TWI323095B - Equalizer training method using re-encoded bits and known training sequences - Google Patents

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1323095 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 . 本發明涉及蜂窩式無線通信系統，更具體地說’涉及無線通信系 •統的無線終端對所接收到的資料資訊進行處理以消除干擾的技術。 【先前技術】 蜂窩式無線通信系統給世界上許多居民區提供無線通信服務。蜂 窩式無線通信系統的構建最初是服務於語音通信，但現在也用來支援 籲資料通信。由於人們對因特網的認可及廣泛應用，激發了對資料通信 服務的需求。歷史上，資料通信都是通過有線連接來提供服務的，但 現在蜂窩式無線用戶要求其無線設備也能夠支援資料通信。很多無線 用戶希望能夠通過他們的蜂窩電話、無線個人數位助理、無線筆記本 電月匕和/或其他無線设備進行網上衝浪、收發emaii、進行其他資料通 信活動。這種無線通信系統對資料通信的需求在不斷增長。因而，目 别正在對現有無線通信系統進行擴建/改造以滿足這些急速增長的資 料通信需求。 蜂高無線網包括網路基礎架構’該網路基礎結構與相應的服務覆 蓋區内的無線終端進行無線通信。這躺路基礎架構通常包括分散在 服務覆蓋區内的多個基站’每個基站支援相應的蜂窩（無線小區）内 的無線通信。基站與基站控制器（BSC)連接，每個基站控制器爲多 個基站提供服務。每個基站控制器與移動交換中心（MSC)連接。通 常每個基站控制器還直接或間接地與因特網相連。 在操作上，每個基站與其蜂寫/無線小區内運行的多個無線終端通 6 1323095 •信。與基站連接的BSC ’爲MSC與服務基站（serying ^ stati〇n) 之間的語音通信提供路由服務。MSC則把語音通信路由到另外的MSC .或PSTN (公共交換電話網）。BSC爲服務基稍分組資料網路之間的 .資料通信提供路由服務，所述分組資料網路可以包括或連接到因特 網。從基站到無線終端的傳輸稱爲前向鏈路（下行鏈路）傳輸，而從 無線終端到基站的傳輸稱爲反向鏈路（上行鏈路）傳輸。 基站與其所服務的無線終端之間的無線鏈路通常按照一個（或多 籲個）操作標準來運行。這些操作標準定義了無線鍵路的分配、建鍵、 服務、拆鏈的方式。全球移動通信系統（GSM)標準是一種很流行的 蜂窩系統標準。GSM標準’或者簡稱GSM，在歐洲财主導地位， 也廣泛用於全球範圍。GSM最初僅提供語音通信服務，但它已經修改 以提供資料通信服務。GSM基礎上的通用分組無線業務（GpR幻和 增強型資料速率演進技術（EDGE)通過共用GSM的通道帶寬、時隙 結構（slot structure)和時隙定時（slot timing) ’能夠和gsm共存。 籲GPRS和EDGE還可以作爲其他標準的遷移路徑，例如，Is i36和太 平洋數位蜂窩（PDC)。 EDGE爲了在200 KHz的GSM通道上提高資料速率，它採用了 較高階的調製，8進制相移鍵控（8_PSK)調製和GSM標準的高斯最 小頻移鍵控（GMSK)調製^ EDGE包含(all0Wf0r)有9個不同的（可 自動、快速選擇的）空中介面格式，也就是調製編嗎方案 具有各種不_度的誤碼控娜護。對於空帽輸，根據應用的即時 需求’低MCS模式（MCS 1-4)採用GMSK (低資料率）調製 古 1323095 • MCS模式（MCS 5-9)採用8-PSK (高資料率）調製。 當蜂窩電話處於接收模式時，同通道和鄰近通道上 • GMSK/8PSK信號出現有色雜訊（c〇i〇redn〇ise)e爲了更好地接收傳送 •給蜂窩電話的資訊，蜂窩電話必須儘量消除這些干擾信號。先前，消 除這些干擾信號的技術包括對接收到的信號進行通道均衡處理。但 是，現有的通道均衡技術無法有效地消除同通道和鄰近通道雜訊。因 而’需要對干擾消除技術進行改進。 | 【發明内容】 本發明涉及裝置以及方法，本文後面的附圖說明、具體實施方式 以及權利要求中，將對這兩者進行更詳細的闡述。 根據本發明，提供一種多分支等化器處理模組，用於消除所接收 到的射頻脈衝(RF burst)中的干擾，包括： 第一等化器處理分支，用於： 基於已知的訓練序列進行訓練； > 均衡所述接收到的射頻脈衝； 伙所述接收到的射頻脈衝中提取資料位元； 第二等化器處理分支，用於： 基於已知的訓練序列和重編碼資料位元進行訓練，所述重編 料位元通過處理解碼幀而産生； 所述解碼幀由戶斤 均衡所述接收到的射頻脈衝；和 從所述接收的射頻脈衝中提取替換資料位元。 優選地，在本發明的多分支等化器處理模組中 1323095 述提取的資料位元産生。 優選地，本發明的多分支等化器處理模組還包括： 解交錯器；及 用於 通道解碼H，該通道解碼器和所述解交錯器連接於第 理分支和第二等化找理分支，該通道解㈣和所骑交錯器的組合 對包括所述提取的資料位元的巾 貞進行解瑪及 對包括至少-部分替換資料位元的替換醜行解碼。 是語^地’在本發明的多分支等化器處理模組中，所和替換幢 中，所述巾貞和替換中貞 優選地，在本發明的多分支等化器處理模組 是資料幀。 