WO2007068138A1 - Systeme et procede pour l'ajustement d'amplitude de donnees decodees de canal dans un systeme d'acces multiple par repartition de code (cdma) - Google Patents

Systeme et procede pour l'ajustement d'amplitude de donnees decodees de canal dans un systeme d'acces multiple par repartition de code (cdma) Download PDF

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WO2007068138A1
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amplitude
channel
physical
control channel
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PCT/CN2005/002151
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Jiewei Ding
Changchun Tang
Xi Yang
Weitao Yuan
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Zte Corporation
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
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    • H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/70707—Efficiency-related aspects

Definitions

  • the present invention relates to a code division multiple access wireless communication system, and more particularly to data amplitude adjustment prior to channel decoding.
  • the data input to the decoder is fixed-point integer data, and the bit width of each data is limited, such as an 8-bit input.
  • the bit width of the generated data is often not the bit width required by the decoder, such as a 32 bit width. This requires an amplitude adjustment process to adjust the bit width of the demodulated result data to the bit width required by the decoder. During the adjustment process, quantization noise and saturation distortion are introduced as little as possible, and the decoder performance is obtained. fully use.
  • the decoder needs to ensure that the amount of amplitude adjustment is the same in the same decoding block.
  • a decoding block is usually all data transmitted within a Transmission Time Interval (TTI).
  • TTI Transmission Time Interval
  • the amount of data during this period is 600 to 307200bytes, in the voice call, it is generally 20ms, the total amount of data is 4800bytes. It is unrealistic to store the data and wait for the data to be estimated and adjusted after receiving a piece of data.
  • Fig. 2 shows a conventional amplitude adjustment method in which the DPDCH channel compensation combined data of the first frame in each frame is stored, and after the first frame data is stored, the data is utilized. Perform DPDCH amplitude adjustment factor calculation. Then use the calculated amplitude The degree adjustment factor adjusts the amplitude of the current frame of data. The demodulated data of the subsequent frames in the frame is directly adjusted without storage.
  • Fig. 5 shows the above-described conventional amplitude adjustment method CPU utilization. Taking two frames of data per frame, the DPDCH spreading factor is equal to 64.
  • Figure 5 shows the CPU utilization in two TTI times.
  • the abscissa is time
  • the unit is the slot
  • the ordinate is the number of additions or multiplications or data reads and writes.
  • the calculation of one addition is equivalent to the calculation of one multiplication, which is equivalent to the calculation of one data read or write.
  • This approximation is feasible in current CPU processing such as dedicated chip processing or DSP chips.
  • the 15 time slots of the first frame in the TTI need to store the DPDCH, and each time slot has 40 DPDCH data.
  • 600 data of the previous frame needs to be read, and The 600 data is summed and averaged, and the amplitude of the 600 data of the previous frame is adjusted, and the amplitude of 40 DPDCH data of the current time slot is adjusted, for a total of 1840 calculations.
  • the subsequent time slots of ⁇ require 40 amplitude adjustment operations.
  • Figure 6 shows another conventional amplitude adjustment method for CPU utilization. Similarly, there are two frames of data per TTI, and the DPDCH spreading factor is equal to 64. Figure 6 shows the CPU utilization in two cycles. In Figure 6, the abscissa is time, the unit is the slot, and the ordinate is the number of additions or multiplications or data reads and writes. For the 15 time slots of the first frame in the TTI, this conventional method requires the DPDCH to be stored and the data amplitude summation operation, with 40 DPDCH data per time slot. To the first time slot of the second frame, it is necessary to read 600 data of the previous frame, and perform amplitude adjustment on 600 data of the previous frame, and perform amplitude adjustment on 40 DPDCH data of the current time slot.
  • each user in voice communication costs 2400 bytes of memory.
  • the present invention proposes a new amplitude adjustment system and method.
  • the system and method are applicable to WCDMA systems and other CDMA systems. Summary of the invention
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a system and method for adjusting the channel decoding data amplitude in a code division multiple access system, which can reduce the memory consumption in the amplitude adjustment calculation, and can make the calculation amount balanced, which is beneficial to system stability.
  • the present invention provides a method for adjusting channel decoding data amplitude in a code division multiple access system, comprising the following steps:
  • step (c) performing channel compensation and multipath combining on the physical data channel despread data by using the channel estimation value of the physical data channel, and the combined data is multiplied by the adjustment factor to perform amplitude adjustment
  • the method may further have The following features:
  • the amplitudes of the physical control channel values are accumulated in each time slot or each symbol, and after dividing the first frame, the number of accumulated data is divided. Realizing the real-time calculation of the amplitude of the control channel data.
  • the above method may further have the following features:
  • the data amplitude of the physical data channel is calculated by the following formula:
  • AmpPDCH AmpPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc)
  • AmpPDCH represents the data amplitude of the physical data channel
  • AmpPCCH represents the data amplitude of the physical control channel
  • CEd represents the physical data channel compensation factor modulus
  • SFd represents the spreading factor of the physical data channel
  • CEc represents the physical control channel compensation factor modulus
  • Bd denotes the physical data channel data amplitude factor in the transmitted signal
  • Gc denotes the multiple of the physical control channel amplitude amplified by the truncation processing
  • the physical control channel and the physical data channel are dedicated physical control channels, dedicated physical data channels, or enhanced dedicated physical control channels, enhanced dedicated physical data channels, or high speed.
