調(diào)器指針0402用其獨立的PN計數(shù)對齊在糾偏緩沖器410中的解調(diào)的碼元。因為來自解調(diào)器指針0402的解調(diào)的碼元代表來自最早到達的信號路徑的碼元，解調(diào)的碼元寫在糾偏緩沖器410中先前對齊的碼元上面。只要在新的碼元寫進之前原有碼元已比糾偏緩沖器410中讀出，這樣做不會引起信息的丟失。
第二解調(diào)器指針404被指定去跟蹤和解調(diào)來自較遲到達的信號路徑的碼元。解調(diào)器指針1404和解調(diào)較遲到達的信號路徑的任何其他解調(diào)器指針用其獨立產(chǎn)生的PN計數(shù)將解調(diào)的碼元和來自最早到達的碼元路徑的碼元的單元對齊。然后較遲解調(diào)的碼元被加到最早到達的碼元并且其結(jié)果被寫入最初保存最早到達的的碼元的糾偏緩沖器410單元。單個的糾偏緩沖器410的內(nèi)容保存了來自多個解調(diào)器指針的相干求和的碼元。系統(tǒng)時間參照被用來從糾偏緩沖器410讀出內(nèi)容。系統(tǒng)時間參照是最早的碼元被寫入糾偏緩沖器410后大致6個碼元周期。但是，糾偏緩沖器包含了作為所有解調(diào)器指針的相干總和的碼元。這樣，當(dāng)應(yīng)用單個的糾偏緩沖器410配置時，不需要相繼的綜合器級。作為替代，當(dāng)每一個碼元被解調(diào)和寫入糾偏緩沖器410時，綜合工作已經(jīng)進行了。
諸如符合IS-95和CDMA2000的現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)在保持相同的信號帶寬的同時規(guī)定了可變化的數(shù)據(jù)速率?？勺償?shù)據(jù)速率通過改變用以擴展碼元的沃爾什代碼長度而在1.2288Mcps的單個的片速率中得到支持。根據(jù)較早的IS-95B規(guī)范配置的CDMA無線系統(tǒng)利用了每秒19200代碼碼元的不變的碼元速率和64數(shù)據(jù)位的固定的沃爾什代碼長度。通過從4到512改變沃爾什長度，1.2288Mcps的速率能夠支持從每秒307200碼元下降到每秒2400碼元的數(shù)據(jù)速率。表1顯示當(dāng)使用不變的1.2288Mcps速率時沃爾什長度和碼元速率的關(guān)系。
表 1

在用可變沃爾什長度的可變數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)囊粋€實施例中，數(shù)據(jù)速率僅在20ms幀邊界上變化。另外，接收機被提供關(guān)于在任何具體幀中的數(shù)據(jù)速率的信息。速率信息可以在另一個信道上提供，諸如一個預(yù)定的控制信道。在另一個實施例中，接收機不被提供速率信息，接收機必須從接收的傳輸中確定數(shù)據(jù)速率。如果解調(diào)器能精確地確定任何傳輸碼元的數(shù)據(jù)速率，糾偏緩沖器的工作不會受到解調(diào)器確定數(shù)據(jù)速率的方式的影響。
糾偏緩沖器的深度必須容納系統(tǒng)實施的最高的數(shù)據(jù)速率。各種多路徑信號的到達時間不隨著數(shù)據(jù)速率而變化，但在多路徑時間窗口內(nèi)解調(diào)的碼元數(shù)量和數(shù)據(jù)速率成比例。在一個實施例中，8碼元的糾偏緩沖器深度足以捕獲在應(yīng)用每秒19200碼元的速率和64數(shù)據(jù)位的沃爾什長度的系統(tǒng)中的所有多路徑信號。然而，當(dāng)片碼速率被保持但沃爾什長度被減小到4數(shù)據(jù)位時，碼元速率為每秒307200碼元，糾偏緩沖器深度必須增加到128碼元才能捕獲同樣的多路徑時間窗口。
在一個可變數(shù)據(jù)速率實施例中，糾偏緩沖器深度為128碼元。用以從糾偏緩沖器讀出碼元的系統(tǒng)時間參照不隨著數(shù)據(jù)速率變化反而保持在跟隨最早到達信號的大致3333384碎片。完全的糾偏緩沖器深度將僅用于最高的數(shù)據(jù)速率。當(dāng)使用較低的數(shù)據(jù)速率時一些糾偏緩沖器單元將不被寫入。
