專利名稱：用于dtx幀檢測的系統(tǒng)與方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本申請要求2000年6月29日提交的美國專利申請No.60/215,377的優(yōu)先權(quán)。本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及檢測通信系統(tǒng)中DTX幀的系統(tǒng)與方法。
相關(guān)技術(shù)描述蜂窩電信系統(tǒng)以在移動電話與基站中的多個收發(fā)機為特征，各收發(fā)機包括通過信道作通信的發(fā)射機與接收機。
增大信道信息載量的一個方法是增強信擾比(SIR)。SIR常常表示為接收的每個信息位的能量與接收信號的干擾密度之比。為增大系統(tǒng)容量，收發(fā)機工作于低信擾比(SIR)?；蛘?，可增大信道的SIR。為增大SIR，可用來自接收收發(fā)機的信號增大發(fā)射信號的功率，但增大發(fā)射功率也加大了對其它移動站的干擾，并由此限制了信道容量。此外，增大發(fā)射功率電平也增大了功耗(電池供電的移動單元尤成問題)，并降低了網(wǎng)絡(luò)容吐量。因此，一般希望以優(yōu)化發(fā)射功率電平操作系統(tǒng)，使信擾比因素與功耗、吞吐量、系統(tǒng)容量等因素相平衡。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員都明白，數(shù)據(jù)以稱為“幀”的間隔發(fā)射。按照新的IS2000蜂窩標(biāo)準(zhǔn)，基站能對移動站指定更多的信道并在增補信道上發(fā)射。然而，若基站無數(shù)據(jù)可發(fā)射，根據(jù)該新標(biāo)準(zhǔn)，不是去除指定信道，而是基站只減小信號增益。這就是所謂的DTX模式，而以該模式發(fā)射的幀就是DTX幀。
不幸的是，DTX幀的傳輸阻礙了以優(yōu)化發(fā)射功率電平操作系統(tǒng)的努力。接收單元解調(diào)幀內(nèi)的數(shù)據(jù)位，監(jiān)視幀功率，檢查幀質(zhì)量，并執(zhí)行CRC(循環(huán)冗余碼校驗)檢錯。若CRC檢驗失效，假設(shè)有位差錯，接收機抹去該幀，并向發(fā)射機送一信號以增大發(fā)射功率再發(fā)送該幀。
因此，在接收機接收DTX幀時，要對該幀即噪擾幀譯碼，這要讓接收機即移動單元向基站發(fā)送多個抹去的幀信號?；緦Υ俗鞒鲰憫?yīng)，增大對該移動單元的功率設(shè)定點，從而增大了功耗，同時減小了網(wǎng)絡(luò)吞吐量與容量。
作抹除速率測定與檢測的常規(guī)系統(tǒng)與方法尋找各獨立的幀，迄今性能有限。因此，本領(lǐng)域要求有一種能區(qū)分DTX幀與高位差錯率幀的系統(tǒng)或方法，適合抹除基站與移動單元之間的數(shù)據(jù)傳輸，以便優(yōu)化發(fā)射功率電平。
發(fā)明概述為檢測斷續(xù)發(fā)射(DTX)幀，本發(fā)明的系統(tǒng)與方法提出了本領(lǐng)域的這一需求。本發(fā)明方法包括以下步驟接收多幀發(fā)射的數(shù)據(jù)；對每幀分類；分析接收數(shù)據(jù)若干連續(xù)幀的類別并對其提供量度；而且按該量度判斷是否為斷續(xù)幀。
在示例性實施例中，分類步驟包括用循環(huán)冗余碼校驗(CRC)檢錯協(xié)議對幀作差錯檢驗的步驟。接收的幀分成合格幀(G)、抹除幀(E)或斷續(xù)幀(D)。根據(jù)其類別，對每一幀指定一數(shù)值。接著，幀經(jīng)濾波得出輸出Yn＝Y(jié)n-1+Xn，其中，‘n’為幀數(shù)，Yn是指定幀n的濾波器輸出，Yn-1為前一幀的濾波器輸出，Xn為輸入幀流。為便于檢測斷續(xù)幀，對輸出Yn定一閾值。即某幀被分為“抹除”而且濾波器輸出超出閾值時，就指示檢測到斷續(xù)發(fā)射幀。檢測到斷續(xù)幀，就把該幀的類別由“抹除”改為“斷續(xù)”。通過重分錯分的抹除幀，可防止移動接收機請求再傳輸幀或改變發(fā)射功率電平。因而網(wǎng)絡(luò)吞吐量與容量得以優(yōu)化，并且節(jié)省了系統(tǒng)功能。
附圖簡述

圖1是采納本發(fā)明內(nèi)容的接收機簡化框圖。
圖2是簡化邏輯圖，表示按示例性DTX幀識別方法計算ig_acc_幀的示例性配置。