優選地，在本發明的多分支等化器處理模組中： 所述第一等化器處理分支包括： 1分量和Q分量干擾消除部分；及 判決反饋等化器部分； 所述第二等化器處理分支包括： •- I分量和Q分量干擾消除部分；及 線性等化器部分。 载資=地的:本發明的多分支等化器處理模組中’射頻脈衝包括承 二最小頻移鍵控（_)符號和8PSK干擾符號。 優~地’本發明的多分支等化减理模組還包括： 1323095 編喝器； 交錯器，該交錯器與所述編碼器的組合用於： 處理解碼幢以産生重編碼資料位元；及 給第二等化器處理分支提供訓練信號，其中，該訓練信號用來基 於已知的訓練序列和重編碼資料位元對第二等化器處理分支進行訓 練。 根據本發明的-方面，提供—種無線終端包括·· 射頻前端，用於接收射頻脈衝； 與射頻前端通信相連的基帶處理器，該基帶處理 於從射頻脈衝巾生絲帶錄； 卿心用 該多分支等化器處 與基帶處理H相連料分支等化器處理模組， 理模組還包括： 第等伽卿娜軸緣 丨基於已知的訓練序列進行訓練； 對所述接_的軸崎進行均衡處理； 從所述接㈣騎親衝中提取:#料位元；及 第二等化器處理分支，用於： 基於包含已知訓練相和重編碼⑽位元的至 衝進行訓練，所述至少部分重編碼·衝通過處2編碼的脈 賴述接收到的射頻脈衝進行均衡處理；及、的懷而產生； 從所述接收的射頻脈衝中提取替換資料位元； 丄

於 對所述資料塊進行解交錯； 從所述資料塊解碼幀； 對所述資料·新編碼以產生至少部分重編喝的資料塊；及 斤述至> 刀重編碼的資料塊進行交錯處理以生成至少部分重 編碼的脈衝。 _ kit纟本發明的無線終端巾，所述巾貞是語音巾貞或資料賴。 優選地，在本發明的無線終端中： 所述第-等化器處理分支包括： 1分量和Q分量干擾消除部分；及 判決反饋等化器部分； 所述第二等化器處理分支包括： 1分量和Q分量干擾消除部分；及 # 線性等化器部分。 優選地’在本發明的無線終端中，用來訓練第二等化器處理分支 的至u卩分重編碼脈衝是完全重新編碼的。 優選地’在本發明的無線終端中，射頻脈衝包括承載資料位元的 向斯最小頻移鍵控（GMSK)符號和八進制相移鍵控(8PSK)干擾符號。 優選地，本發明的無線終端還包括： 編碼器； 父錯器’該交錯器與所述編碼器的組合用於·· 11 t 將貝料t貞重新編碼以産生至少部分重編碼的資料塊；及 將至少部分重編碼的資料塊進行交錯處理妓生至少部分重編碼 的脈衝。 根據本發明的-方面’提供—種對接收_射頻脈衝進行均 理的方法，包括： 接收射頻脈衝； 從所接收的射頻脈衝中解碼已知訓練序列； 籲基於所解碼的已知娜序珊第—等㈣進行訓練； 用第一等化器處理分支均衡所接收的射頻脈衝； 對射頻脈衝進行解交錯； 編碼射頻脈衝以獲得提取的軟取樣； 從所提取的軟取樣中解碼資料位元； 重新編碼所述資料位元以産生至少部分重編碼的軟取樣； 交錯所述至少部分重編碼的軟取樣以産生至少部分重編瑪 •衝； 從記憶體中重新讀取所述接收到的射頻脈衝給第二等化器處理分 支； 77 使用所述至少部分重編碼的脈衝訓練第二等化器處理分支； 用第二等化器對記憶體中的所述接收到的射頻脈衝進行均衡處 理； 對所述射頻脈衝進行解交錯； 對所述射頻脈衝進行解碼以獲取替換軟取樣；及 12 1323095 從所述替換軟取樣中解碼替換資料位元。 優選地，在本發明的方法中，所賴包括語音傾或資料巾貞。 優選地，在本發明的方法中： 所述第-等化祕理分支處理第—組4個射頻脈衝以産生^及 所述第二等化H處理分支處理記憶射的第二組4個射頻脈衝以 產生替換資料位元，其中，第一組4個射頻脈衝先於第二組4個射頻 脈衝。 優選地，在本發明的方法+，所述第一等化器處理分支包括4抽 頭(4娜)的預遽波器和肌犯：所述第二等化器處理分支包括7拙 (7-tap)的線性等化器(lE)。 優選地’在本發明的方法中，所述射頻脈衝包括承載資料位元 GMSK符號和8PSK的干擾符號。 下面的具體實施方式以及關綱，將使本發_其他特 點更加明瞭。 霞 > 【實施方式】 —附圖不出了本發明的優選實施例，圖中相同的附圖標記對應於各 幅附圖中相同或相應的部件。 高斯最小_難（GMSK) 鎌_實域巾的單路輪 入雙路輸出祕。該模式是虛擬的單路發射2路接《統。多天線的 干擾消除技術_綱縣發施鑛供的_以統，該碗张 系統能夠充分地滿足上述f求和其他絲。本發贿供—種能夠消除 所接收到的射頻脈衝中的干擾信號的多分支等化器處理模組。該多= 13 1323095 支等化器處理模組包括多個等化器處理分支。一個等化器處理分支能 夠基於已知的訓練序列進行訓練，並對接收到的射頻脈衝進行均衡處 理。所得的結果接著被進一步處理並用來訓練第二等化器處理分支。 然後，第二等化器處理分支對接收到的射頻脈衝進行均衡處理，基於 對干擾彳§號的齡處理’生成輸出。這樣，就改良了騎接收到的射 頻脈衝的處理。 圖1是根據本發明實施例支援無線終端通信的蜂窩式無線通信系 統100的局部示意圖。蜂窩式無線通信系統100包括移動交換中心 (msc)101’gprs業務支援節點/EDGE業務支援節點（sgsn/sesn) 102 ’基站控制器（MSC) 152和154，基站1〇3、1〇4、1〇5和i⑽。 SGSN/SESN 1G2通過GPRS開道支援節點（GGSN) 112與因特網114 連接。傳統的語音終端121與pstn (公共交換電話網）11〇連接。通 過因特網傳輸的語音(IP語音)終端Π3和個人電腦125連接到因特網 114。