1327009 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k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 鲁資料通信。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 •電腦和/或其他無線設備進行網上衝浪、收發email、進行其他資料通 佗活動。這種無線通信系統對資料通信的需求在不斷增長。因而,目 刖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。 蜂窩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 蓋區内的無線终端進行無線通信。這些網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’每個基站與其蜂窩/無線小區内運行的多個無線終端通 6 1327009 信。與基站連接的BSC,爲MSC與服務基站(黯-_伽㈤ 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爲服務基站與分組資料網路之間的 資料通信提供路練務,所述分_料網路可以包括歧接到因特 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㈣鮮定義了錄鏈路的分配、建鍵、 服務、拆鍵的方式。全球移動通信系、統(GSM)標準是一種很流行的 蜂寫系統標準。GSM標準’或者簡稱GSM,在歐洲佔有主導地位, 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(卿幻和 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(sl0t timing),能夠和Gsm共存。 鲁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 較高階的織’ 8 姉鍵控(8_PSK)調製和GSM標準的高斯最 小頻移鍵控(GMSK)調製^ EDGE包含(all〇wfor)有9個不同的(可 自動、快速選擇的)空中介面格式,也就是調製編碼方案(MCS) 具有各種不賺度的誤碼控祕護。對於空中傳輸,根據翻的即時 需求,低MCS模式(MCS M)採用GMSK (低資料率;)調掣,而言 1327009 ..MCS模式(MCS5-9)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信 號出現有色雜訊(colored noise)。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】 本發明涉及設備以及方法,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-種多分支等化器處雜組,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,該第一等化器處理分支用於: 基於已知的訓練序列進行訓練; 均衡接收到的射頻脈衝; 從所接收到的射頻脈衝中提取資料位元; 解交錯器,用於對所述資料位元進行解交錯; 以產 生一個重編碼脈衝 通道解碼器,用於對包含至少一部分所述資料位元㈣進行解碼; 重編竭器,用於對所述新編瑪以產生重編碼資料位元;’ 交錯器,祕對至少-部分重編碼的資料減進行交錯處理 第二等化器處理分支,包括 1327009 緩衝器’用於接收射頻脈衝並將接收到的射頻脈衝存入記憶體中; 與所述緩衝器相連的線性等化器,該線性等化器用於; 基於至少已知的訓練序列進行訓練; 對存儲在記憶體中的接收射頻脈衝進行均衡; 從存儲在記憶體中的接收射頻脈衝中提取替換資料(altemate data) 位元; 解交錯器’麟騎提取_姆齡元進行解交錯處理; 通道解碼器’用於對包含至少一部分替換資料位 (alternate fr叫進行解碼。 ㈣換幀 所述幀和替換幀 所述幀和替換幀 優選地,在本發明的多分支等化器處理模組中 是語音φ貞。 優選地,在本發明的多分支等化器處理模組中 是資料Ί»貞。 優選地,在本發明的多分支等化器處理模組中: •所述第-等化器處理分支包括: I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。 優選地,在本發明的多分支等化器處 料位元用來訓練第二等化器處理分支。 、‘ 部分重編碼資 1327009 ' 優選地纟本發明的多分支等化器處理模組中,所有的重編碼資 . 