專利名稱：使用信號(hào)的非導(dǎo)頻部分來(lái)產(chǎn)生信道估計(jì)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及電信領(lǐng)域，尤其涉及無(wú)線電信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本節(jié)旨在向讀者介紹可能與在下文中描述和要求的本發(fā)明各方面有關(guān)的各個(gè)技術(shù)方面。此論述被認(rèn)為有助于向讀者提供背景信息，從而使讀者更容易了解本發(fā)明的各方面。因此，應(yīng)當(dāng)理解這些陳述應(yīng)該以考慮到這一點(diǎn)而不是作為現(xiàn)有技術(shù)許可的角度被閱讀。
盡管第一個(gè)公共移動(dòng)電話系統(tǒng)在1946年被開(kāi)發(fā)并在1965年被改進(jìn)，然而現(xiàn)代無(wú)線技術(shù)在1970年作為高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)被引入，這就是美國(guó)模擬蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。盡管有這個(gè)早期的開(kāi)發(fā)，然而第一個(gè)商用的蜂窩系統(tǒng)于1983年在芝加哥開(kāi)始運(yùn)行，從而在歷史上產(chǎn)生了發(fā)展最快的消費(fèi)者技術(shù)之一。實(shí)際上，很多人直到90年代中期都在預(yù)訂蜂窩服務(wù)，以至于對(duì)蜂窩運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵性問(wèn)題變成了容量的問(wèn)題。因此，蜂窩提供商必須研發(fā)出方法來(lái)獲取更大的容量。用于增加容量的最極端和最昂貴的方法涉及降低小區(qū)尺寸和引入附加基站。然而，在許多大型的都市區(qū)域中，獲得安裝基站和天線的許可正變得越來(lái)越困難和昂貴。因此，蜂窩提供商期望一個(gè)解決方案，它可以不需要更多的基站而能夠增加系統(tǒng)容量。一個(gè)提出的解決方案涉及數(shù)字技術(shù)的使用。
第一個(gè)全數(shù)字化系統(tǒng)，在90年代中期在美國(guó)引入個(gè)人通信服務(wù)(PCS)。PCS被稱為第二代無(wú)線服務(wù)，而第一代移動(dòng)電話服務(wù)是上述的模擬服務(wù)。各種各樣的數(shù)字無(wú)線技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，其中包括頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)以及全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)。因?yàn)閿?shù)字無(wú)線通信的來(lái)臨極大地增加了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的容量，所以蜂窩提供商獲得了更大的容量以出售給渴望中的用戶。
如上所述，存在各種各樣的數(shù)字技術(shù)。在FDMA中，每個(gè)電話呼叫都被分配了一個(gè)唯一的頻率。這個(gè)技術(shù)在少量用戶的情況下工作良好，但是隨著用戶數(shù)量的增長(zhǎng)卻根本沒(méi)有足夠的頻率以用于每個(gè)用戶。一個(gè)克服這個(gè)限制的方法是已知的TDMA技術(shù)。在TDMA中，一個(gè)頻率被進(jìn)一步分成若干個(gè)時(shí)隙。單獨(dú)的電話呼叫然后被分配給每個(gè)時(shí)隙。用這種方法，TDMA讓多個(gè)用戶共享一個(gè)頻率，從而增加了在任何一個(gè)時(shí)刻的用戶數(shù)量。令人遺憾地，TDMA不能提供充足的時(shí)隙來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的要求。
CDMA是一個(gè)用來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的技術(shù)。在CDMA系統(tǒng)中，電話呼叫不再通過(guò)頻率或時(shí)隙來(lái)分割。而是所有的電話呼叫都以相同頻率被同時(shí)發(fā)射。雖然這個(gè)方法可能顯得沒(méi)有秩序，但是每個(gè)單獨(dú)的電話或移動(dòng)裝置能夠通過(guò)一個(gè)分配給該呼叫的唯一代碼來(lái)識(shí)別其呼叫。這個(gè)唯一代碼讓許多用戶共享一個(gè)頻率，同時(shí)還提供了比FDMA或TDMA更高的保密和安全性。
如上所述，CDMA系統(tǒng)允許多個(gè)用戶共享一個(gè)頻率。這類頻率共享的一個(gè)隱患是多址干擾。當(dāng)一個(gè)特定信號(hào)(例如用戶A的電話呼叫)由于共享相同頻率的其它信號(hào)而失真時(shí)，多址干擾(″MAI″)就發(fā)生了。一般來(lái)說(shuō)，其它信號(hào)是共享相同頻率的其它電話呼叫。MAI一般自身顯現(xiàn)為可能會(huì)扭曲或掩蔽傳輸信號(hào)的噪聲。這個(gè)噪聲可能不利地影響呼叫清晰度并限制可以共享一個(gè)頻率的單獨(dú)電話呼叫的數(shù)量。
因?yàn)楣β瘦^低的信號(hào)產(chǎn)生較少的MAI，所以用來(lái)降低MAI(并從而降低噪聲)的技術(shù)是降低信號(hào)功率。令人遺憾地，由于傳輸質(zhì)量與信號(hào)功率有關(guān)而使得降低信號(hào)功率通常很困難，并且在所有的其它因素相同的情況下，以較高功率發(fā)射的信號(hào)比起以較低功率發(fā)射的信號(hào)來(lái)說(shuō)將以較少的差錯(cuò)到達(dá)接收機(jī)。更重要的是，以很低功率發(fā)射的信號(hào)可能被該頻率上的噪聲所遮蔽。如果用戶A的電話呼叫部分不能容易地與噪聲相區(qū)別，則該電話呼叫中可能會(huì)存在差錯(cuò)。電話呼叫中的這些差錯(cuò)一般用幀差錯(cuò)率(″FER″)來(lái)測(cè)量。FER是有差錯(cuò)的傳輸數(shù)據(jù)(按照幀數(shù)來(lái)測(cè)量，其中，一幀由預(yù)先指定的比特?cái)?shù)所組成)與總傳輸數(shù)據(jù)的比值。高FER可能導(dǎo)致諸如電話呼叫間隙或呼叫中斷之類的呼叫清晰度出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)橐苿?dòng)電話用戶通常都關(guān)心呼叫清晰度，所以移動(dòng)電話服務(wù)的提供商在用呼叫清晰度的代價(jià)來(lái)降低信號(hào)功率的問(wèn)題上猶豫不決。
所述的是，移動(dòng)電話提供商仍然對(duì)降低信號(hào)功率而不犧牲呼叫清晰度的技術(shù)非常感興趣，因?yàn)檩^低功率的信號(hào)產(chǎn)生更低的MAI并可以讓更多的移動(dòng)電話共享一個(gè)頻率。降低其它信號(hào)的功率而不犧牲呼叫清晰度的一個(gè)方法是通過(guò)信號(hào)編碼和解碼。信號(hào)編碼是變更信號(hào)特征來(lái)使信號(hào)更適合于傳輸。例如，發(fā)射機(jī)中的信號(hào)編碼器可以把糾錯(cuò)比特添加到信號(hào)中。這些糾錯(cuò)比特然后被接收機(jī)中的信號(hào)解碼器用來(lái)糾正編碼信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能發(fā)生的差錯(cuò)。通過(guò)讓接收機(jī)來(lái)糾正在傳輸過(guò)程中可能發(fā)生的差錯(cuò)，信號(hào)編碼器和解碼器可以允許發(fā)射機(jī)以較低的功率來(lái)發(fā)射信號(hào)而不增加FER。換言之，信號(hào)編碼和解碼可以補(bǔ)償由于以較低功率發(fā)射而造成的影響。從而，信號(hào)編碼和解碼的方案越好，通常發(fā)射信號(hào)所需的功率也就越低。