  • the physical control channel and the physical data channel are dedicated physical control channels, dedicated physical data channels, or enhanced dedicated physical control channels, enhanced dedicated physical data channels, or high speed.
  • the present invention also provides a system for adjusting channel decoding data amplitude in a code division multiple access system, comprising a physical control channel compensation combining module and a physical data channel estimating module, and further comprising a physical data channel amplitude adjustment factor calculation module. , physical data channel compensation combining and amplitude adjustment module, wherein:
  • the physical data channel amplitude adjustment factor calculation module After receiving the compensated combined physical control channel data output by the physical control channel compensation combining module, the physical data channel amplitude adjustment factor calculation module obtains the radio link parameters according to the physical control channel and the physical data channel. a relationship between a physical data channel data amplitude and the physical control channel data amplitude, estimating a data amplitude of the physical data channel according to a data amplitude of the physical control channel, and then dividing the data amplitude input by the decoding request by the Estimated data amplitude, obtained adjustment factor, and sent to physical data channel compensation combining and amplitude adjustment module;
  • the physical data channel compensation combining and amplitude adjusting module is configured to perform channel compensation and multipath combining on the physical data channel despread data by using the channel estimation value output by the physical data channel estimation module, and the combined data is multiplied by the above.
  • the amplitude adjustment factor is used to adjust the amplitude.
  • the physical data channel amplitude adjustment factor calculation module calculates the data amplitude of the physical data channel by using the following formula:
  • AmpPDCH AmpPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc)
  • AmpPDCH represents the data amplitude of the physical data channel
  • AmpPCCH represents the physical The data amplitude of the control channel
  • CEd represents the physical data channel compensation factor modulus
  • SFd represents the spreading factor of the physical data channel
  • CEc represents the physical control channel compensation factor modulus
  • Be represents the physical control channel data amplitude factor in the transmitted signal
  • Bd represents The physical data channel data amplitude factor in the transmitted signal
  • Gc represents the multiple of the physical control channel amplitude amplified by the truncation processing
  • Gd represents the multiple of the physical data channel amplitude amplified by the truncation processing.
  • the physical control channel and the physical data channel are dedicated physical control channels, dedicated physical data channels, or enhanced dedicated physical control channels, enhanced dedicated physical data channels, or high speed.
  • the physical control channel and the physical data channel are dedicated physical control channels, dedicated physical data channels, or enhanced dedicated physical control channels, enhanced dedicated physical data channels, or high speed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of despreading of a dedicated dedicated physical control channel and a dedicated physical data channel;
  • FIG. 2 is a block diagram of a conventional amplitude adjustment method implementation;
  • FIG. 3 is a block diagram of an amplitude adjustment system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart of an amplitude adjustment method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional amplitude adjustment method CPU utilization
  • Figure 6 is a schematic diagram of another conventional amplitude adjustment method CPU utilization
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the utilization of the CPU by the amplitude adjustment method according to the embodiment of the present invention.
  • This embodiment takes the Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) and Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) of the WCDMA system as an example, but the present invention is not limited to the WCDMA system, nor is it limited to DPCCH and DPDCH (may also be used for enhanced dedicated physics).
  • Control channel E-DPCCH, enhanced dedicated physical data channel E-DPDCH, high-speed dedicated physical control channel HS-DPCCH, etc. The present invention can be easily implemented by those skilled in the art from the drawings.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of despreading of a dedicated dedicated physical control channel and a dedicated physical data channel, and shows a flow of obtaining DPCCH despread data and DPDCH despread data from data received from an antenna.
  • the spreading factor SFc of the dedicated physical null channel (DPCCH) is fixed, 256, and the spreading factor information SFd of the Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) despread is required to depend on the TFCI of the DPCCH frame ( The transport format combination indication is indicated by the information. Therefore, before despreading the DPDCH, it is necessary to advance more than one frame (the actual value is generally greater than 1 frame and less than 1.5 frames).
  • the DPCCH despreading and TFCI demodulation are performed first. . As shown in the figure, the received antenna data is divided into two paths, and the DPCCH despreading is performed immediately, and the DPCCH despreading data is generated for subsequent processing, and DPCCH channel compensation and multipath combining are performed, and after the complete one frame of DPCCH data is received, immediately
  • the TFCI decoding is performed to obtain the spreading factor SFd of the current frame.
  • the other channel is buffered for more than one frame.
  • the DPDCH despreading is performed to generate DPDCH despread data for subsequent processing. This mechanism of obtaining DPCCH despread data and DPDCH despreading data provides conditions for the advance calculation of the DPDCH amplitude adjustment amount.
  • the present invention makes full use of the above mechanism, and the proposed system for adjusting the channel decoding data amplitude, as shown in FIG. 3, includes a DPCCH channel compensation combining module 301, a DPDCH channel estimation module 302, a DPDCH amplitude adjustment factor calculation module 304, and a DPDCH channel.
  • the compensation combining and amplitude adjustment module 303 and the decoding module 305 wherein:
  • the DPCCH channel compensation combining module 301 is configured to perform channel compensation and multipath combining on the received DPCCH despread data, and output the combined DPCCH data amplitude to the DPDCH amplitude adjustment factor calculation module 304;
  • the DPDCH channel estimation module 302 is configured to use the received DPCCH despread data to perform channel estimation on the DPDCH, and output the obtained DPDCH channel estimation value to the DPDCH channel compensation combining and amplitude adjustment module 303;
  • the DPDCH amplitude adjustment factor calculation module 304 is configured to perform statistical average on the data amplitude input by the first frame DPCCH channel compensation combining module 301 of each TTI.