料位元用來訓練第二等化器處理分支。 優選地’射頻脈衝包括承載資料位元的高斯最小頻移鍵控 (GMSK)符號,干擾符號包括伽犹符號和域祕符號。 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,該基帶處理器和射頻前端用 於從射頻脈衝中生成基帶信號; 與基帶處理相連的多分支等化⑽理模組,該多分支等化器處 理模組還包括: 等化器介面’用於接收來自基帶處理器的基帶信號和輸出軟決策; 與所述等化器介面相連的第一等化器處理分支,用於: 基於已知的訓練序列進行訓練; 籲對接收到的射頻脈衝進行均衡處理; 從接收到的射頻脈衝中輸出軟決策;及 第二等化器處理分支,包括: 緩衝器’用於接收射頻脈衝並將接收到的射頻脈衝存入記憶體中; ”所述緩衝器相連的線性等化器,該線性等化器用於; 基於至少已知的輯序列和至少部分重編碼的脈衝進行訓練; 十存儲在5己憶體中的接收射頻脈衝進行均衡;及 從存儲在記憶體中的接收射頻脈衝中提取替換(altemate)資料位 1327009 元; ’、中所述基帶處理|g和多分支等化器處理模組離合用於: 從軟決策或替換軟決策中産生資料塊; 對資料塊進行解交錯; 對資料塊的幀進行解碼; 對資料t貞重新編碼以産生至少部分重編碼的資料塊;及 對所述部分重編碼的㈣塊進行交錯處理以生成至少部分重 ^ 優選地,在本發明的無線終端中,所述帕是語音幢。 優選地,在本發明的無線終端中,所述傾是資料幢。 優選地,在本發明的無線終端中, 所述第一等化器處理分支包括: I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。 所述至少一部分重編碼脈衝用 優選地,在本發明的無線終端中 來訓練第二等化器處理分支。 分支的無祕端中,所制來崎第二等化器處理 P刀重編碼脈衝是完全重新編碼的。 ^也在本發明的無線終端中,所述射頻服衝與干擾信號一起 被接收,干擾信號包括GMSK信號和/或8PSK信號β 根據本發明的一方面,提供一種對接收到的射頻脈衝進行均衡處 理的方法,包括: 使用已知的訓練序列訓練第一等化器處理分支; 將接收到的射頻脈衝存入記憶體; 使用第一等化器處理分支對接收到的射頻脈衝進行均衡處理; 對射頻脈衝進行解交錯; 對射頻脈衝進行解碼以提取資料位元; 對提取的資料位元的幀進行解碼; 對幀重新編碼以生成重編碼的資料位元; 對重編碼的資料位元進行交錯處理; 從記憶體中重新讀取所接收到的射頻脈衝給第二等化器處理分 將所述重編碼的資料位元反饋給第二等化器處理分支; 支; 使用已知的訓練序列和重編碼的資料位元訓練第二等化器處理八 ϋ替換 對記憶體中的接收射頻脈衝進行均衡處理以提取第二等化器 資料位元; ° 對所提取的替換資料位元進行解交錯; 對解交錯後的替換提取資料位元的替換幀進行解碼。 優選地,在本發明的方法中,所述幀包括語音幀。 12 Ϊ327009 優k地,在本發明的方法中,所述幀包括資料幀。 . ㈣地’在本發明的方法中,所述第-等化器處理分支處理第一 組4個射頻脈衝以産生賴;所述第二等化器處理分支處理第二組的4 I個射頻脈衝以産生替換幢’其中,第一組射頻脈衝先於第二組射頻脈 衝。 優選地’在本發明的方法中,所述第一等化器處理分支包括4抽 碩(4娜)的預壚波器和紙犯;所述第二等化器處理分支包括7抽頭 • (7-tap)的線性等化器。 優選地,在本發明的方法中,所述射頻脈衝與干擾信號一起被接 收,干擾信號包括GMSK信號和/或8PSK信號。 下_具體實施方式以及關,將使本拥的其他特徵 點更加明瞭。 【實施方式】 附圖示出了本發明的優選實施例,圖中相同的附圖標記對應於 鲁各幅附圖中相同或相應的部件。 一 高斯最小_難(GMSK)調㈣縫類比雜域巾的單路輪 入雙路輸出系統i模式是虛擬的單路發射2路接㈣統。多天線二 干擾消除技術關顧縣發施繼供的gmsk 系統能夠絲麟足上述絲和其他需求。本發服供夠^ 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。該多分 支等化器處理顯包括多鱗化聽理分支。—個魏器處理分支二 夠基於已知的訓練序歹,j進行訓練,並對接收到崎頻脈衝進行均衡處 13 1327009 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 對干擾信號的消除處理,生成輸出。這樣,就改良了對所接收到的射 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)lOl ’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 ι〇6。 