TW200835171A - Reciever for the GEO satellite reverse link using tail-biting code - Google Patents

Description

200835171 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案係關於基於衛星之無線通信系統，詳言之，係 關於用於利用在衛星鏈路·(諸如至地球同步（GEo)衛星之反 向鏈路（上行鏈路））上傳輸之用於錯誤校正的尾咬迴旋碼接 收一信號之接收器。 【先前技術】

使用者終機經由GEO衛星與閘道器通信。由衛星接收 之來自使用者的反向鏈路信號中繼至地面上之閘道器且由 地面上之閘iff!處王里。用於無線通信之反向鏈路信號通常 由導頻信號、訊務/資料信號及負載信號組成。導頻信號 提供在閘道解調變器處之接收器已知之參考信號且主^ 於頻道估計。訊務信號傳送來自使用者應用之資料封包。 負載信號用於向閘道器指示操作前向鏈路及反向鍵路所必 需之資訊。 傳播頻道藉由引起振幅衰減及相位偏移使自使用者終端 機傳輸之反向鏈路信號失真。為解調變及解碼由反向鍵路 信號載運之資料頻道’有必要估計振幅及相位偏移。此藉 由檢查在參考導頻信號上引起且頻道估計時已知之失直完 由於導頻信號僅為頻道估計之目的傳輸，纟由於其不 載運貝枓’故需要儘可能地最小化導頻功率。 1 常僅導頻信號料估計傳播頻道之振幅及相位偏移， 且負料利用自導頻传辦媒4昱斗g “ M 口戒獲付之頻道估計而自訊務頻道解調 、又解碼。此需要導頻信號對於可靠頻道估計而言足夠 126372.doc 200835171 強，Q此轉澤成較雨導頻負载。換言之，需要足夠量之 功率刀配給導頻信號。然而，存在對可用於使用者終端機 之:傳輸功率的限制。因此，存在對開發較佳解調變技術 之需要，其在不犧牲解調變效能之情況下需要較小導頻作 號負載。 、Ό 【發明内容】

傳統錯誤控制技術以受控方式在資訊序列中引入某些冗 餘’使得冗餘可在接收器之解碼器處用以克服在傳輸頻道 中遭遇之雜訊及干擾之影響，因此增加所接收資料之可靠 性。 根據-態樣解碼一通信信號。基於一導頻信號建立一初 ”員士估彳。將與一格狀結構(trellis)之每一狀態相關聯 之頻逼估相始化為該初始頻道估計。基於—與該格狀姓 構之每-當前狀態相關聯之頻道估計及與該格狀結構之 級相關聯之資料信號計算該格狀結構之該級中#前狀態與 下個狀態之每一對之間的分支度量。基於該等分支度量及 對於該等當前狀態之所累積 只〜刀文度里選擇一至每一下個 狀態之成功狀態轉變。基於鱼 ^ ^ ^ ，、这至母一下個狀態之成功轉 變相關聯的資料符號更新盘备一 丁加〜 ，、母一下個狀恶相關聯之該等頻 道估計，且對於格狀結構之各一 、 再 < 母級遞增地重複該序列。 需要設計尤其在衛星通作系击 二 °糸、、先中儘可能有效地解碼訊務 仏说之技術。此最小化當魅版 田解碼通信信號時由使用者終端機 傳輪導頻信號及訊務信號所兩夕山方 u所而之功率。可利用功率節約來 增加花費在訊務/資料頻道 Η逼上之功率，從而允許較可靠資 126372.doc 200835171 料傳輸。-用於GE0衛星反向鏈路之解決方案為在存在部 分頻道不確定性時（亦即，在自導頻信號導出之頻道估計 可能不完全準確的情況下）利用最大似然原理的變型。此 可引起用以解調變在GE0衛星反向鏈路上傳輸之訊務頻道 的功率有效技術。 在下文進一步詳細地描述本發明之各種態樣及實施例。 【實施方式】 下文詳細論述各種說明性態樣。雖然論述了具體步驟、 組態及配置’但應瞭解，僅為說明之目的而進行此論述。 熟習此項技術者將認識到，可在不偏離本發明之精神及範 彆的情況下利用其他步驟、組態及配置。 本文中對”-實施例”或類似表述的參考意謂結合實施例 描述之特定特徵、結構、操作或特性包括於本發明之至少 一實施例中。因此，本文中古玄耸去 錢表述之出現未必為 王礼代相同實施例。此外，在—或多個實施例中，各種 特定特徵、結構、操作或特性可以任何適合方式加以組 合。 咸信各種屬性對於經由衛星鍵路之商業上成功· 話服：為重要的。舉例而言，服務應為具成本效益且： 的，毛活應能夠在非緊急情況下 P、二田陸地無線網路操作. 且電話應較小，與現代消費者期望一致’ 對該裝置之工程設計（尤其對於复 一個要求 了嚴格的限制。對緊密、低成太芬丁）徒出 n此 成本及易利用裝置的需求排除 稷雜天線設計。此外，傳輸器 “ 千又调即要未限制，因為 126372.doc 200835171 電話的傳輸器固持在使用者的頭部 % |附近。此外，由於增加 的傳輸器功率直接減少電池壽命及待機時間，㈣顯需要 在不使鏈路可鋒降級的情況下儘可能減小傳輸器功率。