  • the DPDCH amplitude adjustment factor calculation module 304 is configured to perform statistical average on the data amplitude input by the first frame DPCCH channel compensation combining module 301 of each TTI.
  • the frame data is received, combined with the known DPCCH amplitude factor Bc, spread spectrum Factor SFc and channel compensation factor modulus CEc, DPDCH amplitude factor Bd, spreading factor SFd and channel compensation factor modulus CEd, channel estimation compensation truncation and other parameters, estimate the combined data amplitude of the DPDCH channel compensation, and further Calculating the amplitude adjustment factor according to the target size of the amplitude adjustment, and outputting to the DPDCH channel compensation combining and amplitude adjustment module 303;
  • the DPDCH' channel compensation combining and amplitude adjustment module 303 is configured to perform channel compensation and multipath combining on the received DPDCH despread data by using the channel estimation value output by the DPDCH channel estimation module 302, and immediately calculate the module 304 according to the DPDCH amplitude adjustment factor.
  • the obtained amplitude adjustment factor performs amplitude adjustment on the compensated combined data, and outputs the amplitude adjusted data to the decoding module 305;
  • a decoding module 305 is used for decoding.
  • the method for adjusting the channel decoding data amplitude by using the above system, as shown in FIG. 4, includes the following steps:
  • Step 1 After receiving the DPCCH despread data, calculate the data amplitude of the multipath merged DPCCH in the first frame in each TTI, and perform channel estimation on the DPDCH by using the DPCCH despread data;
  • the real-time meaning here is that the amplitude of the value of the DPCCH is accumulated for each time slot or even for each symbol, and after dividing the first frame, the number of accumulated data is divided to obtain the DPCCH amplitude AmpDPCCHo.
  • the data sequence of the first frame DPCCH multipath merge in ⁇ is SDPCCH(k), kl, 2, ... 150
  • the function abs( ) in the above equation means that the data is taken as an absolute value.
  • the function mean( ) represents an estimate of the mean of the data sequence.
  • the above equation represents the absolute value of the DPCCH multipath combined data in one frame and then estimates the average value. This value is the average amplitude.
  • the method of estimating the mean value is to sum the N data in the data sequence and divide by N, where N can be taken as 150, that is, the data of all the DPCCH multipaths combined in one frame is taken as an absolute value and then summed, and then divided by 150. average.
  • N can also be an integer value less than 150.
  • the 150 data are reported in multiple times, and at least every time slot is reported. There are 15 time slots in one frame and 10 data in each time slot. So take the absolute value of the sum operation The operation can be performed in each time slot.
  • Step 2 Obtain a relationship between the DPDCH data amplitude and the DPCCH data amplitude according to the radio link parameters of the DPDCH and the DPCCH, estimate the data amplitude of the DPDCH according to the data amplitude of the DPCCH, and then divide the data amplitude input by the decoding request by the estimation.
  • radio link parameters include: Bc, Bd, SFc, SFd, Cec, Ced and the truncation relationship in the demodulation process.
  • Be and Bd are the parameters defined in the standard, indicating the DPCCH data amplitude factor and the DPDCH data amplitude factor in the transmitted signal.
  • the ratio of the amplitude of the DPCCH and the amplitude of the DPDCH in the transmitted signal is Be: Bdo. This is the estimated DPDCH amplitude based on the DPCCH amplitude. bridge.
  • CEc is the channel compensation factor modulus of DPCCH
  • CEd is the DPDCH channel compensation factor modulus
  • CEc and CEd can be calculated in the channel estimation process, and the amplitude ratio of CEd and CEc can be determined at the time of algorithm design.
  • AmpDPDCH AmpDPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc) (2)
  • Gc and Gd are 1, DPDCH data amplitude AmpDPDCH is calculated as:
  • AmpDPDCH AmpDPCCH*(Bd*CEd*SFd)/(Bc*CEc*256) (3)
  • the data is stored first, and then the data is used to calculate the amplitude and the formula for the adjustment calculation:
  • voice communication (1) and (3)
  • the calculation amount of the equation is almost 1/4 of the calculation amount of the equation (4).
  • the SFd in data service communication is usually less than 64, and the amount of calculation saved by the present invention is more obvious.
  • the amplitude adjustment factor can be calculated according to the target value of the amplitude of the DPDCH adjustment.
  • the calculation for this step is less than 10 multiplications.
  • Step 3 performing channel compensation and multipath combining on the DPDCH despread data by using the DPDCH channel estimation value, and the combined data is multiplied by the amplitude adjustment factor Alpha for amplitude adjustment.
  • the multipath combined data is immediately multiplied by the amplitude adjustment factor Alpha and converted into the input data bit number required for decoding.
  • the amount of computation here is also 600 multiplications per frame. However, these multiplications are evenly distributed over time and do not require additional data read time.
  • FIG. 7 shows a CPU utilization situation of the amplitude adjustment method according to an embodiment of the present invention.
  • the DPDCH spreading factor is equal to 64, and the CPU utilization in two TTI times is drawn.
  • the abscissa is time, and the unit is slot.
  • the ordinate is the number of additions or multiplications or data reads and writes.