如一個實例，在最高數(shù)據(jù)速率下的解調(diào)碼元導(dǎo)致所有糾偏緩沖器單元被使用。在上述實施例中，在最高數(shù)據(jù)速率下將使用所有的128單元。當(dāng)數(shù)據(jù)速率變到最高數(shù)據(jù)速率的一半時，一半的糾偏緩沖器單元足以表現(xiàn)同一時間幀中的碼元的數(shù)量。因此，用較低的數(shù)據(jù)速率，只有一半的糾偏緩沖器單元被寫入。相似地，當(dāng)數(shù)據(jù)速率進一步減小，糾偏緩沖器中甚至更少的單元將被寫入。解調(diào)器指針可以用很多方法將其內(nèi)容寫入糾偏緩沖器。
在第一個實施例中，在糾偏緩沖器中的第一單元相應(yīng)于PN循環(huán)中一個預(yù)定的偏置的數(shù)量。然后最早的解調(diào)的碼元被寫入第一糾偏緩沖器單元，相繼的解調(diào)的碼元被寫入下一個更高的糾偏緩沖器單元。在有128單元的糾偏緩沖器中，對于以從0-127，OOH-7FH識別的單元，最早的解調(diào)的碼元被寫入單元OOH，跟隨的碼元被寫入單元為H。如前所述，當(dāng)接收到最高數(shù)據(jù)速率時，糾偏緩沖器寫入了所有的單元。當(dāng)接收到最高速率的一半的數(shù)據(jù)速率時，最早到達的碼元仍寫入單元OOH，后繼碼元寫入下一個更高的單元，但是收偏緩沖器被循環(huán)回單元p之前只有一半的單元被寫入。當(dāng)用最低的數(shù)據(jù)速率時，解調(diào)的碼元僅被寫入單元0。圖5顯示了被寫入糾偏緩沖器的第一組數(shù)據(jù)502。來自下一個多路徑窗口的后繼數(shù)據(jù)504被和糾偏緩沖器中的第一單元對齊，不去考慮數(shù)據(jù)速率。
在第二實施例中，解調(diào)的碼元被寫入其較低數(shù)據(jù)位被截止去而代之以0的糾偏緩沖器地址。從糾偏緩沖器地址中截去的數(shù)據(jù)位的數(shù)量根據(jù)相應(yīng)于接收的數(shù)據(jù)速率的糾偏指數(shù)而確定。實際上，相應(yīng)于糾偏指數(shù)的最低數(shù)據(jù)位被用0進行“寫”操作。對于最高數(shù)據(jù)速率糾偏指數(shù)可以被定義到0并對于數(shù)據(jù)速率的每一個相繼減少而增加1。因此，對于來自表1中每秒307200的最高數(shù)據(jù)速率糾偏指數(shù)為0，在將解調(diào)的數(shù)據(jù)寫入糾偏緩沖器之前沒有數(shù)據(jù)位從糾偏緩沖器地址中截去。對于每秒9600碼元的數(shù)據(jù)速率糾偏指數(shù)為5，這樣在將解調(diào)的數(shù)據(jù)寫入糾偏緩沖器之前5個數(shù)據(jù)位將從糾偏緩沖器地址中截去而代之以0。
在第二實施例中，用最大數(shù)據(jù)速率的第一組碼元510使用每一個糾偏緩沖器單元。用相應(yīng)于糾偏指數(shù)為2的較低的數(shù)據(jù)速率接收的第二組碼元512僅使用一半糾偏緩沖器單元。當(dāng)糾偏指數(shù)為2時，截去糾偏緩沖器地址并將截去的數(shù)據(jù)位代之以0導(dǎo)致只有交替的單元被使用。相似地，在表1中顯示的最低數(shù)據(jù)速率下，糾偏指數(shù)為7。在第二實施例中，糾偏緩沖器地址的最低的7數(shù)據(jù)位被截去并代之以0。這樣，解調(diào)的碼元被寫入糾偏緩沖器的單元0。在第二實施例中，在多路徑窗口中解調(diào)的第一碼元總是在第一糾偏緩沖器單元中對齊，不考慮數(shù)據(jù)速率。
在第三實施例中，解調(diào)的碼元被寫入其較低的數(shù)據(jù)位被截去而代之以1的糾偏緩沖器地址。和其在第二實施例中一樣，被截去的數(shù)據(jù)位相應(yīng)于糾偏緩沖器指數(shù)。在第三實施例中，相應(yīng)于糾偏指數(shù)的最低數(shù)據(jù)位被用1進行“或”操作。因為糾偏指數(shù)為0，最高數(shù)據(jù)速率使用所有的糾偏緩沖器單元并且沒有糾偏緩沖器地址數(shù)據(jù)位被截去。當(dāng)數(shù)據(jù)速率減到最高數(shù)據(jù)速率的一半時，相應(yīng)的糾偏指數(shù)為1。在第三實施例中，為1的糾偏指數(shù)導(dǎo)致糾偏緩沖器地址的最低數(shù)據(jù)位被用1進行“或”操作。這樣，在糾偏緩沖器中只有交替的單元被使用，但和第二實施例對照，解調(diào)的碼元被定位在地址單元的高端。在圖5中顯示了作為522的有糾偏指數(shù)為1的一組解調(diào)的碼元。相似地，在糾偏指數(shù)為7的地方，糾偏緩沖器地址的最低的7數(shù)據(jù)位被代之以1。這樣導(dǎo)致了解調(diào)的碼元被寫入糾偏緩沖器524的最高的單元。
