專利名稱：適用于自適應調制方式的基帶解調架構的制作方法
技術領域：
本發明涉及在移動電話、無線LAN等的無線通信系統中的基站基帶調制解調器部分的構成。特別適用于采用了CDMA(碼分多址)方式和H-ARQ(混合式自動請求重發)控制的無線通信系統的無線通信裝置。
背景技術：
在近幾年的移動電話等的無線通信系統中，從聲音、文字郵件等的比特數較少的信息，到附有照片、動畫文件的郵件、進而TV電話的動畫數據等的比特數多的信息，要求多種多樣的信息的傳送。為了應對該多樣性，在系統中配合想發送的數據量(比特數)準備多個比特率、包大小，通過適當地組合這些來提高傳送效率。例如，在標準化團體3GPP2規定的無線通信規格cdma20001xEV-DO(Rev.A)的反向信道中，在19.2kbps～1843.2kbps的寬范圍內準備了12種包大小。并且，調制方式也將BPSK、QPSK、8PSK和使用了Walsh碼的擴散調制組合起來，根據包大小分開使用共5種調制方式。在圖2的表中示出了包大小和調制方式以及解調中必要的成分的組合。根據該表可知，有2種Walsh碼W24和W12，在包大小小于或等于4096比特的情況下使用其中任何一個，在包大小大于或等于6144比特的情況下2個均使用。
根據圖1說明上述1xEV-DO規格中的反向信道的格式。對于從終端發送過來的反向信道的數據包，除了在用戶數據信號的發送中使用的數據信道101以外，導頻信道102、RRI(反向速率指示器，ReverseRate Indicator)信道103等的控制信道在同一區間上CDMA(碼分多址)多路復用。導頻信道102用于同步保持、傳播路徑推測，RRI信道103用于發送向基站通知終端發送的數據信道的包大小的RRI信號。1個子幀104是6.66毫秒，數據包以子幀為單元被發送。并且通過H-ARQ(混合式自動請求重發)控制，終端和基站在通過數據信道發送反向數據包后交換Ack/Nack，在基站無法接收數據信道的數據包的情況下(在正向信道中Nack105被發送過來的情況下)，終端將相同數據最多再發送3次。在基站再發送區間中一直保持數據，在上次的解調結果上累計加上再次發送的數據，重新譯碼。但是，由于一個數據包僅能每隔2個子幀發送，再發送了3次的情況下的基站中的數據保持區間大于或等于10子幀＝66.6毫秒，變得很長。
發明內容
(1)在上述1xEV-DO的規格中，由于通知反向信道的包大小、調制方式的RRI信道在數據信道上被碼多路復用后發送過來，基站在解調RRI信道之前無法知道其數據包的包大小或調制方式。即，在RRI信道的解調結束之前無法解調數據信道。
(2)一方面由于上述H-ARQ控制，必須到1子幀后為止判斷其數據信道的解調結果，在正向信道中發送Ack/Nack。即數據信道解調的時間限制嚴格。
(3)為與H-ARQ控制相對應，為了保持大于或等于10子幀的數據，基站所必需的存儲容量變大。
相關問題不僅是1xEV-DO規格，對于CDMA方式的無線通信規格，即進行H-ARQ再發送控制的規格、例如1xEV-DV規格等是共同的課題。并且在上述的例子中對于接收反向信道的情況進行了說明，然而同樣的思考方法可適用于在正向信道中具有同樣的RRI、再發送控制的問題的系統。
在針對上述課題(1)的本發明的解決方法中，在RRI信道被解調之前的時間內，在存儲器內保持解調部分的輸入數據，在RRI信道被解調、明確了包大小或調制方式的時刻，統一解調數據信道。
在針對上述課題(2)的本發明的解決方法中，與RRI信道的解調并行地進行數據信道的解調到途中，在存儲器內保持該結果，在明確了包大小、調制方式后，進行中間結果的取舍選擇以及追加處理，得到最終輸出。
在針對上述課題(3)的本發明的解決方法中，通過在再發送途中階段性地舍棄再發送區間的解調前的數據，保持解調后的累計加法運算結果，從而減小必需的存儲器容量。
