专利名称：比较器及利用它进行表决的方法
技术领域：
本发明涉及多种通信系统，它们包括但不限于射频(RF)通信系统。
比较器一般含有固定数目的用于接收和/或发射消息的通信端口以及一个用于执行表决功能的处理器。例如，摩托罗拉公司的ASTROTACTM或ASTROTAC 3000TM型比较器含有十六个通信端口，它们最多可接收十六条消息。系统中接收机的数目偶尔会超过一个独立比较器框架(chassis)的接收消息的容量(例如，对ASTROTAC 3000TM来说，超过十六条消息)，在这种情况下，可以将一个或多个辅助比较器框架与主比较器框架连接起来，以形成一个“扩充的比较器”。此扩充的比较器最好能够在多条消息中进行表决并生成一个如上所述的输出消息。
人们设计出了多种在比较器使用的表决方法。在一种被称为“单级方法”的方法中，辅助比较器所接收到的全部消息帧都被转发给主比较器以进行表决。与这种方法相关的问题之一在于，主比较器所接收到的消息数有可能超过其可进行有效表决的量(它由主比较器和/或通信链路中的处理和/或硬件限制决定)。还有一种是级联方法，在此方法中，在第一比较器上接收到的消息受到表决，以产生一将被转发给一第二比较器的第一表决消息；在第二比较器上接收到的消息(包括第一表决消息和分配给第二比较器的“未表决”消息)受到表决，以产生一第二表决消息，依此类推，直到末级比较器产生一个最终表决信号为止。已知这种方法会产生大量的表决延迟，因为每个连续的比较器框架除了要等待接收分配给它的“未表决”消息以外还要等待接收来自前级框架的表决消息。
因此，需要有一种比较器以及在此比较器中使用的表决方法，它们能够在不出现大量表决延迟并且不超过比较器的任何特定组件的处理和/或硬件限制的情况下产生一个表决信号。本发明就是旨在满足至少一部分满足这样的要求(而产生的)。
图5是与图4所示的表决方法相关联的时序图；图6是根据本发明所述的第三种表决方法的流程图；图7是与图6所示的表决方法相关联的时序图；图8的流程图显示出了根据本发明所述的第四种表决方法。
优选实施例说明本发明一个实施例中的比较器包括多个第一级比较器，它们与一个第二级比较器相连接。第一级比较器能够接收并在一个信号的多个取样中进行表决，并能够产生多个第一级表决信号。第二级比较器能够接收并在多个第一级表决信号中进行表决，并能产生一个第二级表决信号。在本发明的一个实施例中，比较器含有一个第一级表决结论定时器以及一个发射器，前者用于确定一个第一级表决结论时间，后者则基本上可在第一级表决结论时间上将第一级表决信号发送给第二级表决器。在优选实施例中，该比较器是一个扩充比较器。
根据本发明所述的一种表决方法包括在一含有N个第一级表决器和一个第二级表决器的比较器上接收一个信号的M个取样的步骤，其中M和N是整数。这些第一级表决器能够在信号的M个取样中进行表决，并能够产生一个或多个待发送给第二级表决器的第一级表决信号。第二级表决器则能够在多个第一级表决信号中进行表决，并能产生一个第二级表决信号。
根据本发明所述的另一种表决方法包括在一含有N个第一级表决器和一个第二级表决器的比较器上接收一个信号的M个取样的步骤，其中M和N是整数。这些第一级表决器能够在信号的M个取样中进行表决，并能够产生一个或多个第一级表决信号。在本发明的一个实施例中，一个指定的第一级表决器确定一个第一级表决结论时间，并传递给其它第一级表决器。该第一级表决结论时间可以基于N个第一级表决器上的信号的M个取样中每一个的延迟信息。第一级表决信号被发送给第二级表决器，后者对多个第一级表决信号进行表决并基本上在表决结论时间内产生一个第二级表决信号。该方法的一个可选步骤包括第二级表决器基本上在其产生第二级表决信号的时间内确定出一个第二级表决结论时间。该方法的另一个可选步骤包括第一级表决器确定与信号的M个取样相关的各个上下文组，其中表决步骤包括通过各个第一级表决器在作为一个特定上下文组的组成部分的信号的多个取样中进行表决。
根据本发明所述的另一种表决方法包括在一含有N个第一级表决器和一个第二级表决器的比较器上接收一个信号的M个取样的步骤，其中M和N是整数。这些第一级表决器能够在信号的M个取样中进行表决，并能够产生一个或多个第一级表决信号。在本发明的一个实施例中，各个第一级表决器根据N个第一级表决器上的信号的M个取样中每一个的时间延迟信息独立地确定出第一级表决结论时间。第一级表决信号被发送给第二级表决器，后者对多个第一级表决信号进行表决并基本上在表决结论时间内产生一个第二级表决信号。该方法的一个可选步骤包括第二级表决器基本上在其产生第二级表决信号的时间内确定出一个第二级表决结论时间。该方法的另一个可选步骤包括各第一级表决器确定与信号的M个取样相关的各个上下文组，其中表决步骤包括通过各个第一级表决器在作为一个特定上下文组的组成部分的信号的多个取样中进行表决。
根据本发明所述的另一种方法包括用一个第一级表决器执行以下步骤接收一个信号的多个取样，然后从该信号的各个取样中进行特征信息检索。定义出与被检索特征信息对应的一个或多个目标特征，然后通过对检索到的特征信息与对应的目标特征进行比较，以一次一个地评估信号的各个取样，并且产生各个可接受的标准。之后将具有正确可接受标准的信号取样发送给一个第二级表决器。
现在再回到