MSC 101 與 PSTN 110 相連。 基站103-106中的每一個基站都服務於一個蜂窩/無線小區，每個 基站在其所服務的蜂窩/無線小區内支援無線通信。包括前向鏈路和反 向鏈路的無線鏈路支援基站與其所服務的無線终端之間的無線通信。 這二無線鏈路將産生同通道(co-chgj^ei)和鄰近通道(a(jjacent cjlannei) 信號，表現爲有色或白色雜訊。如上所述，這些雜訊可能會干擾預期 的感興趣的信號。因此，本發明提供了一種在這類惡劣信噪比（SNR) 或低信號干擾比（SIR)環境中消除干擾的技術。 這些無線鏈路可以支援數位資料通信、！p語音通信和其他數位多 14 1323095 ‘媒體通信。蜂窩式無線通信系統100在支援類比通信方面是可以後向 相容的。因此蜂窩式無線通信系統1〇〇可以支援全球移動通信系統 • (GSM)標準及其擴展的增強型資料速率演進技術（EDGE)。蜂窩式 •無線通信系統1⑻也可以支援GSM擴展的通用分組無線業務 (GPRS)。本發明還應用於其他標準，如TDMA標準、CDMA標準 等。通常，本發明能夠應用於數位通信技術中，以解決通信干擾的蓉 別和消除的問題β Φ 無線終端 116、118、、122、124、126、128 和 130 通過無線 鏈路以及基站103-106與蜂窩式無線通信系統100逹接。如圖所示， 無線終端可以包括蜂窩式移動電話116和118、膝上型電腦12〇和 122、臺式電腦124和126、資料終端128和130。但是該蜂窩式無線 通信系統也支援與其他類型無線終端的通信。衆所周知，膝上型電腦 ΐ2〇和m、臺式電腦la和126、資料終端128和13〇、蜂寫式移動 電話116和118之類的設備，能夠在因特網114上“衝浪，，，發送和 鲁接收資料通信如email ’發送和接收文件，以及執行其他資料操作。這 些=貝料操作很多都要求很高的下載資料傳輸率，而對上傳資料傳輸率 要求則λ有那麼嚴格。因此，部分或全部的無線終端能夠支 援EDGE操作標準。這些無線終端116·13〇也支援gsm標準，可能 也支援GPRS標準。 圖2疋無線終端200的示意框圖。圖2中的無線終端2〇〇包括射 頻收發H 202、數位處理元件204、以及機殼内的其他各種元件。數位 處理元件204包括兩個主要的功能元件：物理層處理、語音編/解碼器 15 1323095 .(CC)DEC )、基帶編/解喝器（CODEC )功能塊206 ;協定處理、人機 介面功能塊208。數位信號處理器（DSp)是物理層處理、語音編/解 碼器（CODEC)、基帶編/解碼器（c〇DEC)功能塊2〇6的主要元件， 而微處理器如精難令集（rjSC)處理器是協定處理、人機介面功能 塊208的主要元件。DSP也可以稱爲無線介面處理器’ * rjsc處理 态可以稱爲系統處理器。但是這些命名約定，不應當認爲是對這些元 件的功能的限制。 鲁射頻收發器202與天線203、數位處理元件204、電池224連接， 其中電池224給無線終端所有的元件提供電源。物理層處理、語音編/ 解碼器（CODEC)、基帶編/解碼器（CODEC)功能塊2〇6與協定處理、 人機介面功能塊208、麥克風226、揚聲器228連接。協定處理、人機 介面功能塊208與多種元件連接，這些元件包括但不限於：個人電腦/ 資料終端設備介面210、鍵盤212、用戶識別卡（SIM卡）埠213、照 相機214、快閃記憶體216、靜態記憶體（SRAM) 218、液晶顯示幕 # (LCD)220和發光二極體(LED)222。有照相機214和LCD 220時，這 些元件支援靜態圖像和/或動態圖像。這樣，圖2所示的無線終端2〇〇 就能夠通過蜂高式網路支援視頻和音頻服_務。 圖3是GSM巾貞的一般結構以及GSM巾貞承載資料塊的方式的示音 圖。持續時間爲20毫秒（ms)的GSM幀被分爲4個四分之一巾貞。每 —四分之一幀包括8個時隙(時隙0-7)。每個時隙大概持續625微秒（# s)，包括左邊、右邊和中間碼三部分。時隙上左邊和右邊的射頻脈衝 承载資料，而中間碼是訓練序列。 1323095 根據所支援的調製編碼方案模式，GSM幀的4個時隙上的射頻脈 衝，承載一個分段的RLC (無線鍵路控制）塊、—個完全的塊 或者兩個RLC塊。例如，資料塊A由四分之一幀i的時隙〇、四分之 一幀2的時隙0、四分之一幀3的時隙〇和四分之一幀4的時隙〇承

四分之一幀3的時隙1和四分之一幀4的時隙〗承載。每一組 ♦時隙，即每個四分之一幢的時隙η的Mcs模式，對於GSM幢來說，

之間，其MCS模式是不相同的，如每一四分之一幢的時隙〇的他8 模式，與每—四分之一紅時隙丨_7 #Mcs模式，可能是不同的。所 述RLC塊可以承載語音資料或其他資料。 圖4描繪了把資料映射到射頻脈衝中的各個步驟。資料最初是未 編碼的:可能帶有資料塊報頭。塊編碼操作執行資料塊的外部編碼並 支援對資料塊進行檢錯/糾錯。外部編碼操作通常採用迴圈冗餘碼校驗 (CRC)或法爾碼（FireC()de)e圖中示出外部編觸作添加了資料的 尾位元和/魏編碼賴(BCS)，其附加在資概。在⑶編碼方案 下’採用塊編碼和卷積編碼對報頭和資料一起編喝，；在非⑶編碼 方案下，報頭和資料資訊通常是分開編碼的。 、’·、 和貧料位元的触二進位棚碼。法爾碼 測出來的錯誤得以通過的幾率僅僅爲2·40 次法爾喝支援檢_錯。法目碼是把騎位元添蝴資料報頭位元 碼的純檢錯能力強大到未被檢 。