專利名稱：低復(fù)雜度的盲傳輸格式檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，用于檢測(cè)用于傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的復(fù)用傳輸信道的傳輸格式。具體地，本發(fā)明涉及在諸如根據(jù)通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線接收機(jī)處的下行盲傳輸信道格式檢測(cè)(BTFD)的低復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)。
背景技術(shù)：
在寬帶碼分多址接入系統(tǒng)(WCDMA)中，可以使當(dāng)前通信系統(tǒng)所無(wú)法提供的大量服務(wù)可供移動(dòng)和固定用戶使用。因此，WCDMA空中接口與包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)以及分組數(shù)據(jù)的服務(wù)動(dòng)態(tài)組合。為了提供這種服務(wù)的動(dòng)態(tài)組合，在接收機(jī)處成功地發(fā)送服務(wù)組合信息并對(duì)其進(jìn)行解碼是至關(guān)重要的。WCDMA系統(tǒng)使用所謂的傳輸信道組合指示(TFCI)碼來(lái)傳輸上述信息。按照3GPP(第三代伙伴計(jì)劃)的WCDMA規(guī)范，在沒(méi)有TFCI可用時(shí)，必須在一定約束條件下在下行支持盲傳輸格式檢測(cè)(BTFD)。
在UMTS通信系統(tǒng)中，定義了對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)基站設(shè)備的至少一個(gè)NodeB以及被稱為用戶設(shè)備(UE)的移動(dòng)終端。NodeB和UE都包括發(fā)送機(jī)及接收機(jī)。在下行，NodeB通過(guò)NodeB發(fā)送機(jī)將信號(hào)發(fā)送到UE接收機(jī)。在上行，UE發(fā)送機(jī)通過(guò)UE發(fā)送機(jī)將信號(hào)發(fā)送到NodeB接收機(jī)。若干UE可以與單個(gè)NodeB進(jìn)行通信。在這種情況下，這些UE被認(rèn)為是在同一小區(qū)。小區(qū)表示在其中UE由特定NodeB服務(wù)的地理區(qū)域。在上行和下行通信中，UE和NodeB將要傳輸?shù)男畔⒑涂刂茢?shù)據(jù)映射到兩個(gè)邏輯信道上。然后，將這些邏輯信道映射到傳輸信道(TrCH)，傳輸信道(TrCH)自身映射到物理信道上。CCTrCH(碼分組合TrCH)表示若干傳輸信道被復(fù)用到其中的物理信道。由如何通過(guò)空中接口傳輸特性數(shù)據(jù)、以及通過(guò)空中接口傳輸什么樣的特性數(shù)據(jù)，定義了傳輸信道。通常，將傳輸信道劃分為專有信道(DCH)和公共信道。在DS-CDMA(直接序列碼分多址接入)中，物理信道的特征可以通過(guò)包括特定載波頻率、擾碼、擴(kuò)頻因子、信道化碼、時(shí)隙格式、持續(xù)時(shí)間等的若干參數(shù)來(lái)體現(xiàn)。雖然這些參數(shù)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知，為更好地理解傳輸格式檢測(cè)，下面將對(duì)符號(hào)到時(shí)隙的映射進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
圖1示出了下行專有物理信道(DPCH)的幀結(jié)構(gòu)，其包含兩個(gè)數(shù)據(jù)字段Data1和Data2、TPC(傳輸功率控制)字段、導(dǎo)頻比特字段、以及TFCI字段。時(shí)隙格式指定了每個(gè)字段的大小(以比特為單位)。然而，在DS-CDMA系統(tǒng)中，通過(guò)利用指定的擴(kuò)頻序列進(jìn)行濾波來(lái)將符號(hào)擴(kuò)展為大帶寬。將擴(kuò)頻符號(hào)稱為碼片，其中，碼片周期的持續(xù)時(shí)間比符號(hào)周期的持續(xù)時(shí)間小大致等于擴(kuò)頻操作的帶寬擴(kuò)展因子的因子。這個(gè)因子等于每個(gè)符號(hào)周期的碼片數(shù)，并且被稱為擴(kuò)頻因子。在圖1的示例中，假定擴(kuò)頻因子K＝0…7，一個(gè)時(shí)隙的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)2560個(gè)碼片，也就是10×2k比特。一個(gè)無(wú)線幀的持續(xù)時(shí)間為10ms，而且包括15個(gè)時(shí)隙。
對(duì)于傳輸格式檢測(cè)，關(guān)注的特定字段是直接涉及此檢測(cè)的TFCI。傳輸格式檢測(cè)包括確定CCTrCH中的每個(gè)TrCH的傳輸塊的數(shù)量和大小。如果使用TFCI字段來(lái)發(fā)送傳輸格式組合，則上述檢測(cè)可以是基于TFCI的檢測(cè)。然而，為了最小化對(duì)其它用戶的干擾，有時(shí)不傳輸TFCI，特別是在擴(kuò)頻因子很高使得每個(gè)時(shí)隙的TFCI比特?cái)?shù)的百分比也很高的情況下。如果TFCI比特不可用，并且如果對(duì)于給定的TrCH存在多于一個(gè)的傳輸格式，則可以使用BTFD過(guò)程。
在接收機(jī)處，首先對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解擾、解擴(kuò)，然后在解碼器中對(duì)其進(jìn)行處理。通過(guò)在打孔位置(punctured position)插入“0”，解速率(de-rate)匹配模塊使打孔以及傳輸數(shù)據(jù)的重復(fù)效應(yīng)反轉(zhuǎn)。
通過(guò)BTFD塊對(duì)解速率匹配數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
