比較器及利用它進行表決的方法

專利名稱：比較器及利用它進行表決的方法
技術領域：
本發明涉及多種通信系統，它們包括但不限于射頻(RF)通信系統。
比較器一般含有固定數目的用于接收和/或發射消息的通信端口以及一個用于執行表決功能的處理器。例如，摩托羅拉公司的ASTROTACTM或ASTROTAC 3000TM型比較器含有十六個通信端口，它們最多可接收十六條消息。系統中接收機的數目偶爾會超過一個獨立比較器框架(chassis)的接收消息的容量(例如，對ASTROTAC 3000TM來說，超過十六條消息)，在這種情況下，可以將一個或多個輔助比較器框架與主比較器框架連接起來，以形成一個“擴充的比較器”。此擴充的比較器最好能夠在多條消息中進行表決并生成一個如上所述的輸出消息。
人們設計出了多種在比較器使用的表決方法。在一種被稱為“單級方法”的方法中，輔助比較器所接收到的全部消息幀都被轉發給主比較器以進行表決。與這種方法相關的問題之一在于，主比較器所接收到的消息數有可能超過其可進行有效表決的量(它由主比較器和/或通信鏈路中的處理和/或硬件限制決定)。還有一種是級聯方法，在此方法中，在第一比較器上接收到的消息受到表決，以產生一將被轉發給一第二比較器的第一表決消息；在第二比較器上接收到的消息(包括第一表決消息和分配給第二比較器的“未表決”消息)受到表決，以產生一第二表決消息，依此類推，直到末級比較器產生一個最終表決信號為止。已知這種方法會產生大量的表決延遲，因為每個連續的比較器框架除了要等待接收分配給它的“未表決”消息以外還要等待接收來自前級框架的表決消息。
因此，需要有一種比較器以及在此比較器中使用的表決方法，它們能夠在不出現大量表決延遲并且不超過比較器的任何特定組件的處理和/或硬件限制的情況下產生一個表決信號。本發明就是旨在滿足至少一部分滿足這樣的要求(而產生的)。
圖5是與圖4所示的表決方法相關聯的時序圖；圖6是根據本發明所述的第三種表決方法的流程圖；圖7是與圖6所示的表決方法相關聯的時序圖；圖8的流程圖顯示出了根據本發明所述的第四種表決方法。
優選實施例說明本發明一個實施例中的比較器包括多個第一級比較器，它們與一個第二級比較器相連接。第一級比較器能夠接收并在一個信號的多個取樣中進行表決，并能夠產生多個第一級表決信號。第二級比較器能夠接收并在多個第一級表決信號中進行表決，并能產生一個第二級表決信號。在本發明的一個實施例中，比較器含有一個第一級表決結論定時器以及一個發射器，前者用于確定一個第一級表決結論時間，后者則基本上可在第一級表決結論時間上將第一級表決信號發送給第二級表決器。在優選實施例中，該比較器是一個擴充比較器。
根據本發明所述的一種表決方法包括在一含有N個第一級表決器和一個第二級表決器的比較器上接收一個信號的M個取樣的步驟，其中M和N是整數。這些第一級表決器能夠在信號的M個取樣中進行表決，并能夠產生一個或多個待發送給第二級表決器的第一級表決信號。第二級表決器則能夠在多個第一級表決信號中進行表決，并能產生一個第二級表決信號。
根據本發明所述的另一種表決方法包括在一含有N個第一級表決器和一個第二級表決器的比較器上接收一個信號的M個取樣的步驟，其中M和N是整數。這些第一級表決器能夠在信號的M個取樣中進行表決，并能夠產生一個或多個第一級表決信號。在本發明的一個實施例中，一個指定的第一級表決器確定一個第一級表決結論時間，并傳遞給其它第一級表決器。該第一級表決結論時間可以基于N個第一級表決器上的信號的M個取樣中每一個的延遲信息。第一級表決信號被發送給第二級表決器，后者對多個第一級表決信號進行表決并基本上在表決結論時間內產生一個第二級表決信號。該方法的一個可選步驟包括第二級表決器基本上在其產生第二級表決信號的時間內確定出一個第二級表決結論時間。該方法的另一個可選步驟包括第一級表決器確定與信號的M個取樣相關的各個上下文組，其中表決步驟包括通過各個第一級表決器在作為一個特定上下文組的組成部分的信號的多個取樣中進行表決。
根據本發明所述的另一種表決方法包括在一含有N個第一級表決器和一個第二級表決器的比較器上接收一個信號的M個取樣的步驟，其中M和N是整數。這些第一級表決器能夠在信號的M個取樣中進行表決，并能夠產生一個或多個第一級表決信號。在本發明的一個實施例中，各個第一級表決器根據N個第一級表決器上的信號的M個取樣中每一個的時間延遲信息獨立地確定出第一級表決結論時間。第一級表決信號被發送給第二級表決器，后者對多個第一級表決信號進行表決并基本上在表決結論時間內產生一個第二級表決信號。該方法的一個可選步驟包括第二級表決器基本上在其產生第二級表決信號的時間內確定出一個第二級表決結論時間。該方法的另一個可選步驟包括各第一級表決器確定與信號的M個取樣相關的各個上下文組，其中表決步驟包括通過各個第一級表決器在作為一個特定上下文組的組成部分的信號的多個取樣中進行表決。
根據本發明所述的另一種方法包括用一個第一級表決器執行以下步驟接收一個信號的多個取樣，然后從該信號的各個取樣中進行特征信息檢索。定義出與被檢索特征信息對應的一個或多個目標特征，然后通過對檢索到的特征信息與對應的目標特征進行比較，以一次一個地評估信號的各個取樣，并且產生各個可接受的標準。之后將具有正確可接受標準的信號取樣發送給一個第二級表決器。
現在再回到

