CN103891153B - 多模耙式接收器、蜂窝基站以及蜂窝通信器件 - Google Patents

Abstract

一种多模耙式接收器（10）包括被安排为至少在第一模式下接收承载根据第一基带调制标准编码的信息的第一CDMA无线电信道以及在第二模式下接收承载根据第二基带调制标准编码的信息的第二CDMA无线电信道的共用天线接口（12）；以及至少被安排为在所述第一模式下处理所述第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下处理所述第二CDMA无线电信道的共用信号处理路径，其中所述共用信号处理路径包括共用解扰和解扩单元（14）和被安排为向所述共用解扰和解扩单元提供在所述第一模式下能应用于所述第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下能应用于所述第二CDMA无线电信道的码片码的共用混合码生成单元（16）。

Description

多模耙式接收器、蜂窝基站以及蜂窝通信器件

技术领域

本发明涉及一种多模耙式接收器、蜂窝基站以及蜂窝通信器件。

背景技术

在无线通信中，由于例如建筑物或其它物体的反射，无线电信号通过多径从发送器传播到接收器。多径分量是原始信号和原始发送信号穿过不同路径行进的回声。多径分量以不同的幅度、相位和到达时间到达接收器，从而导致信号在接收器侧的结构性和破坏性干扰及相移。

耙式接收器是被设计为用于对抗多径衰落影响的无线电接收器。它包含带有相关器的子接收器，其中每个被分配到不同的多径分量。每个组件包含原始信息，并且如果每个组件的幅度和相位在接收器处被计算，所有组件可以相干地相加以改进信息的可靠性。每个相关器独立地解码单一多径分量，并且相关器的贡献被组合。

对于蜂窝电话网络，通过采用不同的信道接入方法，用于使能蜂窝电话或其它移动站或蜂窝通信器件和蜂窝基站之间的无线电通信链路的几个标准是可用的。

码分多址（CDMA）是一种被各种无线电通信技术所使用的信道接入方法。CDMA采用了一种扩频技术和编码方案，即，编码的基带调制信号具有高于发送数据的数据带宽，其中用于将数据从发送器发送到接收器的每个信道即每个信号被分配代码以允许多信道在相同的频带或物理信道上被复用。

W-CDMA（宽带码分多址）标准部分地利用了CDMA信道接入方法，并且是日本的FOMA（移动多媒体接入的自由）第三代电信服务的基础。UMTS（通用移动电信***）是一种基于GSM标准的网络第三代移动蜂窝技术并且在欧洲广泛使用。UMTS是国际电信联盟IMT-2000标准组的组成部分，并且也使用了W-CDMA无线电接入技术标准。

CDMA2000或IMT多载波（MC IMT）是例如在美国使用的第三代（3G）移动技术标准的家族。它也部分地采用了用于蜂窝电话和蜂窝基站之间的通信的CDMA信道接入方法。

W-CDMA和CDMA2000都是基于利用耙式接收器解扰和解扩所接收的信道数据，但是接收器通常被构建为分立器件，这是因为几个分量通常被有区别地实现，以符合相应的标准规定。例如，W-CDMA和CDMA2000使用不同的扰码和不同的扩码。W-CDMA包含串行地逐个解扰和解扩的信道处理步骤，而在CDMA2000***中，它们可以在不同的阶段执行。W-CDMA具有复合值信道，CDMA2000既有复合值信道也有非复合值信道。W-CDMA具有异步用户，而CDMA2000至少部分地具有同步用户。W-CDMA的时隙长度不同于CDMA2000的时隙长度，其中在CDMA2000标准家族中，两个不同的时隙长度被用于EvDO（优化的演进数据）和1xRTT技术（1级无线电发送技术）。对于W-CDMA和CDMA2000，码的模是不同的。W-CDMA帧包含150个子时隙，而对于EvDO，CDMA2000的帧长度为128，短和长，对于1xRTT，是128，只有短，而长是旋转码，它是先前执行的函数。此外，W-CDMA中的码片速率是3.84Mcps而在CDMA2000中是1.28Mcps或3.84Mcps（每秒Mcps）。

发明内容

如所附权利要求中所描述的，本发明提供了一种多模耙式接收器、蜂窝基站以及蜂窝通信器件。

本发明的具体实施例在从属权利要求中被陈述。

根据下文中描述的实施例，本发明的这些或其它方面将会很明显并且被阐述。

附图说明

根据附图，仅仅通过示例的方式并且参考附图描述本发明的进一步细节、方面和实施例。在附图中，类似的参考数字被用于表示相同的或功能相似的元素。为了简便以及清晰，附图中的元素不一定按比例绘制。