图1，其中显示了一个通信系统100，在系统100中，第一通信单元101通过射频(RF)通信资源发射出一条信息111，该信息被多个远程接收机组接收到，这些组中的每一个都含有多个基站、卫星接收机或中继器。在图1所示的实施例中，共有四个接收机组103、105、107和109，每一组都含有十六个基站，这样，信息最多可被六十四个基站BS1-BS64接收到。具体来说，接收机组103包括基站BS1-BS16，接收机组105包括基站BS17-BS32，接收机组107包括基站BS33-BS48，接收机组109包括基站BS49-BS64。但是，应该注意，该通信系统也可由用于接收信号111的M个相应取样的任何数目的基站、卫星接收机或中继器组成。类似地，M个基站、卫星接收机或中继器也可被分配给任何数目N个接收机组。可以根据系统设计者和/或操作者的要求或需要来改变分配给特定接收机组的基站数。
在一个实施例中，M个基站BS1-BS64中的每一个基站一般都通过线路通信将其接收到的信号发送给一比较器或表决器113。在一个优选实施例中，比较器113含有一个“扩充比较器”，它由多个第一级比较器框架115、117、119和121组成，这些框架都与一个第二级比较器框架123相互连接。例如，第一级和第二级比较器框架可以由多个摩托罗拉公司的ASTROTAC 3000TM型比较器组成，它们可通过独立的以太链路125相互连接。第一级和第二级比较器框架在图1中被分别指定为“辅助比较器”和“主比较器”。另外，第一级和/或第二级比较器也可由一个个的卡或卡组而不是整个框架组成，在这种情况下，这些卡可以在也可以不在一个公共框架内。
在图1所示的实施例中共有四个第一级比较器框架115、117、119和121，每个框架都对应于四个接收机组103、105、107和109之一。第一级比较器框架115、117、119和121含有通信端口P1-P64(每框架十六个)，它们适于组合起来以接收来自基站BS1-BS64的信号的M个取样(例如，最多64个取样)。但是，需要说明的是，备选实施例也可以用更少或更多数目的接收机组、第一级比较器框架和/或每个框架所分配更少或更多数目的通信端口。比较器框架115-123中的每一个都含有一个处理器(未示出)以及一存储器(未示出)，前者用于执行可变表决功能，后者则用于保存程序和与表决功能相关的数据。
第一级比较器框架115、117、119和121适合接收与它们各自的接收机组103、105、107和109中的站台数目相对应的大量信息。例如，在图1所示的实施例中，框架115适于接收来自基站BS1-BS16的最多16条信息，框架117适于接收来自基站BS17-BS32的最多16条信息，框架119适于接收来自基站BS33-BS48的最多16条信息，框架121则适于接收来自基站BS49-BS64的最多16条信息。但是，应该注意，各个比较器框架115、117、119和121也可接收少于16条的信息，或者甚至接收从其相关基站发出的0条信息。各比较器框架115、117、119和121都输出0或多条第一级表决信息，这些信息可以由来自其相关接收机组之内的一个或多个接收机的全部信息组成，或者也是可由来自其相关接收机组之内的一个或多个接收机的部分信息组成的复合信息。
根据本发明的原理，它通常需要使第一级表决信息的数目少于从各接收机组接收到的信息的总数。但是，所产生的消息的具体数目还将取决于比较器框架的数目、各比较器框架所接收到的信息数以及各比较器框架所使用的具体表决方法。例如，在图1中含有四个第一级比较器框架115、117、119和121，每个框架最多可接收16条信息的系统中，最多可以接收64条信息。各第一级比较器框架115、117、119和121最好使用将在下面进行说明的一些表决方法，它们实际上能够产生小于64个的表决信号。在一个实施例中，第一级比较器框架115、117、119和121中的每一个都只产生单个表决信号。另外，第一级比较器框架115、117、119和121可以发送多个信号，但是它们会对其接收信号进行“过滤”以限制转发给第二级比较器的信号数。以下将参考图2至图8对这些实施例进行详细说明。
在一个实施例中，各第一级比较器框架115、117、119和121都通过独立的以太链路125与第二级比较器框架相连接。第一级比较器框架115、117、119和121通过此以太链路125将它们各自的第一级表决信号发送给第二级比较器123，后者则会在这些第一级表决信号之间进行表决以产生一个第二级表决信号。该第二级表决信号可以由来自第一级表决器115、117、119和121之一的一个完整表决信号(信息)组成，也可以是由从一个或多个第一级表决器115、117、119和121接收的部分第一级表决信号(信息)组成的复合信号构成。第二级比较器框架的输出(它定义了比较器113的输出)可被发送给一个基站或中继器(如摩托罗拉公司的QUANTARTM基站)，如本领域公知的那样，后者会对该信息进行再发射。
现在将参考图2至图8对根据本发明所述的各种表决方法进行说明。其每种方法都可作为一个软件程序而被应用在图1所示的系统中。这些程序被保存在存储器内，并可被各比较器框架115、117、119和121的处理器和/或比较器113的123的处理器执行。为方便起见，我们将参考一含有两个第一级表决器(即，“表决器A”和“表决器B”)以及一个第二级表决器(即，“表决器C”)的系统对这些方法进行说明。特定表决器所接收到的信号将依据接收顺序而被用一个字母数字标识指定。例如，“A1”代表表决器A所接收到的第一个信号，“B1”则代表表决器B所接收到的第一个信号。图2至图8所示的方法通常都能由可混合接收一个信号的最多M个取样的N个第一级表决器来实现，其中M和N都是整数。
