CN1656705B - 具非一致展开因素的码的数据侦测 - Google Patents

Abstract

本发明的一观点，是使用不同展开因素以同时估计被传送于一展开频谱通信系统的数据。数个通信信号是被接收。各通信信号具有一相关码，至少两个该通信信号具有一不同展开因素。该被传送数据是使用一致展开因素的码而被估计为被估计码元。针对以非该一致展开因素的一展开因素而被传送的数据，该数据的该被估计码元是被转换为该数据的该码的码元。本发明的另一观点，是接收一展开频谱通信信号，其中该通信信号具有使用数个展开因素展开的数据。该通信数据是藉由使用一致展开因素的码而被估计为被估计码元。该被估计码元是被解析为分组，其中该被估计码元是对应于被以相同展开因素传送的数据。针对非该一致展开因素的分组，该被估计码元是被转换成为该分组的该相同展开因素的码元。

Description

具非一致展开因素的码的数据侦测

背景技术

本发明大致有关无线码分多址通信系统。特别是，本发明是有关具非一致展开因素于该系统中的通信的数据侦测。

码分多址(CDMA)通信系统中，多重通信可以共享频谱同时被传送。各通信是藉由被用来传送该通信的该码来识别。通信数据码元是使用编码码片来展开。被用来传输特殊码元的码片数是被称为展开因素。一共同展开因素是为16，其16码片被用来传输一码元。典型的展开因素(SF)是为时间分割双工/码分多址通信系统中的16，8，4，2及1。

较佳使用共享频谱的某些码分多址通信系统中，该频谱是为被分割为具有如15时隙的一预定数时隙的帧的时间。此类系统是被称为混合码分多址/时分多址(TDMA)通信系统。限制上行链路通信及下行链路通信为特殊时隙的一该系统，是为时间分割双工通信(TDD)系统。

接收被传送于共享频谱内的多重通信的一方法是为联合侦测。联合侦测中，来自多重通信的数据是一起被决定。联合侦测器是使用已知或被决定的多重通信码，并估计该多重通信数据为软码元。联合侦测器的某些典型实施是使用零强制块线性均衡器(ZFBLE)、Cholesky或近似Cholesky分解或快速富利叶转换。

许多这些实施是被设计用于所有具有相同展开因素的通信。同时处理具有不同展开因素的通信是为该系统的问题。

因此，可预期使用相同通信内的不同展开因素。某些通信码元可以相同通信内的较其它位为高的品质来传送。为了描述，某些时间分割双工/码分多址系统是传送格式组合指示码(TFCI)位及其它通信丛发数据。预期以比负载数据高的品质来传送这些格式组合指示码位。增加特定位而不是其它者的品质的一方法是使用不同展开因素。为了描述，格式组合指示码位可以16的展开因素来传送，而其它位可以8，4，2或1的展开因素来传送。

因此，预期可处理联合侦测中的不同展开因素。

发明内容

本发明观点之一是使用具不同展开因素的正交可变展开因素(OVSF)来同时估计被传送于展开频谱通信系统中的数据。数个通信信号是被接收。各通信信号具有一相关码。至少两个通信信号具有不同展开因素。被传送数据是使用一致展开因素的码被估计为估计码元。针对被以非一致展开因素的展开因素传送的数据，该数据的估计码元是被转换为该数据的码的码元。

本发明另一观点是使用数个展开因素来接收具有数据展开的展开频谱通信信号。通信数据是使用一致展开因素的码被估计为估计码元。该估计码元是被解析为分组，其对应被以相同展开因素传送的数据。针对非一致展开因素的分组，估计码元是被转换为该分组的相同展开因素的码元。

附图说明

图1为非一致展开因素通信系统的一实施例。

图2为从最高展开因素实质连续下降展开因素的流程图。

图3为正交可变展开因素码的树状结构图。

图4为当传送码未知时，从最高展开因素实质连续降低展开因素的流程图。

图5为从最高展开因素实质直接降低展开因素的流程图。

图6为降低展开因素一位准的图标。

图7为连续及直接降低展开因素一位准的图标。

图8从最低展开因素实质连续增加展开因素的流程图。

图9为当传送码未知时，从最低展开因素实质连续增加展开因素的流程图。

图10为从最低展开因素实质直接增加展开因素的流程图。

图11为增加展开因素一位准的图标。

图12为连续及直接增加展开因素两位准的图标。

图13使用多重展开因素自被传送的通信回复数据的流程图。

具体实施方式

本发明实施例大致可以任何码分多址通信系统来使用，如时间分割双工/码分多址，时分多址/码分多址或频率分割双工/码分多址通信系统及其它类型通信系统。

图1为非一致展开因素通信系统的一实施例。发送器20及接收器22是被显示于图1。发送器20可被放置于用户设备，或多重发射电路20可被放置于基站。接收器22可被放置于该用户设备或基站或两者兼可。