  • the 15 time slots of the first frame in the TTI the method of the present invention needs real-time DPDCH amplitude adjustment, 40 DPDCH data per time slot, and DPCCH summation, 10 DPCCH data per time slot, The result is also read and written, a total of 52 operations.
  • the average of the operation amounts of the two conventional amplitude adjustment methods is 100 times per time slot, and the calculation amount of the amplitude adjustment method of the present invention is 46.3 times per time slot. .
  • the calculation amount of the present invention is significantly less than that of the conventional method, which is less than 1/2 of the conventional method.
  • the use of memory resources can be reduced, the amount of calculation can be reduced, and the burst operation amount can be avoided, which is beneficial to the stable operation of the system.
  • the invention can be applied to a code division multiple access wireless communication system, which reduces the memory consumption in the amplitude adjustment calculation, and can make the calculation amount be evenly distributed, which is beneficial to system stability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

技术领域
本发明涉及码分多址无线通信系统， 尤其涉及信道译码之前的数据幅度 调整。
背景技术
在无线通信系统中， 大量应用了信道编码和信道译码技术来保证通信的 可靠性。 输入译码器的数据是定点的整数数据， 每个数据的比特（bit)位宽 是有限的， 比如 8比特输入。 但是， 在译码之前解调过程中， 产生的数据的 比特位宽往往不是译码器所要求的比特位宽， 比如是 32 比特位宽。 这就需 要进行一个幅度调整过程， 把解调结果数据的比特位宽调整到译码器所需要 的比特位宽， 调整过程中要尽量少引入量化噪声和饱和失真， 并且使译码器 性能得到充分发挥。 通常， 译码器需要保证在同一个译码块中幅度调整量是 相同的。 一个译码块通常是一个传输时间间隔 （TTI: Transmission Time Interval) 内传输的所有数据。
在宽带码分多址（WCDMA: Wideband CDMA)系统中， 一个 TTI持续 时间可以是 10到 80ms， 按幅度调整前每个数值 32bits ( =4字节 bytes)计 算， 这期间的数据量有 600到 307200bytes， 在语音通话中则一般为 ΤΉ二 20ms, 数据量共 4800bytes， 如果把这些数据存储起来等接收完一个 ΤΉ的 数据后进行幅度估计和调整是不现实的。 目前的调整技术中， 大量采用的方 法是： 把需要调整的数据先存储一部分 （通常为 ΤΉ的第一个 10ms时间的 数据,语音通话中要存储 2400bytes) ， 再用这部分数据进行幅度估计 （对所 有数据进行幅度求平均）和调整量计算， 然后用计算得到的调整量对存储的 数据和该 ΤΉ后续数据进行幅度调整。下一个 TTI重复这样的周期性的存储 数据和计算调整量。 "
图 2示出了一种传统的幅度调整方法，在该幅度调整方法中，把每个 ΤΉ 中第一帧 DPDCH信道补偿合并后的数据存储起来， 等存储完第一帧数据之 后， 利用这些数据进行 DPDCH幅度调整因子计算。 然后利用计算得到的幅 度调整因子对当前一帧的数据进行幅度调整。 ΤΉ中后续帧的解调数据则不 用存储， 直接进行调整。
图 5示出了上述传统的幅度调整方法 CPU利用情况。 以每个 ΤΉ有两 帧数据， DPDCH扩频因子等于 64为例， 图 5中示出了两个 TTI时间内的 CPU利用情况。 图 5中横坐标为时间， 单位是时隙 （slot) ， 纵坐标是加法 或乘法或数据读写的次数。 为简单起见， 把一次加法的计算量等同于一次乘 法的计算量， 也等同于一次数据读或写的计算量， 这种近似在现在的专用芯 片处理或 DSP芯片等 CPU处理中是可行的。 TTI中第一帧的 15个时隙， 需 要把 DPDCH进行存储，每个时隙有 40个 DPDCH数据， 到第二帧的第一个 时隙时， 需要读取前一帧 600个数据， 并把 600个数据求和求平均， 还要对 前一帧 600个数据进行幅度调整，且对当前时隙的 40个 DPDCH数据进行幅 度调整， 总共 1840次计算。 ΤΉ的后续时隙需要进行 40次幅度调整运算。