Insoo Sohn等人的“Blind Rate Detection Algorithm in WCDMAMobile Receiver”，Radio&Broadcasting Tech.Lab，ETRI，IEEE 2001，pp 1589-1592中描述了使用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)和維特比解碼矩陣的BTFD算法。對(duì)于WCDMA中的語(yǔ)音服務(wù)，卷積編碼方案是優(yōu)選的信道編碼方法。卷積編碼器是包含M狀態(tài)移位寄存器的有限狀態(tài)機(jī)，該M狀態(tài)移位寄存器與n個(gè)模2加法器具有指定連接。通過(guò)對(duì)輸入數(shù)據(jù)塊進(jìn)行卷積編碼，編碼器給輸入數(shù)據(jù)序列添加了相關(guān)性。用于對(duì)卷積編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的通用算法是維特比算法，維特比算法還是最大似然解碼算法。維特比算法通過(guò)使用輸入數(shù)據(jù)流的已知相關(guān)性，尋找最相似的解碼序列，以便對(duì)信道編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。維特比算法的基本步驟包括分支度量計(jì)算的第一步驟，在其中產(chǎn)生假設(shè)，該假設(shè)將與接收到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行比較。通過(guò)增加接收到的數(shù)據(jù)比特的幅值來(lái)計(jì)算分支度量，其中接收到的數(shù)據(jù)比特與所產(chǎn)生的假設(shè)的符號(hào)不同。在狀態(tài)度量計(jì)算的第二步驟中，將已計(jì)算的分支度量添加到在前一級(jí)中計(jì)算的狀態(tài)度量。識(shí)別出具有最低度量的路徑，并將其定義為幸存路徑。然后，在第三步驟中，當(dāng)完成了對(duì)接收數(shù)據(jù)塊的所有輸入符號(hào)的狀態(tài)度量計(jì)算時(shí)，通過(guò)跟隨在第二步驟中所識(shí)別的幸存路徑來(lái)執(zhí)行路徑返回操作。
如果速率信息(例如，TFCI字段)不可用，則按照BTFD方法對(duì)從解速率匹配模塊中接收到的解速率匹配數(shù)據(jù)比特進(jìn)行解碼。BTFD中的第一操作是計(jì)算維特比算法中的分支度量和狀態(tài)度量，這通常被稱為加-比-選(ACS)操作。然而，由于速率信息在可變速率環(huán)境下不可用的事實(shí)，必須對(duì)包括CRC奇偶校驗(yàn)位的所有速率i的數(shù)據(jù)塊的所有可能長(zhǎng)度nend(i)執(zhí)行ACS操作。
接收機(jī)只能辨別出可能的傳輸格式，以及隨之而來(lái)的所有可能的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度或者結(jié)束位置nend(i)。接收機(jī)對(duì)接收到的卷積編碼后的代碼塊執(zhí)行維特比解碼。使用BTFD的重要條件是將具有非零長(zhǎng)度的CRC添加到所有顯式可檢測(cè)的傳輸信道的所有傳輸塊上。CRC對(duì)每個(gè)傳輸塊提供錯(cuò)誤檢測(cè)。在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中，CRC的大小可以是24、16、12、8或0比特。在發(fā)送機(jī)處，對(duì)每個(gè)傳輸塊計(jì)算CRC，并將其直接添加到傳輸塊上。在接收機(jī)處，對(duì)每個(gè)已解碼的傳輸塊重新計(jì)算CRC，并且如果與在發(fā)送機(jī)處所添加的CRC存在不同，則所考慮的傳輸塊被聲明為錯(cuò)誤，否則為正確。CRC的大小越大，則錯(cuò)誤檢測(cè)的功率越高。在每個(gè)編碼塊的結(jié)尾，添加8個(gè)零值尾比特。由于這8個(gè)零值尾比特，維特比解碼器的正確網(wǎng)格路徑很大可能以零狀態(tài)在正確的結(jié)束比特位置處結(jié)束。使用CRC的BTFD方法回溯到在每個(gè)可能的結(jié)束比特位置處以零狀態(tài)結(jié)束(假設(shè)的網(wǎng)格路徑)的幸存網(wǎng)格路徑，以便恢復(fù)數(shù)據(jù)序列。對(duì)于每一個(gè)被恢復(fù)的數(shù)據(jù)序列，通過(guò)CRC校驗(yàn)來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)，如果沒(méi)有錯(cuò)誤發(fā)生，則所恢復(fù)的數(shù)據(jù)序列被聲明為正確的。
為了減小在所選路徑錯(cuò)誤但是CRC錯(cuò)誤檢測(cè)的情況下發(fā)生誤檢的概率，在3GPP規(guī)范的TS25.212 Release 99中引入了路徑選擇門限。這個(gè)門限確定在每個(gè)結(jié)束比特位置nend(i)處是否應(yīng)該回溯連接到零狀態(tài)的假設(shè)網(wǎng)格路徑。如果多個(gè)結(jié)束比特位置產(chǎn)生比路徑選擇門限小的門限參數(shù)，并且多個(gè)結(jié)束比特位置產(chǎn)生正確的CRC，則將具有最小門限參數(shù)值的結(jié)束比特位置聲明為正確的。如果沒(méi)有路徑能夠滿足所有可能的結(jié)束比特位置的門限參數(shù)方程，則將接收的幀數(shù)據(jù)聲明為錯(cuò)誤的。
圖2示出了將BTFD應(yīng)用于其中的可能的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中示出了4種可能的結(jié)束比特位置nend＝1到nend＝4。將零值的尾比特指示為空字段E。
