專利名稱：在數(shù)字通信系統(tǒng)中使用相位旋轉(zhuǎn)技術(shù)發(fā)送信令的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到數(shù)字通信系統(tǒng)，具體地說，本發(fā)明涉及到在不需要增加帶寬并且不會(huì)導(dǎo)致傳輸延遲的條件下從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)傳輸信息。
數(shù)字電信系統(tǒng)統(tǒng)稱采用一種上述的調(diào)制方案來完成諸如話音，數(shù)據(jù)和/或控制信息的通信。這些調(diào)制方案中包括GMSK(高斯最小頻移鍵控)，M-ary QAM(正交幅度調(diào)制)，或是M-ary PSK(相移鍵控)，其中的M表示為不同調(diào)制方案規(guī)定的調(diào)制符號(hào)的數(shù)量。不同的調(diào)制符號(hào)對(duì)應(yīng)著需要傳輸?shù)牟煌男畔⒎?hào)。例如，在M＝2的調(diào)制方案中僅僅規(guī)定了兩個(gè)不同的調(diào)制符號(hào)。因而將M＝2的調(diào)制方案稱為二進(jìn)制調(diào)制方案。
不同類型的調(diào)制受到通信信道質(zhì)量的影響也可能是不同的，也就是說，不同的方案或多或少地發(fā)生畸變，時(shí)間漂移和C/I比等等。因此有人說不同的方案具有不同的健全等級(jí)。一般來說，隨著調(diào)制符號(hào)數(shù)量也就是M值的增加，調(diào)制方案會(huì)越來越不健全。然而，諸如符號(hào)速率等等其它因素也可能影響一種調(diào)制方案的健全。一種給定的調(diào)制方案以及不同的調(diào)制方案之間也可能規(guī)定不同的符號(hào)速率。
為了相對(duì)于信息位速率和誤碼率保證適當(dāng)?shù)耐ㄐ刨|(zhì)量，可以采用鏈路適應(yīng)技術(shù)。根據(jù)通信信道(隨時(shí)間變化)的質(zhì)量來選擇能夠保證合適的調(diào)制方案，信道編碼，源代碼，帶寬和信號(hào)功率電平的鏈路適應(yīng)策略，以便獲得在誤碼率，通過量等方面能夠滿足用戶要求的鏈路質(zhì)量，信道的質(zhì)量可能會(huì)受到噪聲電平，干擾，路徑損耗和時(shí)間漂移的影響。真正有效的鏈路適應(yīng)技術(shù)必須能在比較短的時(shí)間周期內(nèi)監(jiān)視和/或測(cè)量信道狀態(tài)。然后，系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)有的信道狀態(tài)來選擇調(diào)制方案或是優(yōu)化鏈路質(zhì)量的方案。
采用時(shí)分多址聯(lián)接(TDMA)的電信系統(tǒng)是將可用的頻帶劃分成若干個(gè)射頻信道。然后再將這些射頻信道進(jìn)一步劃分成若干個(gè)物理信道或是時(shí)隙。然后用短脈沖發(fā)送話音，數(shù)據(jù)和/或控制信息，一個(gè)短脈沖對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理信道或是時(shí)隙。在以TDMA為基礎(chǔ)的系統(tǒng)中，鏈路適應(yīng)和調(diào)制選擇通常是在逐個(gè)短脈沖的基礎(chǔ)上完成的。然而還需要指出，鏈路適應(yīng)并非僅限于TDMA系統(tǒng)。在基于其他接入原理的系統(tǒng)中也可以執(zhí)行鏈路適應(yīng)。例如是在CDMA(碼分多址聯(lián)接)系統(tǒng)中可以通過改變編碼，調(diào)制和漂移因素而獲得理想的鏈路質(zhì)量。
任何鏈路適應(yīng)和調(diào)制選擇技術(shù)的一個(gè)重要方面是發(fā)射機(jī)如何用一個(gè)特殊的短脈沖信息將選定的調(diào)制方案通知給接收機(jī)。將關(guān)于一個(gè)特定短脈沖信息的調(diào)制方案通知接收機(jī)的最直接的技術(shù)可能就是預(yù)先向接收機(jī)發(fā)送信號(hào)。然而，這種技術(shù)是很不理想的，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致額外的附加位(即增加了需要的帶寬)，隨之又會(huì)導(dǎo)致傳輸延遲。
向接收機(jī)傳送調(diào)制選擇信息的另一種技術(shù)是使用訓(xùn)練序列。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，接收機(jī)通常采用訓(xùn)練序列來評(píng)估一個(gè)信道的畸變和噪聲特性。例如，在接收到一個(gè)訓(xùn)練序列時(shí)，接收機(jī)將涉及接收到的訓(xùn)練序列的值與涉及一種預(yù)期訓(xùn)練序列的值相比較。接收機(jī)利用比較的差別來表示信道的特征(也就是對(duì)信道進(jìn)行評(píng)估)。
為了用訓(xùn)練序列向接收機(jī)傳送調(diào)制選擇信息，必須為各種調(diào)制方案各自分配一或多個(gè)訓(xùn)練序列。然而，這種方案仍然存在許多缺點(diǎn)。首先是難以確定足夠數(shù)量的具有良好的自動(dòng)關(guān)聯(lián)特性的唯一的訓(xùn)練序列。另外還需要額外的存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)每個(gè)額外的訓(xùn)練序列。再有，還需要額外的控制軟件來處理額外的訓(xùn)練序列。
理想的情況是，接收機(jī)應(yīng)該能夠確定關(guān)于一個(gè)特定短脈沖信息的調(diào)制方案，而不需要預(yù)先從發(fā)射機(jī)發(fā)送信令，因?yàn)轭A(yù)先發(fā)送信令會(huì)導(dǎo)致帶寬損失和傳輸延遲。另外，由于均衡程序很復(fù)雜并且依賴于調(diào)制，接收機(jī)還應(yīng)該能夠在信道評(píng)估程序(也就是在均衡程序之前)中確定調(diào)制方案。進(jìn)而，接收機(jī)還應(yīng)該能夠從采用相同的訓(xùn)練序列和符號(hào)速率的每個(gè)或是至少兩個(gè)或更多的調(diào)制方案中單獨(dú)檢測(cè)出一種調(diào)制方案。
本發(fā)明涉及到一種技術(shù)，能夠讓電信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)在不增加傳輸帶寬并且不會(huì)導(dǎo)致任何明顯的傳輸延遲的條件下向接收機(jī)發(fā)送信令信息，例如是關(guān)于調(diào)制格式的信息。總地來說，本發(fā)明是采用一種符號(hào)星座相位旋轉(zhuǎn)技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的。
