CN1243625A - 复用方法和收发信机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及TDMA无线系统中使用的一种复用方法和一种收发信机(150)。该收发信机通过在时隙中发送已调信号来建立到另一收发信机的连接。该收发信机(150)包括编码装置(20),用以对由比特组成的信号进行信道编码,生成通信信号,以及交织装置(30),用以将信道编码信号交织成预定大小的块。该收发信机还包括复用装置(35),它从交织装置(30)接收多个块,将至少两个信道编码信号的交织块复用到一起。该收发信机还包括调制装置(40),它采用至少4级调制方法调制复用装置(35)复用后的块,之后以通信信号的形式在时隙中发送调制后的信号块,从而可以增加通信信号的发送速度和可以建立的连接的数量。

Description

复用方法和收发信机
本发明涉及TDMA无线系统中使用的复用方法，该方法利用时隙中发送的，且在发送前进行了调制的信号建立连接，其中接收由比特组成的信号，并将其信道编码成信道编码信号，将每个信道编码信号交织到预定大小的块中。
在数字无线系统中，利用二进制码元序列发送信息。二进制码元序列由待发送的信号组成，将二进制码元序列插入待发送信号的过程称为信号调制。数字调制实际上由数字调值器完成。在最简单的情况下，调制器将二进制码元序列插入信号，而不考虑已发送或以后将发送的块。调制器可以将码元以多级形式插入信号，从而生成多种不同的波形。现有技术采用例如数字QPSK调制方法作为多级调制方法。
在GSM系统中，可以采用TDMA多址接入方法，该方法在时隙中以脉冲串的形式发送信号。语音信号可以采用不同的编码方法编码入时隙。语音信号形成例如260比特的块，这些块一般被信道编码成456比特的信号。对信道编码信号进行交织，以减小干扰信号对信息信号的可能影响。可以以例如以下方式实现交织：将456比特划分成4块，每块包含114比特。每块完全装入一个脉冲串。在交织后，对信号进行调制，之后将其发送到无线路径。
无线系统中业务量和用户数量持续增长。因为无线系统中使用的带宽有限，所以无线系统中可用信道数量有时不足以保证所有用户都能建立连接。如果可以建立例如从基站到用户终端的连接，则在某些情况下连接会相当慢，因而信息的传输需要很长时间。现有技术中采用的交织方法并不总能充分有效地使无线系统的容量和数据速率得以容易地增加。
本发明的目的是实现一种复用方法和一种实现该方法的收发信机，使得前述问题能够得到解决。这通过前言中描述的复用方法实现，其特征在于，将至少两个块复用到一起，之后将所述块调制到同一时隙，其调制方法需要根据待调制块的数量进行调整，以通信信号的形式在同一时隙中发送调制后的块，从而可以增加通信信号的发送速度和可以建立的连接的数量。
本发明还涉及一种用于TDMA无线系统的收发信机，该收发信机通过在时隙中发送已调信号来建立到另一收发信机的连接，并接收由比特组成的信号，该收发信机包括将接收信号信道编码成信道编码信号的编码装置，以及将每个信道编码信号交织成预定大小的块的交织装置。
按照本发明的收发信机的特征在于，该收发信机包括复用装置，它从交织装置接收块，将至少两个块复用到一起，以及调制装置，它根据待复用块的数量调制所述决，之后以通信信号的形式在时隙中发送调制后的块，从而可以增加通信信号的发送速度和可以建立的连接的数量。
本发明的优选实施例在相关权利要求书中公开。
本发明的基本思想是收发信机复用交织后的信号块，使得如果这些块采用多级调制方法调制，则在同一脉冲串中可以发送多个信号块。该收发信机还采用多级调制方法解调它从无线路径接收的信号，并进行去复用，使得可以再次交织同一脉冲串中的信号块。
按照本发明的复用方法和收发信机体具有多个优点。本发明可以增加两个收发信机之间连接上使用的信号的数据速率。该方法还使得例如用户终端的数量得以增加。收发信机的结构不需要作很大的改动，大部分目前使用的结构性部件不需要任何改动就可以采用。
下面结合附图，针对优选实施例详细描述本发明，在附图中
图1示出了现有技术收发信机；
图2示出了脉冲串结构；
图3示出了现有技术信号块在脉冲串中的位置；
图4示出了按照本发明的收发信机；
图5详细示出了按照本发明的收发信机；
图6示出了按照本发明的收发信机所生成的脉冲串；
图7示出了信号块复用表的一个例子；
图8示出了信号块复用表的另一例子；
图9示出了采用按照本发明的复用方法的无线系统。
