專利名稱：軟切換期間按業(yè)務(wù)與領(lǐng)示信道相對強度定標(biāo)的數(shù)字接收機和接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與數(shù)字通信系統(tǒng)和方法有關(guān)，具體地說，與編碼數(shù)字比特流的接收方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
在許多數(shù)字通信系統(tǒng)(其中包括但并不局限于數(shù)據(jù)儲存系統(tǒng)和無線、有線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng))中發(fā)送和接收數(shù)字比特流。對于無線通信來說，當(dāng)前正在從模擬通信向數(shù)字通信演變。語音用一系列受到調(diào)制的比特表示，從基站發(fā)送給無線電話機。無線電話機對所接收的波形解調(diào)，恢復(fù)這些比特，再變換回語音。對諸如電子郵件和因特網(wǎng)接入之類的通常使用數(shù)字通信的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求也在日益增長。
數(shù)字通信系統(tǒng)有許多類型。傳統(tǒng)上，用頻分多址(FDMA)將頻譜分為多個分別與不同的載波頻率相應(yīng)的無線電信道。這些載波頻率進一步又分為一些時隙，稱為時分多址(TDMA)，正如在D-AMPS、PDC和GSM這些數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中所作的那樣?；蛘撸鄠€用戶可以利用諸如碼分多址(CDMA)之類的擴頻技術(shù)使用同一個無線電信道。
在CDMA系統(tǒng)中通常使用直接序列(DS)擴頻調(diào)制，將每個信息碼元用若干個“碼片”表示。用許多碼片來表示一個碼元導(dǎo)致“擴頻”，通常使用較大的帶寬進行發(fā)送。碼片序列稱為擴頻碼或簽字序列。在接收機中，接收信號用一個通常為擴頻碼的復(fù)共軛的解擴碼進行解擴。IS-95和J-STD-008是DS CDMA標(biāo)準(zhǔn)的一些例子。
對于DS CDMA系統(tǒng)，通常采用相干Rake接收。接收信號通過與碼片序列相關(guān)解擴，經(jīng)解擴的值用一個信道系數(shù)估計的復(fù)共軛加權(quán)，除去信道的相位旋轉(zhuǎn)，對幅度進行加權(quán)，以指示一個軟性值或置信值。在呈現(xiàn)多路徑傳播時，這個幅度可能變化很劇烈。多路徑傳播也可能導(dǎo)致時散，引起要接收的信號的多個可分辨的反射波。有一些相關(guān)器調(diào)整成分別與不同的反射波對準(zhǔn)。這些經(jīng)解擴的值加權(quán)后相加。這種加權(quán)和相加的操作通常稱為Rake合并。Rake合并例如可參見本發(fā)明者的美國專利5,237,586“采用選擇射線合并的Rake接收機”(“RakeReceiver with Selective Ray Combining”)和Dent的美國專利5,305,349“量化的相干Rake接收機”(“Quantized Coherent RakeReceiver”)，這兩個專利所揭示的在此都列為參考予以引用。


圖1示出了一個傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)100。數(shù)字碼元提供給發(fā)射機101，它將這些碼元變換成適合于諸如無線電信道103之類的傳輸媒體或信道傳輸?shù)男盘?，通過發(fā)射天線102耦合給傳輸媒體。發(fā)射信號通過媒體103傳送，被接收天線104接收。接收信號送至接收機105。接收機105包括諸如無線電處理器106之類的前處理器、基帶信號處理器110和后處理器112。
射頻處理器106調(diào)諧到所需頻帶和所需載波頻率，通過放大、混頻和濾波，將信號下變頻到基帶。信號經(jīng)采樣和量化，最終成為一個基帶接收樣點序列。由于原來的無線電信號具有同相(I)和正交(Q)分量，這些基帶樣點可以也具有I和Q分量，形成復(fù)基帶樣點。
基帶處理器110用來檢測所發(fā)送的數(shù)字碼元。它也可以產(chǎn)生軟信息，也就是給出有關(guān)檢測出的碼元值的似然性的信息。
后處理器112執(zhí)行的操作高度取決于具體通信應(yīng)用。例如，它可以利用軟檢測值執(zhí)行前向糾錯解碼或檢錯解碼。它還可以利用一個語音解碼器將數(shù)字碼元變換成語音。
相干檢測通常利用對碼元受到發(fā)射機101、信道103和/或無線電處理器106改變的情況的估計。如上所述，由于例如多路徑傳播，傳輸媒體可以使信號的相位和幅度都有所改變。信號也可能散開，產(chǎn)生一些信號反射波。每個反射波可以具有各自的相位和振幅，這可以用一個復(fù)信道系數(shù)表示。每個反射波也可能具有相對延遲。相干解調(diào)通常利用對這些延遲和系數(shù)的估計。通常，信道模型化成一些離散的射線，各有不同的信道系數(shù)和延遲。
在IS-95系統(tǒng)中，正向鏈路或下行鏈路(基站至無線電話機的鏈路)包括一個共享的領(lǐng)示信道。發(fā)射到這個領(lǐng)示信道上的信號通常是已知的，功率通常比業(yè)務(wù)或信息承載信道高得多。因此，領(lǐng)示信道通常為信道估計提供了一個基準(zhǔn)信號。
