專利名稱：用于無線系統(tǒng)的并行比特交織器的制作方法
用于無線系統(tǒng)的并行比特交織器 背景
I. 領(lǐng)域
本技術(shù)一般涉及通信系統(tǒng)和方法，尤其涉及用于唯前向鏈路無線系統(tǒng)的在 其中傳輸數(shù)據(jù)子集被每時鐘周期按并行編群被交織的系統(tǒng)和方法。
II. 背景
空中接口規(guī)范定義了已由業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的一群無線提供商開發(fā)的FLO (唯前 向鏈路)技術(shù)。 一般而言，F(xiàn)LO已利用了可用無線技術(shù)最有優(yōu)勢的特色，并且 使用了在編碼和系統(tǒng)設(shè)計中最新的進步來始終如一地達成最高質(zhì)量的性能。一 個目標是令FLO成為被全球采納的標準。
在一種情形中，F(xiàn)LO技術(shù)是為移動多媒體環(huán)境而設(shè)計的，并顯現(xiàn)出理想 地適于在蜂窩手持機上使用的性能特性。它使用編碼和交織中最新的進步來總 是達成最高質(zhì)量的接收——對于實時內(nèi)容流送和其它數(shù)據(jù)服務(wù)兩者皆為如此。 FLO技術(shù)無需妥協(xié)功耗亦能提供穩(wěn)健的移動性能和高容量。該技術(shù)還通過顯著 地減少需要部署的發(fā)射機的數(shù)目來降低投遞多媒體內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)成本。另外，基 于FLO技術(shù)的多媒體多播與無線運營商的蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和語音服務(wù)互補，因 其向在3G網(wǎng)絡(luò)上使用的相同蜂窩手持機投遞內(nèi)容。
FLO無線系統(tǒng)己被設(shè)計成除非實時服務(wù)之外還向移動用戶廣播實時音頻 和視頻信號。相應(yīng)各FLO傳輸是使用高大且高功率的發(fā)射機來實行以確保給 定地理區(qū)域中的廣覆蓋。此外，在大多數(shù)市場中通常部署3-4個發(fā)射機以確保 FLO信號到達給定市場中的總?cè)藬?shù)里的有效部分。在FLO數(shù)據(jù)分組的捕獲過 程期間，作出若干確定和計算以確定相應(yīng)各無線接收機的諸如頻率偏移量等的 方面。給定FLO廣播支持多媒體數(shù)據(jù)捕獲的本質(zhì)，對如此的數(shù)據(jù)和相關(guān)聯(lián)開 銷信息的高效率處理是至關(guān)重要的。例如，當確定頻率偏移量或其它參數(shù)時， 需要復(fù)雜的處理和確定，在其中采用相位和相關(guān)聯(lián)角度的確定來幫助FLO數(shù)據(jù)傳送和接收。
諸如FLO的無線通信系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)分組自發(fā)射機向接收機傳送時采用各 種數(shù)據(jù)處理算法和狀態(tài)機過程。 一個過程涉及將接收自發(fā)射機編碼器的比特映 射到與不一的星座碼元相關(guān)聯(lián)的一個或更多個碼型。 一般而言，采用串行過程 來將比特流編排成合需的碼型以供傳輸。如此的串行過程一般是狀態(tài)驅(qū)動的， 在其中高速時鐘的邊沿驅(qū)動下一次將比特映射成相應(yīng)碼型供稍后傳輸?shù)膭幼鳌?目前，如此的映射算法允許每時鐘沿(即，上升或下降)將一比特置入相應(yīng)碼 型中。盡管這種串行過程已然有效，但是每時鐘沿映射單個比特是低效率的且
消耗寶貴的處理資源。鑒于典型的FLO傳輸分組可能涉及數(shù)百比特這個事實， 這種低效率可能會是顯著的。
概要
以下給出對各種實施例的簡化概述以力圖提供對這些實施例的一些方面 基本的理解。此概述并非寬泛綜述。其無意標識關(guān)鍵性/決定性要素或刻畫本文 中公開的實施例的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一些概念以為稍后 給出的更加具體的說明之序。
提供了用于在唯前向鏈路(FLO)發(fā)射機中執(zhí)行并行交織處理的系統(tǒng)和方 法。來自編碼器的比特被并行交織器組件接收，在那里相應(yīng)各比特被每時鐘事 件成倍地處理以促進發(fā)射機處高效率的數(shù)據(jù)處理。例如，2比特、4比特、或 其它偶倍數(shù)的編群被并行且每時鐘事件地映射到星座緩沖器，在向無線網(wǎng)絡(luò)傳 送數(shù)據(jù)之前其能被進一步處理。并行比特交織器不是每時鐘事件映射單數(shù)比 特，而是代之以成倍地處理數(shù)據(jù)以增加發(fā)射機處的數(shù)據(jù)吞吐量。已由交織器組 件處理的經(jīng)交織分組能在該分組的末比特已被寫到交織存儲器或緩沖器之后 被立即讀出，從而允許整體的比特交織等待時間取決于被選擇要并行處理的比 特編群而被縮減至少一半。其它特色包括取決于要處理的分組中比特的數(shù)目的 動態(tài)調(diào)整。對于例如能被8除盡的分組，可采用相對簡單直接的處理來映射比 特的編群以供稍后傳輸。對于不能被8除盡的分組——例如典型的FLO分組 可能包括1500比特——可啟用替換處理路徑以允許發(fā)射機處有效且高效率的 并行比特處理。為了達成前述及相關(guān)目的，本文中描述了與以下說明及附圖有關(guān)的某些例 示說明性實施例。這些方面指示可實踐這些實施例的各種方式，其全部都旨在 被覆蓋。
附圖簡述


圖1是圖解用于無線系統(tǒng)的并行比特交織器的示意性框圖。
圖2圖解了示例并行比特交織器處理的考量。
