專利名稱：在cdma通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收傳輸速率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)，更具體地，是涉及CDMA通信系統(tǒng)的傳輸速率的發(fā)送和接收。
在TIA/EIA臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)IS-95A，雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)，電信工業(yè)協(xié)會(huì)，華盛頓，DC，1993年7月(IS-95A)中詳細(xì)描述了目前碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中通信單元之間進(jìn)行的通信，這里參考引用了該標(biāo)準(zhǔn)。如IS-95A中所述，當(dāng)使用一個(gè)小于全速率的反向信道傳輸速率時(shí)，會(huì)發(fā)送不連續(xù)(脈沖串類型)信號(hào)。該信號(hào)被分割成長(zhǎng)度為20ms(毫秒)的邏輯幀，并且以特定的傳輸速率發(fā)送每個(gè)邏輯幀。邏輯幀還被分成16個(gè)更小的，被稱作功率控制組的部分(或時(shí)隙)?；窘庹{(diào)器估測(cè)從遠(yuǎn)程單元接收的各個(gè)功率控制組的能量。如果能量高于一個(gè)閾值(Es)，則基站會(huì)回送一個(gè)功率控制信號(hào)指示遠(yuǎn)程單元減少其發(fā)送功率。如果能量低于Es，則功率控制信號(hào)會(huì)指示遠(yuǎn)程單元增加其發(fā)送功率。
不是全速率的傳輸速率，例如四分之一速率會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題。四分之一速率傳輸只會(huì)通過一個(gè)幀中四分之一或四個(gè)功率控制組進(jìn)行發(fā)送。在該幀的其它12個(gè)功率控制組中不會(huì)發(fā)送任何內(nèi)容。但仍然會(huì)測(cè)量未使用的功率控制組的能量并且把測(cè)量出的能量與Es相比較。這種測(cè)量導(dǎo)致從基站向遠(yuǎn)程單元發(fā)送功率控制信號(hào)。因而需要遠(yuǎn)程單元記著所使用的功率控制組并且忽略通過對(duì)未使用的功率控制組進(jìn)行能量測(cè)量導(dǎo)致的功率控制命令。
在Ghosh等人的美國(guó)專利第08/491,336號(hào)，CDMA通信系統(tǒng)的功率控制和English等人的美國(guó)專利第5,528,593號(hào)，在可變速率通信系統(tǒng)中控制功率的方法和裝置中描述了該問題的解決方案。如上述專利所述，針對(duì)次速率傳輸，使用一個(gè)連續(xù)反向信道傳輸模式取代IS-95A脈沖串類型的傳輸。盡管這種連續(xù)傳輸不需要遠(yuǎn)程單元忽略某些功率控制命令，但連續(xù)反向信道傳輸需要某些確定遠(yuǎn)程單元在使用某種傳輸方法時(shí)的傳輸速率的方法。因而，需要一種在使用連續(xù)反向信道傳輸?shù)腃DMA通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收遠(yuǎn)程單元傳輸速率的方法和裝置。


圖1圖解了在本發(fā)明使用的各種速率上如何傳輸功率控制組。
圖2是一個(gè)基于本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例的遠(yuǎn)程單元發(fā)送器的模塊圖。
圖3是一個(gè)基于本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例的基站接收器的模塊圖。
圖4圖解了如何插入用于現(xiàn)有技術(shù)的基準(zhǔn)相關(guān)類型傳輸中的同步的基準(zhǔn)符號(hào)。
圖5圖解了如何插入用于基于本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例的基準(zhǔn)相關(guān)類型傳輸中的同步和速率確定的基準(zhǔn)符號(hào)。
圖6圖解了用于基于本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例的速率確定的沃爾什碼調(diào)制。
圖7是說明圖3中基于本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器的操作的流程圖。
圖8是圖解圖3中基于本發(fā)明第一最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器的模塊圖。
圖9是圖解圖3中基于本發(fā)明第二最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器的模塊圖。
圖10是圖解圖3中基于本發(fā)明第三最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器的模塊圖。
圖11是圖解圖3中基于本發(fā)明第四最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器的模塊圖。
概括地講，在使用連續(xù)反向信道傳輸進(jìn)行沃爾什碼冗余傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中，當(dāng)前傳輸速率被調(diào)制到一個(gè)低速率控制信道上。具體地，一個(gè)在特定傳輸速率上工作并且使用連續(xù)反向信道傳輸模式的遠(yuǎn)程單元通過根據(jù)當(dāng)前或未來的數(shù)據(jù)傳輸信道速率設(shè)置各個(gè)沃爾什碼的極性，或者通過在使用基準(zhǔn)相關(guān)(RC)類型傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中把基準(zhǔn)符號(hào)設(shè)置成二進(jìn)制的″1″或″0″，對(duì)傳輸速率加以調(diào)制。通過建立這樣一個(gè)指示當(dāng)前傳輸速率的低速率控制信道，可以使用一個(gè)連續(xù)反向信道傳輸模式取代IS-95A脈沖串類型的傳輸。