SGSN/SESN 102通過GPRS閘道支援節點(GGSN) 112與因特網114 連接。傳統的語音终端121與PSTN (公共交換電話網)連接。通 過因特網傳輸的語音(IP語音)終端123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 鲁向鏈路的無線鏈路支援基站與其所服務的無線終端之間的無線通信。 這些無線鏈路將産生同通道(co_channel)和鄰近通道(adjacent也咖吻 ^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,本發日月提供了一種在這類惡劣信嚼比(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、正語音通信和其他數位多 媒體通蜂窩式無線通H统100在支援類比通信方面是可以後向 相谷的®此蜂窩式無線通信系統100可以支援全球移動通信系統 14 1327009 (GSM)標準及其擴展的增強型資料速率演進技術(EDGE)。蜂窩式 無線通信线100也可以支援GSM擴展的通时組無線業務 (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,以解決通信干擾的鑒 別和消除的問題。 無線終端 116、118、120、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1〇〇連接。如圖所示, 籲無線終端可以包括蜂寫式移動電話116和m、膝上型電腦12〇和 m、臺式電腦m和I%、資料終端m和⑽。但是該蜂寓式無線 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 120和122、臺式電腦124和126、資料終端128和130、蜂窩式移動 電話116和118之類的設備,能夠在因特網114上“衝浪,,發送和 接收資料通信如emaH,發送和接收文件,以及執行其他資料操作。這 些資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 嫌要求則沒有那麼嚴格。因此,部分或全部的無線終端11613〇能夠支 援EDGE操作標準。這些無線終端抓⑽也支援gsm標準可能 也支援GPRS標準。 圖2是無線終端200的示意框圖。圖2中的無線終端2〇〇包括射 頻收發器202、數位處理元件2〇4、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 (CODEC)、基帶編/解碼器(c〇DEC)功能塊2〇6 ;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 15 1327009 碼Is (CODEC)、基帶編/解碼器(CODEC)功能塊206的主要元件, 而微處理器如精簡指令集(RISC)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,而處理 器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。 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206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y固人電腦/ 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)22h有照相機214和LCD 22〇時,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 鲁就能夠通過蜂窩式網路支援視頻和音頻服務。 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。持續時間爲20毫秒(ms)的GSM幀被分爲4個四分之一幀。每 —四分之一幀包括8個時隙(時隙〇·7)β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。 根據所支援的調製編瑪方案模式,Gsm幀的4個時隙上的射頻脈 衝,承載一個分段的RLC (無線鏈路控制)塊、一個完全的塊