圖1，其中顯示了一個通信系統100，在系統100中，第一通信單元101通過射頻(RF)通信資源發射出一條信息111，該信息被多個遠程接收機組接收到，這些組中的每一個都含有多個基站、衛星接收機或中繼器。在圖1所示的實施例中，共有四個接收機組103、105、107和109，每一組都含有十六個基站，這樣，信息最多可被六十四個基站BS1-BS64接收到。具體來說，接收機組103包括基站BS1-BS16，接收機組105包括基站BS17-BS32，接收機組107包括基站BS33-BS48，接收機組109包括基站BS49-BS64。但是，應該注意，該通信系統也可由用于接收信號111的M個相應取樣的任何數目的基站、衛星接收機或中繼器組成。類似地，M個基站、衛星接收機或中繼器也可被分配給任何數目N個接收機組。可以根據系統設計者和/或操作者的要求或需要來改變分配給特定接收機組的基站數。
在一個實施例中，M個基站BS1-BS64中的每一個基站一般都通過線路通信將其接收到的信號發送給一比較器或表決器113。在一個優選實施例中，比較器113含有一個“擴充比較器”，它由多個第一級比較器框架115、117、119和121組成，這些框架都與一個第二級比較器框架123相互連接。例如，第一級和第二級比較器框架可以由多個摩托羅拉公司的ASTROTAC 3000TM型比較器組成，它們可通過獨立的以太鏈路125相互連接。第一級和第二級比較器框架在圖1中被分別指定為“輔助比較器”和“主比較器”。另外，第一級和/或第二級比較器也可由一個個的卡或卡組而不是整個框架組成，在這種情況下，這些卡可以在也可以不在一個公共框架內。
在圖1所示的實施例中共有四個第一級比較器框架115、117、119和121，每個框架都對應于四個接收機組103、105、107和109之一。第一級比較器框架115、117、119和121含有通信端口P1-P64(每框架十六個)，它們適于組合起來以接收來自基站BS1-BS64的信號的M個取樣(例如，最多64個取樣)。但是，需要說明的是，備選實施例也可以用更少或更多數目的接收機組、第一級比較器框架和/或每個框架所分配更少或更多數目的通信端口。比較器框架115-123中的每一個都含有一個處理器(未示出)以及一存儲器(未示出)，前者用于執行可變表決功能，后者則用于保存程序和與表決功能相關的數據。
第一級比較器框架115、117、119和121適合接收與它們各自的接收機組103、105、107和109中的站臺數目相對應的大量信息。例如，在圖1所示的實施例中，框架115適于接收來自基站BS1-BS16的最多16條信息，框架117適于接收來自基站BS17-BS32的最多16條信息，框架119適于接收來自基站BS33-BS48的最多16條信息，框架121則適于接收來自基站BS49-BS64的最多16條信息。但是，應該注意，各個比較器框架115、117、119和121也可接收少于16條的信息，或者甚至接收從其相關基站發出的0條信息。各比較器框架115、117、119和121都輸出0或多條第一級表決信息，這些信息可以由來自其相關接收機組之內的一個或多個接收機的全部信息組成，或者也是可由來自其相關接收機組之內的一個或多個接收機的部分信息組成的復合信息。
根據本發明的原理，它通常需要使第一級表決信息的數目少于從各接收機組接收到的信息的總數。但是，所產生的消息的具體數目還將取決于比較器框架的數目、各比較器框架所接收到的信息數以及各比較器框架所使用的具體表決方法。例如，在圖1中含有四個第一級比較器框架115、117、119和121，每個框架最多可接收16條信息的系統中，最多可以接收64條信息。各第一級比較器框架115、117、119和121最好使用將在下面進行說明的一些表決方法，它們實際上能夠產生小于64個的表決信號。在一個實施例中，第一級比較器框架115、117、119和121中的每一個都只產生單個表決信號。另外，第一級比較器框架115、117、119和121可以發送多個信號，但是它們會對其接收信號進行“過濾”以限制轉發給第二級比較器的信號數。以下將參考圖2至圖8對這些實施例進行詳細說明。
在一個實施例中，各第一級比較器框架115、117、119和121都通過獨立的以太鏈路125與第二級比較器框架相連接。第一級比較器框架115、117、119和121通過此以太鏈路125將它們各自的第一級表決信號發送給第二級比較器123，后者則會在這些第一級表決信號之間進行表決以產生一個第二級表決信號。該第二級表決信號可以由來自第一級表決器115、117、119和121之一的一個完整表決信號(信息)組成，也可以是由從一個或多個第一級表決器115、117、119和121接收的部分第一級表決信號(信息)組成的復合信號構成。第二級比較器框架的輸出(它定義了比較器113的輸出)可被發送給一個基站或中繼器(如摩托羅拉公司的QUANTARTM基站)，如本領域公知的那樣，后者會對該信息進行再發射。
現在將參考圖2至圖8對根據本發明所述的各種表決方法進行說明。其每種方法都可作為一個軟件程序而被應用在圖1所示的系統中。這些程序被保存在存儲器內，并可被各比較器框架115、117、119和121的處理器和/或比較器113的123的處理器執行。為方便起見，我們將參考一含有兩個第一級表決器(即，“表決器A”和“表決器B”)以及一個第二級表決器(即，“表決器C”)的系統對這些方法進行說明。特定表決器所接收到的信號將依據接收順序而被用一個字母數字標識指定。例如，“A1”代表表決器A所接收到的第一個信號，“B1”則代表表決器B所接收到的第一個信號。圖2至圖8所示的方法通常都能由可混合接收一個信號的最多M個取樣的N個第一級表決器來實現，其中M和N都是整數。
