专利名称：包括瑞克接收机的站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括含耙指(finger)的瑞克(rake)接收机的站、涉及一种用在站中并包括耙指的瑞克接收机、涉及一种在瑞克接收机内使用的耙指、涉及一种对解扰信号进行解扩的方法、以及涉及一种对解扰信号进行解扩的处理器程序产品。
这种站的例子可以是通用移动电信系统(UMTS)中的移动终端、基站以及网络节点。
从WO 02/01747已知现有技术的站，WO 02/01747在其第2页4-8行公开了一种包括含耙指的瑞克接收机的移动无线设备。
瑞克接收机通过由耙指(或瑞克臂)分别处理传输信号的多径分量并在此后合并它们的能量从而利用了多径传播，例如，当传输信号在接收之前被障碍物反射时，就出现了多径传播。此外更具体地是，所述耙指(或瑞克臂)跟踪并解扩多径分量。例如，这样的瑞克接收机用于码分多址电信系统(CDMA)或者宽带码分多址电信系统(WCDMA)。
已知每个符号包括例如十六个码片，一次复值乘法包括四次实值乘法和两次实值加法，每个耙指为了解扰一个符号，需要进行16次复值乘法，其等于要进行64次实值乘法和32次实值加法，为了解扩该符号的实部加虚部，对于每个解信道化(de-channelization)码需要进行32次实值乘法，为了积分和转储，需要进行15次复值加法，其等于30次实值加法。这样，在使用五个信道的情况下(使用五个解信道化码)，需要进行64+5×32＝224次实乘和32+5×30＝182次实加，在使用十个信道的情况下(使用十个解信道化码)，需要进行64+10×32＝384次实乘和32+10×30＝332次实加，在使用十五个信道的情况下(使用十五个解信道化码)，需要进行64+15×32＝544次实乘和32+15×30＝482次实加(每个符号)。
其中由于进行符号解扩需要进行很多次计算，所以该已知站不具优势。
本发明的一个目标是提供对符号解扩需要进行较少计算的站。
本发明其它的目标是提供一种瑞克接收机、耙指、方法以及处理器程序产品，他们都对符号解扩需要进行较少计算。
根据本发明的站包括具有耙指的瑞克接收机，其中耙指包括哈达玛变换器(Hadamard transformer)。
通过将例如快速哈达玛变换器或FHT的哈达玛变换器引入耙指，可以同时对具有正交信道化码的几个符号的码片进行解扩。由于该解信道化码或者扩频码为具有适合由哈达玛变换器变换的结构的所谓沃尔什(Walsh)码，所以可以更有效率地进行符号解扩。对于符号解扰，根据本发明的站仍需64次实值乘法和32次实值加法。但是对于解扩，在解扩因子等于16的情况下，不考虑所使用的解信道化码的数目，长度16的哈达玛变换器仅需64次复值加法，其等于128次实值加法。所以，总之，根据本发明的站在乘法方面更有效率，在使用五个或更多个解信道化码的加法方面更有效率，并在使用三个或更多个解信道化码的总体运算上更有效率。
应当注意到WO 02/01747还在其第二页公开了在瑞克接收机的同步部件中哈达玛变换器的使用。该同步部件搜索信道并识别其它的站，未参与符号的解扩。耙指解扰并解扩符号，未参与信道的搜索以及其它站的识别。
包括解扰部件以及解扩部件的耙指定义了根据本发明的站的一个实施例，其中解扩部件包括哈达玛变换器。如上面所述，解信道化码或解扩码都是所谓的沃尔什码，其与加扰码相反，具有适合由哈达玛变换器进行变换的结构，而(此时)加扰码并不适合由哈达玛变换器进行变换。
根据本发明的站的一个实施例由解扰部件以及由解扩部件限定，其中该解扰部件包括乘法器，用于将耙指输入信号与复共轭加扰码相乘，以解扰该耙指输入信号；解扩部件进一步包括串并转换器，用于对解扰信号进行串并转换，该串并转换器包括连接到哈达玛变换器输入端的下采样器，并包括连接到哈达玛变换器输出端、用于为每个信道生成解扩符号的选择器。该串并转换器和下采样器以减小的采样速率将解扰信号转换为并行信号，哈达玛变换器通过哈达玛矩阵运算将这些信号变换为变换后的并行信号，并将变换后的并行信号提供给选择器。
每个乘法器、串并转换器、下采样器、哈达玛变换器以及选择器可以是单独的硬件单元、更大硬件单元的一部分、软件模块或更大软件模块的一部分。因此，输入(输出)可以是硬件输入(输出)或软件输入(输出)。
