终端侧输入数据的解扰解扩方法及其系统
阅读：294发布：2020-05-12
专利汇可以提供终端侧输入数据的解扰解扩方法及其系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及通讯领域，公开了一种终端侧输入数据的解扰解扩方法及其系统。当来自于一个小区的天线数据的 数据速率 发生变化时，将该小区的扰码序列进行与数据速率的变化相对应的偏移，根据经过偏移后的所述小区的扰码序列对终端侧输入数据进行解扰，对经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到解扩后的数据。与 现有技术 相比，在产生多径漂移时，通过各小区扰码序列的单独管理，避免了其它无关小区的天线数据被不恰当的丢弃或者重复的 风 险，实现自适应速率匹配，达到终端侧解扰解扩的数据序列与各小区的天线数据保持一一对应的目的。，下面是终端侧输入数据的解扰解扩方法及其系统专利的具体信息内容。
1.一种终端侧输入数据的解扰解扩方法，其特征在于，包含以下步骤：
当来自于一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，将所述小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移；
根据所述经过偏移后的所述小区的扰码序列对所述终端侧输入数据进行解扰；
对所述经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到所述解扩后的数据；
其中，所述将小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移的步骤中，当所述数据速率增大一个码片时，将所述小区的扰码序列偏移+1；当所述数据速率减小一个码片时，将所述小区的扰码序列偏移-1。
2.根据权利要求1所述的终端侧输入数据的解扰解扩方法，其特征在于，所述终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新。
3.根据权利要求1所述的终端侧输入数据的解扰解扩方法，其特征在于，所述数据速率的变化为在预设时间内，来自于一个小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化。
4.根据权利要求3所述的终端侧输入数据的解扰解扩方法，其特征在于，在所述将小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移的步骤之后，在根据所述经过偏移后的所述小区的扰码序列对所述终端侧输入数据进行解扰的步骤之前，还包含以下步骤：
将所述所有多径的位置进行与所述小区的扰码序列的偏移相反的移动。
5.一种终端侧输入数据的解扰解扩系统，其特征在于，包含：多径搜索模块，速率转换模块，解扰解扩加速器；
所述多径搜索模块用于搜索来自于一个小区的天线数据的数据速率发生的变化；
所述速率转换模块用于在所述多径搜索模块搜索到所述数据速率发生变化时，将所述小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移；
所述解扰解扩加速器用于根据所述经过速率转换模块偏移后的所述小区的扰码序列对所述终端侧输入数据进行解扰，并对所述经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到所述解扩后的数据；
其中，在所述多径搜索模块搜索到所述数据速率增大一个码片时，所述速率转换模块用于将所述小区的扰码序列偏移+1；
在所述多径搜索模块搜索到所述数据速率减小一个码片时，所述速率转换模块用于将所述小区的扰码序列偏移-1。
6.根据权利要求5所述的终端侧输入数据的解扰解扩系统，其特征在于，还包含同步更新模块；
所述同步更新模块用于将所述终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新。
7.根据权利要求5所述的终端侧输入数据的解扰解扩系统，其特征在于，所述数据速率的变化为在预设时间内，来自于一个小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化。
8.根据权利要求7所述的终端侧输入数据的解扰解扩系统，其特征在于，还包含移动模块；
所述移动模块用于将所述所有多径的位置进行与所述小区的扰码序列的偏移相反的移动。
9.根据权利要求5所述的终端侧输入数据的解扰解扩系统，其特征在于，所述速率转换模块集成于所述解扰解扩加速器内部。
终端侧输入数据的解扰解扩方法及其系统
技术领域