图2的流程图显示了可被执行用来实现根据本发明一个实施例所述的表决方法的步骤。图3是显示了图2所示步骤的实现效果的时序图。
在步骤200中，当第一级比较器(“表决器A”和“表决器B”)接收来自它们各自的信号组的一个特定信号(以下称“第一信号”)的第一个取样时，流程开始。预期第一级比较器通常是在不同的时间上接收其第一信号的(随后的信号也如此)，因为在各个框架与其相关接收机之间存在着不同的链路延迟。因此，例如，在图3所示的时序图中，表决器A在表决器B接收其第一信号(“B1”)之前接收其第一信号(“A1”)。
在步骤210，第一级比较器独立建立上下文组，以区分各种待接收和待表决的信号。在一个实施例中，上下文组标识出接收来自一特定客户的信号的端口的一个集合，这些端口根据信号中附带的客户ID信息而被确定。因此，例如，表决器A建立一个与其第一接收信号“A1”相关的上下文组，该信号表明来自同一客户的信号“A2，等等”的其它取样将被接收和表决。类似地，表决器B建立一个与其第一接收信号“B1”相关的上下文组，该信号表明该上下文组的其它信号将被接收和表决。在步骤220，第一级比较器独立确定出表决结论时间，它代表第一级比较器等待接收其各信号组内所出现(如果有)的全部信号所必需的时间。在一个实施例中，第一级比较器根据适于从其特定接收机组接收到的信号中的信息确定出表决结论时间。因此，例如，表决器A根据与其接收机组“A”(例如，信号A1至A16)相关的链路延迟信息确定出一个表决结论时间TA。而表决器B则根据与其接收机组“B”(例如，信号B1至B16)相关的链路延迟信息确定出一个表决结论时间TB。由各个比较器确定出的表决结论时间通常是不同的，因为在各个框架与其相关接收机之间存在着不同的链路延迟。因此，例如，在图3所示的时序图中，表决结论时间TA出现在表决结论时间TB之前。
在一个实施例中，表决结论时间由在第一级表决器接收到其第一信号的时刻独立启动(步骤230)的表决结论定时器实现。因此，例如，表决器A在接收到信号A1后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TA上终止，而表决器B则在接收到信号B1后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TB上终止。与定时器相关的时间“窗口”和上述表决结论时间自身一般都根据与各表决器有关的链路延迟而互不相同。本领域技术人员应该明白，可以采用多种备选定时方案来确定表决结论时间TA和TB。例如，可以用增数定时器或减数定时器来实现上述时间窗口。另外，表决结论时间TA和TB可以代表绝对时钟时间，而不是定时器的终止时间。
在步骤240，如果表决结论时间已经过去(例如，如果表决结论定时器已经终止)，在一个实施例中，每个表决器都都生成的单个表决信号(步骤290)，该信号将被发送给第二级表决器。例如，在图3中，“C1”代表发送给第二表决器(表决器C)的第一个表决信号，该信号由表决器A生成。类似地，“C2”代表发送给表决器C的第二个表决信号，该信号由表决器B生成。
在步骤240，如果表决结论时间尚未过去，则第一级表决器将继续接收随后的信号(步骤250)，并且一次一个地确定出这些信号的上下文组(步骤260)。对具有一能够与先前信号的上下文组正确匹配(步骤270)的上下文组的每个连续信号来说，表决器将生成一个初步表决信号(步骤280)，它通常代表此刚接收到的或由先前信号构成的特定上下文组的“最佳”信号。初步表决信号被保存在存储器中并在当特定上下文组内遇到“更好”的信号时得到更新。最后，在步骤290，如果表决时间已经终止，则该上下文组的最近初步表决信号(它定义出了第一级表决信号)将被发送给第二级表决器。
例如，考虑到表决器A所接收到的信号。它已接收到一个第一信号“A1”(步骤200)，建立一个与信号A1相关的上下文组(步骤210)，并且确定出一个表决结论时间TA(步骤220)，假设表决器A在表决时间结束之前还要接收处于同一上下文组之中的十五个信号。第二信号A2被“表决”，或被与第一信号A1进行比较，以产生一个第一初步表决信号，例如，该信号可以含有信号A1；类似地，第三信号A3被与第一初步表决信号(“A1”)进行表决，以产生一个第二初步表决信号，该信号可含有(例如)信号A3，依次类推，直到表决结论定时器终止为止。表决结论定时器终止时的初步表决信号(它含有例如信号A9)定义出了第一级表决信号，它将被发送给第二级表决器。
如果在步骤270中一个接收到的信号不能与先前信号的上下文组正确匹配，则表决器将返回至步骤210，以建立一个新的上下文组。流程继续为新上下文组的信号执行，直到最后有一个新上下文组的第一级表决信号按照与上述步骤相同的方式被发送给第二级表决器为止。
在一个实施例中，除了是在第一级表决信号(如C1，C2)而不是在初始接收到的信号(如，A1-A16或B1-B16)的基础上进行操作以外，第二级比较器(“表决器C”)一般将执行与图2所示流程图相同的步骤。为方便起见，以下对第一级或第二级比较器所执行的相同步骤采用了相同的步骤号。