圖2的流程圖顯示了可被執行用來實現根據本發明一個實施例所述的表決方法的步驟。圖3是顯示了圖2所示步驟的實現效果的時序圖。
在步驟200中，當第一級比較器(“表決器A”和“表決器B”)接收來自它們各自的信號組的一個特定信號(以下稱“第一信號”)的第一個取樣時，流程開始。預期第一級比較器通常是在不同的時間上接收其第一信號的(隨后的信號也如此)，因為在各個框架與其相關接收機之間存在著不同的鏈路延遲。因此，例如，在圖3所示的時序圖中，表決器A在表決器B接收其第一信號(“B1”)之前接收其第一信號(“A1”)。
在步驟210，第一級比較器獨立建立上下文組，以區分各種待接收和待表決的信號。在一個實施例中，上下文組標識出接收來自一特定客戶的信號的端口的一個集合，這些端口根據信號中附帶的客戶ID信息而被確定。因此，例如，表決器A建立一個與其第一接收信號“A1”相關的上下文組，該信號表明來自同一客戶的信號“A2，等等”的其它取樣將被接收和表決。類似地，表決器B建立一個與其第一接收信號“B1”相關的上下文組，該信號表明該上下文組的其它信號將被接收和表決。在步驟220，第一級比較器獨立確定出表決結論時間，它代表第一級比較器等待接收其各信號組內所出現(如果有)的全部信號所必需的時間。在一個實施例中，第一級比較器根據適于從其特定接收機組接收到的信號中的信息確定出表決結論時間。因此，例如，表決器A根據與其接收機組“A”(例如，信號A1至A16)相關的鏈路延遲信息確定出一個表決結論時間TA。而表決器B則根據與其接收機組“B”(例如，信號B1至B16)相關的鏈路延遲信息確定出一個表決結論時間TB。由各個比較器確定出的表決結論時間通常是不同的，因為在各個框架與其相關接收機之間存在著不同的鏈路延遲。因此，例如，在圖3所示的時序圖中，表決結論時間TA出現在表決結論時間TB之前。
在一個實施例中，表決結論時間由在第一級表決器接收到其第一信號的時刻獨立啟動(步驟230)的表決結論定時器實現。因此，例如，表決器A在接收到信號A1后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TA上終止，而表決器B則在接收到信號B1后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TB上終止。與定時器相關的時間“窗口”和上述表決結論時間自身一般都根據與各表決器有關的鏈路延遲而互不相同。本領域技術人員應該明白，可以采用多種備選定時方案來確定表決結論時間TA和TB。例如，可以用增數定時器或減數定時器來實現上述時間窗口。另外，表決結論時間TA和TB可以代表絕對時鐘時間，而不是定時器的終止時間。
在步驟240，如果表決結論時間已經過去(例如，如果表決結論定時器已經終止)，在一個實施例中，每個表決器都都生成的單個表決信號(步驟290)，該信號將被發送給第二級表決器。例如，在圖3中，“C1”代表發送給第二表決器(表決器C)的第一個表決信號，該信號由表決器A生成。類似地，“C2”代表發送給表決器C的第二個表決信號，該信號由表決器B生成。
在步驟240，如果表決結論時間尚未過去，則第一級表決器將繼續接收隨后的信號(步驟250)，并且一次一個地確定出這些信號的上下文組(步驟260)。對具有一能夠與先前信號的上下文組正確匹配(步驟270)的上下文組的每個連續信號來說，表決器將生成一個初步表決信號(步驟280)，它通常代表此剛接收到的或由先前信號構成的特定上下文組的“最佳”信號。初步表決信號被保存在存儲器中并在當特定上下文組內遇到“更好”的信號時得到更新。最后，在步驟290，如果表決時間已經終止，則該上下文組的最近初步表決信號(它定義出了第一級表決信號)將被發送給第二級表決器。
例如，考慮到表決器A所接收到的信號。它已接收到一個第一信號“A1”(步驟200)，建立一個與信號A1相關的上下文組(步驟210)，并且確定出一個表決結論時間TA(步驟220)，假設表決器A在表決時間結束之前還要接收處于同一上下文組之中的十五個信號。第二信號A2被“表決”，或被與第一信號A1進行比較，以產生一個第一初步表決信號，例如，該信號可以含有信號A1；類似地，第三信號A3被與第一初步表決信號(“A1”)進行表決，以產生一個第二初步表決信號，該信號可含有(例如)信號A3，依次類推，直到表決結論定時器終止為止。表決結論定時器終止時的初步表決信號(它含有例如信號A9)定義出了第一級表決信號，它將被發送給第二級表決器。
如果在步驟270中一個接收到的信號不能與先前信號的上下文組正確匹配，則表決器將返回至步驟210，以建立一個新的上下文組。流程繼續為新上下文組的信號執行，直到最后有一個新上下文組的第一級表決信號按照與上述步驟相同的方式被發送給第二級表決器為止。
在一個實施例中，除了是在第一級表決信號(如C1，C2)而不是在初始接收到的信號(如，A1-A16或B1-B16)的基礎上進行操作以外，第二級比較器(“表決器C”)一般將執行與圖2所示流程圖相同的步驟。為方便起見，以下對第一級或第二級比較器所執行的相同步驟采用了相同的步驟號。
