专利名称：用于is-95b反向链路辅助编码信道帧确认和基本编码信道速率判决改进的方法及设备的制作方法
发明
背景技术：
领域本发明涉及无线通信系统，更具体地说，涉及一种将一个数据呼叫中的有用数据传输吞吐量最大化的系统，该数据在多重分配信道上的无线站之间传输。
相关技术无线通信系统能被用来在无线发射机和无线接收机之间传输同步和异步分组数据。例如，无线通信系统能按照“TIA/EIA/IS-95B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-mode Wideband SpreadSpectrum Cellular Systems”(以下称为IS-95B)高速分组数据(HSPD)的特征进行操作，数据传输带宽最高达到115千比特-每秒(kpbs)。按照IS-95B，移动站能在IS-95B反向话务信道上向基站接收机传输数据，该信道包括一个基本码信道(FCCH)和最多七个附加的辅助码信道(SCCHs)。FCCH是一个可变速率信道，能在包括全速率、半速率、1/4速率和1/8速率的数据传输速率上进行操作。另一方面，SCCH仅当传输数据时在全速率上进行操作，没有数据存在时在零速率上。
在FCCH和SCCHs上传输的分组数据被分割成20毫秒(ms)可变速率数据帧。虽然数据速率能迅速地改变，例如，在逐帧的基础上，至少有两个理由使速率信息典型地不包含在每一个传输数据帧中。第一，在每一个数据帧中包含速率信息浪费带宽，第二，这种传输速率信息的破坏会给整个帧带来不好的影响。因为速率信息不包括在每一个传输数据帧中，接收机必须从每一个接收的数据帧(在没有嵌入的速率信息的协助的情况下)中确认该帧传输的速率，从而使接收机能适当地处理数据帧中的数据。已知的确认数据帧速率的方法仅存在于语音话务信道。然而，该方法不够精确所以不适合于分组数据话务。
于是，需要一种可变速率通信系统来精确地确认接收机上分组数据话务的传输数据速率而不借助于在传输数据中嵌入速率信息。
在上面描述的通信系统中，移动站发送信令请求来要求分配或取消分配通向基站的SCCH，该请求基于移动站需要传输的数据量。作为回应，基站通过信令消息动态地分配以及取消分配SCCHs。通过这些信令来分配或取消分配SCCHs是一个相对缓慢的机制并且这样会浪费宝贵的数据传输带宽。例如，分配或取消分配一个SCCH需要花半秒钟。
为了减少分配和取消分配以及相关的延迟，当一个SCCH分配给一个移动站时，该移动站可操作于不连续传输(DTX)模式下。DTX模式允许移动站在数据不存在时停止分配的SCCH上的传输。这称为DTX“black-out”周期。DTX模式还允许移动站在数据开始存在时马上恢复传输，这样来避免与分配和取消分配SCCH相关的延迟。由于和前述的关于速率信息相同的理由，传输数据帧典型地不包含DTX“开/关”信息。因为在“black-out”周期中分配的SCCH的接收机接收不到清晰的指示，在SCCH被分配的期间接收机不停地对SCCH进行解调和解码，即使在没有数据传输的“black-out”周期内，也就是说，在这段时期内，解调和解码是无效的。
于是，需要通信系统中的接收机区分数据传输周期和“black-out”周期以降低接收机将无效数据宣告为有效的可能性。
按照IS-95B，每一个传输的SCCH数据帧包括一个12位的循环冗余码(CRC)，用来校验接收机中数据帧数据的有效性。另外一些可观察的度量，比如YAMAMOTO测量、符号差错率、帧能量等等，能被用来进一步改进CRC校验。解调的随机数据和“black-out”周期相关、或者噪音使一个接收到的数据帧破坏都有一个有限的概率，这将导致12位CRC的错误匹配。在“black-out”周期中，一个不存在的SCCH数据帧或者“随机帧”对应于该CRC的错误匹配，错误地将无效随机帧标记为有效数据帧。
众所周知，发射机和接收机典型地实现互补的或平行的、分层的通信协议层，包括物理协议层和覆盖无线链路协议(RLP)层。一个已知应用于无线数据通信站中的RLP层协议是IS-707无线链路协议。物理层向RLP发送(并接收)假定为有效的数据帧(例如，上面说到的通过CRC校验的数据帧)。接收机处的RLP跟踪嵌入在数据帧中的RLP帧序列号以达到重新传输和控制错误帧的目的。
在“black-out”周期中，已发现把随机帧当作有效数据帧传输到RLP会导致RLP启动错误控制过程。这在FCCH和SCCH上都会发生。例如如果收到的序列号，假定该序列号嵌入在随机帧中，是在预先确认的序列号窗(例如，255)之外并远离期望的序列号，RLP将会重设并重新同步自己。或者，RLP将请求重新传输接收到的和期望的序列号之间的所有数据帧。在这两种情况下，RLP错误控制过程不利地降低了信道上的有用数据吞吐量，因为大多数的有效带宽被用来对RLP重新同步或重新传输大量的数据帧。
于是，需要更精确地确认通信系统中在接收机处的数据帧，从而减少这种RLP错误控制过程的发生并同时增加优于传统技术的信道带宽效率。
发明内容
本发明提供一种最大化无线通信系统中一个数据呼叫的吞吐量的方法和装置，该数据在多重分配信道上从一无线站，例如移动站按照一个已知的传输。比如IS-95B传输。在一个实施例中，该多重分配信道包括一基本信道和至少一个辅助信道。数据被格式化成可变速率的数据帧并在基本信道和辅助信道上传输。一无线接收机，比如一基站，接收该多重分配信道。该无线接收机解调并解码与每一个多重分配信道相关联的数据帧。无线接收机为每个解调和解码的数据帧确定一可能的起始数据速率。无线接收机通过互相比较和与一个相关的传输协议标准相比较来与所有可能的数据速率相关联，以确定最大似然组合的数据速率。该最大似然组合的数据速率包括对应于每一个可能的数据速率的最大似然数据速率。当可能的数据帧速率与对应的最大似然数据速率不匹配时，解码的数据帧是无效的并将被删除。