一用於減小使用者終端機中之必f發射器功率的可能方 法為：:E〇衛星中具有較大天線或較敏感接收器。但此方 法為卬貝#。一較具成本效益的解決方案為最佳化解調變 器演算法，因此儘可能減小傳輸"導頻"信號及"資料"信號 所需之功率。必要時’可將所節約之功率花費在”資料，心 =上以增加資料傳輸之可靠性。在資料信號已足夠可靠之 情況下，功率節約可用於保存電池壽命。 各種解調變器演算法應能應對由（例如）歸因於衰退及干 擾之頻道時間變化引起的頻道不確定性。即使通信頻道為 準#二的頻道狀態仍從未為接收器完全已知，此係因為 來自利用所肷入之導頻信號估計頻道的殘餘錯誤。減少頻 道估汁錯决之最簡單方式為在反向鏈路上傳輸較強導頻信 唬。但此方法並不總是理想的，因為其需要總傳輸器功率 的增加’或在總傳輸器功率為固定的情況下，其他碼多工 信號之功率的對應減小。 —替代解決方案為利用可應對部分頻道不確定性的解調 、交為演算法。相比之下，典型資料解調變演算法設想不存 在頻道估計錯誤，且此常常不準確的假設導致不良解調變 &效能及不良鏈路可靠性，因此需要自使用者終端機之較 大傳輸功率。 用於地球同步（GEO)衛星反向鏈路之解決方案為在存 126372.doc 200835171 在對於解㈣及解碼資料頻道之部分頻道不確定性時利用 使用最大似然原理的變型的解調變器演算法。此可引起經 由衛星反向鏈路之有效且可靠通信。 二 動因 最大似然（ml)方法假設所接收信號（在頻道上調節）之一 已知機率密度函數，且設法最大化作為頻道參數之函數的 似然函數（或所接收信號之聯合機率密度函數）。選擇對應 於與所接收碼符號之所偵測序列最佳一致的碼字的資訊序 二。肌解碼器推演出認為"最可能"得到所接收信號之碼 字最大似然解碼演算法在計算上為複雜的，因為應在最 佳化過程中考慮整個碼字空間。 、為改良反向鏈路中之解調變的品質，提出在存在部分頻 道不確定性時最大似然解碼的變型。 此等方法為功率有效的，且解決㈣衛星反向鏈路之經 編碼訊務/資料信號的解調變問題。第—方法可應用於利 用具有-或多個尾位元之迴旋碼的資料信號，1第二方法 σ似用於利用不具有尾位元的迴旋碼（亦即，尾咬（TB)迴 旋碼）的資料信號。 為正確地解調變所接收信號，有必要知曉所接收信號之 寺序偏私及頻率偏移。時序偏移及頻率偏移通常由時間追 蹤迴路（TTL)及頻率追縱迴路（FTL)追縱。當利用用於資料 m之最大似然方法時’冑帛比資料信號顯著弱的導頻 仏唬在該N況下，較佳利用資料信號更新TTL& FTl。 提出基於資料信號之更新TTL及FTL之方法。 126372.doc 200835171 功率限制反向鏈路 傳輸器功率及自使用者終端機至衛星之傳播路徑損失判 定在衛星處接收之最大信號強度。接著，給定衛星之雜訊 敏感性及閘道器處之解調變/解碼演算法，所接收之信號 強度判疋可靠通信是否為可能的。因此，GE〇衛星反向鍵 路為功率限制"的，且目此，需要最小化接收器處所需之 總接收功率以用於可靠通信。總接收功率由導頻、資料及 1载頻道功率組成°若來自傳播頻道之信號衰減及相位偏 移為接收器完全已知’則資料信號及負載信號之最小所需 純功率基於此等頻道之頻譜效率及敎錯誤校正碼判 疋。實務上，傳播頻道為去土 、為未知的’且有必要利用導頻信號 對其進行估計。由於佑計為有雜訊干擾的，故資料及負載 =之所需接收功率將增加。分配給導頻之功率愈多，所 :接議及負載功率之增加愈小。然而，增加導頻功率 =必敢小化可靠通信所需之總的所接收信號功率。因此， 最小化總接收功率之方式最佳化導頻功率。注咅，" :厂導頻功率視所利用解調變/解碼演算法而定。因：， 標在於設計-功率有效解調變/解碼演算法。 在用於無線通信系統中之習知相干接： 訊務頻道中傳送之資訊，羽 。，為判定在 貝礼一知相千技队级… 自二頻符號獲得之頻道估計移除在 旒中由頻道引起之相位模糊性， 貝枓付 計算解 碼器之分支度量 :二自/^1獲得之經相位校正之資料符* 126372,doc 200835171 最大似然解碼 最大似然（ML)或完全解碼通常用於錯誤校正。ml方法 假設所接收信號(在頻道上調節)之機率密度函數為已知 的，且設法最大化作為頻道參數之函數的似然函數（或所 接收信號之聯合機率密度函數）。選擇對應於與所接收碼 符號之所偵測序列最佳一致的序列的資訊序列。 所接收之資料符號及所接收之導頻符號分別由々及&在 以下方程式中表示： (1) (2) χι = el&αι + wd,l