图 6示出了另一种传统的幅度调整方法 CPU利用情况。同样以每个 TTI 有两帧数据， DPDCH扩频因子等于 64为例， 图 6中示出了两个 ΤΉ时间内 的 CPU利用情况。 图 6中横坐标为时间， 单位是时隙 （slot) ， 纵坐标是加 法或乘法或数据读写的次数。 TTI中第一帧的 15个时隙，这种传统的方法需 要把 DPDCH进行存储，并进行数据幅度求和运算，每个时隙有 40个 DPDCH •数据。 到第二帧的第一个时隙时， 需要读取前一帧 600个数据， 还要对前一 帧 600个数据进行幅度调整，且对当前时隙的 40个 DPDCH数据进行幅度调 整， 总共 1240次计算。 TTI的后续时隙需要进行 40次幅度调整运算。 从图 6可以看出每个 TTI都有一个突发的计算量。这种计算量如果超出 CPU的峰 值处理能力， 就会给系统造成严重的不良后果。
综上所述， 传统幅度调整方法的缺点在于：
1、 需要存储一部分数据进行调整量计算， 还是要耗费不少内存。 比如 语音通信中每个用户需要耗费 2400bytes内存。
2、 如图 5和图 6所示， 对存储部分的数据进行幅度调整时， 突发运算 量很大，容易造成系统阻塞。而存储和读取数据过程中，理论上计算量没有， 但需要把数据搬移到存储空间中或从存储空间读取数据需要比加法运算更 多的时间， 消耗运算资源。 3、 幅度调整时对存储部分数据和非存储部分数据处理流程不同， 流程 实现复杂， 不利于执行效率优化。
针对上述缺点， 本发明提出一种新的幅度调整系统和方法。 该系统和方 法适用于 WCDMA系统和其它 CDMA系统。 发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种码分多址系统中调整信道译码数 据幅度的系统和方法， 可以减少幅度调整计算中的内存消耗， 并可以使运算 量均衡分布， 利于系统稳定。
本发明提供了一种码分多址系统中调整信道译码数据幅度的方法， 包括 以下步骤：
(a)在接收到物理控制信道解扩数据之后， 实时计算每个传输时间间 隔中第一帧多径合并后的所述物理控制信道的数据幅度， 同时利用所述物理 控制信道解扩数据对物理数据信道进行信道估计；
(b) 根据所述物理控制信道和物理数据信道的无线链路参数获得所述 物理数据信道数据幅度和所述物理控制信道数据幅度之间的关系， 根据所述 物理控制信道的数据幅度估计出所述物理数据信道的数据幅度， 然后用译码 要求输入的数据幅度除以该估计的数据幅度， 得到调整因子；
(c) 利用所述物理数据信道的信道估计值对物理数据信道解扩数据进 行信道补偿和多径合并， 合并后的数据马上乘以所述调整因子进行幅度调 进一步地， 上述方法还可以具有以下特点： 所述步骤 （a) 中， 是通过 在每个时隙或每个符号对所述物理控制信道数值的幅度进行累加， 等这第一 帧结束后再除以被累加数据的数目， 实现所述控制信道数据幅度的实时计算 的。
进一步地， 上述方法还可以具有以下特点： 所述步骤 （b) 中， 通过以 下公式计算所述物理数据信道的数据幅度：
AmpPDCH=AmpPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc) 其中， AmpPDCH表示物理数据信道的数据幅度， AmpPCCH表示物理 控制信道的数据幅度， CEd表示物理数据信道补偿因子模值， SFd表示物理 数据信道的扩频因子， CEc表示物理控制信道补偿因子模值， Be表示发送信 号中物理控制信道数据幅度因子， Bd表示发送信号中物理数据信道数据幅 度因子， Gc表示物理控制信道幅度因截位处理而放大的倍数， Gd表示物理 数据信道幅度因截位处理而放大的倍数， 在没有截位处理时， Gc=Gd=l。
进一步地， 上述方法还可以具有以下特点： 所述物理控制信道和物理数 据信道是专用物理控制信道、 专用物理数据信道， 或者是增强型专用物理控 制信道、 增强型专用物理数据信道， 或者是高速专用物理控制信道、 高速专 用物理数据信道。
本发明还提供了一种码分多址系统中调整信道译码数据幅度的系统， 包 括物理控制信道补偿合并模块和物理数据信道估计模块， 其特征在于， 还包 括物理数据信道幅度调整因子计算模块、物理数据信道补偿合并及幅度调整 模块， 其中：
所述物理数据信道幅度调整因子计算模块接收到所述物理控制信道补 偿合并模块输出的补偿合并后的物理控制信道数据后， 根据所述物理控制信 道和物理数据信道的无线链路参数获得所述物理数据信道数据幅度和所述 物理控制信道数据幅度之间的关系， 根据所述物理控制信道的数据幅度估计 出所述物理数据信道的数据幅度， 然后用译码要求输入的数据幅度除以该估 计的数据幅度， 得到调整因子， 并送入物理数据信道补偿合并及幅度调整模 块；
所述物理数据信道补偿合并及幅度调整模块， 用于利用所述物理数据信 道估计模块输出的信道估计值对物理数据信道解扩数据进行信道补偿和多 径合并， 合并后的数据马上乘以上述幅度调整因子进行幅度调整。
进一步地， 上述系统还可以具有以下特点： 所述物理数据信道幅度调整 因子计算模块通过以下公式计算所述物理数据信道的数据幅度：