圖3圖解了示例并行比特交織緩沖器。
圖4圖解了示例并行比特交織狀態(tài)機過程。
圖5圖解了示例比特交織過程。
圖6是圖解了用于無線系統(tǒng)的示例網(wǎng)絡(luò)層的示圖。
圖7是圖解了用于無線系統(tǒng)的示例數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和信號的示圖。
圖8是圖解了用于無線系統(tǒng)的示例用戶設(shè)備的示圖。
圖9是圖解了用于無線系統(tǒng)的示例基站的示圖。
圖10是圖解了示例無線發(fā)射機和接收機系統(tǒng)的示圖。
詳細描述
提供了用于處理無線數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)和方法。一種方法包括確定無線發(fā)射 機處要處理的數(shù)據(jù)比特子集并采用時鐘沿來存儲該數(shù)據(jù)。時鐘沿允許每給定時 鐘沿將來自該數(shù)據(jù)比特子集的至少兩個比特并行地映射到交織器存儲器。從該 存儲器，在跨無線網(wǎng)絡(luò)傳送這些數(shù)據(jù)分組之前其它編碼和加擾過程被應(yīng)用。取 決于數(shù)據(jù)分組的本質(zhì)(例如，這些數(shù)據(jù)分組是否能被預(yù)定數(shù)字偶除盡)，在執(zhí) 行此映射時可應(yīng)用動態(tài)處理考量。
如在本申請中使用的，術(shù)語"組件"、"網(wǎng)絡(luò)"、"系統(tǒng)"之類意指計算機相關(guān) 實體，任其是硬件、硬件與軟件的組合、軟件、還是執(zhí)行中的軟件。例如，組 件可以是但并不被限定于在處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行件、 執(zhí)行的線程、程序、和/或計算機。作為例示說明，在通信設(shè)備上運行的應(yīng)用和 該設(shè)備都可以是組件。 一個或更多個組件可駐留在進程和/或執(zhí)行的線程內(nèi)，并 且組件可局部化在一臺計算機上和/或分布在兩臺或更多臺計算機之間。這些組件也能從其上存儲有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計算機可讀介質(zhì)執(zhí)行。諸組件可在本 地和/或遠程進程上通信，諸如根據(jù)具有一個或更多個數(shù)據(jù)分組的信號(例如， 來自一個組件的數(shù)據(jù)，其中該組件與局部系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另一組件交互、 和/或跨諸如因特網(wǎng)等的有線或無線網(wǎng)絡(luò)與之交互)來作此通信。
圖1圖解了采用并行比特交織來促進高效率發(fā)射機數(shù)據(jù)處理的無線網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括跨無線網(wǎng)絡(luò)向一個或更多個接收機120通信的一個或 更多個發(fā)射機100。接收機120可包括實質(zhì)上任何類型的通信設(shè)備，諸如蜂窩 電話、計算機、個人助理、手持式或膝上型設(shè)備等等。接收機120的部分被用 來將碼元子集130和諸如多媒體數(shù)據(jù)的其它數(shù)據(jù)解碼。碼元子集130 —般是在 采用的唯前向鏈路(FLO)協(xié)議進行多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送的正交頻分復(fù)用(OFDM) 網(wǎng)絡(luò)中傳送的，其中如此的協(xié)議在以下更詳細地描述。發(fā)射機110包括從時鐘 源150被驅(qū)動的并行比特交織器140，在此應(yīng)當領(lǐng)會，來自時鐘源的上升沿和
下降沿皆能被用于驅(qū)動交織器。
數(shù)據(jù)比特子集160是接收自編碼器(未示出)并由并行比特交織器140 處理的，其中來自交織器的輸出被映射到星座存儲器或緩沖器170。 一般而言， 160處的來自編碼器的比特是由并行比特交織器140接收和處理，其中相應(yīng)各 比特在150處的每時鐘源事件被成倍地處理以促進接收機110處的高效率數(shù)據(jù) 處理。例如，來自數(shù)據(jù)子集160的2比特、4比特、6比特、8比特、或其它偶 倍數(shù)的編群被并行且每時鐘事件地映射到星座存儲器170，在向無線網(wǎng)絡(luò)傳送 數(shù)據(jù)之前其能被進一步處理。從星座存儲器170的處理可包括如180處例示說 明的進一步編碼或加擾操作。
并行比特交織器140不是在150處的每時鐘源事件映射單數(shù)比特，而是代 之以成倍地處理數(shù)據(jù)以增加發(fā)射機110處的數(shù)據(jù)吞吐量。由交織器140處理的 經(jīng)交織分組能在該分組的末比特已被寫到交織存儲器或緩沖器170之后被立即 讀出，從而允許整體的比特交織等待時間取決于160處被選擇要并行處理的比 特的編群而被縮減至少一半。在以下更詳細描述的其它特色包括取決于要處理 的分組中的比特數(shù)目的動態(tài)狀態(tài)機調(diào)整。對于例如能被8除盡的分組，可采用 相對簡單直接的處理來映射170處比特的編群以供稍后傳輸。對于不能被8除 盡的分組——例如典型的FLO分組可能包括1500比特一可啟用替換處理路
8徑以允許發(fā)射機處有效且高效率的并行比特處理。如以下將更詳細描述的，并 行比特交織器140可作為狀態(tài)機的部分來提供，其中該狀態(tài)機的相應(yīng)狀態(tài)從時