根据本发明的站的一个实施例由瑞克接收机限定，该瑞克接收机进一步包括-另一耙指；-延迟部件，用于延迟频率转换后的信号，并生成去往耙指的耙指信号以及去往另一耙指的另一耙指信号的；以及-同步部件，用于接收频率转换后的信号以及相应地控制延迟部件。
通常，站包括例如三个或五个耙指。优选地，每个耙指具有相似的构造，每个构造都基于哈达玛变换器。
根据本发明的站的实施例由作为通用移动电信系统中高速下行链路分组接入站的站限定，其中所用解信道化码的数目至少是所用解扩因子的百分之十。根据本发明的站的效率随着所用解信道化码的数目相对于解扩因子的百分比的增加而增加。在基本情况下，在例如解扩因子256下使用例如三个解信道化码，换句话说，所用解信道化码的数目是所用解扩因子的大约百分之一，可以仍使用哈达玛变换器，但在该情况下未充分地提高效率。
根据本发明的站的一个实施例限定为所用解扩因子等于十六，且所用解信道化码的最大可能数目等于五、十或十五。预期高速下行链路分组接入站会在不久的将来普及。根据站的能力等级，最大可能的码数目是五、十或十五。
用在站中并包括耙指的根据本发明的瑞克接收机由包括哈达玛变换器的耙指限定。
用在瑞克接收机中的根据本发明的耙指由包括哈达玛变换器的耙指限定。
用于对解扰信号进行解扩的根据本发明的方法包括哈达玛变换步骤。
用于对解扰信号进行解扩的处理器程序产品包括哈达玛变换函数。
根据本发明的瑞克接收机、根据本发明的耙指、根据本发明的方法以及根据本发明的处理器程序产品的实施例与根据本发明的站的本发明基于一种认识已有的站需要执行相对很多的计算来解扩符号，并且，本发明基于一种基本思想哈达玛变换器适于对所谓沃尔什码形式的解信道化码或扩频码进行变换。
本发明解决了一个问题，即提供一种站，该站需要执行较少的计算来解扩符号，并且本发明具有如下优势根据本发明的站在乘法方面更有效率、对于五个或更多个所用解信道化码在加法方面更有效率、对于三个或更多个所用解信道化码在总体运算方面更有效率。
参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面得以阐明并且将是明显的。
在图中
图1以框图的形式示出了根据本发明的站，其包括根据本发明的瑞克接收机；以及图2以框图的形式示出了包括哈达玛变换器的根据本发明的耙指。
图1示出了根据本发明的站1，例如通用移动电信系统(UMTS)中移动终端、基站或者的网络节点等，该站1包括无线级2、瑞克接收机3和输出级4。无线级2包括接收无线频率信号的天线。将该天线连接到用于生成频率转换后的信号的混频器21的第一输入端。另外，将混频器21的第二输入端连接到振荡器22，以接收振荡信号。瑞克接收机3包括接收频率转换后的信号的同步部件31、接收频率转换后的信号的延迟部件32，其中同步部件31控制延迟部件32。瑞克接收机3还包括根据本发明的耙指33-35，耙指的输入端连接到延迟部件32的输出端。耙指的输出端连接到合成器36的输入端，合成器的输出端连接到输出级4的输入端。例如，该输出级包括均未示出的处理单元和/或人机接口。
除了根据本发明的一个或多个耙指的构造和功能之外，图1所示的根据本发明的站1的功能是本领域技术人员所共知的一般知识。这样根据本发明的耙指如图2所示。
图2所示的根据本发明的耙指34包括解扰部件50和解扩部件60。解扰部件50包括乘法器52，用于将耙指输入信号与复共轭加扰码相乘，以解扰来自延迟部件32输出端的耙指输入信号。该复共轭加扰码来自发生器51。解扩部件60包括对来自乘法器52输出端的解扰信号进行串并转换的串并转换器61。该串并转换器61包括下采样器71-73。最低的下采样器73的输入端接收串并转换的解扰信号，第二低的下采样器的输入端接收通过一个延迟块延迟一个周期的该信号，第二高的下采样器72的输入端接收通过延迟块82和所有更低延迟块每个延迟一个周期的该信号，以及最高下采样器71的输入端接收通过延迟块81、延迟块82以及所有更低的延迟块每个延迟一个周期的该信号。将下采样器71-73的输出端连接到哈达玛变换器62的输入端。在其输出端为每个信道生成解扩符号的选择器63包括连接到哈达玛变换器62输出端的输入端。串并转换器61和下采样器71-73将解扰信号转换为采样率降低的并行信号，哈达玛变换器62通过哈达玛矩阵运算将这些信号变换为变换后的并行信号，并将这些变换后的并行信号提供给选择器63。