圖6顯示了數(shù)據(jù)速率改變前后糾偏緩沖器的內(nèi)容。在PN循環(huán)602上顯示了一個512碎片的多路徑窗口610。在PN循環(huán)602的頂部顯示了PN翻滾邊界604。圖中顯示了糾偏緩沖器的內(nèi)容，該糾偏緩沖器應(yīng)用了數(shù)據(jù)速率從現(xiàn)有的最低數(shù)據(jù)速度變化到現(xiàn)有的最高數(shù)據(jù)速率的第二和第三實施例。如前所述，數(shù)據(jù)速率的改變可以只發(fā)生在幀邊界。為了使敘述清楚，假設(shè)幀邊界發(fā)生在和PN翻滾邊界604相同的時間。糾偏緩沖器地址由PN計數(shù)器確定，該計數(shù)器指示在碎片時間中相應(yīng)碼元的最后碎片。該碼元用PN計數(shù)器和糾偏緩沖器中的相應(yīng)單元對齊。
在最差的情況下，數(shù)據(jù)速率從最低數(shù)據(jù)速率變化到最高數(shù)據(jù)速率。在最低數(shù)據(jù)速率中使用的沃爾什長度為512。因此，在所限定的512碎片多路徑窗口610中只有1個碼元在最低數(shù)據(jù)速率下解調(diào)。在622和624中顯示了第用第二實施例的糾偏緩沖器在數(shù)據(jù)速率變化前后的內(nèi)容。
在數(shù)據(jù)速率變化之前數(shù)據(jù)在最低數(shù)據(jù)速率下被接收。最低數(shù)據(jù)速率相應(yīng)于為7的糾偏指數(shù)。在第二實施例中，最低糾偏緩沖器地址數(shù)據(jù)位被用0進行邏輯“與”操作。糾偏指數(shù)描繪了用0進行邏輯“與”操作的數(shù)據(jù)位。因此，在第二實施例中，在多路徑窗口610中最低數(shù)據(jù)速率解調(diào)的碼元為寫入糾偏緩沖器的單元0。糾偏緩沖器在最低數(shù)據(jù)速率下的內(nèi)容622顯示了被寫入糾偏緩沖器的單元0的解調(diào)的碼元A以及用X表示的被寫入余留單元的先期解調(diào)的碼元。
跟隨變到最高數(shù)據(jù)速率，糾偏指數(shù)改變到0。在最高數(shù)據(jù)速率下的沃爾什長度為4。因此，在僅有4個碎片以后就解調(diào)下一個碼元。該碼元在一個新多路徑窗口的起點被解調(diào)，于是解調(diào)器指針將解調(diào)的碼元寫入糾偏緩沖器單元0。因為糾偏指數(shù)為0，糾偏緩沖器地址中沒有數(shù)據(jù)位被改變。跟隨改變到最高數(shù)據(jù)速率，糾偏緩沖器的內(nèi)容624顯示了被寫入單元0的第一解調(diào)的碼元A’以及被寫入單元1的下一個碼元B’。余留的單元被顯示為X以顯示先前的緩沖器內(nèi)容。一旦相應(yīng)的碼元被解調(diào)，緩沖器單入就被覆蓋寫入。
如上所述，碼元被根據(jù)系統(tǒng)時間參照從糾偏緩沖器讀出、用以讀出糾偏緩沖器的內(nèi)容的系統(tǒng)時間參照跟隨最早到達的碼元被寫入緩沖器的時間大致384碎片，或當(dāng)沃爾什長度為64時的6個碼元。但使用第二實施例，僅4個碎片以后糾偏緩沖器中的單元0就被覆蓋寫入。這樣第二實施例導(dǎo)致在最差情況數(shù)據(jù)速率改變下碼元的丟失?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)數(shù)據(jù)速率改變到任何更快的速率時，第二實施例都會導(dǎo)致在最低數(shù)據(jù)速率下解調(diào)的碼元的丟失。
用第三實施例的糾偏緩沖器在數(shù)據(jù)速率改變之前的內(nèi)容632顯示了被寫入糾偏緩沖器中的最高單元127的解調(diào)的碼元。重溫這一點，通過用1對相應(yīng)于糾偏指數(shù)數(shù)字的最低地址數(shù)據(jù)位進行邏輯“或”操作而確定糾偏緩沖器單元。最低數(shù)據(jù)速率有為7的糾偏指數(shù)，其導(dǎo)致糾偏緩沖器地址的最低7數(shù)據(jù)位被用1進行邏輯“或”操作。其結(jié)果是，在最低數(shù)據(jù)速率下解調(diào)的一個碼元被寫入單元127。