在塊編碼把用於檢錯的冗 17 13230^ .餘位元添加職料巾之後，將貌贿_加冗餘，崎正無線通 道造成的傳輸差錯。⑽關錯或編碼方案是基於卷積編碼的。 β卷積編碼器生成的一些冗餘位可以在傳送前進行馨孔(puncture) 操作k種馨孔操作提高了卷積編碼的速率，減少了每個傳輸的 貝料免的几餘。|孔還降低了對帶寬的需求以使卷積編碼信號適 合可利用的通道位元流。卷積編碼觀位元被傳給交錯器，交錯器把 各種位元流交錯後，分割成4個脈衝。 •圖5是從射頻脈衝中恢復資料塊的相關步驟的示意框圖。通常1 個資料塊由4個射頻脈衝構成。接收並處理這些脈衝。當4個射繼 衝都接收後，這4個射頻脈衝被組合以形成一個編碼資料塊。隨後，、 該編碼資料塊被孔(depunc㈣（如果需要的話），根據内部解碼方 案解碼，接著根據外部編媽方案解碼。解碼後的資料塊包括 ==:根«料和_被編碼的方式，有可能進行部分解碼就能 丨圖6是從舰的語音t貞巾恢復:轉的糊步_示意框圖。勤 過程與圖5的類似。典型地，傳送的是2〇毫秒的語音帕，盆中，^ 音_辭部分衫，細辦傳送，彳_分在L = 衝中傳送。圖6中所示的是—組4個射頻脈衝，這__ 糊n ^劍咖。其巾，鍋η的財物 ，-個語音_的前半部分，被編碼和交錯到這4個射頻脈射。 “ 4鋪娜触處理後’編碼塊_概程，_料流程包含 了綱蝴細分崎_⑼㈣前術。齡在記憶體 18 1323095 .中的語音幀η的前半部分，可以與語音幀n的的後半部分結合，生成 有效的語音幀η相關的資料。 圖7所示的對語音幀η的資料的重編碼，會產生至少部分重編碼 .的資料脈衝，該重編碼資料脈衝可以用於訓練第二等化器處理分支。 如前所述’把財—組射舰衝恢復出來的語音齡半部分，與從當 前組射頻脈衝恢復出來的語音賴半部分進行組合，以生成語音幢二 μ料用迴圈几餘碼校驗對語音幀進行確認和糾錯以生成有效語音 ♦ Φ貞。該有效語音魏後被重編碼。但是，只有重編碼的語音巾貞η的後 半部为用來部分再造射頻脈衝。可以對重編碼的語音幢η的的後半部 刀進行刀割和交錯處理以生成部分編碼的射頻脈衝。因爲語音鴨州 的後半部分還沒有處理，所以這些麵脈衝僅是部分重編碼的。、因爲 语音Φ貞η十1沒有被確認，所以重編碼的語音悄糾的前半部分不可能 也未用於再造（recreate)射頻脈衝。根據本發明的一個實施例，基於 語音幢η的部分重編碼的射頻脈衝，結合已知的訓練序列，能夠^好 鲁地訓練第二等化器處理分支。 圖8Α和圖8Β疋無線終端2〇〇接收和處理射頻脈衝的流程圖。圖 和圖8Β所不的操作對應於gsm幢相應的時隙上的單個射頻脈 射頻m端基帶處理器和等化器處理分支模組執行這些操作。通 电田上述疋件之-執行操作時，這些操作步驟啓動。但是，在不脫離 本發明的範_情況下，這些部件之間處理職能_分可以是不同的。 如圖8A所不，處理流程自射頻前端接收GSM巾貞相應的時隙上的 射頻脈衝開始（步驟、 、 。以後，射頻前端把射頻脈衝轉換成基帶信

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號（步驟8〇4)。轉換完成後，射頻前端給基帶處理器發送中斷信號 驟806)。這樣，如圖所示，射頻前端執行步驟8〇纖。 ’ 接著，基理ϋ接㈣基帶錢（步驟叫在—個典 機基帶城触化。魏職帶錄（數位料）後，基帶處理器 ^ 810 (blind detecti〇n)〇^ 紐式的盲檢啦定了歸錄崎應_龍式 _裏，根據刪標準，調製模式既可《是高斯最小頻 GMSK)調製’也可以是8進制相移鍵控（8 psK)調製。基帶處理 器確定調製赋後，基於射定_軸式，選擇合適的處理分支進 行處理（步驟812)。 —對於GMSK調製，在步驟8M中，基帶處理器對基帶信號進行反 旋和頻率;kJE。接者，在步驟816巾，基帶處理器對基帶信號進行脈 衝=率評估。在步驟820中（見圖8B分頁連接箭頭A)，基帶處理器 •接著進奴時（timing)、通道、雜訊、㈣比（SNR)評估。隨後， 基π處理器執仃自動增益控制（AGC)迴圈計算⑽c如論⑷ ^步驟822)。接著’基帶處理器對基帶信號進行軟決冑比烟數的確 疋（/驟824)。步驟824之後，在步驟伽巾，基帶處理器執行基帶 信號的匹配濾波操作。 v驟808-826稱爲預均衡處理操作。基帶處理器對基帶信號執行 w些預均衡處理操作後，生成了處理後的絲信號。完成這些預均衡 處理之後’基帶處判給等化器歡發送命令。 20 1323095 •卩多分支等化器運行的等化II模組將在圖9中進—步討論。等化 器模組接收到命令之後，基於難模式（GMSK或·κ)，準備對處 理後基帶信號進行均衡。步驟828中，等化器模組接收來自基帶處理 •器的處理後帶信號、設置、和/或參數，並對基帶信號的左邊進行 最大似然序列估測（MLSE)均衡。如前面的圖3所示，每一個射頻 脈衝包括資料左邊、中間碼和資料右邊。典型地，在步驟⑽中，等 化器模組均衡射頻脈衝的左邊以生成該左邊的軟決策。然後在步驟 ♦ 830中，等化器模組均衡該處理後的基帶信號的右邊。該均衡操作生 成了多個與該右邊相關聯的軟決策。通常，對脈衝進行均衡是以脈衝 中已知的訓練序列爲基礎。但是，本發明的實施例中，可以利用重編 碼或者部分重編碼資料以改良均衡處理。這可以採用叠代處理的形 式，其中’第一分支對射頻脈衝串執行脈衝均衡，第二模組基於第一 分支均衡處理的結果進行二次均衡。 