AmpPDCH=AmpPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc) 其中， AmpPDCH表示物理数据信道的数据幅度， AmpPCCH表示物理 控制信道的数据幅度， CEd表示物理数据信道补偿因子模值， SFd表示物理 数据信道的扩频因子， CEc表示物理控制信道补偿因子模值， Be表示发送信 号中物理控制信道数据幅度因子， Bd表示发送信号中物理数据信道数据幅 度因子， Gc表示物理控制信道幅度因截位处理而放大的倍数， Gd表示物理 数据信道幅度因截位处理而放大的倍数， 在没有截位处理时， Gc=Gd=l。
进一步地， 上述系统还可以具有以下特点： 所述物理控制信道和物理数 据信道是专用物理控制信道、 专用物理数据信道， 或者是增强型专用物理控 制信道、 增强型专用物理数据信道， 或者是高速专用物理控制信道、 高速专 用物理数据信道。
采用本发明的技术方案， 可以在幅度调整量计算时不用大量存储数据， 省去内存空间和数据读写步骤； 总体计算量减小， 节省运算时间和资源； 幅 度调整运算量均匀分布， 不会造成突发运算量， 有利用系统稳定。 附图概述
图 1是现有专用物理控制信道和专用物理数据信道解扩示意图； 图 2是一种传统的幅度调整方法实现框图；
图 3是本发明实施例的幅度调整系统框图；
图 4是本发明实施例幅度调整方法的流程图；
图 5是一种传统的幅度调整方法 CPU利用情况示意图；
图 6是另一种传统的幅度调整方法 CPU利用情况示意图；
图 7是本发明实施例的幅度调整方法 CPU利用情况示意图。
本发明的最佳实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本实施例以 WCDMA系统的专用物理控制信道 （DPCCH) 和专用物理 数据信道 （DPDCH) 为例， 但本发明不局限于 WCDMA系统,也不局限于 DPCCH和 DPDCH (也可以用于增强型专用物理控制信道 E-DPCCH， 增强 型专用物理数据信道 E-DPDCH, 高速专用物理控制信道 HS-DPCCH等） 。 根据附图， 本领域的技术人员可以很容易地实现本发明。
图 1为现有专用物理控制信道和专用物理数据信道解扩示意图， 示出了 从天线接收到的数据得到 DPCCH解扩数据和 DPDCH解扩数据的流程。 在 WCDMA系统中， 专用物理 ί空制信道（DPCCH) 的扩频因子 SFc是固定的， 为 256， 专用物理数据信道（DPDCH)解扩的扩频因子信息 SFd是需要靠对 应 DPCCH帧的 TFCI (传输格式组合指示）信息来指示的，所以在对 DPDCH 解扩之前， 需要提前一帧多 （实际取值一般为大于 1帧且小于 1.5帧的值） 时间先进行 DPCCH的解扩和 TFCI解调。 如图所示， 接收的天线数据分两 路， 一路马上进行 DPCCH解扩， 生成 DPCCH解扩数据供后续处理， 并进 行 DPCCH信道补偿和多径合并， 完整的一帧 DPCCH数据接收完了之后， 马上进行 TFCI译码得到当前帧的扩频因子 SFd。 另一路要缓存一帧多时间， 待当前帧的扩频因子得到后再进行 DPDCH解扩， 生成 DPDCH解扩数据供 后续处理。这种得到 DPCCH解扩数据和 DPDCH解扩数据的机制为 DPDCH 幅度调整量的提前计算提供了条件。
本发明充分利用了上述机制， 提出的调整信道译码数据幅度的系统， 如 图 3所示，包括 DPCCH信道补偿合并模块 301、 DPDCH信道估计模块 302、 DPDCH幅度调整因子计算模块 304、 DPDCH信道'补偿合并及幅度调整模块 303和译码模块 305， 其中：
DPCCH信道补偿合并模块 301，用于将接收到的 DPCCH解扩数据进行 信道补偿和多径合并， 并将合并后的 DPCCH数据幅度输出给 DPDCH幅度 调整因子计算模块 304;
DPDCH信道估计模块 302， 用于将接收到的 DPCCH解扩数据用来对 DPDCH进行信道估计，并将得到的 DPDCH信道估计值输出给 DPDCH信道 补偿合并及幅度调整模块 303;
DPDCH幅度调整因子计算模块 304， 用于对每个 TTI的第一帧 DPCCH 信道补偿合并模块 301输入的数据幅度进行统计平均，这帧数据接收完毕时， 结合已知的 DPCCH幅度因子 Bc、 扩频因子 SFc和信道补偿因子模值 CEc， DPDCH幅度因子 Bd、扩频因子 SFd和信道补偿因子模值 CEd， 信道估计补 偿截位等参数， 对 DPDCH信道补偿合并后的数据幅度进行估计， 并进一步 结合幅度调整的目标大小计算出幅度调整因子， 输出给 DPDCH信道补偿合 并及幅度调整模块 303 ;
DPDCH'信道补偿合并及幅度调整模块 303，用于利用 DPDCH信道估计 模块 302输出的信道估计值对接收到的 DPDCH解扩数据进行信道补偿和多 径合并， 并马上根据 DPDCH幅度调整因子计算模块 304得到的幅度调整因 子对补偿合并后的数据进行幅度调整， 并将幅度调整完成的数据输出给译码 模块 305;
译码模块 305， 用于译码。
采用以上系统调整信道译码数据幅度的方法， 如图 4所示， 包括以下步 骤：
步骤一， 在接收到 DPCCH解扩数据之后， 实时计算每个 TTI中第一帧 多径合并后的 DPCCH的数据幅度， 同时利用 DPCCH解扩数据对 DPDCH 进行信道估计；
这里的实时的意思是每个时隙甚至每个符号对 DPCCH的数值的幅度进 行累加， 等这第一帧结束后再除以被累加数据的数目， 得到 DPCCH幅度 AmpDPCCHo