鐘源150的上升或下降沿轉(zhuǎn)移。系統(tǒng)100可包括用于處理無線網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)射機 數(shù)據(jù)的組件。這包括用于編碼數(shù)據(jù)分組的裝置(例如，發(fā)射機110);用于將 該數(shù)據(jù)分組交織在共享時鐘周期上的裝置(例如，并行比特交織器140);以 及用于將該數(shù)據(jù)分組映射到要在無線傳輸中采用的星座的裝置(例如，存儲器 170)。
在繼續(xù)進行之前，先提供一些基本的無線傳輸概念。對于無線傳輸， 一個 傳送的分組結(jié)構(gòu)可包括由4642個稱為OFDM碼片的時域基帶采樣構(gòu)成的 OFDM碼元。在這些OFDM碼片之中，有源自頻域中的4096個數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻副 載波的4096個數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼片。這些碼片可被循環(huán)擴展，從而有529個碼片 居于有用部分之前，而有17個居于有用部分之后。為了縮減OFDM信號的帶 外能量，OFDM碼元中首17個碼片和末17個碼片具有升余弦包絡(luò)。OFDM碼 元的首17個碼片與居于其之前的OFDM碼元的末17個碼片重疊。結(jié)果，每 個OFDM碼元的歷時可能是4625個碼片長。
在一個傳輸數(shù)據(jù)分組示例中，數(shù)據(jù)一般可被組織成超幀130，其中每個超 幀具有一秒的歷時。超幀130 —般由以4096個副載波OFDM調(diào)制的1200個 碼元構(gòu)成。關(guān)于副載波而言，交織是指間隔某個量(例如，間距為8)的副載 波的子集。例如，4096個副載波可被分成8股交織，其中第i股交織中的副載 波是索引為8k+i的那些。在超幀130中的各種OFDM碼元之中，典型地有 兩個TDM導(dǎo)頻碼元(TDM1， TDM2); —個廣域和一個局域標識信道(WIC 和LIC)碼元；十四個開銷信息碼元(OIS)信道碼元；用于輔助定位的可變 數(shù)目2、 6、 10、或14個導(dǎo)頻定位碼元(PPC)碼元；某個數(shù)目的過渡導(dǎo)頻信 道(TPC)碼元或即TDM 3導(dǎo)頻——其位于廣域與局域內(nèi)容數(shù)據(jù)之間的每個 邊界上；以及用于或者廣域或者局域波形的廣播的其余碼元。每個超幀130 — 般包括四個數(shù)據(jù)幀以及開銷碼元。
時分復(fù)用(TDM)導(dǎo)頻碼元l (TDM1)是每個超幀的首個OFDM碼元， 其中TDM1是周期性的且具有1280FDM碼片的周期。接收機使用TDM1進 行幀同步以及初始時間(粗時基)和頻率捕獲。在TDM1之后是分別攜帶廣域和局域ID的兩個碼元。接收機使用此信息來利用相應(yīng)PN序列對相應(yīng)內(nèi)容執(zhí)
行正當?shù)慕鈹_操作。時分復(fù)用導(dǎo)頻碼元2 (TDM2)跟隨在廣域和局域ID碼元 之后，其中TDM2是周期性的——具有2048 OFDM碼片的周期——并且包含 兩個周期多一點。接收機在為解調(diào)OIS信道確定準確時基時使用TDM2。
跟隨在TDM2之后的是 一個廣域TPC (WTPC)碼元；五個廣域OIS 碼元；另一個WTPC; —個局域TPC (LTPC)碼元；另一個LTPC;以及跟隨 在如上描述的這首18個OFDM碼元之后的四個數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀典型地被細分 成廣域數(shù)據(jù)部分和局域數(shù)據(jù)部分。廣域波形被前附和后附以廣域TPC——每端 上一個。這種編排也可用于局域數(shù)據(jù)部分。
圖2圖解了示例并行比特交織器處理的考量200。在繼續(xù)進行之前，注意， 示例200示出了對20比特的數(shù)據(jù)分組的處理。然而，應(yīng)當領(lǐng)會，實質(zhì)上任何 數(shù)目的比特皆能用本文中描述的并行比特交織器概念來處理。一般化地，在210 處例示說明了 20比特的輸入分組。 一般化地，提供了四個處理級——分別示 為參考標號220-250處的級a到d。
對于開銷信息碼元(OIS)信道和相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信道，比特交織一般是塊 交織的形式。經(jīng)turbo編碼的分組的碼比特被以如此碼型交織從而如在220-250 處所示的那樣使得毗鄰的碼比特被映射到不同的星座碼元。比特交織器應(yīng)當按 以下程序來重排經(jīng)turbo編碼的比特
在220處
a. 要交織N比特，則比特交織器矩陣M應(yīng)當是4歹卜N/4行的塊交織器。 這N個輸入比特應(yīng)當順序地逐列寫入交織數(shù)組中。用索引j標記矩陣M的行， 其中j = 0到N/4 -1且行0是第一行。
在230處
b. 對于具有偶索引(j模2^0)的每一行j，第2列和第3列中的元素應(yīng)
當被互換。
在240處
c. 對于具有奇索引(j模2卜0)的每一行，第1列和第4列中的元素應(yīng) 當被互換。
在250處d.用M注記結(jié)果矩陣。R的內(nèi)容應(yīng)當從左到右地按行讀出。
通過采用在其中210處的比特被每時鐘周期至少兩個地映射的并行實現(xiàn)， 250處經(jīng)交織的turbo分組能在該分組的末比特已被寫到250處的交織存儲器 之后迅即被讀出，因此，如果每時鐘周期兩個比特被映射，則整體的比特交織 等待時間可被縮減至少一半。如以上提及的，能夠映射呈偶倍數(shù)編群的兩個以 上比特以得到更高的處理效率。
