CN1801649A - 一种wcdma基站的上行基带解调方法 - Google Patents

Abstract

一种WCDMA基站的上行基带解调方法，包括以下步骤：A.将基带信号存储到一基带信号缓存器中延迟指定的时间，形成延迟基带信号；B.采用基带信号对控制子信道进行处理，得到信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子；C.数据子信道使用延迟基带信号，并利用已获取的信道衰落因子和真实的扩频因子进行解调处理，得到解调数据。该方法在不改变任何算法的前提下，大量减少存储器的占用，大大降低了实现代价。

Description

一种WCDMA基站的上行基带解调方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种WCDMA基站的上行专用物理信道(DPCH)或随机接入物理信道(PRACH)基带解调的方法。

背景技术

WCDMA基站的上行专用物理信道(DPCH)或随机接入物理信道(PRACH)的控制信息和数据信息是调制在不同的子信道上的，对这些控制信息和数据信息的解调目前一般采用如下方法和步骤，参见图1：

1、专用物理控制子信道(DPCCH)或PRACH的控制子信道进行解扩频(包括解扰码)、信道估计、多径分集(RAKE)合并、传输格式组合指示(TFCI)译码等一系列操作，得到各径的信道衰落以及专用物理数据子信道(DPDCH)的扩频因子(SF)；

2、专用物理数据子信道(DPDCH)或PRACH的数据子信道进行解扩频(包括解扰码)、信道补偿、RAKE合并等一系列操作，得到解调结果。

采用上述解调方法和步骤，会遇到以下两个问题：

1、DPDCH的信道特性即信道衰落因子一般使用DPCCH的信道估计结果得到，而信道估计有几个时隙的延迟，不同的信道估计算法有不同的延迟，一般在2～5时隙之间，因此，DPDCH的解扩频后的结果必须存储到第一缓存器(缓存1)中，用于等待DPCCH的信道估计完成，得到信道衰落因子之后，进行信道补偿和RAKE合并操作；

2.PDCH的SF是不定的，有4，8，16，32，64，128，256等8种选择，每时隙数据量分别是640，320，160，80，40，20，10个符号。只有在一帧的DPCCH解调结束，TFCI译码之后，才能的得到这一帧的真实SF。因此，对DPDCH的解调一般采用两次解扩频方法，先按照一个可以从上层得到的最小SF(肯定小于或等于真实SF)进行DPDCH一次解扩频、信道补偿以及RAKE合并等操作，将至少一帧的RAKE合并结果存储到第二缓存器(缓存2)，用以等待物理控制子信道TFCI译码完成并得到真实SF之后，进行DPDCH二次解扩频，从而得到解调结果。

由于上述两点，目前上行基带解调的方法需设置缓存1和缓存2，因此需要占用大量的存储器，故实现代价大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种新的WCDMA基站上行基带解调的方法，该方法在不改变任何算法的前提下，大量减少存储器的占用。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种WCDMA基站的上行基带解调方法，包括以下步骤：

