專利名稱：具有自適應(yīng)交織器的無線電通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及通信系統(tǒng)，還涉及使無線電連接適應(yīng)于待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和適應(yīng)于通行無線電通信業(yè)務(wù)環(huán)境，更具體而言，涉及能夠依據(jù)各種條件來執(zhí)行不同類型的交織的通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
第二代蜂窩無線電系統(tǒng)，比如像D-AMPS(北美數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng))、GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))和PDC(個(gè)人數(shù)字蜂窩電話)，都是用于利用全部都具有相同數(shù)據(jù)傳輸速率的電話連接來傳輸語音數(shù)據(jù)的主要手段。所要求的數(shù)據(jù)傳輸速率可能會(huì)在不同連接之間存在很大變化，并且它甚至可能會(huì)在通信期間改變。此外，在無線電連接中始終發(fā)生的干擾可能要求按不同的電平進(jìn)行編碼以便以可行的形式將上述連接中攜帶的信息傳輸?shù)浇邮諜C(jī)。此外，對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)語音、數(shù)據(jù)和視頻信息等各類通信量的需求正在增長(zhǎng)，這要求各種不同的或增加的數(shù)據(jù)傳輸速率。
目前存在兩種通行的無線通信系統(tǒng)，TDMA和CDMA。在基于TDMA(時(shí)分多址)的系統(tǒng)中，為每個(gè)單獨(dú)連接的使用而分配指定的時(shí)隙，所述時(shí)隙屬于以指定載波頻率進(jìn)行循環(huán)重復(fù)的幀結(jié)構(gòu)的一部分。在基于CDMA(碼分多址)的系統(tǒng)中，為連接的使用而分配的對(duì)應(yīng)的基本單位是指定載波頻率內(nèi)的指定分碼(division code)。目前的無線系統(tǒng)限于1兆位/秒左右的數(shù)據(jù)速度。主要局限性就是因多路徑和頻率選擇性衰落而造成的碼元間干擾。OFDM(正交頻分復(fù)用)克服了這種局限性。在OFDM中，高速串行數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)換成許多低速的并行流。然后，使用多個(gè)子載波來同時(shí)地傳輸所述低速并行流。由于每個(gè)并行流的數(shù)據(jù)速率都低得多，因而每個(gè)子載波的帶寬一般小于相干帶寬，這能夠消除因線性畸變而造成的碼元間干擾。另外，OFDM子載波的頻譜以最小的間隙而彼此重疊。因此，OFDM能夠?qū)崿F(xiàn)高速度和高頻譜效率。
目前正在開發(fā)供第四代蜂窩式電話使用的、基于OFDM的CDMA的版本，通稱為多載波CDMA(MC-CDMA)。MC-CDMA經(jīng)由多個(gè)正交子載波來傳送指定的碼元?；贠FDM的CDMA的又一個(gè)版本稱為多載波/直接擴(kuò)頻(MC/DS)CDMA，它使用已被直接擴(kuò)頻處理的多個(gè)子載波。
任何通信系統(tǒng)的目標(biāo)都是通信信號(hào)的無差錯(cuò)傳輸，不論它是模擬信號(hào)、編碼模擬信號(hào)還是編碼數(shù)據(jù)。適合于編碼信息(語音和/或數(shù)據(jù))的傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)通常包括某種形式的糾錯(cuò)。這些系統(tǒng)中的糾錯(cuò)常常采取檢錯(cuò)和糾錯(cuò)軟件的形式。那是適合于檢測(cè)編碼信息中的誤碼并根據(jù)一組校正參數(shù)來用正確的編碼信息的估計(jì)值代替所述誤碼的軟件。這些及其它類型的糾錯(cuò)機(jī)制典型地依賴于預(yù)測(cè)、內(nèi)插及其它類似的技術(shù)，所述這些技術(shù)能根據(jù)編碼信息的前位和后位來生成損壞編碼信息的估計(jì)值。
在無線通信系統(tǒng)中，比如上面論述的那幾類，由于例如隨著將編碼信息經(jīng)由空中接口(air interface)傳輸出去而對(duì)其產(chǎn)生的干擾或其它破壞從而造成的猝發(fā)性錯(cuò)誤，可能會(huì)引起位塊中的誤碼。難以利用糾錯(cuò)碼來校正位塊中的錯(cuò)誤，因?yàn)槿狈蓳?jù)之以估計(jì)正確信息的周圍信息。一種解決方案是在空中接口中提供盡可能多的分集(diversity)，以便在數(shù)據(jù)誤碼率方面獲得可接受級(jí)別的通信質(zhì)量。一種將分集引入到空中接口中的常見技術(shù)就是在許多傳輸幀上對(duì)編碼信息的位進(jìn)行交織。除糾錯(cuò)外，交織還通過分散誤碼而在經(jīng)歷衰落的情況下起到了極好的作用，不然這些誤碼將在多個(gè)幀中徹底毀壞整個(gè)編碼信息幀。
多種交織都是已知的，比如像片交織(chip interleaving)、位交織和碼元交織。在片交織中，給不相鄰的子載波分配碼元(編碼信息的位)。在于發(fā)射機(jī)中進(jìn)行擴(kuò)頻之后執(zhí)行片交織，而在于接收機(jī)中進(jìn)行解擴(kuò)頻之前執(zhí)行片解交織。在位交織中，將調(diào)制碼元的組成位映射到不同的子載波上而不是映射到同一子載波上。位交織被用于通過在調(diào)制之前隨機(jī)化位序列來防止出現(xiàn)連續(xù)位的衰減現(xiàn)象(attenuation)。在碼元交織中，以一種方式將一個(gè)RF傳輸幀中的碼元讀入到矩陣中，并且以不同的方式讀出以供傳輸。例如，數(shù)據(jù)是按行讀入到矩陣中且按列從矩陣中讀出的。然后，將下一幀讀入到矩陣中并重復(fù)處理。碼元交織保持了一個(gè)碼元內(nèi)的子載波之間的相關(guān)性。這是由IS-95標(biāo)準(zhǔn)指定的方法，其中在對(duì)信號(hào)擴(kuò)頻之前先對(duì)20毫秒(ms)的幀的456個(gè)碼元進(jìn)行交織。
對(duì)于MC-CDMA而言，碼元交織能夠利用具有短延遲擴(kuò)頻的多徑環(huán)境中的相鄰子載波之間的相關(guān)性來保持正交性。在另一方面，片交織和位交織都能夠通過在不相關(guān)的子載波上分布碼元來獲得高頻分集增益。最佳的交織方法取決于碼間干擾的級(jí)別，而這又取決于有效碼(active code)的數(shù)量。有效碼的數(shù)量通常與用戶的數(shù)量有關(guān)。例如，如果每個(gè)用戶每次都只使用一個(gè)碼，那么有效碼的數(shù)量就等于用戶的數(shù)量。更具體而言，當(dāng)存在許多有效碼時(shí)碼元交織是有利的，而當(dāng)幾乎沒有有效碼時(shí)片交織和位交織是有利的。