在利用領(lǐng)示信道進行信道估計時，所得到的信道估值與領(lǐng)示信道上的功率的平方根成正比。理論上，這個信道估值應(yīng)該也與業(yè)務(wù)信道上的功率的平方根成正比。在對來自同一個基站的不同信號反射波進行信道估計時，這個比例差別通常是不成問題，因為所有的信道系數(shù)都差同一個比例量。
發(fā)明概述本發(fā)明包括軟切換期間按業(yè)務(wù)與領(lǐng)示信道的相對強度定標(biāo)的數(shù)字接收機和接收方法。具體地說，通過接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點，對一些來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號進行處理。在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下從所接收的與信息碼元相應(yīng)的數(shù)據(jù)樣點中得出檢測統(tǒng)計量。這些檢測統(tǒng)計量最好是通過在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下執(zhí)行Rake合并得出的。
本發(fā)明出于認識到移動無線電話機經(jīng)常處于軟切換或準(zhǔn)軟切換的環(huán)境中，接收來自一個以上的發(fā)射機的傳輸。對于各個基站傳輸來說，不同的領(lǐng)示信道和業(yè)務(wù)信道的功率通常是不相同的。因此，利用領(lǐng)示信道進行信道估計就可能成為一個問題。在用根據(jù)不同的領(lǐng)示信道得出的信道估值將信號的反射波合并在一起時，這個反射波可能以錯誤的加權(quán)合并。
例如，考慮一個接收來自兩個基站A和B的領(lǐng)示和業(yè)務(wù)信道的無線電話機。假設(shè)接收到的兩個領(lǐng)示信道的功率是相同的，而接收到的來自基站A的業(yè)務(wù)信道的功率為來自基站B的10倍。如果利用領(lǐng)示信道進行信道估計，兩個業(yè)務(wù)信號就會以同樣的加權(quán)平均合并。然而，為了得到最佳性能，兩個信號應(yīng)該不等地加權(quán)，給來自基站A的較強的業(yè)務(wù)信號較大的權(quán)。
本發(fā)明通過對每個基站信號各用一個標(biāo)尺因子可以解決這個問題。這些標(biāo)尺因子包括在Rake接收機內(nèi)，可以反映各領(lǐng)示信道與業(yè)務(wù)信道之間相對強度的差別。
具體地說，通過接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點，對來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號進行處理。將接收數(shù)據(jù)樣點與一些擴頻碼相關(guān)，產(chǎn)生一些領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值。然后形成一些分別與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子。利用領(lǐng)示解擴值估計出信道響應(yīng)，產(chǎn)生一些信道系數(shù)估值。利用這些信道系數(shù)估值合并業(yè)務(wù)解擴值，得到與信息碼元相應(yīng)的統(tǒng)計量。按照本發(fā)明，業(yè)務(wù)解擴值、信道估值和/或領(lǐng)示解擴值都用標(biāo)尺因子定標(biāo)，以便得到與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。
在第一實施例中，業(yè)務(wù)解擴值用標(biāo)尺因子定標(biāo)，從而得到一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的業(yè)務(wù)解擴值。在第二實施例中，信道系數(shù)估值用標(biāo)尺因子定標(biāo)，從而得到一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的信道系數(shù)估值。在第三實施例中，領(lǐng)示解擴值用標(biāo)尺因子定標(biāo)，從而得到一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的領(lǐng)示解擴值。
那些標(biāo)尺因子可以通過估計一個領(lǐng)示信道上的功率和一個業(yè)務(wù)信道上的功率再根據(jù)所估計的這個領(lǐng)示信道和這個業(yè)務(wù)信道上的功率確定一個標(biāo)尺因子逐個形成。或者，可以利用這些領(lǐng)示信道解擴值和業(yè)務(wù)信道解擴值形成一個誤差信號，根據(jù)這個誤差信號可以計算出一個標(biāo)尺因子。此外，標(biāo)尺因子還可以利用與發(fā)送信號的多個延遲相應(yīng)的領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值形成。最后，在估計一個業(yè)務(wù)信道上的功率時，可以估計這個信道上的一個等效全額功率，即使可能在數(shù)據(jù)率降低時所使用的是降低的功率。
本發(fā)明最好在從一個第一業(yè)務(wù)信道軟切換到一個第二業(yè)務(wù)信道期間使用。第一和第二業(yè)務(wù)信道可以由第一和第二基站提供。或者，第一和第二業(yè)務(wù)信道也可以是由單個基站的兩個波束或扇區(qū)提供。因此，在切換期間可以提供精確的信道估計，從而可以得到較精確的檢測統(tǒng)計量。