图1示出了现有技术收发信机。该收发信机包括语音编码装置10，信道编码装置20，交织装置30，调制装置40，语音解码装置70，信道解码装置80，去交织装置90，解调装置100。该收发信机还包括天线50，该天线实际上充当收发信天线。语音编码装置10，信道编码装置20，交织装置30，调制装置40构成了收发信机的发送端。语音解码装置70，信道解码装置80，去交织装置90，解调装置100构成了收发信机的接收端。
图2示出了GSM系统所采用的脉冲串结构。更精确地说，该脉冲串是用以发送信息的所谓的普通脉冲串。在GSM系统中，脉冲串的发送要求一个时隙的容量。一个脉冲串包括57信息比特的两个分组，一个训练序列，3比特的两个尾随脉冲，以及1比特的两个盗用标记。脉冲串以3个尾随比特开始，之后是57信息比特的第一分组，然后是1比特盗用标记。脉冲串的后续部分包括26比特的训练序列，第二盗用标记和57信息比特的第二数据分组。
现有技术收发信机通过在每个57比特信息分组中发送通信信号来建立到另一收发信机的连接。语音编码装置10接收多个信号，这些信号一般编码成260比特的信号。260比特的信号被传送到信道编码装置20，后者将接收信号编码成456比特的信号，然后进一步传送到交织装置30。交织装置30以已知方式交织接收信号。交织装置30根据这456比特生成4个114比特信号块。每个114比特信号块被传送到调制装置40，后者将信号调制到每个信息分组。接着，通过天线50将已调信号发送到另一收发信机。
在现有技术收发信机中，需要4个脉冲串发送分成4个114比特信号块的456比特信道编码信号的所有信息。图3示出了现有技术信号块在脉冲串中的位置。该图清晰地示出了为了将所有4个114比特块转发到无线路径，需要至少4个脉冲串。
图4示出了按照本发明的收发信机。该收发信机包括语音编码装置10，信道编码装置20，交织装置30，复用装置35和调制装置40。前述装置10，20，30，40构成了收发信机的发送端。该收发信机还包括语音解码装置70，信道解码装置80，去交织装置90，去复用装置95和解调装置100。装置70，80，90，95和100构成了收发信机的接收端。该收发信机还包括天线50，该天线实际上充当收发信天线。
按照本发明方案的语音编码装置10，信道编码装置20，交织装置30，解码装置70，信道解码装置80和去交织装置90的工作方式与现有技术收发信机相同。编码装置10将其接收的信号编码成260比特的信号，并将编码信号传送到信道编码装置20，后者将260比特信号进一步编码成456比特信号。编码成456比特的信号被传送到交织装置30，交织装置30以已知方式交织接收信号。交织装置30根据它接收的456比特信号生成4个114比特信号块。
交织装置30所生成的信号块被传送到复用装置35，后者复用交织装置30所交织的至少两个114比特信号块。这两个信号块可以由相同或不同的456比特信道编码信号组成。因为调制装置40采用多级调制，所以多个交织块可以在同一脉冲串中发送。调制装置40采用至少4级的调制方法已调信号。所用调制级的数量最好就是4。
在接收方向上，收发信机通过天线50接收脉冲串，后者包括最好两个114比特信号长度的信息块。解调装置100解调所接收的信号脉冲串，将其进一步传送到去复用装置95，重组同一脉冲串中的块。信号从复用装置95传送到去交织装置90，后者将比特重组成块。去交织装置90生成456比特信号，将其传送到信道编码装置80，后者将每个接收的456比特信号解码成260比特信号。
图5详细示出了按照本发明的收发信机。该收发信机包括两个信道编码装置20，每个信道编码装置20接收一个260比特信号。一个编码装置20将接收信号编码成信号C0，另一编码装置20将接收信号编码成信号C1。可以假定编码成C0的过程先于编码成C1的过程。每个编码装置20将接收的信号编码成一个456比特信号。之后，每个456比特信号被传送到单独的交织装置30，后者根据这两个信号生成两个4信号块，每块具有114比特长度。114比特块被传送到复用装置35，后者复用这些块，使得同一个脉冲串可以包括多个114比特块，这些比特块仅由1个456比特信号组成，也可以由两个456比特信号组成。
图6示出了按照本发明的收发信机所生成的脉冲串。该图示出了2个114比特块中包含的信息在脉冲串中同时发送。这实际上意味着可以增加连接上使用的信号发送速度和可以建立的连接数量。该图还示出了脉冲串包括4个1比特盗用标记。
图7示出了信号块复用表的一个例子。该图示出了复用装置35将两个不同456比特信号所生成的114比特块复用成脉冲串。例如，复用装置35将信号C0的块1和信号C1的块3复用成一个脉冲串，标记为0。将信号C0的块2和信号C1的块4复用成脉冲串1。在复用了信号C1的块4之后，信号C1的全部4个块都已被复用。