能夠根據(jù)各種不同的網(wǎng)絡(luò)因素來動(dòng)態(tài)選擇所希望的交織方法將是有利的。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，將更好地理解本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的下列詳細(xì)說明。為了舉例說明本發(fā)明起見，在附圖中示出了當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于所示出的明確方案和手段。
在附圖中圖1是能夠執(zhí)行各種交織方法的無線電通信系統(tǒng)的示意性框圖；
圖2是通過示出Eb/N0與多路復(fù)用碼的關(guān)系來比較各種交織方法的圖；圖3是通過示出Eb/N0與擴(kuò)頻因子的關(guān)系來比較各種交織方法的圖；圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例的無線電通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)的示意性框圖；圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例的無線電通信系統(tǒng)的接收機(jī)的示意性框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)說明意在當(dāng)作本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的說明，而并非意在代表可以實(shí)施本發(fā)明的唯一形式。將要理解的是，可以通過不同實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)相同的或等效的功能，所述不同實(shí)施例意在涵蓋于本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。此外，盡管是在MC-CDMA系統(tǒng)中舉例說明本發(fā)明的，但也可以在諸如MC/DS-CDMA系統(tǒng)之類的其它系統(tǒng)中使用本發(fā)明。在附圖中，相似的數(shù)字標(biāo)記自始至終用來表示相似的元件。
依照本發(fā)明，示出了一種具有自適應(yīng)交織的新穎的通信系統(tǒng)方法和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)有效碼信號(hào)并且確定接收到的有效碼信號(hào)的數(shù)量，對(duì)接收到的有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼；如果有效碼信號(hào)的數(shù)量大于或等于預(yù)定值則對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行位交織；對(duì)所選的位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一進(jìn)行調(diào)制；對(duì)每個(gè)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻；將擴(kuò)頻信號(hào)組合起來以形成組合信號(hào)；如果有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值則對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行片交織；對(duì)所選的組合信號(hào)和片交織信號(hào)的其中之一進(jìn)行處理；將處理后的信號(hào)與可表示有效碼信號(hào)的數(shù)量的控制信號(hào)進(jìn)行組合以形成輸出信號(hào)；以及傳輸該輸出信號(hào)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法，同在位交織與片交織之間進(jìn)行選擇相反，所述方法依據(jù)當(dāng)前的有效碼的數(shù)量來在信號(hào)的碼元交織與片交織之間進(jìn)行選擇。
在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種處理RF信號(hào)的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)RF信號(hào)并且分析所述信號(hào)以確定編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)部分；通過對(duì)編碼信息信號(hào)部分執(zhí)行DFT來對(duì)它進(jìn)行處理；對(duì)處理后的信號(hào)執(zhí)行片解交織以生成片解交織信號(hào)；對(duì)所選擇的片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)的其中之一進(jìn)行解擴(kuò)頻，其中所述選擇是根據(jù)控制信號(hào)部分的值進(jìn)行的。對(duì)所選的片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)的其中之一進(jìn)行解調(diào)；對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行位解交織；以及對(duì)所選擇的解調(diào)信號(hào)和位解交織信號(hào)的其中之一進(jìn)行解碼，以生成有效碼信號(hào)，其中所述選擇是根據(jù)控制信號(hào)的值進(jìn)行的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種處理RF信號(hào)的方法，所述方法依據(jù)信號(hào)的控制信號(hào)部分的值，在對(duì)信號(hào)的編碼信息部分進(jìn)行片解交織和進(jìn)行碼元解交織之間進(jìn)行選擇。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的發(fā)射機(jī)。所述發(fā)射機(jī)包括用于對(duì)有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼以生成編碼信號(hào)的編碼器。位交織器連接于編碼器，以用于對(duì)編碼信號(hào)執(zhí)行位交織以生成位交織信號(hào)。第一選擇器連接于位交織器和編碼器，以用于選擇位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一。