图1示意性地显示了多模耙式接收器的实施例的方框图。

图2示意性地显示了蜂窝基站的实施例的方框图。

图3示意性地显示了蜂窝通信器件的实施例的方框图。

具体实施方式

由于本发明说明的实施例可能大部分是通过使用本领域所属技术人员所熟知的电子元件和电路被实施，细节不会在比上述所说明的对本发明基本概念的理解以及认识认为有必要的程度大的任何程度上进行解释，以不混淆或偏离本发明的教导。

参照图1，图1示意性地示出了多模耙式接收器10的一个实施例的方框图。多模靶式接收器10包括被安排为至少在第一模式下接收承载根据第一基带调制标准编码的信息的第一CDMA无线电信道以及在第二模式下接收承载根据第二基带调制标准编码的信息的第二CDMA无线电信道的共用天线接口12；至少被安排为在所述第一模式下处理所述第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下处理所述第二CDMA无线电信道的共用信号处理路径，其中所述共用信号处理路径包括共用解扰和解扩单元14；以及被安排为向所述共用解扰和解扩单元提供在所述第一模式下能应用于所述第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下能应用于所述第二CDMA无线电信道的码片码的共用混合码生成单元16。

码片序列可以例如是在直接序列码分多址（CDMA）信道接入技术中使用的伪噪声（PN）码序列。码的码片速率可以是发送或接收码的每秒的脉冲数、或每秒的码片。码片速率可以大于符号速率。一个符号是由多个码片来表示的。

多模靶式接收器10可以被安排为至少在对应于例如W-CDMA和CDMA2000的两个不同的基带调制标准的两种不同的模式下进行操作，其中W-CDMA和CDMA2000支持到CDMA编码的无线电信道的信道接入方法。CDMA无线电信道可以对应于由发送器发送到接收器的信号，其中该信号是通过用于在宽带频谱上扩展原始窄带信号的同一码片码标识的。CDMA无线电信道可以例如包括在符号帧中组织的被发送的信息数据，例如位。

多模靶式接收器的共用组件可以指用于至少在第一和第二操作模式下接收或处理进入的无线电信道的组件。共用组件是共享组件，即例如相同的共用天线接口被用于在第一和第二模式下的操作中。共用信号处理路径在第一和第二模式下使用了相同的组件。

共用混合码生成单元16可以被安排为提供解扩输入的CDMA无线电信道所需的码片码和解扰输入的CDMA无线电信道所需的和所需的滤罩，其中合适的数据可以被计算，并根据当前操作模式提供给解扰和解扩单元，该模式可以对应于用于在发送器侧解码所发送信号的基带调制标准。

共用混合码生成单元16可以例如向整个靶式接收器提供单一API。它可以例如支持W-CDMA OVSF（正交可变扩频因子）、扰码、CDMA2000长码以及短PN序列和Walsh码的生成，例如用于1xRTT/EV-DO ACH/TCH信道的。共用混合码生成单元16可以例如允许直接在扰码上应用Walsh码，从而允许重复使用第一和第二模式的码/数据分离结构。

被安排为支持对应于根据不同的基带调制标准编码的不同的CDMA无线电信道的不同的模式的多模靶式接收器10可以例如允许制造可应用于移动通信基于第一或第二或同时基于所支持的基带调制标准的区域的蜂窝基站或蜂窝通信器件。不是提供专用于处理第一或第二模式CDMA无线电信道的分立组件，提供共用组件可以允许减小所需的芯片面积。更少的组件可以例如消耗更少的功率、可以用更少的复杂性被编程并且可以允许增加运算速度。

第一基带调制标准和第二基带调制标准可以包括W-CDMA标准和CDMA2000标准。这些标准当前在采用基于CDMA的信道接入的标准中广泛使用，例如覆盖了欧洲、日本和美国中的大部分。由于高数量的所需的耙式接收器器件，提供一种高效、低成本和低功耗的耙式接收器可以是感兴趣的。