在步骤200，第二级比较器(“表决器C”)接收到第一个第一级表决信号(如信号“C1”)。在本实施例中，第二级比较器通常是在不同的时间上接收到第一级表决信号的，因为不同的表决结论时间TA和TB是被第一级表决器“A”和“B”独立计算出来的。因此，图3所示信号“C2”的接收时间实际上要晚于信号“C1”。
在步骤210，由第二级比较器(“表决器C”)建立一个上下文组用以识别待被接收和表决的第一级表决信号的特征。然后，在步骤220，第二级比较器(“表决器C”)确定出一个表决结论时间，它代表了表决器C等待进行表决所必需的时间，它允许有足够的时间使全部第一级表决信号都被接收到。在一个实施例中，表决器C根据适于从第一级表决器接收到的第一级表决信号中的链路延迟信息独立确定出其表决结论时间。因此，表决器C根据例如与第一级表决器“A”和“B”相关的链路延迟信息确定出一个表决结论时间TC。
在一个实施例中的步骤230，表决结论时间由一个在第二级表决器接收到第一个第一级表决信号时启动的表决结论定时器实现。因此，表决器C在例如在接收到信号C1后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TC上终止。应该注意的是，类似于第一级表决结论时间TA和TB，也可用许多备选时序方案来确定表决结论时间TC。例如，可以用增数定时器或减数定时器来实现上述时间窗口。另外，表决结论时间TC可以代表绝对时钟时间，而不是定时器的终止时间。
在步骤240，第二级表决器(“表决器C”)确定出其表决结论定时器是否已经终止。如果表决时间已经结束，则在一个实施例中，表决器C将产生单个表决信号(步骤290)，它定义了一个可被输出给基站或中继器的第二级表决信号。如果表决时间尚未结束，表决器C将继续接收随后的第一级表决信号(步骤250)，并一次一个地确定出这些信号的上下文组(步骤260)。对具有一能够与前一个第一级表决信号的上下文组正确匹配(步骤270)的上下文组的每个连续信号来说，表决器C将生成一个初步表决信号(步骤280)，它通常代表此刚接收到的或由先前信号构成的特定上下文组的“最佳”第一级表决信号。初步表决信号被保存在存储器中并在当特定上下文组内遇到“更好”的第一级表决信号时得到更新。最后，在步骤290，如果表决时间已经终止，则该上下文组的最新初步表决信号(它定义出了第二级表决信号)将被输出给基站或中继器，正如本领域所公知的那样。
如果在步骤270中，一个接收到的第一级表决信号不能与前一个第一级表决信号的上下文组正确匹配，则第二级表决器将返回至步骤210，以建立一个新的上下文组。流程继续为新上下文组的第一级表决信号执行，直到最后有一个新上下文组的第二级表决信号按照与上述步骤相同的方式被输出为止。
图4是显示了可被执行用来实现根据本发明另一个实施例所述的表决方法的步骤的流程图。图5是显示了图4所示步骤的实现效果的时序图。
在步骤300，当第一级比较器(“表决器A”和“表决器B”)接收来自它们各自的信号组的一个特定信号(以下称“第一信号”)的第一个取样时，流程开始。与图2和图3所示的实施例相类似，第一级比较器可在不同的时间上接收其第一信号的(随后的信号也如此)，因为在各个框架与其相关接收机之间存在着不同的链路延迟。因此，例如，在图5所示的时序图中，表决器A在表决器B接收其第一信号(“B1”)之前接收其第一信号(“A1”)。
在步骤310，接收信号的第一个第一级比较器(例如，图5的时序图中的表决器A)建立一个上下文组，它用于识别待被接收和表决的信号的特征。在一个实施例中，上下文组标识出接收来自一特定客户的信号的端口的一个集合，可根据信号中所附带的客户ID信息来识别出这些端口。因此，例如，表决器A建立一个与其第一接收信号“A1”相关的上下文组，该信号表明来自同一客户的信号“A2，等等”的其它取样将被接收和表决。在步骤325，由第一个第一级比较器(如表决器A)确定出的上下文组被传递给其它第一级表决器(如表决器B)，这样，步骤310只需由第一个第一级表决器来执行。
接下来，在步骤320，接收信号的第一个第一级比较器(例如图5所示时序图中的表决器A)确定出一个表决结论时间，它将在步骤325上被传递给其它第一级比较器(如表决器B)。这样，步骤320也只需由第一个第一级表决器来执行。在一个实施例中，第一个第一级比较器根据适于从所有接收机组接收到的信号的链路延迟信息而确定出该表决结论时间。因此，例如，表决器A根据这样的链路延迟信息而确定出一个表决结论时间TAB’该链路延迟信息不仅与其自身的接收机组“A”(如信号A1-A16)有关，而且还与和接收机组“B”(如信号B1-B16)相关的链路延迟信息有关。
由于表决结论时间TAB是由表决器A和表决器B共享的，所以希望使表决器A和表决器B基本上在同一个时间TAB上完成表决。但是，由于表决结论时间TAB是根据来自所有端口的链路延迟信息而被确定的，所以希望使各个表决器都具有足够的时间来接收来自其所有相关接收机的信号。
在一个实施例中，表决结论时间是通过使各个第一级表决器与一个公共时钟同步并在第一个第一级表决器接收到其第一个信号时启动一表决结论定时器(步骤330)而被实现的。因此，例如，在表决器A接收到信号A1之后，表决器A和表决器B将同时启动它们的定时器，这两个定时器将在时刻TAB上同时终止。因此，与表决器A和表决器B相关的时间“窗口”通常是相同的，并且基本上将在同一时刻开始和终止。本领域技术人员应该明白，也可采用多种备选时序方案来确定表决结论时间TAB。例如，可以用增数定时器或减数定时器来实现上述时间窗口。另外，表决结论时间TAB可以代表绝对时钟时间，而不是定时器的终止时间。