Pi ^eW 4^pJrWp,I 其中 /，符號索引。 〜··以相移鍵控（PSK)格式傳輸之第/個調變符號。 Θ ·由傳播頻道引起之未知相位。 A :資料符號之能量。 A :導頻符號之能量。 W ί/, / ·資料符號中之雜訊。 vtv，··導頻符號中之雜訊。 在（1)及（2)中假設如下： 格狀結構中之每一分支對應於L個調變符號α;。 在格狀結構中存在夂個級。 因此，接收固調變符號{a/} ^。 在補償所接收信號之時序偏移及頻率偏移之後獲得所接 126372.doc -12- 200835171 收資料符號々及所接收導頻符號a。通常，時序偏移及頻 率偏移由時間追蹤迴路及頻率追蹤迴路估計。將在下文論 述更新此等迴路之方法。 在 1994 年 2 月的 Α·Ν· DfAndrea、U· Mengali 及 G· M. Vitetta之 Approximate ML decoding of coded PSK with no explicit carrier reference” IEEE Trans· Commun，第 42卷、 第1033-1039頁中描述利用逐倖存路徑處理（per_surviv〇r

processing)之解碼。在Andrea等人之論文中，論述在無導 頻頻道之情況下的資料輔助解碼。此處，將該思想泛化至 具有導頻頻道之波形。⑴及（2)中之α/、^化之序列分別 表示如下： a [a!’ ···，aN]x=[Xl，…，Xn]及 p==[^，…，外](3, 4, 5) 與P之機率密度函數（pdf)對於某些常數^可寫成：，

/(x，p|a，0) = c exp 2 a r exp 2σζ 藉由在所有可能a及Θ上最大化/(χ，ρ|α，0) 計： (aML，〜）= argmax /(x，p |a，6〇a， 吾人可展示3之ML估計可給出如下： ⑹ 而獲得a的ML估 ⑺ xml ^ max a 其中Θ為自導頻信號獲付之由頻 ） 的估 貝道引起之不確定性〆 吕卞· 126372.doc 13- 200835171 Λ A 1冬 P=N^Pl (9) 通常’僅P用於自饋送至解碼器之所接收資料符號心計 异位元對數似然比（LLR)。格狀結構中之第々級之向量 及x(w在以下方程式中定義·· - a( } = [^(^-i)L+i > α(^-ΐ)ΐ+2 ?...? akL] (10) =[a(1)，a(2)，···/)] (11) x = [X(fiH+i，X(*~l)“2，···， (12) X, =[X(1)，X(2)，"”XW] 鐾於此等定義，吾人可展示 (13) 由以下給出： arg，2 Re 读 Υ(Vl)a’十士择玄卜’/ S(zQ) = βρ ⑩ (15) 其中β為經適當選擇之按比例調整因子，且對於: (16) ，意’為最大化⑽中之加括號量，獨立地最大化和中 之母項亚不疋足夠的，因為在和中不同項上存在相依 性。為此，維特比（Viterbi)演算法不能直接應用至（⑷。 資料辅助解碼 在資料輔助（DA)解碼中，資料自身輔助解碼，因此得 126372.doc -14- 200835171 名。與 1994 年 2 月的 Α·Ν· D，Andrea、U· Mengali 及 G. Μ

Vitettai "Approximate ML decoding of c〇ded PSK with no explicit carrier reference" IEEE Trans· Commun，第 42卷、 第1033-1039頁中之工作不同，當解碼在格狀結構中進行 時’自導頻導出之頻道估計亦最佳地與相關聯於倖存路徑 (至給定狀態之最可能路徑）之資料符號一起利用格狀結 構。（參見下文之演算法）。 下文提出與Viterbi演算法一起用來得出（14)之近似答案 之分支度量。 記法 假疋A為調變符號。則， 矣為倖存路徑上之對應符號。 孓為與分支相關聯之對應檢驗符號/標記。 對在格狀結構中之第&級，將向量&及呙界定如 下： • aw: =3㈣L+2，…，4] (17) /V 二 (18) 勢 aw： ^a{k-\)L^\ 5 a(k-l)L^2 ? ·**> akl\ (19) 分支度量 在格狀結構之第a級處，對於每—狀態5，關於此狀態d 得出倖存路徑。假定、含有此倖存路徑上之所有符號。則 計算值: I26372.doc •15- 200835171

Sk(s) = ^p + ±^xt (2〇) 其起到頻道估計 在留下狀態5之分支的第(“υ級期間 之作用，且分支度量計算如^ · 曰

Re [伽!_χ(㈣] 在—實際數據機實施中，鹿 保S⑷可由聋 … 由較小數目之位元表 可遞歸地計算值&⑺。 ΧΟ)進行某些修改以便確 示0

在下文中，概述分支度量計算之演算法。 關於Viterbi演算法之分支度量計算 應記得在格狀結構中存在欠個解碼級。 (步驟1) 在第一級（A：= 1)，將在每一壯 狀心*"下之頻這估計初始化為 自V頻之頻道估計，其中每一狀態靖應於： S〇(s) = fip 、 (22) 此為與D Andrea等人描述之工作的一個關鍵差異；頻道 估计使用自導頻頻道導出之估計初始化。 (步驟2) 在第；級，計算對於自每一狀態$的轉變的分支度量：