一個(gè)編碼/解碼技術(shù)(被稱為turbo編碼)比許多以前所使用的代碼具有更強(qiáng)大的糾錯(cuò)能力。事實(shí)上，turbo碼在1993年的引入被認(rèn)為是多年來(lái)在數(shù)字通信領(lǐng)域中最激動(dòng)人心和最重要的發(fā)展之一。通過(guò)使用turbo碼，數(shù)據(jù)可以在由香農(nóng)極限規(guī)定的信噪比0.7dB內(nèi)被發(fā)射，香農(nóng)極限給出了無(wú)差錯(cuò)傳輸?shù)淖钚〉睦碚揝NR。這個(gè)高級(jí)糾錯(cuò)允許發(fā)射機(jī)以低功率發(fā)射信號(hào)而不增加FER。因此，turbo編碼是下一代蜂窩電話(被稱為第三代或″3G″蜂窩電話)中采用的主要候選者。
信道是另一個(gè)因素，其可以增加保持可接受的FER所需的信號(hào)功率。信道包括環(huán)境因素對(duì)信號(hào)的凈效應(yīng)，比如天氣、地球磁場(chǎng)、地形變化、建筑物、或車輛。數(shù)學(xué)上地，在除去高頻載波之后，它可以被表示為一個(gè)被乘以頻率非選擇性信道的原始信號(hào)加噪聲的復(fù)數(shù)，該信道中只有被接收的傳輸信號(hào)拷貝。為了把信號(hào)轉(zhuǎn)換回語(yǔ)音或其它有用的數(shù)據(jù)，接收機(jī)可能嘗試通過(guò)信道估計(jì)來(lái)補(bǔ)償這些環(huán)境效應(yīng)。如果接收機(jī)能夠?qū)π诺雷龀鲆粋€(gè)理想的估計(jì)，則接收機(jī)就能夠把接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換回傳輸信號(hào)的正確拷貝(假定沒(méi)有別的諸如噪聲或多徑干擾之類的干擾)。令人遺憾地，完美地估計(jì)信道實(shí)際上是不可能的。從而，接收機(jī)一般不能夠補(bǔ)償所有的環(huán)境凈效應(yīng)，而一些附加失真在接收機(jī)被引入。通常，導(dǎo)頻信號(hào)被用來(lái)估計(jì)信道，其中，導(dǎo)頻信號(hào)包括接收機(jī)可用來(lái)計(jì)算信道估計(jì)的已知碼元。導(dǎo)頻信號(hào)通常占據(jù)與用戶數(shù)據(jù)信號(hào)相同的頻率，從而同樣地會(huì)導(dǎo)致MAI。
如同由MAI引入的噪聲一樣，補(bǔ)償由不良信道估計(jì)產(chǎn)生的失真的通常方法是增加信號(hào)和/或?qū)ьl功率。然而如上所述，增加信號(hào)和/或?qū)ьl功率不是優(yōu)選的，因?yàn)樗黾恿薓AI，這可能影響呼叫清晰度并降低可以共享相同頻率的電話呼叫的數(shù)量。從而，一個(gè)以低導(dǎo)頻信號(hào)功率或低用戶數(shù)據(jù)信號(hào)功率來(lái)提高信道估計(jì)質(zhì)量的技術(shù)是所希望的，因?yàn)楹艚星逦瓤梢员槐３植⑶矣脕?lái)補(bǔ)償不良信道估計(jì)的總信號(hào)功率(數(shù)據(jù)信號(hào)功率加導(dǎo)頻信號(hào)功率)可以被降低。


通過(guò)參考附圖并閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就可以變得明顯，其中圖1公開(kāi)了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的一個(gè)示例性的蜂窩系統(tǒng)；圖2說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的一個(gè)示例性移動(dòng)裝置的框圖；圖3說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的turbo編碼器的框圖；圖4說(shuō)明了采用turbo解碼器的一個(gè)常規(guī)接收機(jī)；圖5說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例在RAKE合并器之前采用迭代信道估計(jì)的一個(gè)接收機(jī)；圖6說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例在RAKE合并器之后采用迭代信道估計(jì)的一個(gè)接收機(jī)；和圖7說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例在RAKE合并器之后采用迭代信道估計(jì)的接收機(jī)的模擬性能數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例將描述如下。在嘗試提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)潔說(shuō)明的過(guò)程中，不是一個(gè)實(shí)際執(zhí)行過(guò)程的所有特征都在說(shuō)明中被描述。應(yīng)當(dāng)理解，在任何這類實(shí)際的執(zhí)行過(guò)程中，如在任何工程技術(shù)或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，應(yīng)該做出大量的執(zhí)行細(xì)節(jié)決定以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，比如遵從系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的約束條件，這些執(zhí)行中的決定可能互不相同。此外，應(yīng)當(dāng)理解這類開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜而且費(fèi)時(shí)的，盡管如此，它們卻是保證得益于本公開(kāi)內(nèi)容的普通技術(shù)人員設(shè)計(jì)、裝配和制造的一個(gè)例行程序。