在步骤340，各第一级表决器确定出它们的表决结论定时器是否已经终止。如果它们的表决时间已经终止，则在一个实施例中，各表决器都将产生单个表决信号(步骤390)，此信号被发送给第二级表决器。例如，在图5中，“C1”代表发送给第二级表决器(“表决器C”)的第一表决信号，该信号由表决器A生成。类似地，“C2”代表发送给表决器C的第二表决信号，该信号由表决器B生成。由于表决器A和表决器B共享一个公共表决结论时间，所以信号C1和C2基本上是在相同的时刻被第二级表决器C接收。
在步骤340，如果它们的表决时间尚未终止，则第一级表决器将继续接收随后的信号(步骤350)，确定出这些信号的上下文(步骤360)，如果信号是正确的上下文(步骤370)，则通常按照与参考图2所述的相同方式产生初步表决信号(步骤380)。在步骤370，如果接收到的信号不能与前一个信号的上下文组正确匹配，则表决器将返回至步骤310，以建立一个新的上下文组，然后流程通常按照与参考图2所述的相同方式继续执行下去。
在一个实施例中，第二级比较器(“表决器C”)除了是对已表决信号进行操作并在基本相同的时间接收全部第一级表决信号(如C1，C2)以外，它一般将执行与图4所示流程图相同的步骤。为方便起见，以下对第一级或第二级比较器所执行的相同步骤采用了相同的步骤号。
在步骤300，第二级表决器基本上在同一时间TAB接收其所有信号(如信号“C1”和“C2”)。在步骤310，第二级表决器(“表决器C”)建立一个上下文组用，以识别待被接收和表决的第一级表决信号的特性。接下来，在步骤320，第二级比较器(“表决器C”)确定出一个表决结论时间，它代表了表决器C等待接收全部第一级表决信号所必需的时间。由于所有第一级表决信号都是在基本相同的时间内被接收到，所以第二级表决器可以使用一个相对较小的表决窗口，例如，一个约20毫秒的固定时间窗口。
在一个实施例中，表决结论时间是由一个在步骤330(此时，第一个第一级表决信号被接收到)上启动的表决结论定时器实现的。因此，例如，表决器C在接收到信号C1或C2之后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TC终止。应该注意，与第一级表决结论时间TAB相类似，也可采用多种备选时序方案来确定表决结论时间TC。例如，可以用增数定时器或减数定时器来实现上述时间窗口。另外，表决结论时间TC可以代表绝对时钟时间，而不是定时器的终止时间。
在步骤340，第二级表决器(“表决器C”)确定出其表决结论定时器是否已经终止。如果它们的表决时间已经终止，则在一个实施例中，表决器C将产生单个表决信号(步骤390)，该信号定义出了一个可被输出给基站或中继器的第二级表决信号。在步骤340，如果表决时间尚未终止，则第二级表决器将继续接收随后的信号(步骤350)，确定出这些信号的上下文(步骤360)，如果信号是正确的上下文(步骤370)，则一般按照与参考图2所述的相同方式产生初步表决信号(步骤380)。在步骤370，如果接收到的信号不能与前一个信号的上下文组正确匹配，则表决器将返回至步骤310以建立一个新的上下文组，然后流程一般按照与参考图2所述的相同方式继续执行下去。
图6是显示可被执行用来实现根据本发明另一个实施例所述的表决方法的步骤的流程图。图7是显示图6所示步骤的实现效果的时序图。
在步骤400中，当第一级比较器(“表决器A”和“表决器B”)接收来自它们各自的信号组的一个特定信号(以下称“第一信号”)的第一个取样时，流程开始。与图2至图5所示的实施例相类似，第一级比较器可在不同的时间上接收其第一信号的(随后的信号也如此)，因为在各个框架与其相关接收机之间存在着不同的链路延迟。因此，例如，在图7所示的时序图中，表决器A在表决器B接收其第一信号(“B1”)之前接收其第一信号(“A1”)。
在步骤410，在步骤400上接收信号的各个第一级比较器独立建立上下文组，以识别待被接收和表决的信号的特征。例如，在一个实施例中，表决器A建立一个与其第一接收信号“A1”相关的上下文组，从而表明该上下文组的这些信号将被接收和表决。类似地，表决器B建立一个与其第一接收信号“B1”相关的上下文组，从而表明该上下文组的这些信号将被接收和表决。在步骤420，第一级比较器确定出各个表决结论时间，这些时间代表第一级比较器等待接收其各信号组内所出现(如果有)的全部信号所必需的时间。在一个实施例中，各第一级比较器根据适于从所有接收机组接收到的信号中的链路延迟信息而独立确定出各表决结论时间。因此，例如，表决器A不仅根据与其自身的接收机组“A”(例如，信号A1至A16)相关的链路延迟信息而且还根据与接收机组“B”(如信号B1-B16)有关的链路延迟信息来确定出一个表决结论时间TAB。类似地，表决器B不仅根据与其自身的接收机组“B”(例如，信号B1至B16)相关的链路延迟信息而且还根据与接收机组“A”(如信号A1-A16)有关的链路延迟信息来确定出一个表决结论时间TAB’。
虽然表决结论时间TAB和TAB’是由表决器A和表决器B独立确定出来的，但它们在时间上是基本一致的，因为它们都是根据来自所有端口的链路延迟信息的。因此，表决器A和表决器B可在基本相同的时间完成表决。另外，由于表决结论时间TAB和TAB’都是根据来自所有端口的链路延迟信息而被确定的，所以各表决器将具有足够的时间以接收来自其所有相关接收机的信号。