圖3圖解了示例并行比特交織緩沖器300。在320-350處示出了四個處理 排，但是應(yīng)當領(lǐng)會，其它配置也是可能的(例如，8個排)。如圖所示，排0 在320，排1在330，排2在340,并且排3在350，其中相應(yīng)各個排包括數(shù)據(jù) 輸入(例如，din_0)，及地址輸入(例如，addr_0)和片選輸入(例如，csj))。 并行比特交織可通過跳躍在向比特交織存儲器寫時供給相應(yīng)各個排的地址來 達成?？刹捎脿顟B(tài)機和計數(shù)器來生成該地址。交織存儲器結(jié)構(gòu)被示為是包括排 320-350的緩沖器300，而狀態(tài)機在圖4中示出。 一般而言，這種處理方案對 可被四除盡的所有不同turbo分組長度起作用。該比特交織存儲器具有四個排 即分別在320-350處的排0、排l、排2、和排3。因此，交織存儲器的每個排 為一個turbo分組長度的'/4深以及1比特寬。如有需要，這四個排320-350能在 同時被寫或讀。為了執(zhí)行比特交織，每時鐘周期在毗鄰地址位置寫兩個排。當 讀出時，每時鐘周期在相同的地址空間讀四個排。
圖4和圖5圖解了用于無線發(fā)射機的示例并行比特處理。盡管為使解釋簡 單化將這些方法集圖示并描述為一系列或數(shù)個動作，但是應(yīng)當理解并領(lǐng)會，本 文中描述的這些過程不受動作次序所限定，因為一些動作可按不同于本文中圖 示和描述的次序發(fā)生和/或與其他動作并發(fā)地發(fā)生。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將可 理解并領(lǐng)會，方法集可被替換地表示成一系列相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)或事件，就像在 狀態(tài)圖中那樣。不僅如此，并非所有例示說明的動作皆為實現(xiàn)根據(jù)本文中公開 的主題方法集的方法集所必要的。
圖4圖解了示例并行比特交織狀態(tài)機過程400。比特交織狀態(tài)機400可處 于BITIDLE (比特空閑)狀態(tài)410直至有新turbo分組從編碼器到來。交織器 引擎分別在420處的狀態(tài)WRBNK0、 WRBNK1 430、 WRBNK2 440、和 WRBNK3 450下對比特交織存儲器寫turbo分組長度的約1/4。狀態(tài)WRBK0L460和WRBK2L 470是為那些長度不能被8除盡——諸如舉例而言有率2/3的 情形——的那些分組特設(shè)的交織狀態(tài)或情形。
在420處，WRBNKO:在相同時鐘周期和毗鄰地址寫排0和排3。對于能 被8除盡(divide—by_8)的分組，地址序列為例如(0 1)、 (2 3)、 (4 5) ... (N/4-2 N/4-l)。對于不能被8除盡(not_divide_by—8)的分組，地址序列為例如(0 1)、 (2 3)、 (4 5)…(N/4曙3 N/4-2)。
在430處，WRBNK1:在相同時鐘周期和毗鄰地址寫排1和排2。對于能 被8除盡的分組，地址序列為例如(10)、 (3 2)、 (5 4)...(N/4-lN/4-2)。對于 不能被8除盡的分組，地址序列為例如(12)、 (3 4)、 (5 6)…(N/4-2N/4-l)。
在440處，WRBNK2:在相同時鐘周期和毗鄰地址寫排1和排2。對于能 被8除盡的分組，地址序列為例如(0 1)、 (2 3)、 (4 5)…(N/4-2N/4-l)。對于 不能被8除盡的分組，地址序列為例如(0 1)、 (2 3)、 (4 5)…(N/4-3N/4-2)。
在450處，WRBNK3:在相同時鐘周期和毗鄰地址寫排0和排3。對于能 被8除盡的分組，地址序列為例如(10)、 (3 2)、 (5 4)...(N/4-lN/4-2)。對于 不能被8除盡的分組，地址序列為例如(12)、 (3 4)、 (5 6)…(N/4-2N/4-l)。
在460處，WRBKOL:寫排0中的末比特和排2中的首比特。僅對于不能 被8除盡的分組。(N/4-10)。
在470處，WRBK2L:將寫排1中的末比特和排3中的首比特。僅對于不 能被8除盡的分組。(N/4-10)。如以上提及的，由狀態(tài)機過程400描繪的并行 實現(xiàn)將等待時間縮減至少一半，并且不受turbo分組大小的限定。如可領(lǐng)會的， 可通過并行地處理兩個以上比特來獲得其它效率。
圖5圖解了示例比特交織過程500。前行至510，從無線發(fā)射機編碼器接 收數(shù)據(jù)比特子集。如此的編碼比特可作為唯前向鏈路或其它OFDM傳輸?shù)囊?部分被生成。在520處，要處理的數(shù)據(jù)子集的類型被確定。例如，在2比特架 構(gòu)中，來自510處的數(shù)據(jù)子集的每兩個比特將在每相應(yīng)時鐘周期被并行地處理。 如以上提及的，如有需要可采用其它數(shù)據(jù)編群，諸如舉例而言有4比特編群或 8比特編群。在530處，處理路徑或狀態(tài)機循環(huán)的數(shù)目被確定。例如，在可被 8整除的數(shù)據(jù)子集上，可采用較少的處理步驟，因為無需對不落在如此的整邊 界上的比特編排(例如，20比特、1500比特)預(yù)留特別步驟。如果采用不能被8除盡的數(shù)據(jù)編群，則可使用如以上在圖4的步驟460和470處所例示說明 的外加處理步驟。在540處，交織操作是基于時鐘的變遷來并行地執(zhí)行的。至 少兩個比特經(jīng)由以上提及的交織過程被并行地處理。在550處，來自交織過程 的輸出被寫到緩沖器，在那里這些比特隨后被加擾并從該發(fā)射機跨無線網(wǎng)絡(luò)傳 送。