在步驟200，第二級比較器(“表決器C”)接收到第一個第一級表決信號(如信號“C1”)。在本實施例中，第二級比較器通常是在不同的時間上接收到第一級表決信號的，因為不同的表決結論時間TA和TB是被第一級表決器“A”和“B”獨立計算出來的。因此，圖3所示信號“C2”的接收時間實際上要晚于信號“C1”。
在步驟210，由第二級比較器(“表決器C”)建立一個上下文組用以識別待被接收和表決的第一級表決信號的特征。然后，在步驟220，第二級比較器(“表決器C”)確定出一個表決結論時間，它代表了表決器C等待進行表決所必需的時間，它允許有足夠的時間使全部第一級表決信號都被接收到。在一個實施例中，表決器C根據適于從第一級表決器接收到的第一級表決信號中的鏈路延遲信息獨立確定出其表決結論時間。因此，表決器C根據例如與第一級表決器“A”和“B”相關的鏈路延遲信息確定出一個表決結論時間TC。
在一個實施例中的步驟230，表決結論時間由一個在第二級表決器接收到第一個第一級表決信號時啟動的表決結論定時器實現。因此，表決器C在例如在接收到信號C1后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TC上終止。應該注意的是，類似于第一級表決結論時間TA和TB，也可用許多備選時序方案來確定表決結論時間TC。例如，可以用增數定時器或減數定時器來實現上述時間窗口。另外，表決結論時間TC可以代表絕對時鐘時間，而不是定時器的終止時間。
在步驟240，第二級表決器(“表決器C”)確定出其表決結論定時器是否已經終止。如果表決時間已經結束，則在一個實施例中，表決器C將產生單個表決信號(步驟290)，它定義了一個可被輸出給基站或中繼器的第二級表決信號。如果表決時間尚未結束，表決器C將繼續接收隨后的第一級表決信號(步驟250)，并一次一個地確定出這些信號的上下文組(步驟260)。對具有一能夠與前一個第一級表決信號的上下文組正確匹配(步驟270)的上下文組的每個連續信號來說，表決器C將生成一個初步表決信號(步驟280)，它通常代表此剛接收到的或由先前信號構成的特定上下文組的“最佳”第一級表決信號。初步表決信號被保存在存儲器中并在當特定上下文組內遇到“更好”的第一級表決信號時得到更新。最后，在步驟290，如果表決時間已經終止，則該上下文組的最新初步表決信號(它定義出了第二級表決信號)將被輸出給基站或中繼器，正如本領域所公知的那樣。
如果在步驟270中，一個接收到的第一級表決信號不能與前一個第一級表決信號的上下文組正確匹配，則第二級表決器將返回至步驟210，以建立一個新的上下文組。流程繼續為新上下文組的第一級表決信號執行，直到最后有一個新上下文組的第二級表決信號按照與上述步驟相同的方式被輸出為止。
圖4是顯示了可被執行用來實現根據本發明另一個實施例所述的表決方法的步驟的流程圖。圖5是顯示了圖4所示步驟的實現效果的時序圖。
在步驟300，當第一級比較器(“表決器A”和“表決器B”)接收來自它們各自的信號組的一個特定信號(以下稱“第一信號”)的第一個取樣時，流程開始。與圖2和圖3所示的實施例相類似，第一級比較器可在不同的時間上接收其第一信號的(隨后的信號也如此)，因為在各個框架與其相關接收機之間存在著不同的鏈路延遲。因此，例如，在圖5所示的時序圖中，表決器A在表決器B接收其第一信號(“B1”)之前接收其第一信號(“A1”)。
在步驟310，接收信號的第一個第一級比較器(例如，圖5的時序圖中的表決器A)建立一個上下文組，它用于識別待被接收和表決的信號的特征。在一個實施例中，上下文組標識出接收來自一特定客戶的信號的端口的一個集合，可根據信號中所附帶的客戶ID信息來識別出這些端口。因此，例如，表決器A建立一個與其第一接收信號“A1”相關的上下文組，該信號表明來自同一客戶的信號“A2，等等”的其它取樣將被接收和表決。在步驟325，由第一個第一級比較器(如表決器A)確定出的上下文組被傳遞給其它第一級表決器(如表決器B)，這樣，步驟310只需由第一個第一級表決器來執行。
接下來，在步驟320，接收信號的第一個第一級比較器(例如圖5所示時序圖中的表決器A)確定出一個表決結論時間，它將在步驟325上被傳遞給其它第一級比較器(如表決器B)。這樣，步驟320也只需由第一個第一級表決器來執行。在一個實施例中，第一個第一級比較器根據適于從所有接收機組接收到的信號的鏈路延遲信息而確定出該表決結論時間。因此，例如，表決器A根據這樣的鏈路延遲信息而確定出一個表決結論時間TAB’該鏈路延遲信息不僅與其自身的接收機組“A”(如信號A1-A16)有關，而且還與和接收機組“B”(如信號B1-B16)相關的鏈路延遲信息有關。
由于表決結論時間TAB是由表決器A和表決器B共享的，所以希望使表決器A和表決器B基本上在同一個時間TAB上完成表決。但是，由于表決結論時間TAB是根據來自所有端口的鏈路延遲信息而被確定的，所以希望使各個表決器都具有足夠的時間來接收來自其所有相關接收機的信號。
在一個實施例中，表決結論時間是通過使各個第一級表決器與一個公共時鐘同步并在第一個第一級表決器接收到其第一個信號時啟動一表決結論定時器(步驟330)而被實現的。因此，例如，在表決器A接收到信號A1之后，表決器A和表決器B將同時啟動它們的定時器，這兩個定時器將在時刻TAB上同時終止。因此，與表決器A和表決器B相關的時間“窗口”通常是相同的，并且基本上將在同一時刻開始和終止。本領域技術人員應該明白，也可采用多種備選時序方案來確定表決結論時間TAB。例如，可以用增數定時器或減數定時器來實現上述時間窗口。另外，表決結論時間TAB可以代表絕對時鐘時間，而不是定時器的終止時間。
