专利名称：Cdma系统中物理信道与传送信道的数据缓存器结构的制作方法
本申请是申请日为2001年10月2日申请号为第01818795.1号发明名称为“CDMA系统中物理信道与传送信道的数据缓存器结构”的中国专利申请的分案申请。
背景技术：
I.发明领域本发明涉及数据通信，尤其涉及CDMA系统中存储对多条物理信道与传送信道接收的码元的新颖改进的数据缓存器结构。
II.相关技术说明要求现代通信系统支持各种应用场合。一种此类通信系统便是通过陆地链路支持用户之间话音与数据通信的码分多址(CDMA)系统。题为“SpreadSpectrum Multiple Access Communication System Using Satellite orTerrestrial Repeaters”的美国专利NO.4,901,307和题为“System and Methodfor Generating Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System”的美国专利NO.5,103,459，都揭示了多址通信系统中应用的CDMA技术，这两个专利已转让给本发明的受让人，通过引用包括在这里。
CDMA系统一般设计成符合一种或多种标准，一种该第一代标准就是“TIA/EIA/IS-95 Terminal-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”，以下称为IS-95标准，通过引用包括在这里。IS-95CDMA系统能发射话音数据和(虽效率不高)包数据。能更有效地发射包数据的更新一代标准，由名为“第三代合作计划”(3GPP)的联合体推出，并在一套文件中实施，包括文件号3GTS25.211、3GTS25.212、3GTS25.213、3GTS25.214和3GTR25.926，已公开出版。以下将3GPP标准称为W-CDMA标准，通过引用包括在这里。
W-CDMA标准规定了一种能支持若干用户并设计成有效传输包数据的信道结构。根据W-CDMA标准，准备发射的数据在较高的信令层被处理为一条或多条“传送”信道处理，该传送信道支持同时发送不同类的服务(如话音、视频、数据等)，然后将传送信道映射到一条或多条“物理”信道，分配给用户终端作通信(如呼叫)。
W-CDMA标准在传送信道处理方面提供了极大的灵活性，如特定传送信道的数据可用卷积码、Turbo码编码，或干脆不编码。而且，数据可在四个不同时间间隔(即10毫秒、20毫秒、40毫秒或80毫秒)之一内交织，对有害的路径效应(如衰落、多径等)提供临时分集。为改进不同类服务的性能，可对编码方案与交织间隔选用不同的组合，如用Turbo码与长交织间隔处理包数据，可增强效率和性能，但会造成更长的处理延迟。反之，由于不允许长的处理延迟，话音与视频数据可用卷积码与短交织间隔处理。
W-CDMA系统中的用户终端可通过多条物理信道同时接收多个发送(即多条传送信道)。从成本上考虑，非常希望设计一种能用一套基本的处理与存贮元件来处理多条物理信道与传送信道的用户终端，尤其是渴望能用数据缓存器结构有效地存贮对多条物理/传送信道接收的数据，并且有利于处理这类数据。
发明内容
本发明提供的数据缓存器结构，能有效地存贮对若干物理信道与传送信道接收的码元。设置的两个缓存器可存贮为物理信道与传送信道接收的码元，各缓存器可分成若干分区并作分配，使为每条物理信道或传送信道接收的码元存贮到各自分配的分区。各缓存器经划分与分配，使得(1)收到并存贮的码元不被新收到的码元过早地覆盖，(2)减少或消除了缓存器中的存贮残片量，而且(3)简化了缓存器的维护与操作。
各缓存器的设计和操作能利用物理信道与传送信道各种已知的特性。对物理信道缓存器，可确定各物理信道的扩展因子和各无线电帧的大小，并用于将该缓存器分成大小合适的分区。对传送信道缓存器，可确定每种“业务”(下面定义)在各传送信道上的传送格式(如传输时间间隔(TTI)与数据速率)。将缓存器的分区分配给传送信道(如按TTI的递降次序)，根据确定的数据速率，可在各分区内分配足够的存贮量。而且，由于特定的编码组合传送信道(CCTrCH)的传送信道对准(时间上)无线电帧边界，故可在这些边界上划分和分配缓存器。
本发明一个方面提供一种用于存贮通过若干信道(如物理信道或传送信道)信道接收的码元的缓存器结构。各信道与处理(如交织)收到码元的特定时间间隔(如无线电帧周期或TTI)有关。该缓存器结构包括缓存器和地址发生器。缓存器分成若干分区，对被处理的每条信道分配一个分区。地址发生器提供将码元写到分配分区的地址。该缓存器结构有利于应用于W-CDMA系统的接收机单元。
若缓存器结构用于传送信道，就根据有关TTI(如TTI的递减次序)对传送信道分配分区。若传送信道用于一个CCTrCH，则缓存器从初始位置(如缓存器顶部)开始划分，并沿缓存器的一个方向(如向下)规定诸分区。若传送信道用于两个CCTrCH，可将第一CCTrCH的传送信道分配到规定从第一初始位置(如顶部)开始并沿缓存器第一方向(如向下)继续下去的诸分区，而将第二CCTrCH的传送信道分配到规定从第二初始位置(如底部)开始沿缓存器相反方向(如向上)继续下去的诸分区。
下面将详述本发明的各个方面、实施例与特征。
附图简介通过以下结合附图所作的详述，本发明的特征、特性与优点就更清楚了，图中用相同的字符表示相同的部分，其中