圖6圖解了用于無線系統(tǒng)的示例網(wǎng)絡(luò)層600。唯前向鏈路(FLO)空中接 口協(xié)議參考模型在圖6中示出。 一般而言，F(xiàn)LO空中接口規(guī)范覆蓋與具有層l (物理層)602和層2 (數(shù)據(jù)鏈路層)604的開放系統(tǒng)互連(OSI)組網(wǎng)模型相 對應(yīng)的協(xié)議和服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層被進一步細分成兩個子層，g卩，媒體接入(MAC) 子層606和流送子層608。上層610包括OSI層3-7并且可包括多媒體內(nèi)容壓 縮、多媒體接入控制、連同控制信息的內(nèi)容和格式化。MAC層606包括復(fù)用 和服務(wù)質(zhì)量(QoS)投遞功能612。 MAC層606還包括邏輯信道614。
FLO空中接口規(guī)范典型地不規(guī)定上層以允許在對各種應(yīng)用和服務(wù)的支持 上有設(shè)計靈活性。示出這些層是為了提供上下文。流送層包括將最多達三個上 層流復(fù)用成一個邏輯信道、將上層分組綁定到每個邏輯信道的流送，并且提供 分組化和殘差處置功能。媒體接入控制(MAC)層的特色包括控制對物理層的 接入，執(zhí)行邏輯信道與物理信道之間的映射，復(fù)用邏輯信道以供在物理信道上 傳輸，在移動設(shè)備處將邏輯信道解復(fù)用、和/或強制服務(wù)質(zhì)量(QOS)要求。物 理層的特色包括提供前向鏈路的信道結(jié)構(gòu)，以及定義頻率、調(diào)制和編碼要求。
一般而言，F(xiàn)LO技術(shù)利用正交頻分復(fù)用(OFDM)，其也可由數(shù)字音頻廣 播(DAB)、地面數(shù)字視頻廣播(DVB-T)、和地面綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播(ISDB-T) 使用。 一般而言，OFDM技術(shù)能在有效地滿足大蜂窩小區(qū)SFN中的移動性要 求的同時達成高頻譜效率。OFDM還可用合適長度的循環(huán)前綴——即添加到碼 元前端以促進正交性并減輕載波間干擾的保護區(qū)間(其為該數(shù)據(jù)碼元的最末部 分的拷貝)——來應(yīng)對來自多個發(fā)射機的長延遲。只要這種區(qū)間的長度大于最 大信道延遲，先前碼元的反射就被消除且正交性得以保存。
繼續(xù)進行到圖7，圖解了FLO物理層700。 FLO物理層使用4K模式(產(chǎn) 出4096個副載波的變換尺寸)，從而在保留于相當大的單頻網(wǎng)絡(luò)(SFN)蜂 窩小區(qū)中有用的充分長的保護區(qū)間的同時提供與8K模式相比更優(yōu)越的移動性
13能?？焖傩诺啦东@可通過經(jīng)最優(yōu)化的導(dǎo)頻和交織器結(jié)構(gòu)設(shè)計來達成。納入到 FLO空中接口中的這些交織方案有助于時間分集。導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)和交織器設(shè)計使信 道利用率最優(yōu)化而不會使用戶因長捕獲時間而煩惱。 一般而言，F(xiàn)LO傳送的信 號被組織成如在700處所示的超幀。每個超幀包括四個數(shù)據(jù)幀，其包括TDM (經(jīng)時分復(fù)用的)導(dǎo)頻、開銷信息碼元(OIS)、以及包含廣域和局域數(shù)據(jù)的 幀。提供TDM導(dǎo)頻是為了允許對OIS的快速捕獲。OIS描述了每個媒體服務(wù) 的數(shù)據(jù)在超幀中的位置。
典型地，每個超幀包括每MHz分配的帶寬200個OFDM碼元(對于6MHz 為1200個碼元)，并且每個碼元包含7股活躍副載波交織。每股交織在頻率 上均勻地分布，如此使得其達成可用帶寬內(nèi)的全頻率分集。這些交織被指派給 在所使用的實際交織的歷時和數(shù)目的意義上有所不同的邏輯信道。這在由任何 給定數(shù)據(jù)源達成的時間分集上提供了靈活性。較低數(shù)據(jù)率的信道可被指派較少 的交織以改善時間分集，而較高數(shù)據(jù)率的信道利用較多交織以使無線電的工作 時間最小化并縮減功耗。
對低和高數(shù)據(jù)率信道兩者的捕獲時間一般是相同的。因此，頻率和時間分 集可被維持而無需妥協(xié)捕獲時間。最常見的情況是，F(xiàn)LO邏輯信道被用于以可 變率攜帶實時(現(xiàn)場流送)內(nèi)容以獲得用可變率編解碼器(壓縮器和解壓縮器 一體)可能實現(xiàn)的統(tǒng)計上的復(fù)用增益。每個邏輯信道可具有不同編碼率和調(diào)制 以支持不同應(yīng)用的各種可靠性和服務(wù)質(zhì)量要求。FLO復(fù)用方案使得設(shè)備接收機 能夠解調(diào)其所感興趣的單個邏輯信道的內(nèi)容以使功耗最小化。移動設(shè)備可并發(fā)
地解調(diào)多個邏輯信道以使得視頻和相關(guān)聯(lián)的音頻能在不同信道上發(fā)送。