圖1描述了一個(gè)示例性的蜂窩系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括一個(gè)或多個(gè)基站12A-B。通常，基站12A-B涉及天線塔14A-B以及耦合到天線14A-B的蜂窩通信設(shè)備15A-B。基站12A-B通常是固定的基站，然而在某些實(shí)施例中，它們可以是例如在緊急情況中所使用的車載便攜式基站。通信設(shè)備15A-B通常包括集成電路(IC)16A-B。IC16A-B可以包括執(zhí)行代碼來(lái)簡(jiǎn)化通信和功率控制的專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。IC16A-B通常包括基站12A-B用來(lái)發(fā)射或接收信號(hào)的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)或收發(fā)信機(jī)。IC16A-B中的每一個(gè)還被耦合到存儲(chǔ)介質(zhì)17A-B。用這個(gè)方法，IC16A-B可以執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)17A-B上存儲(chǔ)的指令或代碼。存儲(chǔ)介質(zhì)17A-B可以包括硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和電可編程序只讀存儲(chǔ)器(EPROM)。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)17A-B上的代碼可以通過(guò)安裝新的軟件或刷新現(xiàn)有存儲(chǔ)器來(lái)部分或全部地升級(jí)。特別指出，IC16A-B和存儲(chǔ)介質(zhì)17A-B可以被安置在相同的計(jì)算機(jī)芯片或相同的電路板上。在這種情況下，升級(jí)代碼可以采取用另一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片來(lái)替換現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)芯片或用另一個(gè)電路板來(lái)替換現(xiàn)有電路板的形式。
移動(dòng)裝置18A-D與基站12A-B通信并且可以是位于房屋或移動(dòng)車輛內(nèi)的蜂窩電話(例如裝置18B和18D)，移動(dòng)裝置還可以是集成在計(jì)算機(jī)內(nèi)的蜂窩電路(例如裝置18C)。每個(gè)移動(dòng)裝置18A-D和每個(gè)基站12A-B之間的通信包括兩部分-前向鏈路19A-E和反向鏈路20A-E。如圖1中所指，前向鏈路19A-E指的是從基站12A-B到裝置18A-D的通信。類似地，反向鏈路20A-E指的是從移動(dòng)裝置18A-D到基站12A-B的通信。
為了便于說(shuō)明，對(duì)于每個(gè)前向鏈路19A-E和反向鏈路20A-E，只說(shuō)明一個(gè)信號(hào)路徑。然而，在天線32和無(wú)線電話18a之間事實(shí)上可能存在多個(gè)信號(hào)路徑。因而，應(yīng)當(dāng)理解說(shuō)明信號(hào)路徑19A-E和20A-E的單條線路表示基站12A-B和無(wú)線裝置18A-D之間的所有信號(hào)路徑。因?yàn)楫?dāng)傳輸信號(hào)從發(fā)射機(jī)中被射出時(shí)有可能被諸如建筑之類的物理特性或結(jié)構(gòu)反射，所有出現(xiàn)了這個(gè)也被稱為頻率選擇性衰落的多路徑現(xiàn)象。這個(gè)反射可以引起在基站12A-B和無(wú)線裝置18A-D之間的多個(gè)信號(hào)路徑上傳播的信號(hào)的多個(gè)拷貝。這些信號(hào)的多個(gè)拷貝同時(shí)可能在CDMA環(huán)境中彼此干擾從而增加噪聲。
基站12A-B可以與移動(dòng)通信交換中心(MSC)21通信。在某些實(shí)施例中，基站12A-B和MSC21之間的實(shí)際連接可以是T-1線路或微波連接。MSC21通常被耦合到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)22。用這個(gè)方法，裝置18A-D可以經(jīng)由基站12A-B、MSC21以及PSTN22的組合通信連接到一個(gè)傳統(tǒng)的陸線電話。
圖2表示一個(gè)移動(dòng)裝置18A-D的收發(fā)信機(jī)的示例性框圖。各種輸入裝置可以被耦合到處理器26。它們非限制性地包括攝像機(jī)23、麥克風(fēng)24以及鍵盤25。處理器26還被耦合到功率控制器28、功率放大器30、存儲(chǔ)介質(zhì)31以及電池32。功率放大器30耦合到天線34并耦合回功率控制器28。麥克風(fēng)24把聽(tīng)覺(jué)語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓波動(dòng)?？赡馨?shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)在內(nèi)的處理器26可以把所接收的電壓波動(dòng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以用于進(jìn)一步的處理。這類處理可以包括根據(jù)一個(gè)特殊的無(wú)線技術(shù)(例如CDMA)來(lái)編碼數(shù)字信號(hào)以用于傳輸。處理器26還可以編碼從攝像機(jī)23或鍵盤25接收的數(shù)字信號(hào)。
功率放大器30放大來(lái)自于處理器26的信號(hào)以用于經(jīng)由天線34的連續(xù)傳輸?？梢员话ㄔ谔幚砥?6內(nèi)的功率控制器28耦合到功率放大器30，并且通過(guò)調(diào)節(jié)功率放大器30的功率電平來(lái)控制從天線34發(fā)射的信號(hào)的功率。用這個(gè)方法來(lái)控制功率電平可以延長(zhǎng)電池32的壽命。存儲(chǔ)介質(zhì)31被耦合到處理器26并被配置來(lái)存儲(chǔ)從攝像機(jī)23、麥克風(fēng)24、或鍵盤25接收的數(shù)據(jù)以及對(duì)處理器26的命令指令。
如上所述，處理器26可以執(zhí)行存儲(chǔ)介質(zhì)31上存儲(chǔ)的指令或代碼。存儲(chǔ)介質(zhì)31可以包括硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和電可編程序只讀存儲(chǔ)器(EPROM)。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)17A-B上的代碼可以通過(guò)安裝新的軟件或刷新現(xiàn)有存儲(chǔ)器來(lái)部分或全部地升級(jí)。特別指出，處理器26和存儲(chǔ)介質(zhì)31可以被安置在相同的計(jì)算機(jī)芯片或相同的電路板上。在這種情況下，升級(jí)代碼可以采取用另一個(gè)計(jì)算機(jī)芯片來(lái)替換現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)芯片或用另一個(gè)電路板來(lái)替換現(xiàn)有電路板的形式。
接著轉(zhuǎn)到圖3，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的turbo編碼器的框圖并通常由附圖標(biāo)記100來(lái)指出。turbo編碼器100可以被采用來(lái)在IC16A-B或處理器26內(nèi)編碼一個(gè)將被發(fā)射的數(shù)字信號(hào)。Turbo碼最開(kāi)始在1993年被引入，因此turbo編碼器100的操作原理在本領(lǐng)域中是眾所周知的。然而簡(jiǎn)要地陳述，turbo編碼器100可以包括兩個(gè)由turbo交織器104分開(kāi)的編碼器102和106，作為turbo編碼處理的一部分，交織器104重新排列信號(hào)內(nèi)的比特。