本發(fā)明包括一個(gè)在使用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中發(fā)送傳輸速率的方法。具體地，傳輸模式使用幀發(fā)送數(shù)據(jù)，其中通過一個(gè)特定的傳輸速率發(fā)送各個(gè)幀。該方法包括的步驟有，針對(duì)在第一通信單元和第二通信單元之間發(fā)送的一些幀確定傳輸速率，接著從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送該數(shù)量的幀和一個(gè)指示該數(shù)量的幀的傳輸速率的低速率控制信道。在最優(yōu)實(shí)施例中，低速率信道被調(diào)制成一個(gè)普通發(fā)送的信道并且如上所述，被用來指示上述數(shù)量的幀的傳輸速率。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，通過把幀的傳輸速率調(diào)制成擴(kuò)展碼的一個(gè)極性建立低速率控制信道。具體地，一個(gè)在特定傳輸速率上工作并且使用連續(xù)反向信道傳輸模式的遠(yuǎn)程單元，通過根據(jù)當(dāng)前或未來的數(shù)據(jù)傳輸信道速率設(shè)置各個(gè)沃爾什碼的極性(或相位)對(duì)傳輸速率加以調(diào)制。在本發(fā)明的使用基準(zhǔn)相關(guān)傳輸模式(即基準(zhǔn)符號(hào)被分散到交織數(shù)據(jù)符號(hào)之中)的第二實(shí)施例中，通過把基準(zhǔn)符號(hào)設(shè)置成二進(jìn)制的″1″或″0″，將特定的傳輸速率調(diào)制成基準(zhǔn)符號(hào)。
除了前面描述的傳輸指示當(dāng)前傳輸速率的低速率控制信道之外，本發(fā)明還包括對(duì)發(fā)送的低速率控制信道的接收和后續(xù)的解碼。具體地，提供了一個(gè)確定多速率通信系統(tǒng)中的傳輸速率的方法，其中使用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率反向信道傳輸。傳輸模式利用幀進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，其中通過一個(gè)特定的傳輸速率發(fā)送各個(gè)幀。該方法包括的步驟有，從第一通信單元接收一些幀和一個(gè)低速率控制信道，如上所述，低速率信道被調(diào)制成一個(gè)普通發(fā)送的信道并且被用來指示上述數(shù)量的幀的傳輸速率。針對(duì)上述數(shù)量的幀和低速率控制信道確定出一個(gè)傳輸速率。
如上所述，在第一實(shí)施例中接收低速率控制信號(hào)，其中通過把傳輸速率調(diào)制成一些擴(kuò)展碼的極性構(gòu)成低速率控制信道，在第二實(shí)施例中，通過把基準(zhǔn)符號(hào)設(shè)置成二進(jìn)制的″1″或″0″，低速率控制信道被調(diào)制成基準(zhǔn)符號(hào)。
為了發(fā)送這樣一個(gè)基于本發(fā)明第一實(shí)施例的低速率控制信道，本發(fā)明提供了一個(gè)在使用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中發(fā)送傳輸速率的裝置。該裝置包括一個(gè)編碼器，該編碼器把數(shù)據(jù)當(dāng)作輸入并且輸出一些幀的傳輸速率，其中在第一通信單元和第二通信單元之間發(fā)送這些幀。該裝置還包括一個(gè)瞬時(shí)傳輸信道增益計(jì)算器，該計(jì)算器把這些幀和傳輸速率當(dāng)作輸入并且輸出一些具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率的幀，其中通過使用一個(gè)擴(kuò)展碼或其逆變換碼擴(kuò)展這些幀來對(duì)傳輸速率進(jìn)行調(diào)制，使得一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)序列被用來指示傳輸速率。該裝置還包括一個(gè)發(fā)送器，該發(fā)送器把 這些具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率的幀當(dāng)作輸入，并且從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送這些幀。
為了發(fā)送這樣一個(gè)基于本發(fā)明第二實(shí)施例(即使用RC類型的傳輸)的低速率控制信道，本發(fā)明提供一個(gè)在利用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中發(fā)送傳輸速率的裝置。該裝置包括一個(gè)編碼器和一個(gè)瞬時(shí)傳輸信道增益計(jì)算器，該編碼器把數(shù)據(jù)當(dāng)作輸入并且輸出一些幀的傳輸速率，其中在第一通信單元和第二通信單元之間發(fā)送這些幀，該計(jì)算器把這些幀和傳輸速率當(dāng)作輸入并且輸出一些幀，其中基準(zhǔn)符號(hào)被分散在交織的幀中，基準(zhǔn)符號(hào)具有通過改變基準(zhǔn)符號(hào)加以調(diào)制的傳輸速率，使得一個(gè)基準(zhǔn)符號(hào)序列被用來指示傳輸速率。該裝置還包括一個(gè)發(fā)送器，該發(fā)送器把這些具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率的幀當(dāng)作輸入，并且從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送這些幀。
為了接收這樣一個(gè)基于本發(fā)明第一實(shí)施例的低速率控制信道，本發(fā)明提供了一個(gè)在使用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率反向信道傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中接收傳輸速率的裝置。該裝置包括一個(gè)接收器，該接收器把一些具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率的幀當(dāng)作輸入，使得利用一個(gè)擴(kuò)展碼或其逆變換碼擴(kuò)展該數(shù)量的幀以便產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)序列，其中擴(kuò)展數(shù)據(jù)序列被用來指示傳輸速率，接收器還輸出這些幀。該裝置還包括一個(gè)速率計(jì)算器，該計(jì)算器把幀當(dāng)作輸入并且輸出傳輸速率。