Re )a^xW] ^ (23) 若始於狀恶s之路徑在狀態$ ,處倖存，則如下更新在狀態 V處之資料辅助頻道估計： 126372.doc • 16- 200835171 p ]Ε (24) 其中調變符號w對應於在自狀態山,之偉存路徑上之符 號。义為滿a〇仏！之遺忘因子。注意，⑼之右邊的第二 項包括視訊務信號功率與導頻信號功率之比率而定的按比 例調整因子。此項最佳地加權自導頻信號導出之對頻道估 計之貢獻與自倖存路徑導出之貢獻。此項及最佳加權之存 在為與D'Andrea等人描述之工作的另一關鍵差異。 (步驟3) ^ 若n-i，則累加灸，且轉至步驟2。若灸=尺，停止。 分支度ϊ計异演算法可在無修改情況下應用至對迴旋碼 之Viterbi解碼。 功能操作 圖^為展㈣於㈣實施規則迴旋碼之分支度量的咖 衛星反向鏈路之接收器的功能操作的流程圖⑽。使用自 導頻之估計初始化頻道估計（步驟ηι及121)。在狀離卜對 於自每-狀態至此狀態之轉變計算分支度量(步細)。若 始於-狀態之路徑倖存’則利用對聽倖存路徑之調 號及倖存路徑自其起始之狀態的資料輔助頻道估計對於狀 態t更新資料輔助頻道估計（步驟141)。對於第k格狀結構級 、有狀重稷步驟131及141。若松」，則累加灸(步驟 ’且精由返回至步驟131循環該過程。若w，則解碼 完成（步驟161及171)。 ' 在下文中’論述此演算法至尾咬(TB)迴旋竭之解碼的應 126372.doc • 17 - 200835171 用。 回繞式（WraP-Aroinid)Viterbi演算法之分支度量計算 一用於TB迴旋碼之極佳解碼演算法為回繞式νί“ΓΜ演算 法（WAVA)。參見 2003 年 10 月的 R· γ· Sha〇、s Lil^M ρ· c. Fossorier 之”Two decoding alg〇rithms f〇r taiibiti吨 codes，” IEEE Trans· Communications，第 卷，第 165s_ 1665頁（”Sha。等人”）。僅當頻道完全已知時可計算心。等 人提供之分支度量。若頻道完全已知，則在整個循環解碼 上累積分支度量。參見Shao等人。但若頻道未完全已知， 且若將資料辅助頻道估計採納為一結果且應用至如在（23) 中之分支度量計算，則將不清楚如何在不同反覆過程之間 更新心⑻。 可藉由以下論證證明循環解碼之思想為正確的。假定經 編，通信資料之所接收序列藉由重複而擴展。亦假設㈣ 刀里在重複擴展上為獨立的。則，基於在整個循環解碼上 累積之度量判定倖存路徑變得正常。現若將此技巧應用至 資料辅助解碼，則吾人將意識到應在反覆過程之間累積