本發明解決了在解調RRI信道之前不知道數據的包大小、調制方式的情況下無法解調的課題，提供一種基帶解調電路，將數據處理延遲控制在限制時間內、使H-ARQ再發送控制成為可能，但是電路的動作速度、存儲器容量不變大。
圖1為示出了以1xEV-DO(Rev.A)規格規定的反向信道的格式以及H-ARQ再發送控制的結構的圖。
圖2為以1xEV-DO(Rev.A)規格規定的包大小和調制方式、對于數據解調必要的成分的對應表。
圖3為示出了在無線通信中使用的一般的基站的構成例的圖。
圖4為示出了本發明的基帶部分解調塊的第1構成例的圖。
圖5為示出了本發明的第1實施例(a)的處理順序的圖。
圖6為示出了本發明的第1實施例(b)的處理順序的圖。
圖7為示出了本發明的第1實施例(c)的處理順序的圖。
圖8為示出了本發明的基帶部分解調塊的第2構成例的圖。
圖9為示出了本發明的第2實施例(d)的處理順序的圖。
圖10為示出了本發明的第2實施例(e)的處理順序的圖。
具體實施例方式
首先根據圖3對于在無線通信系統中使用的一般的基站的大體框架的結構進行說明。通過天線701接收到的接收信號由前置部分702內的天線開關(或者收發轉換開關)進行發送接收的分離，接受濾波后，在無線部分703內接受頻率變換、被落入基帶帶域內。并且信號在無線IF部分704內被變換成數字信號，由基帶部分705的同步塊進行初始同步捕捉后，由解調塊707解調，通過網絡IF部分705向網絡輸出。并且，向終端發送的發送信號從網絡IF部分705輸入基帶部分705，在發送塊708內接受糾錯編碼等的調制處理。然后，該發送信號在無線IF部分704內被變換成模擬信號，在無線部分703內成為所期望的頻帶的頻率信號，在前置部分702內被濾波后，被從天線701發送。其中本發明在其中特別涉及基帶部分解調塊的電路構成方法。
下面，使用圖4說明本發明的基帶部分結構的第一實施例。在本實施例中，從RF接口部分輸入的接收數據301在逆擴散部分302中逆擴散后被分支，與在解調部分303內解調RRI并行地寫入輸入存儲器304。數據按每個信道寫入到存儲器上的不同區域，該數據率與碼片速率(1.2288MHz)相當。在(1子幀+處理延遲α)之后，在RRI解調部分303進行的RRI信道的解調結束，從接收數據包的包大小、調制方式被決定后開始，由數據解調部分306基于其包大小、調制方式的設定，從輸入存儲器304讀取數據，進行數據解調部分306中的數據解調。接下來將被重發的符號置于累計加法運算部分307內進行累計加法運算，恢復成原來的比特數后，寫入去交織存儲器308。然后，在從去交織存儲器308讀取的時候按照規定的順序讀取來改排數據，在去交織部分309內進行去交織。去交織可以在存儲器寫入時置換順序，也可以在讀取時置換。最后在turbo譯碼部分310內進行turbo譯碼，在將該結果向上一層送出的同時，將CRC判斷部分311內的CRC判定的結果送給發送塊。在發送塊內基于該CRC判定結果，在正向信道內相對終端發送Ack/Nack。CRC判定結果還被通知給累計加法運算部分307，通過這樣來決定有無下次以后的再發送處理。
輸入存儲器304的構成形式為，寫入至按每個信道分配的區域的最末端后接下來回到區域的最前面的地址進行改寫的所謂的環緩沖形式。其存儲器容量根據結構考慮下面的3種實施例。使用圖5-7說明各個情況下的處理順序。考慮的是均產生3次再發送、一共接收4次相同數據的情況。
(a)如圖5所示，在輸入存儲器(304、401)內準備僅可容納最大(10子幀+處理延遲α)區間量的接收數據的容量。產生再發送時，在輸入存儲器401內存儲有第一次的接收數據以及被再發送的接收數據。第二次(再發送量)的RRI解調402結束后，從輸入存儲器401讀出各接收定時的接收數據，進行第一次的接收數據的數據解調處理403以及第二次的接收數據的數據解調處理404，將這些進行累計加法運算后進行去交織。第三次、第四次也一樣地在RRI解調結束后，從第一次的接收數據的解調處理開始重做。在去交織存儲器內不保持數據、每次進行再發送數據的解調處理時重置。利用該方法由于在輸入存儲器內存儲著解調前的數據，即便在弄錯了RRI的解調結果、將再發送前和再發送后的判定結果混淆的情況下，可以根據第一次的數據重新解調，可以以高的解調精度解決課題(1)。但是由于隨著再發送次數的增加數據解調處理量也增加，遵守課題(2)的時間限制變得困難。并且，課題(3)的存儲器容量也變得非常大。