與此相應(yīng)，本發(fā)明的目的是在電信系統(tǒng)中向接收機(jī)傳遞傳輸信息，例如是調(diào)制信息，而不需要預(yù)先從發(fā)射機(jī)發(fā)送信令。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是在電信系統(tǒng)中向接收機(jī)傳遞傳輸信息，而不需要增加附加位(也就是不增加需要的帶寬)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是在電信系統(tǒng)中向接收機(jī)傳遞傳輸信息，接收機(jī)在均衡之前識(shí)別這種信息，并且與信道評(píng)估期間使用的訓(xùn)練序列和符號(hào)速率無關(guān)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，上述和其他的目的是用一種從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送信令信號(hào)的方法和/或裝置來實(shí)現(xiàn)的。該方法和/或裝置包括在數(shù)據(jù)之外識(shí)別準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的多個(gè)信息信號(hào)當(dāng)中的一個(gè)，然后用一個(gè)公用相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)旋轉(zhuǎn)每一個(gè)或是多個(gè)符號(hào)，用相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)唯一地識(shí)別出準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的一個(gè)信息信號(hào)。然后將每一個(gè)或是多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)發(fā)送給接收機(jī)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，上述和其他的目的是用一種從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)傳遞調(diào)制信息的方法和/或裝置來實(shí)現(xiàn)的。該方法和/或裝置包括從多個(gè)調(diào)制方案中選擇一個(gè)方案，并且按照多個(gè)調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案來調(diào)制訓(xùn)練符號(hào)的序列。然后識(shí)別對(duì)應(yīng)著多個(gè)調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)，多個(gè)調(diào)制方案各自都有至少一個(gè)唯一的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。然后旋轉(zhuǎn)每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)的相位，將其作為識(shí)別到的對(duì)應(yīng)著多個(gè)調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)，并且將相位旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列發(fā)送給接收機(jī)。在接收機(jī)上通過對(duì)作為每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)的接收到的相位旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列進(jìn)行解旋轉(zhuǎn)而為每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列。然后將解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的每個(gè)序列與一個(gè)預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較，識(shí)別出最接近預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的每一個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列。最后根據(jù)所產(chǎn)生的最接近預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)識(shí)別出多個(gè)調(diào)制方案中選定的一種方案。
按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，上述和其他的目的是用一種用來識(shí)別和數(shù)據(jù)一起從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送的信令信息的方法和/或裝置來實(shí)現(xiàn)的。該方法和/或裝置包括接收從發(fā)射機(jī)發(fā)送的包含一個(gè)符號(hào)序列的信號(hào)，這種符號(hào)中包括訓(xùn)練符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)，并且與符號(hào)序列中的每一個(gè)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位在發(fā)射機(jī)上已經(jīng)按照對(duì)應(yīng)著信令信息的一個(gè)公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)被旋轉(zhuǎn)了。然后從接收的信號(hào)產(chǎn)生采樣，這種采樣對(duì)應(yīng)著發(fā)送的符號(hào)序列。然后按照公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)，恢復(fù)出發(fā)送的符號(hào)序列；并且用公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)識(shí)別出信令信息，用來恢復(fù)發(fā)送的符號(hào)序列。
通過參照附圖閱讀以下的具體說明就能夠理解分發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中

圖1A-1B表示按照本發(fā)明的相位旋轉(zhuǎn)和相位解旋轉(zhuǎn)技術(shù)；圖2A-2D進(jìn)一步說明了按照本發(fā)明的相位旋轉(zhuǎn)和相位解旋轉(zhuǎn)技術(shù)；圖3A-3B分別示意性地表示了按照本發(fā)明的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的結(jié)構(gòu)；以及圖4A-4B表示在訓(xùn)練期間如何使用一個(gè)4-PSK和一個(gè)8-PSK符號(hào)星座中的點(diǎn)的子集。