附圖簡要說明圖1為傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)的方框圖；圖2為基帶處理器的方框圖；圖3為Rake合并器的方框圖；圖4為本發(fā)明的基帶處理器的方框圖；圖5為本發(fā)明的定標(biāo)合并器的方框圖；圖6為本發(fā)明的采用單標(biāo)尺因子估計器的標(biāo)尺因子估計器的方框圖；圖7為本發(fā)明的正饋單標(biāo)尺因子估計器的方框圖8為本發(fā)明的反饋單標(biāo)尺因子估計器的方框圖；圖9為本發(fā)明的采用單雙標(biāo)尺因子估計器的標(biāo)尺因子估計器的方框圖；圖10為本發(fā)明的反饋雙標(biāo)尺因子估計器的方框圖；以及圖11為本發(fā)明的基帶處理器的第二實施例的方框圖。
優(yōu)選實施例詳細說明以下將結(jié)合示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖更為詳細地對本發(fā)明進行說明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實現(xiàn)，并不局限于在這里所提出的這些實施例。更確切些說，所以提供這些實施例是為了使本說明更為全面和完整，從而為精通該技術(shù)的人員充分地表達本發(fā)明的范圍。在這些附圖中，同樣的編號標(biāo)示的都是同樣的器件。
對于無線通信來說，發(fā)射機通過天線發(fā)射電磁波，媒體是無線電波傳播環(huán)境，而接收機用一個或多個天線來接收所發(fā)射的信號。雖然以下這些實施例是以無線電通信為背景進行說明的，但是本發(fā)明并不局限于這樣的系統(tǒng)和方法。它也適用于其他的數(shù)字通信環(huán)境，包括有線通信和磁存儲系統(tǒng)。在這樣的應(yīng)用中，射頻處理器推廣為一個從傳輸或存儲媒體中提取數(shù)據(jù)的設(shè)備。
在Bottomley等人的共同未決申請No.03/748，755“直接序列擴頻通信信號的解擴”(“Despreading of Direct Sequence Spread SpectrumCommunications Signals”)中揭示了一種Rake合并器所用的方法，其中包括利用領(lǐng)示信道進行信道估計，該申請所揭示的在此列作參考予以引用。按照這個未決申請，基帶處理器110’如圖2所示?；鶐?shù)據(jù)樣點提供給一組雙信道解擴單元202a-202c，這組解擴單元將接收信號的不同延遲的像與領(lǐng)示和業(yè)務(wù)信道的解擴碼相關(guān)，產(chǎn)生領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值。在圖2中，各解擴器分別獲取來自同一個基站的信號圖像。領(lǐng)示解擴值提供給信道系數(shù)估計器204a-204c，它們可以利用傳統(tǒng)的技術(shù)估計出各復(fù)信道系數(shù)。業(yè)務(wù)解擴值和信道系數(shù)估值提供給一個Rake合并器206，由它利用這些信道估計合并各業(yè)務(wù)解擴值，產(chǎn)生檢測統(tǒng)計量。
合并操作是求加權(quán)和，其中的權(quán)是信道系數(shù)估值的復(fù)共軛。這個情況如圖3所示。信道估值和業(yè)務(wù)解擴值提供給乘法器302a-302c，由它產(chǎn)生業(yè)務(wù)解擴值與信道估值(信道系數(shù)估值)的復(fù)共軛的乘積。如果用的是BPSK碼元，這個乘積就只有實部。加法器304將這些乘積加在一起，產(chǎn)生檢測統(tǒng)計量。
考慮在一個碼元期間接收到的碼片分隔基帶樣點表示為r(k)的一個例子。這些樣點可以模型化為r(k)＝c0[bKsT(k)＋SP(k)]＋C1[bKsT(k－1)＋SP(k-1)＋C2[bKsT(k－2)＋SP(k－2)]＋w(k)(1)其中，b為發(fā)送的碼元，cj為信道系數(shù)，延遲為0、1和2個碼片周期，sT(k)為對碼元擴頻用的業(yè)務(wù)信道碼片序列，sP(k)為領(lǐng)示信道碼片序列，K為業(yè)務(wù)與領(lǐng)示信道之間的相對振幅，而w(k)為有害成分(噪聲＋干擾)。注意，這些延遲相應(yīng)于發(fā)送信號的各個延遲像。
雙信道解擴器202a-202c產(chǎn)生領(lǐng)示和業(yè)務(wù)信道的解擴值，分別表示為xP(j)和xT(j)，其中j表示是哪個解擴器單元。業(yè)務(wù)解擴值可以可以表示為xT(j)=1LΣk=0L-1ST*(k)r(k+j)------(2)]]>其中，上標(biāo)“*”表示復(fù)共軛，而L為解擴因子。除以L只是說明性的。實際上可以將結(jié)果擴展到省去這個除法的情況。
圖3所示的Rake合并器206利用信道系數(shù)的估值cj合并解擴值，產(chǎn)生一個與一個信息碼元相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。這可以表示為z=c0*^xT(0)+c1*^xT(1)+c2*^xT(2)------(3)]]>最接近z的碼元值給出了檢測值。對于BPSK調(diào)制來說，b為+1或-1，因此檢測值由z的實部符號給定。檢測統(tǒng)計量可以用作一個軟性值，供進一步處理。
現(xiàn)在考慮每個解擴器使用一個與一個不同的基站相應(yīng)的解擴碼的情況。這相當(dāng)于與基站d、e和f進行三路軟切換的情況。對于這種情況，在一個特定碼元周期期間接收的樣點可以模型化為