Sk(s) 〇 總之，在整個循環解碼上，以及如（23)中應用分支度量 寸如（24)中而累積乂⑷。藉由重複所接收序列而擴展所 接收序列，從而達成循環解碼。換言之，在第一反覆過程 開始％僅執行（22) 一次。若在每一次通過格狀結構之後應 用（22) ’則自模擬已觀察到效能降級。 對於WAVA，上文之DA解碼部分中之步驟3由以下替 126372.doc -18- 200835171 代： (步驟3’） 第免級與預定值K比較。 若灸£尺-1，則累加灸，且轉至步驟2。 若μ’且若當前反覆過㈣為最後反覆過程，則對於 每一狀態s，使： ^〇(^) = ^(s)； (25) 亦設定w ’且轉至步驟2用於解碼之下一反覆過程。 圖2為展㈣於㈣資料輔助分支度量且實施尾咬迴旋 碼的GEO衛星反向鏈路之接收器的功能操作的流程圖 2〇〇。使用自導頻得到之估計初始化頻道估計（步驟2ιι及 221)。在狀悲t，對於自每一狀態至此狀態之轉變計算分支 度量（步驟231)。若始於一狀態之路徑律存，則利用對應於 倖存路徑之調變符號及倖存路徑自其起始之狀態的資㈣ 助頻道估計’來對於狀態t更新資料辅助頻道估計(步驟 )若是一欠1，則累加是（步驟2 5 1)，且藉由返回至步驟 231循環該過程。對於W格狀結構級之所有狀態重複（231) 及（241)。若卜尤’且若當前反覆過程坏為最後反覆過程， 則使hi且卜Z.+J?(步驟261)，且過程返回至步驟231。 囷為"、、線通裝置（WCD)301的示意性方塊圖，在wcd 中解瑪°凡務k號。操作在閘道器處實施，但WCD(301) 係將。fl知及&頻彳§號發送至衛星之行動終端機。WcD可經 組態以傳輪用於導頻信號之少量功率，但需要閘道器接收 126372.doc •19- 200835171 器可靠地解碼資料信號。 卿謝包括用於與衛星通信之灯電路3ιι及用於處理 通信之處理電路313。作為實例，處理電路可包括擴展 器、解擴展器及相關邏輯。WCD 3G1包括執行控制功能: 處理益315，‘然而在眾多情況中’處理器315與處理電路 313整合’且可進一步與^^電路311整合。 處理器315能夠增強寬頻帶通信，且包括用於建立勒始 頻道估計之初始頻道估計電路，能夠解析複數個狀態之有 限狀態機及能夠更新資料輔助頻道估計之頻道估計電路。 該機器對於自t終級處之每—狀態之轉變提供所計算之分 支度量的輸出。 處理器315可為單體積體電路（IC)晶片或包含多個積體 電路晶片之晶片組。 對於所提議之用於TB迴旋碼之演算法的模擬結果 圖4及圖5說明具有比率厂1/4，限制長度=11，且封包大 小為48個資訊位元的尾咬迴旋碼之實例。此處，尺=48， L=4，iV=192。導頻-訊務功率比五= 仙，且根據一實 例實施例利用三次循環解碼反覆過程。 在圖4及圖5中，”貢料辅助”展示所提議之演算法之效 旎，且”貢料輔助，重設”展示在每一反覆過程開始時執行 (22)之演算法的效能。 圖4說明所提議之演异法之效能增益。關於僅使用導頻 頻道用於解調變之習知接收器，在總中達成約〇·75 dB的增益。藉由忽略計算£0/#〇中之導頻負載，吾人可量 126372.doc -20- 200835171 化對於每一機、也丨—to、 之頻道估計損失。結果展示於圖5中。_ 察到所提議之機制之損失展示為約。ldB。 規 具有h尾咬（PTB)之資料辅助解碼 处描述之貝料輔助解碼技術亦可應用至具有"部分尾 «迴旋碼。舉例而言，假定存在細資訊位元待在實^ 層封包中傳輸。若編碼器具有Q個記憶元素，則在編碼長 度為K+Q之封包之前，具有零尾的傳統迴旋碼將卩個零添 、、匕Q個零稱為尾位元。t自零狀態開始編碼長度 1K Q之擴充封包時，q個尾位元迫使編碼器在編碼結束 時進入已知結束狀態（亦即，零狀態）。開始/結束狀態均為 解碼益已知之事實可由解碼演算法採用。 代扁馬方法為’尾咬編碼，，。此處，應認識到，當無 尾位兀添加至封包時，編碼器結束狀態完全由封包之最後 Q個位70判疋。亦選擇此結束狀態作為編碼器開始狀態， 且因此編碼長度為κ之封包。對於尾咬編碼，解碼器不具 有關於編碼器之開始/結束狀態的完整資訊。僅知曉開始 狀態與結束狀態為相同的。然、而，可存在具有二元迴旋碼 之多達β個開始/結束狀態。WAVA解碼演算法施加如下限 制：開始/結束狀態為相同的。 尾咬編碼之另一泛化為”部分尾咬，，。此處，將z個零添 加至封包之結束處（其中0<Z<Q)，且利用長度為κ + ζ之擴 充封包之最後Q個位元來判定編碼器之結束狀態。將此結 束狀態用作編碼器之開始狀態，且編碼長度為κ+ζ之封 包。可見，可存在具有二元迴旋碼之多達，、開始/結束 126372.doc 21 200835171

狀態，但如在尾咬情況中’開始/結束狀態一致。可修改 資料辅助WAVA解碼演算法以處理此"部分尾咬泛化，、對 貝料辅助WAVA演算法之主要調整為雙重的（two-f〇ld)。在 牙過格狀結構之第一反覆過程開始時，初始化開始狀態度 里以反映特定開始狀態無效的事實。無效開始狀態為在其 狀態描述中不具有z個零之狀態。作為一實例，有效開始 狀恶可具有初始化為零之開始狀態度量。無效開始狀態可 具有初始化為具有非常大絕對值之負數（若解碼器被寫成 袁大化經累積之度量）或具有非常大之絕對值之正數（若解 碼器被寫成最小化經累積之度量）的開始狀態度量。第二 凋整為認識到判定封包之結束中之特定位元，且將此事實 反映於格狀結構中之彼等級處分支度量之計算中。 假定存在[個資訊位元待在實體層封包中傳輸。現將Z個 零尾位元添加至⑽資訊位^。接著，利用尾咬編碼器編 碼尺個資訊位元。此稱為部分尾咬迴旋碼。 特定狀態不為有效開始及結束狀態。因此，解碼器修改 將考慮此情形。 對解碼器實施之兩個修改為： 乂對於為有效初始狀態之狀態’狀態之最初2個位元應 =零。因此，惡化（penalize)不滿足此條件之任何狀態之狀 態度量。此藉由將此等狀態初始化為"較小數”達成/ 關聯 2.在解碼之最後Z個格狀結構級期間，將與輪入}相 之任何分支度量設定為”較小數I，。

