CN101142763A - 以长扩展码扩展符号的相位噪声的补偿方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种具有长扩展码的符号相位噪声的补偿方法及装置。为了补偿相位噪声，自具有短扩展码的解扩展符号产生相位差估测。相位修正相矢系于以长扩展码解扩展数据之前被施加至芯片速率数据。共享引示频道的信号干扰比系可通过以正交可变扩展因子(OVSF)编码树中的母扩展码扩展该数据及由组合符号来计算。可替代是，该符号的大小可用于估测信号干扰比。使用短扩展码的频道信号干扰比及使用长扩展码的频道信号干扰比系被测量。使用长扩展码的频道信号干扰比可依据该频道信号干扰比降级间的差异来补偿。

Description

以长扩展码扩展符号的相位噪声的补偿方法及装置

技术领域

本发明有关一种分码多重存取(CDMA)无线通信系统。更特别是，本发明有关一种具有长扩展码的符号相位噪声的补偿方法及装置。

背景技术

使用不同扩展码长度的分码多重存取系统中，若如相位噪声的接收器缺陷特性为随时间改变，如扩展码长度标度上的相位噪声，则该缺陷系于使用长扩展码时可能较使用短扩展码时降级更多传输。例如，通用行动电信系统(UMTS)分频双工(FDD)系统中，扩展码可能从4改变至512芯片。

第三代(3G)高速下链封包存取(HSDPA)系统中，适应编码及调变(AMC)系以无线传送/接收单元(WTRU)所估测的频道质量指示符(CQI)为基础。频道质量指示符系被预期反映使用16扩展因子(SF)的高速实体下链共享频道(HS-PDSCH)频道质量。然而，频道质量指示符系以被测量于具有256扩展因子的共享引示频道(CPICH)的信号干扰比(SIR)为基础被产生。理想无线环境中，此并不会出现因不同扩展因子可轻易地被因子分解为频道质量指示符产生所产生的不同处理增益。然而，相位噪声可通过不同总量影响不同扩展因子信号所做信号干扰比测量。因此，共享引示频道为基础的频道质量指示符测量不可反映高速实体下链共享频道所见的频道质量。

发明内容

本发明有关一种具有长扩展码的符号相位噪声的补偿方法及装置。为了补偿相位噪声，相位差估测系被产生自具有短扩展码的解扩展符号。被产生自该相位差估测的相位修正相矢系被施加至芯片速率数据，而具有长扩展码的相位修正数据系被解扩展。共享引示频道的信号干扰比系可通过扩展码解扩展该芯片速率数据及组合符号来计算，该扩展码是正交可变扩展因子(OVSF)编码树中的共享引示频道扩展码的母码。可替代是，共享引示频道符号大小可被用于估测信号干扰比。使用短扩展码的频道信号干扰比及使用长扩展码的频道信号干扰比系被测量。使用长扩展码的频道信号干扰比系可依据该频道信号干扰比降级间的差异来补偿。

附图说明

图1是依据本发明以长扩展码扩展数据的相位噪声的补偿接收器方块图。

图2是依据本发明以长扩展码扩展数据的相位噪声的补偿处理流程图。

图3是依据本发明一实施例补偿长扩展因子符号的信号干扰比估测中的相位噪声的装置方块图。

图4是依据本发明另一实施例补偿长扩展因子符号的信号干扰比估测中的相位噪声的装置方块图。

图5是依据本发明再另一实施例补偿长扩展因子符号的信号干扰比估测中的相位噪声的装置方块图。

图6显示无线损害出现时共享引示频道信号干扰比及高速实体下链共享频道信号干扰比的降级。

具体实施方式

本发明特性可被并入集成电路(IC)或被配置于包含多个互连组件中的电路中。

本发明可被应用至任何无线通信系统，包含但不限于第三代伙伴计划(3GPP)系统。此后，本发明将参考共享引示频道及高速实体下链共享频道做说明。然而，应注意，共享引示频道信号干扰比及高速实体下链共享频道的参考系用来说明本发明，而本发明可被施加至使用任何扩展因子的任何其它频道。