在步驟340，各第一級表決器確定出它們的表決結論定時器是否已經終止。如果它們的表決時間已經終止，則在一個實施例中，各表決器都將產生單個表決信號(步驟390)，此信號被發送給第二級表決器。例如，在圖5中，“C1”代表發送給第二級表決器(“表決器C”)的第一表決信號，該信號由表決器A生成。類似地，“C2”代表發送給表決器C的第二表決信號，該信號由表決器B生成。由于表決器A和表決器B共享一個公共表決結論時間，所以信號C1和C2基本上是在相同的時刻被第二級表決器C接收。
在步驟340，如果它們的表決時間尚未終止，則第一級表決器將繼續接收隨后的信號(步驟350)，確定出這些信號的上下文(步驟360)，如果信號是正確的上下文(步驟370)，則通常按照與參考圖2所述的相同方式產生初步表決信號(步驟380)。在步驟370，如果接收到的信號不能與前一個信號的上下文組正確匹配，則表決器將返回至步驟310，以建立一個新的上下文組，然后流程通常按照與參考圖2所述的相同方式繼續執行下去。
在一個實施例中，第二級比較器(“表決器C”)除了是對已表決信號進行操作并在基本相同的時間接收全部第一級表決信號(如C1，C2)以外，它一般將執行與圖4所示流程圖相同的步驟。為方便起見，以下對第一級或第二級比較器所執行的相同步驟采用了相同的步驟號。
在步驟300，第二級表決器基本上在同一時間TAB接收其所有信號(如信號“C1”和“C2”)。在步驟310，第二級表決器(“表決器C”)建立一個上下文組用，以識別待被接收和表決的第一級表決信號的特性。接下來，在步驟320，第二級比較器(“表決器C”)確定出一個表決結論時間，它代表了表決器C等待接收全部第一級表決信號所必需的時間。由于所有第一級表決信號都是在基本相同的時間內被接收到，所以第二級表決器可以使用一個相對較小的表決窗口，例如，一個約20毫秒的固定時間窗口。
在一個實施例中，表決結論時間是由一個在步驟330(此時，第一個第一級表決信號被接收到)上啟動的表決結論定時器實現的。因此，例如，表決器C在接收到信號C1或C2之后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TC終止。應該注意，與第一級表決結論時間TAB相類似，也可采用多種備選時序方案來確定表決結論時間TC。例如，可以用增數定時器或減數定時器來實現上述時間窗口。另外，表決結論時間TC可以代表絕對時鐘時間，而不是定時器的終止時間。
在步驟340，第二級表決器(“表決器C”)確定出其表決結論定時器是否已經終止。如果它們的表決時間已經終止，則在一個實施例中，表決器C將產生單個表決信號(步驟390)，該信號定義出了一個可被輸出給基站或中繼器的第二級表決信號。在步驟340，如果表決時間尚未終止，則第二級表決器將繼續接收隨后的信號(步驟350)，確定出這些信號的上下文(步驟360)，如果信號是正確的上下文(步驟370)，則一般按照與參考圖2所述的相同方式產生初步表決信號(步驟380)。在步驟370，如果接收到的信號不能與前一個信號的上下文組正確匹配，則表決器將返回至步驟310以建立一個新的上下文組，然后流程一般按照與參考圖2所述的相同方式繼續執行下去。
圖6是顯示可被執行用來實現根據本發明另一個實施例所述的表決方法的步驟的流程圖。圖7是顯示圖6所示步驟的實現效果的時序圖。
在步驟400中，當第一級比較器(“表決器A”和“表決器B”)接收來自它們各自的信號組的一個特定信號(以下稱“第一信號”)的第一個取樣時，流程開始。與圖2至圖5所示的實施例相類似，第一級比較器可在不同的時間上接收其第一信號的(隨后的信號也如此)，因為在各個框架與其相關接收機之間存在著不同的鏈路延遲。因此，例如，在圖7所示的時序圖中，表決器A在表決器B接收其第一信號(“B1”)之前接收其第一信號(“A1”)。
在步驟410，在步驟400上接收信號的各個第一級比較器獨立建立上下文組，以識別待被接收和表決的信號的特征。例如，在一個實施例中，表決器A建立一個與其第一接收信號“A1”相關的上下文組，從而表明該上下文組的這些信號將被接收和表決。類似地，表決器B建立一個與其第一接收信號“B1”相關的上下文組，從而表明該上下文組的這些信號將被接收和表決。在步驟420，第一級比較器確定出各個表決結論時間，這些時間代表第一級比較器等待接收其各信號組內所出現(如果有)的全部信號所必需的時間。在一個實施例中，各第一級比較器根據適于從所有接收機組接收到的信號中的鏈路延遲信息而獨立確定出各表決結論時間。因此，例如，表決器A不僅根據與其自身的接收機組“A”(例如，信號A1至A16)相關的鏈路延遲信息而且還根據與接收機組“B”(如信號B1-B16)有關的鏈路延遲信息來確定出一個表決結論時間TAB。類似地，表決器B不僅根據與其自身的接收機組“B”(例如，信號B1至B16)相關的鏈路延遲信息而且還根據與接收機組“A”(如信號A1-A16)有關的鏈路延遲信息來確定出一個表決結論時間TAB’。