复用装置35还将信号C0的块3和信号C1的块1复用成脉冲串2。将信号C0的块4和信号C1的块2复用成脉冲串3。在复用了信号C0的块4之后，信号C0的全部4个块都已被复用。因此，复用方法使得数据速率得以加倍。
该图示出了信号C0和C1的块的复用处理之间的时差为2个块的长度。在复用装置35复用两个不同的信道编码信号所生成的块时，复用装置35推迟一个信号的块的复用开始时刻，使其滞后信道编码信号长度的一半时间。这在图7中清晰示出，其中两个不同信道编码信号的块1和3倍复用成脉冲串0，即一个信号的块的复用被延迟了两个块。在这种情况下，信道编码信号的长度是4个块，其一半是2个块。
图8示出了信号块复用表的另一例子。该图示出了复用装置35将同一个456比特信号所生成的两个114比特块复用成脉冲串。复用装置35例如将信号C0的4个块中的头两个块复用成脉冲串0。该复用装置将信号C0的其余块复用成脉冲串2，因而复用了信号C0的全部4个块。
复用装置35还将信号C1的4个块中的头两个块复用成脉冲串1。信号C1的后两个114比特块被复用成脉冲串4。图8的复用装置使得连接的数量得以加倍。复用装置35还可以以与前述表不同的方式复用这些块。
图9示出了采用按照本发明的复用方法的无线系统。该无线系统包括基站控制器300，基站101和多个用户终端201，用户终端201可以是例如移动电话。基站101和用户终端201还包括采用按照本发明的复用方法的收发信机150。复用装置35和调制装置40可以例如通过ASIC来实现。
收发信机所使用的有利的复用方法使得无线系统中信道容量得以增加。这实际上意味着用户终端201的数量可以增加到例如两倍于现有方法的数量。此外，通过前述复用方法和适当选择的调制方法可以增加基站和用户终端之间连接上采用的数据速率。
尽管以上结合按照附图的例子描述了本发明，但显然本发明并不局限于此，在后附权利要求书所公开的创新思想范围内可以通过多种方式予以改进。

Claims (32)

1.TDMA无线系统中使用的一种复用方法，该方法利用时隙中发送的，且在发送前进行了调制的信号建立连接，其中接收由比特组成的信号，并将其信道编码成信道编码信号，将每个信道编码信号交织到预定大小的块中，其特征在于，
将至少两个块复用到一起，之后
将所述块调制到同一时隙，其调制方法需要根据待调制块的数量进行调整，以及
以通信信号的形式在一个时隙中发送调制后的块，从而可以增加通信信号的发送速度和要建立的连接的数量。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将两个块中包含的比特复用到一个时隙。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，将多于两个块中包含的比特复用到一个时隙。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，复用两个不同信道编码信号的块，使得每个信道编码信号的一个块被调制，在相同时隙中发送。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，如果在不同时刻生成需要复用的块，则最好复用两个不同信道编码信号的块，使得第一信号中首先生成的块和第二信号中第三个生成的块被调制，在相同时隙中发送。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，复用两个不同信道编码信号所生成的块，使得一个信号的块的复用开始时刻被推迟信道编码信号长度的一半。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于，复用两个不同信道编码信号所生成的块，使得一个信号的块的复用开始时刻被推迟两个块。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于，将同一信道编码信号所生成的两个块复用在一起，调制这两个块，在相同时隙中发送。
9.根据权利要求1的方法，其特征在于，块由114个比特组成。
10.根据权利要求1的方法，其特征在于，在信道编码过程中生成456比特的信道编码信号，根据每个所述信号生成4个114比特块。
11.根据权利要求1的方法，其特征在于，复用由相同或不同的456比特信道编码信号所生成的块。