将被传送至接收器22的数据码元，是藉由发送器20处的调制及展开装置24来处理。调制及展开装置24可展开具有码及位于被指派至载运数据的通信的展开因素处的数据。该通信是藉由天线26或发送器20的天线阵列通过无线电接口28来发射。

可能与其它发送器的通信在一起的接收器22的通信，是被接收于天线30或发送器30的天线阵列。该被接收信号是被取样装置32以如码片速率或多重码片速率采集藉以制造被接收向量r。该被接收向量是被信道估计装置36处理，藉以估计被接收信号的信道脉冲响应。信道估计装置36可使用被接收信号中的训练序列，引示信号或另外技术来估计该脉冲响应。如联合侦测装置的数据侦测装置34是使用被接收通信及被估计脉冲响应的码来估计展开数据的软码元d′。软码元d′是假设通信被传送具有一致展开因素来制造。展开因素调整装置38是处理该软码元藉以数据码元被传送的相同展开因素来制造软码元d′。

侦测非一致展开因素数据方法之一，是以该系统的最高展开因素获该被传送数据的展开因素来估计软码元。因为软码元最初是被假设一致展开因素来估计，所以各种共有数据侦测实施可被使用，如匹配滤波器，零强制块线性均衡器，使用近似Cholesky分解的联合侦测器或使用快速富利叶转换的联合侦测器。为了描述，三个通信是被传送。第一个具有2的展开因素，第二个具有4的展开因素，第三个具有8的展开因素。针对三个通信，数据可被估计假设8的展开因素。若相同系统中任何通信的最大展开因素为16，则可预计使用数据侦测器34的共同设计来估计所有假设最大展开因素为16的数据。

两个一般方法可被用于采取被估计为最高展开因素的软码元来制造真实展开因素的该软码元.如图2所示，第一方法是藉由至少一个但可能多重阶段来连续降低展开因素.被用来传送各通信的码是被决定于步骤40.步骤42中，针对被使用的各码，对应该被使用的码的最高展开因素(最高被使用展开因素或系统的最高展开因素)的展开因素的所有码，是被用来估计数据侦测装置34中的数据.为了描述，第一个通信是以2的展开因素来传送，而第二及第三个通信是以16的展开因素来传送.图3描述用于1，2，4，8及16的展开因素正交码的码树状图.第一通信码为C1，第二通信码为C2111，第三通信码为C2222.数据侦测装置可为十个展开因素16码(C1111至C1222，C2111及C2222)估计软码元.码C1111至C1222是对应码C1.或者，由于数据被用来估计稍后被抛弃的非必要码，所以无论被使用码为何，为了使用更一致的设计，所有最高展开因素的码均可被用来估计数据.

步骤44中，针对以低于最高展开因素被传送的各通信或通信部分，用于这些通信或部分的软码元的展开因素是被连续处理至展开因素低一位准直到预期展开因素被达成为止。使用前例，因为两个展开因素16码，C2111及C2222，是为被用来传送码元的实际码，这些码软码元是不被降低展开因素。然而，展开因素2通信软码元是连续从8展开因素16码(C1111至C1222)降低至4展开因素8码(C111至C122)至2展开因素4码(C11至C12)至1展开因素2码(C1)。

即使被用来传送数据的码如图4所示的未知，一次降低展开因素一位准仍可被用来回复数据。步骤46中，所有如展开因素16的最高展开因素的码，是被用来估计被回复的数据。步骤48中，用于各这些码的被估计软码元是被测试视此码是否被用来转换数据。各这些码的被估计软码元是被处理来仿真树状图中的低一级展开因素的数据估计。若较高展开因素码被用来运载数据，则该分支上的较低展开因素码不能被用来运载数据。于是，步骤50中，降低这些分支上的展开因素不被执行。步骤52中，此测试及降低展开因素位准的处理于各位准是被重复直到最低位准为止。结果，不只用于被使用码的软码元被决定，被使用码亦被决定。