在一个实施例中，表决结论时间是由在第一级表决器接收到其第一信号时独立启动(步骤430)的表决结论定时器实现的。因此，第一级表决器就无需与一公共时钟同步。例如，表决器A在接收到其信号A1之后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TAB终止，而表决器B在接收到其信号B1之后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TAB’终止，与定时器有关的时间“窗口”一般会根据与各表决器有关的链路延迟而有所不同，但是，如上所述，它们都基本在相同的时间终止。本领域技术人员应该明白，也可采用多种备选时序方案来确定表决结论时间TAB和TAB’。例如，可以用增数定时器或减数定时器来实现上述时间窗口。另外，表决结论时间TAB和TAB’可以代表绝对时钟时间，而不是定时器的终止时间。
在步骤440，各第一级表决器确定出它们的表决结论定时器是否已经终止。如果它们的表决时间已经终止，则在一个实施例中，各表决器都将产生单个表决信号(步骤490)，此信号被发送给第二级表决器。例如，在图7中，“C1”代表在时间TAB发送给第二级表决器(“表决器C”)的第一表决信号，该信号由表决器A生成。类似地，“C2”代表在时间TAB’发送给表决器C的第二表决信号，该信号由表决器B生成。由于表决结论时间TAB和TAB’在时间上是基本一致的，所以信号C1和C2基本上在相同的时间被第二级表决器C接收。
在步骤440，如果它们的表决时间尚未终止，则第一级表决器将继续接收随后的信号(步骤450)，确定出这些信号的上下文(步骤460)，如果信号是正确的上下文(步骤470)，则通常产生初步表决信号(步骤480)，这与参考图2和图4所述的方式相同。如果在步骤470接收到的信号不能与前一个信号的上下文组正确匹配，则表决器将返回至步骤410以建立一个新的上下文组，然后流程按照与参考图2和图4所述的相同方式继续执行下去。
在一个实施例中，第二级比较器(“表决器C”)除了是对已表决信号进行操作并在基本相同的时间接收全部第一级表决信号(如C1，C2)以外，它一般将执行与图6所示流程图相同的步骤。为方便起见，以下对第一级或第二级比较器所执行的相同步骤采用了相同的步骤号。
在步骤400中，第二级表决器在基本一致的时间TAB和TAB’接收其信号(如信号“C1”和“C2”)。在步骤410，第二级表决器(“表决器C”)建立一个上下文组用，以识别待被接收和表决的第一级表决信号的特性。接下来，在步骤420，第二级比较器(“表决器C”)确定出一个表决结论时间，它代表了表决器C等待接收全部第一级表决信号所必需的时间。由于所有第一级表决信号都是在基本相同的时间内被接收，所以第二级表决器可以使用一个相对较小的表决窗口，例如，一个约20毫秒的固定时间窗口。
在一个实施例中，表决结论时间是由一个在步骤430(此时，第一个第一级表决信号被接收到)启动的表决结论定时器实现的。因此，例如，表决器C在接收到信号C1或C2之后启动其定时器，该定时器将在表决结论时间TC终止。应该明白，与第一级表决结论时间TAB和TAB’相类似，也可采用多种备选时序方案来确定表决结论时间TC。例如，可以用增数定时器或减数定时器来实现上述时间窗口。另外，表决结论时间TC可以代表绝对时钟时间，而不是定时器的终止时间。
在步骤440，第二级表决器(“表决器C”)确定出其表决结论定时器是否已经终止。如果它们的表决结论定时器已经终止，则在一个实施例中，表决器C将产生单个表决信号(步骤490)，该信号定义出了一个可被输出给基站或中继器的第二级表决信号。在步骤440，如果表决时间尚未终止，则第二级表决器将继续接收随后的信号(步骤450)，确定出这些信号的上下文(步骤460)，如果信号是正确的上下文(步骤470)，则一般按照与参考图2所述的相同方式产生初步表决信号(步骤480)。如果在步骤470接收到的信号不能与前一个信号的上下文组正确匹配，则表决器将返回至步骤410以建立一个新的上下文组，然后流程一般按照与参考图2和图4所述的相同方式继续执行下去。
图8是显示了可被第一级比较器执行用来实现根据本发明另一个实施例所述的第一级表决方法的步骤的流程图。一般来说，此过程可以由N个第一级表决器并行实现，N是一个整数，其中每个第一级表决器都向一个第二级表决器发送一个或多个第一级表决信号。该第二级表决器可以按照任何需要的方式在这些第一级表决信号之间进行表决。为方便起见，以下将参考向单个第二级比较器(如“表决器C”)发送表决信号的单个第一级比较器(如“表决器A”)对此过程进行说明。
上述过程在步骤500中、当第一级比较器接收来自它们相关的信号组的一个特定信号(以下称“第一信号”)的第一个取样时开始。因此，例如，表决器A从其相关的接收机组“A”接收其第一个信号“A1”。在步骤510，第一级表决器(“表决器A”)建立多个上下文组，用以识别待被接收和表决的信号的特征，此举与参考图2、4和6所述的内容基本相同。在步骤515上，第一级表决器确定出各个表决结论时间，它们代表在一特定上下文组的多个信号之间停止表决(见步骤530)的时间。在一个实施例中，表决结论时间由第一级表决器根据适于被从其特定接收机组接收到的信号的链路延迟信息而确定出来。因此，例如，表决器A将根据与其接收机组“A”(如A1-A16)相关的链路延迟信息而确定出一个表决结论时间。在步骤520，第一级表决器为一特定上下文组的各个信号确定出待被发送给第二级比较器的信号的最大数目的取样。在步骤523，各第一级表决器获取与其第一个接收信号(如，信号“A1”)有关的差错状态信息，从该信息中可得到一个第一差错门限，它用于与随后的一个或多个信号进行比较，该操作将在下面对照步骤555和560做详细说明。然后，在步骤525上，各第一级表决器将它们的第一接收信号发送给第二级表决器。
