[发明专利]码分多址系统中提供译码器位数据的方法及多速率译码器

说明书

本申请的主题涉及Butler等人于1993年6月18日申请、申请号为08/079196、名称为“在通信接收机中确定传输的可变速率数据的数据率的方法和装置”的待批专利申请，该专利申请已转让给本申请的受让者。把该相关的申请通过援引全部包括在此。

技术领域

本发明一般涉及在有噪信道内对串行数字数据流进行译码的系统，尤其涉及以多种预定的数据率进行顺序译码的卷积维特比译码器。

背景技术

众所周知，在数字通信技术中，数据可以顺序地以连续方式或者以持续时间T恒定的帧形式进行发送，每帧的比特数N固定，它受到顺序传输速率与帧持续时间T乘积的限制。然而，在一些通信系统中，希望在所选的帧期间发送比N个数据更少的数据。这种系统之一是码分多址(CDMA)通信系统，它使用直接序频谱扩展技术。

在K1ein S.Gilhousen等人的美国专利5,103,459中揭示了这种用于蜂窝式电话中的CDMA系统，该专利已转让给本申请的受让人。将专利5,103,459通过援引全部包括在此。在CDMA系统中，系统容量受到传输频带内的总干扰的限制。总干扰包括其它用户的信号，它主要由声码器数据(数字化的声音)组成。为了尽可能地减轻用户干扰程度，Gilhousen等人所揭示的CDMA系统使用了可变速率的声码器数据，以适应在持续时间固定的数据帧内进行在整个帧期间的数据传输。因此，对于全数据速率减小的帧，必需重复少于N个原始数据符号以用N个符号填满该帧。虽然，在相同的传输功率时对低速率数据的重复产生的干扰程度与全数据率的相同，但帧内的冗余信息可以使等价“信息功率”或每个符号的能量的传输功率相应地减少。这种技术降低了干扰程度，以使系统增加了多至如声码器冗余所允许的容量。

另一种做法，为了以减小的功率重复数据，可以仅在一帧内不减小传输功率地传输低速率数据一次。这种技术在该帧的一部分期间进行全功率传输，而在未使用的帧部分期间不进行传输。可以仅把帧内待传输的数据块放置在帧的开始部分，或者帧内其它预定的部分。然而，在具有很多用户的CDMA系统中，需要更复杂的块布局处理，以在整个帧期间对来自许多其它用户之间的干扰进行均匀地分布。在数据传输时的许多用户不必要的重叠将不必要地使系统干扰程度增加到最佳平均程度之上。

在Gilhousen等人于1992年3月5日提交、申请号为07/846，312、名称为“数据子帧随机数发生器”的美国专利申请中揭示了复杂的块布局处理，以确保在整个帧内的干扰程度最小，该专利申请已转让给本申请的受让者，通过援引全部包括在此。

还可以参考美国加州圣迭戈的Qualcomm公司1992年4月21日出版的“推荐的EIA/TIA暂定标准：宽带扩展频谱数字蜂窝式系统双模式移动站—基站兼容标准”，以了解典型的CDMA系统。该CDMA系统标准规定了5种基本信道数据模式用于正向和反向链路通信。有3种正向链路模式和2种反向链路模式。根据特定的数据信道模式，规定了两种不同的卷积编码算法中的一种。两种是连续模式，三种是分组模式，顺序数据被组织到固定的帧时间间隔内。三种模式仅以几种预定的数据率中的一种数据率工作，而帧到帧的两种模式以四种不同的预定的数据速率中的任一和速率工作。

数据率和信道模式的这种多样性对任一种单译码装置提出了复杂的要求。在扩展频谱信道内进行实时串行译码使问题变得更困难。即，必须对接收到的信号进行实时检测、重新组合和译码。没有帧空间可用于传送原始声码器数据率的信息。很少有机会检查接收到的信号的几种可能的数据率，并决定应当对每一新的以哪种特定的速率译码。而且，在所有系统信道模式中还要用相同的译码装置，以避免部件增多。在上述的Gilhouse等人的专利中描述的CDMA系统使用了正交伪随机噪声(PN)编码、交织(interleaving)、带有对各二相移相键控(BPSK)符号进行正交覆盖的调制并对所覆盖的符号进行四相移相键控(QPSK)扩展以及对纠错的卷积译码。这么多种编码技术中的每一种技术都要求在每个信道模式的接收侧具有一定程度的译码能力。因此，对于为纠错而发送的卷积编码的符号进行串行译码的实时资源有强烈竞争。