[0001] 本发明涉及通讯领域，特别涉及终端侧输入数据的解扰解扩方法及系统。
背景技术
[0002] 对于宽带码分多址移动通信系统WCDMA终端，L1的解扰解扩一般都由硬件加速器实现。现有的硬件加速器需要输入码片速率为3.84兆每秒，如果终端因移动等造成输入速率发生变化，则需要在加速器前端进行速率转换，一方面增加了硬件接口，一方面可能会在软切换时造成性能上的小问题。
[0003] WCDMA的解扰解扩原理：
[0005] 发射端扩频加扰原理如下：
[0008] i＝0,1,…,Nbit-1
[0009] k＝0,1,…,SF-1
[0010] 通过扩频，码片序列比符号序列增大了SF倍。SF可取值2，4，8，…，256等。
[0011] 发射端加扰原理如下：
[0013]
[0015] 多径原理：
[0016] 如图1所示，信号经过无线信道，到接收端其信道冲击响应为多个，因此产生多径(图中多径A对应的路径为编号2，多径B对应的路径为编号3，多径C对应的路径为编号4，从信号发射端直接到手机的路径是编号1)。接收机通过算法获得多径信息的过程叫做多径搜索。
[0017] 当终端相对基站运动时，传输延时发生变化，多径在时间轴上也会发生变化。简单地说，当终端远离基站时，多径延时增加；反之则减少，这种现象叫做多径漂移。如图2中的1、2、3和4分别对应图1中的路径1、2、3和4，可知，路径的长度从小到大依次为1＜2＜3＜4。
[0018] 多径漂移对解扰解扩的影响：
[0019] 当产生多径漂移时，原来用于解扰解扩的序列与数据就不能一一对应了。当终端逐渐远离基站时，传播延时增大，为了匹配解扰解扩数据序列，终端将会处理更多的数据，此时我们认为终端的基带速率增加了；反之则是基带速率减少。
[0020] 为了确保终端解扰解扩的正确性，目前的处理方法是将天线数据重复或者丢弃一个基本单位，然后送入解扰解扩加速器。以终端远离基站为例，基带速率增加，则可以丢弃一个基本单位，然后送入解扰解扩加速器。
[0021] 目前的处理方案原理如图3所示：
[0022] 其中，速率转换模块、解扰解扩加速器、多径搜索模块组成一个带反馈的环路。当多径搜索模块搜索的结果判定要进行速率转换时，速率转换模块工作，将天线数据重复或者丢弃一个基本单位，然后送入解扰解扩加速器。此时解扰解扩加速器还要相应地调整接收多径的位置。同时速率转换模块还要通知多径搜索模块输入数据速率发生了变化，多径搜索模块记载的多径位置也要相应发生变化。然而，本发明的发明人发现，该方案存在如下缺陷：
[0023] 1，速率转换流程复杂，连带影响了解扰解扩加速器和多径搜索模块。
[0024] 2，解扰解扩加速器需要增加速率转换带来的多径重配置，使硬件配置复杂度提升。
发明内容
[0026] 本发明的目的在于提供一种终端侧输入数据的解扰解扩方法及系统，使得在产生多径漂移时，通过各小区扰码序列的单独管理，避免了其它无关小区的天线数据被不恰当的丢弃或者重复的风险，实现自适应速率匹配，达到终端侧解扰解扩的数据序列与各小区的天线数据保持一一对应的目的。
[0027] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种终端侧输入数据的解扰解扩方法，包含以下步骤：
[0028] 当来自于一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，将所述小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移；
[0029] 根据所述经过偏移后的所述小区的扰码序列对所述终端侧输入数据进行解扰；
[0030] 对所述经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到所述解扩后的数据。
[0031] 本发明还提供了一种终端侧输入数据的解扰解扩系统，包含：多径搜索模块，速率转换模块，解扰解扩加速器；
[0032] 所述多径搜索模块用于搜索来自于一个小区的天线数据的数据速率发生的变化；
[0033] 所述速率转换模块用于在所述多径搜索模块搜索到所述数据速率发生变化时，将所述小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移；
[0034] 所述解扰解扩加速器用于根据所述经过速率转换模块偏移后的所述小区的扰码序列对所述终端侧输入数据进行解扰；
[0035] 所述解扰解扩加速器还用于对所述经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到所述解扩后的数据。