图1是能实施本发明的通信系统简化框图；图2A和2B分别是发射机单元与接收机单元作信号处理的示图，用于按W-CDMA标准作下行链路数据传输；图3是表示本发明一实施例将接收自多条物理信道的码元存入缓存器的示图；图4是本发明一实施例将缓存器分成若干分区并将诸分区分配给多条物理信道的过程流程图；图5是一例通过多条传送信道作数据传输的示图；图6和7是表示本发明两个实施例将接收自多条传送信道的码元存入缓存器的示图；
图8是本发明一实施例把缓存器分成若干分区并将分区分配给多条传送信道的过程流程图；和图9是接收数据处理器一实施例的简化框图，适于处理下行链路数据传输。
特定实施例的详细描述图1是能实施本发明的通信系统100的简化框图。在一特定实施例中，通信系统100是符合W-CDMA标准的CDMA系统。在发射机单元110，数据通常以数据块从数据源112发送到发射(Tx)数据处理器114，后者对数据进行格式化、编码与处理，产生一个或多个模拟信号。然后，将模拟信号供给发射机(TMTR)116，对信号作(正交)调制、滤波、放大与上变频，产生已调制信号。接着，通过一个或多个天线118(图1只示出一个)向一个或多个接收机单元发射已调制信号。
在接收机单元130，发射信号被一个或多个天线132(仍只示出一个)接收后提供给接收机(RCVR)134。在接收机134内，接收的信号经放大、滤波、下变频、(正交)解调与数字化，产生样本。然后，样本经接收(Rx)数据处理器136处理与译码，恢复该发射的数据。接收机单元130的处理与译码，以与发射机单元110执行的处理与编码互补的方式执行。接着，将恢复的数据送到数据接收器138。
上述信号处理支持传输话音、视频、包数据、消息和其他类单向通信。双向通信系统支持双向数据传输，但图1因简化而未示出另一方向的信号处理。
图2A是发射机单元110的信号处理图，按W-CDMA标准作下行链路数据传输。下行链路指基站到用户终端(或用户设备(UE))的传输，上行链路指用户终端到基站的传输。图2A的信号处理一般由图1的发射数据处理器114执行。W-CDMA系统的上信令层支持同时传输若干传送信道，各传送信道能载送特定通信的数据(如话音、视频、数据等)。各传送信道的数据以数据块(也称传送数据块)提供给各自的传送信道处理部210。
在传送信道处理部210内，各传送数据块在框212中用于计算循环冗余检验(CRC)位。CRC位附接于传送数据块，供接收机单元检错。然后，若干CRC编码数据块在框214串接在一起，若总位数在串接后大于码块的最大规模，则把诸位分成若干(等规模)码块。再在框216用特定编码法(如卷积码、Turbo码)对各码块编码，或根本不编码。
接着在框218，对码位作速率匹配。速率匹配按较高的信令层分配的速率匹配属性执行。在上行链路，诸位重复或抽删，使得发射位数与现有位数匹配。在下行链路，在框220中，用非连续发送(DTx)位填充未使用位位置。DTx位指示应关断发送的时间，实际上不被发射。
在框222中，诸位按特定的交织法交织，提供时间分集。根据W-CDMA标准，作交织的时间间隔选自一组可能的时间间隔(即10毫秒、20毫秒、40毫秒或80毫秒)。交织时间间隔也称作传输时间间隔(TTI)。TTI是一种与各传送信道有关的属性，根据W-CDMA标准，在通信对话持续期内不发生变化。这里使用的“业务”包括特定传送信道在一个TTI内的位。
当选择的TTI长于10毫秒时，在框224，业务被分段后映射到连续的传送信道无线电帧上，各帧在一无线电帧周期内(10毫秒)对应于一次发送。根据W-CDMA标准，业务可在1、2、4或8个无线电帧周期内交织。
接着在框232，来自所有工作中传送信道处理部210的无线电帧串行复接成编码组合传送信道(CCTrCH)。然后将DTx位插到复用的无线电帧，从而在框234，使得发射位数与用于数据传输的物理信道上现有的位数匹配。若使用一条以上物理信道，则框236中在诸物理信道之间分割位。特定的物理信道可载送具有不同TTI的传送信道。然后在框238，交织各物理信道在各无线电帧周期里的位，提供附加时间分集。在框240，再把交织的物理信道无线电帧映射到各自的物理信道。产生适合传输给用户终端的已调制信号的后续信号处理，已为本领域共知，这里不再描述。
图2B是接收机单元130的信号处理图，用于按W-CDMA标准作下行链路数据传输。图2B的信号处理与图2A互补，一般由图1的接收数据处理器136执行。起初，已调制信号经接收、调节、数字化与处理，将码元提供给各物理信道用于数据传输，各码元有一特定分辨率(如4位)，并且对应于发射位。在框252，在每个无线电帧周期内对各物理信道的码元解交织，并级联来自所有物理的解交织码元。对下行链路传输，在框256检测并去除非发射的位。然后在框258，把码元解复接成各传送信道，再将各传送信道的无线电帧送给各自的传送信道处理部260。
在传送信道处理部260内，在框262，把传送信道无线电帧级联成通信业务，各业务包括一个或多个传送信道无线电帧，对应于发射机单元使用的特定TTI。在框264，解交织各业务内的码元，在框266，去除非发射码元。然后在框268，经反速率匹配而积累重复符，并对抽删的码元插“不照管”。接着在框270，对业务中的各编码数据块译码，于是在框272级联译码的数据块并分成各自的传送数据块，再在框274用CRC位对各传送数据块检错。