圖3是簡化邏輯圖，表示按示例性DTX幀識別方法計算SCH_加權(quán)_Nt_Io_幀的示例性配置。
圖4是簡化邏輯圖，表示按示例性DTX幀識別方法計算FCH_加權(quán)_Nt_Io_幀的示例性配置。
圖5是本發(fā)明方法的示例微處理器讀出時序圖。
圖6示出按本發(fā)明內(nèi)容檢測零幀的方法的圖。
圖7是本發(fā)明方法示例性軟件實施流程圖。
發(fā)明描述現(xiàn)在參照附圖描述說明性實施例與示例性應(yīng)用，以揭示本發(fā)明內(nèi)容。
如上所述，增補碼信道(SCH)和專用控制信道(DCCH)的斷續(xù)發(fā)射(DTX)模式是引入IS2000標(biāo)準(zhǔn)的普通特征。按照該標(biāo)準(zhǔn)，基站(BS)可在兩個規(guī)定電平之間切換其發(fā)射機功率(一個電平是零電平，相當(dāng)于根本無發(fā)射功率)。這對特定的SCH或DCCH將形成只輸入接收機的解調(diào)器與譯碼器的噪聲+干擾。這樣，MS(移動站)能正確地確定DTX模式的開始并看作無發(fā)射幀。
MS一方的一個問題在于這些DTX幀將無法作CRC(循環(huán)冗余碼)測試或?qū)|(zhì)量指示符歸零。若正常(非DTX)幀帶位差錯發(fā)射和接收，CRC也將為零。通常，常規(guī)的MS正規(guī)RDA(速率確定算法)，能有效地選擇抹除帶位差錯的連續(xù)發(fā)射幀。因而軟件(SW)實施的RDA能處理硬件(HW)狀態(tài)寄存器(幀解調(diào)與狀態(tài)專用的譯碼器與解調(diào)器寄存器)并輸出速率判斷或抹除。然而，常規(guī)RDA對DTX幀檢測并不優(yōu)化，尤其常規(guī)RDA不能優(yōu)化地執(zhí)行，原因是無法區(qū)分連續(xù)發(fā)射抹除(帶位差錯的連續(xù)發(fā)射幀)和DTX幀。
將DTX幀錯分為抹除會造成功率控制問題，因為MS將這些幀報告成抹除(即壞幀)并在前向鏈路(FL)上請求更大的功率?？捎萌舾煞椒▽TX幀作一些合理的判斷，但由于這些方法還不是完全有效，所以本發(fā)明提出了本領(lǐng)域的該要求。
圖1是采納本發(fā)明內(nèi)容的接收機的簡化框圖，接收機10包括MSM(移動站調(diào)制解調(diào)器)芯片電平處理級12，它包括指針前端偽噪聲(pn)處理。Pn碼從每一指針里除去后，就用實施為數(shù)字信號處理器(DSP)的符號電平處理器14處理該接收信號。DSP14將符號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)位。該數(shù)據(jù)位輸出給譯碼器16，后者在一示例CDMA(碼分多址)系統(tǒng)中作話語(如Vitevbi)或數(shù)據(jù)譯碼。DSP14還計算用于以下述方式識別DTX幀的幀型量度。該量度對每一幀都計算，并輸出給微處理器18。本發(fā)明并不限于以最佳模式計算DTX量度的方法，還要應(yīng)用下述方法。
問題公式該檢測問題被模擬成對CRC失敗的幀作二進(jìn)制假設(shè)測試H0接收的幀是零幀H1接收的幀是發(fā)射的幀判斷規(guī)則是將某一量度M與閾值T作比較，若M＞T，將接收幀定為發(fā)射幀，否則為零幀。
檢測概率和誤警概率分別被定義為Prob(M＞T|H1正確)和Prob(M＞T|H0正確)。
DTX量度分析由譯碼器(16)得到的重編碼符號能量量度計算如下Edecoder=Σi=1Nsi·ri---[1]]]>式中Si是譯碼器收到的軟判決，ri是卷積碼的重編碼符號或turbo碼的系統(tǒng)符號，以及，N是用于計算能量量度的符號總數(shù)。
可以看出，能量量度與Eb/Io和Ecp/Io有如下關(guān)系Edecoder∝Ebio·EcpIo----[2]]]>同樣地，解調(diào)器算出的能量量度與Eb/Io和Eop/Io也具有同樣的關(guān)系，即Edemodulator=Σi=1N|si|∝EbIo·EcpIo,---[3]]]>顯然，該能量量度對導(dǎo)頻強度與幾何結(jié)構(gòu)很敏感，不是一個好的量度。為消除對導(dǎo)頻強度的依賴性，可將能量量度除以FPC(快速功控)提供的導(dǎo)頻強度估值EcpIo，即EbIo=E2EcpIo∝EbIo]]>其中EcpIo∝EcpIo---[4]]]>然而，EbIo量度仍對幾何結(jié)構(gòu)敏感。