糾錯和編碼技術(shù)也可被采用。 一般而言，F(xiàn)LO納入turbo內(nèi)碼13和里德-所羅門(Reed Solomon) (RS) 14外碼。典型地，turbo碼分組包含循環(huán)冗余 校驗(CRC)。對于被正確接收到的數(shù)據(jù)無需計算RS碼，這在有利的信號狀 況下導(dǎo)致額外的功率節(jié)省。另一個方面在于，F(xiàn)LO空中接口被設(shè)計成支持5、 6、 7、和8MHz的頻率帶寬。用單個射頻信道就能達成十分合意的服務(wù)提供。 圖8是根據(jù)本文中所闡述的一個或更多個方面的在無線通信環(huán)境中采用 的用戶設(shè)備800的圖解。用戶設(shè)備800包括從例如接收天線(未圖示)接收信 號并在其上對接收到的信號執(zhí)行典型行動(例如，濾波、放大、下變頻等)并將經(jīng)調(diào)理的信號數(shù)字化以獲得采樣的接收機802。接收機802可以是非線性接 收機。解調(diào)器804可解調(diào)接收到的導(dǎo)頻碼元并將其提供給處理器806作信道估 計。提供FLO信道組件810以如前所描述地處理FLO信號。這可包括數(shù)字流 送處理。處理器806可以是專用于分析接收機802接收到的信息和/或生成供發(fā) 射機816傳送的信息的處理器、控制用戶設(shè)備800的一個或更多個組件的處理 器、和/或既分析接收機802接收到的信息、生成供發(fā)射機816傳送的信息、又 控制用戶設(shè)備800的一個或更多個組件的處理器。
用戶設(shè)備800可外加包括起效地耦合到處理器806并存儲與無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 處理有關(guān)的信息的存儲器808。將可領(lǐng)會，本文中描述的數(shù)據(jù)存儲(例如，存 儲器)組件或可為易失性存儲器或可為非易失性存儲器，或者可包括易失性和 非易失性存儲器兩者。藉由例示而非限定，非易失性存儲器可包括只讀存儲器 (ROM)、可編程ROM (PROM)、電可編程ROM (EPROM)、電可擦式 PROM (EEPROM)、或閃存。易失性存儲器可包括隨機存取存儲器(RAM)， 其扮演外部高速緩存式存儲器的角色。藉由例示而非限定，RAM有許多形式 可用，諸如同步RAM(SRAM)、動態(tài)RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、 雙倍數(shù)據(jù)率SDRAM (DDR SDRAM)、增強型SDRAM (ESDRAM)、同步 鏈路DRAM (SLDRAM)、以及直接存儲器總線RAM (DRRAM)。本發(fā)明 系統(tǒng)和方法的存儲器808旨在包括而不被限定于這些以及任何其他合適類型的 存儲器。用戶設(shè)備800進一步包括用于處理FLO數(shù)據(jù)的后臺監(jiān)視器814，碼元 調(diào)制器814和傳送已調(diào)制信號的發(fā)射機816。
圖9圖解了示例系統(tǒng)900，其包括具有通過多個接收天線906接收來自一 個或更多個用戶設(shè)備904的信號的接收機910、以及通過發(fā)射天線908向這一 個或更多個用戶設(shè)備904作傳送的發(fā)射機924的基站902。接收機910可從接 收天線906接收信息，并且起效地與解調(diào)接收到的信息的解調(diào)器912相關(guān)聯(lián)。 已解調(diào)碼元由類似于以上所描述的處理器并被耦合到存儲與無線數(shù)據(jù)處理有 關(guān)的信息的存儲器916的處理器914來分析。處理器914被進一步耦合至有助 于處理與一個或更多個相應(yīng)用戶設(shè)備904相關(guān)聯(lián)的FLO信息的FLO信道組件 918。
調(diào)制器922可復(fù)用信號以供由發(fā)射機924通過發(fā)射天線908向用戶設(shè)備
15卯4傳送。FLO信道組件918可將與對給定傳輸流的己更新數(shù)據(jù)流有關(guān)的信息 后附于信號以供與用戶設(shè)備904交流，其可被傳送給用戶設(shè)備904以提供有新 的最優(yōu)信道已被標識出和確認的指示。
圖10示出了示例性無線通信系統(tǒng)1000。為簡潔起見無線通信系統(tǒng)1000 描繪了一個基站和一個終端。但是應(yīng)領(lǐng)會，該系統(tǒng)可包括一個以上的基站和/ 或一個以上的終端，其中外加的基站和/或終端可與下面描述的示例性基站和終 端基本相似或相異。
現(xiàn)參見圖10，下行鏈路上，在接入點1005處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器 1010接收、格式化、編碼、交織、并調(diào)制(或碼元映射)話務(wù)數(shù)據(jù)并提供調(diào)制 碼元("數(shù)據(jù)碼元")。碼元調(diào)制器1015接收并處理這些數(shù)據(jù)碼元以及導(dǎo)頻碼 元并提供碼元流。碼元調(diào)制器1020將數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻碼元復(fù)用并將其提供給發(fā)射 機單元(TMTR) 1020。每一發(fā)射碼元可以是數(shù)據(jù)碼元、導(dǎo)頻碼元、或零值信 號。導(dǎo)頻碼元可在每一碼元周期里被連續(xù)發(fā)送。導(dǎo)頻碼元可被頻分復(fù)用(FDM)、 正交頻分復(fù)用(OFDM)、時分復(fù)用(TDM)、頻分復(fù)用(FDM)、或碼分復(fù) 用(CDM)。