按照W-CDMA标准，可用若干物理信道向特定用户终端发送数据，各物理信道覆盖的正交可变扩展因子(OVSF)码具有特定的扩展因子(下行链路为4～512)。各物理信道的OVSF码在开始通信时确定(用网络)，一般在通信过程中不变，除非(1)若该物理信道是物理下行共享信道(PDSCH)型，或(2)接收机单元130被切换到另一小区，而该小区对该物理信道指定另一种可能不同的OVSF码。较小的扩展因子(如4)对应于较短的码长，适用于较高数据速率，较大的扩展因子(如512)对应于较长的码长，适用于较低数据速率。
根据W-CDMA标准，对任何随选的(10毫秒)无线电帧间隔，所有物理信道的总位数限于小于或等于特定的极值Cp，通常部分由用户设备(UE)的性能决定。该指标可表示为Σi=1KpNpi≤Cp]]>(公式1)其中Npi是物理信道i对特定无线电帧间隔的位数，Kp是诸物理信道的总数，Cp是规定的极值。
在接收机单元，通过各物理信道收到的码元经处理(如解扩展与解覆盖)，再在各无线电帧周期内解交织，解交织用缓存器实现。所有与各CCTrCH相关的物理信道的解交织码元经级联，再分入各自传送信道。
对每个无线电帧周期，在接收下一无线电帧周期的码元之前，若为当前无线电帧周期的物理信道接收的码元不能供给后面的处理部，就要临时缓存对当前无线电帧周期接收的码元。
若只处理一条物理信道，可用(1+ε)Ks小规模循环缓存器存贮该物理信道的码元，Ks是期望在各无线电帧周期对该物理信道接收的码元数，ε(以无线电帧周期为单位)是读出先前收到和存贮的码元所花的时间，下标“S”指所用的S扩展因子。对这种循环缓存器，可把第一物理信道无线电帧存到位置0～(Ks-1)，把下一物理信道无线电帧存到位置Ks～(2Ks-1)模(1+ε)Ks，依次类推。作为一特例，若Ks＝100，ε＝0.03，则第一无线电帧存到位置0～99，第二无线电帧存到位置100～96(缓存器在到达102回卷到0)，第三无线电帧存到位置97～93，依次类推。这样，在将第一无线电帧的码元送到下一处理部的同时，把第二无线电帧的前三个码元写到位置100～102。缓存器的这种操作方式可避免过早地改写存贮的码元。
W-CDMA标准允许同时接收多条物理信道，只要所有物理信道在各无线电帧周期内的总位数在公式(1)表达的特定极值Cp内。例如，若接收机单元能以扩展因子4支持一条物理信道，则它也能(1)以扩展因子8支持两条物理信道，或(2)以扩展因子16支持四条物理信道，或(3)以扩展因子8支持一条物理信道并以扩展因子16支持两条物理信道，依次类推。
若接收了多条物理信道并将它们的码元写到缓存器的邻接分区，则下一无线电帧周期的码元会过早覆盖在当前无线电帧周期收到的码元。举例来说，可同时接收两条物理信道，各信道具有扩展因子2S，载送一半码元总数(即K25＝Ks/2)。若这两条物理信道的码元存到缓存器的邻接分区，则可将第一物理信道的码元存到位置0～(K25-1)(如0～49，应用K＝100，K25＝50，ε＝0.03)，而将第二物理信道的码元存到位置K25～(2K25-1)(如50～99)。对下一无线电帧周期，可将第一物理信道的码元存到位置2K25～(3K25-1)模(1+ε)Ks(如100～46)，将第二物理信道的码元存到位置3K25模(1+ε)Ks～(4K25-1)模(1+ε)Ks(如47～96)。应用这种缓存方案，可用第二物理信道的码元会过早覆盖存贮的第一物理信道码元(如会过早覆盖存在位置47～49的码元)。
根据本发明一个方面，设置的缓存器存贮对所有物理信道接收的码元。缓存器的设计与操作可利用物理信道的各种特性。确定各物理信道的扩展因子并用于将缓存器分成大小合适的分区，再把诸分区分配给物理信道，以将对各物理信道接收的码元存贮到各自的缓存器分区。诸分区经限定和分配，使得(1)当前无线电帧周期内收到的码元不被过早覆盖，(2)减少或消除缓存器里的残片量，并且(3)简化了缓存器的维护与操作。
图3表示本发明一实施例把对多条物理信道收到的码元存入缓存器300。该例中，诸物理信道被分配给各自的缓存器300分区。根据期望接收并存到分区的物理信道无线电帧的大小，合理规定各分区的大小。
如图3所示，接收Wp条物理信道。起初在各无线电帧周期之前，诸物理信道的扩展因子被确定后用来计算期望在下一无线电帧周期接收的无线电帧的大小。根据确定的无线电帧大小，缓存器300经合理分割后被分配给诸物理信道。
大多数物理信道的扩展因子在过程开始时协商，一般在无线电帧之间不变，这样可按确定的扩展因子对这些物理信道分配缓存器分区。但PDSCH是个例外，其扩展因子可在通信期间改变，选自一组被定义为传送格式组合组(TFCS)函数的扩展因子。不过在整个连接持续期内，PDSCH的最低扩展因子被认为不变。在一实施例中，为适应最小可能扩展因子而对PDSCH分配存贮量。例如，若PDSCH能在组{64，128与256}中间改变其扩展因子，则假定扩展因子为64，对PDSCH分配充足的空间。
在图3的例中，缓存器300根据物理信道数量与规模划分和分配。在该简化方案中，把缓存器300顶部的分区322分配给物理信道1，并按(1+ε)Ks1的规模定大小，Ks1是预期在无线电帧周期内要对物理信道1接收的码元数，ε是读出存贮的物理信道无线电帧所花的时间。同样地，将缓存器300内的分区324(在分区322下面)分配给物理信道2，并按(1+ε)Ks2的规模定大小，Ks2是预期对物理信道2接收的码元数。过程对其他物理信道按同样方式继续下去。最后，将缓存器300底部的分区332分配给物理信道Np，并按(1+ε)Ksnp的规模定大小，Ksnp是预期对物理信道Np接收的码元数。