例如，哈达玛变换器62包括快速哈达玛变换器。通常，瑞克接收机3包括三个或五个耙指33-35，第一耙指33从延迟部件32的第一输出端接收第一耙指信号，第二耙指34从延迟部件32的第二输出端接收第二耙指信号，第三耙指35从延迟部件32的第三输出端接收第三耙指信号，等等。延迟部件32中，可以找到几个串联的延迟单元，例如，第一延迟单元的第一输入端构成了延迟部件32的第一输出端，第一延迟单元的第一输出端构成了延迟部件32的第二输出端，第二延迟单元的第一输出端构成了延迟部件32的第三输出端，等等。由此，同步部件31控制每个延迟单元的延迟和/或偏移延迟和/或延迟单元的增加/移除，等等。优选地，每个耙指33-35具有相同的构造。
进入串并转换器61的信号是解扰后的顺序码片流，即扩频/信道化符号流。在扩频因子等于四的两个码的情况下，已知码1＝1，1，1，1和码2＝1，-1，1，-1，符号s1n，n＝0，1，2和s2n，n＝0，1，2以及该耙指上的传播信道失真为gn，n＝0，1，2(在符号内并不会改变很多)，那么有十二个顺序的码片，如下g0*(s10+s20)，g0*(s10-s20)，g0*(s10+s20)，g0*(s10-s20)，g1*(s11+s21)，g1*(s11-s21)，g1*(s11+s21)，g1*(s11-s21)，g2*(s12+s22)，g2*(s12-s22)，g2*(s12+s22)，g2*(s12-s22)哈达玛变换器62是块变换，即需要将符号的十六个顺序码片分组为相同长度的矢量以便能进行哈达玛变换。
该信号允许下采样器71-73构造如下，其中假设仅有三个下采样器71-73和两个延迟块81，82。将例如...，v-1，v0，v1，v2，v3，v4，v5，v6，...的数据流提供给下采样器73、经过延迟块82提供给下采样器72以及经过延迟块82、81提供给下采样器81。结果，下采样器73接收到非延迟信号、下采样器72接收到延迟一周期的信号以及下采样器71接收到延迟两周期的信号-非延迟信号(对于下采样器73)v0，v1，v2，v3，v4，v5，v6-延迟一周期的信号(下采样器72)v-1，v0，v1，v2，v3，v4，v5-延迟两周期的信号(下采样器71)v-2，v-1，v0，v1，v2，v3，v4对这三个信号以因子三进行下采样得到-下采样器71...，v-2，v1，v4，...
-下采样器72...，v-1，v2，v5，...
-下采样器73...，v0，v3，v6，...
这就在每个周期内产生了长度为3的矢量(例如，在给定例子中v＝[v1，v2，v3])，该矢量包括串并转换的三个顺序输入采样。
哈达玛变换器62的输入信号是与上述讨论的输入到串并转换器61的信号一致的输入信号的顺序采样的矢量。例如，扩频因子为四时，输入信号将是矢量v0＝[g0*(s10+s20)，g0*(s10-s20)，g0*(s10+s20)，g0*(s10-s20)]v1＝[g1*(s11+s21)，g1*(s11-s21)，g1*(s11+s21)，g1*(s11-s21)]v2＝[g2*(s12+s22)，g2*(s12-s22)，g2*(s12+s22)，g2*(s12-s22)]哈达玛变换器62的输出信号是解扩符号(仍包括信道失真因子gn)的矢量，在这种情况下V0＝[s10*g0，s20*g0，0，0]；V1＝[s11*g1，s21*g1，0，0]；V2＝[s12*g2，s22*g2，0，0]；因为两个保留码未使用，所以每次出现两个零。在给定例子中，长度为四的哈达玛矩阵如下所示1 1 1 11 -1 1 -11 1 -1 -11 -1 -1 1该矩阵的行/列是信道化码，例如，在该例子中使用的两个码是第一和第二列。
从上述例子可以清楚，可以仅使用码字的子集(在该例子中是四个中的二个)。在这种情况下，哈达玛变换器62的其它输出信号不具有任何意义，即可以扔掉它们。选择器63的任务就是准确地扔掉这些不具有意义的信号，即在该情况中从四个输出信号中挑选出两个信号。因为事先例如与其它站进行了协商，所以所使用码字的数目(＝矩阵列数)是已知的。