調(diào)制器連接于第一選擇器，以用于接收并調(diào)制所選的位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一。擴(kuò)頻器連接于調(diào)制器，以用于對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行。片交織器連接于擴(kuò)頻器，以用于對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)執(zhí)行片交織以生成片交織信號(hào)。第二選擇器連接于片交織器和擴(kuò)頻器，以用于選擇片交織信號(hào)和擴(kuò)頻信號(hào)的其中之一。處理器連接于第二選擇器，以用于對(duì)所選的片交織信號(hào)和擴(kuò)頻信號(hào)的其中之一進(jìn)行處理，并且多路復(fù)用器連接于處理器，以用于將處理后的信號(hào)與可表示當(dāng)前的有效碼信號(hào)的數(shù)量的控制信號(hào)相組合以形成輸出信號(hào)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供接收和處理RF信號(hào)的接收機(jī)。所述接收機(jī)包括用于將RF信號(hào)分離成編碼信息信號(hào)和控制信號(hào)的解多路復(fù)用器。處理器連接于解多路復(fù)用器，以用于接收編碼信息信號(hào)并對(duì)該編碼信息信號(hào)執(zhí)行DFT以生成處理后的信號(hào)。片解除交織器連接于處理器，以用于接收處理后的信號(hào)并對(duì)處理后的信號(hào)執(zhí)行片解交織以生成片解交織信號(hào)。第一選擇器連接于片解交織器和處理器，以用于選擇片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)的其中之一。解擴(kuò)頻器連接于第一選擇器，以用于接收和解擴(kuò)頻所選信號(hào)。解調(diào)器連接于解擴(kuò)頻器，以用于對(duì)解擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。位解交織器連接于解調(diào)器，以用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行位解交織。第二選擇器連接于解調(diào)器和位解交織器，以用于選擇解調(diào)信號(hào)和位解交織信號(hào)的其中之一，并且解碼器連接于第二選擇器，以用于對(duì)從第二選擇器那里接收的信號(hào)進(jìn)行解碼以生成有效碼信號(hào)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了供CDMA類型的通信系統(tǒng)中使用的RF信號(hào)，所述RF信號(hào)包括編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)部分，所述控制信號(hào)部分指示已被組合以形成編碼信息信號(hào)部分的有效碼信號(hào)的數(shù)量。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，示出了一種通信系統(tǒng)10。所述系統(tǒng)10包括兩種或多種類型的交織，包括位交織、碼元交織以及片交織。盡管這三種類型的交織是在圖中一起示出的，但是所述系統(tǒng)10不必包括所有這三種類型。所述通信系統(tǒng)10包括具有編碼器14的發(fā)射機(jī)12，所述編碼器接收諸如語音、數(shù)據(jù)或視頻信號(hào)之類的信號(hào)并對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行編碼。所述編碼器14連接于對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制器16。如果系統(tǒng)10包括位交織器18，那么就在調(diào)制信號(hào)之前先對(duì)編碼信號(hào)執(zhí)行位交織。如果系統(tǒng)10包括碼元交織器20，那么就可以對(duì)調(diào)制信號(hào)執(zhí)行碼元交織。然后，利用擴(kuò)頻器22以預(yù)定頻率對(duì)所述調(diào)制信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。如果系統(tǒng)10包括片交織器24，那么就可以對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)執(zhí)行片交織。然后，利用IDFT塊26來執(zhí)行IDFT功能，并且在預(yù)定信道28上傳輸轉(zhuǎn)換后的信號(hào)。
所述系統(tǒng)10還具有接收傳輸信號(hào)的接收機(jī)30。類似于發(fā)射機(jī)12，所述接收機(jī)30包括各種類型的交織器或者解交織器，以對(duì)發(fā)射機(jī)12中所實(shí)施的交織進(jìn)行反向。更具體而言，所述接收機(jī)30包括使接收到的信號(hào)經(jīng)歷離散傅里葉變換的DFT塊32、如果由發(fā)射機(jī)來執(zhí)行片交織則用于執(zhí)行片解交織的片解交織器34。解擴(kuò)頻器36對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)頻。所述接收機(jī)30還可以包括碼元解交織器38，如果由發(fā)射機(jī)12執(zhí)行碼元交織則所述碼元解交織器就對(duì)這樣的碼元交織進(jìn)行反向。接下來，由解調(diào)器40來對(duì)碼元進(jìn)行解調(diào)。所述接收機(jī)30還可以包括位解交織器42，如果由發(fā)射機(jī)12來執(zhí)行位交織則所述位解交織器就對(duì)這樣的位交織進(jìn)行反向。最后，由解碼器44對(duì)解調(diào)信號(hào)和解交織信號(hào)進(jìn)行解碼，所述解碼器將編碼器14對(duì)原始信號(hào)所執(zhí)行的編碼過程進(jìn)行反向，借此重新生成原始信號(hào)。發(fā)射機(jī)12和接收機(jī)30的各種組成部分中的每一個(gè)都是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，并且對(duì)于完整理解本發(fā)明而言不需要對(duì)這些組成部分的詳細(xì)說明。下面更詳細(xì)地描述各種交織方法的選擇。
如先前論述的那樣，片交織、碼元交織和位交織都有優(yōu)缺點(diǎn)。通過比較每種方法的塊誤碼率(BLER)，已經(jīng)估計(jì)出了所述這些交織方法的效果。在表1中提供了比較用的參數(shù)。按兩種方式來排列比較參數(shù)，利用固定擴(kuò)頻因子(SF＝32)和利用固定的多路復(fù)用碼的數(shù)量(Ncode＝1)。通過固定擴(kuò)頻因子并改變Ncode來觀察碼間干擾的影響。通過使碼數(shù)量固定等于一并改變擴(kuò)頻因子來觀察分集增益的影響。