图1是依据本发明以长扩展码补偿与扩展数据相关联的相位噪声的接收器100方块图。接收器100包含一第一解扩展器102，一星罗修正单元104，一缓冲器106，一相矢产生器108，一乘法器110，一第二解扩展器112，一信号干扰比估测器114及一频道质量指示符产生器116。第一频道可传送以短扩展码扩展的数据，而同时第二频道可传送以长扩展码扩展的数据。该被传送数据系被接收及处理来产生一芯片速率数据122。该芯片速率数据122系被馈送至缓冲器106及第一解扩展器102。缓冲器106可暂时储存该芯片速率数据122。第一解扩展器102可以短扩展码123解扩展该芯片速率数据122来产生符号124。第一解扩展器102可为使用16扩展因子解扩展高速实体下链共享频道传输的高速实体下链共享频道解扩展器。

第一解扩展器102所产生的符号124系被馈送至星罗修正单元104。星罗修正单元104可于映像符号124至相位修正符号125之前修正星罗中的增益及相位误差。星罗修正单元104及修正增益及相位误差的处理细节系被说明于2004年11月3日提出申请的美国专利申请案第10/980,692号标题为”后侦测星罗修正的无线通信方法及装置”中，其被并入参考做完整说明。

各符号的相位误差估测126系被计算自星罗修正单元104。相位误差估测126系较佳随时间被收集来产生一平滑相位误差估测，其可通过滤波该相位误差估测或对该数据执行多所述配适来产生。相位误差估测126系被馈送至相矢产生器108。相矢产生器108可产生一单元大小相矢130来修正芯片速率数据122中的相位误差。单元大小相矢130系通过乘法器110被乘上缓冲器106中的被缓冲芯片速率数据132来产生相位修正芯片速率数据134。

相位修正芯片速率数据134系被传送至第二解扩展器112。第二解扩展器112可以长扩展码135解扩展该相位修正芯片速率数据134。长扩展码135可为扩展码任何长度。例如，第二解扩展器112可针对共享引示频道，专用频道(DCH)，高速共享控制频道(HS-SCCH)(或任何其它频道)以扩展码解扩展该相位修正芯片速率数据134，并输出共享引示频道符号136及专用频道及/或高速共享控制频道符号137。

共享引示频道符号136系被馈送至信号干扰比估测器114以计算该共享引示频道上的信号干扰比估测138。该共享引示频道上的信号干扰比估测系被馈送至频道质量指示符产生器116以产生一频道质量指示符140。

相位修正芯片速率数据134可以多个相位误差修正迭代再解扩展短扩展码。附加短扩展码解扩展器，星罗修正单元及相矢产生器可被添加，使该附加解扩展器的输出可再次被用来做更多星罗修正，相位误差估测及修正。

图2是依据本发明以长扩展码扩展数据的相位噪声的补偿处理200流程图。芯片速率数据系通过采样及解扰乱被接收信号被产生(步骤202)。芯片速率数据系被暂时储存于缓冲器中(步骤204)。芯片速率数据被以短扩展码解扩展(步骤206)。相位误差估测系被产生自通过短扩展码解扩展该芯片速率数据所获得的符号(步骤208)。相位修正相矢接着被产生自该相位误差估测(步骤210)。相位修正相矢系于以长扩展码解扩展该芯片速率数据之前被施加至被储存于缓冲器中的芯片速率数据(步骤212)。

图3是依据本发明一实施例补偿长扩展因子符号的信号干扰比估测中的相位噪声的装置300方块图。装置300系包含一解扩展器302，一符号组合器304及一信号干扰比估测器306。为了减轻以长扩展码扩展符号的相位噪声影响，短扩展码系被用来解扩展该符号，而输出自解扩展器302的软符号系被组合以获得长扩展因子符号。解扩展器302可以短扩展码解扩展后均衡器芯片速率数据312，而符号组合器304依据共享引示频道符号边界组合被输出自该解扩展器302的符号314，其将于此后被详细解释。被组合软符号316可被传送至信号干扰比估测器306以计算共享引示频道信号干扰比318。

例如，针对第三代伙伴计划分频双工例，频道质量指示符系以共享引示频道信号干扰比估测为基础被产生。共享引示频道扩展因子是256而芯片速率是3.84M芯片/秒。若64的扩展因子被用于解扩展，则四(4)连续软符号被组合以估测共享引示频道符号。时序信号320系被提供至软符号组合器304，使被组合的软符号314得以被校准共享引示频道符号边界。

针对上例(以扩展因子＝256码扩展及以扩展因子＝64码解扩展共享引示频道)，以短扩展码解扩展及符号组合此后将被解释。

$\stackrel{\→}{s}={\left[s_1{s}_2{s}_3{s}_4\right]}^T$ 系表示解扩展器输出处的软符号栏向量。 $\stackrel{\→}{d}={\left[d_1{d}_2{d}_3{d}_4\right]}^T$ 系表示针对具有正交可变扩展因子编码树中的共享扩展因子＝64母码被导出的扩展因子＝256的各4码传送的符号栏向量。共享扩展因子＝64母码系对应共享引示频道归属的正交可变扩展因子编码树分支。H₄表示第四阶Hadamard矩阵。