r(k)＝cd[bKdSdT(k)＋sdP(k)]＋ce[bKeSeT(k)＋SeP(k)]＋Cf[(bKfSfT(k)＋SfP(k)]＋w(k)(4)其中，b為發(fā)送的碼元，cx為與不同的基站相應(yīng)的信道系數(shù)，SxT(k)為基站對碼元擴頻用的業(yè)務(wù)信道碼片序列，SxP(k)為與基站x相應(yīng)的領(lǐng)示信道碼片序列，KX為基站x的領(lǐng)示與業(yè)務(wù)信道之間的相對振幅，而w(k)為有害成分(噪聲＋干擾)。
對于每個基站信號利用解擴形成業(yè)務(wù)信道的解擴值，標(biāo)為xxT，其中x表示基站信號。對于最佳性能來說，檢測統(tǒng)計量z應(yīng)該為z=Kdcd*^x1d+Kbce*^x1e+Kfcf*^x1f-----(5)]]>如式(5)所示，為了進行最佳合并，需要標(biāo)尺因子Kx。然而，如果采用圖2和3所示方法，就不存在這些標(biāo)尺因子，因此得到的是次佳性能。
在本發(fā)明中包括這些標(biāo)尺因子的估值。一種方法是估計出這些標(biāo)尺因子，將它們應(yīng)用到用信道估值加權(quán)前的業(yè)務(wù)解擴值上。另一種方法是首先對信道估計定標(biāo)。第三種方法是將這些標(biāo)尺因子應(yīng)用到領(lǐng)示解擴值上，因此它們隱含地包括在信道估值內(nèi)。這些方法將在下面詳細說明。
圖4示出了本發(fā)明的基帶處理器110″。與圖2相比，領(lǐng)示解擴值也提供給合并器406，而合并是由一個定標(biāo)合并器406執(zhí)行的?？梢岳斫猓p信道解擴器202a-202c通?？梢杂萌魏涡纬深I(lǐng)示和業(yè)務(wù)信道的解擴值的器件(例如兩個相關(guān)器)代替。
圖5例示了這種定標(biāo)合并器的一個實施例406’。與圖3相比，在合并前先對業(yè)務(wù)解擴值定標(biāo)。定標(biāo)器502a-502c用實數(shù)乘法對復(fù)業(yè)務(wù)解擴值定標(biāo)。標(biāo)尺因子在標(biāo)尺因子估計器504內(nèi)估計，它利用領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值形成標(biāo)尺因子。乘法器203a-302c用來將經(jīng)定標(biāo)的業(yè)務(wù)解擴值與信道估計相乘。另一個方案是在合并前將標(biāo)尺因子應(yīng)用于信道估值而不是業(yè)務(wù)解擴值。
對于BPSK調(diào)制情況，乘法器302a-302c只形成乘積的實部。在這種情況下，更可取的是在乘法器后而不是在乘法器前定標(biāo)，因此在定標(biāo)期間可以只需要執(zhí)行實數(shù)相乘。
圖6例示了在每對領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值與一個不同的基站信號相應(yīng)的標(biāo)尺因子估計器的一個實施例504’。與同一個基站相應(yīng)的領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值提供給單標(biāo)尺因子估計器602a-602c，由它們產(chǎn)生相應(yīng)標(biāo)尺因子。
圖7例示了與正饋方案相應(yīng)的單標(biāo)尺因子估計器的一個實施例602a’。領(lǐng)示功率在功率估計器706a內(nèi)利用領(lǐng)示解擴值估計。具體地說，在數(shù)值平方單元702a內(nèi)將復(fù)領(lǐng)示解擴值的實部和虛部平方后相加。所得到的功率估值由平滑器704a利用例如指數(shù)平滑法平滑，產(chǎn)生一個經(jīng)平滑的領(lǐng)示功率估值。數(shù)值平方單元702b和平滑器704b將同樣的操作應(yīng)用于業(yè)務(wù)解擴值，產(chǎn)生一個經(jīng)平滑的業(yè)務(wù)功率估值。除法器708將經(jīng)平滑的業(yè)務(wù)功率估值除以經(jīng)平滑的領(lǐng)示功率估值，產(chǎn)生一個功率比。平方根單元710確定功率比的平方根，產(chǎn)生一個標(biāo)尺因子。
圖8例示了與反饋方案相應(yīng)的單標(biāo)尺因子估計器的另一個實施例602a″。領(lǐng)示解擴值在乘法器810內(nèi)用標(biāo)尺因子定標(biāo)。經(jīng)定標(biāo)的領(lǐng)示解擴值在幅度平方單元702a內(nèi)幅度平方，產(chǎn)生一個領(lǐng)示幅度平方值。業(yè)務(wù)解擴值在幅度平方單元702b內(nèi)幅度平方，產(chǎn)生一個業(yè)務(wù)幅度平方值。加法器815確定業(yè)務(wù)幅度平方值與領(lǐng)示幅度平方值之差。這個差為傳統(tǒng)的自動增益控制(AGC)單元820提供了一個誤差信號，自適應(yīng)地確定一個增益，使這個差的大小隨時間減到最小。這個AGC增益就是標(biāo)尺因子，可以初始化為1。
因此，在圖8中，標(biāo)尺因子由反饋控制環(huán)路確定，驅(qū)使經(jīng)定標(biāo)的領(lǐng)示解擴值具有與業(yè)務(wù)信道相同的功率。AGC電路例如可以對誤差信號進行濾波，用AGC回路增益對它定標(biāo)。所得到的信號積累后用作增益或用來計算增益。
圖9例示了對于一對領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值與一個基站信號相應(yīng)和另外兩對領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值與另一個第二基站相應(yīng)的情況的標(biāo)尺因子估計器的實施例504″。與第二基站相應(yīng)的解擴值提供給雙標(biāo)尺因子估計器910，產(chǎn)生一個共同的標(biāo)尺因子。