第二方法是直接采用被估计软码元用于最高展开因素，并将其转换为图5所示的最低展开因素。为了描述，被估计用于前例的8展开因素码(C1111至C1222)的码元，是直接被组合来制造用于展开因素2码(C1)的软码元。被用来传送各通信的码是被决定于步骤54。步骤56中，针对被使用的各码，对应该被使用的码的最高展开因素(最高被使用展开因素或系统的最高展开因素)的展开因素的所有码，是被用来估计数据侦测装置34中的数据。可替代是，由于数据被用来估计稍后被抛弃的非必要码，所以无论被使用码为何，为了使用更一致的设计，所有最高展开因素的码均可被用来估计数据。步骤58中，针对以低于最高展开因素被传送的各通信或通信部分，用于这些通信或部分的软码元的展开因素是被连续处理来制造预期码的软码元。

图6为结合码元降低展开因素一位准的图标，例如从展开因素16至展开因素8，展开因素8至展开因素4，展开因素4至展开因素2，展开因素2至展开因素1.为了简化，发送器20是以如展开因素1的特殊展开因素来传送两数据码元x及y.为了简化，令被用来传送x及y的该码为用于展开因素1的C0.数据侦测装置34以次高展开因素来估计树状图上的用于两码的较高展开因素的软码元，令用于展开因素2的C1及C2.不需估计正确码元x及y，数据侦测装置34是以展开因素2来估计两码元(A1及A2)为x及y的组合.A1为x+y(针对C1)，而A2为x-y(针对C2).因为A1及A2与x及y相关，所以x及y可从软码元A1及A2来决定.x等于((A1+A2)/2)，而y等于((A1-A2)/2).

如图3所示，从任何码至次高展开因素码的两分支，是为被其本身跟随及被其负号跟随的码。为了描述，码C12(1，1，-1，-1)是分为C121(C12，C12或1，1，-1，-1，1，1，-1，-1)及C122(C12，-C12或1，1，-1，-1，-1，-1，1，1)。结果，被描绘于图6的方法可被用来降低用于树状图中任何码的一位准展开因素。

藉由重复此方法，展开因素可连续一次被降低一位准。图7描述降低两位准。数据是使用展开因素1来传送且最初被估计于展开因素4。被传送码元是为w，x，y及z。被用来传送数据的码是为C0，而最初被估计码元对应着码C11至C22。用于C11的被估计码元实质上为w+x+y+z，用于C12为w+x-y-z，用于C21为w-x+y-z，用于C22为w-x-y-z。若展开因素被降低于两步骤，则该码元从展开因素4被连续降低至展开因素2。针对码C11，如图6所示的码元组合是产生两码元，y+z跟在w+x之后。针对码C12，码元组合亦产生两码元，y-z跟在w-x之后。从展开因素2降低至展开因素1，第一码元是被组合产生x跟在w之后，而第二码元是被组合产生z跟在y之后。结果，原始码元w，x，y及z是被重新建构。藉由连续重复此程序，展开因素可从任何展开因素被连续降低至任何其它展开因素。

第二方法是直接降低展开因素于一步骤中。针对特殊传送码，码元亦针对最高展开因素的所有码被估计用于所有该码的分支。最高展开因素信号是直接被组合来制造预期展开因素的码元。该方法亦被描述于图7。被传送码元是为w，x，y及z。用于C11的被估计软码元为A1，其等于w+x+y+z；用于C12为A2，其等于w+x-y-z；用于C21为A3，其等于w-x+y-z；而用于C22为A4，其等于w-x-y-z。因为有四个方程式及四个未知数，所以w，x，y及z可直接被决定。如图5所示，w等于A 1+A2+A3+A4；x等于A1+A2-A3-A4；y等于A1-A2+A3-A4；而z等于A1-A2-A3+A4。同样地，任何展开因素可被降低至任何其它展开因素。为了描述展开因素16被降低至展开因素1，16软码元是最初被估计。十六个方程式及十六个未知数是被解出来估计位于展开因素1的最初被传送的码元。

另一估计用于具非一致展开因素的通信的数据的方法，是估计位于最低展开因素的软码元并组合该被估计码元来决定位于实际传送展开因素及码的码元。最低展开因素可为系统的最低展开因素，或为被传送通信的码元的最低展开因素。

两一般方法可被用来采取位于最高展开因素的被估计软码元来制造位于真实展开因素的软码元。如图8所示的第一方法是连续增加展开因素至少一但可能多重阶。步骤60中，被用来传送各通信的码是被决定。步骤62中，针对各码，所有位于对应被使用码的最高展开因素的展开因素的所有码，是被用来估计数据侦测装置34中的数据。为了描述，第一个通信是以2的展开因素，码C1来传送，而第二及第三个通信是以展开因素16，码C2111及C2222来传送。被接收信号是使用两展开因素2码，码C1及码C2(对应C2111及C2222)。或者，系统的最低展开因素的码，如用于展开因素1的C0是被使用。