16 1327009 或者兩個RLC塊。例如,資料塊A由四分之—顿】的時隙〇、四分之 -幀2⑽隙〇、四分之一幀3的時隙〇和四分之一幀4的時隙〇承 載。資料快A可以承載一個分段的rlc塊、—個塊或者兩個 塊。同樣地’資料塊B被四分之一幀1的時隙卜四分之一幀2的時 隙1、四分之―幢3的時隙1和四分之i 4的時隙i承載。每一組 ^:,即每個四分之i的時隙讀⑽模式,對於刪練說, 疋-致的,但會隨著GSM力變化而變化。更進一步地,每一組時隙 之間,其MCS模式是不相同的,如每一四分之一幢的時隙〇的聽 模式,與每一四分之一頓上時隙W的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描緣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。塊編碼操佩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驗ε馬校驗 (CRC)或法爾碼(FireCode)。圖中示出外部編碼操作添加了^_ I尾位元和/或塊編碼序列(BCS),其附加在資料後。在⑶編碼方案 下’採用塊触和卷積編碼對魏和資料-起糾,;在非⑶編碼 方案下,報頭和資料資訊通常是分開編碼的。 法爾碼支援檢錯/糾錯。法爾碼是把冗餘位元添加到資料報頭位元 和資料位元_短二進位到碼。法_的純檢錯能力強大到未被檢 測出來的錯誤得以通過的辭健爲y。。在塊編碼把用於檢錯的冗 餘位元添加職射之後,計算崎糾錯_加冗餘,以校正無線通 道造成的傳輸差錯。⑽_錯或編碼方案是基於卷積編碼的。
17 1327009 ’ 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) 操作這種繫孔操作提南了卷積編碼的速率,減少了每個傳輸的 資料塊的冗餘〆S孔”還降低了對帶寬的需求以使卷積編碼信號適 合可利賴通道位元流。卷機絲孔位元被傳給交錯H,交錯器把 各種位元流交錯後,分割成4個脈衝。 圖5是從射舰射紐資概的細步驟的示意湖。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個射頻脈 ♦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, 該編碼資料塊被解鐾孔(depuncture)(如果需要的話),根據内部解媽方 案解碼’接著根據外部編瑪方案解碼。解碼後的資料塊包括資料塊報 頭和資料。滅資料和報職編碼的方^,有可能進行部分解碼就能 識別資料。 圖6是從傳送藝音财恢復資料的糊步驟料意_。這個 過程與圖5的類似。典型地,傳送的是2〇毫秒的語音悄,其中,該語 ❿音_前半部分在第-串射舰衝中傳送,後半部分在第二串射頻二 衝中傳送。圖6中所示的是-組4個射頻脈衝,這4個脈衝與第一個 語音幢—語音傾n的偏移量是1〇毫秒。其中語音幅^的後半部分與 後-個語音Φ貞n+l的前半部分’被編碼和交錯到這4個射頻脈衝中。 當這4個射頻脈衝被處理後,編瑪塊生成資料流程,該資料流程包含 了語音幢η的的後半部分和語音幢n+1的的前半部分。儲存在記憶體 中的語音巾貞η的前半部分’可以與語音巾貞n _後半部分結合,生成 有效的語音幀η相關的資料。 18 1327009 圖斤不的對語音•的資料的重編碼,會產生至少部分重編碼 的貧麟衝,該重編碼資料脈衝可簡於繼第二等化器處理分支。 如前所述,把從前-組射頻脈衝恢復出來的語音傾前半部分,盘從者 前組射舰賊復出來的語,财科進行組合以域語音幢二 資料。用迴圈冗餘碼校驗對語音賴進行確認和糾錯以生成有效纽音 賴。該有效語音贿後被重編心但是,只有重編碼的語音㈣的後 半部分用來部分再造射頻脈衝。可以對重編碼的語音傾n的的後半部 刀進行77 W交錯處理以生成部分編碼的射頻脈衝。因爲語音帽州 的後半部分财有處理’ __射紐衝僅是部分重編碼的。、因爲 語音幢州沒有被確認,所以重編碼的語音幢州的前半部分不可能 ^也未用於再造(rc喊)射頻脈衝。根據本發_-個實施例,基於 曰傾η的部分重編碼的射赚衝,結合已知齡丨練相,能夠更好 地訓練第二等化器處理分支。 圖8Α和圓8Β是無線終端2〇〇接收和處理射頻脈衝的流程圖。圖 ΚΑ和圖8Β所不的操作對應於gsm傾相應的時隙上的單個射頻脈 ^射頻前端’基帶處理11和等化ϋ處理分支触執行這些操作。通 常當上述元件之—執行操料,這絲作步轉動。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… 如圖8Α所示,處理流程自麵前端接收刪悄相應的時隙上的 射頻脈衝咖_,麵前端她槪衝雜成基帶信 \ ( v驟804)。轉換完成後,射頻前端給基帶處理器發送中斷信號(步 驟8〇6)。這樣,如圖所示,射頻前端執行步驟802-806。 19 1327009 • 接著’基帶處理器接收該基帶信號(步獅8)。在-個典型的操 作中射頻則端、基帶處理盗或調節器/解調器對該類比基帶信號採樣 以使基帶錢触化。概職帶錢格式)後基帶處理器 在步驟_中對基帶信號的調製模式進行盲檢__咖⑹)。調 製模式的盲檢測確定了絲錄所對應_龍式。