在步骤530，各第一级表决器确定出是否已经到达表决结论时间，或者换句话说，表决时间对一特定上下文组的各个信号来说是否已经结束。如果表决时间已经结束，则过程终止(步骤590)，不会再有该上下文组的信号被发送给第二级表决器。反之，如果表决时间尚未结束，则过程将在步骤540继续使第一级表决器从其相关的接收机组接收随后的连续信号。因此，例如，在已接收到信号“A1”之后，如果表决时间尚未结束，则表决器A将在步骤540接收信号“A2”。
对于在步骤540接收到的各个连续信号来说，第一级表决器将在步骤545确定出这些信号的上下文组，如果这些信号是属于正确的上下文组(步骤550)，则第一级表决器移行到步骤555，在此步骤中，各第一级表决器识别各个信号的差错状态并将差错状态与一差错门限进行比较。在一个实施例中，差错门限代表了在该特定上下文组的信号中所接收到的“最佳”差错状态。该门限差错状态被保存在存储器当中，并且当在该特定上下文组中遇到更好的信号时被适当更新。在一个实施例中，差错门限起初是在步骤523根据信号“A1”的差错状态而被定义出来的，并且如果随后的信号“A2”、“A3”等等具有比先前的门限更好的差错状态，则该差错门限将周期性地在步骤580重新定义。
如果在步骤545一接收信号不能与前一个信号的上下文组正确匹配，则表决器将返回至步骤510，以建立一个新的上下文组，并且流程为新上下文组的信号继续执行。
差错状态“差于”差错门限(步骤560)的信号被舍弃(步骤565)，因此就不适于发送给第二级表决器。差错状态“好于”差错门限(步骤560)的信号适于发送给第二级表决器，因为这种传送将不会导致第二级表决器接收到超过步骤520上所定义的信号取样的最大可允许数目。因此，在步骤570上，在将信号发送给第二级表决器之前，第一级表决器确定出一个信号取样的累加数，该数由将信号发送给第二级表决器导致产生。如果发送预期的信号将导致超过信号可允许取样的最大数(步骤575)，则信号将被舍弃(步骤565)。反之，如果发送预期的信号不会导致超过信号可允许取样的最大数，则在步骤580，将根据信号的差错状态定义一个新的差错门限，然后该信号被发送给第二级表决器(步骤525)。可以用任何所需方式对发送给第二级比较器的信号进行表决。
因此，例如，在已经将信号“A1”、“A2”和“A4”发送给第二级表决器之后，假设表决器A遇到差错状态好于信号“A4”的信号“A5”。表决器A确定出一个与信号“A1”、“A2”、“A4”和“A5”相关的信号取样的累加数，如果此数未超过步骤520所定义的最大可允许数，则信号“A5”被发送给第二级比较器(步骤525)，并且信号“A5”的差错状态将变成新的差错门限。但是，如果与信号“A1”、“A2”、“A4”和“A5”相关的信号取样的累加数超过了步骤520所定义的信号取样的最大可允许数，则信号“A5”将在步骤565上被舍弃，而不被定义成一个新的差错门限。
在图8所示的过程中，第一级比较器会执行一个“过滤”过程，在此过程中，一个信号的多个取样被接收到，并且只有具有完全可接受性标准的那些信号才被发送给第二级表决器。可以根据(例如)上下文组信息、时序信息、帧信息和/或差错状态信息来确定出可接受性。一般来说，该过程会受到从与信号的可接受性或非可接受性是如何被确定的相应的信号取样中检索特征信息的影响。因此，例如，如果可接受性标准是基于上下文组信息，则用于识别一个信号的上下文组的特征信息将被检索；如果可接受性标准是同时基于上下文组信息和差错状态信息，则用于识别一个信号的上下文组和差错状态的特征信息将被检索，依此类推。
然后，通过对检索出来的特征信息与选定的目标特征进行比较，确定信号取样是否可被接受。例如，在一个其中的可接受性标准的至少一部分是基于上下文组信息的实施例中，目标特征被定义为一个目标上下文组(如信号“A1”的上下文组)。如果在评估之下的与信号取样有关的上下文组与目标上下文组相匹配，则建立一个完全可接受性标准。因此，例如，如果信号“A2”的上下文组与信号“A1”的上下文组相互匹配，则可为信号“A2”建立一个完全可接受性标准。
作为另一个例子，在其可接受性标准至少部分基于差错状态信息的一个实施例中，目标特征是由一个或多个连续的差错门限定义的。处于评估之下的连续信号的差错状态被分别与最近的几个连续差错门限进行比较，并且将为任何其差错状态低于对其进行测量的差错门限的信号而建立完全可接受性标准。例如，在一个实施例中，差错门限起初根据信号“A1”的差错状态而定义，并且在当任一随后的信号“A2”、“A3”等等具有好于先前门限的差错状态时，则定时地再定义。因此，在该实施例中，如果信号“A2”的差错状态低于信号“A1”的差错状态，则可为信号“A2”建立一个完全可接受性标准，在这种状态下，重新定义与信号“A2”相应的差错门限。如果信号“A3”的差错状态低于信号“A2”差错状态，则可为其建立一个完全可接受性标准，依此类推。