TMTR 1020接收碼元流并將其轉(zhuǎn)換成一個或更多個模擬信號并進一步調(diào) 理(例如，放大、濾波、以及上變頻)這些模擬信號以生成適合在該無線信道 上傳輸?shù)南滦墟溌沸盘?。此下行鏈路信號隨即通過天線1025向諸終端發(fā)射。 在終端1030處，天線1035接收下行鏈路信號并將接收到的信號提供給接收機 單元(RCVR) 1040。接收機單元1040調(diào)理(例如，濾波、放大、以及下變頻) 接收到的信號并將經(jīng)調(diào)理的信號數(shù)字化以獲得采樣。碼元解調(diào)器1045解調(diào)接 收到的導(dǎo)頻碼元并將其提供給處理器1050作信道估計。碼元解調(diào)器1045進一 步從處理器1050接收針對下行鏈路的頻率響應(yīng)估計，對接收到的數(shù)據(jù)碼元執(zhí) 行數(shù)據(jù)解調(diào)以獲得數(shù)據(jù)碼元估計(其為對傳送的數(shù)據(jù)碼元的估計)，并將這些 數(shù)據(jù)碼元估計提供給RX數(shù)據(jù)處理器1055，后者解調(diào)(即，碼元解映射)、解 交織、并解碼這些數(shù)據(jù)碼元估計以恢復(fù)出所傳送的話務(wù)數(shù)據(jù)。由碼元解調(diào)器 1045和RX數(shù)據(jù)處理器1055進行的處理與接入點1015處分別由碼元調(diào)制器 1015和TX數(shù)據(jù)處理器1010進行的處理互補。
處理器1090和1050分別指導(dǎo)(例如，控制、協(xié)調(diào)、管理等)接入點1005和終端1030處的操作?？墒瓜鄳?yīng)各處理器1090和1050與存儲程序代碼和數(shù) 據(jù)的存儲器單元(未圖示)相關(guān)聯(lián)。處理器1090和1050還可執(zhí)行推導(dǎo)分別針 對上行鏈路和下行鏈路的頻率和沖激響應(yīng)估計的計算。
本文中描述的系統(tǒng)和設(shè)備可在硬件、軟件、或其組合中實現(xiàn)。對于硬件實 現(xiàn)，用于作信道估計的各個處理單元可在一個或更多個專用集成電路(ASIC)、 數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設(shè)計 成執(zhí)行本文中描述的功能的其他電子單元、或其組合內(nèi)實現(xiàn)。在軟件下，實現(xiàn) 可通過執(zhí)行本文中描述的功能的模塊(例如，過程、函數(shù)等等)來進行。軟件 代碼可被存儲在存儲器單元中并由處理器1090和1050來執(zhí)行。
對于軟件實現(xiàn)，本文中描述的技術(shù)可用執(zhí)行本文中描述的功能的模塊(例 如，程序、函數(shù)等等)來實現(xiàn)。軟件代碼可被存儲在存儲器單元中并由處理器 來執(zhí)行。存儲器單元可實現(xiàn)在處理器內(nèi)或外置于處理器，在后一種情形中其可 經(jīng)由本領(lǐng)域中所知的各種手段被通信地耦合到處理器。
已在以上描述的包括示例性實施例。當然，要為描述這些實施例而描述組 件或方法集的每一種可構(gòu)想到的組合是不可能的，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將 可認識到，許多進一步的組合和置換是可能的。相應(yīng)地，這些實施例旨在涵蓋 落在所附權(quán)利要求的精神實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有如此替換、修改和變形。此外， 就術(shù)語"包括"或在本具體說明或在所附權(quán)利要求書中使用的范疇而言，如此術(shù) 語旨在以與術(shù)語"包含"于權(quán)利要求中被用作過渡詞時所解釋的相類似的方式 作可兼之解。
權(quán)利要求
1. 一種用于處理無線數(shù)據(jù)分組的方法，包括確定要在無線發(fā)射機處處理的數(shù)據(jù)比特子集；采用時鐘沿來存儲所述數(shù)據(jù)；以及每給定時鐘沿將來自所述數(shù)據(jù)比特子集的至少兩個比特映射到交織器存儲器中。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述數(shù)據(jù)比特作為唯 前向鏈路無線傳輸?shù)牟糠謥韨魉汀?br> 3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括從至少一個編碼器生成 所述數(shù)據(jù)比特子集。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述至少兩個數(shù)據(jù)比 特作為星座碼元集來映射。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括生成具有行和列的用于 處理所述數(shù)據(jù)比特的矩陣。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括互換所述矩陣中的所述列。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括在時鐘的每上升沿或拖 尾沿處理所述矩陣內(nèi)的至少兩個比特。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括確定所述數(shù)據(jù)比特子集 是否可被常數(shù)除盡。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述常數(shù)為8。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括在所述數(shù)據(jù)比特子集 不能被所述常數(shù)除盡的情況下執(zhí)行替換機器操作。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括處理狀態(tài)機內(nèi)的空閑 狀態(tài)。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括向至少兩個存儲器排 寫以執(zhí)行并行比特交織例程。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括接收對所述存儲器排的數(shù)據(jù)輸入、地址輸入、或片選輸入。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括向所述存儲器排寫數(shù)據(jù)分組長度的約1/4。