步骤62中，针对位于高于最低展开因素的展开因素的被传送的各通信或通信部分，用于这些通信或部分的软码元的展开因素是被连续处理来增加展开因素一位准直到预期展开因素被达成为止。使用前例，因为展开因素2码，C1，是为被用来传送码元的实际码，这些码软码元是不被提高展开因素。然而，展开因素16通信软码元是连续从展开因素2码(C2)被增加至展开因素4码(C21及C22)至展开因素8码(C211至C222)至展开因素16码(C2111及C2222)。

即使被用来传送数据的码如图9所示的未知，一次增加展开因素一位准仍可被用来回复数据。步骤66中，所有如展开因素1的最低展开因素的码，是被用来估计被回复的数据。步骤68中，用于各这些码的被估计软码元是被测试视此码是否被用来转换数据。各这些码的被估计软码元是被处理来仿真树状图中的高一级展开因素的数据估计。若展开因素码被决定为被使用码，则该分支上的较高展开因素码不能被用来运载数据。于是，步骤70中，增加这些分支上的展开因素不被执行。步骤72中，此测试及降低展开因素位准的处理于各位准是被重复直到最高位准为止。结果，不仅用于被决定的使用码的软码元被决定，被使用码亦被决定。

第二方法是采用被估计软码元用于最低展开因素，并将其直接转换为图10所示的预期展开因素。为了描述，被估计用于C2的码元，是成为用于码C2111及C2222的码元。被用来传送各通信的码是被决定于步骤74。步骤76中，针对被使用的各码，对应该被使用的码的最低展开因素(最低被使用展开因素或系统的最低展开因素)的展开因素的所有码，是被用来估计数据侦测装置34中的数据。可替代是，由于数据被用来估计稍后被抛弃的非必要码，所以无论被使用码为何，为了使用更一致的设计，所有最低展开因素的码均可被用来估计数据。步骤78中，针对以位于高于最低展开因素被传送的各通信或通信部分，用于这些通信或部分的软码元的展开因素是被连续处理来制造预期码的软码元。

图11为转换被侦测码元来增加展开因素一位准的图标，例如从展开因素1至展开因素2，展开因素2至展开因素4，展开因素4至展开因素8，展开因素8至展开因素16。为了简化，发送器20是以如展开因素1的特殊展开因素来传送两数据码元x及y。该例在此是描述针对码C0侦测位于展开因素1的数据，并转换该被侦测软码元为被传送码C2。发送器是以如使用码C2(1-1)的展开因素2的特殊展开因素来传送数据码元x。当x被以码C2传送时，其是被传送为x-x。以码C0(1)侦测数据会产生x-x的被侦测码元。被侦测软码元是被转换为C2产生2x值。此例中，被侦测数据(x-x)可被码C2(1-1)混合并结合(x*1+-x*-1)产生2x。

图12为转换被侦测码元连续增加展开因素两位准的图标。码元x是使用码C222(1-1-11-111-1)被传送为x-x-xx-xxx-x。数据是使用码C2(1，-1)被侦测于低两位准展开因素。使用码C2，数据是被侦测为2x-2x-2x 2x。被侦测软码元是被转换为树状图上的下一码位准C22。因为C22等于C2-C2(或C2*(1-1)，所以软数据是藉由有效地将其与码1-1混合而被转换为码C22。最终的软码元是为4x-4x。被转换的码元是被转换为树状图上的下一码位准C222(1-1-11-111-1)。码C222等于码C22-C22(或C22*(1-1))。为了转换软码元为码C222，该码元是有效地被1-1混合。结果，最终软码元为8x(4x-4x)。

增加展开因素的第二方法是直接将其完成于一步骤。针对特殊传送码，码元亦针对最低展开因素的所有码被估计用于所有该码的分支。被估计码元是直接被组合来制造预期展开因素的码元。

图12描述直接增加展开因素两位准。使用先前码的案例，数据是使用码C222来传送，且数据是使用码C2来侦测。码元x是使用码C222(1-1-11-111-1)被传送为x-x-xx-xxx-x。数据是使用码C2(1，-1)被侦测于低两位准展开因素。使用码C2，数据是被侦测为2x-2x-2x 2x.码C222被与C2产生关联为C2-C2-C2C2(或C2*(1-1-11).为了从C2转换软码元为码C222，该码元是有效地被1-1-11混合.结果，最终软码元为8x(2x-2x-2x+2x).