若SCH是受控于FPC的合適功率，則Eb/Nt估值似乎是SCH DTX較佳的候選者，其中FPC試圖將Eb/Nt控制到某一目標(biāo)。注意EbNt應(yīng)用Eb/Nt估值的量度。它可以通過將該能量量度除以FPC提供的加權(quán)NtIo而算出，即EbNt=E2weighted_NtIo∝EbNt---[5]]]>式中加權(quán)_NtIo∝NtIo·EcpIo]]>實施圖2-4示出對SCH和DCCH作DTX檢測的數(shù)據(jù)通路。圖2是簡化邏輯圖，表示按識別DTX幀的示例方法計算iq_acc_幀的示例性配置。
圖3是簡化邏輯圖，表示按識別DTX幀的示例方法計算SCH__加權(quán)_Nt_Io_幀的示例性配置。
圖4是簡化邏輯圖，表示按識別DTX幀的示例方法計算FCH_加權(quán)_Nt_Io_幀的示例性配置。
軟件變化
圖5是本發(fā)明方法的示例微處理器讀出時序圖，圖6是示出按本發(fā)明內(nèi)容檢測零幀的方法的圖。在圖5中，注意PC_bit_acc正好在當(dāng)前幀最后一個PCG(功控組1幀＝16PCG)之后，因為它只累計PC(功控)位。然而。SCH的iq_acc_幀被延遲了，直到下一幀的第一PCG位，因為于當(dāng)前幀結(jié)束之前最后的PCG的符號能量將對QDSP無效。微處理器18從DSP14讀出這些值后，即讀出iq_acc_幀、SCH_加權(quán)_Nt_Io_幀、PC_位_acc和FCH_加權(quán)_Nt_Io_幀后，將執(zhí)行圖6的運算以檢測零幀。
因此，參照圖1，微處理器18處理由譯碼器16提供的幀信息和由DSP14提供的DTX量度，對幀型作最后判斷，決定是否抹除每個幀并執(zhí)行本發(fā)明的新方法。
圖7是本發(fā)明方法以軟件示例性實施的流程圖。發(fā)明方法(指60)包括在步驟62讀出譯碼器與DSP數(shù)據(jù)和關(guān)于CRC、Yamamoto(Y)、符號差錯率(SER)和DTX量度的幀信息的步驟。在步驟64，軟件采取原始速率測定行動以確定幀G、D或E的類型。測速算法在本領(lǐng)域已眾所周知。例如可參閱1998年5月12日頒發(fā)給T.chen的題為Method and Apparatus for Determining the Rate of Received Data ina Variable Rate Communications System的美國專利5,751,725和1996年6月30日頒發(fā)給B.Butler等人的題為Method and Apparatus for Determining DataRate of Transmitted Variable Rate Data in a Communications Receiver的美國專利5,774,496。幀型按上述方法或任何合適方法識別。
接著在步驟66,實施本發(fā)明的DTX指示法，輸入該步驟的輸入是步驟64確定的G、D或E幀型。
該算法執(zhí)行如下定義的濾波濾波器類型是簡單的無限脈沖響應(yīng)(IIR)Y(n)＝Y(jié)(n-1)+X(n)[6]其中‘n’為幀數(shù)，‘Y’是DTX指示符，‘X’是輸入{D、G或E}。
每次對移動站指定新的SCH或DCCH信道，該方法就預(yù)置下列值Y(-1)＝-1；D＝+1；G＝-3；E＝-1；n＝-1。在該示例實施法中，對譯碼器輸出的每個新幀，執(zhí)行如下步驟·幀位標(biāo)遞增n＝n+1；·用y(n)＝y(tǒng)(n-1)+x(n)計算DTX幀指示符；·DTX幀指示符在正負(fù)兩邊飽和若(Y(n)＞3)Y(n)＝3，和·若(Y(n)＜-1)Y(n)＝-1；
·把DTX幀指示符與預(yù)定的閾值作比較若幀型為E且Y(n)＞-1，則將幀型改為D，否則不改。
簡言之，發(fā)明方法包括步驟接收多幀發(fā)射的數(shù)據(jù)；對各幀分類；分析接收數(shù)據(jù)若干連續(xù)幀的類別并對其提供量度；而且按該量度判斷幀是否為斷續(xù)幀。
該示例中，分類步驟包括用循環(huán)冗余碼校驗(CRC)檢錯協(xié)議對幀檢錯的步驟。收到的幀分為合格幀(G)、抹除幀(E)或斷續(xù)幀(D)。根據(jù)各幀的類別對其指定一數(shù)值。然后對幀濾波而得出輸出Yn＝Y(jié)n-1+Xn，式中‘n’是幀數(shù)，Yn是指定幀n的濾波器輸出，Yn-1是前一幀濾波器輸出，Xn為輸入幀流。為便于檢測斷續(xù)幀，對輸出Yn設(shè)一閾值。當(dāng)幀被分為“抹除”且濾波器輸出超過閾值時，就指示檢測到斷續(xù)發(fā)射幀。檢測到斷續(xù)幀，就把該幀類型由“抹除”改為“斷續(xù)”。通過重分被錯分的抹除幀，可防止移動接收機請求重新發(fā)射幀或改變發(fā)射功率電平。因此可優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)吞吐量與容量，節(jié)省系統(tǒng)功率。