表1現(xiàn)在參照?qǐng)D2和3，示出了舉例說明對(duì)于其中SF＝32和Ncode＝1的1％BLER時(shí)的Eb/N0與多路復(fù)用碼的關(guān)系以及Eb/N0與擴(kuò)頻因子的關(guān)系的圖表。Eb/N0是數(shù)字通信系統(tǒng)的信噪比的測(cè)度，并將其定義為每比特能量(Eb)對(duì)頻譜噪聲密度(N0)的比。它是在到接收機(jī)的輸入處測(cè)量的，并被用作為信號(hào)強(qiáng)度的基本測(cè)度。在該圖表中，碼元交織是用正方形表示的，位交織是用菱形表示的，而片交織是用三角形表示的。從圖2來看，能夠看出片交織對(duì)較少數(shù)量的碼來說是最好的，但是當(dāng)碼數(shù)量巨大時(shí)是最差的。因此，片交織提供了最大的頻率分集增益但卻使碼間的正交性發(fā)生畸變。在碼間無干擾的情況下，片交織比碼元交織更好地執(zhí)行。然而，當(dāng)SF＝1時(shí)，片交織和碼元交織提供了相同的性能，但位交織提供了改善的性能，因?yàn)樗鼘⑦B續(xù)位序列分離，這能夠改善在解碼階段上的性能。碼元交織看起來在任何情況下都沒有提供更好的性能。因此，當(dāng)多路復(fù)用碼的數(shù)量小并且擴(kuò)頻因子大時(shí)，片交織是合乎需要的，當(dāng)多路復(fù)用碼的數(shù)量大并且根本不希望碼元交織時(shí)，位交織是合乎需要的。由此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種依據(jù)當(dāng)前的有效碼數(shù)量來在片交織與位交織之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)選擇的通信系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出了依照本發(fā)明的諸如MC-CDMA系統(tǒng)之類的通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)50的示意性框圖。所述發(fā)射機(jī)50接收一個(gè)或多個(gè)有效碼信號(hào)，示出了其中的兩個(gè)。有效碼信號(hào)可以是編碼語音數(shù)據(jù)、編碼圖形數(shù)據(jù)、編碼視頻數(shù)據(jù)或其它編碼信息，即分組數(shù)據(jù)。例如，將接收自手機(jī)麥克風(fēng)(未示出)的模擬語音信號(hào)作為輸入提供給模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器(未示出)，所述模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并將所述數(shù)字信號(hào)提供給數(shù)字聲碼器(未示出)，在所述數(shù)字聲碼器中對(duì)其進(jìn)行編碼。將聲碼器輸出提供給用于對(duì)有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼以生成編碼信號(hào)的編碼器52a。所述編碼器52a優(yōu)選地包括前向糾錯(cuò)(FEC)，并且屬于為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的類型。位交織器54a連接于編碼器52a，以用于對(duì)編碼信號(hào)執(zhí)行位交織以生成位交織信號(hào)。
第一選擇器56a連接于位交織器54a和編碼器52a，以用于選擇位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一。第一選擇器56a受到從控制部分58接收的控制信號(hào)的控制。所述控制部分58接收表示正在處理的有效碼的數(shù)量的信號(hào)并據(jù)此生成控制信號(hào)。正如上面所論述的那樣，當(dāng)有效碼的數(shù)量大時(shí)位交織是合乎需要的。依照本發(fā)明，如果有效碼的數(shù)量大于預(yù)定值，那么第一選擇器56a就選擇來自位交織器54a的輸入，而如果有效碼的數(shù)量小于或等于預(yù)定值，則所述控制信號(hào)就令第一選擇器56a選擇來自編碼器52a的信號(hào)。在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，預(yù)定值是碼的最大可能數(shù)量或擴(kuò)頻因子的約一半。然而，正如將要理解的是，這個(gè)值可能會(huì)根據(jù)系統(tǒng)狀況而稍微變化，由此擴(kuò)頻因子的一半將不被當(dāng)作為絕對(duì)情形。
調(diào)制器60a連接于第一選擇器56a，以用于接收并調(diào)制所選的位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一。擴(kuò)頻器62a連接于調(diào)制器60a，以用于對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。正如其它組成部分的情況一樣，所述調(diào)制器60a和擴(kuò)頻器62a都是為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的那樣，所述發(fā)射機(jī)50能夠同時(shí)或基本上同時(shí)地處理許多有效碼，這在圖中是用多條數(shù)據(jù)路徑來表示的，僅僅示出了其中兩條。由此，該圖示出了包含第二編碼器52b、位交織器54b、選擇器56b、調(diào)制器60b和擴(kuò)頻器62b的發(fā)射機(jī)50。組合器64連接于擴(kuò)頻器62a、62b，以用于以本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方式組合擴(kuò)頻信號(hào)。
所述組合器64連接于片交織器66和第二選擇器68。所述片交織器66對(duì)組合后的擴(kuò)頻信號(hào)執(zhí)行片交織并且向第二選擇器68提供交織信號(hào)。第二選擇器68在組合后的擴(kuò)頻信號(hào)與片交織擴(kuò)頻信號(hào)之間進(jìn)行選擇。所述選擇器68優(yōu)選地是由與控制第一選擇器56a、56b相同的控制信號(hào)來控制的，以便當(dāng)?shù)谝贿x擇器56a、56b選擇位交織信號(hào)時(shí)，繼而第二選擇器68選擇擴(kuò)頻信號(hào)，而當(dāng)?shù)谝贿x擇器56a、56b選擇編碼信號(hào)時(shí)，繼而第二選擇器68選擇片交織信號(hào)。
