专利名称：适用于自适应调制方式的基带解调架构的制作方法
技术领域：
本发明涉及在移动电话、无线LAN等的无线通信系统中的基站基带调制解调器部分的构成。特别适用于采用了CDMA(码分多址)方式和H-ARQ(混合式自动请求重发)控制的无线通信系统的无线通信装置。
背景技术：
在近几年的移动电话等的无线通信系统中，从声音、文字邮件等的比特数较少的信息，到附有照片、动画文件的邮件、进而TV电话的动画数据等的比特数多的信息，要求多种多样的信息的传送。为了应对该多样性，在系统中配合想发送的数据量(比特数)准备多个比特率、包大小，通过适当地组合这些来提高传送效率。例如，在标准化团体3GPP2规定的无线通信规格cdma20001xEV-DO(Rev.A)的反向信道中，在19.2kbps～1843.2kbps的宽范围内准备了12种包大小。并且，调制方式也将BPSK、QPSK、8PSK和使用了Walsh码的扩散调制组合起来，根据包大小分开使用共5种调制方式。在图2的表中示出了包大小和调制方式以及解调中必要的成分的组合。根据该表可知，有2种Walsh码W24和W12，在包大小小于或等于4096比特的情况下使用其中任何一个，在包大小大于或等于6144比特的情况下2个均使用。
根据图1说明上述1xEV-DO规格中的反向信道的格式。对于从终端发送过来的反向信道的数据包，除了在用户数据信号的发送中使用的数据信道101以外，导频信道102、RRI(反向速率指示器，ReverseRate Indicator)信道103等的控制信道在同一区间上CDMA(码分多址)多路复用。导频信道102用于同步保持、传播路径推测，RRI信道103用于发送向基站通知终端发送的数据信道的包大小的RRI信号。1个子帧104是6.66毫秒，数据包以子帧为单元被发送。并且通过H-ARQ(混合式自动请求重发)控制，终端和基站在通过数据信道发送反向数据包后交换Ack/Nack，在基站无法接收数据信道的数据包的情况下(在正向信道中Nack105被发送过来的情况下)，终端将相同数据最多再发送3次。在基站再发送区间中一直保持数据，在上次的解调结果上累计加上再次发送的数据，重新译码。但是，由于一个数据包仅能每隔2个子帧发送，再发送了3次的情况下的基站中的数据保持区间大于或等于10子帧＝66.6毫秒，变得很长。
发明内容
(1)在上述1xEV-DO的规格中，由于通知反向信道的包大小、调制方式的RRI信道在数据信道上被码多路复用后发送过来，基站在解调RRI信道之前无法知道其数据包的包大小或调制方式。即，在RRI信道的解调结束之前无法解调数据信道。
(2)一方面由于上述H-ARQ控制，必须到1子帧后为止判断其数据信道的解调结果，在正向信道中发送Ack/Nack。即数据信道解调的时间限制严格。
(3)为与H-ARQ控制相对应，为了保持大于或等于10子帧的数据，基站所必需的存储容量变大。
相关问题不仅是1xEV-DO规格，对于CDMA方式的无线通信规格，即进行H-ARQ再发送控制的规格、例如1xEV-DV规格等是共同的课题。并且在上述的例子中对于接收反向信道的情况进行了说明，然而同样的思考方法可适用于在正向信道中具有同样的RRI、再发送控制的问题的系统。
在针对上述课题(1)的本发明的解决方法中，在RRI信道被解调之前的时间内，在存储器内保持解调部分的输入数据，在RRI信道被解调、明确了包大小或调制方式的时刻，统一解调数据信道。
在针对上述课题(2)的本发明的解决方法中，与RRI信道的解调并行地进行数据信道的解调到途中，在存储器内保持该结果，在明确了包大小、调制方式后，进行中间结果的取舍选择以及追加处理，得到最终输出。
在针对上述课题(3)的本发明的解决方法中，通过在再发送途中阶段性地舍弃再发送区间的解调前的数据，保持解调后的累计加法运算结果，从而减小必需的存储器容量。