為了接收這樣一個(gè)基于本發(fā)明第二實(shí)施例的低速率控制信道，本發(fā)明提供一個(gè)在利用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率反向信道傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中接收傳輸速率的裝置。該裝置包括一個(gè)接收器，該接收器把一些具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率的交織幀當(dāng)作輸入，使得這些幀包含分散在各個(gè)幀中的基準(zhǔn)符號(hào)，基準(zhǔn)符號(hào)還具有通過改變基準(zhǔn)符號(hào)加以調(diào)制的傳輸速率，使得一個(gè)基準(zhǔn)符號(hào)序列被用來指示傳輸速率，接收器把這些幀當(dāng)作輸出。該裝置還包括一個(gè)速率計(jì)算器，該計(jì)算器把這些幀當(dāng)作輸入并且輸出傳輸速率。
圖1圖解了在本發(fā)明使用的各種速率上如何對(duì)功率控制組進(jìn)行IS-95A類型的傳輸。顯然，本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例將每一個(gè)功率控制組(PCG)用于所有的傳輸速率。通過冗余傳輸與各個(gè)PCG相關(guān)的沃爾什碼可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。例如，如上所述，所發(fā)送的各個(gè)幀被分成16個(gè)PCG，其中按順序包含6個(gè)沃爾什碼。在全速率傳輸期間，在每個(gè)PCG中的所有6個(gè)沃爾什碼只發(fā)送一次(如IS-95A所述)。在次速率傳輸期間，立即重復(fù)沃爾什碼。例如，在半速率傳輸期間，各個(gè)沃爾什碼被同時(shí)發(fā)送再次，而四分之一速率幀和八分之一速率幀則分別將各個(gè)沃爾什碼同時(shí)發(fā)送四次和八次。如圖1所示，以這種方式同時(shí)重復(fù)沃爾什碼的結(jié)果是使沃爾什碼可以更快速地用于解調(diào)和速率估測(cè)。另外，以這種方式重復(fù)沃爾什碼提供了可以被接收器用來提高質(zhì)量的時(shí)間分集，因而減少了發(fā)送的PCG的功率。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，傳輸速率每降低一半，發(fā)送功率便減少3dB。例如，半速率傳輸?shù)陌l(fā)送功率是全速率的發(fā)送功率的一半。由于沃爾什碼重復(fù)，使得發(fā)送到系統(tǒng)的每個(gè)位的總能量沒有改變。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，其中圖解了一個(gè)使用本發(fā)明，位于通信單元中的CDMA反向信道發(fā)送器200的模塊圖。發(fā)送器200包括卷積編碼器212，數(shù)字交織器217，正交編碼器220，調(diào)制器252，上變頻器256和瞬時(shí)傳輸信道增益計(jì)算器(ITC)201。
在操作期間，信號(hào)210(傳輸信道數(shù)據(jù)位)被一個(gè)語(yǔ)音編碼器(聲碼器)輸出并且被卷積編碼器212以一個(gè)特定傳輸速率(例如9.6kbit/s)接收。輸入傳輸信道數(shù)據(jù)位210通常包括被一個(gè)聲碼器轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的語(yǔ)音，純數(shù)據(jù)或上述兩種數(shù)據(jù)的組合，并且以一個(gè)特定的數(shù)據(jù)速率(即全速率，1/2速率，1/4速率，1/8速率...等等)被輸出。卷積編碼器212確定傳輸速率并且通過一個(gè)編碼算法(例如卷積或模塊編碼算法)以固定的編碼速率把輸入數(shù)據(jù)位210編碼成數(shù)據(jù)符號(hào)，該算法便于在以后通過最大相似度解碼把數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)位。例如，卷積編碼器212以一個(gè)數(shù)據(jù)位對(duì)三個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的固定編碼速率(即速率1/3)對(duì)輸入數(shù)據(jù)位210(以9.6kbit/s的速率接收)進(jìn)行編碼，使得卷積編碼器212以28.8千符號(hào)/s的速率輸出數(shù)據(jù)符號(hào)214。
接著把數(shù)據(jù)符號(hào)214輸入到數(shù)字交織器217。數(shù)字交織器217在符號(hào)級(jí)別上交織數(shù)據(jù)符號(hào)214。在數(shù)字交織器217中，數(shù)據(jù)符號(hào)214被分別輸入到一個(gè)矩陣中的位置上，使得以逐列的方式填滿該矩陣。從矩陣中的各個(gè)位置上分別輸出數(shù)據(jù)符號(hào)214，使得以逐行的方式清空矩陣。通常，矩陣是一個(gè)行數(shù)等于列數(shù)的平方矩陣；但可以選擇其它的矩陣形式以便增加連續(xù)輸入的非交織數(shù)據(jù)符號(hào)之間的輸出間隔距離。交織數(shù)據(jù)符號(hào)218被數(shù)字交織器217以相同于輸入的數(shù)據(jù)符號(hào)速率(例如28.8千符號(hào)/s)輸出。通過可以在預(yù)定長(zhǎng)度傳輸模塊內(nèi)使用預(yù)定符號(hào)速率發(fā)送的數(shù)據(jù)符號(hào)的最大數(shù)量導(dǎo)出矩陣定義的數(shù)據(jù)符號(hào)塊的預(yù)定長(zhǎng)度。例如，在全速率傳輸中如果傳輸模塊的預(yù)定長(zhǎng)度為20毫秒，則數(shù)據(jù)符號(hào)塊的預(yù)定長(zhǎng)度為9.6千符號(hào)/s乘20毫秒乘3，即等于576個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，這樣就定義了一個(gè)24乘24的矩陣。