由于以下事實(shí)基于上述門限參數(shù)方程的路徑選擇標(biāo)準(zhǔn)很難以硬件甚至是固件來(lái)計(jì)算，對(duì)BTFD的上述標(biāo)準(zhǔn)提議導(dǎo)致了復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)。在主循環(huán)中可能需要高達(dá)16次的迭代，從必須在最大16個(gè)結(jié)束比特位置上進(jìn)行校驗(yàn)的事實(shí)可以看出，這是非常耗時(shí)的。此外，標(biāo)準(zhǔn)所提出的處理流程進(jìn)行了這樣的隱式假設(shè)只存在一個(gè)傳輸塊，并因此每個(gè)編碼塊只有一個(gè)CRC校驗(yàn)。然而，這種假設(shè)通常不是真實(shí)的。通常情況下，對(duì)于每個(gè)編碼塊存在多個(gè)傳輸塊。因此，所提出的3GPP實(shí)現(xiàn)并沒(méi)有真正執(zhí)行實(shí)際的傳輸格式檢測(cè)，不過(guò)是執(zhí)行了多個(gè)編碼塊的長(zhǎng)度檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種盲傳輸格式檢測(cè)方法及其設(shè)備，可以在滿足標(biāo)準(zhǔn)性能需求的同時(shí)以降低的處理復(fù)雜度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這個(gè)目的是通過(guò)如權(quán)利要求1所述的方法、如權(quán)利要求9所述的設(shè)備、以及如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
因此，路徑選擇門限之后的步驟被限定于最佳結(jié)束比特位置。針對(duì)這些最佳結(jié)束比特位置，執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)，如果沒(méi)有檢測(cè)到錯(cuò)誤，則考慮檢測(cè)當(dāng)前的傳輸格式，然后BTFD在此步驟結(jié)束。否則，如果當(dāng)前傳輸格式導(dǎo)致檢測(cè)到錯(cuò)誤，則停止該處理。所建議的BTFD處理最優(yōu)地充分利用全部可用信息，并且能夠在滿足性能要求的同時(shí)，由任意類型的接收機(jī)以減少的處理時(shí)間來(lái)使用。因此，與上述的傳統(tǒng)BTFD處理相比，可以實(shí)現(xiàn)具有較低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的更快的BTFD處理。
該選擇可以包括拒絕使得路徑度量值小于預(yù)定的門限值的結(jié)束比特位置，并按照從最高到最低路徑度量值的順序在列表中排列未拒絕的結(jié)束比特位置。然后，如果所有的結(jié)束比特位置都被拒絕，則可以將數(shù)據(jù)塊聲明為錯(cuò)誤的。列表中的未拒絕結(jié)束比特位置的排序通過(guò)平均減少錯(cuò)誤校驗(yàn)的總數(shù)，節(jié)省了時(shí)間。
如果在計(jì)算步驟中兩個(gè)或多個(gè)結(jié)束比特位置產(chǎn)生相同的數(shù)量，則可以選擇對(duì)應(yīng)于較大塊大小的結(jié)束比特位置。較大塊大小導(dǎo)致更可靠的路徑度量值，因此首先處理更加可靠且正確的結(jié)果，由此來(lái)最優(yōu)化處理順序。
此外，錯(cuò)誤檢測(cè)可以包含以下步驟按照傳輸塊數(shù)量遞減的順序來(lái)排列可能的傳輸格式；然后開(kāi)始對(duì)最大數(shù)量的數(shù)據(jù)塊的傳輸格式進(jìn)行校驗(yàn)操作。由此，最小化了錯(cuò)誤校驗(yàn)的數(shù)量，同時(shí)提高了傳輸格式檢測(cè)的可靠性。
如果傳輸格式的所有錯(cuò)誤校驗(yàn)操作都導(dǎo)致所校驗(yàn)的塊為正確的結(jié)果，則可確定傳輸格式已檢測(cè)。另一方面，如果已經(jīng)不成功地校驗(yàn)了與所選的最佳結(jié)束比特位置相關(guān)的所有傳輸格式，則與當(dāng)前所測(cè)試的結(jié)束比特位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊是錯(cuò)誤的。
檢測(cè)設(shè)備的確定裝置可以包括維特比解碼器。此外，計(jì)算裝置可以包含計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器由比較器的輸出信號(hào)所控制，該比較器被設(shè)置為將確定裝置針對(duì)當(dāng)前狀態(tài)以及初始狀態(tài)所確定的各個(gè)路徑度量值進(jìn)行比較。因此，可以以低復(fù)雜度來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的控制邏輯。


在下文中，參考附圖，基于預(yù)定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，在附圖中圖1示出了下行DPCH幀的示意性結(jié)構(gòu)；圖2示出了具有可能的結(jié)束比特位置的結(jié)構(gòu)，對(duì)其可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明所提出的幀檢測(cè)；圖3示出了根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例提出的格式檢測(cè)的示意性流程圖；圖4示出了根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的格式檢測(cè)設(shè)備的示意方框圖；圖5示出了可能傳輸格式的最臨界的配置表。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，基于具有UMTS基帶接收機(jī)的示例性實(shí)施例，例如傳統(tǒng)的Rake接收機(jī)，來(lái)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
移動(dòng)信道中的電波傳播的特征在于信號(hào)能量的多次反射、衍射以及衰減。這是由諸如建筑物、山丘等的自然障礙物引起的，并產(chǎn)生了所謂的多徑傳播。由于不同傳播路徑具有持續(xù)若干微秒的時(shí)延分布圖(profile)，多徑傳播導(dǎo)致信號(hào)能量擴(kuò)散。另一方面，在接收機(jī)移動(dòng)短距離時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)抵消，稱為快衰落。最好把信號(hào)抵消理解為是多個(gè)加權(quán)相位的和，該加權(quán)相位描述了在一定時(shí)刻沿著一定路徑的相移和衰減。