這樣，這里對特定應(yīng)用參照特定實施例描述了本發(fā)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員和閱讀了本文內(nèi)容的人將認(rèn)識到附加的修正應(yīng)用和實施例都在其范圍內(nèi)，例如，雖然參照CDMA型系統(tǒng)揭示了本文內(nèi)容，但本發(fā)明并不限于此。本文內(nèi)容可供其它通信技術(shù)如TDMA或GSM應(yīng)用而不離開本文內(nèi)容的范圍。
因此，所附的權(quán)利要求試圖包括落在本發(fā)明范圍內(nèi)的任何以及所有這類應(yīng)用、修正與實施例。
權(quán)利要求
1.一種檢測斷續(xù)發(fā)射幀的系統(tǒng)，其特征在于包括第一裝置，用于接收多幀發(fā)射的數(shù)據(jù)；第二裝置，用于對每個幀分類；第三裝置，用于分析接收數(shù)據(jù)若干連續(xù)幀的類別并對其提供一量度；和第四裝置，根據(jù)量度判斷幀是否為斷續(xù)發(fā)射幀。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其特征在于，第二裝置包括對幀檢錯的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)明，其特征在于，檢錯裝置包括作循環(huán)冗余碼校驗的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其特征在于，第二裝置包括把幀分為合格幀、抹除幀或斷續(xù)幀的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)明，其特征在于，第三裝置包括一濾波器。
6.如權(quán)利要求5的發(fā)明，其特征在于，還包括根據(jù)各幀的類型對其指定一數(shù)值的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)明，其特征在于，濾波器的形式為Yn＝Y(jié)n-1+Xn，其中n是幀數(shù)，Yn是指定幀n的濾波器輸出，Yn-1為前一幀的濾波器輸出，而Xn為輸入幀流。
8.如權(quán)利要求7的發(fā)明，其特征在于，還包括對濾波器輸出Yn設(shè)置閾值的裝置。
9.如權(quán)利要求8的發(fā)明，其特征在于，還包括在濾波器輸出超閾值時輸出斷續(xù)發(fā)射幀檢測指示的裝置。
10.如權(quán)利要求9的發(fā)明，其特征在于，還包括響應(yīng)于第四裝置對幀重新分類的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)明，其特征在于，幀重新分類裝置包括在把幀分為抹除且濾波器輸出超閾值時將該幀類別改為斷續(xù)的裝置。
12.一種通信系統(tǒng)，其特征在于包括適合發(fā)射數(shù)據(jù)幀的發(fā)射機，至少有些幀為斷續(xù)幀；適合接收發(fā)射幀并對幀分類的接收機；處理器；和在處理器上運行的軟件，用于分析接收數(shù)據(jù)若干連續(xù)幀的類型并對其提供量度，并且根據(jù)該量度判斷幀是否為斷續(xù)發(fā)射幀。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)明，其特征在于，該系統(tǒng)包括一檢錯機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)明，其特征在于，檢錯機構(gòu)包括執(zhí)行循環(huán)冗余碼校驗的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)明，其特征在于，該系統(tǒng)包括把幀分為合格幀、抹除幀或斷續(xù)幀的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)明，其特征在于，軟件包括一濾波器。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)明，其特征在于，軟件還包括根據(jù)各幀的類型對其指定一數(shù)值的裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)明，其特征在于，濾波器的形式為Yn＝Y(jié)n-1+Xn，其中n為幀數(shù)，Yn是指定幀n的濾波器輸出，Yn-1是前一幀的濾波器輸出，而Xn為輸入幀流。