交織數(shù)據(jù)符號(hào)218被輸入到正交編碼器220。對(duì)于IS-95A類型的傳輸，正交編碼器220對(duì)交織數(shù)據(jù)符號(hào)218進(jìn)行M元調(diào)制。例如，在64元正交編碼中，各個(gè)6交織數(shù)據(jù)符號(hào)218序列被一個(gè)64符號(hào)正交碼所代替。這些64正交碼最好對(duì)應(yīng)于一個(gè)64乘64 Hadamard矩陣中的沃爾什碼，其中沃爾什碼是矩陣中的一個(gè)單行或單列。正交編碼器220根據(jù)確定的幀速率(如圖1所示)反復(fù)多次輸出一個(gè)沃爾什碼222。
ITC 201根據(jù)從一個(gè)基站接收的功率控制命令更新傳輸信道增益值Gtch 244。另外，(如下所述)在本發(fā)明的基準(zhǔn)符號(hào)被分散到交織數(shù)據(jù)符號(hào)之中的第一實(shí)施例中，ITC 201根據(jù)當(dāng)前或未來的數(shù)據(jù)傳輸信道速率(從編碼器212接收)設(shè)置Gtch 244的極性。換而言之，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，調(diào)制Gtch的極性以便產(chǎn)生一個(gè)低速率控制信道，該信道被調(diào)制成指示當(dāng)前傳輸速率的，普通發(fā)送的信息(即普通發(fā)送的擴(kuò)展(沃爾什)碼)。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，沃爾什碼和基準(zhǔn)位調(diào)制至少有25％被提前到前面的幀中，以便接收器300有足夠的時(shí)間進(jìn)行解碼并且根據(jù)在沃爾什碼中編碼的速率信息進(jìn)行操作。接著Gtch 244被輸出到乘法器240，乘法器240把沃爾什碼的振幅222和增益值Gtch 244相乘產(chǎn)生一個(gè)振幅加權(quán)和極性調(diào)制沃爾什碼序列242。振幅加權(quán)和極性調(diào)制沃爾什碼序列242被調(diào)制器252準(zhǔn)備好以便通過一個(gè)通信信道發(fā)送。PN產(chǎn)生器227提供一個(gè)與乘法器240的輸出混合的擴(kuò)展碼。該擴(kuò)展碼是一個(gè)以固定碼片速率(例如1.228兆碼片/s)輸出的特定符號(hào)序列。實(shí)際上，碼擴(kuò)展編碼碼片是一對(duì)用于產(chǎn)生一個(gè)I信道和Q信道碼擴(kuò)展序列226的偽隨機(jī)(PN)碼。通過驅(qū)動(dòng)正弦波對(duì)的功率電平控制，I信道和Q信道碼擴(kuò)展序列226被用于二相調(diào)制一個(gè)正交正弦波對(duì)。正弦波輸出信號(hào)被累加，帶通濾波，轉(zhuǎn)換成RF頻率，放大，通過上變頻器256濾波并且被天線258發(fā)射，從而完成了信道數(shù)據(jù)位210的傳輸。
圖3是基于本發(fā)明最優(yōu)實(shí)施例，位于通信單元300內(nèi)，用于接收可變速率傳輸?shù)腃DMA基站接收器的模塊圖。正交編碼擴(kuò)展頻譜數(shù)字信號(hào)330被接收天線331接收并且在被解擴(kuò)展器336解擴(kuò)展成同相分量340和正交分量338之前被接收器332放大。接著解擴(kuò)展數(shù)字樣本的分量338，340被組合成采樣信號(hào)的預(yù)定長(zhǎng)度組(例如64樣本長(zhǎng)度組)，該預(yù)定長(zhǎng)度組被單獨(dú)輸入到具有快速Hadamard轉(zhuǎn)換器形式的正交解碼器342，344，正交解碼器解擴(kuò)展正交編碼信號(hào)分量，從而產(chǎn)生多個(gè)解擴(kuò)展信號(hào)分量346和360(例如，當(dāng)輸入64樣本長(zhǎng)度組時(shí)，產(chǎn)生64個(gè)解擴(kuò)展信號(hào))。另外，各個(gè)轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)346，360具有一個(gè)相關(guān)的沃爾什索引符號(hào)，該符號(hào)從一組相互正交的碼中標(biāo)識(shí)出各個(gè)特定的正交碼(例如，當(dāng)輸入64樣本長(zhǎng)度組時(shí)，一個(gè)6位長(zhǎng)度索引數(shù)據(jù)符號(hào)可以和轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)相關(guān)以便指示轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的特定64位長(zhǎng)度正交碼)。接著解調(diào)器368對(duì)輸出346和360進(jìn)行解調(diào)。在解碼器376進(jìn)行最終的最大相似度解碼之前，解調(diào)數(shù)據(jù)370被去交織器372進(jìn)行去交織處理。
為了使解調(diào)器368和解碼器376正常工作，必須為其提供遠(yuǎn)程單元的當(dāng)前傳輸速率。必須提供當(dāng)前傳輸速率以便解調(diào)器368和解碼器376能夠處理沃爾什碼傳輸?shù)娜魏沃貜?fù)。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，速率計(jì)算器375向解調(diào)器368和解碼器370提供正確的傳輸速率。速率計(jì)算器375的操作如下所述。