隨後’等化器模組給基帶處理發送中斷信號，指示該射頻脈衝的 均娜作已經完成。接著，基帶處理器從等化器模組中接收軟決策。 在步驟832巾，基帶處理器基於來自等化器模組的軟決策來 確疋左右兩邊平均相位。在步驟8;36中，基帶處理器基於來自等化器 模组的軟決紐行鮮評估和頻率追縱。在這裏，步驟麵^和步 驟836的操作稱爲“均衡後處理”。步驟836之後，對該射頻脈衝的 處理已經完成。 回到圖8A中，當步驟810中盲檢測結果爲8pSK調製時，基帶處 理器和等化器模組選取右邊的處理分支。首先’在步驟818中，基帶 21 1323095 '處理器對基帶信號執行反旋和頻率校正。隨後的步驟820中，基帶處 理器執行該射頻脈衝的脈衝功率評估《順著分頁連接箭頭B參考圖 8B ’在步驟840中，基帶處理器執行定時（timing)、通道、雜訊和信 .噪比（SNR)評估。接著，步驟842中，基帶處理器執行該基帶信號 的AGC迴圈計算。下一步，步驟844中，基帶處理器計算判決反饋等 化器（DFE)係數，步驟844中等化器模組將用到該係數。後文將對 這些爲生成這些係數而做的處理進行更詳細的闡述。圖9和之後的圖 鲁對採用多分支等化器的這些決策進行討論。接著，步驟846中，基帶 處理器對射頻脈衝執行預均衡操作。最後，步驟848中，基帶處理器 給射頻脈衝破定軟決策比例因數。此處基帶處理器3〇所執行的步驟 818-848稱爲8PSK調製基帶信號的“預等化器處理，，操作。步驟 完成後，基帶處理器給等化器模組發送命令，以均衡處理後的基帶信 號。 等化器模組接收到來自基帶處理器的命令後，從基帶處理器接收 #該預均衡處理後的基帶信號、設置、和，或參數，開始對該預均衡處理 後的基帶雜進行均衡。等化n模財先準狀紐（輸她^)， 步驟850中均衡該8PSK調製的預均衡處理後的基帶信號時，用到該 狀態值。在所舉的實施例中，等化器模組採用最大後驗概率（瞻)/ 均衡法。接著’步驟852中，等化器模組用碰均衡法均衡該預等 化器理後的基帶信號的左邊和右邊以生成該處理後基帶信號的軟決 策。步驟8M完成後’等化器模組發送中斷信號到基帶處理器中，指 示對該基帶信號的均衡處理已經完成。 22 丄323095 、接著’基帶處理雖收來自雜賴㈣軟轉。下—步中，基 f於步雜的姆來確定該處理後的基帶信號的左右兩 .率:t位。最後’步驟836中，基帶處理器執行該基帶信號的頻 H崎蹤。步糊和836的操作稱爲均衡後處理操作。步祕 頻魏Γ射舰衝㈣賊理已經完成。上述處理難描述了從射 頻脈衝中恢復資料塊的各個步驟。 雖然圖8A和圖8B中的操作可以用無線終端的特定元件來執行， ==劃分可以用不同的元件來執行，如，在另外的實施例中， 均制呆作可以用基帶處理器或系統處理器來執行。另外，在另外的實 施例中’解碼操作可簡基帶處理器縣統處理器來執行。 立圖9是本發明的一實施例的多分支等化器處理模組_的結構的 =思框圖，根據本發明的實施例，該處理模組9⑽能夠用來執行單天 2干擾消除（SAIC)。有2麵型的說均衡方法··節點探測⑽ 和盲干擾消除⑽）。根據本發明的—方面，_耻法1 9所示 的讀’可以是硬體元件，也可以是由處理器如圖2的2〇6和2〇8執 仃的軟體元件，也可岐硬體元件和軟件敝合。分支等化器 處理模組_包括第-等化器處理分支9()2和第二等化器處理分支 9〇心反旋模組906接收基帶脈衝的同相分量⑴和正交分量⑼。 所述基帶脈衝對應_ 3.7聯的射舰衝。反旋模組把接收到 的I和Q脈衝取樣反旋’生成Ϊ和Q脈衝取樣。在—個實施例中，第 一等化器處理分支902包括脈衝等化器。根據本發明的實施例，這些 脈衝取樣隨後被均衡，之後和其他的取樣組成資料分組，如虹分 23 1323095 * 組。在某些操作情況下，除脈衝水平均衡外，還可進行第二等化器處 理分支的叠代處理。 脈衝等化器’包括I和Q有限脈衝回應（FIR)濾波器908和910 以及最小平方估測（Minimum Least Squares Estimation ,簡稱 MLSE ) 等化态912，對每一個從反旋模組9〇6中接收的脈衝進行處理。訓練 模組913利用每一個所接收脈衝的中間碼裏的已知訓練序列（TS)訓 練這些模組。選擇地，這些元件能夠在多個脈衝上進行訓練。第一等 •化器處理分支9〇2生成軟決策，其巾，多錄決策代表解碼前的每一 個負料位元。母個軟取樣被提供給解交錯器914，解交錯器914對軟 取樣解交錯，並把解交錯後的軟取樣提供給通道解碼器916。通道解 碼器916從軟取樣（即代表每個資料位元的多個軟取樣由通道解碼器 解碼以在解碼後生成硬位(hard bits))中解碼出資料幀。 重編碼器918對通道解碼器916解碼出來的資料鴨進行確認和重 編碼’以生成重編碼的資料位元。交錯器92〇接收該重編碼的資料位 • το以生成重編碼的資料脈衝。然後，該重編碼資料脈衝與已知的訓練 序列可以用來訓練第二等化器處理分支920。 第二等化器處理分支904包括緩衝器922、；^ Q有限脈衝遽波器 (FIR)924和926。緩衝器922能夠將多個脈衝存儲到記憶體中。訓練 模經928可用已知的訓練序列和至少部分重編碼脈衝對工和q遽波器 24和926進仃訓練。這樣，第二等化器處理分支利用至少部分編碼 的=貝料和已知的訓練序列訓練⑼q射頻遽波器。這就使經緩衝器奶 處理後的脈_驗（信飢）得以改善。遽波器經訓練之後， 24 1323095 用於處理所存儲親衝。加妓㈣把所得得結果結合。這樣就産生 了替擊_te)軟取樣’該替換軟取樣被提供給解交錯㈣4和通道 解碼器916以生成替換資料位元。 圖1〇中找細的描述了圖9所示的多分支等化器的第-處理分 於因爲只有26個訓練符號，第一處理分支可以訓練具有4抽頭_ 的前織波器908和_，訓練具有4抽頭的反職波器臓。