本發(fā)明提出了一種傳輸技術(shù)，在諸如蜂窩無線電話系統(tǒng)的一個(gè)電信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)能夠向接收機(jī)發(fā)送信令信息，例如是涉及到與電信數(shù)據(jù)的一個(gè)短脈沖有關(guān)的一種選定的調(diào)制方案的信息，不需要預(yù)先發(fā)送信令，不會(huì)增加傳輸帶寬，并且不會(huì)增加傳輸延遲。然而，正如下文中更具體的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易看出，除了調(diào)制信息之外，也可以利用本發(fā)明的原理有效地傳遞其他類型的傳輸信息。一般來說，本發(fā)明是通過旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)備發(fā)送的可能包括一個(gè)序列的訓(xùn)練符號(hào)的這種符號(hào)的相位而實(shí)現(xiàn)這一目的的，讓角度量唯一地對(duì)應(yīng)準(zhǔn)備發(fā)送的信令信息。這樣，接收機(jī)就能根據(jù)在發(fā)射機(jī)上對(duì)這些符號(hào)采取的相位旋轉(zhuǎn)量識(shí)別出這種信息。
圖1A和1B表示本發(fā)明的基本概念。具體地說，圖1A表示發(fā)射機(jī)傳送由四個(gè)符號(hào)N，N+1，N+2和N+3構(gòu)成的一個(gè)符號(hào)序列(例如是一種訓(xùn)練符號(hào)序列)。在圖1A所示的例子中，每個(gè)符號(hào)代表一個(gè)單一的二進(jìn)制位值，其中的符號(hào)N等于0，符號(hào)N+1等于1，符號(hào)N+2等于1，而符號(hào)N+3等于0。因此，準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)發(fā)送給接收機(jī)的這一符號(hào)序列就是0110。
按照本發(fā)明，對(duì)每一個(gè)符號(hào)采用唯一地聯(lián)系著調(diào)制方案的一種預(yù)定的相位旋轉(zhuǎn)量。在圖1A所示的例子中采用的相位旋轉(zhuǎn)包括-π/4的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。因此，符號(hào)N是按照邏輯值0和0相位旋轉(zhuǎn)(即0*π/4)發(fā)送的；符號(hào)N+1是按照邏輯值1和-π/4的相位旋轉(zhuǎn)(即1*-π/4)發(fā)送的；符號(hào)N+2是按照邏輯值1和-π/2的相位旋轉(zhuǎn)(即2*-π/4)發(fā)送的；而符號(hào)N+3是按照邏輯值0和-3π/4的相位旋轉(zhuǎn)(即3*-π/4)發(fā)送的。
圖1A表示了本發(fā)明中關(guān)于發(fā)射機(jī)的基本概念，而圖1B則表示本發(fā)明中關(guān)于接收機(jī)的基本概念。為了讓接收機(jī)能夠捕捉到發(fā)送的序列0110，接收機(jī)必須對(duì)每一個(gè)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)，直至檢測(cè)到預(yù)期的值。為此，為了捕捉到序列0110，接收機(jī)必須能夠識(shí)別出π/4的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。具體地說，在接收到第一個(gè)采樣N時(shí)，接收機(jī)完全不需要對(duì)采樣進(jìn)行解旋轉(zhuǎn)(即相位旋轉(zhuǎn)為0*π/4)就能捕捉到預(yù)期的采樣值0。然而，在接收到第二個(gè)采樣N+1時(shí)，接收機(jī)發(fā)現(xiàn)必須要用π/4的旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)才能捕捉到第二個(gè)預(yù)期的采樣值1。在接收到第三個(gè)采樣N+2時(shí)，接收機(jī)發(fā)現(xiàn)必須要用一個(gè)額外的系數(shù)π/4(總的相位旋轉(zhuǎn)是2*π/4)對(duì)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)才能捕捉到第三個(gè)預(yù)期的采樣值1。同樣，在接收到第四個(gè)采樣N+3時(shí)，接收機(jī)發(fā)現(xiàn)必須要再用一個(gè)系數(shù)π/4(總的相位旋轉(zhuǎn)是3*π/4)對(duì)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)才能捕捉到第四個(gè)預(yù)期的采樣值0。如果接收機(jī)用π/4之外的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)，接收機(jī)就不能捕捉到序列0110。因此，接收機(jī)可以用這種相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)(即-π/4)來表示調(diào)制方案。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，確定調(diào)制方案的程序是在信道評(píng)估的過程中完成的，這樣就能在信道均衡的程序之前得知調(diào)制方案。
圖2A-2D提供的第二個(gè)例子可以更好地說明本發(fā)明的實(shí)施例。在圖2A-2D所示的例子中，假設(shè)信道不會(huì)帶來畸變或是噪聲(也就是說發(fā)送的信號(hào)和接收的信號(hào)是相同的)。同時(shí)假設(shè)電信系統(tǒng)中采用了兩種調(diào)制方案，例如是4-PSK和8-PSK。另外還假設(shè)兩種調(diào)制方案都采用相同的二進(jìn)制訓(xùn)練序列0110。如圖4A和4B所示，對(duì)于4-PSK和8-PSK來說，由于訓(xùn)練序列是一種二進(jìn)制訓(xùn)練序列，每個(gè)符號(hào)(也就是每一位)代表符號(hào)星座中的兩點(diǎn)之一。圖4A和4B還表示，在一個(gè)最佳實(shí)施例中，4-PSK和8-PSK方案在訓(xùn)練期間都使用符號(hào)星座上相同的兩個(gè)點(diǎn)，例如是點(diǎn)0和π。然而還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的相位旋轉(zhuǎn)技術(shù)還可以采用更長(zhǎng)的和/或非二進(jìn)制的訓(xùn)練序列。
如上所述，為每一種調(diào)制方案指定一種唯一的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。在本實(shí)施例中，為4-PSK調(diào)制方案指定的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)是-π/4。為8-PSK調(diào)制方案指定的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)是-π/8。