12.根据权利要求1的方法，其特征在于，如果多于两个块被调制到同一时隙，则采用多级调制方法进行调制。
13.根据权利要求1的方法，其特征在于，如果两个块被调制到同一时隙，则最好采用4级调制方法进行调制。
14.根据权利要求1的方法，其特征在于，信道编码信号可以包含不同源所生成的信息，例如语音或数据。
15.根据权利要求1的方法，其特征在于，每个块包括两个1比特盗用标记，块的复用将时隙中盗用标记的数量增加到4。
16.根据权利要求1的方法，其特征在于，该方法用于TDMA系统的基站和用户终端。
17.一种用于TDMA无线系统的收发信机(150)，该收发信机通过在时隙中发送已调信号来建立到另一收发信机的连接，并接收由比特组成的信号，该收发信机包括将接收信号信道编码成信道编码信号的编码装置(20)，以及将每个信道编码信号交织成预定大小的块的交织装置(30)，其特征在于，该收发信机包括
复用装置(35)，它从交织装置(30)接收多个块，将至少两个块复用到一起，以及
调制装置(40)，它根据待复用块的数量调制所述多个块，之后以通信信号的形式在时隙中发送调制后的块，从而可以增加通信信号的发送速度和要建立的连接的数量。
18.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)将两个块中包含的比特复用到一个时隙。
19.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)将两个或更多个块中包含的比特复用到一个时隙。
20.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)复用两个不同信道编码信号的块，使得每个信号的一个块被调制，在相同时隙中发送。
21.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，在不同时刻生成交织装置(30)交织的块，复用装置(35)复用两个不同信道编码信号的块，使得第一信道编码信号中首先生成的块和第二信道编码信号中第三个生成的块被复用到同一时隙。
22.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)复用两个不同信道编码信号的块，复用装置将一个信道编码信号的块的复用开始时刻推迟信道编码信号长度的一半。
23.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)复用两个不同信道编码信号的块，复用装置将一个信道编码信号的块的复用开始时刻推迟两个块。
24.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)复用同一信道编码信号的两个块，在相同时隙中发送。
25.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，交织装置(30)根据信道编码信号生成114比特块。
26.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，编码装置(20)生成456比特的信道编码信号，每个信号生成4个114比特块，传送到复用装置(35)。
27.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，复用装置(35)复用由相同或两个不同的456比特信道编码信号生成的块。
28.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，调制装置(40)最好采用多级调制方法将多于两个块调制到同一时隙。
29.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，调制装置(40)采用4级调制方法将最好两个块调制到同一时隙。
30.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，信道编码信号可以包含不同源所生成的信息，例如语音或数据。
31.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，每个块包括两个1比特盗用标记，块的复用将时隙中盗用标记的数量增加到4。
32.根据权利要求17的收发信机，其特征在于，该收发信机是例如一个基站和移动电话。
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