特征和优点本发明克服了前面提到的问题并代表了在无线数据通信接收机中优于已知速率确定和数据确认技术方面的改进。
本发明精确地为一无线接收机上传输的分组数据确定一可变的传输数据速率而不在传输数据中嵌入速率信息。
本发明有效地降低了在数据传输周期和“black-out”周期中将无线接收机上的无效数据被宣告为有效的可能性。更明确地说，本发明增强了接收机上速率确定和数据确认的精确度，导致比传统技术增加了话务信道带宽的有效性。
在一个包括按照IS-95B操作的基本和辅助信道的通信系统中，本发明通过使用辅助信道信号质量测量来改进基本信道速率确定和数据确认的精确性。
附图简述本发明前述的和其他的特征以及优点将通过以下的、对本发明的示范实施例的更具体的描述而变得更明显，如附图所示。
图1是能实施本发明的示范数字通信系统100的框图。
图1A是一个FCCH的示范传输时序图和一个并发分配的SCCH的示范传输时序图。
图2是一示范发送信道处理器的框图和来自图1的示范接收信道处理器的框图。
图3是图1中接收机确定用来确认经解码帧的最大似然组合速率的示范的高层方法。
图4是和本发明的示范实施例对应的方法的示意图，一个图1中的接收机接收IS-95B反向链路话务信道。
图5是分别对应于一个FCCH和两个分配的SCCH的三个示范时序图(a)，(b)，(c)，用来图示图4中的方法。
图6是一可实施本发明的示范电脑系统的框图。
较佳实施例详述图1是能实施本发明的示范数字通信系统100的框图。在一个示范实施例中，系统100是一个CDMA蜂窝电话系统。然而，需要理解的是本发明也适用于其他形式的通信系统，例如个人通信系统(PCS)，无线本地回路，私人支线交换(PBX)或其他已知的系统。本发明还适用于使用其他熟知的传输调制方案比如TDMA的系统。系统100包括无线发射机110和无线接收机120，每一个都可以是一个基站(也称为小区站点)或一个移动站的一部分。当接收机120放置在移动站时，从发射机110到接收机120的通信称为“前向链路”，当接收机120放置在基站时，从发射机110到接收机120的通信称为“反向链路”。在该示范实施例中，发射机110放置在无线站中，例如移动站，接收机120放置在基站中。同样，发射机110和接收机120按照IS-95B来操作。按照IS-95B操作的该示范CDMA系统允许用户之间通过地面链路进行数据通信。该示范实施例也可被用于按照为了第三代国际移动无线通信(IMT-2000)而设计的国际无线通信联盟无线数据通信标准操作的CDMA系统。
示范发射机110包括一控制器130用来控制发射机110的操作，以及例如用来在呼叫建立和拆除时与接收机120交换通信信令信息以分配和取消分配通信信道。发射机110包括发送信道处理器132用来为一个或更多个分配给发射机110的通信信道进行发送信道处理。
数据源134以可变数据速率向发射机110提供数据136。数据136可以是同步或异步分组数据，这是领域中所熟知的。接下来，发射机110将数据136格式化成连续的可变速率数据帧，每一个帧都有一个20毫秒的示范持续时间。在该示范实施例中，发射机110中的RLP处理部件(没有画出)按照TIA/EIA/IS-707(称为“IS-707”)操作，在连续的数据帧中嵌入连续的帧序列号以及进行差错纠正和控制。接下来，发送信道处理器132进一步处理数据帧，以准备将数据帧无线传输到接收机120，这将在下面进一步描述。
发射机110在分配给自己的话务信道140上发送数据帧到接收机120。在示范实施例中，话务信道140是按照IS-95B的HSPD特征操作的反向IS-95B话务信道。IS-95B反向链路信道140包括一个基本编码信道(FCCH)F，还可以包括最多七个附加的辅助编码信道(SCCHs)S0，S1，S2，S3，S4，S5，S6。FCCH是一个可变速率信道，能在包括FCCH全速率，半速率，1/4速率和1/8速率的数据帧速率上进行操作。FCCH能携带来自数据源134和信令信息的数据136。每一个分配的SCCH S0-S6仅当数据传输时进行SCCH全速率操作，当没有传输数据存在时，在DTX周期内在零速率上进行操作。按照IS-95B，SCCHs S0-S7仅当FCCH在FCCH全速率上进行并发传输时才进行传输(在SCCH全速率上)。本发明利用了该IS-95B话务信道限制的优点来改进确定FCCH帧速率和确认接收到的数据帧的精确性，这将在下面进一步描述。
按照IS-95B，前面提到的速率可分为两类，也就是，第一速率组RS1和第二速率组RS2，RS1包括以下速率
1)9600bps(RS1 FCCH全速率)，4800bps，2400bps或1200bps的FCCH速率；以及2)9600bps(RS1 SCCH全速率)或0bps的SCCH速率。
另一方面，RS2包括以下速率1)14000bps，7200bps，3600bps和1800bps的FCCH速率；以及2)14000bps或0bps的SCCH速率。需要理解的是，本发明可应用于具有更大或更小的数据帧速率数的通信系统。
仍然参考图1，接收机120包括控制器150，用来控制接收机和用来与发射机110交换信令信息来分配或取消分配话务信道。接收机120还包括接收信道处理器152，用来接收话务信道140并处理接收到的数据帧以恢复分组数据154，对应于发射机110的分组数据136。接收机120将分组数据154递送到数据接受器160。在该示范实施例中，接收机120和发射机110都按照IS-707执行互补RLP层协议。控制器150包括一个或更多个控制器，并能包含一个或更多个接收信道处理器152的处理功能。
上述提到的符合IS-95B HSPD特征的信道传输要求在图1A中作了说明性地描述。图1A描述了一个FCCH F的示范传输时序图(a)和一个并发分配的SCCHSi的示范传输时序图(b)。时序图(a)是FCCH的传输速率(Rate)相对于时间的图，时序图(b)是SCCH Si的传输速率(Rate)相对于时间的图。