編碼器102和106通常采用遞歸系統(tǒng)卷積(RSC)碼來(lái)編碼信號(hào)。表示這個(gè)編碼過(guò)程的一個(gè)方法是一個(gè)表格，包括(1)輸入比特，其是信息比特，也被稱為系統(tǒng)比特；(2)當(dāng)前狀態(tài)，其是turbo編碼器100內(nèi)的一個(gè)內(nèi)部變量；(3)輸出比特，其是編碼比特，并由系統(tǒng)比特加上一個(gè)或多個(gè)糾錯(cuò)比特組成，被稱為奇偶校驗(yàn)位；和(4)新?tīng)顟B(tài)，其將是系統(tǒng)比特被編碼之后的turbo編碼器100內(nèi)的內(nèi)部變量值(即將被編碼的下一個(gè)系統(tǒng)比特的當(dāng)前狀態(tài))。通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)于特殊的輸入比特和當(dāng)前狀態(tài)的這個(gè)表格行，然后選擇該行的輸出(編碼)比特，編碼處理實(shí)質(zhì)上可以被表示。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，輸出比特包括一個(gè)系統(tǒng)比特和兩個(gè)奇偶校驗(yàn)位。
turbo編碼器100還可以包括一個(gè)穿孔器，用以增加上述由編碼器102和106產(chǎn)生編碼的編碼速率。編碼速率是信息比特(被稱為系統(tǒng)比特)與總發(fā)射比特(系統(tǒng)比特加上被稱為奇偶校驗(yàn)位的糾錯(cuò)比特)之比。通常，編碼器102和106的編碼速率是每一個(gè)系統(tǒng)比特的1/5或四個(gè)奇偶校驗(yàn)位。穿孔器108允許turbo編碼器100降低信號(hào)中的糾錯(cuò)比特?cái)?shù)從而提高編碼速率。即使提高編碼速率可以因?yàn)榧m錯(cuò)比特更少而降低解碼質(zhì)量，它也將提高系統(tǒng)比特的傳輸率從而可以提高在給定時(shí)間段中發(fā)射的信息量。
turbo編碼器100還可以包括信道交織器110。信道交織器110重新排列信號(hào)內(nèi)的比特以降低沿信號(hào)路徑20a的單個(gè)干擾導(dǎo)致丟失數(shù)據(jù)的幾率。當(dāng)信號(hào)中的數(shù)據(jù)在接收機(jī)處被去交織(即按原始順序倒退)時(shí)，一個(gè)干擾的影響將隨機(jī)擴(kuò)展到整個(gè)信號(hào)而不是簇成在干擾點(diǎn)。這樣就降低了干擾的沖擊。
在一個(gè)數(shù)字信號(hào)已經(jīng)被turbo編碼器100編碼之后，也被稱為業(yè)務(wù)信號(hào)的編碼信號(hào)通常被傳遞到調(diào)制器，調(diào)制器將把編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳輸模擬信號(hào)。調(diào)制器可以采用各種各樣的調(diào)制技術(shù)，包括相移鍵控(″PSK″)、頻移鍵控(″FSK″)以及正交調(diào)幅(″QAM″)等等。通常的CDMA系統(tǒng)將采用使用相移鍵控的調(diào)制器。在相移鍵控中，編碼數(shù)字比特被轉(zhuǎn)換成具有恒定幅度和相位的模擬信號(hào)，幅度和相位基于編碼數(shù)字信號(hào)而變化。例如，在被稱為四相相移鍵控(″QPSK″)的一個(gè)相移鍵控形式中存在四種不同的可能的相位狀態(tài)。這四種不同的相位狀態(tài)對(duì)應(yīng)于四種不同的二進(jìn)制組合00、01、10和11。因此，編碼數(shù)字比特在QPSK調(diào)制中的一個(gè)時(shí)刻被發(fā)射兩個(gè)比特。從而，如果編碼數(shù)字信號(hào)的開(kāi)始兩個(gè)比特是01，則調(diào)制器將把編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有已經(jīng)被指定來(lái)表示01的相位的模擬信號(hào)。當(dāng)模擬信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí)，接收機(jī)將識(shí)別出這個(gè)相位狀態(tài)并把模擬轉(zhuǎn)換回01。在QAM中，幅度和相位對(duì)應(yīng)于比特群被改變。
調(diào)制的一個(gè)重要方面是碼元的概念。一個(gè)碼元是一個(gè)″比特分組″。它的大小由信號(hào)相位可以接受特定調(diào)制方案的可能狀態(tài)數(shù)來(lái)確定。例如，在上述的QSPK中，每個(gè)相位狀態(tài)與兩個(gè)比特關(guān)聯(lián)(例如01)。從而在QSPK中，碼元的大小是兩個(gè)比特。在另一個(gè)被稱為八相相移鍵控(″8SPK″)的調(diào)制形式中，信號(hào)的相位可以取八種可能的狀態(tài)。在二進(jìn)制碼中，八種可能的狀態(tài)被轉(zhuǎn)化成3比特。從而，對(duì)于8SPK來(lái)說(shuō)，一個(gè)碼元的長(zhǎng)度是3比特(例如101)。碼元是一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樘囟ùa元內(nèi)的每個(gè)比特的可靠性都是相鏈接的。碼元傳輸過(guò)程中的差錯(cuò)可能會(huì)降低碼元內(nèi)每個(gè)比特的可靠性，反之亦然。
接著轉(zhuǎn)到圖4，采用turbo解碼器的一個(gè)常規(guī)接收機(jī)被描述并通常由附圖標(biāo)記130標(biāo)出。在除去高頻載波之后，接收業(yè)務(wù)信號(hào)的首要步驟之一是RAKE合并。如上所述，傳輸信號(hào)可能在接收機(jī)以多拷貝的形式被接收。因此，常規(guī)接收機(jī)130可以通過(guò)合成直接和間接的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)良好的信號(hào)。這是RAKE合并器132的作用。為了執(zhí)行這個(gè)合成，RAKE合并器132包括若干個(gè)RAKE分支，每個(gè)分支都嘗試從組成被接收信號(hào)的多拷貝傳輸信號(hào)中提取一個(gè)傳輸信號(hào)拷貝。然后，基于由信道估計(jì)器131提供的每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)，RAKE合并器132定標(biāo)多拷貝中每個(gè)拷貝的相對(duì)加權(quán)。然后，RAKE合并器132在每個(gè)RAKE分支的輸出端合并信號(hào)加權(quán)和以形成傳輸信號(hào)的統(tǒng)一拷貝。這個(gè)統(tǒng)一拷貝的形式可以是離散時(shí)間信號(hào)的序列。
然而，為了精確地執(zhí)行這些操作，RAKE合并器132把信道估計(jì)用于傳輸信號(hào)的多拷貝中的每個(gè)拷貝。如上所述，信道是環(huán)境因素對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)的凈效應(yīng)，比如天氣、地球磁場(chǎng)、地形變化、建筑物、或車輛。此外，對(duì)于傳輸信號(hào)每個(gè)拷貝，信道可以是不同的。由于它的復(fù)雜性，通常都不可能獲知基站12A-B和無(wú)線裝置18A-D之間的確切信道，因此可以使用信道估計(jì)來(lái)代替。確定信道估計(jì)的一個(gè)普通方法是采用導(dǎo)頻信號(hào)。
導(dǎo)頻信號(hào)通常由一組已知的導(dǎo)頻碼元組成，它們不斷地在基站12A-B和無(wú)線裝置18A-D之間被發(fā)射。因?yàn)榛?2A-B和無(wú)線裝置18A-D知道這個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的內(nèi)容，所以通過(guò)比較已知的導(dǎo)頻碼元值(即導(dǎo)頻碼元的應(yīng)該值)和實(shí)際接收的導(dǎo)頻碼元值，信道估計(jì)可以被估計(jì)出來(lái)。