无噪声时，来自解扩展器302的软符号输出系被写如下：

$\stackrel{\→}{s}=H_4\·\stackrel{\→}{d}$ 方程式(1)

被传送符号系从该被解扩展软符号被估测如下：

$\stackrel{\widehat{\→}}{d}={H_4}^{-1}\·\stackrel{\→}{s}$ 方程式(2)

使用Hadamard矩阵已知特性： $H_N\·H_N^T=N\·I_N,$ 方程式(2)系被改写如下：

$\widehat{\stackrel{\→}{d}}=\frac{1}{4}{H_4}^T\·\stackrel{\→}{s}$ 方程式(3)

针对仅共享引示频道符号有利的应用，并不需执行矩阵乘法。矩阵乘法可被以向量点乘积操作取代。

图4是依据本发明另一实施例补偿长扩展因子符号的信号干扰比估测中的相位噪声的装置400方块图。装置400系包含一解扩展器402，一大小计算器404及一信号干扰比估测器406。后均衡器芯片速率数据系被以长扩展码解扩展，而信号干扰比估测系使用符号大小取代复合符号来计算。后均衡器芯片速率数据412系通过解扩展器402使用被用于传输中的相同扩展码(也就是长扩展码)来解扩展。符号414接着被馈送至大小计算器404以计算符号大小。信号干扰比估测器406系使用大小值416来计算共享引示频道信号干扰比418。

图5是依据本发明再另一实施例补偿长扩展码的信号干扰比估测中的相位噪声的装置500方块图。装置500系包含一信号干扰比估测器502，一映像单元504及一频道质量指示符产生器506。信号干扰比估测器502可使用短扩展码估测一频道及使用长扩展码估测一频道。使用长扩展码被测量于频道上的信号干扰比接着被映像单元504映像至一补偿信号干扰比。例如，共享引示频道(使用长扩展码)上的被测量信号干扰比系被高速实体下链共享频道(使用短扩展码)所见的频道质量补偿。该被补偿信号干扰比接着被频道质量指示符产生器506映像至一频道质量指示符。

共享引示频道信号干扰比映像系依据被预期用于相位噪声或其它无线损害中的不同扩展因子的效能差异来执行。不同类型可被隔离及模拟以不同扩展因子量化不同扩展码效能差异。例如，针对任何被给定无线损害，仿真可于信号干扰比值范围内被运作以针对理论值测量共享引示频道信号干扰比及高速实体下链共享频道信号干扰比的降级。共享引示频道信号干扰比降级及高速实体下链共享频道信号干扰比降级间的差异接着被用来偏移该共享引示频道信号干扰比或频道质量指示符。此法中，该频道质量指示符可正确地反映高速实体下链共享频道所经历的频道质量。

一旦效能差异被量化，则补偿架构可被建构。针对第三代伙伴计划分频双工系统，各无线损害对长扩展因子符号(如共享引示频道符号)及短扩展因子符号(如高速实体下链共享频道符号)如何具有不同影响系被显示于图6。

通过映像单元504的映像系可被当作方程式评估或查找表(LUT)。该补偿可于映像至频道质量指示符之前被实施，或可替代地被直接施加至不被补偿共享引示频道符号所产生的频道质量指示符。

虽然本发明的特性及组件被以特定组合说明于较佳实施例中，但各特性及组件系不需较佳实施例的其它特性及组件，或有或无本发明其它特性及组件的各种组合中被单独使用。

Claims (35)

1.于一同时传送至少两频道的分码多重存取无线通信系统中，一第一频道包含以一短扩展码扩展的数据及一第二频道包含以一长扩展码扩展的数据，一种用于补偿以该长扩展码所扩展数据的相位噪声的方法，该方法包含：

通过采样被接收信号以产生一芯片速率数据；

将该芯片速率数据储存于一缓冲器中；

以该短扩展码解扩展该芯片速率数据；

从以该短扩展码解扩展该芯片速率数据所获得的符号产生一相位误差估测；

从该相位误差估测产生一相位修正相矢；及

于以该长扩展码解扩展该芯片速率数据之前，将该相位修正相矢施加至储存于该缓冲器中的该芯片速率数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一频道为一高速实体下链共享频道，而该第二频道为一共享引示频道。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，一信号干扰比是自解扩展共享引示频道符号所估测。