作为一特例，可接收两条物理信道，各物理信道的扩展因子为2S(或更高)。缓存器300以(1+ε)Ks的规模构制并分成两个等大小分区，各分区的规模为(1+ε)K2s，分配给各自的物理信道。作为另一特列，可接收四条物理信道，其扩展因子各为4S(或更高)。缓存器300以(1+ε)Ks的规模构制并分成四个等大小分区，各分区的规模为(1+ε)K4s，分配给各自的物理信道。作为又一特例，可接收三条物理信道，一条信道的扩展因子为2S，另两条为4S(或更高)。缓存器300以(1+ε)Ks的规模构制，并分割成(1+ε)K2s规模的一个分区和(1+ε)K4s规模的两个等大小分区。规模为(1+ε)K2s的较大分区分配给扩展因子为2S的物理信道，两较小的分区分配给扩展因子为4S的两条物理信道。
为在框252实现第二解交织，诸码元以变更的次序写到分区而以连续的次序读出，或者以连续的次序写到分区而以变更的次序读出。对每个分区，如图3所示，写指针初始化到分区顶部，随着码元写到该分区而更新(例如，若码元以连续次序写到缓存器，就递减)。或者，写指针初始化到分区底部，随着码元连续写到分区而递增。还可对各分区保持一读指针，用于识别准备从分区里读的下一个码元。
各分配的分区可以工作成一般缓存器(即规定了缓存器的顶部与底部)或循环缓存器。若码元以连续次序写到缓存器，则按物理信道循环的缓存器方案是有效的，否则分配给各物理信道的空间要求达(1+ε)K，其中ε≥1。
缓存器300可以各种方法分割。在一实施例中，分区规定从缓存器300顶部开始下移，但开始位置可以任选，并规定任何方向(向上或向下或二者)。
缓存器300能有效地存贮对物理信道接收的码元。不管物理信道的数量及其无线电帧大小如何，只要像公式(1)那样约束总码元数，就可用大小适中的缓存器(如(1+ε)Cp，ε≥0)存贮接收的码元。
缓存器300可以工作成减少或消除残片。在一实施例中，对物理信道将诸分区分配成利用缓存器里的邻接空间。每当物理信道被分出时，可将原先分配给一条或多条物理信道的一个或多个分区“上移”，空出原来分配给这些信道的空间，这样建立的缓存器邻接空闲区就可分配给扩展因子较小的另一物理信道。
例如，可将缓存器设计成能存贮扩展因子为8的一条物理信道的码元。可接收三条物理信道，每条的扩展因子为32。对第一、第二和第三物理信道分别分配规定位置为(0～x-1)、(x～2x-1)和(2x～3x-1)的三个缓存器分区。于是，若分出第二物理信道，就把第三物理信道从(2x～3x-1)移向(x～2x-1)，空出(2x～3x-1)的空间。然后从(2x～4x-1)开始，把缓存器的邻接分区分配给扩展因子为16的一条物理信道、扩展因子为32的两条物理信道等。
在另一实施例中，利用不必在缓存器中保持单个邻接空闲区的事实对物理信道分配诸分区。尤其假定把缓存器定成总规模为(K)，能存贮来自一些物理信道(2N条，N为整数1，2，……)的码元，各物理信道的扩展因子SF＝S。对从位置K·L开始的一分区分配一条扩展因子为S’的物理信道，L是最小整数，使该分区与早已分配给其他物理信道的其他分区不重叠。在执行去残片时，先要再指定扩展因子较大的物理信道，这样可明显减少去残片期间的再指定次数。
例如，研究规模为K8的缓存器。根据上例，有效的配置方法是将分区1～K64指定给SF＝64的物理信道，(K32+1)～2K32指定给SF＝32的第二物理信道，(K16+1)～2K16指定给SF＝16的第三物理信道。当分出第二物理信道时，上例就不必“上移”第三物理信道。对另一实例，假定把分区1～K64、(K64+1)～2K64、(2K64+1)～3K64和(4K64+1)～6K64分别指定给物理信道A～D。物理信道A、B、C的扩展因子为64，物理信道D的扩展因子为32。当分出物理信道A时，分别把物理信道B、C、D“上移”到分区1～K64、(K64+1)～2K64、(2K64+1)～4K64，形成足以供扩展因子为16的物理信道使用的空闲空间。
图4是本发明一实施例的过程400流程图，用于把缓存器分成若干分区，并把这些分区分配给多条物理信道。过程400可在各无线电帧周期的开始或之前执行(即接收物理信道无线电帧之前)。
起初在步骤412，在特地指定的时刻(如图3的t1之前)识别要接收的物理信道。在步骤414，确定各物理信道的扩展因子和无线电帧大小，再把物理信道分配到各自的缓存器分区。
在步骤422，选择还未分配缓存器分区的物理信道。然后在步骤424，规定一缓存器分区分配给这样的物理信道，可从缓存器顶部或从先前分配分区的结束处规定该分区。该分区还规定了足够的容量，可存贮整个无线电帧和(可能)一部分准备对该物理信道接收的下一无线电帧，如上所述。接着在步骤426，对分配的分区的读写指针初始化(如初始化到被分配分区的顶部)。在步骤428，不再研究该物理信道。
然后在步骤432，判断是否已将所有物理信道分配了缓存器分区，若都分配了缓存器分区，过程就终止，否则过程返回步骤422，选择还未分配缓存器分区的另一物理信道作分配。
根据W-CDMA标准，可用若干传送信道向特定用户终端发送数据。各传送信道与交织其数据的特定TTI(即10、20、40或80毫秒)有关，特定传送信道的TTI在通信过程开始时确定，一般在过程中不变。不同的TTI与不同的传送信道相关，用于不同类型的服务。较短的TTI不提供时间分集，用于不容许长处理延迟的服务(如话音)。反之，较长的TTI提高了时间分集，可用于对延迟不敏感的服务(如业务数据)。