例如，在QPSK系統(tǒng)中，如果接收機(jī)知道導(dǎo)頻碼元應(yīng)該是01，則它比較實(shí)際上接收的信號(hào)與對(duì)于01應(yīng)該被接收的模擬信號(hào)，從而來(lái)確定信道在傳輸過(guò)程中怎樣影響傳輸信號(hào)。通過(guò)將這個(gè)比較執(zhí)行足夠多次，信道估計(jì)器131能夠估計(jì)信道。當(dāng)然，因?yàn)樾诺啦粩嗟卦诟淖?，所以這個(gè)處理是連續(xù)的。
在常規(guī)的接收機(jī)130中，輸入的導(dǎo)頻碼元133被發(fā)送到信道估計(jì)器13l，信道估計(jì)器131基于這個(gè)導(dǎo)頻碼元對(duì)每個(gè)單獨(dú)的RAKE分支執(zhí)行信道估計(jì)。特別指出，因?yàn)閷?dǎo)頻碼元是已知的，所以它們不被turbo編碼器100編碼并從而不需要在接收機(jī)130中解碼。導(dǎo)頻信號(hào)的目的不是用來(lái)發(fā)射信息，而是用來(lái)確定信道的影響。
特別指出，在常規(guī)接收機(jī)130中，對(duì)于每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)通常只被計(jì)算一次，并且單獨(dú)地基于導(dǎo)頻信號(hào)在RAKE合并器132之前執(zhí)行計(jì)算。這個(gè)用于信道估計(jì)的技術(shù)被稱為一次性信道估計(jì)。在下面將被詳細(xì)描述的是，雖然這個(gè)一次性信道估計(jì)是可容許的，但是它仍然在信道估計(jì)的準(zhǔn)確度方面留下了大量的改進(jìn)余地。
回到圖4，解調(diào)器134計(jì)算從RAKE合并器132輸出的離散時(shí)間信號(hào)序列的軟比特。軟比特是比特等于1的概率與比特等于0的概率的比值的對(duì)數(shù)。這被稱為似然比(″LLR″)的對(duì)數(shù)。例如，如果對(duì)于1的軟比特是0.8而對(duì)于0是0.2，則解調(diào)器134將指出比特為1的概率是80％而比特為0的概率的20％。上述例子的LLR將是 或0.6021，其中，對(duì)數(shù)的底數(shù)是10。正LLR指出一個(gè)軟比特應(yīng)該為1的概率較大，而負(fù)LLR指出軟比特應(yīng)該為0的可能性較大。在本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，LLR可以被定義為比特為1的概率上的比特為0的概率。這僅僅是一個(gè)慣例的問(wèn)題，并且即使這個(gè)改變可能如下所述在技術(shù)中需要細(xì)微的調(diào)整，這些調(diào)整也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
在經(jīng)由解調(diào)器134傳遞之后，來(lái)自解調(diào)器的軟比特被路由到信道去交織器136。信道去交織器136被采用來(lái)補(bǔ)償圖3中描述的信道交織器104的影響，然后把軟比特置回它們的原始順序。
在業(yè)務(wù)信號(hào)已經(jīng)由信道去交織器136傳遞之后，它被路由到turbo解碼器138。turbo解碼器138包括解碼器140和146，這兩個(gè)編碼器之間存在turbo交織器142和turbo去交織器144。如同turbo編碼器100一樣，turbo解碼器138的操作在本領(lǐng)域中是眾所周知的。然而簡(jiǎn)要陳述一下，turbo解碼器138中的解碼器140和146分別細(xì)化業(yè)務(wù)信號(hào)中每個(gè)系統(tǒng)比特的LLR。這個(gè)細(xì)化通常用來(lái)自于信道去交織器136的軟比特和Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv(″BCJR″)算法來(lái)計(jì)算，但是在替換實(shí)施例中也可以使用其它的算法。系統(tǒng)比特的LLR值經(jīng)由turbo交織器142和turbo去交織器144從一個(gè)解碼器傳遞到另一個(gè)解碼器。解碼器140和146的每一個(gè)都能夠在它們解碼業(yè)務(wù)信號(hào)的時(shí)候利用另一個(gè)解碼器的可靠性建議。解碼器140和146以一個(gè)迭代方式來(lái)工作，即以一個(gè)固定的迭代次數(shù)來(lái)回地傳遞可靠性建議。在迭代了固定次數(shù)之后，已經(jīng)在turbo解碼器138中被細(xì)化的軟比特基于它們的軟比特被轉(zhuǎn)換成硬比特(即1或0)。例如，對(duì)于1的軟比特0.9和對(duì)于0的軟比特0.1很可能被轉(zhuǎn)換成硬比特1。
特別指出，通常的turbo解碼器在每個(gè)解碼迭代中沒(méi)有消耗資源來(lái)計(jì)算奇偶(糾錯(cuò))軟比特的LLR。因而，即使奇偶比特(奇偶校驗(yàn)位)的LLR被用來(lái)細(xì)化系統(tǒng)比特的LLR，奇偶校驗(yàn)位自己的LLR通常也不會(huì)在每個(gè)解碼迭代中被細(xì)化。
雖然在常規(guī)接收機(jī)400中所使用的一次性估計(jì)執(zhí)行得相當(dāng)好，但是還是存在很多機(jī)會(huì)來(lái)改進(jìn)信道估計(jì)的精確性。一種用于提高信道估計(jì)精確性的技術(shù)是基于業(yè)務(wù)信號(hào)內(nèi)的可靠碼元來(lái)更新信道估計(jì)。實(shí)質(zhì)上從普通的業(yè)務(wù)碼元中創(chuàng)建一群可靠碼元的這個(gè)處理可以產(chǎn)生一個(gè)更精確的信道估計(jì)，并然后可以完成在常規(guī)接收機(jī)400中采用的一次性信道估計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，圖5說(shuō)明了在RAKE合并器之前采用迭代信道估計(jì)的一個(gè)接收機(jī)。它通常由附圖標(biāo)記200來(lái)表示。接收機(jī)200使用迭代信道估計(jì)來(lái)細(xì)化提供到RAKE合并器202的信道估計(jì)。不是使用一次性信道估計(jì)，接收機(jī)200計(jì)算業(yè)務(wù)信號(hào)中碼元的LLR，并且如果認(rèn)為可靠則用這些可靠的碼元來(lái)計(jì)算信道估計(jì)。這個(gè)信道估計(jì)然后被傳遞到RAKE合并器202上。特別地，turbo解碼器224在每個(gè)解碼迭代之后的輸出實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于用于信道估計(jì)器208的第二個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)。事實(shí)上，這為業(yè)務(wù)信號(hào)提供了一個(gè)反饋路徑，其中，業(yè)務(wù)信號(hào)自身的可靠部分被反饋來(lái)細(xì)化該業(yè)務(wù)信號(hào)的信道估計(jì)。
類似于圖4中所描述的常規(guī)接收機(jī)130，接收機(jī)200把業(yè)務(wù)信號(hào)路由到RAKE合并器202。RAKE合并器202起類似于上述的RAKE合并器132的作用，并且接收業(yè)務(wù)信號(hào)和每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)。RAKE合并器202用這個(gè)信道估計(jì)來(lái)計(jì)算每個(gè)分支的關(guān)聯(lián)，然后延遲、定標(biāo)和總計(jì)直接和間接信號(hào)。