在WCDMA系統(tǒng)中用于克服衰落的對(duì)策是，利用分配到顯著能量到達(dá)的延遲位置的多個(gè)所謂的Rake指(finger)將延遲分散能量組合起來(lái)。為此，識(shí)別出顯著能量到達(dá)的時(shí)延位置，并將相關(guān)接收機(jī)或Rake指分配到這些峰值。用于獲得多路徑延遲分布圖的測(cè)量柵格約等于一個(gè)碼片的持續(xù)時(shí)間，該碼片持續(xù)時(shí)間以約等于幾十毫秒的速率更新。在每個(gè)相關(guān)接收機(jī)內(nèi)，追蹤并移除快衰落過(guò)程中所產(chǎn)生的快速變化的相位以及幅度值。最后，在所有的活動(dòng)指上將經(jīng)過(guò)解調(diào)和相位糾正的符號(hào)進(jìn)行組合，并將其送到解碼器以便進(jìn)一步處理?？梢詫⑿诺姥a(bǔ)償后的符號(hào)簡(jiǎn)單地加到一起，以便恢復(fù)所有延遲位置上的能量。然后，對(duì)無(wú)線電頻率信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，以便產(chǎn)生數(shù)字基帶信號(hào)。對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行處理，以便恢復(fù)用戶所感興趣的有用數(shù)據(jù)信息。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，在保持路徑度量標(biāo)準(zhǔn)(PMC)的概念并以簡(jiǎn)單的方式對(duì)其重新定義的同時(shí)，降低了3GPP規(guī)范所提出的BTFD方案的復(fù)雜度。
在UMTS標(biāo)準(zhǔn)的特定情況下，維特比解碼器的約束長(zhǎng)度K應(yīng)為“9”，因此每個(gè)網(wǎng)格級(jí)(trellis stage)的內(nèi)部狀態(tài)數(shù)為2k-1＝256。
圖3示出了根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的BTFD處理的示意流程圖。在初始步驟S101，將運(yùn)行參數(shù)i設(shè)置為“0”，另一個(gè)運(yùn)行參數(shù)j設(shè)置為“1”，PMC參數(shù)δs設(shè)置為“0”，以及將結(jié)束比特位置參數(shù)nend設(shè)置為“1”。然后，在步驟S102，針對(duì)第一個(gè)結(jié)束比特位置nend＝1和第一內(nèi)部狀態(tài)i＝0，計(jì)算路徑度量值PMVi。在步驟S103，將所計(jì)算的PMVi與狀態(tài)i＝0的初始PMV0進(jìn)行比較，如果PMVi比較高，則在步驟S104中使PMC參數(shù)δs遞增。然后，在步驟S105中，使運(yùn)行參數(shù)i遞增，并將其與每個(gè)網(wǎng)格級(jí)的內(nèi)部狀態(tài)數(shù)所對(duì)應(yīng)的最大值N(例如256)進(jìn)行比較。如上所述，此最大值N取決于維特比解碼器的約束長(zhǎng)度K。
只要運(yùn)行參數(shù)i低于最大值N，則重復(fù)上述步驟S102到S105，并且只要檢測(cè)到高于初始狀態(tài)i＝0處的值PMV0的PMV值，則使參數(shù)δs遞增。
PMC參數(shù)δs可以是8比特整數(shù)，其范圍為{0…255}。對(duì)于無(wú)線電信道上的低噪聲電平，值δs＝255可以作為正確的結(jié)束比特位置的期望值。因此，與3GPP標(biāo)準(zhǔn)所提出的并使用上述門限參數(shù)方程進(jìn)行計(jì)算的PMC相比，這個(gè)新定義的PMC明顯降低了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
在步驟S107，將針對(duì)當(dāng)前狀態(tài)i所得到的PMC參數(shù)δs與路徑選擇門限Δ進(jìn)行相比，如果確定了其高于或等于路徑選擇門限Δ，則將其與對(duì)應(yīng)的結(jié)束比特參數(shù)nend一起存儲(chǔ)(步驟S108)。如果PMC參數(shù)δs小于路徑選擇門限Δ，則不被存儲(chǔ)，并且在步驟S109中使結(jié)束比特位置nend遞增。只要還存在可用的結(jié)束比特位置，也就是說(shuō)，只要結(jié)束比特位置nend小于或者等于最大或最終結(jié)束比特位置nmax，過(guò)程經(jīng)步驟S110到步驟S102，并以上述方式對(duì)下一個(gè)值PMVi進(jìn)行計(jì)算和處理。
在對(duì)所有的結(jié)束比特位置進(jìn)行校驗(yàn)之后，在步驟S111中選擇M個(gè)具有最高PMC值δs的結(jié)束比特位置，并將其按照PMC值δs從最高到最低的順序存儲(chǔ)在列表中。作為優(yōu)選實(shí)施例的示例，可以使用M＝3，這表示在步驟111中選擇并存儲(chǔ)三個(gè)最佳結(jié)束比特位置。
必須仔細(xì)地調(diào)整路徑選擇門限Δ。如果其太小，則誤檢率(UFDR)(undetected false detection rate)增加，誤檢率(UFDR)是利用正確CRC檢測(cè)到錯(cuò)誤碼塊大小的檢測(cè)率。另一方面，對(duì)于更具有選擇性的路徑選擇門限，漏檢率(NDR)(non-detection rate)將達(dá)到不可接受的水平，漏檢率(NDR)是漏檢正確數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度的比率?？梢员硎境觯诼窂竭x擇門限Δ＝200時(shí)，復(fù)雜度的降低仍然很顯著，并且性能損失與傳統(tǒng)3GPP的建議相比是可以忽略的，并可以滿足UMTS標(biāo)準(zhǔn)的性能需求。