圖11更詳細地描述了圖9所示的多分支等化器的第二處理分支。 通道解碼之後，資料被重編碼和用於訓練7抽頭le924*926。认第 二處理分支選擇線性等化器㈣是因爲㈣交錯（int_me 與語音_關的重編碼位元可以只提供半個脈衝(即使是 資料位元）。DFEs需要岐職妓提供連貫的轉。餅，le比 DFE(MLSE)鮮。採用完全重編碼位元的其他實施例則可以給第二處 理分支採用DFE而不採用LE。 以下的討論將對間接訓練法進行更詳細的描述，關接訓練法是 ♦基於最小平方通道估測（LS_CE)，與EDGE中所用的相似。首先用訓 練序列對通道進行估測，然後計算預濾波和MLSE參數同，如同它們 是DFE的前饋或反饋濾波器。間接訓練法的一個問題是CE (通道估 測）較差’因爲SAIC(單天線干擾消除）通常在低信號干擾比率（sir) 下運行。CE錯誤在計算濾波係數時擴大（pr〇pagates)。 圖10中，MLSE輸入端的信號模型可以認爲是ISI通道加雜訊。 饭5又DFE反饋濾、波β沖激回應是{b(0)，b⑴，…，b(Lb-l)}。訓練的目標就 是對應於所給予的訓練符號和所接收到的信號取得預濾波係數 25 丄奶ϋ95 ' {f丨(0)，...fi(Lrl)，f2(0)，…f2(Lrl)}和 MLSE 參數 b。 基於以上模式，MLSE輸入端的雜訊是： 响=|/伽…Η +1/2 (04 冰 0、树、·) 其中’ Xl和&分別是反旋輸出I和Q，s是訓練符號，d是系統延 遲。以向量形式是： n(k) .«(A： + l) w 二 n{k + ri) .x2(k + d-~i^ + i^ ~ • x2(k + d + \^L/+l) ，x2(k + d + N — L^+1) xx (k + d)…xx(k + d-Lf +1) χ2 (Jc + . (A： + ί/ +1) .·· xx{k + d + \-Lf -\Λ) x2{k + d ^{k^d + Ny-x^k + d^N-Lj+^x^k + d + ^y Λ(〇) · — 1) Λ⑼ S(k) ·.. i(A:-Xi+l) s(k + \) ··· i(A: + l-Z4 +1) H〇) .Λ -l) _s(k + N)--s(k + N-Lb+l) KLb-ll 出於便利，用粗體小寫字母表示向量，粗體大寫字母表示矩陣， 以上等式表示爲： n^Xf-Sb 等化盗的判別式就是找到£和b，以使廳£的輸入雜訊最小， 即 min 丨| n || 2 〇 因爲爾符號的數目是有_，所以丨和b的聯合優化對雜訊是 敏感的。下面討論用次優的方麵將估_參數減少到預遽波f。 26 二、輪4 (Xf)與訓練符號之間的交互作用可以用狐π輸入 .用了二的1幻通道表示。因此，b可以用f表示。在預滤波的輸出使 用LS CE ’ b作爲通道估測： b=s+xf 其中0表不僞逆(pSecd〇-inverse)。取代上式將取得函數的最 值，得到： 匪丨1 Xf-SSlf 丨丨 2=min 丨丨（I_ss’Xf 丨丨 2=minf,Af 籲其t A = X’(I-SS^)X，〇，是轉置操作。爲了避免平凡解，應用 了約束條件。常用的兩種約束綠小整數範式（触㈣）約束和線 性約束。當採用了範式i約束時，最優解是對應於最小的本征值的的 本征向量A: f=eigvec(A) 可以給f選擇線性約束。例如，我們可以_的第i個元固定爲 1。換句話說’ MLSE通道b的第i個抽頭是卜當€是（s+x)的第i 鲁個行向量時，線性約束爲： cf=l 對應的最優解是：

f=AV 通常線性約束優於最小整數範式約束。在線性約束中，如果把第 一抽頭選爲1 ’上式的最小判別式等於DFE判別式。對角載入法 (diagonalloading)也有助於高SIR範圍。 圖11更詳細地描述了圖9所示的多分支等化器的第二處理分支。 27 ^23095 ‘通道解碼之後’資料被重編碼和用於訓練7細l謂和926。給第 二處理分支選擇線料化器⑽是因爲巾貞間交錯（ ^leaving)。與語音關的重編碼位元可以只提供半個脈衝(即使是 貧料位兀）。DFEs需要給反饋遽波器提供連貫的取樣。另外，le比 DFE(MLSE)ffi單。獅完全重編碼位元的其他實施刪可以給第二處 理分支採用DFE而不採用LEe 圖12所示疋騎接㈣_頻脈衝進行均衡處理的—個實施例 _的邏輯流程圖。包括：步驟12〇〇接收許多的射頻脈衝。這舰衝在步 驟1202中被反旋。步驟12〇4中，用第一處理分支如圖9所示的第一 等化器處理分支處理該射頻脈衝。步驟12〇6中，用已知訓練序列訓練 所述的第一分支處理。所接收的脈衝可以提供給第一處理分支和第二 處理分支。在第二等化H處理分支愤有緩衝賊其他的記憶體，用 於存儲接收到的RF脈衝，等待進一步處理。步驟12〇8中，第一等化 器處理分支通過基於已知钏練序列訓練的滤波器均衡所接收的脈衝。 •均衡後的射頻脈衝產生了一系列的取樣或軟決策。步驟咖中對這 些取樣或軟決策進行解交錯。步驟1212中，對這些取樣或軟決策進行 .解碼以産生提取資料位元。