從RAKE合并器202，RAKE合并的業(yè)務(wù)信號(hào)傳遞到解調(diào)器204和信道去交織器206。在一個(gè)實(shí)施例中，這兩個(gè)元件起類似于關(guān)于圖4中說(shuō)明的常規(guī)接收機(jī)130所描述的它們配對(duì)物的作用。在傳遞經(jīng)過(guò)信道去交織器206之后，業(yè)務(wù)信號(hào)傳遞到turbo解碼器224。
不同于常規(guī)接收機(jī)130，接收機(jī)200可以使用turbo解碼器224產(chǎn)生的LLR來(lái)識(shí)別附加的可靠碼元，以供信道估計(jì)器208用來(lái)產(chǎn)生信道估計(jì)。然而如上所述，turbo解碼器通常只細(xì)化系統(tǒng)比特的LLR而不是細(xì)化業(yè)務(wù)信號(hào)中所有比特的LLR。因此，奇偶校驗(yàn)位的大多數(shù)LLR永遠(yuǎn)不會(huì)滿足奇偶校驗(yàn)位被認(rèn)為可靠的閾值。因?yàn)槠媾夹ｒ?yàn)位可能擁有所給出業(yè)務(wù)信號(hào)的總比特中的大多數(shù)比特，所以很難通過(guò)只使用業(yè)務(wù)信號(hào)中的系統(tǒng)比特來(lái)建立數(shù)量足夠多的″可靠″碼元以極大地提高信道估計(jì)的精確性。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，接收機(jī)200包括一個(gè)軟turbo編碼器214，其基于由turbo解碼器224計(jì)算的細(xì)化后的系統(tǒng)比特LLR來(lái)計(jì)算奇偶校驗(yàn)位的LLR。這個(gè)計(jì)算是可能的，因?yàn)槠媾夹ｒ?yàn)位是基于系統(tǒng)比特來(lái)創(chuàng)建的。特別地如上所述，turbo編碼器100內(nèi)的編碼處理可以被表示為一個(gè)表格，包括輸入比特b、當(dāng)前狀態(tài)s、輸出比特和新?tīng)顟B(tài)。因?yàn)檫@個(gè)表格是已知的，所以它的值可以被軟turbo解碼器214采用，并基于由turbo解碼器224所計(jì)算的系統(tǒng)比特LLR來(lái)計(jì)算每個(gè)奇偶校驗(yàn)位的LLR。
因此，軟turbo編碼器214可以用以下數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算奇偶校驗(yàn)位在時(shí)間k的LLRLok=log[Σ(sk,b)∈(S1,B)Pk(s)fk(b)Σ(sk,b)∈(S1,B)‾Pk(s)fk(b)]]]>其中，在時(shí)刻k，Lok是奇偶校驗(yàn)位的LLR，∑(Sk，b)∈(S1，B)Pk(s)fk(b)是奇偶校驗(yàn)位為1的概率，而Σ(sk,b)∈(S1,B)‾Pk(s)fk(b)]]>是奇偶校驗(yàn)位為0的概率。
更確切地說(shuō)，在上述的公式中，s是表示當(dāng)前狀態(tài)的變量。概率pk(s)表示在時(shí)間K的當(dāng)前狀態(tài)實(shí)際上是S的概率；概率pk(s)在下面被更詳細(xì)地說(shuō)明。(S1，B)表示一對(duì)當(dāng)前狀態(tài)s和輸入比特b的數(shù)組，因此輸出(奇偶校驗(yàn))位是1(即編碼器表格中輸出比特是1的行)，而 類似地表示不在(S1，B)中的一對(duì)的數(shù)組(即當(dāng)輸出(奇偶校驗(yàn))位為0時(shí))。最后，fk(b)是一個(gè)如下給出的函數(shù)fk(b)=1/[1+exp(-Lik)],if...b=11/[1+exp(Lik)],if...b=0]]>其中，Lik表示由turbo解碼器224提供的系統(tǒng)比特的LLR。
因?yàn)樵诰幋a過(guò)程中被實(shí)際使用的當(dāng)前狀態(tài)s通常不知道，所以軟turbo編碼器214處理的是狀態(tài)s是特殊狀態(tài)的概率而不是處理實(shí)際的當(dāng)前狀態(tài)值。被稱為pk(s)的這個(gè)概率如上所述。在時(shí)間k+1的特殊狀態(tài)的概率pk(s)可以在數(shù)學(xué)上被表示為pk+1(s)＝pk(g1(s))fk(b)+pk(g0(s))其中，g1(s)是一個(gè)函數(shù)，它基于輸入比特為j時(shí)的當(dāng)前狀態(tài)s來(lái)提供新的狀態(tài)，而fk(b)是如上所述的一個(gè)函數(shù)。一個(gè)可選擇的歸一化步驟可以被執(zhí)行來(lái)使所有s上的pk(s)之和為1。
在本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例中，奇偶校驗(yàn)位的LLR在turbo解碼器224中被細(xì)化。在這個(gè)實(shí)施例中，turbo解碼器224中的BCJR算法被修改以輸出系統(tǒng)和奇偶校驗(yàn)位的LLR。turbo解碼器的這個(gè)修改是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知道的，并且在下列論文中被解釋Yingjiu Xu、Hsuan-Jung Su和Evaggelos Geraniotis寫(xiě)于1999年的Pilot SymbolAssisted QAM with Iterative Filtering and Turbo Decoding overRaleigh Flat-Fading Channels；M.C.Valenti和B.D.Woerner寫(xiě)干2001年的Iterative Channel Estimation and Decoding of Pilot SymbolAssisted Turbo Codes Over Flat-Fading Channels。應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，圖5中描述的軟turbo編碼器214沒(méi)有被包括在接收機(jī)200內(nèi)。
現(xiàn)在回到圖5，系統(tǒng)和奇偶校驗(yàn)位的LLR可以被給出到軟調(diào)制器210。軟調(diào)制器210基于組成碼元的比特概率來(lái)確定特定碼元的概率。如果特定碼元內(nèi)每個(gè)比特的概率都超過(guò)預(yù)定閾值，則軟調(diào)制器認(rèn)為該碼元可靠并將其輸入信道估計(jì)器208，該碼元在信道估計(jì)的計(jì)算過(guò)程中充當(dāng)一個(gè)附加的導(dǎo)頻碼元。例如，碼元可能由兩個(gè)其可靠性閾值是97％或更好的比特組成。97％或更高的可靠性閾值意味著如果LLR高于 或1.5097，則比特被認(rèn)為可靠地是1，而如果LLR低于 或-1.5097，則比特被認(rèn)為可靠地是0。從而，如果第一個(gè)比特是零的概率是99％，則第一個(gè)比特的LLR是 或-1.9956。類似地，如果第二個(gè)比特為1的概率是98％，則第二個(gè)比特的LLR是 或1.6902。因?yàn)榈谝粋€(gè)比特的LLR低于-1.5097而第二個(gè)比特的LLR高于1.5097，所以碼元01被認(rèn)為是可靠的，因?yàn)樗膬蓚€(gè)比特都被認(rèn)為是可靠的。另一方面，如果第二個(gè)比特的LLR只有80％的機(jī)會(huì)為1，它的LLR將等于 或0.602，其大大低于為這個(gè)例子所選擇的可靠性閾值1.5097。從而在這種情況下，碼元不會(huì)被認(rèn)為是可靠的，因?yàn)槠鋬蓚€(gè)比特中的一個(gè)比特不是足夠可靠的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以從包括那個(gè)碼元的比特概率來(lái)確定碼元的可靠性。如果最高概率與第二高概率的比值超過(guò)某個(gè)閾值，則可以認(rèn)為該碼元是可靠的。