處理器70連接于第二選擇器68，以用于對(duì)所選的片交織信號(hào)和擴(kuò)頻信號(hào)的其中之一進(jìn)行處理。在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理器70對(duì)所選的信號(hào)執(zhí)行反離散傅里葉變換(IDFT)。多路復(fù)用器72連接于IDFT處理器70，以用于將處理后的信號(hào)與可表示當(dāng)前的有效碼信號(hào)數(shù)量的控制信號(hào)相組合以形成輸出信號(hào)。然后，在RF信道74上傳輸輸出信號(hào)72。
如圖2和3所示，像位交織一樣，如果有效碼的數(shù)量高時(shí)，比如約大于擴(kuò)頻因子的一半，碼元交織能夠提供比片交織更好的性能。因此，再次參照?qǐng)D4，在可選的實(shí)施例中，所述發(fā)射機(jī)50可以包括連接于調(diào)制器60a的碼元交織器76a，還包括連接于擴(kuò)頻器62a并且用于有選擇地向擴(kuò)頻器62a提供調(diào)制信號(hào)和碼元交織信號(hào)的其中之一的碼元交織選擇器78a。如果發(fā)射機(jī)50包括碼元交織器76a和碼元交織選擇器78a，那么優(yōu)選的是，它不包括位交織器54a和第一選擇器56a，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)50將在碼元交織和片交織之間進(jìn)行選擇。利用來自控制部分58的控制信號(hào)來控制碼元交織選擇器78a。同樣，正如先前論述的那樣，為了處理多個(gè)有效碼，所述發(fā)射機(jī)50包括并行數(shù)據(jù)路徑，所以圖4示出了額外的碼元交織器76b和碼元交織選擇器78b。
除提供上述發(fā)射機(jī)50外，本發(fā)明還提供了一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法。正如上面所論述的那樣，優(yōu)選的方法在對(duì)有效的編碼信號(hào)進(jìn)行位交織和片交織之間作出選擇。作為選擇，本發(fā)明提供了一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法，所述方法在對(duì)有效的編碼信號(hào)進(jìn)行碼元交織和片交織之間作出選擇。正如上面所論述的那樣，當(dāng)有效碼的數(shù)量小于擴(kuò)頻因子的約一半時(shí)選擇片交織，而當(dāng)有效碼的數(shù)量大于擴(kuò)頻因子的約一半時(shí)選擇其它類型的交織，即位交織或碼元交織中的任一種。
再次參照?qǐng)D4，傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法包括以下步驟接收至少一個(gè)有效碼信號(hào)，以及利用編碼器52a來對(duì)至少一個(gè)接收到的有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼。接下來，如果有效碼信號(hào)的數(shù)量大于或等于預(yù)定值，則對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行位交織。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，所述發(fā)射機(jī)50和所述方法可以要么總是對(duì)編碼信號(hào)執(zhí)行位交織繼而選擇或不選擇交織信號(hào)，要么所述發(fā)射機(jī)能夠禁止位交織器并且當(dāng)有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值時(shí)不執(zhí)行位交織。接著，對(duì)所選的位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻，然后將擴(kuò)頻信號(hào)組合起來以形成組合信號(hào)。如果先前沒有依照有效碼信號(hào)的數(shù)量而選擇位交織，則對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行片交織。通過對(duì)信號(hào)執(zhí)行IDFT來處理組合信號(hào)和片交織信號(hào)中的任一個(gè)，最后在于RF信道上傳輸信號(hào)之前，將處理后的信號(hào)與控制信號(hào)相組合以便接收機(jī)將知道已經(jīng)執(zhí)行了哪種類型的交織。由此，傳輸信號(hào)包括編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)部分，所述控制信號(hào)部分指示已被組合的以形成編碼信息信號(hào)部分的有效碼信號(hào)的數(shù)量。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，示出了接收并處理發(fā)射機(jī)50在RF信道上傳輸?shù)腞F信號(hào)的接收機(jī)80的示意性框圖。所述接收機(jī)80包括用于將RF信號(hào)分離成編碼信息信號(hào)和控制信號(hào)的解多路復(fù)用器82。處理器84連接于解多路復(fù)用器82，以用于接收編碼信息信號(hào)并對(duì)編碼信息信號(hào)執(zhí)行DFT以生成處理后的信號(hào)。片解交織器86連接于處理器84，以用于接收處理后的信號(hào)并對(duì)處理后的信號(hào)執(zhí)行片解交織以生成片解交織信號(hào)。第一或片解交織選擇器88連接于片解交織器86和處理器84，以用于選擇片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)的其中之一。所述片解交織選擇器88是由接收自解多路復(fù)用器82的控制信號(hào)來控制的。所述控制信號(hào)表示由發(fā)射機(jī)對(duì)其所傳輸?shù)腞F信號(hào)執(zhí)行的交織的類型。
解擴(kuò)頻器90連接于片解交織選擇器88，以用于接收并解擴(kuò)頻所選信號(hào)。解調(diào)器92連接于解擴(kuò)頻器90，以用于對(duì)解擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。位解交織器94連接于解調(diào)器92，以用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行位解交織。第二或位解交織選擇器96連接于解調(diào)器92和位解交織器94，以用于選擇解調(diào)信號(hào)和位解交織信號(hào)的其中之一。第二選擇器96是由接收自解多路復(fù)用器82的控制信號(hào)來控制的。正如先前論述的那樣，控制信號(hào)表示由發(fā)射機(jī)50對(duì)其所傳輸?shù)腞F信號(hào)執(zhí)行的交織的類型。如果執(zhí)行片解交織并由此由第一選擇器88選擇片解交織信號(hào)，那么第二選擇器就不會(huì)選擇位解交織信號(hào)，因?yàn)樵趦?yōu)選實(shí)施例中只根據(jù)當(dāng)前的有效碼信號(hào)的數(shù)量來執(zhí)行片交織和位交織的其中一種。在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，如果控制信號(hào)表示當(dāng)前的有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值(例如擴(kuò)頻因子的約一半)，則第一選擇器88選擇片交織信號(hào)并且第二選擇器96選擇解調(diào)信號(hào)。