步驟1214中，從所提取出來的資料位元解 碼資料幀。步驟1216中，所述資料幀被重編碼以生成重編碼資料位 凡。對於語音幀’需要把當前射頻脈衝組的資料與上一個射頻脈衝組 貧料結合以生成有效的語音幀。接著這些語音幀被重編碼以生成重編 碼的資料位元。步驟1218中，這些重編碼的資料位元被交錯以生成重 編碼的資料脈衝。當應用到語音幀時’這些重編碼資料脈衝可以包括 28 1323095 • 部分重編碼位元。 步驟1220中’用第二處理分支從記憶體中恢復射頻脈衝。這可以 包括恢復-個或多個經第二等化器處理分支處理的脈衝。步驟啦 •中，這些重編碼的資料位元被作爲信號提供以訓練第二等化器處理分 支。步驟1224巾，用第二等化器處理分支均衡存儲在記紐中的射頻 脈衝’其巾’第—等化H處理分支不僅被已知的訓練序列訓練，也被 至:>、些由通道解碼器的原始輸出生成的部分重編碼的資料位元訓 鲁練。不僅使用已知的訓練序列，還使用重編碼的資料位元，是爲了更 好地訓練第二等化器處理分支和更好地均衡，從而使第二等化器處理 分支提供比第一等化器處理分支更優良的輸出。第二等化器處理分支 生成替換的軟決策，在麵1226巾，這錄決策被解交錯；在步驟 1228中，這些軟決策被解碼以在步驟123〇中生成替換資料幀。 在雜訊限制方案中，對單天線的干擾消除比傳統的接收器差。另 外，由於預濾波長度短，長延遲的通道(如山區的地形)還將使性能大 _幅下降。爲解決這個問題’添加了—個交換功能以便it行互動式單天 線干擾處理。該錢魏可以基於SNR、有色雜訊識職和通道屬性 探測器的任意組合。 夕、總而言之，本發明提供了一種能消除所接收的射頻脈衝的干擾的 多分支等化器處理模組。該多分支等化器處理模組包括第一等化器處 理刀支和第二等化器處理分支^第—處理分支能夠基於已知的訓練序 列進行訓練和均衡所接收的射頻脈衝。這就產生了軟取樣或軟決策， 之後，這些軟取樣或軟決策被轉換成資料位元。這些軟取樣由解交錯 29 •益和通道2碼ϋ處理’其中，解交錯器和通道解碼驗合能夠從軟取 樣中生成貧料位元的解碼幅。重編碼器對該解碼鴨重新編碼以生成重 柄或至^部分重編碼資料位元。然後交錯器對該至少部分重編碼資 ;斗7G進行處理以生成至少部分編碼的脈衝。第二等化器處理分支利 用该至少部分重編碼資料位元對第二均衡處理器分支中的線性等化器 丁叫練緩衝器可以存儲接收到的射頻脈衝，當線性等化器訓練完 之後’第二等化H處理分支對這些射頻脈衝進行恢復和均衡。這樣就 •產生二替換的軟取樣或軟決策，這些軟取樣或軟決策之後被轉換成替 祕資j位元。這些替換軟取樣由解交錯器和通道解碼器處理，其中， 解交錯器和通道解碼器組合能夠從替換軟取樣中生成資料位元的替換 解。職，就能夠消除干擾和更準確地處理所接收刺射頻脈衝。 、一本專業普通技術人員會意制，術語“基本上，，或“大約”，正如 k裏可此用到的，對相應的術語提供—種業内可接收的公差。這種業 内可接收的公差從小於1%到20%，並對應於，但不限於，元件值、 •積體電路處理波動、溫度波動、上升和下降時間和/或熱雜訊。本專業 9通技術人員還會意識到，術語“可操作地連接”，正如這裏可能用到 的’包括通過另-個元件、元件、電路或模組直接連接和間接連接， 其中對於間接連接，中間插入元件、元件、電路或模組並不改變信號 的資訊，但可以調整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。正如本專 業普通技術人員會意識到的，推斷連接（亦即，一個元件根據推論連 接到另-個元件）包括兩個元件之間用相同於“可操作地連接，，的方法 直接和間接連接。正如本專業普通技術人員還會意識到的，術語“比 30 1323095 較結果有利” ’正如這射能㈣，指兩_多個元件、專 之間的比較提供-個想要的關係。例如’當想要的關係奸號^ 大於信號2>的振幅時，當信號i的振幅大於信號2嶋_號:的 振幅小於信號1振幅時’可以制有利的比較結果。 本發日㈣優選實施例的描述的目的是爲了舉例說明及描 述。這些實補不是窮纽的’也就是說本發料麵公開的精確形

式的限制’在本發明的教導下或從本發_實踐中可簡得對這些實 施例的多種修改和變化。對實施例的選擇和描述是爲了對本發明的原 理及其實際應雜出轉，以使本領_技術人貢簡在各種實施例 中利用本發明、以及触合特殊崎進行各種修改^本發明的範圍由 本發明的糊要求及其物限定。另外，應當理解，在不脫離本發明 的精神和範_情況下，可輯本發明實關做出各種改變、置換和 替代。 【圖式簡單說明】 •圖1 7C根據本發明支援無祕端通信的蜂寫式麟通信祕的局部示 意圖； 圖2疋根據本發明構建的無線終端的示意框圖； 圖3是GSM幀的一般結構以及GSM幀承載資料塊的方式的示意圖； 圖4是下行鏈路傳輪的構成示意框圖； 圖5是從一連串射頻脈衝中恢復資料塊的相關步驟的示意框圖； 圖6是從一連串射頻脈衝中恢復語音資料的相關步驟的示意框圖； 圖7是從資料或語音幀中恢復脈衝的相關步驟的示意框圖； 31 1323095 圖8A^和圖8B疋無線終端接收和處理射頻脈衝的流程圖； 圖9是本發明的一實施例的多分支脈衝均衡元件的結構示意圖； 圖1〇是本發明的-實施例的脈衝均衡元件的示意框圖； 圖11是本發_—實施例的脈衝均衡元件的示意框圖； 圖12是本發明的一實施例的運作的流程圖。 