圖10例示了雙標(biāo)尺因子估計器的一個實施例910，它相應(yīng)于一個反饋方案。圖10的實施例與圖8的類似，只是提供給AGC單元820的誤差信號是對不同的領(lǐng)示和業(yè)務(wù)解擴值對進行處理所得到的誤差信號的加權(quán)和。加法器815a和.815b產(chǎn)生的差在乘法器1001a-1001b內(nèi)分別與權(quán)wa和wb相乘。這些權(quán)可以取決于射線的強度，對于較強的射線賦予較大的權(quán)。射線強度可以用信道估值確定。此外，乘法器1001a-1001b可以省去，對于兩個差賦予相等的權(quán)。
熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員也可以理解，雙標(biāo)尺因子估計器也可以用相應(yīng)的正饋方案實現(xiàn)。來自多個延遲的領(lǐng)示功率估值可以在除法器前合并，而多個業(yè)務(wù)功率估值也可以這樣。每個延遲可以有一個除法器，接著一個平均裝置，再是平方根裝置。其他配置也可以采用。
圖11例示了本發(fā)明的基帶處理器的第二實施例110″’。在這個實施例中，在信道估計前用反饋AGC對領(lǐng)示解擴值定標(biāo)。因此，可以采用傳統(tǒng)的Rake合并器206。
本發(fā)明也可以利用有關(guān)來自一個特定基站的領(lǐng)示與業(yè)務(wù)信道的相對強度的輔助信息。例如，接收機可以得到基站給出的有關(guān)這相對強度的信息。傳統(tǒng)的控制技術(shù)也可以計算相對強度。此外，一旦巳知相對強度，相對強度的改變就可以是巳知的功率控制命令的函數(shù)。此外，可以理解，一個業(yè)務(wù)信道上的功率可以利用這個業(yè)務(wù)信道上的等效全額功率來估計。具體地說，眾所周知，一個信號的功率電平要隨數(shù)據(jù)率改變，以保持每比特的能量相對不變。因此，在估計一個業(yè)務(wù)信道上的功率時可以包括數(shù)據(jù)率信息。
例如，業(yè)務(wù)相關(guān)可以利用檢測到的速率信息定標(biāo)成相應(yīng)于全額電平。對于IS-95中的速率組1，有4種數(shù)據(jù)率9600bps，4800bps，2400bps，以及1200bps。這些分別以相對功率電平為1、1/2、1/4、1/8予以發(fā)送。因此，業(yè)務(wù)相關(guān)可以根據(jù)檢測到的速率利用標(biāo)尺因子1、 2、和8予以定標(biāo)。某些幀可以跳過，如果速率不能確定、CRC或某種檢錯措施指出有差錯和/或速率的置信度不充分的話?；蛘?，相關(guān)可以定標(biāo)成相應(yīng)于4種速率中的任何一種速率或某個任意的電平。例如，對于速率9600、4800、2400和1200bps可以使用標(biāo)尺因子 1/2、 和1，相對最大速率規(guī)范化。
也可能希望用最大的或某個指定基站規(guī)范化這些標(biāo)尺因子。于是，對于來自一個基站的相關(guān)可以不必定標(biāo)。
解擴器的操作取決于對不同的信號反射波或像的延遲估值?？梢圆捎萌魏蝹鹘y(tǒng)的延遲估計方法?？梢圆捎肧ourour等人1998年1月12日提出的未決美國申請No.09/005,580“直接序列擴頻通信系統(tǒng)中多路徑延遲估計的方法和設(shè)備”(“Method and Apparatus for multipathDelay Estimation in Direct Sequence Spread SpectrumCommunication Systems”)，該申請所揭示的在此列作參考予以引用。
本發(fā)明可以采用任何類型的信道系數(shù)估計/跟蹤算法。例如，可以采用LMS、KLMS、RLS和Kalman跟蹤算法。雖然用一些碼片分隔的射線作為例子，但是這些射線也可以具有任意的間隔，包括間隔不到一個碼片。信道系數(shù)估計也可以用在各領(lǐng)示碼元段之間進行內(nèi)插來執(zhí)行。也可以用脈沖成形輔助信息來改善系數(shù)估計。類似，本發(fā)明可以采用許多方法進行標(biāo)尺因子估計。標(biāo)尺因子可以予以跟蹤或者在各領(lǐng)示碼元段之間進行內(nèi)插得到。
本發(fā)明也可用于多傳送方法。可以將一些與一個數(shù)據(jù)幀相應(yīng)的解擴值存儲起來。在后處理階段，可用前向糾錯和前向檢錯解碼來校正或檢測差錯。然后，可用重編碼為二次傳送提供參考碼元，以進行較好的參數(shù)估計。多傳送解調(diào)可參見Dent的美國專利5,673,291“利用已知碼元同時對數(shù)字調(diào)制無線電信號解調(diào)和解碼”(“SimultaneousDemodulation and Decoding of a Digitally Modulated Radio SignalUsing Known Symbols”)，該專利所揭示的在此列作參考予以引用。本發(fā)明也可以與增強的Rake合并方法結(jié)合使用。