在—個優選的實 施例裏,根據GSM標準,調製模式既可以是高斯最小頻移鍵控 (GMSK)調$,也可以是8進制相移鍵控(8 psK)調製。基帶處理 •器確定調製模式後,基於所確定的調製模式,選擇合適的處理分支進 行處理(步驟812)。 對於GMSK調製’在步驟814中’基帶處理器對基帶信號進行反 旋和頻率校正。接著,在步驟816中,基帶處理器對基帶信號進行脈 衝功率評估。在步驟820中(見圖8B分頁連接箭頭A),基帶處理器 接著進行定時(timing)、通道、雜訊、信噪比(爾)評估。隨後, 基帶處理器執行自動增益控制(AGC)迴圈計算〇〇〇p地劍咖) •(步驟822)。接著’基帶處理器對基帶信號進行軟決策比例因數的確 定(步驟似)。步驟似之後,在步驟伽中,基帶處理器執行基帶 信號的匹配濾波操作。 步驟808-826稱爲預均衡處理操作。基帶處理器對基帶信號執行 這些預均衡處_作後’生成了處理後帶信號。完成這些預均衡 處理之後,基帶處理器給等化器模組發送命令。 以多分支等化器運行的等化器模組將在圖9中進一步討論。等化 器模組接收到命令之後’基於調製模式(GMSK或8pSK),準備對處 20 1327009 理後基帶信號進行均衡。步驟娜t,等化器模組接收來自基帶處理 ㈣處理後_域、設置、和/_,麟糊_左邊進行 攻大似然序列估測(MLSE)均衡。如前面的圖3所示,每-個射頻 脈衝包括資料左邊、中間瑪和資料右邊。典型地,在步驟828中,等 化祕組均鋪頻脈衝的左如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終該均衡操作生 ^ 了多個無右邊相_陳決策。通常,對脈舰行均衡是以脈衝 ,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-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 -衡操作已經元成。接著’基帶處理器從等化關組中接收軟決策。 下一步,在步驟832中’基帶處理器基於來自等化器模组的軟決策來 |確定左右兩邊平均相位。在步驟836中,基帶處理器基於來自等化器 模組的軟決絲行辭雛和辭追蹤。錢裏,辣⑽854和步 驟836的操作稱爲“均衡後處理,、步祕之後對該射頻脈衝的 處理已經完成》 回到圖SA中,當步驟81〇中盲檢測結果爲即张調製時,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⑽中,基帶 處=器對基帶信號執行反旋和頻率校正。隨後的步驟82〇中,基^ 理器執行鋪舰_脈衝功特估。順著分頁連接箭頭B參考圖 21 1327009 '狃’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’步驟如+,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 =器(DFE)係數,步驟844巾等化器模組將用到該係數。後文^對 這些爲生成這些係數而做的處理進行更詳細的閣述。圖9和之後的圖 對採用多分支等化器的這些決策進行討論。接著,步驟桃中基帶 處理器對射頻脈衝執行綱衡操作。最後’步釋848中,基帶處二器 ♦給射頻脈衝確定軟絲比姻數。此處絲處理器3()所執行的步驟 818-848稱爲8PSK調製基帶信號的“預等化器處理,,卿。步驟柳 疋成後’基帶處理器給等化器模組發送命令,以均衡處理後的基帶作 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 後的基帶健進行均衡。等化賴財先準備綠驗(_ ν_), •步驟85〇中均衡該8PSK雛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(MAp) 均衡法。接著,步驟852中,等化器模組用歷均衡法均衡該預等 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 咸乂驟854凡成後,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。 接著,基帶處理器接收來自等化器模組的軟決策。下一步中,基 帶處理器基於步驟8Μ喊決絲確定該處理後的基帶信號的左右兩 22 1327009 T平均相位。最後,步驟836中,基帶處理器執行該基帶作 2ΓΓ步驟854和836的操作稱爲均衡後處理操㈣祕' 對-個射頻脈衝的均衡處理已經完成。上述處理過雜 頻脈衝中恢復資料塊的各個步驟。 射 ^圖8场雜中的獅侧赠物定元件來執行, 獨的峨始,,在糊實施例中, _呆作可以用基帶處理器或系統處理器來執行。另外,在另外 施例中,解瑪操作可以用基帶處理器或系統處理器來執行。 