解碼器98連接于第二選擇器96，以用于對(duì)接收自第二選擇器的信號(hào)進(jìn)行解碼以生成有效碼信號(hào)。有效碼信號(hào)是編碼語音信息和分組數(shù)據(jù)中的至少其中之一。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的那樣，所述接收機(jī)80也許能處理一個(gè)以上的擴(kuò)頻信號(hào)，而在這樣情況下分離器(未示出)連接在第一選擇器88和解擴(kuò)頻器90之間，所述解擴(kuò)頻器用于利用不同的擴(kuò)頻碼來將所選的信號(hào)分離成多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)。作為選擇，所述分離器從多個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)當(dāng)中選擇或識(shí)別出送交給接收機(jī)50的擴(kuò)頻信號(hào)，然后僅僅處理識(shí)別出的擴(kuò)頻信號(hào)。
本發(fā)明的自適應(yīng)交織降低了所需的信噪比。因此，對(duì)于固定的傳輸功率來說，能夠增加小區(qū)(cell)容量或一個(gè)小區(qū)中的當(dāng)前活動(dòng)用戶的數(shù)量。此外，信噪比方面的降低能夠降低用于一個(gè)小區(qū)中固定數(shù)量的當(dāng)前活動(dòng)用戶的傳輸功率。傳輸功率方面這種降低減少了小區(qū)間的干擾，這使得其它小區(qū)的小區(qū)容量能夠增加。所述系統(tǒng)連續(xù)地/動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)接收機(jī)80和發(fā)射機(jī)50的操作?？梢愿鶕?jù)在系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試期間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的、或基于預(yù)期的運(yùn)行條件的平均信號(hào)質(zhì)量、S/N、和BER(或SER)來設(shè)置系統(tǒng)的預(yù)定值。所述系統(tǒng)可以不斷地監(jiān)視接收到的信號(hào)質(zhì)量、S/N、語音客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)和BER(或SER)，并且對(duì)通過改變交織方法來對(duì)改變的條件作出響應(yīng)。如果已判定信道統(tǒng)計(jì)已經(jīng)十分顯著地改變，那么就能夠更新預(yù)定值。
為了舉例說明和描述起見，已經(jīng)給出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例說明，但是并不意在窮舉本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制于所公開的形式。盡管按照獨(dú)立的處理組件描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，可以以硬件、軟件或硬件和軟件的組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，在不背離寬泛的發(fā)明構(gòu)思的情況下，能夠?qū)ι厦婷枋龅膶?shí)施例作出改變。因此，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于所公開的特定實(shí)施例，而是涵蓋了如所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)有效碼信號(hào)；確定接收到的有效碼信號(hào)的數(shù)量；對(duì)所述至少一個(gè)接收到的有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼；如果有效碼信號(hào)的數(shù)量大于或等于預(yù)定值，則對(duì)編碼信號(hào)進(jìn)行位交織；對(duì)多個(gè)位交織信號(hào)和多個(gè)編碼信號(hào)組中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；對(duì)所述多個(gè)調(diào)制信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)頻；將擴(kuò)頻信號(hào)組合起來以形成組合信號(hào)；如果有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值，則對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行片交織；對(duì)多個(gè)組合信號(hào)和多個(gè)片交織信號(hào)中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理以形成輸出信號(hào)；以及傳輸該輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述有效碼信號(hào)包括編碼語音信息和分組數(shù)據(jù)的至少其中之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中編碼步驟包括對(duì)接收到的有效碼信號(hào)進(jìn)行FEC編碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中處理步驟包括對(duì)多個(gè)組合信號(hào)和片交織信號(hào)中的選擇的一組的個(gè)信號(hào)執(zhí)行IDFT，并且將該IDFT信號(hào)與表示有效碼信號(hào)的數(shù)量的控制信號(hào)相組合以形成輸出信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定值是有效碼信號(hào)的最大可能數(shù)量的約一半。