雖然表決結論時間TAB和TAB’是由表決器A和表決器B獨立確定出來的，但它們在時間上是基本一致的，因為它們都是根據來自所有端口的鏈路延遲信息的。因此，表決器A和表決器B可在基本相同的時間完成表決。另外，由于表決結論時間TAB和TAB’都是根據來自所有端口的鏈路延遲信息而被確定的，所以各表決器將具有足夠的時間以接收來自其所有相關接收機的信號。
在一個實施例中，表決結論時間是由在第一級表決器接收到其第一信號時獨立啟動(步驟430)的表決結論定時器實現的。因此，第一級表決器就無需與一公共時鐘同步。例如，表決器A在接收到其信號A1之后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TAB終止，而表決器B在接收到其信號B1之后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TAB’終止，與定時器有關的時間“窗口”一般會根據與各表決器有關的鏈路延遲而有所不同，但是，如上所述，它們都基本在相同的時間終止。本領域技術人員應該明白，也可采用多種備選時序方案來確定表決結論時間TAB和TAB’。例如，可以用增數定時器或減數定時器來實現上述時間窗口。另外，表決結論時間TAB和TAB’可以代表絕對時鐘時間，而不是定時器的終止時間。
在步驟440，各第一級表決器確定出它們的表決結論定時器是否已經終止。如果它們的表決時間已經終止，則在一個實施例中，各表決器都將產生單個表決信號(步驟490)，此信號被發送給第二級表決器。例如，在圖7中，“C1”代表在時間TAB發送給第二級表決器(“表決器C”)的第一表決信號，該信號由表決器A生成。類似地，“C2”代表在時間TAB’發送給表決器C的第二表決信號，該信號由表決器B生成。由于表決結論時間TAB和TAB’在時間上是基本一致的，所以信號C1和C2基本上在相同的時間被第二級表決器C接收。
在步驟440，如果它們的表決時間尚未終止，則第一級表決器將繼續接收隨后的信號(步驟450)，確定出這些信號的上下文(步驟460)，如果信號是正確的上下文(步驟470)，則通常產生初步表決信號(步驟480)，這與參考圖2和圖4所述的方式相同。如果在步驟470接收到的信號不能與前一個信號的上下文組正確匹配，則表決器將返回至步驟410以建立一個新的上下文組，然后流程按照與參考圖2和圖4所述的相同方式繼續執行下去。
在一個實施例中，第二級比較器(“表決器C”)除了是對已表決信號進行操作并在基本相同的時間接收全部第一級表決信號(如C1，C2)以外，它一般將執行與圖6所示流程圖相同的步驟。為方便起見，以下對第一級或第二級比較器所執行的相同步驟采用了相同的步驟號。
在步驟400中，第二級表決器在基本一致的時間TAB和TAB’接收其信號(如信號“C1”和“C2”)。在步驟410，第二級表決器(“表決器C”)建立一個上下文組用，以識別待被接收和表決的第一級表決信號的特性。接下來，在步驟420，第二級比較器(“表決器C”)確定出一個表決結論時間，它代表了表決器C等待接收全部第一級表決信號所必需的時間。由于所有第一級表決信號都是在基本相同的時間內被接收，所以第二級表決器可以使用一個相對較小的表決窗口，例如，一個約20毫秒的固定時間窗口。
在一個實施例中，表決結論時間是由一個在步驟430(此時，第一個第一級表決信號被接收到)啟動的表決結論定時器實現的。因此，例如，表決器C在接收到信號C1或C2之后啟動其定時器，該定時器將在表決結論時間TC終止。應該明白，與第一級表決結論時間TAB和TAB’相類似，也可采用多種備選時序方案來確定表決結論時間TC。例如，可以用增數定時器或減數定時器來實現上述時間窗口。另外，表決結論時間TC可以代表絕對時鐘時間，而不是定時器的終止時間。
在步驟440，第二級表決器(“表決器C”)確定出其表決結論定時器是否已經終止。如果它們的表決結論定時器已經終止，則在一個實施例中，表決器C將產生單個表決信號(步驟490)，該信號定義出了一個可被輸出給基站或中繼器的第二級表決信號。在步驟440，如果表決時間尚未終止，則第二級表決器將繼續接收隨后的信號(步驟450)，確定出這些信號的上下文(步驟460)，如果信號是正確的上下文(步驟470)，則一般按照與參考圖2所述的相同方式產生初步表決信號(步驟480)。如果在步驟470接收到的信號不能與前一個信號的上下文組正確匹配，則表決器將返回至步驟410以建立一個新的上下文組，然后流程一般按照與參考圖2和圖4所述的相同方式繼續執行下去。
圖8是顯示了可被第一級比較器執行用來實現根據本發明另一個實施例所述的第一級表決方法的步驟的流程圖。一般來說，此過程可以由N個第一級表決器并行實現，N是一個整數，其中每個第一級表決器都向一個第二級表決器發送一個或多個第一級表決信號。該第二級表決器可以按照任何需要的方式在這些第一級表決信號之間進行表決。為方便起見，以下將參考向單個第二級比較器(如“表決器C”)發送表決信號的單個第一級比較器(如“表決器A”)對此過程進行說明。