一^ 9是本發明的一實施例的多分支等化器處理模_的結構的 =王圖,根據本發明的實施例,該處理模组900能夠用來執行單天 和擾松(SAIC)。有2種_的SAIC均衡方法:節點探測⑽ 和盲干擾消除(BIC)。根據本發明的一方面,選用耻法。圖9所示 的元件,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 仃的軟體讀,也可以是硬體元件和倾元件的組合。多分支等化号 1理模組_包括第一等化器處理分支啦和第二等化器處理分支 9〇4。反旋模組906接收基帶脈衝的同相奸⑴和正交分量⑼。 所述基帶脈衝對應於圖3·7所示的射頻脈衝。反旋模_把接收到 的I和Q脈衝取樣反旋’生成;!和Q脈衝取樣U實施例中,第 -等化器處理分支9〇2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,如似分 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。 23 1327009 脈衝等化器’包括I和Q有限脈衝回應(FIR)濾波器908和910 以及隶小平方估測(Minimum Least Squares Estimation ’ 簡稱 MLSE ) 等化器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 練运些模組。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902生成軟決策,其中,多個軟決策代表解碼前的每一 個資料位元。每個軟取樣被提供給解交錯器914,解交錯器914對軟 鲁取樣解交錯’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(hardbits))中解碼出資料幀。 重編碼器918對通道解碼n 916解碼出來的資料傾進行確認和重 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 疋以生成重編碼的資料脈衝。紐,該重編碼資舰衝與已知的訓練 序列可以用來訓練第二等化器處理分支92〇。
第二等化器處理分支904包括緩衝器砂工和Q有限脈衝滤波器 (FIR)924和926。緩衝$ 922能夠將多個脈衝存儲到記憶體中。訓練 模組928可用已知的訓練序列和至少部分重編瑪脈贿ι和q滤波器 4和926進仃訓練。樣’第二等化器處理分支利帛至少部分編碼 的資料和已知的訓練序列訓練% Q射頻驗器。這就使經緩衝讀 處理後的脈_說(信噪比)得以改善。㈣渡波器經訓練之後, 用於處理所存儲驗衝。加綠93G把所得縣絲合。這樣就産生 了替換(alternate)軟取樣,該替換軟取樣被提供給解交錯器914和通道 24 Ί327009 i j 解碼器916以生成替換資料位元。 • 圖10中更詳細的描述了目9所示的多分支等化器的第一處理分 支。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(位p) 的前饋濾波器9〇8和910,訓練具有4抽頭的反饋濾波器DFE。 以下的討論將對間接訓練法進行更詳細的描述,該間接訓練法是 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 籲是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錯誤在計异遽波係數時擴大(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。 假設DFE反饋濾波器沖激回應是师)山⑴,…抓⑼}。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 忧(0),..名(!^1),f2(〇),...f2(Lri)}和 MLSE 參數 b。 籲 基於以上模式’ MLSE輸入端的雜訊是: L/-1 厶,1 二 = Σ /ι 〇>. ^ £ /2 (Z>2 (k + d-i)- - i) ί=0 1=0 其中’Χι和Χ2分別是反旋輸出ι和Q,s是訓練符號,d是系統延 遲。以向量形式是: n{k) n(Jc +1) ~— xx{k + d) xx{k + d-Lf+\) x2(k + d) Xxik + d + ΐ) ... + ^ + x2(k + d + \) .·· d — L j +1) • · · jc2 (众 + d +1 — Zy +1) n{k + ή) • · Mk + d + N)-^{k + d + N-L/ + l)x2(k + d + N)...x2(k + d + N-L/+l) 25 1327009 乂⑼- 5(是)· · · j(众_尤6+1)- •/1(1/ -1) s(k-\-l) ... 