站1可以是通用移动电信系统(UMTS)中的高速下行链路分组接入站(HSDPA)，所用解信道化码的数目至少是所用解扩因子的百分之十。根据本发明的站1的效率将随着所用解信道化码数目相对于解扩因子的百分率的增加而增加。在基本情况下，在例如解扩因子256下使用例如三个解信道化码，换句话说，所用解信道化码的数目是所用解扩因子的大约百分之一，可以仍使用哈达玛变换器62，但在该情况下未充分地提高效率。优选地，所用的解扩因子等于十六，根据站的能力等级，所用的解信道化码的最大可能数目等于五、十或十五。预期该高速下行链路分组接入站1会在不久的将来流行。
每个乘法器52、发生器51、串并转换器61、下采样器71-73、哈达玛变换器62以及选择器63可以是单独的硬件单元、更大硬件单元的一部分、软件模块或者更大软件模块的一部分。因此，输入(输出)可以是硬件输入(输出)或软件输入(输出)。可以提出另外的单元(部分)和另外的模块(部分)，而并不背离本发明的范围。
应注意到上面所提出的实施例举例说明本发明而不是限制本发明，本领域的技术人员可以设计出许多其它可选择的实施例，而不背离附加权利要求的范围。在权利要求中，不应把任何放在圆括号内的参考标记解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其结合形式的使用不排除权利要求中所述之外的元素或步骤，一个元素之前的冠词“一个”并不排除多个这种元素的出现。本发明可以由包括几个不同元素的硬件方式以及适当编程的计算机方式来实现。在彼此不同的从属权利要求中叙述了某些措施的单纯事实并不表示不能够将这些措施结合起来有利使用。
权利要求
1.一种站(1)，包括具有耙指(34)的瑞克接收机(3)，其中所述耙指(34)包括哈达玛变换器(62)。
2.如权利要求1所定义的站(1)，其中所述耙指(34)包括解扰部件(50)和解扩部件(60)，所述解扩部件(60)包括所述哈达玛变换器(62)。
3.如权利要求2所定义的站(1)，其中所述解扰部件(50)包括乘法器(52)，用于将耙指输入信号与复共轭加扰码相乘，以解扰所述耙指输入信号，并且其中所述解扩部件(60)还包括将解扰信号进行串并转换的串并转换器(61)，该串并转换器(61)包括连接到所述哈达玛变换器(62)输入端的下采样器(71，72，73)，并且包括用于生成每个信道解扩符号的选择器(63)，将所述选择器(63)连接到所述哈达玛变换器(62)的输出端。
4.如权利要求3所定义的站(1)，其中瑞克接收机(3)还包括-另一耙指(35)；-延迟部件(32)，用于延迟频率转换后的信号，以及生成去往所述耙指(34)的耙指信号以及去往所述另一耙指(35)的另一耙指信号；以及-同步部件(31)，用于接收所述频率转换后的信号，以及相应地控制所述延迟部件(32)。
5.如权利要求1所定义的站(1)，其中所述站(1)是通用移动电信系统中的高速下行链路分组接入站(1)，所用解信道化码的数目至少是所用解扩因子的百分之十。
6.如权利要求5所定义的站(1)，其中所用解扩因子等于十六，所用解信道化码的最大可能数目等于五、十或十五。
7.一种瑞克接收机(3)，其用在站(1)中并包括耙指(34)，所述耙指(34)包括哈达玛变换器(62)。
8.一种耙指(34)，其用在瑞克接收机(3)中，所述耙指(34)包括哈达玛变换器(62)。
9.用于对解扰信号进行解扩的方法，所述方法包括哈达玛变换步骤。
10.用于对解扰信号进行解扩的处理器程序产品，所述处理器程序产品包括哈达玛变换函数。
全文摘要
如移动终端、基站和包括具有耙指的瑞克接收机的网络节点这样的站需要相对很多的计算来进行符号解扩。通过将耙指中的解扩乘法器、积分器以及转储器替代为哈达玛变换器(62)，可以将具有正交信道化码字的若干符号的码片同时解扩，并且，站和瑞克接收机变得更为有效率。耙指(34)的解扩部件(60)包括哈达玛变换器(62)以及包括下采样器(71－73)的串并转换器(61)。该站是通用移动电信系统(UMTS)中的高速下行链路分组接入站(HSDPA)，其中所用解信道化码的数目至少是所用解扩因子的百分之十。例如，所用解扩因子等于十六，根据该站的能力等级，所用解信道化码的最大可能数目等于五、十或十五。
文档编号H04B1/707GK1890890SQ200480035890
公开日2007年1月3日 申请日期2004年11月26日 优先权日2003年12月4日
发明者弗朗克·海因勒 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司