4.于一同时传送至少两频道的分码多重存取无线通信系统中，一第一频道包含以一短扩展码扩展的数据及一第二频道包含以一长扩展码扩展的数据，一种用于补偿以该长扩展码所扩展数据的相位噪声的装置，该装置包含：

一缓冲器，可储存由采样所接收信号所产生的一芯片速率数据；

一第一解扩展器用，用于以该短扩展码解扩展该芯片速率数据；

一星罗修正单元，可从由该短扩展码解扩展该芯片速率数据所获得的符号产生一相位误差估测；

一相矢产生器，可从该相位误差估测产生一相位修正相矢；

一乘法器，用于将该相位修正相矢施加至储存于该缓冲器中的该芯片速率数据；及

一第二解扩展器，用于以该长扩展码解扩展该芯片速率数据。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该第一频道为一高速实体下链共享频道，而该第二频道为一共享引示频道。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，进一步包含一信号干扰比估测器，可从所解扩展共享引示频道符号估测一信号干扰比。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，进一步包含一频道质量指示符映像单元，可从该共享引示频道上的一信号干扰比产生一频道质量指示符。

8.一种于一分码多重存取无线通信系统中用于补偿在估测一共享引示频道信号干扰比中的相位噪声的方法，该方法包含：

从所接收信号产生一芯片速率数据；

以一扩展码解扩展该芯片速率数据以产生多个中介符号，其中该扩展码是一正交可变扩展因子编码树中一共享引示频道扩展码的一母码；

组合该中介符号来产生共享引示频道符号；及

以该共享引示频道符号来估测一信号干扰比。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，一时序信号系被提供以校准该中介符号及一共享引示频道符号边界的组合。

10.一种于一分码多重存取无线通信系统中用于补偿在估测一共享引示频道的信号干扰比中的相位噪声的方法，该方法包含：

从所接收信号产生一芯片速率数据；

以一共享引示频道的一扩展码解扩展该芯片速率数据以产生共享引示频道符号；

计算该共享引示频道符号的大小；及

以该共享引示频道符号大小来估测一信号干扰比。

11.一种于一分码多重存取无线通信系统中用于补偿在估测一共享引示频道的信号干扰比中的相位噪声的装置，该装置包含：

一解扩展器，用于以一扩展码解扩展从所接收信号所产生的一芯片速率数据以产生多个中介符号，其中该扩展码是一正交可变扩展因子编码树中一共享引示频道扩展码的一母码；

一符号组合器，可组合该中介符号以产生共享引示频道符号；及

一信号干扰比估测器，用于以该共享引示频道符号来估测一信号干扰比。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，一时序信号系被提供至该符号组合器以校准该中介符号及共享引示频道符号边界的组合。

13.一种于一分码多重存取无线通信系统中用于补偿在估测一共享引示频道的信号干扰比中的相位噪声的装置，该装置包含：

一解扩展器，用于以一共享引示频道的一扩展码解扩展从所接收信号所产生的一芯片速率数据以产生共享引示频道符号；

一大小计算器，可计算该共享引示频道符号的大小；及

一信号干扰比估测器，可使用该共享引示频道符号大小来估测该共享引示频道的一信号干扰比。

14.于一同时传送至少两频道的分码多重存取无线通信系统中，一第一频道包含以一短扩展码扩展的数据及一第二频道包含以一长扩展码扩展的数据，一种用于补偿在估测该第二频道的一信号干扰比中的相位噪声的方法，该方法包含：

使用被用于第一频道的该短扩展码计算该第一频道的一信号干扰比；

使用被用于第二频道的该长扩展码计算该第二频道的一信号干扰比；及

依据该第一频道的信号干扰比降级及该第二频道的信号干扰比降级间的一差异来补偿该第二频道信号干扰比。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该第一频道为一高速实体下链共享频道，而该第二频道为一共享引示频道。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该第二频道的该信号干扰比是通过使用一查找表来调整。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包含从该第二频道的信号干扰比产生一频道质量指示符的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，该频道质量指示符系依据该第一频道的信号干扰比及该第二频道的信号干扰比间的一差异来调整。

19.于一同时传送至少两频道的分码多重存取无线通信系统中，一第一频道包含以一短扩展码扩展的数据及一第二频道包含以一长扩展码扩展的数据，一种用于补偿在估测该第二频道信号干扰比中的相位噪声的装置，该装置包含：