共用信号路径可以包括被安排为通过使用可编程内插窗口至少在所述第一模式下内插一部分所接收的第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下内插一部分所接收的第二CDMA无线电信道并且提供内插的第一或第二CDMA无线电信道的内插单元18。内插可以通过从某个偏移多次读取所接收的信号的每个部分来执行的。可编程内插窗口可以指具有可调整大小的内插窗口，其中大小可以根据当前模式即当前基带调制标准的当前要求被调整。例如，在W-CDMA***中，用户（即发送者）彼此以及和基站（BTS）异步操作。例如，多达255码片可以在不同用户时隙开始进行区分，不包括空气时延扩展。内插可能具有这种高变异性的接收信道可以通过使用大内插窗口来进行处理，从而导致较慢的内插速度。在CDMA2000***中，用户可以被同步到基站。所有用户都可以同时开始发送它们的时隙，并在直到空气时延扩展时间被接收。通过使用小内插窗口，内插可以更快地进行。

解扰和解扩单元14可以被连接为接收至少一部分内插的第一或第二CDMA无线电信道作为第一CDMA无线电信道或第二CDMA无线电信道，即，解扰和解扩单元14可以直接地或例如通过另一个单元被连接到内插单元18，其中所述另一个单元被安排为向解扰和解扩单元14提供部分的内插结果。

例如，共用信号处理路径可以包括被安排为接收内插的第一或第二CDMA无线电信道以及选择所内插的第一或第二CDMA无线电信道的实部和/或虚部并将其提供给解扰和解扩单元14的第一选择单元。W-CDMA是基于发送复杂信道，即，包括实和虚信道组件的无线电信道，其可以通常被表示为关于所述对应的实信道组件相移的信道组件。发送所处理的无线电信道的实和虚部的可能性在图1中通过两个平行箭头表示。另一方面，CDMA2000标准族的1xRTT是基于复杂的和实值信道的。第一选择单元20可以例如使能在数据路径上解码实值1xRTT接入信道，其中所述数据路径被安排为例如当在W-CDMA的环境中进行操作的时候，处理复杂信道。第一选择单元可以允许外部地使用丢弃的和后处理的结果的不同组合。

共用信号处理路径可以包括共同的复增益和频率校正单元22，被连接为接收解扰和解扩的第一或第二CDMA无线电信道。因为增益与频率校正可以类似地在第一和第二模式中执行，复增益和频率校正单元22可以是共用信号处理路径的共用的（即共享）单元。

共用信号处理路径可以包括第二选择单元24，被连接为接收以及被安排为取决于所述第一和第二模式选择包括在复增益和频率校正的第一或第二CDMA无线电信道内的符号的实或虚部。选择单元可以通过使用多路复用器、开关或适合于选择解扩无线电信道的数据流的任何其它器件被实现。选择可能取决于当前操作模式，即所应用的基带调制标准的要求。

由于先前的选择，包含所接收的多径信号的处理信道的指组合可以由共用指组合单元26在第一和第二模式下执行。共用信号处理路径可以包括共用指组合单元26，被连接到第二选择单元24并且被安排为接收所选择的实或虚部符号部分。

共用信号处理路径可以通过第一***缓冲器28被连接到共用天线接口12。产生于提供的基带处理（例如指组合单元26的输出）的数据可以被缓冲以进一步处理包含在第二***缓冲器30中的信息，第二***缓冲器30可以是也可以不是第一***缓冲器28。

多模靶式接收器10可以包括控制单元32，被连接到共用信号处理路径并且被安排为根据第一和第二模式控制混合码生成单元16的PN码序列生成。控制单元32可以被连接到靶式接收器的任何组件并且可以例如被安排为向组件提供控制信号，例如关于应用哪个操作模式、使用哪个参数集、应用哪个内插窗口大小、是否使用信号的实和/或虚部。控制单元16可以被安排为控制和调整混合码生成单元的PN码（即伪噪声码片码）生成。

控制单元16可以例如被安排为在解扰和解扩属于包含在第一CDMA无线电信道内的一个帧的所有符号之后在第一模式下重置第一CDMA无线电信道的PN码序列生成，以及在第二模式下根据与全局时钟的初始同步来确定在第二CDMA无线电信道的PN码序列内的当前位置。

例如，在W-CDMA中，PN码序列生成可以在处理完整帧之后，例如每10毫秒，被定期重置，而在CDMA2000中，通常是长码的PN码不经常被发送和接收实体重置，但是可以根据全局可用时间或时钟信息来生成，例如通过GPS、全球定位***是可接入的。控制单元可以例如接收例如通过包含在多模靶式接收器10内的基站中的GPS接收器提供的时间信息一次。有了这个时间信息，控制单元16可以跟踪或向混合码生成单元16提供必要的信息以跟踪当前长码并生成正确的码片码。该长码内部状态翻转可能排除对每个执行时间段的长码序列的外部计算和和初始化的需要。操作可以独立于码片速率（1.2288Mcps对3.84Mcps）。