如上所述，可用TTI任意组合的任何数量的传送信道发送数据，而且各传送信道的数据速率可变，可在TTI之间变化。根据W-CDMA标准，对任一(10毫秒)无线电帧间隔，所有传送信道的总信息位数限制成小于或等于特定极值Ct，通常Ct部分由用户设备的性能决定。该指标表示为Σi=1KTNTi≤CT]]>(公式2)式中Nti是传送信道在特定无线电帧间隔的信息位数，Kt是总传送信道数，Ct是规定的极值。
图5是一例对特定的CCTrCH在多条传送信道上作数据传输的示图。在该特例中，CCTrCH包括的四条传送信道，分别与80、40、20与10毫秒的TTI相关。根据W-CDMA标准，因这些信道与同一CCTrCH相关，故它们在时间上对准(如在t1、t2等)。
对每条传送信道，数据速率可在诸业务之间改变，因而各业务可包括任意信息位数，服从于公式(2)的限制条件，如传送信道514里的业务524b可以包含多于业务524a的信息位。鉴于公式(2)给出的限制条件，各无线电帧间隔的总信息位数限于特定值Ct，因而若该传送信道正以特定极值Ct发射，而且任何传送信道的数据速率增大了，则要求相应地降低一条或多条其他传送信道上的数据速率。如对第五无线电帧间隔而言，若业务524b的数据速率增高了，为维持公式(2)，就要相应降低业务526c或528e或者二者的数据速率。
允许调节业务之间的数据速率，增大了灵活性，如可在传送信道之间动态地分配信息位(如根据实际要求)。然而，在传送信道之间灵活地分配信息位，会造成缓存器设计面临接收码元的存贮问题。
可用若干缓存器设计法实现存贮经若干传送信道接收的码元。在一种简洁的缓存器设计法中，可指定一个缓存器用于存贮接收自各传送信道的码元。由于每条传送信道能(理论上)载送多达特定极值Ct的数据，所以可把每个缓存器设计成能存贮多达8(1+δ)C个码元，8对应于最大TTI，δ是读出先前收存业务所花的时间。再者，由于同时发射若干条传送信道，所以可设置若干缓存器，每个缓存器用于每条传送信道。这种简洁的缓存器设计要求比公式(2)实际要求更大的存贮容量，不能有效利用原有的资源。
根据本发明另一方面，设置的缓存器存贮对所有传送信道接收的码元。缓存器经划分与分配，可将对每条传送信道接收的码元存到缓存器各个分区。诸分区经规定与分配，使得(1)收存的业务不被新接收的业务过早覆盖，(2)减少或消除了缓存器里的残片量，而且(3)简化了缓存器的维护与操作。
缓存器的设计与操作可利用传送信道的各种特性。首先，因特定CCTrCH的传送信道对准(时间上)无线电帧边界，故缓存器可在这些边界划分与分配。其次，可在接收业务之前确定每条传送信道上各业务的传送方式(如TTI与数据速率)。可用TTI信息对传送信道分配缓存器分区，用数据速率信息对各分区分配充足的存贮量。
图6是表示本发明一实施例把接收自多条传送信道的码元存入缓存器600的示图。本例中，根据其TTI并以递降次序对传送信道分配各自的缓存器600的分区，而且根据该分区期望收存的业务规模，合理地规定各分区的大小。
在一实施例中，对W-CDMA系统，可将码元存到分配的分区，从而在框268“就地”实现反速率匹配。本例中，若在发射机单元作码元重复，可将重复码元累加到其分配分区里的正确位置，这样可对以多个重复位发射的每个信息位，只存贮一个累加码元。或者，码元在接收时存贮，并对从缓存器检索出来的码元作反速率匹配。
为简明起见，对图5的特例示出了缓存器600的操作，其中接收四条传送信道。起初在t 1之前，把四条传送信道的TTI定为80、40、20与10毫秒，同时确定准备对这四条传送信道接收的业务T80，1、T40，1、T20，1与T10，1的数据速率，并将这些业务的规模(信息与码尾符数量)分别计算为N80，1、N40，1、N20，1与N10，1。根据确定的业务规模，缓存器600经合理划分后分配给这四种在t1开始接收的业务。
在一实施例中，缓存器600按其TTI划分并分配给诸传送信息。在图6的例中，把与最长TTI相关的业务T80，1分配给缓存器600顶部的分区622a，分区622a分配了足以存贮整个业务T80，1的空间(N80，1)。在处理当前业务T80，1的同时，还分配了存贮一部分下一业务T80，2的附加空间(δ·N80，I)。这样，按存贮多达(1+δ)N80，1码元的容量定大小的缓存器600顶部的分区622a，分配给传送信道1用于存贮业务T80，1的码元。
同样地，在t1之前，把缓存器600的分区624a分配给与下一最长TTI相关的业务T40，1。对整个业务T40，1再次在分区624a里分配足够的空间(N40，1)，而且在处理当前业务T40，1时，也分配存贮一部分下一业务T40，2的附加空间(δ.N40，1)。这样，限定在分区622a下面并以存贮(1+δ)N40，1码元的容量定大小的分区624a，被分配给传送信道2以存贮业务T40，1的码元。
缓存器600对其他传送信道的分配以同样方式进行。具体地说，分区626a分配给传送信道3，用于存贮与下一最长TTI相关的业务T20，1的码元。分区626a定在分区624a下面，以存贮(1+5)N20，1个码元的容量定大小。传送信道4上与最短TTI相关的业务T10，1的码元，可存贮在定在分区626a下面的分区628a里。