参见时序图(a)，发射机110在时序图上连续的部分172，174，176，178和180上以全速率，1/4速率，半速率，1/8速率，全速率在FCCH上，传输时间间隔182表示了一单个传输数据帧的持续时间，比如20毫秒。
参见时序图(b)，发射机110按照IS-95B，在分别与时序图(a)的172部分和180部分一致的190部分和192部分以SCCH全速率进发地在SCCH Si上传输。反过来，发射机110在与时序图(a)的174-178部分一致的时序图(b)的194部分以零速率在SCCH Si上传输(也就是说，发射机110不传输)。时序图(b)的194部分对应于SCCH Si的black-out或DTX周期。同样的，需要理解的是，当SCCHSi处于零速率时，FCCH帧也能以FCCH全速率传输。
图2是发射机110的示范发送信道处理器132的框图和接收机120的示范接收信道处理器152的框图。在发送信道处理器132中，可变速率数据帧106接收可变速率数据136，将可变速率数据形成可变速率数据帧(此处也称为“帧”)，并将该帧提供给循环冗余码和尾比特生成器208，正如按照IS-95B的应用(例如，按照IS-95B RS1，仅9600和4800bps的FCCH帧和9600的SCCH帧接收CRC)。CRC生成器208生成一组CRC位，比如12位CRC位，用来提供给接收机120进行错误检测。另外，生成器208给每个帧添加一系列尾比特。在该示范实施例中，生成器208提供数据帧给编码器210，编码器210将数据编码成接收机120能进行错误纠正和检测的码元。在该示范实施例中，编码器210是一个卷积编码器。编码器210将经编码的码元提供给交织器212。交织器212按照事先确认的交织格式记录编码后的码元。在该示范实施例中，交织器212是一个分组交织器，这是本领域中熟知的。
交织器212把记录的数据帧提供给调制器214来进行调制，以使数据帧适于传输。在该示范实施例中，调制器214是一个CDMA调制器。调制器214将调制数据提供给发射机模块216。发射机模块216将数据进行上变频并将上变频后的数据放大后通过天线218发送。发射机模块216在话务信道140上将数据帧发送到接收机120。
接收机120通过天线220接收话务信道140。天线220将接收到的话务信道提供给多个平行接收信道处理器1521-152n。每个接收信道处理器1521-152n由接收控制器150分配，用来在一个对应的接收话务信道F和S0-Sn上(这里也被称为“F-Sn”)进行接收信道处理。例如，接收信道处理器1521可被分配给FCCH，而下一个接收信道处理器1522可被分配给SCCH S0，等等。在这种情况下，任何一个接收信道F-Sn的接收处理能独立于其他任何接收话务信道而独立地进行。
现在描述接收信道处理器1521进行接收信道处理。接收天线220将接收的话务信道140提供给接收模块222。接收模块222对其进行下变频并放大接收的话务信道，然后将下变频并放大的接收的话务信道提供给解调器224，对接收的信道进行解调。在该示范实施例中，解调器224是一个CDMA解调器。在另一个实施例中，每一个接收信道处理器1521-152n能共用一个解调器。解调器224将解调后的信号，称为解调数据帧提供给去交织器228，去交织器228按照预先确认的格式重新组织解调数据码元，这是本领域中所熟知的。
去交织器228将重新组织的数据帧提供给解码器230来对数据帧进行解码。当接收信道处理器1521被分配给FCCH时，解码器230更合适为一个多速率Viterbi解码器，能对接收到的和FCCH相关的FCCH全速率，半速率，1/4速率和1/8速率的数据帧进行解码，这是本领域中熟知的。当接收信道处理器1521被分配给一SCCH Si时，解码器230仅需对全速率数据帧进行解码因为SCCHSi仅能在SCCH全速率或零速率进行操作。如前面所提到的，尽管传输的数据帧速率能在逐帧的基础上改变，速率信息典型地不包括在每一个数据帧中。于是，接收机120为每个接收的数据帧确定传输速率以精确地解码并确认数据帧。
现在描述接收的FCCH帧进行解码和CRC校验的过程。在该示范实施例中，解码器230按照四种可能的传输速率(就是，FCCH全速率，半速率，1/4速率和1/8速率)对接收到的FCCH帧中的符号进行解码以提供四种分开的解码帧。每一个都提供给CRC校验检测器232。使用传统技术，CRC校验检测器确定四个解码帧中每一个帧的CRC比特是否正确。CRC校验检测器232为四个解码帧中的每一个帧的CRC位进行CRC校验，以确认当前接收到的帧是以全速率，半速率，1/4速率，1/8速率中的哪一个速率传输的。结果，在一个实施例中，CRC校验检测器232提供四个校验比特，C1，C2，C4，C8，下标“1”，“2”，“4”，“8”分别对应与全速率，半速率，1/4速率和1/8速率，且其中对一个给定的CRC校验比特为二进制值“1”表示CRC校验比特通过，为二进制值“0”表示CRC比特失败。
另外，解码器230将解码帧数据提供码元出错率(SER)检测器234。特别的，SER检测器234从解码器230接收解码的帧比特和估计的接收码元数据。众所周知，SER检测器234对解码的比特进行重新编码和重新解码，并将它们与从解码器230接收到的码元数据的估计相比较。SER是重新编码后的码元数据和接收到的码元数据之间的差异的数量。于是，SER检测器234生成四个SER值SER1，SER2，SER3和SER4。
更进一步，解码器230提供信息给Yamamoto校验检测器236，来提供一个置信度的度量值，该度量值基于选择的穿过网格的路径和下一个最接近的穿过网格的路径之间的不同。Yamamoto质量度量值是领域内所公知的，并被进一步描述，举个例子，U.S.专利号5710784和5872775。当CRC校验是依靠四个解码帧的每一个帧中的比特时，Yamamoto校验就依靠接受器120上的解码过程。Yamamoto检测器136，类似于检测器232和234，提供四个Yamamoto值对应四种可能的速率Y1，Y2，Y4，Y8。尽管检测器232，234，236被画成分开的元件，这些检测器能被合成在解码器230的硬件和/或软件过程中。