在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，根據(jù)是使用IS-95A類型的傳輸還是使用基準(zhǔn)相關(guān)(RC)類型的傳輸，遠(yuǎn)程單元可以使用兩種接入方法進(jìn)行發(fā)送。如Ling的美國(guó)專利第5,329,547號(hào)，擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中的相關(guān)通信方法和裝置所述，在RC類型的傳輸期間，基準(zhǔn)符號(hào)被分散到交織數(shù)據(jù)符號(hào)218之中。這些基準(zhǔn)符號(hào)被用于同步并且在正交編碼之前被數(shù)字交織器217插入。例如，如Ling所述，每三個(gè)連續(xù)交織數(shù)據(jù)符號(hào)之后插入一個(gè)二進(jìn)制“1”。接著這些基準(zhǔn)符號(hào)(和交織數(shù)據(jù)符號(hào))均被正交編碼器220乘上一個(gè)沃爾什碼擴(kuò)展序列，被發(fā)送并且被一個(gè)接收器用于同步。在基于發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例的發(fā)送器200的操作期間，這些基準(zhǔn)符號(hào)被ITC 201調(diào)制以便構(gòu)成一個(gè)低速率控制信道，該信道被調(diào)制成一個(gè)正常發(fā)送的，指示當(dāng)前傳輸速率的信道(即發(fā)送的基準(zhǔn)位)。另外，基準(zhǔn)位調(diào)制有至少25％被提前到前面的幀中，以便接收器有足夠的時(shí)間進(jìn)行解碼并且根據(jù)基準(zhǔn)符號(hào)中的解碼速率信息進(jìn)行操作。換而言之，在幀N-1的后四分之一中包含(至少)有關(guān)幀N的傳輸速率的信息。在圖4和5中示出了現(xiàn)有技術(shù)的RC傳輸與基于最優(yōu)實(shí)施例的RC傳輸之間的比較。
圖4圖解了如何插入用于現(xiàn)有技術(shù)的基準(zhǔn)相關(guān)類型傳輸中的同步的基準(zhǔn)符號(hào)。如上所述，每個(gè)功率控制組包括48個(gè)對(duì)應(yīng)于36個(gè)編碼數(shù)據(jù)符號(hào)和12個(gè)基準(zhǔn)符號(hào)的沃爾什碼?，F(xiàn)有技術(shù)的RC傳輸將每個(gè)第四符號(hào)用作一個(gè)基準(zhǔn)位401，并且在每個(gè)第四時(shí)隙中插入一個(gè)二進(jìn)制“1”。如上所述，接收器使用基準(zhǔn)符號(hào)401進(jìn)行同步。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，基準(zhǔn)符號(hào)被調(diào)制并且被用作指示傳輸速率的低速率(例如每20ms兩位信息)信令信道。在圖5中圖解了這種情況，其中基準(zhǔn)位可以是“1”或“0”。另外，圖5表明基準(zhǔn)符號(hào)501-517(等于二進(jìn)制“1”或“0”)被用來指示幀K+1的傳輸速率，并且提前8個(gè)時(shí)隙被放到第K個(gè)幀中。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，ITC 201以下述方式調(diào)制取代編碼器220中的基準(zhǔn)符號(hào)501-517的沃爾什符號(hào)對(duì)于指示改變/不變的兩級(jí)調(diào)制(例如只允許全速率或八分之一速率)不變101010改變111111對(duì)于指示增加速率，相同速率或降低速率的三級(jí)調(diào)制(例如，在禁止幀到幀的速率變化大于1的情況下，允許三個(gè)速率或更多)增加速率101010/101010相同速率111111/111111降低速率110011/001100對(duì)于指示確切速率的四級(jí)調(diào)制全速率101010/1010101/2速率111111/1111111/4速率110011/0011001/8速率111100/001111在IS-95A類型的傳輸期間，通過編碼數(shù)據(jù)符號(hào)表示當(dāng)前傳輸速率，每次用64位沃爾什碼取代6個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，而這個(gè)沃爾什碼由上述6個(gè)符號(hào)表示。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，通過用其逆變換替換一個(gè)沃爾什碼完成傳輸速率的調(diào)制。在Schaffner等人的美國(guó)專利第5465269號(hào)，《對(duì)補(bǔ)償信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼的方法和裝置》中描述了這樣一種調(diào)制模式。在圖6中圖解了這種調(diào)制。如圖6所示，可以插入各個(gè)沃爾什碼，并且可以使用發(fā)送的沃爾什碼序列確定傳輸速率。通過以下述方式調(diào)制沃爾什碼可以實(shí)現(xiàn)這種調(diào)制模式對(duì)于指示改變/不變的兩級(jí)調(diào)制(例如只允許全速率或八分之一速率)，將各個(gè)PCG中沃爾什碼的相位乘上不變101010改變111111對(duì)于指示增加速率，相同速率或降低速率的三級(jí)調(diào)制(例如，在禁止幀到幀的速率變化大于1的情況下，允許三個(gè)速率或更多)，將各個(gè)PCG對(duì)中沃爾什碼的相位乘上增加速率101010/101010相同速率111111/111111降低速率110011/001100對(duì)于指示確切速率的四級(jí)調(diào)制，將各個(gè)PCG對(duì)中沃爾什碼的相位乘上全速率101010/1010101/2速率111111/1111111/4速率110011/0011001/8速率111100/001111其中1指示相位與前面的符號(hào)相同，0指示180度的相位改變。這樣，圖6圖解了在一個(gè)幀的前兩個(gè)功率控制組上的101010/101010調(diào)制。如上所述，沃爾什碼調(diào)制至少有25％被提前到前面的幀中，以便接收器有足夠的時(shí)間進(jìn)行解碼并且根據(jù)基準(zhǔn)符號(hào)中的編碼速率信息進(jìn)行操作。