5(^: + 1+1) b(〇) Λ⑼ 1 · : s(k + N)-s(k + N~Lb+l) b{Lb-\)_ Mh-\) 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, 鲁以上等式表示爲: n=Xf-Sb 等化器的判別式就是找到f和b,以使MLSE的輸入雜訊最小, 即 min II n ||2。 因爲訓練符號的數目是有限的,所以[和b的聯合優化對雜訊是 敏感的。下面討論用次優的方案僅將估測的參數減少到預濾波 預滤波輸出(Xf)與訓練符號之間的交互作用可以用mlSe輸入 # (b)端的ISI通道表示。因此,b可以用f表示。在預濾波的輸出使 用LS CE ’ b作爲通道估測: b = S+Xf 其中’ 〇+表示僞逆(psecdo-inverse)。取代上式將取得函數的最小 值,得到: min || Xf-SSlf || 2=min 丨| (I-SS’Xf || 2=minf,Af 其中,AsX’il-SS’X ’ 〇’是轉置操作。爲了避免平凡解,應用 了約束條件。常用的兩種約束是最小整數範式(Unit-norm)約束和線 26 1327009 ' 性約束。當採用了範式1約束時, - 本征向量A: 最優解是職於知、的本征值的的 f=eigvec(A) 可以給f選擇線性約束。例如 1。換句話說,MLSE通道b的第i 個行向量時,線性約束爲: cf=l 我們可以把b的第i個元固定爲 個抽頭是1。當。是(s+x)的第i
對應的最優解是: f=AV 通錄_束優讀小整錄式約束。魏性約束巾,如果把第 -抽頭選爲卜上^的最小_轉於晌卿^。對角載入法 (diagonal loading)也有助於高SIR範圍。 圖11更詳細地描述了® 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LE 924和926。給第 φ 一處理分支選擇LE是因爲幀間交錯㈤㈣咖&她。與語 音幀相關的重編碼位元可以只提供半個脈衝(即使是資料位元^ dfEs 需要給反饋濾波器提供連貫的取樣。另外,LE比DFE^jj^E)簡單。 採用元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。 圖12所示是對所接收到的射頻脈衝進行均衡處理的一個實施例 的邏輯流程圖。包括:步驟1200接收許多的射頻脈衝。這些脈衝在步 驟1202中被反旋。步驟1204中,用第一處理分支如圖9所示的第一 27 1327009 等化器處理分支處理該射頻脈衝。步驟12G6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||處理分支中設有緩衝料其他的記憶體用 於存儲接收到的RF脈衝,等待進一步處理。步驟〗2〇8中,第一等化 器處理分支通過基於已知訓練序列訓練的濾波器均衡所接收的脈衝。 均衡後的棚脈衝產生了 —㈣的取樣或軟決^步驟i2iG中,對這 些取樣或概策it·交錯。辣咖巾,對這錄樣錄決策進行 解碼以産生提取資料位^步驟1214中,從所提取絲的資料位元解 碼資料'。步驟咖+,所述資料麵重編碼以生成重編碼資料位 疋。對於語音賴’需要把當前射頻脈衝組的資料與上一個射頻脈衝組 貝料t。以生成有效的語音賴。接著這些語音幢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㈣位元被交錯以生成重 編瑪的資繼衝。當應關語音_,這些重編碼資概衝可以包括 部分重編碼位元。 驟1220中’用第二處理分支從記憶體中恢復射頻脈衝。這可以 匕括恢復個或夕個經第二等化器處理分支處理的脈衝。步驟1222 中1 ^ _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中’用第二等化器處理分支均衡存儲在記憶體中的射頻 脈衝/、巾第—等化器處理分支不僅被已知的繼序列訓練,也被 ϋ 一 道解知的原始輸出生成的部分重編碼的資料位元训 不帛已知的训練序列,還使用重編碼的資料位元,是爲了更 好地訓練第二等切處理分支和更好地均衡,從喊第二等化器處^