接收信道处理器1521将分别来自检测器232，234和236的CRC校验比特，SER值和Yamamoto值作为数据帧质量度量值信号2401共同地提供给控制器或控制处理器150。数据帧质量度量值信号2401指示了对应于数据帧的解码数据的质量(也就是有效性)。控制处理器150使用数据帧质量度量值信号2401来确认当前接收到的FCCH数据帧是以四个速率中的哪一个来传输的。例如，在该示范实施例中，控制处理器选择对应一个通过的CRC和一个有利的SER值的速率。
接收信道处理器1521还向控制处理器提供解码帧信号2421。解码帧信号2421包括分开的分别对应于四个不同帧速率的解码帧。解码帧信号2421可提供给解码数据存储器缓冲区以使控制处理器能访问。
现在将要描述的在一个接收的SCCH帧上进行的解码和CRC校验过程类似于前面所述的接收的FCCH帧。在接收信道处理器(比如接收信道处理器1522)被分配给SCCH Si的情况下，相关联的解码器230仅以SCCH全速率解码每一个接收到的数据帧。在这种情况下，该分配的接收信道处理器向控制处理器150提供单个解码的SCCH数据帧。同样，接收信道处理器向控制处理器150提供和解码的SCCH帧相关的数据帧质量度量值(比如，CRC，SER和Yamamoto值)。这样，当多个接收信道处理器1521-152n分别处理多个接收信道F，S0-Sn时，接收信道处理器向控制处理器分别提供数据帧质量度量信号2401-240n和解码的帧信号2421-242n。
高层方法接收控制器150使用上面描述的信号质量度量值信号2401-240n来初始确定当前FCCH和SCCH帧速率以初始确认相关的，并经解码的FCCH和SCCH帧。本发明然后精炼并从而改进这些初始的确定的精确性，接下来将进一步描述。
图3是示范高层方法300的图示，该方法是本发明中在接收机120处确定用来确认解码帧的最大似然组合的速率。方法300有效地改进了仅仅将有效接收的帧提供到比如RLP处理层和/或数据同步160等后续处理阶段的可能性。这样，方法300减少了RLP错误处理并与其它已知的方法相比，相应地增加了有用话务信道带宽，例如，举个例子，仅仅使用上述提到的初始确定的方法。
方法300开始于步骤305，发射机110在多重分配的话务信道F-Sn上传输数据帧。在下一个步骤310，接受器120接收话务信道F-Sn。再下一个步骤315，接受器120对接收到的信道F-Sn进行解调，去交织和解码，就如图2中所描述的。
下一个步骤320，每一个接收到的信道F-Sn都独立于其他接收信道而初始确定一个速率。每一个确定的或检测到的速率被认为是一个“可能的”速率因为它可能是不正确的，举个例子，由于错误而使相应的传输帧破坏。在该示范实施例中，如果通过CRC校验并且SER值是有利于该解码的SCCH帧的，则每一个SCCH的可能的速率被确定为SCCH全速率。当可能的速率等于SCCH全速率时，相关的SCCH解码帧被假设为有效。另一方面，当可能的速率确定为零速率时，相关的SCCH数据帧被假设为无效。
在该示范实施例中，倘若CRC校验比特是存在的，FCCH可能的速率是基于CRC校验比特C1，C2，C4，C8和SER值SER1，SER2，SER3和SER4来确定。特别的，可能的FCCH速率被确定为四个可能的速率中的一个，这四个可能的速率对应于四个通过CRC并具有有利的SER值的解码帧。与选择的可能的速率相关的解码帧被初始假设为有效。
下一个步骤325，所有在步骤320中确定的可能的速率相关以产生一个接收的话务信道的最大似然(ML)组合的速率。ML组合速率包括和每一个可能的速率相应的ML速率。每一个这种ML速率是一个比可能的速率概率统计上更精确的传输速率的估计值。这是因为每一个可能的速率是独立于其他话务信道来确定的，而ML速率是通过相关所有独立的可能的速率而确定的。使独立的可能速率相关联增加了相关交叉信道速率信息，比如话务信道独立性，对于每一个ML速率的确定，就能产生一个概率统计上更好的估计值。
相关包括将每一个可能的速率和其他可能的速率作比较。另外，相关还可包括可能的速率与一组相关规则的比较，比如对于特定标准(例如IS-95B)的话务信道传输要求，而该话务信道正是按照上述标准传输的。这种比较为产生ML速率的过程增加了更多的关联信息。按照该示范实施例的相关将在下面接合图4进一步描述。
下一个步骤330，一个或更多个在步骤320中确定的可能的速率和在速率的ML组合中相应的ML速率相比较或匹配，以确定是否使前面的步骤320中初始假设为有效的解码帧(例如解码的FCCH帧)无效。
然后，所有在步骤330中确认为有效的解码帧被提供给下一层处理，例如RLP处理层和/或数据同步160。另一方面，在步骤325(以及前面的步骤320)中被无效的数据帧将被“删除”，也就是说这些无效的帧不会被提供给下一层的处理。例如，FCCH帧以及一个或更多个SCCH帧可能在步骤330根据步骤325的结果被无效。
示范方法实施例图4是对应于本发明的示范实施例的方法400的图示，其特征在于，接受器120接收按照IS-95B操作的反向链路话务信道。示范方法400中包含的原理同样可以应用于任何按照IMT-2000操作的无线数据通信系统中。下面首先描述图4的方法步骤，然后，提供支持这些方法步骤的基本原理。前面结合图3描述的步骤305，310，315和320在方法400中结合起来表现为一个单独的初始化步骤405。
接下来，在判决步骤410，确定可能的FCCH速率是否是FCCH全速率。如果可能的FCCH速率是在FCCH全速率，解码的FCCH帧被假设为有效并被用在下一个处理阶段，然后进入步骤415。