本发明解决了在解调RRI信道之前不知道数据的包大小、调制方式的情况下无法解调的课题，提供一种基带解调电路，将数据处理延迟控制在限制时间内、使H-ARQ再发送控制成为可能，但是电路的动作速度、存储器容量不变大。
图1为示出了以1xEV-DO(Rev.A)规格规定的反向信道的格式以及H-ARQ再发送控制的结构的图。
图2为以1xEV-DO(Rev.A)规格规定的包大小和调制方式、对于数据解调必要的成分的对应表。
图3为示出了在无线通信中使用的一般的基站的构成例的图。
图4为示出了本发明的基带部分解调块的第1构成例的图。
图5为示出了本发明的第1实施例(a)的处理顺序的图。
图6为示出了本发明的第1实施例(b)的处理顺序的图。
图7为示出了本发明的第1实施例(c)的处理顺序的图。
图8为示出了本发明的基带部分解调块的第2构成例的图。
图9为示出了本发明的第2实施例(d)的处理顺序的图。
图10为示出了本发明的第2实施例(e)的处理顺序的图。
具体实施例方式
首先根据图3对于在无线通信系统中使用的一般的基站的大体框架的结构进行说明。通过天线701接收到的接收信号由前置部分702内的天线开关(或者收发转换开关)进行发送接收的分离，接受滤波后，在无线部分703内接受频率变换、被落入基带带域内。并且信号在无线IF部分704内被变换成数字信号，由基带部分705的同步块进行初始同步捕捉后，由解调块707解调，通过网络IF部分705向网络输出。并且，向终端发送的发送信号从网络IF部分705输入基带部分705，在发送块708内接受纠错编码等的调制处理。然后，该发送信号在无线IF部分704内被变换成模拟信号，在无线部分703内成为所期望的频带的频率信号，在前置部分702内被滤波后，被从天线701发送。其中本发明在其中特别涉及基带部分解调块的电路构成方法。
下面，使用图4说明本发明的基带部分结构的第一实施例。在本实施例中，从RF接口部分输入的接收数据301在逆扩散部分302中逆扩散后被分支，与在解调部分303内解调RRI并行地写入输入存储器304。数据按每个信道写入到存储器上的不同区域，该数据率与码片速率(1.2288MHz)相当。在(1子帧+处理延迟α)之后，在RRI解调部分303进行的RRI信道的解调结束，从接收数据包的包大小、调制方式被决定后开始，由数据解调部分306基于其包大小、调制方式的设定，从输入存储器304读取数据，进行数据解调部分306中的数据解调。接下来将被重发的符号置于累计加法运算部分307内进行累计加法运算，恢复成原来的比特数后，写入去交织存储器308。然后，在从去交织存储器308读取的时候按照规定的顺序读取来改排数据，在去交织部分309内进行去交织。去交织可以在存储器写入时置换顺序，也可以在读取时置换。最后在turbo译码部分310内进行turbo译码，在将该结果向上一层送出的同时，将CRC判断部分311内的CRC判定的结果送给发送块。在发送块内基于该CRC判定结果，在正向信道内相对终端发送Ack/Nack。CRC判定结果还被通知给累计加法运算部分307，通过这样来决定有无下次以后的再发送处理。
输入存储器304的构成形式为，写入至按每个信道分配的区域的最末端后接下来回到区域的最前面的地址进行改写的所谓的环缓冲形式。其存储器容量根据结构考虑下面的3种实施例。使用图5-7说明各个情况下的处理顺序。考虑的是均产生3次再发送、一共接收4次相同数据的情况。
(a)如图5所示，在输入存储器(304、401)内准备仅可容纳最大(10子帧+处理延迟α)区间量的接收数据的容量。产生再发送时，在输入存储器401内存储有第一次的接收数据以及被再发送的接收数据。第二次(再发送量)的RRI解调402结束后，从输入存储器401读出各接收定时的接收数据，进行第一次的接收数据的数据解调处理403以及第二次的接收数据的数据解调处理404，将这些进行累计加法运算后进行去交织。第三次、第四次也一样地在RRI解调结束后，从第一次的接收数据的解调处理开始重做。在去交织存储器内不保持数据、每次进行再发送数据的解调处理时重置。利用该方法由于在输入存储器内存储着解调前的数据，即便在弄错了RRI的解调结果、将再发送前和再发送后的判定结果混淆的情况下，可以根据第一次的数据重新解调，可以以高的解调精度解决课题(1)。但是由于随着再发送次数的增加数据解调处理量也增加，遵守课题(2)的时间限制变得困难。并且，课题(3)的存储器容量也变得非常大。