圖2A具體表示了準(zhǔn)備發(fā)送的符號(hào)序列N，N+1，N+2和N+3，在其中第一個(gè)符號(hào)N等于0，第二個(gè)符號(hào)N+1等于1，第三個(gè)符號(hào)N+2等于1，而第四個(gè)符號(hào)N+3等于0。應(yīng)該注意到圖2A中的四個(gè)符號(hào)N，N+1，N+2和N+3還沒有被旋轉(zhuǎn)。
在圖2B中，四個(gè)符號(hào)在發(fā)射機(jī)中用-π/4的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)被旋轉(zhuǎn)了，如上所述，由于此處采用了4-PSK的調(diào)制方案，在訓(xùn)練期間僅僅使用了4-PSK符號(hào)星座上的四個(gè)點(diǎn)當(dāng)中的兩個(gè)點(diǎn)。因此，第一個(gè)符號(hào)N維持不變，第二個(gè)符號(hào)N+1被旋轉(zhuǎn)了-π/4，第三個(gè)符號(hào)N+2又被旋轉(zhuǎn)了-π/4，旋轉(zhuǎn)的總量等于-π/2(即-2π/4)，而第四個(gè)符號(hào)N+3再旋轉(zhuǎn)一個(gè)-π/4，旋轉(zhuǎn)的總量等于-3π/4。
圖2A和2B分別說明了相位旋轉(zhuǎn)前、后的準(zhǔn)備發(fā)送的符號(hào)序列，而圖2C和2D表示接收機(jī)對(duì)它們完成解旋轉(zhuǎn)之后的接收的符號(hào)(也就是采樣)。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，接收機(jī)使用與電信系統(tǒng)中采用的每一種調(diào)制方案相應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)每個(gè)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)。如上所述，在本實(shí)施例中有兩種調(diào)制方案4-PSK和8-PSK。為第一種調(diào)制方案4-PSK指定的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)是-π/4，第二種調(diào)制方案8-PSK指定的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)是-π/8。與此相應(yīng)，圖2C表示了接收機(jī)用π/4的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)逐個(gè)解旋轉(zhuǎn)之后的采樣序列N，N+1，N+2和N+3。反之，圖2D表示了接收機(jī)用π/8的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)逐個(gè)解旋轉(zhuǎn)之后的采樣序列N，N+1，N+2和N+3。對(duì)比圖2C和圖2D，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就可以看出接收機(jī)只有用合適的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)才能恢復(fù)預(yù)期的序列0110，在此處就是π/4。這樣，接收機(jī)就能根據(jù)需要的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)恢復(fù)出預(yù)期的序列0110，因?yàn)槟壳暗恼{(diào)制方案是4-PSK而不是8-PSK。
圖3A和3B示意性地表示了本發(fā)明的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的功能結(jié)構(gòu)。例如，圖3A表示發(fā)射機(jī)300，其中的訓(xùn)練符號(hào)序列N，N+1，N+2和N+3是按照許多不同調(diào)制方案M(例如是4-PSK)中選定的一種方案來調(diào)制的。然后用相位旋轉(zhuǎn)選擇功能305選擇適當(dāng)?shù)南辔恍D(zhuǎn)系數(shù)1到R，它對(duì)應(yīng)著選定的調(diào)制方案。然后相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)，用一個(gè)脈沖整形濾波器310濾波，并且發(fā)送給指定的接收機(jī)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，代表著和訓(xùn)練符號(hào)一起發(fā)送的數(shù)據(jù)的符號(hào)也是按照同樣的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)旋轉(zhuǎn)的。
圖3B表示構(gòu)成了指定的接收機(jī)325的功能特征。最初，用接收機(jī)濾波器330對(duì)接收的信號(hào)(也就是包含訓(xùn)練符號(hào)的模擬信號(hào))濾波，并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)著訓(xùn)練符號(hào)的采樣，并且提供給許多相位解旋轉(zhuǎn)模塊，例如是相位解旋轉(zhuǎn)模塊335。每個(gè)相位解旋轉(zhuǎn)模塊用一種相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)1-R對(duì)接收的訓(xùn)練采樣解旋轉(zhuǎn)。然后由例如信道評(píng)估功能340的一個(gè)信道評(píng)估功能根據(jù)對(duì)應(yīng)的一組解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練采樣執(zhí)行信道評(píng)估。然后由例如信道濾波功能345的一個(gè)信道濾波功能按照對(duì)應(yīng)著信道評(píng)估的函數(shù)來調(diào)節(jié)預(yù)期的訓(xùn)練序列350。然后將經(jīng)過調(diào)節(jié)的預(yù)期的訓(xùn)練序列和對(duì)應(yīng)的一組解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練采樣相比較，產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的誤差信號(hào)，例如是誤差信號(hào)355。然后比較關(guān)于每一組解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練采樣的誤差信號(hào)，并且識(shí)別出至少與一定的誤差量有關(guān)的調(diào)制方案。在信道評(píng)估之后，使用與識(shí)別到的調(diào)制方案相應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)端脈沖有關(guān)聯(lián)的信息/數(shù)據(jù)采樣解旋轉(zhuǎn)。