上述過程在步驟500中、當第一級比較器接收來自它們相關的信號組的一個特定信號(以下稱“第一信號”)的第一個取樣時開始。因此，例如，表決器A從其相關的接收機組“A”接收其第一個信號“A1”。在步驟510，第一級表決器(“表決器A”)建立多個上下文組，用以識別待被接收和表決的信號的特征，此舉與參考圖2、4和6所述的內容基本相同。在步驟515上，第一級表決器確定出各個表決結論時間，它們代表在一特定上下文組的多個信號之間停止表決(見步驟530)的時間。在一個實施例中，表決結論時間由第一級表決器根據適于被從其特定接收機組接收到的信號的鏈路延遲信息而確定出來。因此，例如，表決器A將根據與其接收機組“A”(如A1-A16)相關的鏈路延遲信息而確定出一個表決結論時間。在步驟520，第一級表決器為一特定上下文組的各個信號確定出待被發送給第二級比較器的信號的最大數目的取樣。在步驟523，各第一級表決器獲取與其第一個接收信號(如，信號“A1”)有關的差錯狀態信息，從該信息中可得到一個第一差錯門限，它用于與隨后的一個或多個信號進行比較，該操作將在下面對照步驟555和560做詳細說明。然后，在步驟525上，各第一級表決器將它們的第一接收信號發送給第二級表決器。
在步驟530，各第一級表決器確定出是否已經到達表決結論時間，或者換句話說，表決時間對一特定上下文組的各個信號來說是否已經結束。如果表決時間已經結束，則過程終止(步驟590)，不會再有該上下文組的信號被發送給第二級表決器。反之，如果表決時間尚未結束，則過程將在步驟540繼續使第一級表決器從其相關的接收機組接收隨后的連續信號。因此，例如，在已接收到信號“A1”之后，如果表決時間尚未結束，則表決器A將在步驟540接收信號“A2”。
對于在步驟540接收到的各個連續信號來說，第一級表決器將在步驟545確定出這些信號的上下文組，如果這些信號是屬于正確的上下文組(步驟550)，則第一級表決器移行到步驟555，在此步驟中，各第一級表決器識別各個信號的差錯狀態并將差錯狀態與一差錯門限進行比較。在一個實施例中，差錯門限代表了在該特定上下文組的信號中所接收到的“最佳”差錯狀態。該門限差錯狀態被保存在存儲器當中，并且當在該特定上下文組中遇到更好的信號時被適當更新。在一個實施例中，差錯門限起初是在步驟523根據信號“A1”的差錯狀態而被定義出來的，并且如果隨后的信號“A2”、“A3”等等具有比先前的門限更好的差錯狀態，則該差錯門限將周期性地在步驟580重新定義。
如果在步驟545一接收信號不能與前一個信號的上下文組正確匹配，則表決器將返回至步驟510，以建立一個新的上下文組，并且流程為新上下文組的信號繼續執行。
差錯狀態“差于”差錯門限(步驟560)的信號被舍棄(步驟565)，因此就不適于發送給第二級表決器。差錯狀態“好于”差錯門限(步驟560)的信號適于發送給第二級表決器，因為這種傳送將不會導致第二級表決器接收到超過步驟520上所定義的信號取樣的最大可允許數目。因此，在步驟570上，在將信號發送給第二級表決器之前，第一級表決器確定出一個信號取樣的累加數，該數由將信號發送給第二級表決器導致產生。如果發送預期的信號將導致超過信號可允許取樣的最大數(步驟575)，則信號將被舍棄(步驟565)。反之，如果發送預期的信號不會導致超過信號可允許取樣的最大數，則在步驟580，將根據信號的差錯狀態定義一個新的差錯門限，然后該信號被發送給第二級表決器(步驟525)。可以用任何所需方式對發送給第二級比較器的信號進行表決。
因此，例如，在已經將信號“A1”、“A2”和“A4”發送給第二級表決器之后，假設表決器A遇到差錯狀態好于信號“A4”的信號“A5”。表決器A確定出一個與信號“A1”、“A2”、“A4”和“A5”相關的信號取樣的累加數，如果此數未超過步驟520所定義的最大可允許數，則信號“A5”被發送給第二級比較器(步驟525)，并且信號“A5”的差錯狀態將變成新的差錯門限。但是，如果與信號“A1”、“A2”、“A4”和“A5”相關的信號取樣的累加數超過了步驟520所定義的信號取樣的最大可允許數，則信號“A5”將在步驟565上被舍棄，而不被定義成一個新的差錯門限。
在圖8所示的過程中，第一級比較器會執行一個“過濾”過程，在此過程中，一個信號的多個取樣被接收到，并且只有具有完全可接受性標準的那些信號才被發送給第二級表決器。可以根據(例如)上下文組信息、時序信息、幀信息和/或差錯狀態信息來確定出可接受性。一般來說，該過程會受到從與信號的可接受性或非可接受性是如何被確定的相應的信號取樣中檢索特征信息的影響。因此，例如，如果可接受性標準是基于上下文組信息，則用于識別一個信號的上下文組的特征信息將被檢索；如果可接受性標準是同時基于上下文組信息和差錯狀態信息，則用于識別一個信號的上下文組和差錯狀態的特征信息將被檢索，依此類推。
然后，通過對檢索出來的特征信息與選定的目標特征進行比較，確定信號取樣是否可被接受。例如，在一個其中的可接受性標準的至少一部分是基于上下文組信息的實施例中，目標特征被定義為一個目標上下文組(如信號“A1”的上下文組)。如果在評估之下的與信號取樣有關的上下文組與目標上下文組相匹配，則建立一個完全可接受性標準。因此，例如，如果信號“A2”的上下文組與信號“A1”的上下文組相互匹配，則可為信號“A2”建立一個完全可接受性標準。
作為另一個例子，在其可接受性標準至少部分基于差錯狀態信息的一個實施例中，目標特征是由一個或多個連續的差錯門限定義的。處于評估之下的連續信號的差錯狀態被分別與最近的幾個連續差錯門限進行比較，并且將為任何其差錯狀態低于對其進行測量的差錯門限的信號而建立完全可接受性標準。例如，在一個實施例中，差錯門限起初根據信號“A1”的差錯狀態而定義，并且在當任一隨后的信號“A2”、“A3”等等具有好于先前門限的差錯狀態時，則定時地再定義。因此，在該實施例中，如果信號“A2”的差錯狀態低于信號“A1”的差錯狀態，則可為信號“A2”建立一個完全可接受性標準，在這種狀態下，重新定義與信號“A2”相應的差錯門限。如果信號“A3”的差錯狀態低于信號“A2”差錯狀態，則可為其建立一個完全可接受性標準，依此類推。