(b)如图6所示，在输入存储器(304、405)内准备仅可容纳(1子帧+处理延迟α)区间量的接收数据的容量。一方面在去交织存储器407内保持数据解调处理结果406，当产生再发送时，针对第二次的接收数据进行逆扩散以及数据解调处理408，同去交织存储器407的内容(前面的数据解调处理结果)进行累计加法运算。去交织存储器的内容到再发送结束为止保持(10子帧+处理延迟α)区间量，第三次、第四次也一样地仅进行再发送量的数据解调，然后同去交织存储器的内容进行累计加法运算。即便进行累计加法运算，去交织存储器的每一个信道的字数不发生变化，然而由于接收处理其他的数据包的区间(409、410)也有必要保持数据，因此不能和其他的信道共用去交织存储器，去交织存储器的容量增加。然而同接收数据相比，解调后的数据的每1子帧的数据量少(根据调制方式，大约1/3～1/4)的缘故，同在输入存储器内存储长区间量的接收数据(a)的方式相比，可以整体上降低存储器容量。由于在该方式下，在去交织存储器内保持处理结果、将再发送过来的数据进行累计加法运算下去，在RRI解调失误的情况下，不能从最初开始重新解调。因此同(a)相比解调精度变差，但是由于即便增加再发送次数、也能将数据解调处理量控制为低，课题(2)的时间限制的实现变得容易。另外，如上所述在课题(3)的存储器容量减小的方面也可称作是非常有效的方法。
(c)如图7所示，在输入存储器(304、411)内准备仅可容纳(4子帧+处理延迟α)区间量的接收数据的容量。通过在再发送的第一次结束之前保持输入数据，在RRI解调结果在第一次和第二次不同的情况下，可根据第一次的量的数据解调重做。考虑RRI即便在同原来的数据信道相比发送功率强、信号功率对噪音功率的比值低的区域内仍可正确解调。如果考虑RRI解调结果也通过进行累计加法运算解调精度增加，则由于假定再发送的第二次、第三次的RRI误码率非常低，以后仅保持累计加法运算结果，舍弃输入数据。该方法为(a)(b)的折中方案，不仅以高的解调精度实现了课题(1)，对于课题(2)(3)也提供了有效的解决方法。
下面使用图8，说明本发明的基带部分结构的第二实施例。
在本实施例中，使从RF接口部分输入的接收数据501分支、在逆扩散部分502中逆扩散、在解调部分(503)中解调RRI，与此并行，在数据信道中使用了2种Walsh码、依据w24的解调处理部分504和依据w12的解调处理部分505中分别进行解调处理，在延迟存储器506中存储结果。参见图2的表的右端的列可知，如果准备了w24和w12的解调结果的I成分和Q成分，则对于哪种调制方式均可应对。在(1子帧+处理延迟α)后在RRI解调部分503内进行的RRI解调结束，接收数据包的包大小、调制方式被决定后，参照以该参量设定为基础预先存储在累计加法运算部分507内的图2的表，从延迟存储器506读取必要的成分(例如如果是包大小2048的情况，仅w24的I成分和Q成分)，将被重发的符号进行累计加法运算507、恢复为原来的比特数后，写入去交织存储器508。然后，从去交织存储器508读取时按照规定的顺序读取，从而改排数据，进行去交织509。去交织可以在存储器写入的时候置换顺序，也可以在读取的时候置换。最后在turbo译码部分510内进行turbo译码，在将该结果送出上一层的同时，将CRC判断部分511中的判断结果送给发送块。在该发送块内基于该CRC判断结果在正向信道中相对终端发送Ack/Nack。CRC判断结果还被通知给累计加法运算部分507，通过这样决定有无下次以后的再发送处理。