不管是使用IS-95A類型的傳輸還是使用RC類型的傳輸，在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，分析幀邊界上的功率不連續(xù)性以便確定傳輸速率。例如，如上所述，傳輸速率每降低一次，發(fā)送功率便減少3dB。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，速率計(jì)算器375分析發(fā)送功率的任何增加或減少以便確定傳輸速率。圖7圖解了操作速率計(jì)算器375的一個(gè)最優(yōu)方法。在步驟701，速率計(jì)算器375分析在第K個(gè)幀的最后部分(例如最后的PCG)接收的當(dāng)前功率。在步驟703，針對(duì)第(K+1)個(gè)幀的第一部分(例如第一個(gè)PCG)計(jì)算出接收功率。接著分析接收功率差(步驟705)，并且根據(jù)接收功率差計(jì)算出一個(gè)速率。例如，接收功率增加將近3dB表明發(fā)送速率非常有可能加倍。換而言之，如果接收器當(dāng)前在半速率上工作，并且速率計(jì)算器375在幀邊界上檢測(cè)到接收功率增加了3dB，則遠(yuǎn)程單元現(xiàn)在以全速率發(fā)送有很大的可能性。
圖8是圖3中基于本發(fā)明的第一最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器375的模塊圖。在第一實(shí)施例中，當(dāng)使用一個(gè)連續(xù)反向鏈路傳輸進(jìn)行M元沃爾什調(diào)制并且根據(jù)正交符號(hào)的重復(fù)量確定速率時(shí)，使用速率計(jì)算器375?；诒景l(fā)明第一實(shí)施例的速率計(jì)算器375的操作如下所述64符號(hào)正交碼的復(fù)樣本進(jìn)入速率計(jì)算器375并且被提供給四個(gè)單獨(dú)的分支801-807。在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，針對(duì)各個(gè)可能的傳輸速率均有一個(gè)分支，該分支輸出一個(gè)指示特定傳輸速率的概率的電平。例如，如圖所示分支801輸出一個(gè)指示出現(xiàn)全速率傳輸?shù)母怕实碾娖剑种?03輸出一個(gè)指示出現(xiàn)半速率傳輸?shù)母怕实碾娖?，分?05輸出一個(gè)指示出現(xiàn)四分之一速率傳輸?shù)母怕实碾娖?，分?07輸出一個(gè)指示出現(xiàn)八分之一速率傳輸?shù)母怕实碾娖健８鱾€(gè)分支具有一個(gè)相應(yīng)的復(fù)(或向量)累加電路809-815，該電路根據(jù)復(fù)累加電路809-815所處的分支801-807復(fù)累加N個(gè)正交符號(hào)，其中，N＝1，2，4或8。
復(fù)累加樣本被傳遞到一個(gè)相應(yīng)的，進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的FHT 817。具體地，當(dāng)輸入64樣本長(zhǎng)度組時(shí)，產(chǎn)生64個(gè)解擴(kuò)展信號(hào)。另外，各個(gè)轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)具有一個(gè)相應(yīng)的沃爾什索引符號(hào)，該符號(hào)從一組相互正交的碼中標(biāo)識(shí)出各個(gè)特定的正交碼(例如，當(dāng)輸入64樣本長(zhǎng)度組時(shí)，一個(gè)6位長(zhǎng)度索引數(shù)據(jù)符號(hào)可以和轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)相關(guān)以便指示轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的特定64位長(zhǎng)度正交碼)。FHT 817的輸出是兩個(gè)指示發(fā)送任何沃爾什碼的概率的1×64矩陣。接著電路819在逐個(gè)元素的量級(jí)上對(duì)這些矩陣求幅度平方(magnitude squared)，并且接著將這兩個(gè)平方矩陣相加以便產(chǎn)生一個(gè)單獨(dú)的1×64矩陣。接著，電路821從1×64矩陣中選擇一個(gè)最大的元素并且把這個(gè)值傳遞到相應(yīng)的累加電路，在該電路中根據(jù)特定的分支對(duì)N個(gè)元素(其中N＝8，4，2或1)進(jìn)行累加和定標(biāo)。定標(biāo)累加和被傳遞到累加模塊833，在該模塊中把該累加和加到前面的幀定標(biāo)累加和中。結(jié)果值和所有的中間值被傳遞到比較器831，其中所有分支801-807中的一個(gè)最大值對(duì)應(yīng)于最可能使用的傳輸速率。例如，如果最大值被從分支801傳遞到比較器831，則確定為全速率，并且從速率計(jì)算器375輸出一個(gè)指示全速率傳輸?shù)闹怠?br> 圖9是圖3中基于本發(fā)明的第二最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器375的模塊圖。在第二實(shí)施例中，當(dāng)使用一個(gè)連續(xù)反向鏈路傳輸進(jìn)行RC類型調(diào)制并且根據(jù)數(shù)據(jù)符號(hào)的重復(fù)量確定速率時(shí)，使用速率計(jì)算器375?；诒景l(fā)明第二實(shí)施例的速率計(jì)算器375的操作如下所述解擴(kuò)展數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)復(fù)符號(hào)樣本進(jìn)入速率計(jì)算器375并且被提供給四個(gè)單獨(dú)的分支901-907。如上所述，針對(duì)各個(gè)可能的傳輸速率均有一個(gè)分支，該分支輸出一個(gè)指示特定傳輸速率的概率的電平。復(fù)樣本被多路分解器909多路分解，其中從數(shù)據(jù)中除去基準(zhǔn)符號(hào)。數(shù)據(jù)被從多路分解器909輸出并且進(jìn)入相應(yīng)的累加電路911-917。如上所述，各個(gè)分支具有一個(gè)相應(yīng)的累加電路911-917，該電路根據(jù)累加電路911-917所處的分支901-907累加N個(gè)樣本，其中，N＝1，2，4或8。