本發(fā)明可以用于多個接收天線。標(biāo)尺因子于是可以只是基站的函數(shù)，而對于不同的天線是相同的。因此，在估計標(biāo)尺因子時，可以以與利用來自不同射線或延遲的數(shù)據(jù)類似的方式利用來自不同天線的數(shù)據(jù)。本發(fā)明也可以與多接收天線合并技術(shù)結(jié)合使用。多接收天線合并技術(shù)可參見Karlsson等人1997年12月17日提出的美國申請No.08/992,174“具有多個天線單元的移動臺和干擾抑制”(“MobileStation Having P1ural Antenna Elements and InterferenceSuppression”)，該申請所揭示的在此列作參考予以引用。
以上以領(lǐng)示信道作為基準(zhǔn)為背景對本發(fā)明進行了說明?？梢岳斫猓I(lǐng)示信道包括一些具有領(lǐng)示碼元的系統(tǒng)，其中領(lǐng)示碼元的功率可以不同于業(yè)務(wù)信道的功率。
熟悉該技術(shù)的人員可以理解，本發(fā)明并不局限于這些在這里作為例示進行說明的具體實施例。因此，本發(fā)明的專利保護范圍由所附權(quán)利要求書限定，而不是由以上說明限定，而權(quán)利要求書所涵蓋的所有等效對象都應(yīng)包括在本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種處理一些來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號的方法，所述方法包括下列步驟接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點；將所接收的數(shù)據(jù)樣點與一些擴頻碼相關(guān)，產(chǎn)生一些領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值；形成一些分別與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子；利用領(lǐng)示解擴值估計信道響應(yīng)，產(chǎn)生一些信道系數(shù)估值；利用這些信道系數(shù)估值合并業(yè)務(wù)解擴值，得到與信息碼元相應(yīng)的統(tǒng)計量；以及用標(biāo)尺因子對至少業(yè)務(wù)解擴值、信道估值和領(lǐng)示解擴值之一定標(biāo)，得到與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。
2.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述定標(biāo)步驟包括用標(biāo)尺因子對業(yè)務(wù)解擴值定標(biāo)的步驟，從而得到一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的業(yè)務(wù)解擴值。
3.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述定標(biāo)步驟包括用標(biāo)尺因子對信道系數(shù)估值定標(biāo)的步驟，從而得到一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的信道系數(shù)估計。
4.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述定標(biāo)步驟包括用標(biāo)尺因子對領(lǐng)示解擴值定標(biāo)的步驟，從而得到一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的領(lǐng)示解擴值。
5.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述形成標(biāo)尺因子的步驟包括下列步驟估計一個領(lǐng)示信道上的功率；估計一個業(yè)務(wù)信道上的功率；以及根據(jù)所估計的領(lǐng)示信道上和業(yè)務(wù)信道上的功率確定標(biāo)尺因子。
6.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述形成標(biāo)尺因子的步驟包括下列步驟利用領(lǐng)示信道解擴值和業(yè)務(wù)信道解擴值形成一個誤差信號；以及根據(jù)誤差信號計算一個標(biāo)尺因子。
7.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述形成標(biāo)尺因子的步驟包括利用一些與一個發(fā)送信號的多個延遲相應(yīng)的領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值形成一些與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子的步驟。
8.一種遵從權(quán)利要求1的方法，其中所述接收步驟包括在從多個業(yè)務(wù)信道中的一個第一業(yè)務(wù)信道切換到一個第二業(yè)務(wù)信道期間接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點的步驟。
9.一種遵從權(quán)利要求5的方法，其中所述估計一個業(yè)務(wù)信道上的功率的步驟包括估計這個業(yè)務(wù)信道上的等效全額功率的步驟。
10.一種處理一些來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號的方法，所述方法包括下列步驟接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點；以及在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下從所接收的數(shù)據(jù)樣點中得出與信息碼元相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。