在步驟S112，以最大塊數(shù)量的傳輸格式開(kāi)始對(duì)最佳結(jié)束比特位置區(qū)域的所選之一(njend)進(jìn)行CRC校驗(yàn)。如果在步驟S112檢測(cè)到所有CRC都是正確的，則程序分支到步驟S114，然后確定正在考慮的結(jié)束比特位置njend和TF為真，并且在此結(jié)束程序。另一方面，在步驟S113中，如果不是所有的CRC都被確定為正確，則增加運(yùn)行參數(shù)j以便對(duì)下一個(gè)最佳結(jié)束比特位置進(jìn)行校驗(yàn)。然而，首先在步驟S116中校驗(yàn)另一運(yùn)行參數(shù)j是否大于所選的最佳結(jié)束比特的數(shù)目M。如果不大于，則程序返回到步驟S112以便對(duì)下一個(gè)最佳結(jié)束比特位置進(jìn)行CRC校驗(yàn)。如果所有的最佳結(jié)束比特位置都沒(méi)有被成功地校驗(yàn)(即，在每個(gè)最佳結(jié)束比特位置都檢測(cè)到至少一個(gè)錯(cuò)誤CRC)，則在步驟S117中確定塊錯(cuò)誤，并且結(jié)束程序。
為了不失一般性，必須強(qiáng)調(diào)一個(gè)重要的方面。由于優(yōu)選實(shí)施例涉及的特定維特比實(shí)現(xiàn)，假設(shè)網(wǎng)格路徑越可能在給定狀態(tài)結(jié)束，則此狀態(tài)度量越低。然而，可以找到其它的維特比實(shí)現(xiàn)，其中假設(shè)網(wǎng)格路徑越可能在給定狀態(tài)結(jié)束，則此狀態(tài)度量將會(huì)越高。在這種維特比設(shè)計(jì)中，按照定義，PMC參數(shù)δs是狀態(tài)1到N的路徑度量值中嚴(yán)格低于初始狀態(tài)i＝0的值的數(shù)量。然后，在步驟S104中對(duì)較低的δs值而不是較高值進(jìn)行計(jì)數(shù)。
根據(jù)UMTS標(biāo)準(zhǔn)對(duì)BTFD的限制，要校驗(yàn)最大16個(gè)可能的結(jié)束比特位置(即碼塊大小)。由此，必須計(jì)算高達(dá)16個(gè)的PMC參數(shù)δs，隨后將其與路徑選擇門限Δ進(jìn)行16次比較。如果ns表示其δs大于Δ的結(jié)束比特位置的數(shù)量，則ns屬于{0…16}范圍內(nèi)。然而，整個(gè)BTFD的復(fù)雜度與ns的值緊密相關(guān)。可以說(shuō)，與維特比實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)，ns越大，所要進(jìn)行的CRC校驗(yàn)的數(shù)量越大。當(dāng)應(yīng)用BTFD的傳輸信道允許多種可能的傳輸格式時(shí)，上述情況尤其明顯。
然而，根據(jù)圖3，可以通過(guò)限制解碼，尤其是將維特比存儲(chǔ)器的回溯以及CRC校驗(yàn)限制為預(yù)定數(shù)量M的最佳結(jié)束比特位置(即M＝3)，來(lái)降低算法的復(fù)雜度，即，導(dǎo)致最大PMC參數(shù)δs的M大小，其中δs＞Δ。在圖3中，n1end、n2end和n3end表示最大δs、次大δs和第三大δs分別對(duì)應(yīng)的最佳結(jié)束比特位置。由于δs越大則正確的最佳結(jié)束比特位置的可能性越大的事實(shí)，首先處理最佳結(jié)束比特位置n1end。執(zhí)行維特比存儲(chǔ)器的回溯，并對(duì)解碼比特進(jìn)行CRC校驗(yàn)，其中，CRC校驗(yàn)總數(shù)取決于可能的傳輸格式的數(shù)量。如果發(fā)現(xiàn)了一種所有CRC均正確的傳輸格式，則可以將最佳結(jié)束比特位置的對(duì)應(yīng)一個(gè)聲明為對(duì)的或者正確的結(jié)束比特位置，并將該對(duì)此傳輸格式聲明為盲檢測(cè)。由此，在這種情況下，停止BTFS程序。另一方面，如果沒(méi)有傳輸格式能夠滿足“所有的CRC校驗(yàn)為正確”這樣的條件，則檢驗(yàn)下一個(gè)最佳結(jié)束比特位置，并且如果上述條件仍然無(wú)法滿足，則再對(duì)下一個(gè)最佳比特位置進(jìn)行處理，直至所有最佳結(jié)束比特位置都已被處理。
可以示出的是，如果只考慮M＝3的最佳結(jié)束比特位置，則與測(cè)試了所有ns位置的情況相比，性能降低是非常有限的。這是由于在三個(gè)最佳結(jié)束比特位置中沒(méi)有一個(gè)導(dǎo)致對(duì)其可能傳輸格式之一的所有CRC的正確解碼的時(shí)候，具有δs＜δs(n3end)且對(duì)所有CRC進(jìn)行正確解碼的結(jié)束比特位置的可能性很低。
如果存在少于三個(gè)的用于檢驗(yàn)δs＞Δ的塊大小或格式，則保持相同的方案。可以以具有最大δs的一個(gè)位置開(kāi)始，以降序排列結(jié)束比特位置?？梢允境龅氖?，按照上述方法可以將UFDR保持為更低。在兩個(gè)或多個(gè)結(jié)束比特位置具有相同的PMC參數(shù)δs值的情況下，給予較大的那個(gè)以優(yōu)先，即首先對(duì)其進(jìn)行處理。這是基于以下假設(shè)大小(size)越大，則PMC參數(shù)δs的值越可靠。若干維特比解碼算法的特性證明了上述假設(shè)。如同許多其它累加算法一樣，積分或累加窗口越長(zhǎng)，則結(jié)果越可靠且準(zhǔn)確。
如果三個(gè)結(jié)束比特位置中沒(méi)有一個(gè)產(chǎn)生所有CRC的正確解碼，則此塊被確定為錯(cuò)誤。
當(dāng)然，可以基于實(shí)際應(yīng)用的特定需要來(lái)選擇不同數(shù)量M的最佳結(jié)束比特位置。
圖4示出了圖3中的過(guò)程的分立或硬件實(shí)現(xiàn)的示意性方框圖。將輸入數(shù)據(jù)DI提供給維特比解碼器10，維特比解碼器10用于計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格級(jí)的內(nèi)部狀態(tài)的初始PMV0以及后續(xù)PMVi。將特定狀態(tài)的值PMVi以及初始值PMV0提供給第一比較器12，如果實(shí)際值PMVi大于初始值PMV0，則該第一比較器12輸出邏輯狀態(tài)或脈沖?；诖溯敵鲋担?jì)數(shù)器14使計(jì)數(shù)值遞增，在處理了所有的內(nèi)部狀態(tài)N之后，將指示了PMC參數(shù)δs值的最終計(jì)數(shù)值提供給第二個(gè)比較器20，用以與相應(yīng)的路徑選擇門限Δ進(jìn)行比較。將第二個(gè)比較器20的輸出用于觸發(fā)對(duì)存儲(chǔ)器16的存儲(chǔ)或?qū)懖僮?，其中將?shí)際的結(jié)束比特位置nend與確定的計(jì)數(shù)值或PMC值δs一起作為最佳比特位置之一而存儲(chǔ)。在處理了所有結(jié)束比特位置，并且將預(yù)定數(shù)量M個(gè)最佳結(jié)束比特位置存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器16之后，CRC處理電路18連續(xù)地讀取所存儲(chǔ)的最佳結(jié)束比特位置njend，并從最佳結(jié)束比特位置的最佳一個(gè)開(kāi)始執(zhí)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，以便確定已檢驗(yàn)的或者正確的結(jié)束比特位置nvend，此結(jié)束比特位置nvend指示了所檢測(cè)的傳輸格式。如果沒(méi)有結(jié)束比特位置被確定為正確，則由CRC處理電路18產(chǎn)生塊錯(cuò)誤指示。