如果電信系統(tǒng)不使用訓(xùn)練序列，仍可以采用相位旋轉(zhuǎn)技術(shù)發(fā)送信令信息。如果沒有訓(xùn)練序列，接收機(jī)就需要有一個(gè)自適應(yīng)均衡器，為了在均衡期間減少誤差，它的參數(shù)是連續(xù)變化的。然后，自適應(yīng)算法可以用這種誤差改變參數(shù)(即均衡器中的濾波器系數(shù))。在典型的情況下，如果信道特性沒有急劇的變化，盡管誤差會(huì)逐漸減少(假設(shè)是選擇了正確的調(diào)制方案)，最初的誤差可能很大。
在另一個(gè)實(shí)施例中可以按照前述的關(guān)于發(fā)射機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。然而，在接收機(jī)上利用針對(duì)不同的解旋轉(zhuǎn)的并列的自適應(yīng)均衡代替了并列的信道評(píng)估工作。在經(jīng)過足夠的時(shí)間周期之后，可以根據(jù)并列的自適應(yīng)均衡分支測(cè)定的誤差來選擇旋轉(zhuǎn)系數(shù)，只有最佳的評(píng)估分支是連續(xù)的。
在又一個(gè)實(shí)施例中，接收機(jī)不需要使用均衡器就能執(zhí)行連貫的檢測(cè)。RAKE接收機(jī)就是具有這種能力的接收機(jī)的一個(gè)例子。RAKE接收機(jī)采用射線跟蹤功能來執(zhí)行信道評(píng)估，這是公知的現(xiàn)有技術(shù)。
如上所述，GMSK是在GSM中使用的一種非線性調(diào)制方案。按照不同的編碼技術(shù)，如果這一位與前一位相同，二進(jìn)制信息是用+π/2相位移發(fā)送的，如果這一位與前一位不同，就是用-π/2相位移發(fā)送的。這樣發(fā)送的符號(hào)取決于最后一位和前面發(fā)送的位。因而可以說有一種對(duì)調(diào)制的記憶。因此，對(duì)GMSK調(diào)制信號(hào)的慣用的解調(diào)制需要接收機(jī)用π/2的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)接收的采樣解旋轉(zhuǎn)。
如果使用本發(fā)明，例如是配合著采用包括GMSK在內(nèi)的多種調(diào)制方案的電信系統(tǒng)，接收機(jī)可以利用與GMSK調(diào)制方案相聯(lián)系的相位旋轉(zhuǎn)根據(jù)按照8-PSK或是4-PSK調(diào)制的信號(hào)鑒別出一個(gè)GMSK調(diào)制的信號(hào)。當(dāng)然。也可以為8-PSK或是4-PSK調(diào)制方案指定π/2之外的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，為4-PSK調(diào)制方案指定的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)是π/4。同時(shí)，為8-PSK指定的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)是π/8。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以看出也可以通過為調(diào)制方案指定一種包括零相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)在內(nèi)的一個(gè)唯一的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)而從后兩種調(diào)制方案中鑒別出一種方案。
盡管本發(fā)明可以被用來發(fā)送調(diào)制信息，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以看出本發(fā)明還可以用來構(gòu)成一個(gè)帶內(nèi)的信令信道，用來有效地發(fā)送調(diào)制信息之外的其他信令信息。例如，有可能需要發(fā)送編碼信息，或者是用來發(fā)送功率控制指令，例如是命令提高或是降低與相反的鏈路方向(即上行或是下行方向)有關(guān)的功率電平。
總之，本發(fā)明提供了一種傳輸技術(shù)，讓電信系統(tǒng)中特別是用于鏈路自適應(yīng)的采用多種調(diào)制方案的發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送調(diào)制方案等等信息，不需要增加傳輸帶寬或是傳輸延遲，無論采用哪一種調(diào)制方案，符號(hào)速率和訓(xùn)練序列都是相同的。
本發(fā)明是參照其最佳實(shí)施例來說明的。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易看出有可能用上述最佳實(shí)施例之外的特定形式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而這些實(shí)現(xiàn)方式都沒有脫離本發(fā)明的原理。上述的實(shí)施例是示意性的，不應(yīng)該被理解為任何形式的限制。本發(fā)明的范圍是由所附的書而不是上文的說明所限定的，落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變更和等效產(chǎn)物都被包含在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.在數(shù)字電信系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送信令信息的一種方法包括以下步驟在數(shù)據(jù)之外識(shí)別準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的多個(gè)信息信號(hào)當(dāng)中的一個(gè)；用一個(gè)公用相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)旋轉(zhuǎn)每一個(gè)或是多個(gè)符號(hào)，用相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)唯一地識(shí)別出準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的一個(gè)信息信號(hào)；以及將每一個(gè)或是多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)發(fā)送給接收機(jī)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟在接收機(jī)中接收包含一或多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)的信號(hào)；產(chǎn)生接收信號(hào)的采樣，這種采樣對(duì)應(yīng)著相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)；對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)，恢復(fù)出對(duì)應(yīng)每一或多個(gè)符號(hào)的值；以及按照需要的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)識(shí)別出從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的一個(gè)信息信號(hào)，用于恢復(fù)與每一或多個(gè)符號(hào)有關(guān)聯(lián)的值。