于是，混合方法可被用来自具有一致展开因素的通信来回复码。该通信可以如8，4或2的中介展开因素来处理，且被侦测软码元是被处理来增加及降低展开因素至如展开因素2及展开因素16。这些同时侦测具有非一致展开因素的数据码元的方法，是可被用来从被不同展开码传送的通信及具有使用不同展开因素展开的码元的单通信回复数据。针对使用不同展开因素传送的通信，各通信的被估计码元同样地可被补偿。针对具有不同展开因素的通信，发送器必须知道何码元被何展开因素传送。发送器可藉由码元的展开因素来解析该通信的被接收码元及分别补偿各组。

图13使用多重展开因素自被传送的通信回复数据的流程图。步骤80中，通信是使用不同展开因素被传送具有数据展开。步骤82中，数据的软码元是假设整个通信具有如最高展开因素或最低展开因素的一致展开因素来估计。步骤84中，被估计码元被解析为具有相同展开因素的分组。步骤86中，各分组的被估计码元是被处理来仿真预期展开因素的码元的估计。

预期使用通信中的不同展开因素来传送不同服务品质的不同码元。为了描述，某些分时双工/码分多址系统中，传送格式组合指示码及电源控制是以被传送负载数据多路传送。预期以较其它数据为高的品质来传送这些位。于是，使用通信内各种展开因素可使具有不同服务品质的服务更立即一起被多路传送于相同通信中。

Claims (10)

1.一种传送一展开频谱通信系统中的数据的方法，该方法包含：

接收一通信，该通信具有使用数个展开因素展开的数据；

使用一致展开因素的码以估计该通信数据为被估计的码元；

解析该被估计码元成为分组，其中该被估计码元是对应于被以一相同展开因素传送的数据，所述分组中的至少两组具有不同的展开因素；及

针对非该一致展开因素的分组，转换该被估计码元成为该分组的该相同展开因素的码元。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过解析该被估计码元所产生的该分组其中之一是包含一传送格式组合指示码位。

3.一种于传送一展开频谱通信系统中的数据的用户设备，该用户设备包含：

一天线，用于接收一通信，该通信具有使用数个展开因素展开的数据；

一数据侦测装置，其是使用一致展开因素的码以估计该通信的数据成为被估计码元；及

一展开因素调整装置，用以解析该被估计码元成为分组，其中该被估计码元是对应于被以一相同展开因素传送的数据，所述分组中的至少两组具有不同的展开因素，及用以对于非该一致展开因素的分组，转换该被估计码元成为该分组的该相同展开因素的码元。

4.如权利要求3所述的用户设备，其特征在于，通过解析该被估计码元所产生的该分组其中之一是包含一传送格式组合指示码位。

5.一种用于传送一展开频谱通信系统中的数据的用户设备，该用户设备包含：

用于接收一通信的装置，该通信具有使用数个展开因素展开的数据；

使用一致展开因素的码以估计该通信的数据成为被估计码元的装置；及

可解析该被估计码元成为分组的装置，其中该被估计码元是对应于被以一相同展开因素传送的数据，所述分组中的至少两组具有不同的展开因素；及

用于非该一致展开因素的分组的装置，以转换该被估计码元成为该分组的该相同展开因素的码元。

6.如权利要求5所述的用户设备，其特征在于，通过解析该被估计码元所产生的该分组其中之一是包含一传送格式组合指示码位。

7.一种用于传送一展开频谱通信系统中的数据的基站，该基站包含：

一天线，用于接收一通信，该通信具有使用数个展开因素展开的数据；

一数据侦测装置，其是使用一致展开因素的码以估计该通信的数据成为被估计码元；及

一展开因素调整装置，其是解析该被估计码元成为分组，其中该被估计码元是对应于被以一相同展开因素传送的数据，所述分组中的至少两组具有不同的展开因素，且对于非一致展开因素的分组，转换该被估计码元成为该分组的该相同展开因素的码元。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，通过解析该被估计码元所产生的该分组其中之一是包含一传送格式组合指示码位。

9.一种用于传送一展开频谱通信系统中的数据的基站，该基站包含：

用于接收一通信的装置，该通信具有使用数个展开因素展开的数据；

使用一致展开因素的码以估计该通信的数据成为被估计码元的装置；及

解析该被估计码元成为分组的装置，其中该被估计码元是对应于被以一相同展开因素传送的数据；及

用于非该一致展开因素的分组的装置，以转换该被估计码元成为该分组的该相同展开因素的码元。

10.如权利要求9所述的基站，其特征在于，通过解析该被估计码元所产生的该分组其中之一是包含一传送格式组合指示码位。

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