6.一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)有效碼信號(hào)；確定接收到的有效碼信號(hào)的數(shù)量；對(duì)至少一個(gè)接收到的有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼；對(duì)每個(gè)編碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；如果有效碼信號(hào)的數(shù)量大于或等于預(yù)定值，則對(duì)每個(gè)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行碼元交織；對(duì)從多個(gè)調(diào)制信號(hào)和多個(gè)碼元交織信號(hào)中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻；將擴(kuò)頻信號(hào)組合起來以形成組合信號(hào)；如果有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值，則對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行片交織；對(duì)從多個(gè)組合信號(hào)和多個(gè)片交織信號(hào)中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理以形成輸出信號(hào)；傳輸該輸出信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中處理步驟包括對(duì)從多個(gè)組合信號(hào)和多個(gè)片交織信號(hào)中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)執(zhí)行IDFT，并將IDFT處理后的信號(hào)與可表示有效碼信號(hào)的數(shù)量的控制信號(hào)相組合以形成輸出信號(hào)。
8.一種傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)有效碼信號(hào)；確定接收到的有效碼信號(hào)的數(shù)量；對(duì)接收到的多個(gè)有效碼信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行編碼；對(duì)所述多個(gè)編碼信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行位交織；對(duì)從多個(gè)位交織信號(hào)和多個(gè)編碼信號(hào)中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，其中如果有效碼信號(hào)的數(shù)量大于或等于預(yù)定值，則就選擇該位交織信號(hào)。對(duì)所述多個(gè)調(diào)制信號(hào)中的每一個(gè)進(jìn)行擴(kuò)頻；將擴(kuò)頻信號(hào)組合起來以形成組合信號(hào)；對(duì)組合信號(hào)進(jìn)行片交織；對(duì)從多個(gè)組合信號(hào)和多個(gè)片交織信號(hào)中的選擇的一組多個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理，其中如果有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值，則就選擇該片交織信號(hào)；和傳輸輸出信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述預(yù)定值是有效碼信號(hào)的最大可能數(shù)量的約一半。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中處理步驟包括對(duì)從多個(gè)組合信號(hào)和多個(gè)片交織信號(hào)中的所選擇的一組多個(gè)信號(hào)執(zhí)行IDFT，并且將IDFT處理后的信號(hào)與可表示有效碼信號(hào)的數(shù)量的控制信號(hào)相組合以形成輸出信號(hào)。
11.一種處理RF信號(hào)的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)RF信號(hào)；通過對(duì)至少一個(gè)RF信號(hào)中的編碼信息信號(hào)部分執(zhí)行DFT來對(duì)該編碼信息信號(hào)部分進(jìn)行處理；對(duì)處理后的信號(hào)執(zhí)行片解交織以生成片解交織信號(hào)；對(duì)從片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)之中選擇出的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)頻，其中所述選擇是根據(jù)控制信號(hào)的值進(jìn)行的；對(duì)從片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)之中選擇出一個(gè)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行位解交織；以及對(duì)從解調(diào)信號(hào)和位解交織信號(hào)之中選擇出的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行解碼以生成有效碼信號(hào)，其中所述選擇是根據(jù)控制信號(hào)的值進(jìn)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理方法，還包括以下步驟分析RF信號(hào)以確定編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)部分，并且其中所述控制信號(hào)是根據(jù)控制信號(hào)部分來確定的。
13.一種處理RF信號(hào)的方法，包括以下步驟接收至少一個(gè)RF信號(hào)；通過對(duì)對(duì)RF信號(hào)的編碼信息信號(hào)部分執(zhí)行DFT來對(duì)該編碼信息信號(hào)部分進(jìn)行處理；對(duì)處理后的信號(hào)執(zhí)行片解交織以生成片解交織信號(hào)；對(duì)從片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)之中選擇出的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)頻，其中所述選擇是根據(jù)控制信號(hào)的值進(jìn)行的；對(duì)解擴(kuò)頻信號(hào)執(zhí)行碼元解交織以生成碼元解交織信號(hào)；對(duì)從解擴(kuò)頻信號(hào)和碼元解交織信號(hào)之中選擇出的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，其中所述選擇是根據(jù)控制信號(hào)的值進(jìn)行的；以及對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行解碼以生成有效碼信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的處理RF信號(hào)的方法，還包括以下步驟分析RF信號(hào)以確定編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)部分，其中所述控制信號(hào)是根據(jù)控制信號(hào)部分確定的。