A、在解调单元上设置基带信号缓存器；将基带信号存储到所述基带信号缓存器中，所述基带信号缓存器将所述基带信号延迟一指定的时间，形成延迟基带信号；

B、采用所述基带信号对控制子信道进行处理，得到信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子；

C、所述数据子信道使用所述延迟基带信号，并利用已得到的所述信道衰落因子和所述真实的扩频因子进行解调处理，得到解调数据。

所述的方法，其中：所述的步骤B包括如下步骤：

B1、使用所述基带信号对控制子信道进行解扩频、信道估计及多径分集合并，完成所述控制子信道的解调并得到所述信道衰落因子；

B2、将所述控制子信道解调后的数据进行传输格式组合译码，得到真实的扩频因子。

对于具体的方法1，所述的步骤C包括：

C1、采用所述延迟基带信号进行数据子信道一次解扩频；

C2、利用已获得的所述衰落因子对所述数据子信道一次解扩频后的结果数据进行信道补偿和多径分集合并；

C3、将至少一帧的数据子信道多径分集合并结果数据存储到第二缓存器中，延迟一定时间，等待所述步骤B2操作完成后获取真实的扩频因子；

C4、利用获取的所述真实的扩频因子，对所述第二缓存器输出的延迟数据子信道多径分集合并结果数据进行二次解扩频，得到解调结果数据。

所述的方法1，其中：所述基带信号延迟的指定时间，由所述控制子信道从接收所述基带信号起到信道估计及多径分集完成所产生的总延迟来决定。

对于具体的方法2，所述的步骤C包括：

C1、采用所述延迟基带信号以及已获取的所述真实的扩频因子对所述数据子信道进行解扩频；

C2、利用已获得的所述衰落因子对所述数据子信道解扩频后的结果数据进行信道补偿和多径分集合并，得到解调结果数据。

所述的方法2，其中：所述基带信号延迟的指定时间，由所述控制子信道从接收所述基带信号起到传输格式组合译码完成所产生的总延迟来决定。

一种WCDMA基站的上行基带解调方法，包括若干个相同的解调单元；所述方法包括以下步骤：

A、在所述若干个解调单元外部设置一基带信号缓存器；将基带信号存储到所述基带信号缓存器中，所述基带信号缓存器将所述基带信号延迟一指定的时间，形成延迟基带信号；

B、采用所述基带信号对各解调单元的控制子信道进行处理，得到各解调单元的信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子；

C、所述各解调单元的数据子信道使用所述延迟基带信号，并利用已获取的所述信道衰落因子和所述真实的扩频因子进行解调处理，得到各解调单元的解调数据。

本发明的有益效果为：本发明的方法由于采用基带信号缓存器(缓存0)延迟基带信号，故降低了存储器的总占用量；特别是所支持的信道越多，信道数越大时，本发明方法存储器的总占用量愈加小于现有方法的存储量，存储基带数据的优势就越大。由于解调模块要处理的专用物理信道和随机接入物理信道的数量是规格的重要内容，一般在64个信道以上，目前一个小区都在100多个信道以上，因此本发明的方法(包括方法1和方法2)存储器的总占用量远远小于现有方法的存储量，故大幅度降低了实现代价。同时，由于在数据子信道解调处理过程中，取消了缓存1或缓存1和缓存2，没有了数据的读写，相邻的两模块(如DPDCH解扩频模块和信道补偿RAKE合并模块)可以集成为一块，降低了数据子信道解调控制实现的复杂度，数据流比现有方法更加通畅。

附图说明

图1为已有解调方法的结构图

图2为本发明解调方法的流程图

图3为本发明解调方法1的结构图

图4为本发明解调方法2的结构图

图5为已有解调方法以及本发明解调方法1和方法2的存储器大小比较示意图

图6a和图6b为本发明若干个解调单元共享一个缓存，进一步降低解调单元存储器占用量的方法结构图

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

参见图2、3、4。本发明的上行基带解调方法的主要特点是：在解调单元中设置一基带信号缓存器(图3、图4中的缓存0)，将输入基带信号存储到缓存0，延迟指定时间，DPCCH的相应处理使用输入的基带信号，即实时基带信号，DPDCH的相应处理使用延迟后的基带信号，即延迟基带信号；其基本流程如图2所示，包括以下步骤：

A、在解调单元中设置一基带信号缓存器(缓存0)，将基带信号存储到所述缓存0中，缓存0将所述基带信号延迟指定的时间，形成延迟基带信号；

B、采用所述基带信号对控制子信道(DPCCH或PRACH的控制子信道)进行处理，得到信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子SF；

C、所述数据子信道(DPDCH或PRACH的数据子信道)使用所述延迟基带信号，并利用已获取的所述信道衰落因子和所述真实的扩频因子进行解调处理，得到解调数据。

根据上述基本思想，本发明有两种具体的实现方法。方法1参见图3，其具体步骤为：

A、在解调单元中设置一缓存0，将基带信号存储到缓存0中，缓存0将所述基带信号延迟一指定的时间，形成延迟基带信号；

B1、使用所述基带信号对控制子信道进行解扩频、信道估计及RAKE合并，完成所述控制子信道的解调并得到所述信道衰落因子；

B2、将所述控制子信道解调后的数据进行TFCI译码，得到真实的扩频因子SF；

C1、采用所述延迟基带信号进行数据子信道一次解扩频；

C2、利用已获得的所述衰落因子对所述数据子信道一次解扩频后的结果数据进行信道补偿和RAKE合并；

C3、将至少一帧的数据子信道RAKE合并结果数据存储到缓存2中，延迟一定时间，等待步骤B2操作完成后(得到)获取SF；

C4、利用获取的SF，对缓存2输出的延迟数据子信道RAKE合并结果数据进行二次解扩频，得到解调结果数据。

方法1中，经过缓存0的延迟基带信号相比实时基带信号的总延迟时间，由DPCCH从接收实时基带信号起到信道估计及RAKE完成所产生的总延迟来决定。例如某种算法的最大延迟是3个时隙，则只要延迟基带信号比实时基带信号延迟大于3个时隙，就可以保证延迟基带信号完成DPDCH的一次解扩频时，相应的DPCCH的信道估计已经完成，信道衰落因子已经得到，可以立即进行DPDCH的信道补偿操作和RAKE合并。这样，已有方法中的缓存1被删除，缓存2不变，增加了缓存0。