舉例而言，對於80個位元的封包，添加16個用於cRC 126372,doc -22 · 200835171 添加4個位元"〇”作為尾位元。由於存在4個位元"〇"，故所 有開始狀態在前面具有四個，，〇”。 猎由利用零個尾位元（Z=0)使部分尾咬碼減少成全部尾 咬碼。 、圖6為5兒明無線通信系統之實例的圖式。提供用於接收 導頻信號的電路構件601。電路構件601連接至用於提供初 始頻道估計的構件603。構件603連接至用於在通信頻道中 接收經編碼通信資料之序列且具有複數個狀態的構件 6〇5。構件6〇5連接至用以對於自每_狀態至預定結束狀態 之轉變計算分支度量的構件607。構件6〇7連接至用以美 所計算之分支度量提供資料辅助頻道估計的構件。若=於 狀態之路徑在狀結束狀態處倖存，則更新構件6ιι更新 貧料辅助頻道估計。用於提供初始頻道估計之構件6〇3至 少部分基於導頻信號而提供初始頻道估計。用以提供資料 輔助頻道估計之構件6G9包括用以將每—狀態之頻道估叶 初始化為自導頻頻道之頻道估計，將每__狀態4 之頻道估計初始化為且基於至預定結束狀態之 料路徑更新預定結束狀態處之頻道估計的構件。用以計 算分支度量之構件607藉由利用分支上之檢驗調變符號及 狀怨s處之貧料輔助頻道估計提供對於第冰狀結構級之自 每一狀態8至預定結束狀態之轉變的路徑度量。構件6〇7對 於自每一狀態之轉變重複分支度量的計算。 熟習此項技術者將瞭解’結合本文揭：之實施例描述之 各種§兄明性邏輯區塊、模組、電路及演算法可實施為電子 126372.doc -23- 200835171 硬體、電腦軟體或兩者之組合。為清楚說明硬體與軟體之 、〖上文已大體在功能性方面描述了各種說明性組 ^區塊、权組、電路及演算法。該功能性係實施為硬體 還疋I人體視特定應用及外加於整個系統之設計約束而定。 熟習此項技術者可以變化方式實施每一特定應用之所描述 功月匕性，但是此等實施決策不應解釋為會導致偏離本發明 之範疇。

可用通用處理器、數位信號處理器（Dsp)、特殊應用積 體電路（ASIC)、場可程式閘陣mFPGA)或經設計以執行本 文所描述之功能之其他可程式邏輯裝置、離散閘或電晶體 邏輯、離散硬體組件或其任何組合來實施或執行結合本文 揭示之實施例描述之各種說明性邏輯區塊、模組及電路。 通用處理可為微處理H，但在替代例巾，處理器可為任 何白知之處理器、微處理器或狀態機。處理器亦可實施為 計算設備之組合，例如，一DSP與一微處理器之組合、複 數個微處理為、結合一 Dsp核心之一或多個微處理器，或 任何其他此種組態。 結合本文揭不之實施例描述之方法或演算法可直接體現 於硬體、由微處理器執行之軟體模組或兩者之組合中。軟 體模組可駐於RAM記憶體、快閃記憶體、R〇M記憶體、 EPROM記憶體、EEPR0M記憶體、暫存器、硬碟、可移式 碟片、CD-ROM ’或此項技術中已知之任何其他形式的儲 存媒體中。可將儲存媒體耦接至處理器，使得處理器可自 儲存媒體讀取資訊，且將資訊寫至儲存媒體。在替代例 126372.doc •24- 200835171 中’儲存媒體可整合至處理器。4理器及儲存媒體可駐於 ASIC中。ASIC可駐於使用者終端機中。在替代例中，處 理器及儲存媒體可作為離散組件駐於使用者終端機中。 提供對所揭示之實施例的先前描述以使任何熟習此項技 術者能夠製造或使用本發明。熟習此項技術者將易於瞭解 對此等實施例之各種修改，且在不偏離本發明之精神或範 嘴的情況下，可將本文中所定義之一般原理應用於其他實 施例。舉例而言，可重新配置及/或組合一或多個元件， 或可添加額外元件。因此，本發明並不意欲限於本文中所 丁之只細例，而應符合與本文所揭示之原理及新賴特徵一 致之最廣泛範壽。 丄本文描述之技術及模組可藉由各種構件實施。舉例而 =，此等技術可實施於硬體、軟體或其組合中。對於硬體 實施，存取點或存取終端機内之處理單元可實施於一或多 個特殊應用積體雷跑^ A ^ 償篮包路（八81〇、數位信號處理器（DSp)、數 幻言號處理裝置⑽叩）、可程式化邏輯裝置机D卜場可 =化閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處 2合Γ設計以執行本文所描述之功能的其他電子單元或 能體實施，本文描述之技術可由執行本文描述之功 二Π例如’程序、函數等）實施。軟體程式碼可儲存 單:己皁元中’且可由處理器或解調變器執行。記憶體 早：：，施於處理器内或處理器外部，在 經由各種方切其可替_接 126372.doc -25· 200835171 提供對所揭示之實施例的先前描述以使任何熟習此項技 術者能夠製造或利用本文揭示之特徵、功能、操作及實施 例。熟習此項技術者可易於瞭解對此等實施例之各種修 改，且在不偏離本發明之精神或範疇的情況下，可將本文 中所定義之-般原理應用於其他實施例。因此，本揭示案 並不^奴限於本文中所不之實施例，而應符合與本文所揭 示之原理及新穎特徵一致之最廣泛範疇。 【圖式簡單說明】 圖1為展示利用分支度量之用於GE0衛星反向鏈路之接 收裔的功能操作的流程圖。 圖2為展示用於利用部分尾咬碼之GE〇衛星反向鏈路之 接收器的功能操作的流程圖。 圖3為無線通信裝置（WCD)的示意性方塊圖。 圖4說明p1/4，限制長度=11，= 3，48個資訊位元 (欠=48 ’ Ζϋ=192)，五〆五f 10 dB的實例。 圖5說明r= 1/4，限制具疮=1 1，，—， fJ長度11 4α-3，48個資訊位元 (尤=48，Z=4，^192)，£〆五严1〇 dB的實例。 圖6為說明無線通信系統之實例的圖式。 【主要元件符號說明】 301 無線通信裝置（WCD) 311 RF電路 313 處理電路 315 處理器 601 用於接收導頻信號的電路構件 126372.doc -26 · 200835171 603 605 607 609 611 用於提供初始頻道估計的構件 用於接收經編碼通信資料之序列且具有複 數個狀態的構件 用以對於自每一狀態至預定結束狀態之轉 變的分支度量的構件 用以提供資料辅助頻 用以更新資料辅助步員 道估計的構件 4 #的構件