在一个实例中， ΤΉ 中第一帧 DPCCH 多径合并后的数据序列为 SDPCCH(k),k-l,2,...150,则 DPCCH数据幅度 AmpDPCCH的计算方法为： AmpDPCCH=mean(abs(SDPCCH)) (1) 上式中函数 abs( )表示对数据取绝对值。 函数 mean( )表示对数据序列估 计均值。 上式表示对一帧中的 DPCCH多径合并后的数据取绝对值后再估计 其平均值， 这个值即平均幅度。估计均值的方法就是对数据序列中 N个数据 求和再除以 N， 这里的 N可以取 150， 即把一帧所有 DPCCH多径合并后的 数据取绝对值后求和， 再除以 150求平均。 为了节省计算量， N也可以为小 于 150的整数值。
实际系统中， 这 150个数据是分多次上报的， 至少每个时隙 （slot) 上 报一次。 一帧中分 15个时隙， 每个时隙 10个数据。 所以取绝对值求和运算 可以在每个时隙进行运算。
如果 N=150， 这一步的计算量为 150。
步骤二， 根据 DPDCH和 DPCCH的无线链路参数获得 DPDCH数据幅 度和 DPCCH数据幅度之间的关系，根据 DPCCH的数据幅度估计出 DPDCH 的数据幅度， 然后用译码要求输入的数据幅度除以该估计的数据幅度， 得到 幅度调整因子 Alpha;
相关的无线链路参数包括： Bc， Bd， SFc, SFd， Cec, Ced和解调过程 中的截位关系。其中 Be和 Bd是标准中定义的参数，表示发送信号中 DPCCH 数据幅度因子和 DPDCH数据幅度因子， 发射信号中 DPCCH 的幅度和 DPDCH的幅度的比值就是 Be: Bdo 这是根据 DPCCH幅度估计 DPDCH幅 度的桥梁。 这两个参数在无线链路建立的时候已经配置好。 标准中规定 DPCCH的扩频因子 SFc为 256， 令 DPDCH的扩频因子为 SFd， 则可令上述 实例 ΤΉ中第一帧 DPDCH多径合并后的数据序列为 SDPDCH(k),k=l,2,...， ( 150*256/SFd) 。 CEc是 DPCCH的信道补偿因子模值， CEd是 DPDCH信 道补偿因子模值， CEc和 CEd可以在信道估计过程中计算得到， 也可以在 算法设计时就确定 CEd和 CEc的幅度比值。
如果 DPCCH和 DPDCH解扩过程中进行了截位处理， 并设 DPCCH幅 度因截位处理放大了 Gc倍 (如果没有进行截位， 则 Gc=l ; 如果 Gc小于 1, 则实际上是缩小了； 下面的 Gd也类似)， DPDCH幅度因截位处理放大了 Gd 倍， 则 DPDCH数据幅度 AmpDPDCH的计算方法为：
AmpDPDCH=AmpDPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc) (2) 在上述实例中， DPCCH和 DPDCH解扩过程中都没有截位处理， 则 Gc 和 Gd都为 1， DPDCH数据幅度 AmpDPDCH的计算方法为：
AmpDPDCH=AmpDPCCH*(Bd*CEd*SFd)/(Bc*CEc*256) (3) 我们用 (1)式和 (3)式进行计算，其计算结果等效于现有技术中把需要调整 的数据先存储一部分， 再用这部分数据进行幅度估计和调整量计算时的公 式： AmpDPDCH = sum(abs(SDPDCH(k)))/(150*SFc/SFd) , 其中 k=l,2,...， (150*SFc/SFd) (4)
其中 SFd小于等于 256， 比如在语音通信中 SFd=64， 所以 (1)式和 (3)式 的计算量小于 (4)式的计算量，在语音通信中，（1)式和 (3)式的计算量几乎是 (4) 式的计算量的 1/4。 数据业务通信中的 SFd通常小于 64, 则本发明节省的计 算量更加明显。
计算 DPDCH多径合并后的幅度 AmpDPDCH后可以根据 DPDCH调整 后幅度大小的目标值 AmpTarget计算幅度调整因子 Alpha:
Alpha = AmpTarget/AmpDPDCH (5)
AmpTarget是根据译码模块需要输入数据的比特数和幅度来确定的。 比 如译码模块输入数据为 8bit， 并且译码模块要求输入数据的幅度均值为 32， 则 AmpTarget=32。
这一步的计算量小于 10次乘法。
步骤三， 利用上述 DPDCH信道估计值对 DPDCH解扩数据进行信道补 偿和多径合并， 合并后的数据马上乘以上述幅度调整因子 Alpha进行幅度调 整。 '
在上述实例中， 在 DPDCH解调中， 多径合并后的数据马上乘以幅度调 整因子 Alpha, 并转换为译码所需的输入数据 bit位数。
由于在每个 DPDCH的 ΤΉ数据头到来之前就把该 ΤΉ幅度调整因子计 算好了，所以在 DPDCH解调过程中只需在 ΤΉ边界取最新的幅度调整因子， 解调过程中对所有帧的处理流程都一样。
在语音通信中， 这里的计算量同样为每帧 600次乘法。 但这些乘法在时 间上均匀分布， 而且不需要额外的数据读取时间。
图 7示出了本发明实施例的幅度调整方法 CPU利用情况。同图 5和图 6 一样， 以每个 ΤΉ有两帧数据， DPDCH扩频因子等于 64为例， 画出了两个 TTI时间内的 CPU利用情况。 图 7中横坐标为时间， 单位是时隙 （slot) ， 纵坐标是加法或乘法或数据读写的次数。 TTI中第一帧的 15个时隙，本发明 的方法需要进行实时的 DPDCH幅度调整， 每个时隙有 40个 DPDCH数据， 并对 DPCCH进行求和， 每时隙 10个 DPCCH数据， 对求和结果还要进行读 写， 总共 52次运算。 到第二帧的第一个时隙时， 需要 40个 DPDCH数据幅 度调整运算， 和 10次左右的幅度调整值计算， 共 50次运算。 TTI中的后续 时滕需要进行 40次幅度调整运算。 从图 7可以看出整个 TTI过程中运算量 比较均匀。 这种运算量均匀的特性有利于系统的稳定。