跟隨變化到最高數(shù)據(jù)速率，糾偏緩沖器的內(nèi)容634顯示解調(diào)的碼元被寫入從單元0開始的糾偏緩沖器。在最高數(shù)據(jù)速率下糾偏指數(shù)為0，其導(dǎo)致解調(diào)的碼元被寫入從單元0開始的糾偏緩沖器。跟隨數(shù)據(jù)速率變化糾偏緩沖器的內(nèi)容634顯示在高數(shù)據(jù)速率下解調(diào)的碼元A’和B’被寫入單元0和1。在最低數(shù)據(jù)速率下先前的多路徑窗口中解調(diào)的碼元A保留在單元127并沒有被另一個直到后來的128個解調(diào)的碼元覆蓋寫入。第一個被寫入糾偏緩沖器以后大致384碎片過后碼元被從糾偏緩沖器地址讀出，可以發(fā)現(xiàn)第三實施例導(dǎo)致在從低數(shù)據(jù)速率變化到高數(shù)據(jù)速率時沒有碼元丟失。
圖7顯示糾偏緩沖器的工作流程圖。信號在接收機中接收并被提供到一個解調(diào)器指針進行解調(diào)。在被施加到解調(diào)指針之前信號可首先被濾波、放大和下轉(zhuǎn)換。在702解調(diào)器指針解調(diào)來自單個多路通的碼元。然后在704該碼元用PN記數(shù)對齊。PN計數(shù)值在解調(diào)指針中確定。PN計數(shù)被用于將碼元和糾偏緩沖器中的地址對齊，在710中該方法接下來檢查糾偏指數(shù)是否大于0。
糾偏指數(shù)相應(yīng)于被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率。允許接收機確定糾偏指數(shù)的信息可以由信號發(fā)射機提供，諸如由基站在一個和攜帶數(shù)據(jù)的信道不同的信道上提供。在一個實施例中，數(shù)據(jù)速率信息在一個控制信道上被傳輸?shù)浇邮諜C。如果糾偏指數(shù)大于0，數(shù)據(jù)速率就低于最大數(shù)據(jù)速率，則糾偏緩沖器地址必須被修改以使糾偏緩沖器空間有效率地使用。進程進行到方框712，由PN計數(shù)確定的糾偏緩沖器地址被截止并且較低的數(shù)據(jù)位被用預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列替代。被截去的較低數(shù)據(jù)位等于糾偏指數(shù)。在一個實施例中預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列等于全0，而在另一個實施例中等于全1。進程接下來在720確定解調(diào)的碼元是否來自被指定最早到達的信號的解調(diào)器指針。在糾偏指數(shù)為0的地方進程就直接進行到方框720。
如果碼元來自最早到達的信號，進程在730直接將碼元寫入糾偏緩沖器由修改的糾偏緩沖器地址確定的單元中。但是，如果碼元不是來自最早到達的信號，至少一個其他碼元已經(jīng)被先期解調(diào)并寫入修改的糾偏緩沖器單元。在722進程進行從修改的糾偏緩沖器地址讀出碼元，然后在724將讀出的碼元和解調(diào)的碼元綜合。這個方法允許用一個單個的糾偏緩沖器對對齊的指針輸出進行相干求和。然后在730綜合的碼元被寫入修改的糾偏緩沖器地址。在這個方式中，一個單個的糾偏緩沖器可以被用于綜合來自多個解調(diào)器指針的輸出，同時精確地為后繼級緩沖碼元。這樣，糾偏緩沖器將解調(diào)的碼元提供到后繼級，不去考慮所接收的數(shù)據(jù)速率的變化。
熟練的人址將進一步理解，結(jié)合在本文中揭示的實施例所敘述的各種說明性的邏輯方框，模塊，電路和算法步驟可以被作為電子硬件，計算機軟件或者兩者的結(jié)合而實施。各說明性的元件，方框，模塊，電路和步驟已經(jīng)總體上根據(jù)其功能進行了敘述。這些功能是否被作為硬件或軟件而實施取決于置于整個系統(tǒng)上的具體應(yīng)用和設(shè)計限制。熟練的人士認識到在這些情況下硬件和軟件的可互換性，以及怎樣最佳的實施所敘述的對于每一個具體應(yīng)用的功能。
所提供的對優(yōu)選實施例的敘述使在本技術(shù)領(lǐng)域熟練的任何人士能實施或應(yīng)用本發(fā)明。對在本技術(shù)領(lǐng)域熟練的人士而言，對這些實施例的各種修改將是顯而易見的，并且在本文中定義的一般原理可以不需使用創(chuàng)造才能而應(yīng)用到其他實施例。這樣，本發(fā)明并不希望被限制于本文中顯示的實施例。這樣，本發(fā)明并不希望被限制于本文中顯示的實施例，而被給予和本文中揭示的原理和新穎特征相一致的最廣闊的范圍。
權(quán)利要求