应该注意的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，也可以使用具有二级以上(例如，三级或更多级)的表决方法。另外，虽然对本发明的说明是参考由第一级表决器以一种特定方式确定出来的表决结论时间而进行的，但应该明白，在不脱离本发明精神和范围的情况下，也可用多种备选方法和/或通过备选结构来确定表决结论时间。例如，第一级表决结论时间可被第二级表决器确定，随后被传递给第二级表决器。还可以有另一个备选方案，在此方案中，表决结论时间可被预先编程并通过各第一级和/或第二级表决器从存储器中进行检索出来，而不是根据链路延迟或其它信号信息而被计算出来。
这样，本发明在比较器的结构和操作方法方面提供了很大的灵活性。本发明提供了一种适用于大覆盖区域的的表决算法，并且还提供了方法，以在不出现大量表决延迟并且不超过比较器的任何特定组件的处理和/或硬件限制的情况下产生一表决信号。
虽然对本发明的说明参考了一个或多个实施例，但本领域技术人员应该明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其作出多种修改。每个实施例及对其的明显修改都属于以下权利要求中所提出的本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种表决方法，包括以下各步骤在由N个第一级表决器和一个第二级表决器组成的比较器上接收一个信号的M个取样，其中M和N是整数；确定第一级表决结论时间；由各第一级表决器在信号的多个M个取样中进行表决，并产生一个或多个第一级表决信号；基本上在第一级表决结论时间将第一级表决信号发送给第二级表决器；以及由第二级表决器在各第一级表决信号之中进行表决，以产生第二级表决信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中上述确定第一级表决结论时间的步骤包括以下步骤由一个指定的第一级表决器为在N个第一级表决器上的信号的M个取样识别出时间延迟信息。
3.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤由第二级表决器确定出第二级表决结论时间，所述第二级表决信号是在此第二级表决结论时间产生的。
4.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤由第一级表决器确定出与信号的M个取样相关的上下文组，而上述表决步骤则包括由各个第一级表决器在作为一特定上下文组的成员的信号的取样之间进行表决的步骤。
5.一种表决方法，包括以下步骤在由N个第一级表决器和一个第二级表决器组成的比较器上接收一个信号的M个取样，其中M和N是整数；由各第一级表决器确定出各个第一级表决结论时间；由各第一级表决器在信号的一组M个取样中进行表决，并产生一个或多个第一级表决信号；基本上在各第一级表决结论时间将各第一级表决信号发送给第二级表决器；以及由第二级表决器在各第一级表决信号之中进行表决，以产生一个第二级表决信号。
6.如权利要求5所述的方法，其中上述确定各第一级表决结论时间的步骤包括以下步骤由各第一级表决器为在N个第一级表决器上的信号的M个取样的每一个识别出时间延迟信息。
7.如权利要求6所述的方法，其中各第一级表决结论时间在时间上基本一致。
8.如权利要求5所述的方法，包括以下步骤由第二级表决器确定出一个第二级表决结论时间，上述第二级表决信号基本上是在此第二级表决结论时间生成的。
9.如权利要求5所述的方法，包括以下步骤由第一级表决器确定出与信号的M个取样相关的各上下文组，而上述表决步骤则包括由各个第一级表决器在作为一特定上下文组的成员的信号取样之间进行表决的步骤。
10.一种表决方法，其中第一级表决器可执行以下步骤接收一个信号的多个取样；从信号的各个取样中检索出特征信息；定义一个或多个与检索出的特征信息相对应的目标特征；根据检索出的特征信息与其对应的目标特征之间的比较结果，一次一个地计算出信号的多个取样之一，并产生各个可接受性标准。
11.如权利要求10所述的方法，其中检索出的特征信息由上下文组信息和含有目标上下文组的目标特征组成，并且为含有与目标上下文组相匹配的上下文组信息的信号的那些取样建立一个完全可接受性标准。
12.如权利要求10所述的方法，还包括将选定的具有完全可接受性标准的信号取样发送给一个第二级表决器的步骤。
全文摘要
本发明提供了一种由一个或多个与一个第二级表决器耦合连接的第一级表决器(115,117,119,121)组成的比较器以及利用此比较器进行表决的方法。第一级表决器能够接收并在一个信号的多个取样(A1－A16,B1－B16)之间进行表决,产生各个第一级表决信号(C1,C2),而第二级表决器则能接收并在各第一级表决信号之间进行表决,并能产生一个第二级表决信号。在一个备选实施例中,各第一级表决器能够独立地确定出(220)通常各不一致的表决结论时间(T
文档编号H04B7/02GK1354919SQ00808633
公开日2002年6月19日 申请日期2000年5月31日 优先权日1999年6月7日
发明者杰弗里F·瑟斯顿, 戴维P·赫尔姆, 斯蒂芬D·万西克尔, 伊丽莎白B·埃斯克 申请人:摩托罗拉公司