因此，傳輸格式檢測(cè)基本上是通過(guò)對(duì)所有CRC進(jìn)行校驗(yàn)來(lái)執(zhí)行的，此CRC是與具有已選最佳結(jié)束比特位置的傳輸格式相對(duì)應(yīng)的。
圖5示出了指示了不同傳輸格式的最差或最臨界的配置表。在此表中，共同指示了傳輸格式的數(shù)量nTF與可能的傳輸塊大小STB以及傳輸塊數(shù)量nTB。此外，還指示了CRC大小SCRC和編碼方案CS。編碼方案CS指示了卷積編碼器的卷積速率CR。例如，如果將約束長(zhǎng)度固定為“9”，卷積編碼器在CR為1/2時(shí)輸出兩個(gè)比特，在CR為1/3時(shí)輸出三個(gè)比特。
考慮到圖5中的表的所有15種傳輸格式產(chǎn)生“480”(也就是nTBX(STB+SCRC)的相同代碼塊大小的事實(shí)，這實(shí)際上也是上述3GPP規(guī)范中所指定的384kbps的最差情況。在這種情況下，需要188次CRC計(jì)算，以便測(cè)試所有的傳輸格式。
為了降低整個(gè)過(guò)程的復(fù)雜度，提出了一種方法，以便最小化待校驗(yàn)的CRC的數(shù)量，同時(shí)提高傳輸格式檢測(cè)的可靠性。其思想是按照傳輸塊數(shù)量的降序來(lái)排列傳輸格式，并且從最大數(shù)量的傳輸塊開(kāi)始進(jìn)行CRC檢測(cè)。然后，只要一個(gè)CRC校驗(yàn)是錯(cuò)誤的，則將傳輸格式聲明為錯(cuò)誤。相反地，當(dāng)所有相關(guān)的CRC檢測(cè)為正確時(shí)，傳輸格式被認(rèn)為是已檢測(cè)的，由此停止BTFD過(guò)程。
可以在圖3的步驟S112中，由圖4的CRC處理電路18來(lái)執(zhí)行該判決方案，該判決方案呈現(xiàn)出了若干優(yōu)點(diǎn)。給予包含多個(gè)CRC比特的高度保護(hù)的傳輸格式以優(yōu)先，并首先對(duì)其進(jìn)行處理?？紤]到以下事實(shí)對(duì)于大量CRC校驗(yàn)，在傳輸格式不正確的時(shí)候，具有全部正確CRC的可能性完全可以忽略不計(jì)(事實(shí)上趨近于零)，這種方法使得錯(cuò)誤傳輸格式檢測(cè)率降低。此外，CRC校驗(yàn)數(shù)越大，其錯(cuò)誤傳輸格式檢測(cè)率越低。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是CRC校驗(yàn)的平均數(shù)量降低，這也意味著等待時(shí)間減少。
例如，假設(shè)最佳結(jié)束比特位置n1end是正確的結(jié)束比特位置，并且對(duì)相關(guān)的碼塊進(jìn)行完全解碼。然后，如果上述列表不是按照之前所建議的順序進(jìn)行排列或者甚至根本不進(jìn)行排列，并且確定一種傳輸格式，所有CRC均正確，但CRC校驗(yàn)數(shù)并不對(duì)應(yīng)于最大數(shù)，則不能斷定此傳輸格式是對(duì)的或正確的傳輸格式。存在另一種傳輸格式，所有CRC正確且具有較大總量的CRC校驗(yàn)。換句話說(shuō)，在沒(méi)有正確地對(duì)上述列表進(jìn)行排列時(shí)，應(yīng)該對(duì)所有傳輸格式都進(jìn)行CRC校驗(yàn)，這最終導(dǎo)致更大數(shù)量的CRC校驗(yàn)，并且在大多數(shù)情況下產(chǎn)生不可忽視的等待時(shí)間。另一方面，如果對(duì)上述列表適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行排列，則認(rèn)為確定所有CRC均正確的第一傳輸格式是對(duì)的傳輸格式，由此，不需要對(duì)剩余的傳輸格式執(zhí)行任何另外的CRC校驗(yàn)。因此，這種方法通過(guò)平均減少CRC校驗(yàn)的總數(shù)來(lái)減少等待時(shí)間。
總之，描述了用于對(duì)復(fù)用傳輸信道的傳輸格式進(jìn)行檢測(cè)的方法、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該復(fù)用傳輸信道用于傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中針對(duì)傳輸信道的數(shù)據(jù)塊的可能結(jié)束比特位置的網(wǎng)格級(jí)的每個(gè)狀態(tài)，確定了路徑度量值，該路徑度量值估計(jì)了假設(shè)網(wǎng)格路徑在預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性。然后，針對(duì)每個(gè)可能的結(jié)束比特位置，計(jì)算了多個(gè)路徑度量值，該路徑度量值指示了假設(shè)網(wǎng)格路徑在所述預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性比在初始狀態(tài)結(jié)束的可能性高，并選擇了最佳結(jié)束比特位置，該最佳結(jié)束比特位置導(dǎo)致(lead to)所計(jì)算數(shù)的最高值，然后針對(duì)所選最佳結(jié)束比特位置執(zhí)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，以便對(duì)傳輸格式進(jìn)行檢測(cè)。最佳結(jié)束比特位置的建議選擇使得解碼操作數(shù)量減少，并因此使得處理的復(fù)雜度降低。