應該注意的是，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，也可以使用具有二級以上(例如，三級或更多級)的表決方法。另外，雖然對本發明的說明是參考由第一級表決器以一種特定方式確定出來的表決結論時間而進行的，但應該明白，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，也可用多種備選方法和/或通過備選結構來確定表決結論時間。例如，第一級表決結論時間可被第二級表決器確定，隨后被傳遞給第二級表決器。還可以有另一個備選方案，在此方案中，表決結論時間可被預先編程并通過各第一級和/或第二級表決器從存儲器中進行檢索出來，而不是根據鏈路延遲或其它信號信息而被計算出來。
這樣，本發明在比較器的結構和操作方法方面提供了很大的靈活性。本發明提供了一種適用于大覆蓋區域的的表決算法，并且還提供了方法，以在不出現大量表決延遲并且不超過比較器的任何特定組件的處理和/或硬件限制的情況下產生一表決信號。
雖然對本發明的說明參考了一個或多個實施例，但本領域技術人員應該明白，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可對其作出多種修改。每個實施例及對其的明顯修改都屬于以下權利要求中所提出的本發明的精神和范圍之內。
權利要求
1.一種表決方法，包括以下各步驟在由N個第一級表決器和一個第二級表決器組成的比較器上接收一個信號的M個取樣，其中M和N是整數；確定第一級表決結論時間；由各第一級表決器在信號的多個M個取樣中進行表決，并產生一個或多個第一級表決信號；基本上在第一級表決結論時間將第一級表決信號發送給第二級表決器；以及由第二級表決器在各第一級表決信號之中進行表決，以產生第二級表決信號。
2.如權利要求1所述的方法，其中上述確定第一級表決結論時間的步驟包括以下步驟由一個指定的第一級表決器為在N個第一級表決器上的信號的M個取樣識別出時間延遲信息。
3.如權利要求1所述的方法，包括以下步驟由第二級表決器確定出第二級表決結論時間，所述第二級表決信號是在此第二級表決結論時間產生的。
4.如權利要求1所述的方法，包括以下步驟由第一級表決器確定出與信號的M個取樣相關的上下文組，而上述表決步驟則包括由各個第一級表決器在作為一特定上下文組的成員的信號的取樣之間進行表決的步驟。
5.一種表決方法，包括以下步驟在由N個第一級表決器和一個第二級表決器組成的比較器上接收一個信號的M個取樣，其中M和N是整數；由各第一級表決器確定出各個第一級表決結論時間；由各第一級表決器在信號的一組M個取樣中進行表決，并產生一個或多個第一級表決信號；基本上在各第一級表決結論時間將各第一級表決信號發送給第二級表決器；以及由第二級表決器在各第一級表決信號之中進行表決，以產生一個第二級表決信號。
6.如權利要求5所述的方法，其中上述確定各第一級表決結論時間的步驟包括以下步驟由各第一級表決器為在N個第一級表決器上的信號的M個取樣的每一個識別出時間延遲信息。
7.如權利要求6所述的方法，其中各第一級表決結論時間在時間上基本一致。
8.如權利要求5所述的方法，包括以下步驟由第二級表決器確定出一個第二級表決結論時間，上述第二級表決信號基本上是在此第二級表決結論時間生成的。
9.如權利要求5所述的方法，包括以下步驟由第一級表決器確定出與信號的M個取樣相關的各上下文組，而上述表決步驟則包括由各個第一級表決器在作為一特定上下文組的成員的信號取樣之間進行表決的步驟。
10.一種表決方法，其中第一級表決器可執行以下步驟接收一個信號的多個取樣；從信號的各個取樣中檢索出特征信息；定義一個或多個與檢索出的特征信息相對應的目標特征；根據檢索出的特征信息與其對應的目標特征之間的比較結果，一次一個地計算出信號的多個取樣之一，并產生各個可接受性標準。
11.如權利要求10所述的方法，其中檢索出的特征信息由上下文組信息和含有目標上下文組的目標特征組成，并且為含有與目標上下文組相匹配的上下文組信息的信號的那些取樣建立一個完全可接受性標準。
12.如權利要求10所述的方法，還包括將選定的具有完全可接受性標準的信號取樣發送給一個第二級表決器的步驟。
全文摘要
本發明提供了一種由一個或多個與一個第二級表決器耦合連接的第一級表決器(115,117,119,121)組成的比較器以及利用此比較器進行表決的方法。第一級表決器能夠接收并在一個信號的多個取樣(A1－A16,B1－B16)之間進行表決,產生各個第一級表決信號(C1,C2),而第二級表決器則能接收并在各第一級表決信號之間進行表決,并能產生一個第二級表決信號。在一個備選實施例中,各第一級表決器能夠獨立地確定出(220)通常各不一致的表決結論時間(T
文檔編號H04B7/02GK1354919SQ00808633
公開日2002年6月19日 申請日期2000年5月31日 優先權日1999年6月7日
發明者杰弗里F·瑟斯頓, 戴維P·赫爾姆, 斯蒂芬D·萬西克爾, 伊麗莎白B·埃斯克 申請人:摩托羅拉公司