在步骤415，接收的和SCCHs相关联的解码帧被确认，这种确认是基于解码帧各自分开的可能的速率，如下所述。第一，SCCHs可能的速率(就是，每一个和FCCH帧并发传输的SCCH帧可能的速率)将被确定，就如前面所述。然后，与全速率和零速率相关的解码的SCCH帧分别被假设为有效和无效。无效的SCCH帧被删除。
另一方面，如果在步骤410确定FCCH速率不是在全速率上，则进入下一个判决步骤420。在判决步骤420，确定是否有至少两个SCCHs具有和SCCH全速率相等的可能的速率。如果有至少两个SCCHs具有和SCCH全速率相等的可能的速率，则进入步骤425，解码的FCCH数据帧(在步骤410确定为并不在FCCH全速率上传输)被假设为无效并被删除。如步骤415中所描述的，SCCHs按照它们各自的可能的速率被确认。
另一方面，如果在步骤420确定少于两个SCCHs是在SCCH全速率上，则进入步骤430，所有的并发接收的SCCH解码帧被删除。
判决分析方法400中包含的判决逻辑是由上述的IS-95B要求和现在要描述的概率分析结合起来所支持的，概率分析考虑两个相关的概率。第一个相关概率Pc出现于FCCH帧以FCCH全速率传输时。在这种情况下，有一个有限的概率Pe，就是在步骤410中初始确定的可能的FCCH速率出错的概率，也就是说，该可能的概率可能被确定为一个不是全速率的速率(比如半速率，1/4速率或1/8速率)。这个有限的概率Pe称为“全速率帧的速率确定差错”。将全速率帧检测为不是全速率帧的概率，也就是“全速率帧速率确定错误的概率”能从下面的表1中确定。表1是摘录于TIA/EIA-IS-98B“Recommended Minimum PerformanceStandard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular MobileStations”(这里也称为“IS-98B”)。表1列表出了IS-95B速率组1(RS1)和速率组2(RS2)的全速率帧的FCCH速率确定错误的最小概率。现在的讨论将RS1全速率帧作为假设。
表1速率确定错误的最小概率表1的第一栏列出了FCCH速率，第二栏列出了RS1 FCCH全速率帧错误的概率，第三栏列出了RS2 FCCH全速率帧错误的概率。表1包括三行，分别对应于半速率，1/4速率和1/8速率。第一行指示了将全速率帧错误检测为半速率帧的概率。类似的，第二行指示了将将全速率帧错误检测为1/4速率帧的概率，等等。
将RS1 FCCH全速率帧错误检测为其他速率帧的速率确定错误总的最小概率(Pc)是表1的将一种帧速率错误检测为其他三种帧速率的错误概率之和。换句话说，将以全速率传输的FCCH帧错误检测为以其他速率传输的概率是，由下式提供Pe＝1.67×10-5+1.41×10-4+1.73×10-4＝3.31×10-4第二个概率Pc，是关于将接收到的无效的SCCH帧错误检测为有效帧，例如，在DTX周期中。如前面所提到的，一个传输的SCCH数据帧包括12比特的CRC。当该CRC在接收机120处通过时，对应的SCCH帧被假设为有效。需要理解的是，SER同样可以用于辅助速率判决，但是这里将其忽略以简化该概率分析。无效的帧能被接收，例如，在DTX周期中，当传输帧因噪声而破坏，或者传输帧在传输过程中被严重地削弱。在这种环境下，有一个有限的概率Pc，就是在无效数据被接收并解调时接收机120仍然检测到一个有效的CRC的概率。在接收机120处12比特的CRC匹配任何随机位序列的随机概率Pc为2.4×10-4。更进一步，为了计算这样一个随机概率，假设SCCH信道在统计上是相互独立的，则两个SCCHs都通过CRCs的随机概率Pcc是，由下式给出Pcc＝Pc×Pc，Pc＝2.4×10-4于是Pcc＝2.4×10-4×2.4×10-4＝5.96×10-8比较Pc和Pcc，揭示了Pcc＜＜Pc，相差了几个数量级。因为根据SCCH数据帧仅能在FCCH数据帧以FCCH全速率传输时才能进行传输(以SCCH全速率)，通过Pcc和Pc的比较可明确地得到以下结论当检测出FCCH帧速率不是全速率(比如，半速率，1/4速率或1/8速率)且同时或并发地(也就是说，在同一个20ms的帧间隔中)至少两个与两个SCCHs相关的SCCH数据帧被检测出处于全速率时，不是FCCH非全速率确定出现错误并且FCCH数据帧实际上是在以全速率进行传输的可能性比不是的概率要大的多。换句话说，初始的FCCH非全速率确定大多数可能是错误的，所以需要被否决。
在这种环境下，很有可能FCCH数据帧已被破坏(或DTX周期正在进行)而概率指示将FCCH帧设为无效并删除比将这样一个已破坏的帧提供给RLP更安全。这样，方法400按照上面描述的将所有接收到的话务信道速率进行相关的结果，并进一步将其与IS-95B传输要求的速率进行比较来过滤掉无效的FCCH数据帧以改进HSPD呼叫期间FCCH的速率检测。
上面描述的概述统计上的Pcc对Pc的比较明确地建议当至少有两个SCCHs处于全速率时，FCCH非全速率确定应该被否决。另一方面，当只有一个SCCH被确定处于全速率时，相关的Pc(2.4×10-4)对Pe(3.31×10-4)的概率统计比较就不确定很多，因为Pc和Pe基本上是相同的，也就是说，都处于统一数量级。结合先前的概率比较，这次的比较结果说明当只有一个SCCH被确定处于全速率时，FCCH数据帧以FCCH全速率传输的可能性和它没有以全速率传输的可能性是相同的。这种情况下，由于只有一个SCCH信道是全速率，概率并不证明能否决FCCH不是全速率的确定。
于是，在该示范实施例中，FCCH不是全速率并且只有一个SCCH是全速率时，当FCCH数据帧假设有效并被提供给下一处理阶段时SCCH帧被无效/删除。采用这种方法是因为经验证明将有效的SCCH数据帧删除造成的损害比将无效的SCCH帧提供给RLP要小的多。