15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括生成排0寫狀態(tài)、 排1寫狀態(tài)、排2寫狀態(tài)、和排4寫狀態(tài)中的至少一者。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括對不能除盡的數(shù)據(jù) 分組生成至少一個附加狀態(tài)。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括為所述存儲器排生 成地址序列。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括在相同時鐘周期上 并根據(jù)毗鄰地址生成排0寫操作和排3寫操作。
19. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括在共享時鐘周期上 并根據(jù)毗鄰地址生成排1寫操作和排2寫操作。
20. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括在共享時鐘周期上 并根據(jù)毗鄰地址生成排0寫操作和排3寫操作。
21. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括將所述存儲器排配 置成在共享時鐘周期期間被讀或?qū)憽?br> 22. —種用于無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)射機，包括 至少兩個緩沖器，用于處理來自發(fā)射機編碼器的輸出； 時鐘，用于驅(qū)動所述緩沖器中的數(shù)據(jù)周期；以及狀態(tài)引擎，用于在所述時鐘的共享周期期間用交織過程的至少兩個比特 來更新所述緩沖器。
23. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)射機，其特征在于，還包括用于所述緩沖器 的數(shù)據(jù)和地址組件。
24. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)射機，其特征在于，所述狀態(tài)引擎還包括用 于處理不能被偶數(shù)除盡的數(shù)據(jù)分組的狀態(tài)。
25. 如權(quán)利要求22所述的發(fā)射機，其特征在于，所述狀態(tài)引擎還包括用 于所述并行交織過程的至少四個狀態(tài)。
26. —種用于在無線網(wǎng)絡(luò)中處理發(fā)射機數(shù)據(jù)的組件，包括用于編碼數(shù)據(jù)分組的裝置；用于將所述數(shù)據(jù)分組交織在共享時鐘周期上的裝置；以及 用于將所述數(shù)據(jù)分組映射到要在無線傳輸中采用的星座的裝置。
27. —種其上存儲有機器可執(zhí)行指令的機器可讀介質(zhì)，包括 編碼無線發(fā)射機站內(nèi)的數(shù)據(jù)分組；采用時鐘沿來存儲所述數(shù)據(jù)分組的至少兩個比特；以及 每共享時鐘沿將來自所述數(shù)據(jù)分組的所述至少兩個比特映射到交織器組 件中。
28. —種其上存儲有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的機器可讀介質(zhì)，包括 存儲無線發(fā)射機的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)字段；以及 用于存儲已從所述經(jīng)編碼數(shù)據(jù)分組處理的經(jīng)交織分組的數(shù)據(jù)字段，所述經(jīng)交織數(shù)據(jù)分組從公共時鐘周期存儲至少兩個比特。
29. 如權(quán)利要求28所述的機器可讀介質(zhì)，其特征在于，還包括用于處理 不能被偶數(shù)除盡的經(jīng)編碼數(shù)據(jù)分組的經(jīng)交織數(shù)據(jù)分組的狀態(tài)組件。
30. —種無線通信裝置，包括.-存儲器，其包括用于編碼OFDM廣播的數(shù)據(jù)的組件；以及 處理器，其基于所述數(shù)據(jù)的至少兩個比特的公共時鐘周期來確定所述數(shù) 據(jù)的交織碼型。
31. —種執(zhí)行用于在無線通信環(huán)境中傳送數(shù)據(jù)的指令的處理器，所述指令 包括編碼OFDM廣播分組； 交織所述OFDM廣播分組；以及在狀態(tài)機的時鐘周期期間存儲所述OFDM廣播分組的至少兩個比特。
全文摘要
提供了用于處理無線數(shù)據(jù)分組的系統(tǒng)和方法。一種方法包括確定要在無線發(fā)射機處處理的數(shù)據(jù)比特子集并采用時鐘沿來存儲該數(shù)據(jù)。時鐘沿允許每給定時鐘沿將來自該數(shù)據(jù)比特子集的至少兩個比特并行地映射到交織器存儲器中。從該存儲器，在跨無線網(wǎng)絡(luò)傳送這些數(shù)據(jù)分組之前其它編碼和加擾過程被應(yīng)用。
文檔編號H04L1/00GK101438500SQ200780015919
公開日2009年5月20日 申請日期2007年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月2日
發(fā)明者T·孫, 白金霞 申請人:高通股份有限公司