方法2如图4所示，其步骤A、B1、B2与方法1相同，其后具体步骤为：

C1、采用所述延迟基带信号以及已获取的SF对所述数据子信道进行解扩频；

C2、利用已获得的所述衰落因子对所述数据子信道解扩频后的结果数据进行信道补偿和RAKE合并，得到解调结果数据。

方法2中，经过缓存0的延迟基带信号相比实时基带信号的总延迟时间，由所述控制子信道从接收所述基带信号起到TFCI译码完成一系列操作所产生的总延迟来决定。例如某种算法的最大延迟是18个时隙，则只要延迟基带信号比实时基带信号延迟大于18个时隙，就可以保证延迟基带信号输入时，DPCCH的一系列操作已经完成，信道衰落因子和真实SF都已经得到，此时，可以直接使用真实SF解扩频，而不再需要两次解扩频，也不再需要配置最小SF，之后再进行信道补偿和RAKE合并，得到解调结果。这样，已有方法中的缓存1和缓存2都被删除了，增加了缓存0。

下面，我们对已有方法以及本发明方法1和方法2存储器的占有量进行定量分析：

缓存0的大小＝缓存时隙数×2560chip/时隙×2(I/Q)×天线数×采样率×数据位宽＝480K(方法1)/2.16M(方法2)

其中：缓存时隙数取4(方法1)或者18(方法2)，天线数取2，采样率取2，数据位宽取6。

缓存1的大小＝信道数×每信道径数×缓存时隙数×每时隙符号数×2(实虚部)×数据位宽＝80K每信道

其中：缓存时隙数取4，每信道径数取8，每时隙符号数取80(以SF＝32为例)，数据位宽取16。

缓存2的大小＝信道数×缓存时隙数×每时隙符号数×数据位宽＝22.5K每信道

其中：缓存时隙数取18，每时隙符号数取80(以SF＝32为例)，数据位宽取16。

由以上定量分析可见，缓存0的大小与信道数无关，是一定的，缓存1和缓存2的大小都和信道数正相关；并且方法2的缓存0占有量为一定数2.16M，而已有方法和方法1的缓存占有量与信道数相关，三者与信道数的关系以及缓存占有量大小的比较参见图5，由图中曲线可见，当信道数大于6时，方法1所占有的存储量就开始小于已有方法；当信道数大于21时，方法2所占有的存储量也小于已有方法；也就是当信道数大于21时，本发明的方法1和方法2所占有的存储量都小于已有方法，并且随着信道数的增加(越大)，方法1和方法2占有的总的存储量将大大小于已有方法。而解调模块要处理的专用物理信道和随机接入物理信道的数量是规格的重要内容，一般在64个信道以上，此时，方法1所占有的存储量为1.92M，方法2为2.16M，而已有方法为6.56M，由此可见，本发明的方法1和方法2在不改变任何算法的前提下，相对于已有方法大量减少了存储器的占用，故大幅度降低了实现代价。并且由于在数据子信道解调处理过程中，取消了缓存1(方法1)或缓存1和缓存2(方法2)，没有了数据的读写，相邻的两模块(如DPDCH解扩频模块和信道补偿RAKE合并模块)可以集成为一块，故降低了数据子信道解调控制实现的复杂度，数据流比现有方法更加通畅。

上述方法1和方法2，在解调总延迟上，方法1和已有方法的解调总延迟是一样的，大约在一帧实时数据到齐后2～5个时隙(依赖具体解调算法)；而方法2的解调总延迟要比方法1增加1帧，因为方法2采用的是直接解扩频，某一帧的SF(扩频因子)必须在接收到全部一帧DPCCH数据并完成DPCCH解调和TFCI译码之后才能得到，所以需要将某一帧多的基带数据存储，在得到该帧的SF之后再进行解扩频和解调，存储时间大于一帧，所以方法2的总延迟比方法1要增加1帧。上述两种方法适于QoS要求不同的系统采用，方法1的优点是延迟较小，适合于延迟要求较高的场合，但是在支持信道大于74的情况下，存储量大于方法2；而方法2的优点是在支持信道大于74的情况下，存储量较小，而且实现结构也更简单；但相对方法1延迟较大，更适合于延迟要求较低的场合。