参考图5，方法400现在被图示。图5是分别对应FCCH和两个分配的SCCHs的示范时序图(a)，(b)和(c)。在图(a)，(b)和(c)中，用实线的时序波形代表发送帧速率。在接收机120，检测的速率(也就是说，确定的可能的速率)和发送速率相一致，除了在第一个帧间隔505和第二个帧间隔510中(在时序图(a)中说明)，各自错误的可能的速率505’(时序图(c))和510’(时序图(a))用虚线表示。
在间隔505中，当FCCH速率处于半速率时，SCCH2被错误地确定为处于SCCH全速率(也就是说，SCCH可能的速率等于SCCH全速率)。这种情况在IS-95B中是不允许的。在这种情况下，由于优先考虑在同一时间间隔中FCCH被检测出处于半速率，方法400无效并删除与间隔505相关的解码的SCCH2帧。
在间隔510中，当FCCH被错误地确定为处于半速率时，至少两个并发的SCCH全速率帧被检测到，也就是，SCCH1和SCCH2的全速率帧。这种情况在IS-95B中是不允许的。在这种情况下，由于优先考虑有两个SCCH全速率帧，方法400无效并删除FCCH帧。
下面的表2提供了一个示范的方法400的操作。表2列表出了当接收机120上最多四个SCCH被分配并接收时，按照方法400的SCCH和FCCH帧删除判决。解释表2的图例和关键字如下F＝全速率；以及
！F＝非全速率(也就是说，1/4速率，半速率或1/8速率)；
表2新算法举例接收机120能通过使用有效包括一计算机系统的接收控制器来体现出本发明的明确特征。尽管专用通信硬件能被用来实施本发明，接下来的描述提供一个通用目的计算机系统以使本发明变得更完整。本发明最好是用软件来实施。或者，本发明也可使用硬件或硬件和软件的结合来实施。结果本发明能以一计算机系统或其他处理系统实施。
图6是一个这种计算机系统的例子600。在本发明中，例如，前面所描述的方法或过程在计算机系统600上执行。计算机系统600包括一个或更多个处理器，比如处理器604。处理器604与通信基础结构606(例如，总线或网络)相连。多种软件实施方式以这个示范计算机系统的形式来说明。在阅读完这些说明以后，对于熟悉相关技术的人来说，如何使用其他计算机系统和/或计算机结构来实现本发明是很明显的。
计算机系统600还包括主存608，最好是随机存取存储器(RAM)，还可以包括辅助存储器610。辅助存储器610可以包括，例如，硬盘驱动器612和/或可移动的存储装置614，代表软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器，等等。可移动存储装置614用熟知的方式对可移动存储单元618进行读写。可移动存储单元618，代表软盘、磁带、光盘等等，由可移动存储装置614来读写。需要理解的是，可移动存储单元618包括存储了计算机软件和/或数据的可供计算机使用的存储媒体。
在可供选择的实施方式中，辅助存储器610可以包括其他类似的允许计算机程序或其他指令被载入到计算机系统600的装置。这种装置可以包括，例如，可移动存储单元622和接口620。这些装置的实例可以包括程序卡盘和卡盘接口(就如电视游戏设备中能找到的)，可移动存储器芯片(比如EPROM，或PROM)和相关的插座，以及其他可移动存储单元622和接口620允许软件和数据从可移动存储器单元622传输到计算机系统600中。
计算机系统600还可以包括通信接口624。通信接口624允许软件和数据在计算机系统600和外围设备之间传输。通信接口624的实例可以包括调制解调器，网络接口(比如一个以太网卡)，通信端口，PCMCIA槽和卡，等等。软件和数据通过通信接口624以信号628的形式传输，信号628可以是电信号，电磁信号，光信号或其他能被通信接口624接收的信号。这些信号628被通过通信路径626提供给通信接口624。通信路径626携带信号628并可以通过无线，有线，光纤，电话线，蜂窝电话链路，射频链路以及其他通信信道来实施。
这个文件中，术语“计算机程序媒体”和“可供计算机使用的媒体”一般用来指诸如可移动存储驱动器614，安装在硬盘驱动器612上的硬盘和信号628之类的媒体。这些计算机程序产品是用来为计算机系统600提供软件的装置。
计算机程序(也称为计算机控制逻辑)存储在主存608和/或辅助存储器610中。计算机程序还可以通过通信接口624被接收。这种计算机程序，在执行时，使计算机系统600能实施这里讨论的本发明。更具体一点，该计算机程序，在执行时，使处理器604能实施本发明的处理过程。因而，这种计算机程序代表了计算机系统600的控制器。作为例子，在本发明的一个较佳实施例中，接收控制器150进行的处理可以由计算机控制逻辑来进行。当本发明使用软件来实施时，软件可以存储在计算机程序产品中并使用可移动存储器614，硬盘驱动器612或通信接口624来载入到计算机系统600中。
在另一个实施例中，本发明的特征主要是使用硬件来实施，举个例子，硬件部件诸如应用专用集成电路(ASICs)。用硬件状态机来实现这里描述的功能的实施方式对于熟悉相关技术的人来说是很明显的。
上面描述了本发明不同的实施例，需要理解的是它们作为实例被提出，而不是限制。很明显，对于熟悉相关技术的人来说，能在不脱离本发明的精神和范围的条件下对它们作关于形式和细节的各种改变。
本发明已在上面结合图示对执行特定功能和它的相关部分的功能性的构成框图作了描述。为了描述方便，这些功能性的构成框图的边界在这里被任意地定义了。当特定的功能和它的相关部分被适当地执行时可以定义可变的边界。这样，任何这种可变的边界都在本发明要求的权利的精神和范围内。熟悉本领域的人员将会认识到这些功能性的构成框图可以用离散部件、应用专用集成电路、执行适当的软件的处理器和类似设备或它们的组合来实施。这样，本发明的广度和范围不应该被任何上面描述的示范实施例所限，而是应该符合本发明的权利要求以及和它们相等同的内容。