上述的處理對(duì)于turbo解碼器224的每個(gè)迭代都繼續(xù)。從而，通過(guò)turbo解碼器224的每個(gè)迭代，信道估計(jì)的精確性可以提高，因?yàn)榭煽勘忍氐臄?shù)目(并且從而可靠碼元的數(shù)目)可以隨著turbo解碼器224的每個(gè)迭代增加。一個(gè)更精確的信道估計(jì)可以依次改進(jìn)RAKE合并器202的操作，它依次向Turbo解碼器提供質(zhì)量更好的輸入并提高了來(lái)自于接收機(jī)200的輸出質(zhì)量。
為了更新每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)，信道估計(jì)器208通常需要存儲(chǔ)在先前的迭代中計(jì)算出來(lái)的每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)。一個(gè)存儲(chǔ)先前計(jì)算的信道估計(jì)的方法是使用置于信道估計(jì)器208或接收機(jī)200中的存儲(chǔ)器。然而，在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在RAKE合并器之后更新信道估計(jì)然后基于被更新的信道估計(jì)來(lái)細(xì)化RAKE合并的業(yè)務(wù)信號(hào)，不需要用到這個(gè)附加的存儲(chǔ)器就能提高信道估計(jì)的精確性。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，在RAKE合并器之后采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的迭代信道估計(jì)的接收機(jī)被說(shuō)明并通常由附圖標(biāo)記240指出。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，類似的附圖標(biāo)記已經(jīng)被用來(lái)指明先前關(guān)于圖5來(lái)描述的那些部件。代替如關(guān)于接收機(jī)200所述的提高每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)精確性，接收機(jī)240在RAKE合并之后在解調(diào)器204中采用迭代信道估計(jì)來(lái)細(xì)化信道估計(jì)。特別指出，如果理想的信道估計(jì)對(duì)RAKE合并器有效，則不用在RAKE合并器之后借助于第二信道估計(jì)。然而，由于不完美的信道估計(jì)，在RAKE合并器之后持續(xù)下去的信道上存在剩余效應(yīng)。
為了完成這個(gè)處理，接收機(jī)240包括一個(gè)第二信道估計(jì)器250，其單獨(dú)基于從軟調(diào)制器210輸出的可靠碼元來(lái)計(jì)算RAKE合并的業(yè)務(wù)信號(hào)的信道估計(jì)。因?yàn)榈诺拦烙?jì)沒(méi)有對(duì)每個(gè)RAKE分支都執(zhí)行，所以信道估計(jì)器250不需要存儲(chǔ)每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)。因此，它相比于圖5所述的信道估計(jì)器208來(lái)說(shuō)具有較少的存儲(chǔ)器，并從而可以被較廉價(jià)地生產(chǎn)。
關(guān)于下面的圖7所示，接收機(jī)240可以通過(guò)適當(dāng)?shù)靥峁┐鎯?chǔ)器的數(shù)量在常規(guī)接收機(jī)130上提供一個(gè)重要的改進(jìn)。特別指出，因?yàn)榻邮諜C(jī)240在RAKE合并之后更新信道，所以每個(gè)RAKE分支的信道估計(jì)由信道估計(jì)器252來(lái)提供，信道估計(jì)器252類似于圖4中所述的信道估計(jì)器131來(lái)工作，并且基于導(dǎo)頻碼元211只執(zhí)行一次性信道估計(jì)。
在接收機(jī)200和接收機(jī)240的設(shè)計(jì)中存在許多可能的優(yōu)點(diǎn)。首先，因?yàn)榻邮諜C(jī)200和240執(zhí)行一個(gè)更精確的信道估計(jì)，所以它們可以向以低功率發(fā)射的業(yè)務(wù)信號(hào)提供與常規(guī)接收機(jī)相同的幀差錯(cuò)率(″FER″)。
例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖7說(shuō)明了在RAKE合并器之后采用迭代信道估計(jì)的接收機(jī)的模擬性能數(shù)據(jù)的圖。如圖7所示，接收機(jī)240在4％FER(0.04)時(shí)對(duì)于常規(guī)接收機(jī)130具有1dB的性能改善。圖7描述了常規(guī)接收機(jī)130和使用Strawman信道模型B的接收機(jī)240的FER比Ec，traffic/Nt，Strawman信道模型B用于四相相移鍵控(″QPSK″)調(diào)制的1.2288Mbps并且Ec，pilot/Nt＝-20dB。Strawman信道模型B是用于模擬無(wú)線電廣播的工業(yè)上所采用的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。Ec，traffic/Nt和Ec，pilot/Nt是業(yè)務(wù)碼片能量與噪聲之比以及導(dǎo)頻碼片能量與噪聲之比。它們是工業(yè)所能接收的用來(lái)測(cè)量業(yè)務(wù)信號(hào)和導(dǎo)頻信號(hào)的信噪比的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠容易地把業(yè)務(wù)碼片能量與噪聲之比轉(zhuǎn)換成信號(hào)功率與噪聲之比。類似地，雖然沒(méi)有在圖7中被說(shuō)明，但是接收機(jī)200也能夠?qū)⑿阅芴岣?.0dB而同時(shí)保持與常規(guī)接收機(jī)130相同的FER。
圖7中說(shuō)明的接收機(jī)200和接收機(jī)240的性能提高可以直接應(yīng)用于與它們一起工作的發(fā)射機(jī)。例如，即使發(fā)射機(jī)的業(yè)務(wù)信號(hào)強(qiáng)度降低了1dB，比起常規(guī)接收機(jī)130在性能上增加了1dB的接收機(jī)也能夠保持相容的FER。這可以允許接收機(jī)指揮與之通信的發(fā)射機(jī)降低業(yè)務(wù)信號(hào)功率。特別地，當(dāng)在圖7所述的情況下來(lái)操作蜂窩電話基站的時(shí)候，基站能夠指揮與之通信的移動(dòng)裝置將它們的業(yè)務(wù)信號(hào)功率降低20.57％，而與使用常規(guī)接收機(jī)的移動(dòng)裝置操作相比卻不會(huì)損失呼叫清晰度。降低每個(gè)業(yè)務(wù)信號(hào)的業(yè)務(wù)信號(hào)功率可以降低MAI，并如上所述地可以允許更多的移動(dòng)裝置在相同頻率上與基站通信。