起先在无线电帧边界开始处，可将各业务的写指针(和读指针)初始化到特定的开始位置(如分配分区的顶部)。随着特定业务码元被接收后写到指定的缓存器600分区，可相应地更新(如递减)写指针。在框264，可将码元写到变更的分区位置，实现第一次解交织。在一实施例中，各分配的缓存器600分区可工作成循环缓存器。
在下一无线电帧边界t2，全部收到传送信道4上的业务T10，1，可启动对该业务的处理。若能及时处理业务T10，1，则可在与业务T10，1同样的开始位置开始存贮准备在传送信道4上接收的下一业务T10，2(如图6所示，把写指针再初始化到与业务T10，1同一个开始位置)。若到接收下一业务(如T10，2)的码元时还不能处理业务(如T10，1)，则可存贮新业务的码元，使当前业务的码元不被过早覆盖，如将新业务码元存贮在分配给该传送信道的分区(如δ·K)的末尾。
在实施例中，各分配的分区工作为一般缓存器(即顶部与底部有规定)。或者，各分区工作成循环缓存器，尽管要求分配附加的空间以保证该循环缓存器正常操作，使当前业务码元在处理前不被覆盖。
在下一无线电帧边界t3，全部收到了传送信道3的业务T20，1和传送信道4的业务T10，2，可启动对这些业务的处理。可确定准备在传送信道3上接收的下一业务T20，2的规模，并对该业务分配缓存器600合适规模(1+δ)N20，2的分区626b。对准备在传送信道4上接收的业务T10，3，分配缓存器600的下一分区628c。把新业务T20，2与T10，3的码元存到它们各自分配的分区626b与628c(进行同样处理，从分区的始端，或从上次接收的业务T20，1与T10，2的结束，取决于能否及时地完成对前一接收业务的处理)。
在图6中可看出，以传送信道的TTI递减次序分配缓存器600诸分区，并对与较长TTI相关的传送信道指定更接近缓存器600顶部的分区，可减少或消除缓存器残片。运用上述分配方案，若分配给特定传送信道的分区要求改变大小，则这种变化出现在也对其他与同样和较短TTI相关的传送信道接收新业务的某个无线电帧边界，这样可对准备在这些传送信道上接收的新业务重新划分缓存器600，不会影响早已分配给其他与较长TTI相关的传送信道的分区，因为这些分区位于上方，不受重新划分的影响。
对于图6的实例，若传送信道3的数据速率在无线电帧边界t3变化，将对传送信道3和4接收新业务。这样可对这些传送信道重新划分缓存器600，不影响传送信道1和2的分配。同样地，若传送信道2的数据速率在无线电帧边界t3变化，将对传送信道2、3和4接收新业务，再对这些传送信道重分缓存器600而不影响传送信道1的分配。若传送信道1的数据速率在无线电帧边界t9变化，则对所有四条传送信道接收新业务，并对所有四条信道重分缓存器600。
为简明起见，规定缓存器600的分区在其“顶部”开始，但可选择任一开始点(如缓存器600的底部、中部或某一其他位置)。从选择的始点起，沿缓存器的特定方向(向上或向下)规定诸分区。为实现期望的缓存器结构，可合理地对读写指针作初始化与维护。
根据W-CDMA标准，将特定CCTrCH的传送信道对准时间，如图6所示。然而，W-CDMA并不规定同时发射的多个CCTrCH之间的特定定时关系。这些CCTrCH的传送信道相互不对准(时间上)，被视为异步。按照W-CDMA标准，诸传送信道在两个CCTrCH中的80毫秒TTI边界远离40毫秒。根据该最大时差，对所有CCTrCH中的传送信道就不能以TTI的递减次序分配缓存器。
即使对多个同时发射的CCTrCH，W-CDMA标准仍规定所有传送信道在任一无线电帧间隔内的总信息位数小于或等于公式(2)表示的特定极值Ct，但W-CDMA标准并不规定可在各CCTrCH上发射的特定最大位数。特定极值Ct可用于设计和操作能有效地存贮经多个CCTrCH接收的码元的缓存器。
图7是本发明一实施例将接收自与两个CCTrCH相关的多条传送信道的码元存入缓存器700的示图。与图6的缓存器600相似，根据其TTI并以递减次序对诸传送信道分配(邻接的)缓存器700分区，但因CCTrCH可能在时间上不对准(代之以时差缓存器T，如图7所示)，故将这些CCTrCH的传送信道分配到各自从缓存器700相对的端部开始的缓存器700分区。根据期望在分区收存的业务规模，合理规定各分区的大小。
为清楚起见，对图7中接收两个CCTrCH的特例示出缓存器700的操作。第一CCTrCH包括四条传送信道1～4，第二CCTrCH包括三条传送信道5～7。可在每个CCTrCH的无线电帧边界或附近对该CCTrCH的诸传送信道划分并分配缓存器700。
在ta前，把与第一CCTrCH相关的四条传送信道的TTI定为80、40、20和10毫秒。如对图6描述的那样，可对这些传送信道分配从缓存器700一端(如顶部)起规定的分区722、724、726和728。同样地，在tb前，把与第二CCTrCH相关的三条传送信道的TTI定为40、20和10毫秒，同样可对这些传送信道分配从缓存器700另一端(如底部)起规定的分区732、734和736。
在图7的例中，把与第一CCTrCH中最长TTI相关的业务T80，1分配给缓存器700顶部的分区722，把与该CCTrCH的下一最长TTI相关的业务T40，1分配给定在分区722下面的分区724，把与该CCTrCH的下一最长TTI相关的业务T20，1分配给定在分区724下面的分区726，而把与该CCTrCH的最短TTI相关的业务T10，1分配给定在分区726下面的分区728。