(b)如圖6所示，在輸入存儲器(304、405)內準備僅可容納(1子幀+處理延遲α)區間量的接收數據的容量。一方面在去交織存儲器407內保持數據解調處理結果406，當產生再發送時，針對第二次的接收數據進行逆擴散以及數據解調處理408，同去交織存儲器407的內容(前面的數據解調處理結果)進行累計加法運算。去交織存儲器的內容到再發送結束為止保持(10子幀+處理延遲α)區間量，第三次、第四次也一樣地僅進行再發送量的數據解調，然后同去交織存儲器的內容進行累計加法運算。即便進行累計加法運算，去交織存儲器的每一個信道的字數不發生變化，然而由于接收處理其他的數據包的區間(409、410)也有必要保持數據，因此不能和其他的信道共用去交織存儲器，去交織存儲器的容量增加。然而同接收數據相比，解調后的數據的每1子幀的數據量少(根據調制方式，大約1/3～1/4)的緣故，同在輸入存儲器內存儲長區間量的接收數據(a)的方式相比，可以整體上降低存儲器容量。由于在該方式下，在去交織存儲器內保持處理結果、將再發送過來的數據進行累計加法運算下去，在RRI解調失誤的情況下，不能從最初開始重新解調。因此同(a)相比解調精度變差，但是由于即便增加再發送次數、也能將數據解調處理量控制為低，課題(2)的時間限制的實現變得容易。另外，如上所述在課題(3)的存儲器容量減小的方面也可稱作是非常有效的方法。
(c)如圖7所示，在輸入存儲器(304、411)內準備僅可容納(4子幀+處理延遲α)區間量的接收數據的容量。通過在再發送的第一次結束之前保持輸入數據，在RRI解調結果在第一次和第二次不同的情況下，可根據第一次的量的數據解調重做。考慮RRI即便在同原來的數據信道相比發送功率強、信號功率對噪音功率的比值低的區域內仍可正確解調。如果考慮RRI解調結果也通過進行累計加法運算解調精度增加，則由于假定再發送的第二次、第三次的RRI誤碼率非常低，以后僅保持累計加法運算結果，舍棄輸入數據。該方法為(a)(b)的折中方案，不僅以高的解調精度實現了課題(1)，對于課題(2)(3)也提供了有效的解決方法。
下面使用圖8，說明本發明的基帶部分結構的第二實施例。
在本實施例中，使從RF接口部分輸入的接收數據501分支、在逆擴散部分502中逆擴散、在解調部分(503)中解調RRI，與此并行，在數據信道中使用了2種Walsh碼、依據w24的解調處理部分504和依據w12的解調處理部分505中分別進行解調處理，在延遲存儲器506中存儲結果。參見圖2的表的右端的列可知，如果準備了w24和w12的解調結果的I成分和Q成分，則對于哪種調制方式均可應對。在(1子幀+處理延遲α)后在RRI解調部分503內進行的RRI解調結束，接收數據包的包大小、調制方式被決定后，參照以該參量設定為基礎預先存儲在累計加法運算部分507內的圖2的表，從延遲存儲器506讀取必要的成分(例如如果是包大小2048的情況，僅w24的I成分和Q成分)，將被重發的符號進行累計加法運算507、恢復為原來的比特數后，寫入去交織存儲器508。然后，從去交織存儲器508讀取時按照規定的順序讀取，從而改排數據，進行去交織509。去交織可以在存儲器寫入的時候置換順序，也可以在讀取的時候置換。最后在turbo譯碼部分510內進行turbo譯碼，在將該結果送出上一層的同時，將CRC判斷部分511中的判斷結果送給發送塊。在該發送塊內基于該CRC判斷結果在正向信道中相對終端發送Ack/Nack。CRC判斷結果還被通知給累計加法運算部分507，通過這樣決定有無下次以后的再發送處理。