控制单元16可以例如包括移位寄存器、逻辑门和时钟。

由于减少了尺寸并降低了功耗，所示的多模靶式接收器10可以在单一集成电路芯片上集成的片上***中被提供。

参照图2，图2示意性地示出了蜂窝基站34的方框图。

蜂窝基站34或基站收发器（BTS）、蜂窝基站或节点B（UMTS）是便利蜂窝通信器件和网络之间的无线通信的设备。所示的蜂窝基站34可以包括如上文所述的多模靶式接收器10。

由于减少了尺寸和功耗，所示的蜂窝基站适合于尺寸或功率受限的应用。蜂窝基站34可以例如是毫微小区，即微小区或微微小区的基站或HNB（家庭节点B）。微小区是在由低功率蜂窝基站（塔）服务的移动电话网络内的单元，覆盖了有限面积，例如商场、酒店或交通枢纽。

参照图3，图3示意性地示出了蜂窝通信器件36的实施例的图。蜂窝通信器件36可以包括如上所述的多模靶式接收器10。蜂窝通信器件可以例如是蜂窝电话（移动电话）或智能手机。

在前面的说明中，参照本发明实施例的特定示例已对本发明进行了描述。然而，很明显各种修改和变化可以在不脱离所附权利要求中所陈述的本发明的宽范围精神及范围的情况下被做出。

本发明所讨论的连接可以是任何类型的连接。该连接适于将信号从或发送到各自的节点、单元或器件，例如通过穿孔中间器件。因此，除非暗示或说明，连接例如可以是直接连接或间接连接。连接可以被说明或描述为单一连接、多个连接、单向连接、或双向连接。然而,不同实施例可以改变连接的实现。例如,可以使用单独单向连接而不是双向连接,反之亦然。此外,多个连接可以被替换为连续地或以时间多路复用方式发送多个信号的单一连接。同样地,承载多个信号的单一连接可以被分离成各种不同的承载这些信号的子集的连接。因此,存在发送信号的许多选项。

本领域所属技术人员将认识到逻辑块之间的界限仅仅是说明性的并且替选实施例可以合并逻辑块或电路元素或在各种逻辑块或电路元素上强加替代的分解功能。因此，应了解本发明描述的架构仅仅是示范的，并且事实上实现相同功能的很多其它架构可以被实现。例如，混合码生成单元16和控制单元32可以作为单独的块被提供或一起作为单一块被提供。

为实现相同功能的任何元件的安排是有效地“关联”以便所需的功能得以实现。因此，为实现特定功能，本发明中组合在一起的任何两个元件可以被看作彼此“相关联”以便所需的功能得以实现，不论架构还是中间元件。同样地，如此关联的任何两个元件还可以被认为是彼此被“可操作连接”或“可操作耦合”以实现所需的功能。

此外，本领域所属技术人员将认识到上述描述的操作功能之间的界限只是说明性的。所述多个操作可以组合成单一的操作，单一的操作可以分布在附加操作中以及操作可以在至少部分重叠的时间内被执行。而且，替选实施例可以包括特定操作的多个实例，并且操作的顺序在各种其它实施例中会改变。

又如，在一个实施例中，说明的例子可以被作为位于单一集成电路上的电路或在相同器件内的电路被实现。例如，多模耙式接收器10可以作为单一SoC被提供。或者，所述例子可以作为任何数量的单独集成电路或以一种合适的方式彼此相联接的单独器件被实现。例如，天线和天线接口12可以与信号处理路径的组件被单独实现。

又如，例子或其中的一部分可能作为物理电路的软或代码表征被实现，或作为能够转化成物理电路的逻辑表征，例如在任何合适类型的硬件描述语言中被实现。

此外,本发明不限定在非程序化硬件中被实现的物理器件或单元,但也可以应用在可编程器件或单元中。这些器件或单元通过操作能够执行所需的器件功能。该执行是根据合适的程序代码,例如，主机、微型计算机、服务器、工作站、个人电脑、笔记本、个人数字助理、电子游戏、汽车和其它嵌入式***、手机和其它无线器件,在本申请中通常表示“计算机***”。