以相应的方式，把与第二CCTrCH最长的TTI相关的业务x40，1分配给缓存器700底部的分区732，把与该CCTrCH下一最长TTI相关的业务x20，1分配给定在分区732上面的分区734，而把与该CCTrCH最长TTI相关的业务x10，1分配给定在分区734上面的分区736。
对于从缓存器700顶部规定并分配给第一CCTrCH中诸传送信道的分区722、724、726和728，可将写指针初始化到分区顶部，并随着码元写到分区而减数。以相应的方式，对于从缓存器700底部规定并分配给第二CCTrCH中诸传送信道的分区732、734和736，把写指针初始化到分区底部，并随着码元写到分区而增数。同样地，可对诸分区以变更的次序读写码元，在框264实现第一次解交织。
而且，可在任一起点选择缓存器700的“顶部”与“底部”。自选择的起点开始，沿缓存器一个方向(向上或向下)规定第一CCTrCH诸分区，并沿缓存器的相反方向(向下或向上)规定第二CCTrCH诸分区。为实现期望的缓存器结构，要合理地初始化与维护读写指针。
若接收两个以上CCTrCH且时差大于最短TTI，可设置多个缓存器来存贮对与这些CCTrCH相关的传送信道接收的码元。各缓存器可支持两个CCTrCH。或者，将缓存器分成多个区段，各区段支持两个CCTrCH。
上述缓存器还有利于存贮与不同处理延迟相关的数据。与最长处理延迟相关的数据存到缓存器一个分区，与递减地缩短的处理延迟相关的其他数据存到缓存器的其他分区。诸分区按处理延迟规定与分配。这里描述的缓存器减少或消除了残片，管理(相对)容易。
图8是本发明一实施例把缓存器分成若干分区并将诸分区分配给传送信道的过程800的流程图。过程800适用于时差小于最短TI的传送信道(如与特定CCTrCH相关的传送信道)，可在各无线电帧边界或之前(即在传送信道上接收业务前)执行。起初在步骤812，识别特定的时刻(如在图6的t1之前)要接收的传送信道。在步骤814，识别要在这些传送信道上接收的新业务，并把它列入清单。然后在步骤816，判断清单是否空白。若清单空白，说明在即将到来的周期里不准备接收新业务，无需重分缓存器，过程终止。
反之，若清单不空白，则在步骤822确定准备接收的各新业务的TTI与规模。然后在步骤824，新业务按其TTI排列，再在步骤832在清单中选出TTI最长的业务。在步骤834，规定缓存器某个分区并分配给选择的业务。该分区可从上次分配的分区的开始位置或端部规定，其大小定为容量足以存贮整个业务和(可能)一部分准备对该传送信道接收的下一业务，如上所述。然后在步骤836，对分配分区的读写指针初始化(如到分配分区的定部)。接着在步骤838，从清单里取出该业务。
在步骤842，同样要判断清单是否空白。若空白，说明所有新业务已分配给缓存器各分区，过程终止。反之，过程返回步骤832，选出清单中TTI最长的另一业务作分配。
图8的过程也可对与多个CCTrCH相关的传送信道划分并分配缓存器。对多个CCTrCH，可根据处理的特定CCTrCH实现步骤834的分区分配与步骤836的指针初始化。沿缓存器第一方向规定分配给第一CCTrCH中业务的分区，并沿缓存器第二方向规定分配给第二CCTrCH中业务的分区。把指定给第一CCTrCH中业务的分区指针初始化到分区顶部，而把指定给第二CCTrCH中业务的分区指针初始化到分区底部。
图9是接收数据处理器136一实施例的简化框图，适合按W-CDMA标准处理下行链路数据传输。接收数据处理器136可执行上述图2B的某些信号处理。接收的信号在接收机134内进行调节与数字化，提供数字化样本，然后信道处理器910接收并处理样本，产生一条或多条物理信道的码元。处理一般包括解扩展、解覆盖与导频解调，如2000年9月6日提交的题为“Method and Apparatusfor Processing a Physical Channel with Partial Transport FormatInformation”的美国专利申请连续号(代理案卷号PD000442)、题为“MobileDemodulator Architecture for a Spread Spectrum Multiple AccessCommunication System”的美国专利NO.5,764,687和题为“DemodulationElement Assignment in a System Capable of Receiving Multiple Signals”的美国专利NO.5,490,165所描述的那样。这些专利和专利申请已转让给本发明受让人，通过引用包括在这里。
来自信道处理器910的码元存到第一缓存器912，后者以上述图3和4的方式构制。缓存器912操作时实现(1)在图2B的框252中的第二次解交织(以第二变更次序对缓存器读写码元)，和(2)框254中的物理信道级联(如在缓存器邻接分区中写物理信道的码元)。然后从缓存器912中检出码元，再送给数据处理器914。
数据处理器914执行与框218执行的速率匹配互补的反速率匹配，然后把码元送给按上述图6～8构制的第二缓存器916，后者操作时实现图2B中框264的第一次解交织(以第一变更次序对缓存器读写码元)。当接收了特定业务的所有传送信道无线电帧时，通知控制器930安排后面的业务处理(如译码)。
