专利名称：接收数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个接收数据的方法，以及涉及一个实施该方法的装置。在本专利申请的范围内“数据”的概念也涉及语言数据。
在许多消息传输系统、特别是移动无线通信系统中，传输信道是时间变化的和频率选择的。在具有时间变化的和频率选择的传输信道的消息传输系统中，当在接收机中数据探测时通常采取如下措施·评估传输信道的传输特性。这通常通过评估信道脉冲响应(信道评估)来实现，在一般情况下对此理解为传输信道的信道脉冲响应的数值和相位的评估。可是也已知了探测形式，为了确定传输信道的传输特性该探测形式仅仅评估信道脉冲响应的数值。
·使接收机匹配于当前(已评估)的传输特性或者信道脉冲响应，因此在数据探测时有利地使用了关于传输信道的传输特性的知识。
虽然在一般情况下对于一个通信连接和附属的传输信道始终仅仅存在一个当前的信道脉冲响应，可是在本说明中始终谈论多个信道脉冲响应的评估，因为这会产生一个新的探测方法，该探测方法为了数据探测而评估多个通信连接的信道脉冲响应和附属的传输信道，并且这个方法有益地用于数据探测。也存在传输方法，在该传输方法中给一个通信连接同时分配多个不同的传输信道。在多数情况下也引用与信道脉冲响应相关联使用的概念。然而本专利申请也包含探测方法，在该探测方法中仅仅始终评估一个当前的信道脉冲响应。
在目前已知的方法中，在一个确定的固定时间帧内或甚至连续地实施信道脉冲响应的评估。在信道脉冲响应的每个评估之后，接收机匹配于当前的信道脉冲响应，也就是说通过传输信道的传输特性修改其内容，以便其在数据探测时可以有益地被使用。
按消息传输系统不同地实现接收机匹配于当前的信道脉冲响应。下面借助于一个实例对此简短说明·在GSM中，在维特比(Viterbi)探测器的度量形成时使用信道脉冲响应用于调制乘法器。
·在直接序列(DS)-CDMA移动无线通信系统、比如IS-95中通常使用一个瑞克(Rake)接收机用于数据探测。对此通过瑞克指形触点的校准或者调整实现接收机匹配于当前的信道脉冲响应。
·在一个具有判定反馈均衡器(DFE)的宽带TDMA系统(例如大约2MHz的带宽)中，为了计算正向的或者反馈方向的滤波器的滤波系数，使用了信道脉冲响应。为了计算DFE的滤波系数，必须以较大的费用来解方程组。该等式适合于具有一个DFSE(判定反馈序列均衡器是MLSE和DFE的组合)的宽带TDMA系统。
·在JD-CDMA系统的接收机中，为了数据探测实施了多个不同的方法步骤。对此例如在使用零强制分组补偿(ZF-BLE)的情况下，主要以下面4个步骤实现接收机匹配于当前已评估的信道脉冲响应步骤1对于所有的用户k＝1，…，K用户k的信道脉冲响应h(k)与用户特殊的CDMA代码c(K)卷积，对此结果是组合的脉冲响应b(K)；每用户可以有多个信道脉冲响应。
步骤2确定基于所有K个用户的组合的脉冲响应b(k)的系统矩阵A，k＝1，…，K。
步骤3确定矩阵AHA(上标H象征表示操作“共轭复数矩阵转换”)。
步骤4AHA的Cholesky分解的计算。
在接收机中，在所有上面示范引用的情况中接收机匹配于当前的信道脉冲响应要求较大的费用，因为为了实施这个匹配，比如乘法、加法或数据传送的多个操作要求较大的计算容量，并且因此也要求较大的电流消耗。
本发明基于这个任务，给出一个方法和一个实施该方法的装置，用该方法能够以尽可能小的费用和尽可能好的质量实施数据的接收。
通过具有按照权利要求1的特征的方法解决这个任务。
在本发明的一个结构形式中，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔改变，并且匹配于相应传输信道额定传输特性的变化。
正如上面提到的，在迄今的方法中，在一个确定的固定时间帧内或甚至连续地测试信道脉冲响应的评估。在信道脉冲响应的每个评估之后接收机匹配于当前的信道脉冲响应。然而通常也在一个固定的时间帧内实现这个匹配。例如GSM和JD-CDMA使用训练序列(中间部分)，以该训练序列评估移动无线通信信道的脉冲响应。对于每个传输的脉冲串测量这个训练序列，并且接着使接收机匹配于当前的信道脉冲响应。在传统的直接序列(DS)-CDMA移动无线通信系统中，例如IS-95，为了确定移动无线通信信道的信道特性，使用了所谓的导频信号。对此甚至于连续地发送这些导频信号。
可是，在昂贵的以特地为了这个目的而制作的仿真工具的仿真中表明，在消息传输系统中，在确定的条件下可能出现这种情况，即传输信道的传输特性缓慢地改变，并且因此信道脉冲响应缓慢地改变，这按照说明提到的固定时间帧。也就是说传输信道的传输特性和因此的信道脉冲响应响应如此缓慢地或者如此细微地改变，以至于在信道脉冲响应的每个评估之后实施接收机匹配于当前的信道脉冲响应是不必的，按一个预先规定的固定时间帧实现这个信道脉冲响应。如果分配给一个用户多个、连续的TDMA帧的时隙，则这种情况在TDMA系统中增多地出现，并且因此也在JD-CDMA和GSM系统中出现。在一个固定的预先规定时间帧内，在这种情况下接收机匹配于当前的信道脉冲响应预示不必要的浪费，其相对来说仅仅细微地改善了数据探测。
因此本发明基于这种概念，随着传输特性的改变，如此改变在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔，即以尽可能小的费用-也就是说以尽可能长的、在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔-实现一个尽可能准确的数据探测。