另外从图 5， 图 6和图 7中可以看出： 两种传统幅度调整方法的运算量 均值都为每个时隙 100次， 而本发明幅度调整方法的运算量为每个时隙 46.3 次。 在同样用一帧时间的所有数据进行幅度调整因子计算的前提下， 本发明 的运算量明显少于传统方法的运算量， 还不到传统方法的 1/2。
综上可以看出， 根据本发明技术方案， 在达到同样效果的幅度调整性能 的同时， 可以减少内存资源使用， 减少运算量， 避免突发运算量， 有利于系 统的稳定运行。
工业实用性
本发明可以用于码分多址无线通信系统， 减少幅度调整计算中的内存消 耗， 并可以使运算量均衡分布， 利于系统稳定。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种码分多址系统中调整信道译码数据幅度的方法，包括以下步骤:
( a) 在接收到物理控制信道解扩数据之后， 实时计算每个传输时间间 隔中第一帧多径合并后的所述物理控制信道的数据幅度， 同时利用所述物理 控制信道解扩数据对物理数据信道进行信道估计；
(b) 根据所述物理控制信道和物理数据信道的无线链路参数获得所述 物理数据信道数据幅度和所述物理控制信道数据幅度之间的关系， 根据所述 物理控制信道的数据幅度估计出所述物理数据信道的数据幅度， 然后用译码 要求输入的数据幅度除以该估计的数据幅度， 得到幅度调整因子；
(c) 利用所述物理数据信道的信道估计值对物理数据信道解扩数据进 行信道补偿和多径合并， 合并后的数据马上乘以所述幅度调整因子进行幅度 调整。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 （a) 中， 是通过 在每个时隙或每个符号对所述物理控制信道数值的幅度进行累加， 等这第一 帧结束后再除以被累加数据的数目， 实现所述控制信道数据幅度的实时计算 的。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤（b) 中， 通过以 下公式计算所述物理数据信道的数据幅度：
AmpPDCH=AmpPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc)
其中， AmpPDCH表示物理数据信道的数据幅度， AmpPCCH表示物理 控制信道的数据幅度， CEd表示物理数据信道补偿因子模值， SFd表示物理 数据信道的扩频因子， CEc表示物理控制信道补偿因子模值， Be表示发送信 号中物理控制信道数据幅度因子， Bd表示发送信号中物理数据信道数据幅 度因子， Gc表示物理控制信道幅度因截位处理而放大的倍数， Gd表示物理 数据信道幅度因截位处理而放大的倍数， 在没有截位处理时， Gc=Gd=l。
4、 如权利要求 1、 2或 3所述的方法， 其特征在于， 所述物理控制信道 和物理数据信道是专用物理控制信道、 专用物理数据信道， 或者是增强型专 用物理控制信道、增强型专用物理数据信道，或者是高速专用物理控制信道、 高速专用物理数据信道。
5、 一种码分多址系统中调整信道译码数据幅度的系统， 包括物理控制 信道补偿合并模块和物理数据信道估计模块， 其特征在于， 还包括物理数据 信道幅度调整因子计算模块、物理数据信道补偿合并及幅度调整模块，其中： 所述物理数据信道幅度调整因子计算模块， 用于在接收到所述物理控制 信道补偿合并模块输出的补偿合并后的物理控制信道数据后， 根据所述物理 控制信道和物理数据信道的无线链路参数获得所述物理数据信道数据幅度 和所述物理控制信道数据幅度之间的关系， 根据所述物理控制信道的数据幅 度估计出所述物理数据信道的数据幅度， 然后用译码要求输入的数据幅度除 以该估计的数据幅度， 得到幅度调整因子， 并送入物理数据信道补偿合并及 幅度调整模块；
所述物理数据信道补偿合并及幅度调整模块， 用于利用所述物理数据信 道估计模块输出的信道估计值对物理数据信道解扩数据进行信道补偿和多 径合并， 合并后的数据马上乘以所述幅度调整因子进行幅度调整。
6、 如权利要求 5所述的系统， 其特征在于， 所述物理数据信道幅度调 整因子计算模块通过以下公式计算所述物理数据信道的数据幅度：
AmpPDCH=AmpPCCH*(Gd*Bd*CEd*SFd)/(Gc*Bc*CEc*SFc)
其中， AmpPDCH表示物理数据信道的数据幅度， AmpPCCH表示物理 控制信道的数据幅度， CEd表示物理数据信道补偿因子模值， SFd表示物理 数据信道的扩频因子， CEc表示物理控制信道补偿因子模值， Be表示发送信 号中物理控制信道数据幅度因子， Bd表示发送信号中物理数据信道数据幅 度因子， Gc表示物理控制信道幅度因截位处理而放大的倍数， Gd表示物理 数据信道幅度因截位处理而放大的倍数， 在没有截位处理时， Gc=Gd=l。
7、 如权利要求 5或 6所述的系统， 其特征在于， 所述物理控制信道和 物理数据信道是专用物理控制信道、 专用物理数据信道， 或者是增强型专用 物理控制信道、 增强型专用物理数据信道， 或者是高速专用物理控制信道、 高速专用物理数据信道。
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