接著電路919對(duì)累加復(fù)樣本求幅度平方，并且把求出的值傳遞到相應(yīng)的累加器/定標(biāo)器921-927，其中根據(jù)特定的分支對(duì)N個(gè)樣本(其中N＝8，4，2或1)進(jìn)行累加和定標(biāo)。定標(biāo)累加和被傳遞到累加模塊929，在該模塊中把該累加和加到前面的定標(biāo)累加和中。在20ms的幀中總共有72個(gè)定標(biāo)累加和。結(jié)果值和所有的中間值被傳遞到比較器931，其中(如上所述)傳遞的最大值對(duì)應(yīng)于使用的特定傳輸速率。
圖10是圖3中基于本發(fā)明的第三最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器375的模塊圖。在第三實(shí)施例中，當(dāng)使用一個(gè)連續(xù)反向鏈路傳輸進(jìn)行RC類型調(diào)制并且傳輸速率被調(diào)制成基準(zhǔn)位的傳輸時(shí)，使用速率計(jì)算器375?；诒景l(fā)明第三實(shí)施例的速率計(jì)算器375的操作如下所述復(fù)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)符號(hào)樣本進(jìn)入速率計(jì)算器375并且被提供給四個(gè)單獨(dú)的分支1001-1007。如上所述，針對(duì)各個(gè)可能的傳輸速率均有一個(gè)分支，該分支輸出一個(gè)指示特定傳輸速率的概率的電平。樣本被多路分解器1009多路分解，其中從基準(zhǔn)符號(hào)中除去數(shù)據(jù)?；鶞?zhǔn)符號(hào)被從多路分解器1009輸出并且進(jìn)入混合電路1011，在該電路中把基準(zhǔn)符號(hào)與一個(gè)預(yù)定值相乘。在最優(yōu)實(shí)施例中，各個(gè)分支1001-1007具有一個(gè)相應(yīng)的，對(duì)應(yīng)于用于該速率的調(diào)制模式的預(yù)定值。例如，在最優(yōu)實(shí)施例中，全速率分支1001使用“101010101010”與多路分解器1009的輸出混合。
接著電路1019將混合樣本一次累加16個(gè)并且被傳遞到電路1021，在該電路中對(duì)累加混合樣本求幅度平方?？蛇x地，模塊累加電路1019可以累加后(16+4*N)個(gè)樣本并且每4個(gè)樣本傳遞一次中間結(jié)果，其中N是一個(gè)與無線信道相關(guān)時(shí)間成比例的整數(shù)。接著求出的值被傳遞到相應(yīng)的累加器/定標(biāo)器1023-1029，其中把數(shù)值累加到前面的數(shù)值中并且進(jìn)行定標(biāo)。得到的定標(biāo)值和所有的中間值被傳遞到比較器1031，其中(如上所述)傳遞的最大值對(duì)應(yīng)于使用的特定傳輸速率。
圖11是圖3中基于本發(fā)明的第四最優(yōu)實(shí)施例的速率計(jì)算器375的模塊圖。在第四實(shí)施例中，當(dāng)使用一個(gè)連續(xù)反向鏈路傳輸進(jìn)行M元調(diào)制并且傳輸速率被調(diào)制成沃爾什碼傳輸(即沃爾什碼極性)時(shí)，使用速率計(jì)算器375?；诒景l(fā)明第四實(shí)施例的速率計(jì)算器375的操作如下所述64符號(hào)正交碼的復(fù)符號(hào)樣本進(jìn)入速率計(jì)算器375并且被提供給四個(gè)單獨(dú)的分支1101-1107。樣本進(jìn)入混合電路1111，在該電路中以正交符號(hào)速率把樣本與一個(gè)預(yù)定值相乘。在最優(yōu)實(shí)施例中，各個(gè)分支1101-1107具有一個(gè)相應(yīng)的，對(duì)應(yīng)于使用的調(diào)制模式的值。例如，在最優(yōu)實(shí)施例中，全速率分支1101使用“101010101010”與樣本輸入混合，其中“1”表示不變而“0”表示符號(hào)改變。
接著混合樣本被輸出到進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作的FHT 1113。具體地，當(dāng)輸入64樣本長(zhǎng)度組時(shí)，產(chǎn)生64個(gè)解擴(kuò)展信號(hào)。另外，各個(gè)轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)具有一個(gè)相應(yīng)的沃爾什索引符號(hào)，該符號(hào)從一組相互正交的碼中標(biāo)識(shí)出各個(gè)特定的正交碼(例如，當(dāng)輸入64樣本長(zhǎng)度組時(shí)，一個(gè)6位長(zhǎng)度索引數(shù)據(jù)符號(hào)可以和轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)相關(guān)以便指示轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的特定64位長(zhǎng)度正交碼)。FHT 1113的輸出是兩個(gè)指示發(fā)送任何沃爾什碼的概率的1×64矩陣。在電路1115上選擇64個(gè)向量中的最大向量，其中該向量的幅度和相位被傳遞到累加電路1117。累加電路1117每回對(duì)電路1115的輸出進(jìn)行8次向量累加并且把結(jié)果傳遞到幅度平方電路1119?？蛇x地，模塊累加電路1117可以累加后(8*N)個(gè)樣本并且每4個(gè)樣本傳遞一次中間結(jié)果，其中N是一個(gè)與無線信道相關(guān)時(shí)間成比例的整數(shù)。R.Walton和M.Wallace的“M元正交信令的準(zhǔn)最大相似度解調(diào)”，VTC-93會(huì)議文集，pp5-8中描述了一個(gè)可選的相位估測(cè)電路1115和1117。最后，幅度平方樣本被傳遞到相應(yīng)的累加器/定標(biāo)器1121-1127，其中對(duì)12個(gè)樣本進(jìn)行累加和定標(biāo)。得到的值和所有的中間值被傳遞到比較器1129，其中(如上所述)傳遞的最大值對(duì)應(yīng)于使用的特定傳輸速率。應(yīng)當(dāng)注意在幀的起始處，圖8-11的所有累加電路的內(nèi)容被設(shè)置成0。