【主要元件符號說明】 100蜂窩式無線通信系統 101移動交換中心(MSC) 102GPRS業務支援節點/edge業務支援節點（sgsn/sesn) 103 104、105、1〇6基站 u〇 PSTN (公共交換電話網） 112GPRS閘道支援節點（GGSN) 114因特網 120、122膝上型電腦 123語音(IP語音)終端 125個人電腦 152、154基站控制器（MSC) 202射頻收發器 204數位處理元件 208人機介面功能塊 212鍵盤 214照相機 218靜態記憶體（SRAM) 222發光二極體(LED) 226麥克風 116、118蜂窩式移動電話 121語音終端 124、126臺式電腦 128、130資料終端 200無線終端 203天線 206基帶編/解碼器（CODEC)功能塊 210個人電腦/資料終端設備介面 213用戶識別卡（SIM卡）埠 216快閃記憶體 220液晶顯示幕(LCD) 224電池 32 1323095 • 228揚聲H _多分支等化器處理模組 902第一等化器處理分支 904第二等化器處理分支 906反旋模組 • 908、910 I和Q有限脈衝回應（FIR)濾波器 912 最小平方估測（Minimum Least Squares Estimation，簡稱 MLSE ) 等化器 913訓練模組 914解交錯器 春916通道解碼器 918重編碼器 920交錯器 922緩衝器 924、926 I和Q有限脈衝濾波器(FIR) 928訓練模組 930加法器

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Claims (1)

1323095 • 十、申請專利範圍： 1、一種多分支等化器處理模組’用於消除所接收到的射頻脈衝中的干 • 擾，包括： • 第一等化器處理分支，用於： 基於已知的訓練序列進行訓練； 對所述接收到的射頻脈衝進行均衡處理；及 從所述接收到的射頻脈衝中提取資料位元； ^ 第二等化器處理分支，用於： 基於已知的訓練序列和重編碼資料位元進行訓練，所述重編碼資 料位元通過處理解碼幀而産生； 對所述接收到的射頻脈衝進行均衡處理；及 從所述接收的射頻脈衝中提取替換資料位元。 2如申-月專利範圍第1項所述之多分支等化器處理模組，其中，所述 解碼幀由所述提取的資料位元産生。 # 3、如申請專利範圍第i項所述之多分支等化器處理模組其中還包括· 解交錯器；及 通道解碼器，該通道解碼器和所述解交錯器連接於第一等化器處 支和第一等化n處理分支，該通道解媽器和所述解交錯器的 組合用於： 對包括所述提取的資料位元的·行解碼；及 對包括至少-部分替換資料位元的替換鴨進行解碼。 4、如申清專利範圍第】項所述之多分支等化器處理模组，其令，所述 34 1323095 ' 幀和替換幀是語音幀。 5、一種無線終端，包括： 射頻前端，用於接收射頻脈衝； 與射頻刖端通信相連的基帶處理器，該基帶處理器和射頻前端用 於從射頻脈衝中生成基帶信號；及 與基帶處理器相連的多分支等化器處理模組，該多分支等化器處 理模組還包括： # #化器介面’用於接收來自基帶處理器的基帶信號和輸出軟決策； 第一等化器處理分支，用於： 基於已知的訓練序列進行訓練； 對所述接收到的射頻脈衝進行均衡處理； 從所述接收到的射頻脈衝中提取資料位元；及 第一等化器處理分支，用於： 基於包含已知繼相和重編碼資·摘至少部分重編碼的脈 齡衝進行訓練，所述至少部分重編碼的脈衝通過處理解碼_而產 生； 對所述接收到的射頻脈衝進行均衡處理；及 從所述接收的射頻脈衝中提取替換資料位元； 其中，所述絲處理H和多分支等化H處賴_組合用於： 從軟決策或替換軟決策中產生資料塊； 對所述資料塊進行解交錯； 從所述資料塊解碼幀，· 35 1323095 ' 對所述:#料魅新編碼以産生至少部分重編碼的資料塊；及 對所述至少部分重編碼的資料塊進行交錯處理以生成至少部分重 編碼的脈衝。 6、 如申請專概圍第5項所述之無線終端，其中，所述巾貞是語音贼 資料幀。 ' 7、 如申請專利範圍第5項所述之無線終端，其中： 所述第一等化器處理分支包括： • 1分量和Q分量干擾消除部分；及 判決反饋等化器部分； 所述第二等化器處理分支包括： I分量和Q分量干擾消除部分；及 線性等化器部分。 8、 一種對接收到的射頻脈衝進行均衡處理的方法，包括： 接收射頻脈衝； • 從所接收的射頻脈衝中解碼已知訓練序列； 基於所解碼的已知鱗相對第—等化器進行訓練； 用第-等化器處理分支均衡所接收的射頻脈衝； 對射頻脈衝進行解交錯； 解碼射頻脈衝以獲得提取的軟取樣； 從所提取的軟取樣中解碼資料位元； 重新編碼所述資料位元以産生至少部分重編碼的軟取樣· 交錯所述至少部分重編碼的軟取樣以產生至少部分重編碼的脈 36 1323095 衝 從記憶體中重新讀取所述接收到的射頻脈衝給第二等化器 八 支； 时理分 使用所述至少部分重編碼的脈衝訓練第二等化器處理分支. =第二等化器對記憶體中的所述接收到的射頻脈衝進行均衡處 對所述射頻脈衝進行解交錯； 對所述射頻脈衝進行解碼以獲取替換軟取樣；及 從所述替換軟取樣中解碼替換資料位元。 9、 如申請專利範圍第8項所述之 料幢。 以其中，所包括語音巾貞或資 10、 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中· 産生替換資料位元。 的第一、且4個射頻脈衝以 37