28 分支提供比第一等化器處理八 1 一 77支更優良的輸出H化ϋ處理分支 生成替換的軟決策,在步驟 ^ 刀文 中’這些軟決策被解交錯;在步驟 ’這些似紐解灿在雜卿中生成雜資制。 在雜訊限制方案中,對單 早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 负之遲的通道(如山區的地形)還將使性能大 幅下降。爲解決這個問題, 〜加了 一個父換功能以便進行互動式單天 探測器的任意^換功月匕可以基於SNR、有色雜訊識別器和通道屬性 夕〜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 夕分支等化II處理模組1多分支等·處理模組包括第—等化号處 理分支和第二等㈣處理分支。第—處理分支簡基於已知的訓練序 列進行爾和均衡所接收的射頻脈衝。這就産生了軟取樣或軟決策, ^後’每些軟取樣或軟決驗轉換成資料位元。這錄取樣由解交錯 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軟取 丨樣中生成資料位元的解。重編職解碼新編碼以生成重 編碼或至少部分重編碼資料位元。然:後交錯器對該至少部分重編碼資 料位元進行處㈣生成至少部分編碼的脈衝。第二等储處理分支利 用該至少部分重編碼龍位元對第二均衡處分支中的線性等化器 進订訓練。緩魅可轉儲接朗的輔麟,當雜等化器訓練完 之後,第二等儲處理分支對這些射槪衝進行恢復和均衡。這樣就 產生了替換陳取樣絲糾,這錄轉絲決叙後被轉換成替 換的資料位元。這些雜軟取樣由解交錯辦通道解碼器處理,其中, 29 \ 1327009 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 解碼幀。這樣,就能夠消除干擾和更準確地處理所接收到的射頻脈衝。 本專業普通技術人貝會意識到’術s吾基本上”或“大約”,正如 這裏可能用到的,對相應的術語提供一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 普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,包括通過另一個元件、元件、電路或模組直接連接和間接連接,
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 業普通技術人貞會意綱的,麟連接(亦即…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 較結果有利”,正如這襄可能用的,指兩個或多個元件、專案、信號等 •之間的比較提供-㈣要_係L當想要的_是信號i且有 大於信號2的振幅時,當信號丨的振幅大於信號2的振幅或信號2的 振幅小於信號1振幅時,可以得到有利的比較結果。 —以上,對包含多個不同協定的無線台的無_信的方法和設備進 行了討論。正如本專業普通技術人員會意識到的 利要求的範圍的情況下’從本發明的教導中可以 【圖式簡單說明】 圖1是根據本發明支援無線終端通信 W的,在不脫離本發明權 以衍生出其他的實施例。 的蜂窩式無線通信系統的局部示 30 1327009 ' 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是下行鏈路傳輸的構成示意框圖; 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; 鲁圖8A和圖池是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10是本發明的一實施例的脈衝均衡元件的示意框圖; 圖11疋本發明的一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蜂寫式無線通㈣統 101雜交換巾^ (MSC) 籲1〇2 GPRS業務支援節點/EDGE業務支援節點(sgsn/sesn) 110 PSTN (公共交換電話網;) 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 103、104、105、106 基站 112 GPRS閘道支援節點(GGSN) 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 31 1327009 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 • 2M揚聲器 902第一等化器處理分支 906反旋模組 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 900多分支等化器處理模組 904第二等化器處理分支 、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 914解交錯器 918重編碼器 922緩衝器 928訓練模組 913訓練模組 鲁916通道解碼器 920交錯器 924、926 1和Q有限脈衝濾波器(FIR) 930加法器 32