應(yīng)注意的是，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例的特定實(shí)現(xiàn)，并且可以在不偏離所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍的前提下，進(jìn)行變更和修改。具體地，本發(fā)明不局限于UMTS應(yīng)用。其可用于DS-CDMA或其它無(wú)線通信系統(tǒng)的任意應(yīng)用，在其中通信標(biāo)準(zhǔn)設(shè)想了邏輯信道的存在，該邏輯信道包括收發(fā)機(jī)未知的符號(hào)或信號(hào)波形。假設(shè)單一項(xiàng)硬件或軟件可以執(zhí)行若干功能，則存在多種方法，用于利用硬件或軟件項(xiàng)或兩者來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的功能。其不排除硬件或軟件項(xiàng)或兩者的組合來(lái)執(zhí)行功能。具體地，可以基于如圖4所示的分立硬件設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)圖3的過(guò)程，或可以將其作為用于控制接收機(jī)的處理設(shè)備的軟件例程來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢詫④浖檀鎯?chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，并在將計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)插入接收機(jī)之后，可將其加載到接收機(jī)的存儲(chǔ)器中。
可以通過(guò)若干方式來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件或軟件項(xiàng)，諸如依靠有線電子電路或可被適當(dāng)編程的集成電路。這種集成電路可以是接收機(jī)的一部分，該接收機(jī)可以被包括在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、移動(dòng)通信手持設(shè)備、基站或任意其它的通信系統(tǒng)設(shè)備中。接收機(jī)可以包括適于執(zhí)行所有必要的操作以便支持特定類型的通信服務(wù)的裝置，該裝置作為硬件或軟件項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體地，該裝置可以實(shí)現(xiàn)為硬件或軟件項(xiàng)或兩者的組合，專門用于特定功能，或者其可以是用于執(zhí)行若干功能的單一項(xiàng)。例如，集成電路可以包括在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器或獨(dú)立接收機(jī)存儲(chǔ)器中所包括的指令集，并可以使該計(jì)算機(jī)或收發(fā)機(jī)執(zhí)行建議的BTFD過(guò)程的不同步驟。通過(guò)讀取諸如盤的數(shù)據(jù)載體，可以將該指令集加載到編程存儲(chǔ)器。服務(wù)提供商也可通過(guò)諸如互聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)使指令集可用。
應(yīng)注意的是，上面所提到的實(shí)施例例證了而并非限制了本發(fā)明，并且在不偏離從屬權(quán)利要求的范圍的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)許多可選的實(shí)施例。在權(quán)利要求中，括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)構(gòu)成為限制權(quán)利要求。詞“包括”以及相似的詞不排除權(quán)利要求中所列出的元素或步驟之外的元素或步驟的存在。元素的單數(shù)標(biāo)記不排除多個(gè)這種元素的存在，反之亦然。如果彼此不同的從屬權(quán)利要求中列出了某些措施，這并不表示這些措施的組合不能夠產(chǎn)生有益效果。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)復(fù)用傳輸信道的傳輸格式的方法，所述復(fù)用傳輸信道用于傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述方法包括以下步驟a)針對(duì)所述傳輸信道的數(shù)據(jù)塊的可能的結(jié)束比特位置的網(wǎng)格級(jí)的每個(gè)狀態(tài)，確定路徑度量值，所述路徑度量值估計(jì)了假設(shè)網(wǎng)格路徑在預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性；b)針對(duì)每個(gè)可能的結(jié)束比特位置，計(jì)算指示了假設(shè)網(wǎng)格路徑在所述預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性比在初始狀態(tài)結(jié)束的可能性高的路徑度量值的數(shù)量(δs)；c)選擇預(yù)定數(shù)量的最佳結(jié)束比特位置，所述最佳結(jié)束比特位置導(dǎo)致步驟b)中計(jì)算的所述數(shù)量的最高值；以及d)針對(duì)所選的最佳結(jié)束比特位置，執(zhí)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，以便檢測(cè)所述傳輸格式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述選擇步驟包括拒絕使得路徑度量值小于預(yù)定的門限值的結(jié)束比特位置，并按照從最高到最低路徑度量的順序在列表中排列未拒絕的結(jié)束比特位置。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括步驟如果所有的結(jié)束比特位置都被拒絕，則將所述數(shù)據(jù)塊聲明為錯(cuò)誤。