[0036] 当终端相对基站运动时，会产生多径漂移现象，在产生多径漂移时，原来用于终端侧解扰解扩的数据序列与各小区的天线数据就不能一一对应。当终端逐渐远离基站时，传播延时增大，为了匹配解扰解扩数据序列，终端将会处理更多的天线数据，此时认为终端的基带速率增加了；反之则是基带速率减少。为了确保终端解扰解扩的正确性，当终端远离基站时，基带速率增加，现有技术中是通过丢弃终端侧输入数据来解决；当终端靠近基站时，基带速率减小，现有技术中是通过重复终端侧输入数据来解决，但是因为终端侧输入数据相当于是各小区汇总的天线数据，如果对终端侧输入数据进行处理，无论以哪一个小区为参考，总存在其他小区的天线数据被不恰当地丢弃或者重复的风险，带来性能隐患。而本发明中终端侧输入数据的解扰解扩方法，能够使各小区的扰码序列分别独立的进行偏移，由于各小区的扰码序列相互独立，当一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，终端侧的解扰解扩数据序列与该小区的天线数据将不能一一对应，此时，只需将该小区的扰码序列进行与其天线数据的数据速率的变化相对应的偏移，就能够使终端侧的解扰解扩数据序列与该小区的天线数据一一对应，达到自适应速率匹配的目的，又由于每个小区的扰码序列相互独立，所以本小区扰码序列的偏移不会引起其他小区的扰码序列的偏移，因此用本发明中的解扰解扩方法不存在其它小区的天线数据被不恰当的丢弃或者重复的风险，性能得到优化。
[0037] 优选地，所述终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新。
[0038] 只有终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新才能够保证终端侧的解扰解扩数据序列跟该小区的天线数据一一对应，使终端能够更加快速有效的接收到输入数据。
[0039] 优选地，所述数据速率的变化为在预设时间内，来自于一个小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化。
[0040] 本发明中的某个小区的天线数据的数据速率的变化优选为在预设时间内，来自于该小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化，是一段时间内的平均值。
[0041] 优选地，所述终端侧输入数据的解扰解扩方法，还包含以下步骤：
[0042] 将所述所有多径的位置进行与所述小区的扰码序列的偏移相反的移动。
[0043] 通过反向偏移，保持多径的相对位置不变，保证解扰解扩序列的正确性。该步骤在现有加速器方案中也不可避免，但是现有加速器还需对多径搜索窗位置进行重配，而本发明中多径搜索窗无需重配。故与现有方案相比，本发明使得加速器配置过程得到了简化。
[0044] 优选地，所述在将小区的扰码序列进行与所述数据速率的变化相对应的偏移的步骤中，当所述数据速率增大一个码片时，将所述小区的扰码序列偏移+1；
[0045] 当所述数据速率减小一个码片时，将所述小区的扰码序列偏移-1。
[0047] 图1是根据现有技术中的多径的路径示意图；
[0048] 图2是根据现有技术中的多径漂移示意图；
[0049] 图3是根据现有技术中终端侧输入数据的解扰解扩原理示意图；
[0050] 图4是根据本发明第一实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩方法流程图；
[0051] 图5是根据本发明第一实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩方法实现原理示意图；
[0052] 图6是根据本发明第二实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩方法流程图；
[0053] 图7是根据本发明第四实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩系统的结构示意图；
[0054] 图8是根据本发明第五实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩系统的结构示意图；
[0055] 图9是根据本发明第六实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩系统的结构示意图。
具体实施方式
[0056] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0057] 本发明的第一实施方式涉及一种终端侧输入数据的解扰解扩方法。包含以下步骤：