11.一種遵從權(quán)利要求10的方法，其中所述得出檢測統(tǒng)計量的步驟包括在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下執(zhí)行Rake合并的步驟。
12.一種處理一些來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點的裝置；將所接收的數(shù)據(jù)樣點與一些擴頻碼相關(guān)、產(chǎn)生一些領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值的裝置；形成一些與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子的裝置；利用領(lǐng)示解擴值估計信道響應(yīng)、產(chǎn)生一些信道系數(shù)估值的裝置；利用這些信道系數(shù)估值合并業(yè)務(wù)解擴值、得到與信息碼元相應(yīng)的統(tǒng)計量的裝置；以及用標(biāo)尺因子對至少業(yè)務(wù)解擴值、信道估值和領(lǐng)示解擴值之一定標(biāo)的裝置，從而使所述合并裝置可以得出與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。
13.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述定標(biāo)裝置包括用標(biāo)尺因子對業(yè)務(wù)解擴值定標(biāo)的裝置，從而使所述合并裝置可以得出一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的業(yè)務(wù)解擴值。
14.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述定標(biāo)裝置包括用標(biāo)尺因子對信道系數(shù)估值定標(biāo)的裝置，從而使所述合并裝置可以得出一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的信道系數(shù)估值。
15.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述定標(biāo)裝置包括用標(biāo)尺因子對領(lǐng)示解擴值定標(biāo)的裝置，從而使所述合并裝置可以得出一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的領(lǐng)示解擴值。
16.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述形成標(biāo)尺因子的裝置包括估計一個領(lǐng)示信道上的功率的裝置；估計一個業(yè)務(wù)信道上的功率的裝置；以及根據(jù)所估計的領(lǐng)示信道上和業(yè)務(wù)信道上的功率確定標(biāo)尺因子的裝置。
17.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述形成標(biāo)尺因子的裝置包括利用領(lǐng)示信道解擴值和業(yè)務(wù)信道解擴值形成一個誤差信號的裝置；以及根據(jù)這個誤差信號計算一個標(biāo)尺因子的裝置。
18.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述形成標(biāo)尺因子的裝置包括利用一些與一個發(fā)送信號的多個延遲相應(yīng)的領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值形成一些與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子的裝置。
19.一種遵從權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中所述接收裝置包括軟切換接收裝置。
20.一種遵從權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述估計一個業(yè)務(wù)信道上的功率的裝置包括估計這個業(yè)務(wù)信道上的等效全額功率的裝置。
21.一種處理來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點的裝置；以及在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下從所接收的數(shù)據(jù)樣點中得出與信息碼元相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量的裝置。
22.一種遵從權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中所述得出檢測統(tǒng)計量的裝置包括在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下執(zhí)行Rake合并的裝置。