15.一種用于傳輸編碼數(shù)據(jù)信息的發(fā)射機(jī)，包括編碼器，用于對(duì)有效碼信號(hào)進(jìn)行編碼以生成編碼信號(hào)；連接于編碼器的位交織器，用于對(duì)編碼信號(hào)執(zhí)行位交織以生成位交織信號(hào)；連接于位交織器和編碼器的第一選擇器，用于選擇位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一；連接于第一選擇器的調(diào)制器，用于接收并調(diào)制所選的位交織信號(hào)和編碼信號(hào)的其中之一；連接于調(diào)制器的擴(kuò)頻器，用于對(duì)調(diào)制信號(hào)擴(kuò)頻；連接于擴(kuò)頻器的片交織器，用于對(duì)擴(kuò)頻信號(hào)執(zhí)行片交織以生成片交織信號(hào)；連接于片交織器和擴(kuò)頻器的第二選擇器，用于選擇片交織信號(hào)和擴(kuò)頻信號(hào)的其中之一；以及連接于第二選擇器的處理器，用于對(duì)所選的片交織信號(hào)和擴(kuò)頻信號(hào)的其中之一進(jìn)行處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)射機(jī)，其中所述第一和第二選擇器受控制信號(hào)的控制。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)射機(jī)，其中如果控制信號(hào)表示當(dāng)前的有效碼信號(hào)的數(shù)量大于預(yù)定值，則第一選擇器選擇位交織信號(hào)而第二選擇器選擇擴(kuò)頻信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)射機(jī)，其中所述預(yù)定值是有效碼信號(hào)的最大可能數(shù)量的約一半。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)射機(jī)，其中所述編碼器對(duì)接收到的有效碼信號(hào)執(zhí)行FEC編碼。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)射機(jī)，其中所述處理器對(duì)所選的片交織信號(hào)和擴(kuò)頻信號(hào)的其中之一執(zhí)行IDFT，并且所述發(fā)射機(jī)還包括連接于處理器的多路復(fù)用器，用于將IDFT信號(hào)與可表示有效碼信號(hào)的數(shù)量的控制信號(hào)相組合以形成輸出信號(hào)。
21.一種接收并處理RF信號(hào)的接收機(jī)，所述接收機(jī)包括連接于解多路復(fù)用器的處理器，用于接收編碼信息信號(hào)并對(duì)RF信號(hào)的編碼信息信號(hào)部分執(zhí)行DFT以生成處理后的信號(hào)；連接于處理器的片解除交織器，用于接收處理后的信號(hào)并對(duì)處理后的信號(hào)執(zhí)行片解交織以生成片解交織信號(hào)；連接于片解交織器和處理器的第一選擇器，用于選擇片解交織信號(hào)和處理后的信號(hào)的其中之一；連接于第一選擇器的解擴(kuò)頻器，用于接收并解擴(kuò)頻所選的信號(hào)；連接于解擴(kuò)頻器的解調(diào)器，用于對(duì)解擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；連接于解調(diào)器的位解交織器，用于對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行位解交織；連接于解調(diào)器和位解交織器的第二選擇器，用于選擇解調(diào)信號(hào)和位解交織信號(hào)的其中之一；和連接于第二選擇器的解碼器，用于對(duì)接收自第二選擇器的信號(hào)進(jìn)行解碼以生成有效碼信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收機(jī)，其中如果控制信號(hào)表示當(dāng)前的有效碼信號(hào)的數(shù)量小于預(yù)定值，則第一選擇器選擇片交織信號(hào)而第二選擇器選擇解調(diào)信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的接收機(jī)，還包括解多路復(fù)用器，用于將RF信號(hào)分離成編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)。
24.一種供CDMA類型的通信系統(tǒng)中使用的RF信號(hào)，所述信號(hào)包括編碼信息信號(hào)部分；和控制信號(hào)部分，其指示已被組合的以形成編碼信息信號(hào)部分的有效碼信號(hào)的數(shù)量。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的RF信號(hào)，其中所述控制信號(hào)部分用于表示已對(duì)編碼信息信號(hào)部分的有效碼信號(hào)執(zhí)行的交織的類型。
全文摘要
一種具有依據(jù)有效碼信號(hào)(14)的數(shù)量而在片交織(24)和位交織(18)之間進(jìn)行的自適應(yīng)交織(18，20或24)選擇的無線電通信系統(tǒng)(12)。所傳輸?shù)腞F信號(hào)(26)包括編碼信息信號(hào)部分和控制信號(hào)部分，所述控制信號(hào)部分指示已被組合的以形成編碼信息信號(hào)部分的有效碼信號(hào)的數(shù)量。所述系統(tǒng)(12)特別適合于MC－CDMA系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04J11/00GK1675856SQ03819093
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月7日
發(fā)明者林宏, 池田哲, 穆赫辛娜·姆德·莫拉 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司