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是上述信息信號(hào)代表多種信號(hào)功率控制指令之一。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是上述信息信號(hào)代表多種調(diào)制方案之一。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是上述信息信號(hào)代表編碼信息。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是上述一或多個(gè)符號(hào)是訓(xùn)練符號(hào)。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是上述一或多個(gè)符號(hào)包括訓(xùn)練和數(shù)據(jù)符號(hào)。
8.在數(shù)字電信系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)傳遞調(diào)制信息的一種方法，該方法包括以下步驟選擇多種調(diào)制方案之一；按照多種調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案調(diào)制訓(xùn)練符號(hào)的序列；識(shí)別對(duì)應(yīng)著多種調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)，多種調(diào)制方案各自都有至少一個(gè)唯一的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)；旋轉(zhuǎn)每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)的相位，將其作為識(shí)別到的對(duì)應(yīng)著多種調(diào)制方案中選定的一種方案的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)；將相位旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列發(fā)送給接收機(jī)；在接收機(jī)上通過對(duì)作為每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)的接收到的相位旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列進(jìn)行解旋轉(zhuǎn)而為每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列；將解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的每個(gè)序列與一個(gè)預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較；識(shí)別出最接近預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列；根據(jù)所產(chǎn)生的最接近預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)識(shí)別出多種調(diào)制方案中選定的一種方案。
9.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟為每個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列獲取一個(gè)信道評(píng)估值；以及在將每個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列與預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較之前，按照對(duì)應(yīng)著需要與預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較的那個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列所獲取的信道評(píng)估值的函數(shù)來調(diào)節(jié)預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列。
10.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是選擇多種調(diào)制方案之一的上述步驟是一種鏈路質(zhì)量自適應(yīng)估值的函數(shù)。
11.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)發(fā)送給接收機(jī)的兩種以上調(diào)制方案的訓(xùn)練符號(hào)序列都是相同的。
12.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是在多種調(diào)制方案中選定的一種方案包括高斯最小頻移鍵控。
13.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是在多種調(diào)制方案中選定的一種方案包括4-相移鍵控。
14.按照權(quán)利要求8的方法，其特征是在多種調(diào)制方案中選定的一種方案包括8-相移鍵控。