一信号干扰比估测器，可使用被用于第一频道的一短扩展码来计算该第一频道的一信号干扰比及被用于第二频道的一长扩展码来计算该第二频道的一信号干扰比；及

一映像单元，可依据该第一频道的信号干扰比降级及该第二频道的信号干扰比降级间的一差异来补偿该第二频道的信号干扰比。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，该第一频道为一高速实体下链共享频道，而该第二频道为一共享引示频道。

21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，该映像单元系使用一查找表。

22.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，进一步包含一频道质量指示符产生器，可映像该信号干扰比估测至一频道质量指示符。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，该频道质量指示符系依据该第一频道的信号干扰比及该第二频道的信号干扰比间的差异来调整。

24.于一同时传送至少两频道的分码多重存取无线通信系统中，一第一频道包含以一短扩展码扩展的数据及一第二频道包含以一长扩展码扩展的数据，一种用于补偿以该长扩展码所扩展数据的相位噪声的集成电路(IC)，该集成电路包含：

一缓冲器，可储存由采样所接收信号所产生的一芯片速率数据；

一第一解扩展器，用于以该短扩展码解扩展该芯片速率数据；

一星罗修正单元，可从由该短扩展码解扩展该芯片速率数据所获得的符号产生一相位误差估测；

一相矢产生器，可从该相位误差估测产生一相位修正相矢；

一乘法器，用于将该相位修正相矢施加至储存于该缓冲器中的该芯片速率数据；及

一第二解扩展器，用于以该长扩展码解扩展该芯片速率数据。

25.根据权利要求24所述的集成电路，其特征在于，该第一频道为一高速实体下链共享频道，而该第二频道为一共享引示频道。

26.根据权利要求25所述的集成电路，其特征在于，进一步包含一信号干扰比估测器，可从所解扩展共享引示频道符号估测一信号干扰比。

27.根据权利要求26所述的集成电路，其特征在于，进一步包含一频道质量指示符映像单元，可从该共享引示频道上的一信号干扰比产生一频道质量指示符。

28.一种于一分码多重存取无线通信系统中用于补偿在估测一共享引示频道信号干扰比中的相位噪声的集成电路，该集成电路包含：

一解扩展器，用于以扩展码解扩展从所接收信号所产生的一芯片速率数据以产生多个中介符号；

一符号组合器，可组合该中介符号以产生共享引示频道符号，其中该扩展码是一正交可变扩展因子编码树中一共享引示频道扩展码的一母码；及

一信号干扰比估测器，用于以该共享引示频道符号来估测一信号干扰比。

29.根据权利要求11所述的集成电路，其特征在于，一时序信号系被提供至该符号组合器以校准该中介符号及共享引示频道符号边界的组合。

30.一种于一分码多重存取无线通信系统中用于补偿在估测一共享引示频道的信号干扰比中的相位噪声的集成电路，该集成电路包含：

一解扩展器，用于以一共享引示频道的一扩展码解扩展从所接收信号所产生的一芯片速率数据以产生共享引示频道符号；

一大小计算器，可计算该共享引示频道符号的大小；及

一信号干扰比估测器，可使用该共享引示频道符号大小来估测该共享引示频道的一信号干扰比。

31.于一同时传送至少两频道的分码多重存取无线通信系统中，一第一频道包含以一短扩展码扩展的数据及一第二频道包含以一长扩展码扩展的数据，一种用于补偿在估测该第二频道的一信号干扰比中的相位噪声的集成电路，该集成电路包含：

一信号干扰比估测器，可使用被用于第一频道的一短扩展码来计算该第一频道的一信号干扰比及被用于第二频道的一长扩展码来计算该第二频道的一信号干扰比；及

一映像单元，可依据该第一频道的信号干扰比降级及该第二频道信号干扰比降级间的差异来补偿该第二频道信号干扰比。

32.根据权利要求31所述的集成电路，其特征在于，该第一频道为一高速实体下链共享频道，而该第二频道为一共享引示频道。

33.根据权利要求31所述的集成电路，其特征在于，该映像单元系使用一查找表。

34.根据权利要求31所述的集成电路，其特征在于，进一步包含一频道质量指示符产生器，可映像该信号干扰比估测至一频道质量指示符。

35.根据权利要求34所述的集成电路，其特征在于，该频道质量指示符系依据该第一频道信号干扰比及该第二频道信号干扰比间的一差异来调整。

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