接收機(jī)200和240的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們比常規(guī)接收機(jī)更少依賴導(dǎo)頻信號(hào)。因此，即使導(dǎo)頻信號(hào)用低功率來(lái)發(fā)射，接收機(jī)200和240也能夠提供與常規(guī)接收機(jī)相同的FER。鑒于低功率的導(dǎo)頻信號(hào)所造成的差錯(cuò)或間隙可能容易地把常規(guī)接收機(jī)的FER增加越過(guò)容許電平，即使沒(méi)有導(dǎo)頻信號(hào)，接收機(jī)200和240也能夠使用業(yè)務(wù)信號(hào)中可靠的碼元來(lái)保持精確的信道估計(jì)。特別地，在蜂窩電話基站的情況下，基站能夠指揮與之通信的移動(dòng)裝置降低它們的導(dǎo)頻信號(hào)功率而不損失呼叫清晰度。如上所述，降低每個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)功率可以降低MAI，并從而允許更多的移動(dòng)裝置以相同頻率與基站通信。
上述的基本功能包括一個(gè)可執(zhí)行指令的排序列表來(lái)執(zhí)行邏輯功能。排序列表可以被裝配在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供可以檢索指令并運(yùn)行它們的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)所用或與該系統(tǒng)相連接。在本申請(qǐng)的環(huán)境中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是能包括、存儲(chǔ)、傳遞、傳播、發(fā)射或傳送指令的任何裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是電、磁、光、電磁或紅外系統(tǒng)的設(shè)備或裝置。一個(gè)說(shuō)明性的而非窮舉性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的列表可以包括具有一條或多條電線的電連接(電)、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤(磁)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)(磁)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)(磁)、可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器(EPROM或閃速存儲(chǔ)器)(磁)、光纖(光)以及便攜光盤只讀存儲(chǔ)器(CDROM)(光)。甚至于使用在上面印刷有指令的紙或別的適當(dāng)介質(zhì)也是可能的。例如，指令可以經(jīng)由紙或其它介質(zhì)的光掃描用電子儀器捕捉，必要時(shí)然后用適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)編譯、解釋或處理，并然后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
雖然本發(fā)明容易受到各種各樣的修改以及代替形式，但是特殊的實(shí)施例已經(jīng)在附圖中通過(guò)舉例的方式被示出并在此被詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不應(yīng)該被限制于所公開(kāi)的特定形式。相反，本發(fā)明覆蓋了屬于由以下附加權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有修改、等效物以及替換。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)，包括具有RAKE合并器的裝置，該裝置被配置用來(lái)接收具有導(dǎo)頻部分和非導(dǎo)頻部分的傳輸信號(hào)；和信道估計(jì)器，被配置用于基于非導(dǎo)頻部分來(lái)計(jì)算信道估計(jì)；和把信道估計(jì)發(fā)送到該裝置。
2.權(quán)利要求1的接收機(jī)，其中，所述裝置包括軟turbo編碼器，被配置用于計(jì)算至少一部分傳輸信號(hào)的可靠值；和軟調(diào)制器，被配置用于從軟turbo編碼器接收可靠值；基于該可靠值來(lái)確定傳輸信號(hào)的一部分是否可靠；和把傳輸信號(hào)的可靠部分發(fā)送到信道估計(jì)器。
3.權(quán)利要求2的接收機(jī)，其中，軟調(diào)制器被配置用于基于傳輸信號(hào)的系統(tǒng)比特的可靠值，計(jì)算傳輸信號(hào)的奇偶校驗(yàn)位的可靠值。
4.權(quán)利要求1的接收機(jī)，其中，所述裝置包括turbo解碼器，被配置用于計(jì)算傳輸信號(hào)的多個(gè)系統(tǒng)比特和奇偶校驗(yàn)位的可靠值；和軟調(diào)制器，被配置用于從turbo解碼器接收可靠值；基于該可靠值來(lái)確定傳輸信號(hào)的一部分是否可靠；和把傳輸信號(hào)的可靠部分發(fā)送到信道估計(jì)器。
5.權(quán)利要求1的接收機(jī)，其中，所述裝置包括一個(gè)被配置用于接收RAKE合并的信號(hào)的解調(diào)器；和其中，信道估計(jì)器被配置用于基于RAKE合并的信號(hào)的非導(dǎo)頻部分來(lái)計(jì)算信道估計(jì)并把信道估計(jì)發(fā)送到解調(diào)器。
6.一種信號(hào)接收方法，包括接收具有導(dǎo)頻部分和非導(dǎo)頻部分的傳輸信號(hào)；基于非導(dǎo)頻部分計(jì)算非導(dǎo)頻部分的可靠值；至少部分地基于該可靠值產(chǎn)生信道估計(jì)；和把信道估計(jì)發(fā)送到具有RAKE合并器的裝置。
7.權(quán)利要求6的方法，其中，計(jì)算可靠值包括用turbo解碼器來(lái)計(jì)算非導(dǎo)頻部分中的系統(tǒng)比特的對(duì)數(shù)似然比；和用軟turbo編碼器來(lái)計(jì)算非導(dǎo)頻信號(hào)中的奇偶校驗(yàn)位的對(duì)數(shù)似然比。
8.權(quán)利要求6的方法，其中，產(chǎn)生信道估計(jì)包括單獨(dú)地基于可靠值來(lái)產(chǎn)生信道估計(jì)，其中，單獨(dú)地基于非導(dǎo)頻部分計(jì)算可靠值。
9.權(quán)利要求6的方法，包括根據(jù)下列等式來(lái)處理非導(dǎo)頻部分Lok=log[Σ(sk,b)∈(S1,B)Pk(s)fk(b)Σ(sk,b)∈(S1,B)‾Pk(s)fk(b)].]]>
10.一種信號(hào)接收方法，包括接收具有導(dǎo)頻部分和非導(dǎo)頻部分的傳輸信號(hào)；和單獨(dú)地基于非導(dǎo)頻部分中的碼元產(chǎn)生傳輸信號(hào)的信道估計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用非導(dǎo)頻信號(hào)產(chǎn)生信道估計(jì)的設(shè)備和方法。更確切地說(shuō)，提供了一種接收機(jī)，包括被配置用于接收具有導(dǎo)頻部分和非導(dǎo)頻部分的傳輸信號(hào)的裝置；信道估計(jì)器，被配置用于基于傳輸信號(hào)的非導(dǎo)頻部分來(lái)計(jì)算信道估計(jì)并把信道估計(jì)發(fā)送到所述裝置。此外，還提供了一種用于執(zhí)行這種改進(jìn)的方法。
文檔編號(hào)H04L25/02GK1756102SQ200510106880
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者亞力克塞·阿施克民, 納萊施·沙爾瑪 申請(qǐng)人:朗迅科技公司