[0058] 当来自于一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，将该小区的扰码序列进行与数据速率的变化相对应的偏移；
[0059] 根据经过偏移后的上述小区的扰码序列对终端侧输入数据进行解扰；
[0060] 对经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到解扩后的数据。
[0061] 具体流程如图4所示。
[0062] 步骤401：当来自于一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，将该小区的扰码序列进行与数据速率的变化相对应的偏移。
[0063] 在本实施方式中，一个小区的天线数据的数据速率增大一个码片时，需要将该小区的扰码序列+1，以匹配终端侧输入数据的解扰解扩序列；相反，数据速率减小一个码片时，需要将该小区的扰码序列-1。
[0064] 本步骤的原理如图5所示。
[0065] 当搜索到某个小区的天线数据的数据速率发生变化时(该数据速率变化的信号由加速器配置接口进入，用于配置新的搜索窗，该功能为常规加速器必须支持的功能，因此不增加额外接口)，该数据速率变化的信息用于偏移小区扰码序列，即数据速率增大时，扰码序列偏移+1，反之则偏移-1。25.133协议规定，终端的速率调整频率最快为每200毫秒(20帧)调整1/4码片，而多径搜索一般每1帧或2帧即触发一次，因此，只需支持+1，-1的扰码序列偏移即可。同时，该方案对于输入缓存需求非常小，对于WCDMA终端侧，只需要存储16码片的输入数据即可。
[0066] 配置情况：
[0067] 现有技术中的加速器设计中，上述数据速率变化的信号进入加速器后，需要重配置搜索窗。当出现数据丢弃或重复时，需要处理输入缓存前端，还要对所有多径都要进行+1或-1的偏移以保证多径相对于终端输入数据无变化。
[0068] 而本实施方式中，上述数据速率变化的信号送入加速器后，无须重配置搜索窗，而是通过速率转换对扰码进行偏移。相对于现有技术来说，本实施方式可以省略输入缓存前端以及搜索窗重配置。
[0069] 性能情况：
[0070] 现有技术中的加速器在进行软切换时，只能保证一个小区的数据速率是正确的。在输入缓存前端对服务小区进行数据丢弃或重复时，其他小区也要承担相应的后果。假设两个小区方向相对，则对服务小区1/4码片的数据操作，会带来对面小区1/2码片的偏移，而仿真表明，1/2码片偏移会导致约3分别的性能损失。而本实施方式则不存在上述问题，所有小区的扰码序列偏移独立维护。
[0071] 接着步骤402：根据经过偏移后的上述小区的扰码序列对终端侧输入数据进行解扰。
[0072] 接着步骤403：对经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到解扩后的数据。
[0073] 步骤402和403中的解扰和解扩的过程分别是加扰和扩频的逆过程，这部分是现有技术，已经在背景技术中详细介绍，此处不做赘述。
[0074] 当终端相对基站运动时，会产生多径漂移现象，在产生多径漂移时，原来用于终端侧解扰解扩的数据序列与各小区的天线数据就不能一一对应。当终端逐渐远离基站时，传播延时增大，为了匹配解扰解扩数据序列，终端将会处理更多的天线数据，此时认为终端的基带速率增加了；反之则是基带速率减少。为了确保终端解扰解扩的正确性，当终端远离基站时，基带速率增加，现有技术中是通过丢弃终端侧输入数据来解决；当终端靠近基站时，基带速率减小，现有技术中是通过重复终端侧输入数据来解决，但是因为终端侧输入数据相当于是各小区汇总的天线数据，如果对终端侧输入数据进行处理，无论以哪一个小区为参考，总存在其他小区的天线数据被不恰当地丢弃或者重复的风险，带来性能隐患。而本发明中终端侧输入数据的解扰解扩方法，能够使各小区的扰码序列分别独立的进行偏移，由于各小区的扰码序列相互独立，当一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，终端侧的解扰解扩数据序列与该小区的天线数据将不能一一对应，此时，只需将该小区的扰码序列进行与其天线数据的数据速率的变化相对应的偏移，就能够使终端侧的解扰解扩数据序列与该小区的天线数据一一对应，达到自适应速率匹配的目的，又由于每个小区的扰码序列相互独立，所以本小区扰码序列的偏移不会引起其他小区的扰码序列的偏移，因此用本发明中的解扰解扩方法不存在其它小区的天线数据被不恰当的丢弃或者重复的风险，性能得到优化。