通过随着相应传输信道的传输特性的变化的强度改变在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔的方法，可以降低费用。如果在确定的时间间距内，确定了传输特性的加强的变化，则缩小在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔。如果在确定的时间间距内，确定了传输特性的减弱的变化，则增大在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔。传输特性的变化越弱，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔越增大，反之亦然。
对此，可以考虑不同的实施方案，以这些实施方案可以确定相应传输信道的传输特性的改变。
预先规定一个优选的实施方案，使在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于相应信道脉冲响应的改变或者改变的强度。
预先规定一个另外有益的实施方案，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于通过相应传输信道接收的数据的质量。对此，从接收数据的质量推断出相应传输信道的传输特性的变化的强度，并且接着随相应传输信道的传输特性的变化的强度匹配在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的间隔。接收数据的质量越好，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔的间隔越大，反之亦然。
在本发明的另外改进中预先规定，在信道脉冲响应的评估之间的时间间隔也许可以附加地匹配于接收数据的质量。也就是说，如果在接收数据的质量的基础上确定相应传输信道的传输特性，则可以随相应传输信道的传输特性的变化的强度改变在信道脉冲响应的评估之间的间隔。
以这样的方式在缓慢可变的传输信道上可以进一步降低费用和电流消耗，因为信道脉冲响应的评估也是非常费劲的。
在一个另外有益的实施方案中，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于在接收机中确定的测试值。对此，这个测试值对于相应传输信道的传输特性是独特的。
预先规定一个另外有益的实施例，在信道脉冲响应的评估之间的时间间隔也许可以附加依赖于在接收机中确定的测试值。
也就是说，如果通过在接收机中确定的测试值确定相应传输信道的传输特性或者传输特性的变化，则随着相应传输信道的传输特性的变化的强度也可以改变在信道脉冲响应的评估之间的间隔。
以这样的方式在缓慢可变的传输信道上可以进一步降低费用和电流消耗。
从从属权利要求中的得出本发明的改进。在权利要求8至12中给出实施该方法的装置。
下面的图用于阐述本发明的结构形式。
图示
图1一个JD-CDMA接收机的概要方框图，其中在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于信道脉冲响应的变化。
图2一个JD-CDMA接收机的概要方框图，其中在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于接收数据的质量。
下面根据优选实施例并借助于图详细说明本发明。
在根据本发明方法的一个特殊结构形式中，普通情况下在一个固定帧中实施接收机匹配于当前的信道脉冲响应，可是此外，如果传输信道的传输特性不或仅仅可忽略地改变，则不实施接收机匹配于当前的信道脉冲响应。因此可以显著地减低计算费用和电流消耗。
有益地以此可以确定传输特性的变化，即新测试的传输特性与事先测试的特性进行比较。
为此可以形成一个适当的度量，其是用于此的标准，比如多强地改变传输信道。传输信道的传输特性的改变越强或越大，该度量值越大。如果该度量值较大，则实现接收机匹配于当前的信道脉冲响应。如果该度量值比一个确定的阈值小，则不实现这个匹配。
在图1中描述了一个JD-CDMA接收机的方框图。对于上行或下行链路可能涉及一个接收装置(EV)。可以给用户分配一个唯一的CDMA代码(单代码选择)或多个CDMA代码(多代码选择)。可以给用户分配一个时隙(单时间段)或多个时隙(多时间段)。接收装置(EV)预先规定一个接收天线(EA)和一个信道评估器(KS)。信道评估器(KS)对于每个接收的脉冲串评估所有在这个时隙内激活的用户的信道脉冲响应。在度量形成器(MB)中所有用户的信道脉冲响应与事先已评估的信道脉冲响应相应进行比较，这个事先已评估的信道脉冲响应记录在一个存储器(MS)中。作为度量例如考虑在新的和事先已评估的信道脉冲响应之间的平均二次差。例如如果考虑零强制分组补偿(ZF-BLE)，则在JD-CDMA系统的接收机中通过度量形成器(MB)实施在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔的匹配，也就是说，在这个要说明的特殊结构形式中作出判断，是否在联合探测器(JD)中为数据探测实施上面已阐明的步骤1至4(传输信道的传输特性改变)，或是否不实施这些步骤(传输信道的传输特性仅仅可忽略地改变)。在联合探测器(JD)中，接着在分配给不同用户的CDMA代码(CC)的基础上探测接收的数据(ED)。对此在有益的改进中可以通过软件控制的处理器实现至少主要部分的信道评估器、度量形成器和联合探测器。