延遲存儲器506的構成形式為，寫入至按每個信道分配的區域的最末端后接下來回到區域的最前面的地址進行改寫的所謂的環緩沖形式。數據率由于是Walsh解調后的緣故，同第一實施例的輸入存儲器的數據率相比，變低至1/2～1/4左右。存儲器容量是整個信道共用的，根據構成考慮下面的2種。使用圖9-10說明各個情況的處理順序。考慮均產生3次再發送、一共接收4次相同數據的情況。
(d)如圖9所示，在延遲存儲器601內準備僅可存儲(10子幀+處理延遲γ)區間量的Walsh解調結果的容量。產生再發送時，第二次(再發送量)的RRI解調602結束后，從延遲存儲器僅讀取第一次的接收數據的Walsh解調結果603以及第二次的接收數據的Walsh解調結果604中的必要成分，將這些進行累積加法運算605后進行去交織。第三次、第四次也同樣地在RRI解調結束后，根據第一次的接收數據的Walsh解調結果重新累計加法運算。在去交織存儲器中不保持數據，每次進行再發送數據的解調處理時重置。由于這種方法以可以應對所有調制方法的方式對所有成分保持Walsh解調處理結果，即便在弄錯RRI的解調、混淆了再發送前和再發送后的判斷結果的情況下也可根據第一次的數據重新解調，能夠以高的解調精度解決課題(1)。然而由于隨著再發送次數的增加，數據解調處理量增加，遵守課題(2)的時間限制變得困難(但是，由于同RRI解調并行進行Walsh解調，同第一實施例相比大約產生1子幀量的處理富余)。并且，同第一實施例(a)相比變成1/2～1/4，但是課題(3)的存儲器容量也變大。
(e)如圖10所示，在延遲存儲器606中準備僅可存儲(1子幀+處理延遲α)區間量的Walsh解調結果的容量。在去交織存儲器608中保持第一次的接收數據的數據解調結果607，產生再發送時，進行第二次的接收數據的數據解調處理609，同保持在去交織存儲器中的內容608進行累積加法運算。去交織存儲器的內容在再發送結束為止保持(10子幀+處理延遲β)的區間量，第三次、第四次也同樣地，僅進行再發送量的數據解調，同去交織存儲器的內容進行累計加法運算。即便進行累計加法運算、去交織存儲器的每1個信道的字數也不變化，但是由于其他信道的數據包被接收處理的區間(610、611)也有保持數據的必要，不能與其他的信道共用去交織存儲器，去交織存儲器的容量增加。但是由于僅保持在產生再發送的信道的解調中必要的成分的數據，同(d)的方式相比，可整體地降低存儲器容量。由于以這種方式在去交織存儲器中保持處理結果、累計加上再發送來的數據，在弄錯RRI解調的情況下不能從最初開始重新解調。因此同(d)相比解調精度變差，但是由于即便再發送次數增加也能將數據解調處理量控制為低，課題(2)的時間限制的實現變得容易。并且如上所述，在課題(3)的存儲器容量減小方面也可稱作是非常有效的方法。
和第一實施例一樣，作為(d)(e)的折中方案，也考慮將延遲存儲器中保持Walsh解調結果的期間設定為(4子幀+處理延遲α)的方法(f)。
并且在上述的例子中針對接收反向信道的情況進行了說明，在正向信道中也一樣，即便在根據RRI進行調制方式以及包大小的通知、再發送控制的系統中，也可適用相同的思考方法。
權利要求
1.一種數據信道和控制信道被碼多路復用的CDMA通信系統的無線通信裝置，其特征在于具有接收部分，該接收部分接收包含發送至上述數據信道的數據信號以及發送至上述控制信道、與上述數據信號相關的控制信號的接收信號，控制信道解調部分，該控制信道解調部分進行表示包大小或調制方式的控制信號的解調處理，存儲器，該存儲器在進行上述控制信號的解調處理期間存儲接收信號，以及數據信道解調部分，該數據信道解調部分在基于上述控制信道的解調結果而包大小或調制方式被決定后，從上述存儲器讀出接收信號，根據該被決定的包大小或調制方式來進行數據信號的解調處理。