权利要求
1.一种将无线通信系统中在多重分配信道上从无线站传输的数据的数据呼叫吞吐量最大化的方法，包括以下步骤a.接收多重分配信道；b.对每一个多重分配信道解调并解码；c.确定每个多重分配信道的可能的数据速率；以及d.将所有可能的数据速率相关以确定一个或更多个最大似然(ML)数据速率，每一个对应一个可能的数据速率。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤，e.当一个多重分配信道的所述可能的数据速率和对应的ML数据速率不匹配时，将与该多重分配信道相关联的数据无效。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多重分配信道包括基本信道和辅助信道，以及其特征在于数据能在基本信道上以第一数据速率传输，以及其特征在于仅当数据在基本信道上以第一数据速率传输时，数据能在辅助信道上以第二数据速率传输，以及其特征在于多个辅助信道具有和第二数据速率相等的可能的数据速率时，数据是在基本信道上以第一数据速率传输的可能性比不是时大得多，该方法进一步包括无效并删除和基本信道相关联的经解调和解码的数据，当a.基本信道不具有和第一数据速率相等的可能的数据速率，以及b.多个辅助信道具有和第二数据速率相等的可能的数据速率。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述多重分配信道共同构成一个IS-95B反向链路话务信道，以及其特征在于所述第一数据速率对应于基本信道全速率并且所述第二数据速率对应于辅助信道全速率，该方法进一步包括无效并删除和多个辅助信道中的每一个相关联的经解调和解码的数据，当a.基本信道不具有和基本信道全速率相等的可能的数据速率，以及b.多个辅助信道中仅有一个具有和辅助信道全速率相等的可能的数据速率。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括提供非未经确认的数据给无线链路协议处理层的步骤。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多重分配信道包括基本信道和辅助信道，以及其特征在于数据能在基本信道上以第一非零数据速率传输，以及其特征在于仅当数据在基本信道上以第一数据速率传输时，数据能在辅助信道上以第二非零数据速率传输，以及其特征在于当多个辅助信道中仅有一个具有和第二数据速率相等的可能的数据速率时，数据在基本信道上以第一数据速率传输和不以第一数据速率传输的可能性大致相等，该方法进一步包括无效并删除和多个辅助信道中的每一个相关联的经解调和解码的数据，当a)基本信道不具有和第一数据速率相等的可能的数据速率，以及b)多个辅助信道中仅有一个具有和第二数据速率相等的可能的数据速率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于在多重分配信道上传输的数据被格式化成数据帧，以及其特征在于步骤(b)包括以下步骤将数据帧解调以产生经解调的数据帧；以及将经解调的数据帧去交织以产生去交织的数据帧。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括以下步骤将经去交织的数据帧进行解码以产生经解码的数据帧；以及生成信号质量信号以指示每一个经解码的数据帧的信号质量。
9.如权利要求8所述的方法，基于对应的信号质量度量值信号来确定每一个经解码的数据帧的可能的数据速率。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于每一个数据帧包括循环冗余码(CRC)，以及其特征在于生成步骤包括至少一个为每一个经解码的数据帧生成一个CRC；以及为每一个经解码的数据帧生成一个码元出错率(SER)。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于步骤(c)包括为每一个多重分配信道上的每一个数据帧确定可能的数据速率，是基于该经解码的数据帧的至少一个CRC和一个SER。
12.一种将无线通信系统中由无线站在多重分配信道上传输的数据的数据呼叫吞吐量最大化的设备，包括接收多重分配信道的接收装置；分别对每一个多重分配信道解调并解码的解调装置和解码装置；确定每个多重分配信道的可能的数据速率的确定装置；以及将所有可能的数据速率相关联以确定最大似然组合的数据速率的相关装置。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于最大似然组合的数据速率包括对应于每一个所述可能的数据速率的最大似然数据速率，该装置进一步包括，当由确定装置确定的一个多重分配信道的可能的数据速率无法和由相关联装置确定的对应的最大似然数据速率匹配时，将与该多重分配信道之一相关联的数据无效的无效装置。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于所述多重分配信道包括基本信道和辅助信道，以及其特征在于数据能在基本信道上以第一数据速率传输，以及其特征在于仅当数据在基本信道上以第一数据速率传输时，数据能在辅助信道上以第二数据速率传输，以及其特征在于多个辅助信道具有和第二数据速率相等的可能的数据速率时，数据是在基本信道上以第一数据速率传输的可能性比不是时大的多，该设备进一步包括无效并删除和基本信道相关联的经解调和解码的数据的装置，当a)基本信道不具有和第一数据速率相等的可能的数据速率，以及同时b)多个辅助信道具有和第二数据速率相等的可能的数据速率。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于所述多重分配信道共同构成一个IS-95B反向链路话务信道，以及其特征在于所述第一数据速率对应于基本信道全速率并且所述第二数据速率对应于辅助信道全速率，该设备进一步包括无效并删除和多个辅助信道中的每一个相关联的经解调和解码的数据的装置，当a)基本信道不具有和基本信道全速率相等的可能的数据速率，以及b)多个辅助信道中仅有一个具有和辅助信道全速率相等的可能的数据速率。