1.一種碼元的糾偏緩沖器系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一個適合于解調(diào)CDMA信號的第一解調(diào)器指針；和一個連接到第一解調(diào)器指針的糾偏緩沖器；其中，第一解調(diào)器指針有一個第一PN計數(shù)器，并將解調(diào)的碼元根據(jù)由預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列修改的PN計數(shù)值寫入糾偏緩沖器單元。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一解調(diào)器指針適合于解調(diào)多個數(shù)據(jù)速率，每一個數(shù)據(jù)速率相應(yīng)于一個唯一的沃爾什代碼長度。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個數(shù)據(jù)速率中的每一個速率都相應(yīng)于一個糾偏指數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)的碼元值被寫入相應(yīng)于PN計數(shù)值的糾偏緩沖器單元，該計數(shù)值的較低數(shù)據(jù)位被截去并代之以預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)PN計數(shù)值被截去的較低數(shù)據(jù)位相應(yīng)于糾偏指數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全0。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全1。
8.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)的碼元值被寫入相應(yīng)于PN計數(shù)值的糾偏緩沖器單元，該所述PN計數(shù)值的較低數(shù)據(jù)位被用預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列進行邏輯“與”操作。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述較低數(shù)據(jù)位相應(yīng)于糾偏指數(shù)并且預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全0。
10.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)的碼元值被寫入相應(yīng)于PN計數(shù)值的糾偏緩沖器單元，該單元的較低數(shù)據(jù)位被用預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列進行邏輯“或”操作。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述較低數(shù)據(jù)位相應(yīng)于糾偏指數(shù)并且預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全1。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)進一步包括最小為一個另外的解調(diào)器指針，每一個另外的解調(diào)器指針有一個相關(guān)的PN計數(shù)器，并且其中第一解調(diào)器指針被指定去解調(diào)一個來自一個最早到達的多路徑信號的信號；每一個另外的解調(diào)器指針被指定去解調(diào)多個延遲的多路徑信號中的一個信號；每一個另外的解調(diào)器指針根據(jù)其PN計數(shù)值確定一個由預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列修改的糾偏緩沖器單元；和每一個另外的解調(diào)器指針按延遲的多路徑信號到達的時間的順序，讀出來自糾偏緩沖器單元的碼元，將來自另外的解調(diào)器指針的解調(diào)的碼元和讀出的碼元相加，并將相加的和寫回糾偏緩沖器單元。