19.如權(quán)利要求18所述的發(fā)明，其特征在于，還包括對濾波器輸出Yn設(shè)置閾值的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的發(fā)明，其特征在于，還包括在濾波器輸出超閾值時輸出斷續(xù)發(fā)射幀檢測指示的裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)明，其特征在于，還包括響應(yīng)于第四裝置對幀重新分類的裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)明，其特征在于，幀重新分類裝置包括如果幀被分為抹除且濾波器輸出超閾值就把幀類型改為斷續(xù)的裝置。
23.一種檢測斷續(xù)發(fā)射幀的方法，其特征在于包括步驟接收多幀發(fā)射的數(shù)據(jù)；對各幀分類；分析接收數(shù)據(jù)中若干連續(xù)幀的類型并對其提供一量度；和根據(jù)該量度判斷幀是否為斷續(xù)幀。
24.如權(quán)利要求23所述的發(fā)明，其特征在于，分類步驟包括對幀檢錯的步驟。
25.如權(quán)利要求24所述的發(fā)明，其特征在于，檢錯步驟包括作循環(huán)冗余碼校驗的步驟。
26.如權(quán)利要求25所述的發(fā)明，其特征在于，分類步驟包括把幀分為合格幀、抹除幀或斷續(xù)幀的步驟。
27.如權(quán)利要求26的發(fā)明，其特征在于，還包括根據(jù)各幀的類型對其指定一數(shù)值的步驟。
28.如權(quán)利要求27所述的發(fā)明，其特征在于，分類步驟包括計算濾波器輸出Yn＝Y(jié)n-1+Xn的步驟，式中‘n’是幀數(shù)，Yn是指定幀n的濾波器輸出，Yn-1是前一幀濾波器輸出，而Xn為輸入幀流。
29.如權(quán)利要求28的發(fā)明，其特征在于，還包括對輸出Yn設(shè)定閾值的步驟。
30.如權(quán)利要求29的發(fā)明，其特征在于，還包括在濾波器輸出超閾值時輸出斷續(xù)發(fā)射幀檢測指示的步驟。
31.如權(quán)利要求30的發(fā)明，其特征在于，還包括響應(yīng)于第四裝置對幀重新分類的步驟。
32.如權(quán)利要求31所述的發(fā)明，其特征在于，幀重新分類步驟包括如果幀被分為抹除且濾波器輸出超閾值就把幀類型改為斷續(xù)的步驟。
全文摘要
一種檢測斷續(xù)發(fā)射(DTX)幀的系統(tǒng)與方法。該發(fā)明方法包括步驟接收多幀發(fā)射的數(shù)據(jù)(62)；對各幀分類(63)；分析接收數(shù)據(jù)中若干連續(xù)幀的類型并對其提供一量度；和根據(jù)該量度判斷幀是否為斷續(xù)幀(66)。在說明性的實施例中，分類步驟包括用循環(huán)冗余碼校驗(CRC)檢錯協(xié)議對幀檢錯的步驟。接收的幀分為合格幀(G)、抹除幀(E)或斷續(xù)幀(D)。根據(jù)各幀的類型對其指定一數(shù)值。然后對幀濾波而輸出Yn＝Y(jié)n－1+Xn，其中‘n’是幀數(shù)，Yn為指定幀n的濾波器輸出，Yn－1為前一幀濾波器輸出，Xn為輸入幀流。為便于檢測斷續(xù)幀，對輸出Yn設(shè)一閾值，即在幀被分為“抹除”且濾波器輸出超閾值時，指示檢到了斷續(xù)發(fā)射幀。檢測到斷續(xù)幀，將該幀的類型由“抹除”改為“斷續(xù)”。通過重分被錯分的抹除幀，可阻止移動接收機請求再傳改變發(fā)射功率電平的幀，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)吞吐量與容量，節(jié)省系統(tǒng)功率。
文檔編號H04B7/26GK1440602SQ01812033
公開日2003年9月3日 申請日期2001年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月29日
發(fā)明者S·格拉茲科, B·埃克豪爾, 林育全 申請人:高通股份有限公司