對(duì)本發(fā)明的描述，具體的細(xì)節(jié)和上述圖例不意味著對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。例如，速率計(jì)算器375可能有各種組合。具體地，通過在進(jìn)行比較之前把分支801-807的輸出分別加到分支1101-1107的加權(quán)輸出上，圖8所示的正交符號(hào)重復(fù)方法可以和圖11的正交符號(hào)調(diào)制方法組合。通過類似的方式，通過在進(jìn)行比較931之前把分支901-907的輸出分別加到分支1001-1007的加權(quán)輸出上，圖9的RC類型調(diào)制數(shù)據(jù)符號(hào)重復(fù)方法可以和圖10的RC類型基準(zhǔn)位調(diào)制方法組合。另外，上述當(dāng)前幀的起始處和前面的幀的結(jié)束處的接收功率差可以和任意其它的方法組合。在不偏離本發(fā)明的宗旨和范圍的前提下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改，并且所有這樣的修改都落在下面的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)在使用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中發(fā)送傳輸速率的方法，該傳輸模式使用幀發(fā)送數(shù)據(jù)，其中通過一個(gè)特定的傳輸速率發(fā)送各個(gè)幀，該方法包括的步驟有為多個(gè)要在第一通信單元和第二通信單元之間發(fā)送的幀確定一個(gè)傳輸速率；從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送多個(gè)幀和一個(gè)低速率控制信道，其中，低速率控制信道被調(diào)制到一個(gè)正常發(fā)送的信道上并且被用來指示多個(gè)幀的傳輸速率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)送低速率控制信道的步驟包括通過把傳輸速率調(diào)制到多個(gè)擴(kuò)展碼的一個(gè)極性上來從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送低速率控制信道的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)送低速率控制信道的步驟包括通過把傳輸速率調(diào)制到多個(gè)基準(zhǔn)符號(hào)上來從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送低速率控制信道的步驟，其中基準(zhǔn)符號(hào)被接收器額外用于幫助同步。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還包括提前低速率控制信道的發(fā)送以便一個(gè)特定幀的傳輸速率在發(fā)送前面一個(gè)幀時(shí)發(fā)送的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還包括在出現(xiàn)次速率傳輸時(shí)重復(fù)發(fā)送一個(gè)第一符號(hào)的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中重復(fù)步驟還包括重復(fù)發(fā)送一個(gè)第一符號(hào)以便重復(fù)的符號(hào)是在發(fā)送第一符號(hào)后下一個(gè)要被發(fā)送的符號(hào)的步驟。
7.一個(gè)在使用連續(xù)傳輸模式進(jìn)行次速率傳輸?shù)亩嗨俾释ㄐ畔到y(tǒng)中發(fā)送傳輸速率的裝置，連續(xù)傳輸模式使用幀發(fā)送數(shù)據(jù)，其中通過一個(gè)特定的傳輸速率發(fā)送各個(gè)幀，該裝置包括一個(gè)編碼器，該編碼器把數(shù)據(jù)當(dāng)作輸入并且輸出多個(gè)幀的傳輸速率，其中在第一通信單元和第二通信單元之間發(fā)送這些幀；一個(gè)瞬時(shí)傳輸信道增益計(jì)算器，該計(jì)算器把多個(gè)幀和傳輸速率當(dāng)作輸入并且輸出多個(gè)幀，其中基準(zhǔn)符號(hào)分散在交織幀之中，基準(zhǔn)符號(hào)還具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率，其中通過改變基準(zhǔn)符號(hào)對(duì)傳輸速率進(jìn)行調(diào)制，使得一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)序列被用來指示傳輸速率；一個(gè)發(fā)送器，該發(fā)送器把多個(gè)具有經(jīng)過調(diào)制的傳輸速率的幀當(dāng)作輸入，并且從第一通信單元向第二通信單元發(fā)送多個(gè)幀。
全文摘要
在使用連續(xù)反向信道傳輸進(jìn)行沃爾什碼冗余傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中,當(dāng)前傳輸速率被調(diào)制到沃爾什碼極性上。具體地,一個(gè)在特定傳輸速率上工作并且使用連續(xù)反向信道傳輸?shù)倪h(yuǎn)程單元通過根據(jù)當(dāng)前或未來的數(shù)據(jù)傳輸信道速率設(shè)置各個(gè)沃爾什碼的極性對(duì)傳輸速率加以調(diào)制。在使用基準(zhǔn)相關(guān)(RC)類型的傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中,通過把基準(zhǔn)符號(hào)(501－517)設(shè)置成二進(jìn)制的“ 1”或“0” ,將具體的傳輸速率調(diào)制成基準(zhǔn)符號(hào)(501－517)。
文檔編號(hào)H04J3/06GK1254462SQ98804699
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1998年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月30日
發(fā)明者尤金·J·布魯克特, 托馬斯·A·塞克斯頓 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司