13.一種碼元的糾偏緩沖系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一個適合于解調(diào)多速率CDMA信號的第一解調(diào)器指針；一個連接到第一解調(diào)器指針的第一糾偏緩沖器；一個適合于解調(diào)多速率CDMA信號的第二解調(diào)器指針；一個連接到第二解調(diào)器指針的第二糾偏緩沖器；和一個連接到糾偏緩沖器的組合器；其中，第一解調(diào)器指針有一個第一PN計數(shù)器，該計數(shù)器根據(jù)一個第一PN計數(shù)值將一個第一解調(diào)的碼元寫入一個由一個預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列修改的第一糾偏緩沖器單元，第二解調(diào)器指針有一個第二PN記數(shù)器，該計數(shù)器根據(jù)一個第二PN記數(shù)值將一個第二解調(diào)的碼元寫入一個由預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列修改的第二糾偏緩沖器單元，并且所述組合器根據(jù)預(yù)定的系統(tǒng)時間參照對第一和第二糾偏緩沖器單元的值求和。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一解調(diào)器指針被指定到一個最早到達的多路徑信號，第二解調(diào)器被指定到一個延遲的多路徑信號。
15.一種糾偏緩沖CDMA信號的方法，其特征在于，該方法包括解調(diào)一個最早到達的信號，以在一個具有多個沃爾什代碼長度的多速率系統(tǒng)中提取一個最早到達的碼元；用一個PN計數(shù)值將最早到達的碼元和一個糾偏緩沖器地址對齊；修改糾偏緩沖器地址；和將最早到達的碼元寫入經(jīng)修改的糾偏緩沖器地址。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述修改糾偏緩沖器地址包括截去相應(yīng)于一個糾偏指數(shù)的糾偏地址的較低數(shù)據(jù)位，其中，糾偏指數(shù)相應(yīng)于一個數(shù)據(jù)速率；將截去的較低數(shù)據(jù)位代之以一個預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全1。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全0。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括解調(diào)一個延遲的信號，以在一個有多個沃爾什代碼長度的多速率系統(tǒng)中提取一個延遲的碼元；用一個延遲的PN計數(shù)值將延遲的碼元和糾偏緩沖器地址對齊；修改糾偏緩沖器地址；從糾偏緩沖器地址讀出先期存儲的碼元；將延遲的碼元和先期存儲的碼元相加，以產(chǎn)生一個組合碼元；和將組合碼元寫入修改的糾偏緩沖器地址。
全文摘要
一種在CDMA接收機中的糾偏緩沖器410配置允許精確綜合來自多個解調(diào)器指針402和404的碼元而當(dāng)速率變化時不發(fā)生任何碼元丟失。單個糾偏緩沖器410連接到多個解調(diào)器指針，每個指針解調(diào)指定的多路數(shù)。碼元根據(jù)PN計數(shù)值寫入由預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列修改的糾偏緩沖器410。解調(diào)器指針能解調(diào)多個相應(yīng)于多個沃爾什長度的數(shù)據(jù)速率。每個數(shù)據(jù)速率被指定一個相應(yīng)的糾偏指數(shù)。PN計數(shù)值描述糾偏緩沖器410中的一個地址。PN計數(shù)的其間數(shù)據(jù)位相應(yīng)于偏指數(shù)的較低的數(shù)據(jù)位被截去并被代之以預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列。在一個實施例中預(yù)定的數(shù)據(jù)位序列為全1。
文檔編號H04B1/707GK1599984SQ01819254
公開日2005年3月23日 申請日期2001年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月21日
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