23.一種處理一些來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點的接收機；一個將所接收的數(shù)據(jù)樣點與一些擴頻碼相關(guān)、產(chǎn)生一些領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值的相關(guān)器；一個估計一些與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子的標(biāo)尺因子估計器；一個利用領(lǐng)示解擴值估計一些信道響應(yīng)、產(chǎn)生一些信道系數(shù)估值的信道系數(shù)估計器；一個利用這些信道系數(shù)估值合并業(yè)務(wù)解擴值、得到與信息碼元相應(yīng)的統(tǒng)計量的合并器；以及一個用標(biāo)尺因子對至少業(yè)務(wù)解擴值、信道估值和領(lǐng)示解擴值之一定標(biāo)的定標(biāo)器，從而使所述合并器得出與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。
24.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述定標(biāo)器用標(biāo)尺因子定標(biāo)業(yè)務(wù)解擴值，從而使合并器可以得出一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的業(yè)務(wù)解擴值。
25.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述定標(biāo)器用標(biāo)尺因子對信道系數(shù)估值定標(biāo)，從而使合并器可以得出一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的信道系數(shù)估值。
26.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述定標(biāo)器用標(biāo)尺因子對領(lǐng)示解擴值定標(biāo)，從而使合并器可以得出一些是多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的函數(shù)的經(jīng)定標(biāo)的領(lǐng)示解擴值。
27.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)尺因子估計器包括一個領(lǐng)示信道功率估計器；以及一個業(yè)務(wù)信道功率估計器。
28.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)尺因子估計器包括一個對領(lǐng)示信道解擴值和業(yè)務(wù)信道解擴值作出響應(yīng)的誤差信號產(chǎn)生器。
29.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)尺因子估計器利用一些與一個發(fā)送信號的多個延遲相應(yīng)的領(lǐng)示解擴值和業(yè)務(wù)解擴值形成一些與多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度相應(yīng)的標(biāo)尺因子。
30.一種遵從權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中所述接收機包括一個軟切換接收機。
31.一種遵從權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務(wù)信道功率估計器包括一個等效全額功率業(yè)務(wù)信道估計器。
32.一種處理一些來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的擴頻信號的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個接收來自多個業(yè)務(wù)信道和多個領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點的接收機；以及一個在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下從所接收的數(shù)據(jù)樣點中得出與信息碼元相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量的處理器。
33.一種遵從權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中所述處理器在考慮到多個業(yè)務(wù)信道與多個領(lǐng)示信道的相對強度的情況下執(zhí)行Rake合并。
全文摘要
本發(fā)明提出了在軟切換期間按業(yè)務(wù)與領(lǐng)示信道相對強度進行定標(biāo)的數(shù)字接收機和接收方法。具體地說,通過接收來自一些業(yè)務(wù)信道和領(lǐng)示信道的數(shù)據(jù)樣點對來自這些業(yè)務(wù)信道和領(lǐng)示信道的擴頻信號進行處理。在考慮到這些業(yè)務(wù)信道與領(lǐng)示信道的相對強度的情況下從所接收的數(shù)據(jù)樣點中得出與信息碼元相應(yīng)的檢測統(tǒng)計量。這些檢測統(tǒng)計量最好是通過在考慮到這些業(yè)務(wù)信道與領(lǐng)示信道的相對強度的情況下執(zhí)行Rake合并得出的。
文檔編號H04B7/26GK1329779SQ99814095
公開日2002年1月2日 申請日期1999年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月3日
發(fā)明者G·E·博頓利 申請人:艾利森公司