译码器918以与发射机单元使用的编码法互补的方式译码。具体地说，译码器918对卷积编码的数据作Viterbi译码，对Turbo编码的数据作Turbo译码，或对非编码的数据不译码。译码器918内的CRC校验器还根据附加的CRC位进一步检错，然后译码器918向数据接收器提供译码的数据。
在一实施例中，缓存器912和916以上述方式构制。具体而言，根据准备在物理信道上接收的无线电帧的扩展因子和大小，对缓存器912分割并分配给诸物理信道，另根据准备在传送信道上接收的业务的TTI和规模，对缓存器916分割并分配给诸传送信道。
缓存器912和916各自可用各种存储器结构实施，例如缓存器912和916各自(或二者)可用一个或多个存储器单元实施(如缓存器912和916可用一个公共存储器单元构制)，带一个多端口存储器单元，一存储器单元包括或被分成若干存储库，或用其他结构实施。缓存器912和916可用各种存储器技术实现，如随机存取存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)、闪速存储器等。可以有各种缓存器912和916的结构与实施方法，都在本发明范围内。
如图9所示，设置的地址发生器920用于操纵缓存器912与916，并维护这些缓存器分区的读写指针。地址发生器920可以实施为独立单元、集成在控制器930或缓存器内，或在还包含其他处理元件的ASIC内实施。
在一实施例中，地址发生器920包括的数据结构用于存贮描述各缓存器规定分区的信息。可在该数据结构内对各规定的分区产生一条目，例如各条目可以包括限定与该条目有关的分区的开始位置和(可能的)结束位置。各条目还可识别对其分配分区的特定物理或传送信道。该数据结构还存贮管理所分配分区的操作的信息。各条目还包括例如读写指针的当前值和准备更新指针的方向或方法。数据结构还存贮其他处理缓存器916内业务的信息，如可存贮准备对各业务处理下一码块的起始存储器地址。
这里描述的处理单元(如物理信道处理器、数据处理器、译码器、控制器等)可用各种方法实施，例如能以专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器、微控制器、微处理器或其他设计成执行本文所述功能的电子线路实施每个这类处理单元。也可把处理单元集成为一个或多个集成电路。再者，可用操作时执行实现本文描述功能的指令码的通用或专门设计的处理器实施处理单元，因而这里描述的处理单元可用硬件、软件或其组合来实施。
前述的诸较佳实施例可使本领域的任何技术人员能应用本发明，他们将明白对这些实施例的各种修改，而这里限定的一般原理适用于其他实施例而不必运用创造才智。因此，本发明并不限于本文示出的诸实施例，而是最广泛地符合本文所揭示的原理与新特征。
权利要求
1.一种存贮经多条信道接收的符号的缓存器结构设备，其特征在于，每条信道与后来处理接收符号的特定时间间隔有关，其特征在于，所述缓存器结构包括分为多个分区的缓存器，每条信道用一个分区，其中多个分区根据有关的时间间隔分配给多条信道；和耦接所述缓存器的地址发生器，工作时向分配的分区提供写符号的地址，其中缓存器在各最短时间间隔开始之前作划分和分配。
2.如权利要求1的缓存器结构设备，其特征在于，每条信道对应于按W-CDMA标准规定的传送信道。
3.如权利要求2的缓存器结构设备，其特征在于，与每条信道相关的时间间隔对应于由W-CDMA标准规定的传输时间间隔TTI。
4.如权利要求1的缓存器结构设备，其特征在于，与每条信道相关的时间间隔选自10毫秒、20毫秒、40毫秒与80毫秒。
5.如权利要求1的缓存器结构设备，其特征在于，缓存器从初始位置开始划分，并沿缓存器的第一方向继续下去。
6.如权利要求5的缓存器结构设备，其特征在于，从初始位置或前一分区末端开始规定各分区。
7.如权利要求1的缓存器结构设备，其特征在于，各分区的大小定为存贮所有准备在与分配该分区的信道相关的时间间隔内接收的符号。
8.如权利要求1的缓存器结构设备，其特征在于，多条信道包括第一和第二组的一条或多条信道，分配给第一组中一条或多条信道的一个或多个分区规定成从第一初始位置开始沿缓存器第一方向继续下去，而分配给第二组中一条或多条信道的一个或多个分区规定成从第二初始位置开始沿缓存器第二方向继续下去。
9.如权利要求8的缓存器结构设备，其特征在于，把第一与第二初始位置选作公共位置，而第一与第二方向为相反的方向。
10.如权利要求1的缓存器结构设备，其特征在于，地址发生器工作时可维持每个分配分区的写指针。
11.如权利要求10的缓存器结构设备，其中地址发生器还工作成维持各分配分区的开始位置。
全文摘要
一种存贮经若干信道(如物理信道或传送信道)接收的符号的缓冲器结构。每条信道与处理(如交织)接收符号的特定时间间隔(如无线电帧周期或传输时间间隔(TTI))相关。该缓冲器结构包括缓冲器和地址发生器。缓冲器被分成若干分区，给每条被处理信道分配一个分区。各分区可作为循环缓冲器进行工作。地址发生器向分配的分区提供写符号的地址。若将缓冲器结构用于传送信道，可按有关TTI(如以TTI的递减次序)把分区分配给传送信道。对每条编码组合传送信道(CCTrCH)，可将CCTrCH上的诸传送信道分配给规定从各自初始位置(如缓冲器的顶部或底部)开始沿缓冲器各自方向(如向下或向上)继续下去的分区。
文档编号H04B1/707GK1815905SQ20061000448
公开日2006年8月9日 申请日期2001年10月2日 优先权日2000年10月3日
发明者许大山, A·阿格拉瓦尔 申请人:高通股份有限公司