15.在數(shù)字電信系統(tǒng)中用來識(shí)別和數(shù)據(jù)一起從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送的信令信息的一種方法，該方法包括以下步驟接收從發(fā)射機(jī)發(fā)送的包含一個(gè)符號(hào)序列的信號(hào)，這種符號(hào)中包括訓(xùn)練符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)，并且與符號(hào)序列中的每一個(gè)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位在發(fā)射機(jī)上已經(jīng)按照對(duì)應(yīng)著信令信息的一個(gè)公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)被旋轉(zhuǎn)了；從接收的信號(hào)產(chǎn)生采樣，這種采樣對(duì)應(yīng)著發(fā)送的符號(hào)序列；按照公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)，恢復(fù)出發(fā)送的符號(hào)序列；并且用公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)識(shí)別出信令信息，用來恢復(fù)發(fā)送的符號(hào)序列。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其特征是進(jìn)一步包括以下步驟按照多種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)每一個(gè)采樣解旋轉(zhuǎn)，這其中多種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)各自對(duì)應(yīng)著不同的信令信息，并且按照每一種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)，為每一種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)解旋轉(zhuǎn)的采樣序列；將每個(gè)解旋轉(zhuǎn)的采樣序列與一個(gè)預(yù)期的符號(hào)序列相比較；以及識(shí)別出與最接近預(yù)期的符號(hào)序列的那個(gè)解旋轉(zhuǎn)的采樣序列相關(guān)聯(lián)的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。
17.在數(shù)字電信系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送信令信息的一種裝置包括用來在數(shù)據(jù)之外識(shí)別準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的多個(gè)信息信號(hào)之一的裝置；用一個(gè)公用相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)旋轉(zhuǎn)每一個(gè)或是多個(gè)符號(hào)的裝置，用相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)唯一地識(shí)別出準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的一個(gè)信息信號(hào)；以及將每一個(gè)或是多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)發(fā)送給接收機(jī)的裝置。
18.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征是進(jìn)一步包括在接收機(jī)中用于接收包含一或多個(gè)相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)的裝置；產(chǎn)生接收信號(hào)采樣的裝置，這種采樣對(duì)應(yīng)著相位旋轉(zhuǎn)的符號(hào)；對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)的裝置，恢復(fù)出對(duì)應(yīng)每一或多個(gè)符號(hào)的值；以及按照需要的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)識(shí)別出從發(fā)射機(jī)傳遞給接收機(jī)的一個(gè)信息信號(hào)的裝置，用于恢復(fù)與每一或多個(gè)符號(hào)有關(guān)聯(lián)的值。
19.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征是上述信息信號(hào)代表多種信號(hào)功率控制指令之一。
20.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征是上述信息信號(hào)代表多種調(diào)制方案之一。
21.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征是上述信息信號(hào)代表編碼信息。
22.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征是上述一或多個(gè)符號(hào)是訓(xùn)練符號(hào)。
23.按照權(quán)利要求17的裝置，其特征是上述一或多個(gè)符號(hào)包括訓(xùn)練和數(shù)據(jù)符號(hào)。
24.在數(shù)字電信系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)傳遞調(diào)制信息的一種裝置，該裝置包括；用來選擇多種調(diào)制方案之一的裝置；按照多種調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案調(diào)制一種訓(xùn)練符號(hào)序列的裝置；用來識(shí)別對(duì)應(yīng)著多種調(diào)制方案中選定的一個(gè)方案的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的裝置，多種調(diào)制方案各自都有至少一個(gè)唯一的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)；用來旋轉(zhuǎn)每個(gè)訓(xùn)練符號(hào)的相位的裝置，將其作為識(shí)別到的對(duì)應(yīng)著多種調(diào)制方案中選定的一種方案的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)；用來將相位旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列發(fā)送給接收機(jī)的裝置；在接收機(jī)上用來對(duì)作為每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)的接收到的相位旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列進(jìn)行解旋轉(zhuǎn)的裝置，從而為每個(gè)相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的序列；用來將解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)的每個(gè)序列與一個(gè)預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較的裝置；用來識(shí)別最接近預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列的裝置；根據(jù)所產(chǎn)生的最接近預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)識(shí)別出多種調(diào)制方案中選定的一種方案的裝置。