4.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述預(yù)定數(shù)量為3。
5.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，還包括步驟如果兩個(gè)或多個(gè)結(jié)束比特位置在步驟b)中導(dǎo)致相同的數(shù)量，則選擇對(duì)應(yīng)于較大塊大小的結(jié)束比特位置。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述錯(cuò)誤校驗(yàn)步驟包括步驟按照傳輸塊數(shù)量遞減的順序來(lái)排列可能的傳輸格式，并且以最大數(shù)量的數(shù)據(jù)塊的傳輸格式開(kāi)始校驗(yàn)操作。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括步驟如果所述傳輸格式的所有錯(cuò)誤校驗(yàn)操作都導(dǎo)致所校驗(yàn)的塊是正確的結(jié)果，則可確定已檢測(cè)傳輸格式。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，還包括步驟如果不成功地校驗(yàn)了與所選最佳結(jié)束比特位置相關(guān)的所有傳輸格式，則確定數(shù)據(jù)塊是錯(cuò)誤的。
9.一種用于檢測(cè)復(fù)用傳輸信道的傳輸格式的設(shè)備，所述復(fù)用傳輸信道用于傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)，所述設(shè)備包括a)確定裝置(10)，用于針對(duì)所述傳輸信道的數(shù)據(jù)塊的可能的結(jié)束比特位置的網(wǎng)格級(jí)的每個(gè)狀態(tài)，確定路徑度量值，所述路徑度量值估計(jì)了假設(shè)網(wǎng)格路徑在預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性；b)計(jì)算裝置(14)，用于針對(duì)每個(gè)可能的結(jié)束比特位置，計(jì)算指示了假設(shè)網(wǎng)格路徑在所述預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性比在初始狀態(tài)結(jié)束的可能性高的路徑度量值的數(shù)量(δs)；c)選擇裝置(16，18)，用于選擇預(yù)定數(shù)量的最佳結(jié)束比特位置，所述最佳結(jié)束比特位置導(dǎo)致由所述計(jì)算裝置所計(jì)算的所述數(shù)量的最高值；以及d)校驗(yàn)裝置(18)，用于針對(duì)所選的最佳結(jié)束比特位置，執(zhí)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，以便檢測(cè)所述傳輸格式。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述確定裝置包括維特比解碼器(10)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中，所述計(jì)算裝置包括由比較器(12)的輸出信號(hào)所控制的計(jì)算器(14)，所述比較器(12)被設(shè)置為將所述確定裝置(10)分別針對(duì)當(dāng)前狀態(tài)以及所述初始狀態(tài)所確定的路徑度量值進(jìn)行比較。
12.如權(quán)利要求9到11的任意之一所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括無(wú)線通信系統(tǒng)的接收機(jī)設(shè)備。
13.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括適于控制處理器裝置的編碼裝置，以便在所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被加載到所述處理器裝置的存儲(chǔ)器時(shí)，執(zhí)行權(quán)利要求1到8的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器，所述編碼裝置存儲(chǔ)在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)復(fù)用傳輸信道的傳輸格式進(jìn)行檢測(cè)的方法、設(shè)備以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該復(fù)用傳輸信道用于傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)，其中針對(duì)傳輸信道的數(shù)據(jù)塊的可能結(jié)束比特位置的網(wǎng)格級(jí)的每個(gè)狀態(tài)，確定路徑度量值，該路徑度量值估計(jì)了假設(shè)網(wǎng)格路徑在預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性。然后，針對(duì)每個(gè)可能的結(jié)束比特位置，計(jì)算指示了假設(shè)網(wǎng)格路徑在所述預(yù)定狀態(tài)結(jié)束的可能性比在初始狀態(tài)結(jié)束的可能性高的路徑度量值的數(shù)量，并選擇最佳結(jié)束比特位置，所述最佳結(jié)束比特位置導(dǎo)致所計(jì)算數(shù)量的最高值，然后針對(duì)所選最佳結(jié)束比特位置，執(zhí)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，以便對(duì)傳輸格式進(jìn)行檢測(cè)。最佳結(jié)束比特位置的建議選擇使得解碼操作數(shù)量減少，并因此使得處理的復(fù)雜度降低。
文檔編號(hào)H04L1/00GK101088242SQ200580044811
公開(kāi)日2007年12月12日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者弗朗茨·埃德, 皮埃爾·杰馬伊 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司