16.如权利要求15所述的装置，进一步包括无线链路协议处理层和提供非未经确认的数据给无线链路协议处理层的装置。
17.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述多重分配信道包括基本信道和辅助信道，以及其特征在于数据能在基本信道上以第一非零数据速率传输，以及其特征在于仅当数据在基本信道上以第一数据速率传输时，数据能在辅助信道上以第二非零数据速率传输，以及其特征在于当多个辅助信道中仅有一个具有和第二数据速率相等的可能的数据速率时，数据在基本信道上以第一数据速率传输和不以第一数据速率传输的可能性大致相等，该设备进一步包括无效并删除和多个辅助信道中的每一个相关联的经解调和解码的数据的装置，当a)基本信道不具有和第一数据速率相等的可能的数据速率，以及b)多个辅助信道中仅有一个具有和第二数据速率相等的可能的数据速率。
18.如权利要求13所述的设备，其特征在于在多重分配信道上传输的数据被格式化成数据帧，以及其特征在于所述解调装置包括将数据帧解调以产生经解调的数据帧的装置；以及所述去交织装置包括将经解调的数据帧去交织以产生去交织的数据帧的装置。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于所述解码装置包括将经去交织的数据帧进行解码以产生经解码的数据帧的装置；以及生成信号质量信号以指示每一个经解码的数据帧的信号质量的生成装置。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于所述确定装置包括基于对应的信号质量度量值信号来确定每一个经解码的数据帧的可能的数据速率的装置。
21.如权利要求19所述的设备，其特征在于每一个数据帧包括循环冗余码(CRC)，以及其特征在于生成装置包括至少一个为每一个经解码的帧生成一个CRC的装置；以及为每一个经解码的帧生成一个码元出错率(SER)的装置。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于所述确定装置为每一个多重分配信道上的每一个数据帧确定可能的数据速率，是基于该经解码的数据帧的一个CRC和一个SER的至少一个。
23.一种计算机程序产品包括计算机可用的媒体，具有嵌入在媒体中的计算机可读的程序编码装置，使应用程序能在一个计算机处理器上被执行，该计算机处理器在一种将无线通信系统中由无线站在多重分配信道上传输的数据的数据呼叫吞吐量最大化的设备中，所述无线通信设备包括接收多重分配信道的接收装置；分别对每一个多重分配信道解调并解码的解调装置和解码装置；所述计算机可读程序编码装置包括第一计算机可读程序编码装置，使所述处理器确定每个多重分配信道的可能的数据速率；以及第二将计算机可读程序编码装置，使所述处理器将所有可能的数据速率相关以确定数据速率和最大似然组合。
24.如权利要求23所述的计算机程序产品，进一步包括第三计算机可读程序编码装置，使处理器能在一个多重分配信道的可能的数据速率无法和对应的最大似然数据速率匹配时，将与该多重分配信道之一相关联的数据无效。
25.如权利要求23所述的计算机程序产品，其特征在于所述多重分配信道包括基本信道和辅助信道，以及其特征在于数据能在基本信道上以第一数据速率传输，以及其特征在于仅当数据在基本信道上以第一数据速率传输时，数据能在辅助信道上以第二数据速率传输，以及其特征在于多个辅助信道具有和第二数据速率相等的可能的数据速率时，数据是在基本信道上以第一数据速率传输的可能性比不是时大得多，该计算机程序产品进一步包括第三计算机可读程序编码装置，使处理器能无效并删除和基本信道相关联的经解调和解码的数据，当a)基本信道不具有和第一数据速率相等的可能的数据速率，以及b)多个辅助信道具有和第二数据速率相等的可能的数据速率。
26.如权利要求23所述的计算机程序产品，其特征在于所述多重分配信道共同构成一个IS-95B反向链路话务信道，以及其特征在于所述第一数据速率对应于基本信道全速率并且所述第二数据速率对应于辅助信道全速率，该计算机程序产品进一步包括第四计算机可读程序编码装置，使处理器能无效并删除和多个辅助信道中的每一个相关联的经解调和解码的数据的装置，当a)基本信道不具有和基本信道全速率相等的可能的数据速率，以及b)多个辅助信道中仅有一个具有和辅助信道全速率相等的可能的数据速率。
全文摘要
本发明提供一种将无线通信系统中从无线站传输的数据的数据呼叫吞吐量最大化的方法和设备，无线站是诸如移动站，在多重分配信道上按照一个已知的传输标准，比如IS－95B，传输数据。多重分配信道包括一个基本信道和至少一个辅助信道。数据被格式化成可变速率数据帧并在基本信道和辅助信道上传输。无线接收机，例如基站，接收该多重分配信道。该无线接收机将和每一个多重分配信道相关联的数据帧解调并解码。该无线接收机为每一个经解调和解码的数据帧确定可能的初始数据速率。该无线接收机将所有可能的数据速率通过互相比较和与相关的传输协议标准相比较而相关，以确定数据速率的最大似然组合的。该最大似然组合的数据速率包括对应于每一个可能的数据速率的最大似然数据速率。当该可能的数据速率和对应的最大似然数据速率不匹配时，经解码的数据帧将被无效并删除。
文档编号H04B7/26GK1502197SQ02808164
公开日2004年6月2日 申请日期2002年2月21日 优先权日2001年2月21日
发明者A·乔希, A 乔希, B·阿舒尔, 娑, S·格拉兹科, 瓤 申请人:高通股份有限公司