25.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征是進(jìn)一步包括為每個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列獲取一個(gè)信道評(píng)估值的裝置；以及在將每個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列與預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較之前，按照對(duì)應(yīng)著需要與預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列相比較的那個(gè)解旋轉(zhuǎn)的訓(xùn)練符號(hào)序列所獲取的信道評(píng)估值的函數(shù)來調(diào)節(jié)預(yù)期的訓(xùn)練符號(hào)序列的裝置。
26.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征是選擇多種調(diào)制方案之一的上述裝置是一種鏈路質(zhì)量自適應(yīng)估值的函數(shù)。
27.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征是準(zhǔn)備從發(fā)射機(jī)發(fā)送給接收機(jī)的兩種以上調(diào)制方案的訓(xùn)練符號(hào)序列都是相同的。
28.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征是在多種調(diào)制方案中選定的一種方案包括高斯頻移鍵控。
29.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征是在多種調(diào)制方案中選定的一種方案包括4-相移鍵控。
30.按照權(quán)利要求24的裝置，其特征是在多種調(diào)制方案中選定的一種方案包括8-相移鍵控。
31.在數(shù)字電信系統(tǒng)中用來識(shí)別和數(shù)據(jù)一起從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送的信令信息的一種裝置，該裝置包括；用來接收從發(fā)射機(jī)發(fā)送的包含一個(gè)符號(hào)序列的信號(hào)的裝置，這種符號(hào)中包括訓(xùn)練符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)，并且與符號(hào)序列中的每一個(gè)符號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位在發(fā)射機(jī)上已經(jīng)按照對(duì)應(yīng)著信令信息的一個(gè)公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)被旋轉(zhuǎn)了；從接收的信號(hào)產(chǎn)生采樣的裝置，這種采樣對(duì)應(yīng)著發(fā)送的符號(hào)序列；按照公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)的裝置，恢復(fù)出發(fā)送的符號(hào)序列；以及利用公共相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的函數(shù)識(shí)別出信令信息的裝置，用來恢復(fù)發(fā)送的符號(hào)序列。
32.按照權(quán)利要求31的裝置，其特征是進(jìn)一步包括按照多種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)每一個(gè)采樣解旋轉(zhuǎn)的裝置，其中的多種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)各自對(duì)應(yīng)著不同的信令信息，并且按照每一種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)采樣解旋轉(zhuǎn)，為每一種不同的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)解旋轉(zhuǎn)的采樣序列；用于將每個(gè)解旋轉(zhuǎn)的采樣序列與一個(gè)預(yù)期的符號(hào)序列相比較的裝置；以及用于識(shí)別與最接近預(yù)期的符號(hào)序列的那個(gè)解旋轉(zhuǎn)的采樣序列相關(guān)聯(lián)的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)的裝置。
全文摘要
在諸如蜂窩無線電信系統(tǒng)的一種電信系統(tǒng)中,從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)有效地傳遞傳輸信息,例如是調(diào)制方案選擇信息,編碼信息,或者是功率電平控制指令,不需要增加帶寬,并且不會(huì)導(dǎo)致附加的傳輸延遲。本發(fā)明是采用數(shù)據(jù)符號(hào)相位旋轉(zhuǎn)技術(shù)來實(shí)現(xiàn),在其中按照一種唯一地對(duì)應(yīng)著準(zhǔn)備傳遞給接收機(jī)的信息的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)序列進(jìn)行相位旋轉(zhuǎn),例如是用來評(píng)估給定信道的傳播特性的一個(gè)訓(xùn)練符號(hào)序列。在接收機(jī)上對(duì)符號(hào)進(jìn)行解旋轉(zhuǎn),直至接收機(jī)恢復(fù)出訓(xùn)練序列。這樣,接收機(jī)就能確定在發(fā)射機(jī)上用來旋轉(zhuǎn)這些符號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)系數(shù)。隨后就能識(shí)別出對(duì)應(yīng)的傳輸信息。
文檔編號(hào)H04L5/02GK1354945SQ99801815
公開日2002年6月19日 申請(qǐng)日期1999年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月13日
發(fā)明者M·赫克, S·亞韋爾布林 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司