然而，其它修改、变化和替代也是可能的。说明书和附图相应地被认为是从说明性的而不是严格意义上来讲的。

在权利要求中，放置在括号之间的任何参考符号不得被解释为限定权利要求。单词“包括”不排除其他元素或然后在权力要求中列出的那些步骤的存在。此外，本发明所用的“一”或“一个”被定义为一个或多个。并且，在权利要求中所用词语如“至少一个”以及“一个或多个”不应该被解释以暗示通过不定冠词“a”或“an”引入的其它权利要求元素限定任何其它特定权利要求。所述特定权利要求包括这些所介绍的对发明的权利元素，所述权利元素不仅仅包括一个这样的元素。即使当同一权利要求中包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词，例如“a”或“an”。使用定冠词也是如此。除非另有说明，使用术语如“第一”以及“第二”是用于任意区分这些术语描述的元素的。因此，这些术语不一定表示时间或这些元素的其它优先次序。某些措施在相互不同的权利要求中被列举的事实并不表示这些措施的组合不能被用于获取优势。

虽然本发明原理组合特定装置在上面被描述，应清楚地了解该说明书仅仅是通过举例的方式制成的而不是对本发明范围的限定。

Claims (13)

1.一种多模耙式接收器(10)，包括：

共用天线接口(12)，所述共用天线接口(12)被安排为至少在第一模式下接收承载根据第一基带调制标准编码的信息的第一CDMA无线电信道以及在第二模式下接收承载根据第二基带调制标准编码的信息的第二CDMA无线电信道；以及

共用信号处理路径，所述共用信号处理路径至少被安排为在所述第一模式下处理所述第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下处理所述第二CDMA无线电信道，其中所述共用信号处理路径包括：

共用解扰和解扩单元(14)；

共用混合码生成单元(16)，所述共用混合码生成单元被安排为向所述共用解扰和解扩单元提供在所述第一模式下能应用于所述第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下能应用于所述第二CDMA无线电信道的码片码；以及

控制单元(32)，所述控制单元被连接到所述共用信号处理路径并且被安排为根据所述第一和第二模式控制所述混合码生成单元的PN码序列生成。

2.根据权利要求1所述的多模耙式接收器，其中所述第一基带调制标准和所述第二基带调制标准包括W-CDMA标准和CDMA2000标准。

3.根据权利要求1或2所述的多模耙式接收器，其中所述共用信号处理路径包括内插单元(18)，所述内插单元被安排为通过使用可编程内插窗口来至少在所述第一模式下内插一部分所接收的第一CDMA无线电信道以及在所述第二模式下内插一部分所接收的第二CDMA无线电信道并且提供所内插的第一或第二CDMA无线电信道。

4.根据权利要求3所述的多模耙式接收器，其中所述解扰和解扩单元被连接为接收至少一部分所内插的第一或第二CDMA无线电信道作为所述第一CDMA无线电信道或所述第二CDMA无线电信道。

5.根据权利要求4所述的多模耙式接收器，其中所述共用信号处理路径包括第一选择单元(20)，所述第一选择单元被安排为接收所内插的第一或第二CDMA无线电信道以及选择所内插的第一或第二CDMA无线电信道的实部和/或虚部并将所述第一或第二CDMA无线电信道的实部和/或虚部提供给所述解扰和解扩单元。

6.根据权利要求1所述的多模耙式接收器，其中所述共用信号处理路径包括共用复增益和频率校正单元(22)，所述共用复增益和频率校正单元被连接为接收解扰和解扩的第一或第二CDMA无线电信道。

7.根据权利要求6所述的多模耙式接收器，其中所述共用信号处理路径包括第二选择单元(24)，所述第二选择单元被连接为接收包括在复增益和频率校正的第一或第二CDMA无线电信道内的符号的实部或虚部以及被安排为取决于所述第一和第二模式选择所述符号的实部或虚部。

8.根据权利要求7所述的多模耙式接收器，其中所述共用信号处理路径包括共用指组合单元(26)，所述共用指组合单元被连接到所述第二选择单元并且被安排为接收所选择的实或虚符号部分。

9.根据权利要求1所述的多模耙式接收器，其中所述控制单元被安排为在解扰和解扩属于包含在所述第一CDMA无线电信道内的一个帧的所有符号之后在所述第一模式下重置所述第一CDMA无线电信道的所述PN码序列生成，以及在所述第二模式下根据与全局时钟的初始同步来确定在所述第二CDMA无线电信道的PN码序列内的当前位置。

10.根据权利要求1所述的多模耙式接收器，其中所述多模耙式接收器被提供在片上***中。

11.一种蜂窝基站(34)，包括根据权利要求1所述的多模耙式接收器(10)。

12.根据权利要求11所述的蜂窝基站，其中所述蜂窝基站是微微小区。

13.一种蜂窝通信器件(36)，包括根据权利要求1所述的耙式接收器(10)。