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Claims (1)

1. 200835171 十、申請專利範圍： 1. 一種在一無線通信系統中 该方法包含： (a) 基於一導頻信號建立 (b) 將與一袼狀結構之每 化為該初始頻道估計； 用於解碼一通信信號之方法 一初始頻道估計； 一狀態相關聯之頻道估計初始

   基於-與該格狀結構之每前狀態相關聯之頻道 /及與4格狀結構之—級相關聯之資料信號，來計曾 該格狀結構之該級中#前狀態與下個狀態二 的分支度量； 之間 八（d)基於該等分支度量及對於該等當前狀態之所累積之 支又里，選擇一至每一下個狀態之成功狀態轉變；及 #(/)基於與該至每一下個狀態之成功轉變相關聯的資料 付唬，更新與每一下個狀態相關聯之該等頻道估計；及 (f)對於該格狀結構之每一級重複步驟（c)、（幻及〇)。 2·如明求項1之方法，其中步驟進一步包含： 乘以—訊務信號能量與一導頻信號能量之一能量比。 士明求項2之方法，其中步驟（e)進一步包含： 使該能量比乘以在一自該等當前狀態至該等下個狀態 之路梭上之該等資料信號與符號之一乘積。 4·如睛求項3之方法，其中步驟（e)進一步包含： 农以一與該格狀結構中之若干級相關聯的衰變因子。 5·如睛求項1之方法，其中步驟（c)包含： 基於在一自該等當前狀態至該等下個狀態之路徑上之 126372.doc 200835171 Λ等貝料钨號與符號之一乘積來計算該等分支度量。 6.:請求項1之方法，其中執行步驟⑷、（d)、⑷及⑴包 含.執行一穿過該格狀結構之反覆過程，該方法進一步 包含： 藉由重複一所接收序列而擴展該所接收序列，從而執 行循環解碼；及 重複執行穿過該格狀結構之反覆過程。