2.根據權利要求1記載的無線通信裝置，其特征在于，在與數據發送裝置之間通過閑環進行數據包再發送控制，將有可能發生再發送的期間中的接收信號全部存儲在上述存儲器中，對于某數據包發生再發送時，在重新進行上次發送時的接收信號的解調處理后進行累計加法運算。
3.根據權利要求1記載的無線通信裝置，其特征在于，在與數據發送裝置之間通過閉環進行數據包再發送控制，在有可能發生再發送的期間中將上次發送時之前的數據解調結果存儲在上述存儲器中，對于某數據包發生再發送時，對于上次發送時之前的數據解調結果，累計加上再發送時的數據解調結果。
4.根據權利要求1記載的無線通信裝置，其特征在于，在與數據發送裝置之間通過閉環進行數據包再發送控制，將有可能發生再發送的期間中的接收信號在上述存儲器中存儲至中途，對于某數據包發生再發送時，當再發送次數少時重新進行上次發送時的接收信號的解調處理后進行累計加法運算提高解調精度，如果再發送次數變多，則在存儲器中僅存儲上次發送時之前的數據解調結果，對于上次發送時之前的數據解調結果，累計加上再發送時的數據解調結果。
5.根據權利要求1記載的無線通信裝置，其特征在于，與多個數據發送裝置進行通信，上述存儲器在包含來自該多個數據發送裝置的信號的狀態下存儲上述接收信號，上述數據信道解調部分對從存儲在上述存儲器中的接收信號提取的信號、即與作為在上述控制信道解調部分內解調的信號的發送源的數據發送裝置相對應的信號進行解調。
6.一種數據信道和控制信道被碼多路復用的CDMA通信系統的無線通信裝置，其特征在于具有接收部分，該接收部分接收包含發送至上述數據信道的數據信號以及發送至上述控制信道、與上述數據信號相關的控制信號的接收信號，控制信道解調部分，該控制信道解調部分基于分支該接收信號后所得的第1接收信號，進行表示對應的數據信號的包大小的控制信號的解調，提取該包大小或調制方式的信息，數據解調部分，該數據解調部分基于分支上述接收信號后所得的第2接收信號，并行進行數據信號的解調處理的一部分，以及存儲器，該存儲器在與上述數據信號相對應的控制信號的解調處理結束之前存儲上述數據解調部分中的解調的中間結果，該無線通信裝置在基于由上述控制信道解調部分提取的包大小或調制方式的信息而包大小或調制方式被決定后，根據該決定的包大小或調制方式，在上述存儲器內存儲的中間結果中對解調必要的數據進行取舍選擇、讀取，結束解調處理。
7.根據權利要求6記載的無線通信裝置，其特征在于在上述數據解調處理的中間結果中包含可與多個包大小對應的信號成分。
8.根據權利要求6記載的無線通信裝置，其特征在于在上述數據解調處理的中間結果中包含依據Walsh碼的w14和w12的解調結果的I成分和Q成分。
9.根據權利要求6記載的無線通信裝置，其特征在于在與數據發送裝置之間通過閉環進行數據包再發送控制，將有可能發生再發送的期間中的數據解調處理的中間結果全部存儲在上述存儲器中，對于某數據包發生再發送時，重新進行上次發送時的數據解調處理的后續部分后進行累計加法運算。
全文摘要
在CDMA方式的無線通信規格中，由于顯示包大小、調制方式等的控制信道與數據信號在同區間內碼多路復用，基站在解調控制信道之前不知道數據包的信息、無法解調數據。另一方面，為了再發送控制而到1子幀后為止判斷解調結果，在正向信道中必須發送結果。為了再發送控制而保持大于或等于10子幀間這樣的數據的存儲器的容量變大這一點也是問題。在控制信道被解調之前在存儲器內保持接收信號，知道數據包信息后一下子解調數據。并且，與控制信道的解調并行，數據的解調也進行到中途，將該結果保持在存儲器內，知道數據包的信息后進行中間結果的取舍選擇以及追加處理，得到最終輸出。對于存儲器容量的課題，在再發送途中階段性地舍棄再發送區間的解調前的數據，主要保持解調后的累計加法運算結果。
文檔編號H04J13/00GK1822529SQ20051013779
公開日2006年8月23日 申請日期2005年12月28日 優先權日2005年2月18日
發明者鈴木芽衣, 川本潔, 齋藤讓一 申請人:日立通訊技術株式會社