延迟存储器506的构成形式为，写入至按每个信道分配的区域的最末端后接下来回到区域的最前面的地址进行改写的所谓的环缓冲形式。数据率由于是Walsh解调后的缘故，同第一实施例的输入存储器的数据率相比，变低至1/2～1/4左右。存储器容量是整个信道共用的，根据构成考虑下面的2种。使用图9-10说明各个情况的处理顺序。考虑均产生3次再发送、一共接收4次相同数据的情况。
(d)如图9所示，在延迟存储器601内准备仅可存储(10子帧+处理延迟γ)区间量的Walsh解调结果的容量。产生再发送时，第二次(再发送量)的RRI解调602结束后，从延迟存储器仅读取第一次的接收数据的Walsh解调结果603以及第二次的接收数据的Walsh解调结果604中的必要成分，将这些进行累积加法运算605后进行去交织。第三次、第四次也同样地在RRI解调结束后，根据第一次的接收数据的Walsh解调结果重新累计加法运算。在去交织存储器中不保持数据，每次进行再发送数据的解调处理时重置。由于这种方法以可以应对所有调制方法的方式对所有成分保持Walsh解调处理结果，即便在弄错RRI的解调、混淆了再发送前和再发送后的判断结果的情况下也可根据第一次的数据重新解调，能够以高的解调精度解决课题(1)。然而由于随着再发送次数的增加，数据解调处理量增加，遵守课题(2)的时间限制变得困难(但是，由于同RRI解调并行进行Walsh解调，同第一实施例相比大约产生1子帧量的处理富余)。并且，同第一实施例(a)相比变成1/2～1/4，但是课题(3)的存储器容量也变大。
(e)如图10所示，在延迟存储器606中准备仅可存储(1子帧+处理延迟α)区间量的Walsh解调结果的容量。在去交织存储器608中保持第一次的接收数据的数据解调结果607，产生再发送时，进行第二次的接收数据的数据解调处理609，同保持在去交织存储器中的内容608进行累积加法运算。去交织存储器的内容在再发送结束为止保持(10子帧+处理延迟β)的区间量，第三次、第四次也同样地，仅进行再发送量的数据解调，同去交织存储器的内容进行累计加法运算。即便进行累计加法运算、去交织存储器的每1个信道的字数也不变化，但是由于其他信道的数据包被接收处理的区间(610、611)也有保持数据的必要，不能与其他的信道共用去交织存储器，去交织存储器的容量增加。但是由于仅保持在产生再发送的信道的解调中必要的成分的数据，同(d)的方式相比，可整体地降低存储器容量。由于以这种方式在去交织存储器中保持处理结果、累计加上再发送来的数据，在弄错RRI解调的情况下不能从最初开始重新解调。因此同(d)相比解调精度变差，但是由于即便再发送次数增加也能将数据解调处理量控制为低，课题(2)的时间限制的实现变得容易。并且如上所述，在课题(3)的存储器容量减小方面也可称作是非常有效的方法。
和第一实施例一样，作为(d)(e)的折中方案，也考虑将延迟存储器中保持Walsh解调结果的期间设定为(4子帧+处理延迟α)的方法(f)。
并且在上述的例子中针对接收反向信道的情况进行了说明，在正向信道中也一样，即便在根据RRI进行调制方式以及包大小的通知、再发送控制的系统中，也可适用相同的思考方法。
权利要求
1.一种数据信道和控制信道被码多路复用的CDMA通信系统的无线通信装置，其特征在于具有接收部分，该接收部分接收包含发送至上述数据信道的数据信号以及发送至上述控制信道、与上述数据信号相关的控制信号的接收信号，控制信道解调部分，该控制信道解调部分进行表示包大小或调制方式的控制信号的解调处理，存储器，该存储器在进行上述控制信号的解调处理期间存储接收信号，以及数据信道解调部分，该数据信道解调部分在基于上述控制信道的解调结果而包大小或调制方式被决定后，从上述存储器读出接收信号，根据该被决定的包大小或调制方式来进行数据信号的解调处理。
2.根据权利要求1记载的无线通信装置，其特征在于，在与数据发送装置之间通过闲环进行数据包再发送控制，将有可能发生再发送的期间中的接收信号全部存储在上述存储器中，对于某数据包发生再发送时，在重新进行上次发送时的接收信号的解调处理后进行累计加法运算。