   如請求項1之方法，其進一步包含： 將一解碼器之初始狀態度量之一數目Z設定為一第一 值；及 將。亥解碼器之初始狀態度量之一第二數目Y設定為一 弟二值。 8.如請求項1之方法，其進一步包含： 將一解碼器之初始狀態度量之一數目Z設定為一第一 值，該第一值小於該解碼器中之記憶狀態之一數目；及 將忒解碼為之初始狀態度量之一第二數目Y設定為一 第二值。 μ 9· 一種無線通信系統，其包含： 一能夠獲得一所接收導頻信號的電路模組； -能夠S於該導頻信號建立一初始頻冑估計的頻道估 關聯之頻道估計 前狀態相關聯之 一能夠將與一格狀結構之每一狀態相 初始化為該初始頻道估計的電路模組，· 一能夠基於一與該格狀結構之每一當 126372.doc 200835171 頻遏估什及與該袼狀結構之一級相關聯之資料信號來計 异該格狀結構之該級中當前狀態與下個狀態之每一對之 間的分支度量的電路模組； 一能夠基於該等分支度量及對於該等當前狀態之所累 積之为支度$選擇一至每一下個狀態之成功狀態轉變的 選擇電路模組；及 月b夠基於與該至每一下個狀態之成功轉變相關聯的 貝料符唬更新與每一下個狀態相關聯之該等頻道估計的 電路模組；及 月匕夠引起该计异該等分支度量、該選擇該成功狀態 及3更新對於該格狀結構之每一級的該等頻道估計的一 重複的控制電路。 10·如請求項9之無線通信系統，其中·· 該引起該重複之控制電路執行一穿過該格狀結構之反 覆過权，以便藉由重複一所接收序列而擴展該所接收序 列，從而執行循環解碼，使得該重複導致執行穿過該格 狀結構之反覆過程。 11 ·如請求項9之無線通信系統，其進一步包含： 月匕約將一解碼器之初始狀態度量之一數目Z設定為 一第一值的電路模組；及 月匕夠將該解碼器之初始狀態度量之一第二數目γ設 定為一第二值的電路模組。 12·如清求項9之無線通信系統，其進一步包含： 一能夠將一解碼器之初始狀態度量之一數目z設定為 126372.doc 200835171 一第一.值的有限狀態機電路模組，該第—值小於該解碼 器中之s己憶狀態之一數目；及 ''' 一能夠將該解碼器之初始狀態度量之一第二數目Y嗖 定為一第二值的有限狀態機電路模組。 13. -種基於衛星之無線通信系統’其以—減小之資料速率 提供與無線通信裝置（WCD)之通信，且藉由利用如請求 項9之初始頻道估計電路、有限狀態機及頻道估計電路 減小來自該等WCD之導頻信號之功率而允許該等wcd之 減少之功率消耗。 14. 一種無線通信系統，其包含： 用於基於一導頻信號建立一初始頻道估計的構件； 用於將與一格狀結構之每一狀態相關聯之頻道估計初 始化為該初始頻道估計的構件； 、用於基於一與該格狀結構之每一當前狀態相關聯之頻 道估计及與该格狀結構之一級相關聯之資料信號計算兮 ,格狀結構之該級中當前狀態與下個狀態之每一對之間的 分支度量的構件； 用於基於該等分支度量及對於該等當前狀態之所累積 之分支度量選擇一至每一下個狀態之成功狀態轉變的構 件；及 用於基於與該至每一下個狀態之成功轉變相關聯的資 料符號更新與每一下個狀態相關聯之該等頻道估計的構 件；及 重複。十异分支度量、選擇一成功狀態轉變及更新對於 126372.doc 200835171 遠格狀結構之每一級的該等頻道估計的序列。 15·如請求項14之無線通信系統，其中用於計算分支度量、 選擇一成功狀態轉變及更新該等頻道估計的該序列的構 件包含用於執行一穿過該格狀結構之反覆過程的構件， 其進一步包含： 用於藉由重複一所接收序列而擴展該所接收序列，從 而執行循環解碼的構件；及 用於重複執行穿過該格狀結構之反覆過程的構件。 16.如請求項14之無線通信系統，其進一步包含： 用於將一解碼器之初始狀態度量之一數目Z設定為一 第一值的構件；及 用於將u亥解碼器之初始狀態度量之一第二數目γ設定 為一第二值的構件。 17·如請求項14之無線通信系統，其進一步包含： 用於將一解碼器之初始狀態度量之一數目Z設定為一 弟值的有限狀態機電路構件，該第一值小於該解碼哭 中之記憶狀態之一數目；及 用於將該解碼器之初始狀態度量之一第二數目γ設定 為一第二值的有限狀態機電路構件。 18·如請求項14之無線通信系統，其中該用於提供一初始頻 I估片之構件至少部分地基於一減小功率之導頻信號提 供该初始頻道估計。 19· 一種能夠增強航空寬頻帶通信之處理器，該處理器包 含： ^ 126372.doc 200835171 一能夠獲得一所接收導頻信號的電路模組； 一能夠基於該導頻信號建立一初始頻道估計的頻道估 計電路模組； 一能夠將與一格狀結構之每一狀態相關聯之頻道估計 初始化為該初始頻道估計的電路模組； 一能夠基於一與該格狀結構之每一當前狀態相關聯之 頻道估計及與該格狀結構之一級相關聯之資料信號來計 异该格狀結構之該級中當前狀態與下個狀態之每一對之 間的分支度量的電路模組； 一能夠基於該等分支度量及對於該等當前狀態之所累 積之分支度量選擇一至每一下個&態之成功&態轉變的 選擇電路模組；及 月b夠基於與該至每一下個狀態之成功轉變相關聯的 貝料付唬更新與每一下個狀態相關聯之該等頻道估計的 電路模組；及 一能夠引起該計算該等分支度量、該選擇該成功狀態 及該更新對於該袼狀結構之每一級的該等頻道估計之一 重複的控制電路。 2 0.如請求項1 9之處理器，其中： 該引起該重複之㈣電路執行一穿過該格狀結構之反 覆k私以便藉由重複一所接收序列而擴展該所接收序 歹J從而執行循環解碼，使得該重複導致執行穿過該格 狀結構之反覆過程。 21_如請求項19之處理器，其進一步包含·· 126372.doc 200835171 月b夠將解碼器之初始狀悲度量之一數目Z設定為 一第一值的電路模組；及 一能夠將該解碼器之初始狀態度量之一第二數目γ設 定為一第二值的電路模組。 22·如請求項19之處理器，其進一步包含： 一能夠將一解碼器之初始狀態度量之一數目Z設定為 一第一值的有限狀態機電路模組，該第_值小於該解碼 器中之記憶狀態之一數目；及 一能夠將該解碼器之初始狀態度量之一第二數目¥設 定為一第二值的有限狀態機電路模組。 22·如請求項19之處理器，其包含該處理器作為一包括至少 一單體積體電路之晶片組而提供。 23 · —種電腦程式產品，其包含： 一電腦可讀媒體，其包含： 一用於使一電腦基於一導頻信號建立一初始頻道估計 的第一指令； 一用於使一電腦將與一格狀結構之每一狀態相關聯之 頻道估計初始化為該初始頻道估計的第二指令； 用於使3電細基於一與該格狀結構之每一當前狀態 相關聯之頻道估計及與該格狀結構之一級相關聯之資料 k唬來計算該格狀結構之該級中當前狀態與下個狀態之 每一對之間的分支度量的第三指令； 一用於使該電腦基於該等分支度量及對於該等當前狀 怨之所累積之分支度量選擇一至每一下個狀態之成功狀 126372.doc -7- 200835171 態轉變的第四指令；及 一用於使該電腦基於與該至每一下個狀態之成功轉變 相關聯的貧料符號更新與每一下個狀態相關聯之該等頻 道估計的第五指令；及 一用於使該電腦重複計算分支度量、選擇一成功狀態 轉k及更新對於該格狀結構之每一級的該等頻道估計的 序列的弟六指令。

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