在图2中描述了根据本发明的方法的一个另外有益的实施方案。对此，如果传输的接收数据(ED)的质量未超过一个确定界限，于是仅仅实施接收机匹配于当前的信道脉冲响应。此外这个实施方案有这样优点，在传输信道的传输特性一个可忽略的变化的情况下也可以放弃信道脉冲响应的评估，并且因此可以附加地节省信道评估的费用。
传输信道是否改变或不改变和是否必须实施信道评估或者实施接收机匹配于当前的信道脉冲响应的判断可以有益地基于一个度量，其依赖于接收数据(ED)的质量。在这种情况下，度量形成器(MB)必须事先作出是否实施步骤1至4的判断，其次作出是否应当实施信道评估的判断。
以联合探测器的值连续的评估值可以形成该度量。一个可能的方案是，联合探测器的值连续的评估值的方差越大，该度量越大。可以通过使用信息组代码实现一个另外形成一个度量的方案。如果已知的信息组编码的数据的检验总数有“准确”的值，则传输信道仅仅可忽略地改变。如果已知的信息组编码的数据的检验总数没有“准确”的值，则必须进行信道评估和接收机匹配于当前的信道脉冲响应。
除了提到的ZF-BLE外，JD-CDMA的另外可能的探测算法-具有判断反馈的零强制分组补偿(ZF-BDFE)，-最小均方误差分组补偿(MMSE-BLE)，-具有判断反馈的最小均方误差分组补偿。
在这些探测方法中，根据本说明专业人员可以容易地阐明根据本发明的方法。
一个测试值代替这个度量使用，该度量是传输信道的传输特性变化的标准，测试值表明关于传输信道的传输特性或者传输信道的传输特性改变的判断依据，比如-附加于通信连接的移动站的速度-多普勒频率-例如以GPS测量的位置坐标的改变。
通过软件控制的处理器可以实现在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔的匹配以及在信道评估之间的时间间隔匹配于这个独特的测试值。
专业人员借助于本说明可以容易地在GSM系统、DS-CDMA系统、宽带TDMA系统中统一根据本发明的方法，并且根据本发明的方法也在所谓的多用户探测(MUD)中应用，并且也应用于高速率的数据业务。
对此根据本发明的方法可以是发射/接收方法的一部分，比如在传统的基站或通信终端设备中实施该方法。
对此与本发明一致的接收装置可以是比如基站或通信终端设备的发射/接收装置的一部分。
权利要求
1.接收数据的方法，在该方法中评估传输信道的传输特性，其特征在于，在接收机于当前传输信道的传输特性的匹配之间的时间间隔改变，并且匹配于相应传输信道的传输特性的变化。
2.接收数据的方法，在该方法中评估信道脉冲响应，其特征在于，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔改变，并且匹配于相应传输信道的传输特性的变化。
3.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于信道脉冲响应的变化。
4.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于通过相应传输信道接收的数据的质量。
5.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在信道脉冲响应的评估之间的时间间隔匹配于通过相应传输信道接收的数据的质量。
6.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于对于相应传输信道的传输特性独特的测试值。
7.按照上述权利要求之一的方法，其特征在于，在信道脉冲响应的评估之间的时间间隔匹配于对于相应传输信道的传输特性独特的测试值。
8.接收装置，具有a)用于信道评估的单元，b)用于接收装置匹配于当前信道脉冲响应的单元，c)用于在接收装置于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于相应传输信道的传输特性变化的单元。
9.按照权利要求8的接收装置，具有a)用于确定接收数据的质量的单元，b)用于在接收装置于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔匹配于接收数据的质量的单元。
10.按照权利要求9的接收装置，具有用于在信道脉冲响应的评估之间的时间间隔匹配于接收数据的质量的单元。
11.按照权利要求8至10之一的接收装置，具有a)用于确定对于传输信道的传输特性独特的测试值的单元，b)用于在接收装置的匹配之间的时间间隔匹配于对于传输信道的传输特性独特的测试值的单元。
12.按照权利要求11的接收装置，具有用于在信道脉冲响应的评估之间的时间间隔匹配于对于传输信道的传输特性独特的测试值的单元。
全文摘要
接收数据的方法,在该方法中评估信道脉冲响应,其中在接收机于当前信道脉冲响应的匹配之间的时间间隔改变,并且匹配于传输信道的传输特性的变化。
文档编号H04B1/707GK1266576SQ98808053
公开日2000年9月13日 申请日期1998年5月28日 优先权日1997年6月6日
发明者A·克莱恩, M·纳尚, K·－D·皮勒坎普 申请人:西门子公司