3.根据权利要求1记载的无线通信装置，其特征在于，在与数据发送装置之间通过闭环进行数据包再发送控制，在有可能发生再发送的期间中将上次发送时之前的数据解调结果存储在上述存储器中，对于某数据包发生再发送时，对于上次发送时之前的数据解调结果，累计加上再发送时的数据解调结果。
4.根据权利要求1记载的无线通信装置，其特征在于，在与数据发送装置之间通过闭环进行数据包再发送控制，将有可能发生再发送的期间中的接收信号在上述存储器中存储至中途，对于某数据包发生再发送时，当再发送次数少时重新进行上次发送时的接收信号的解调处理后进行累计加法运算提高解调精度，如果再发送次数变多，则在存储器中仅存储上次发送时之前的数据解调结果，对于上次发送时之前的数据解调结果，累计加上再发送时的数据解调结果。
5.根据权利要求1记载的无线通信装置，其特征在于，与多个数据发送装置进行通信，上述存储器在包含来自该多个数据发送装置的信号的状态下存储上述接收信号，上述数据信道解调部分对从存储在上述存储器中的接收信号提取的信号、即与作为在上述控制信道解调部分内解调的信号的发送源的数据发送装置相对应的信号进行解调。
6.一种数据信道和控制信道被码多路复用的CDMA通信系统的无线通信装置，其特征在于具有接收部分，该接收部分接收包含发送至上述数据信道的数据信号以及发送至上述控制信道、与上述数据信号相关的控制信号的接收信号，控制信道解调部分，该控制信道解调部分基于分支该接收信号后所得的第1接收信号，进行表示对应的数据信号的包大小的控制信号的解调，提取该包大小或调制方式的信息，数据解调部分，该数据解调部分基于分支上述接收信号后所得的第2接收信号，并行进行数据信号的解调处理的一部分，以及存储器，该存储器在与上述数据信号相对应的控制信号的解调处理结束之前存储上述数据解调部分中的解调的中间结果，该无线通信装置在基于由上述控制信道解调部分提取的包大小或调制方式的信息而包大小或调制方式被决定后，根据该决定的包大小或调制方式，在上述存储器内存储的中间结果中对解调必要的数据进行取舍选择、读取，结束解调处理。
7.根据权利要求6记载的无线通信装置，其特征在于在上述数据解调处理的中间结果中包含可与多个包大小对应的信号成分。
8.根据权利要求6记载的无线通信装置，其特征在于在上述数据解调处理的中间结果中包含依据Walsh码的w14和w12的解调结果的I成分和Q成分。
9.根据权利要求6记载的无线通信装置，其特征在于在与数据发送装置之间通过闭环进行数据包再发送控制，将有可能发生再发送的期间中的数据解调处理的中间结果全部存储在上述存储器中，对于某数据包发生再发送时，重新进行上次发送时的数据解调处理的后续部分后进行累计加法运算。
全文摘要
在CDMA方式的无线通信规格中，由于显示包大小、调制方式等的控制信道与数据信号在同区间内码多路复用，基站在解调控制信道之前不知道数据包的信息、无法解调数据。另一方面，为了再发送控制而到1子帧后为止判断解调结果，在正向信道中必须发送结果。为了再发送控制而保持大于或等于10子帧间这样的数据的存储器的容量变大这一点也是问题。在控制信道被解调之前在存储器内保持接收信号，知道数据包信息后一下子解调数据。并且，与控制信道的解调并行，数据的解调也进行到中途，将该结果保持在存储器内，知道数据包的信息后进行中间结果的取舍选择以及追加处理，得到最终输出。对于存储器容量的课题，在再发送途中阶段性地舍弃再发送区间的解调前的数据，主要保持解调后的累计加法运算结果。
文档编号H04J13/00GK1822529SQ20051013779
公开日2006年8月23日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年2月18日
发明者铃木芽衣, 川本洁, 斋藤让一 申请人:日立通讯技术株式会社