本发明的方法可以扩展成将基带信号缓存器(缓存0)移到解调单元外部，数个解调单元共享一缓存；由于算法相同，每个解调单元的延迟时间是相同的，因此数个解调单元可以共享一缓存，从而进一步降低解调单元的存储器占用。参见图6a和图6b，所述方法包括若干个相同的解调单元，如100，200，300三个解调单元；在三个解调单元外部设置一基带信号缓存器31，而这三个解调单元共用该基带信号缓存器31；其步骤为：

A、在三个解调单元外部设置一基带信号缓存器31；将基带信号存储到所述基带信号缓存器31中，所述基带信号缓存器31将基带信号延迟一指定的时间，形成延迟基带信号；；

B、采用所述基带信号对各解调单元的控制子信道进行处理，得到各解调单元的信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子；

C、所述各解调单元的数据子信道使用所述延迟基带信号，并利用已获取的所述信道衰落因子和所述真实的扩频因子进行解调处理，得到各解调单元的解调数据。

上述方法同样可以采用如图6a和图6b所示的具体的方法1和方法2来实现，其实现的过程和具体步骤与前述单个解调单元的方法步骤相同，故在此不再赘述。由于该方法中数个解调单元共享基带信号缓存器31，因此进一步降低了解调单元的存储器占用，实现代价更为降低。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1、一种WCDMA基站的上行基带解调方法，包括以下步骤：

A、在解调单元中设置基带信号缓存器；将基带信号存储到所述基带信号缓存器中，所述基带信号缓存器将所述基带信号延迟一指定的时间，形成延迟基带信号；

B、采用所述基带信号对控制子信道进行处理，得到信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子；

C、所述数据子信道使用所述延迟基带信号，并利用已得到的所述信道衰落因子和所述真实的扩频因子进行解调处理，得到解调数据。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤B包括如下步骤：

B1、使用所述基带信号对控制子信道进行解扩频、信道估计及多径分集合并，完成所述控制子信道的解调并得到所述信道衰落因子；

B2、将所述控制子信道解调后的数据进行传输格式组合译码，得到真实的扩频因子。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的步骤C包括：

C1、采用所述延迟基带信号进行数据子信道一次解扩频；

C2、利用已获得的所述衰落因子对所述数据子信道一次解扩频后的结果数据进行信道补偿和多径分集合并；

C3、将至少一帧的数据子信道多径分集合并结果数据存储到第二缓存器中，延迟一定时间，等待所述步骤B2操作完成后获取真实的扩频因子；

C4、利用获取的所述真实的扩频因子，对所述第二缓存器输出的延迟数据子信道多径分集合并结果数据进行二次解扩频，得到解调结果数据。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述基带信号延迟的指定时间，由所述控制子信道从接收所述基带信号起到信道估计及多径分集完成所产生的总延迟来决定。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的步骤C包括：

C1、采用所述延迟基带信号以及已获取的所述真实的扩频因子对所述数据子信道进行解扩频；

C2、利用已获得的所述衰落因子对所述数据子信道解扩频后的结果数据进行信道补偿和多径分集合并，得到解调结果数据。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述基带信号延迟的指定时间，由所述控制子信道从接收所述基带信号起到传输格式组合译码完成所产生的总延迟来决定。

7、一种WCDMA基站的上行基带解调方法，包括若干个相同的解调单元；所述方法包括以下步骤：

A、在所述若干个解调单元外部设置一基带信号缓存器；将基带信号存储到所述基带信号缓存器中，所述基带信号缓存器将所述基带信号延迟一指定的时间，形成延迟基带信号；

B、采用所述基带信号对各解调单元的控制子信道进行处理，得到各解调单元的信道衰落因子和数据子信道的真实的扩频因子；

C、所述各解调单元的数据子信道使用所述延迟基带信号，并利用已获取的所述信道衰落因子和所述真实的扩频因子进行解调处理，得到各解调单元的解调数据。

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