[0075] 本发明的第二实施方式涉及一种终端侧输入数据的解扰解扩方法。本实施方式为第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，一个小区的天线数据的数据速率的变化优选为在预设时间内，来自于该小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化；除此之外，在第一实施方式中的步骤401之后，在步骤402之前，还包含以下步骤：将所有多径的位置进行与小区的扰码序列的偏移相反的移动。
[0076] 具体如图6所示。
[0077] 步骤601：当来自于一个小区的天线数据的数据速率发生变化时，将该小区的扰码序列进行与数据速率的变化相对应的偏移。
[0078] 在本实施方式中，上述来自于一个小区的天线数据的数据速率的变化优选为在预设时间内，来自于该小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化，是一段时间内的平均值。
[0079] 步骤602：将所有多径的位置进行与小区的扰码序列的偏移相反的移动。
[0080] 通过反向偏移，保持多径的相对位置不变，保证解扰解扩序列的正确性。该步骤在现有加速器方案中也不可避免，但是现有加速器还需对多径搜索窗位置进行重配，而本发明中多径搜索窗无需重配。故与现有方案相比，本发明使得加速器配置过程得到了简化。
[0081] 步骤603：根据经过偏移后的上述小区的扰码序列对终端侧输入数据进行解扰。
[0082] 步骤604：对经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到解扩后的数据。
[0083] 上述步骤603和604与第一实施方式中的步骤402和403完全相同，此处不做赘述。
[0084] 本实施方式为第一实施方式的进一步改进，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0085] 本发明的第三实施方式涉及一种终端侧输入数据的解扰解扩方法。本实施方式为第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新。终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新能够更好的保证终端侧的解扰解扩数据序列跟该小区的天线数据一一对应，使终端能够更加快速有效的接收到输入数据。
[0086] 本实施方式为第一实施方式的进一步改进，第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0088] 本发明第四实施方式涉及一种终端侧输入数据的解扰解扩系统，如图7所示，包含：多径搜索模块，速率转换模块，解扰解扩加速器。
[0089] 具体地说，多径搜索模块用于搜索来自于一个小区的天线数据的数据速率发生的变化，速率转换模块用于在多径搜索模块搜索到数据速率发生变化时，将小区的扰码序列进行与数据速率的变化相对应的偏移，解扰解扩加速器用于根据经过速率转换模块偏移后的小区的扰码序列对终端侧输入数据进行解扰，并对经过解扰后的终端侧输入数据进行解扩，得到解扩后的数据。
[0090] 优选地，在多径搜索模块搜索到数据速率增大时，速率转换模块用于将所述小区的扰码序列偏移+1；在多径搜索模块搜索到数据速率减小时，速率转换模块用于将小区的扰码序列偏移-1。
[0091] 另外，值得一提的是，上述速率转换模块在本实施方式中是集成于解扰解扩加速器内部的。众所周知，现有技术中，为了使终端侧的解扰解扩数据序列与各小区的天线数据一一对应，需要在解扰解扩加速器的前端增加速率转换模块，速率转换模块、解扰解扩加速器和多径搜索模块组成一个带反馈的环路。当多径搜索模块搜索的结果判定要进行速率转换时，速率转换模块工作，将天线数据重复或者丢弃一个基本单位，然后送入解扰解扩加速器。此时解扰解扩加速器还要相应地调整接收多径的位置。同时速率转换模块还要通知多径搜索模块输入数据的速率发生了变化，多径搜索模块记载的多径位置也要相应发生变化。另外，速率转换模块还会影响天线数据管理单元，如果接收机支持频域均衡等与天线数据耦合性较强的特性，则可能进一步影响到这些特性。速率转换流程复杂，连带影响了解扰解扩加速器、多径搜索模块和天线数据管理单元等，解扰解扩加速器需要增加速率转换带来的多径重配置，使硬件配置复杂度提升。而在本实施方式中，将速率转换模块集成于解扰解扩加速器内部，简化了加速器配置流程，将速率转换模块与其他模块的耦合关系去除，简化系统结构，同时还能避免软切换的性能问题。
[0092] 不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
[0093] 本发明的第五实施方式涉及一种终端侧输入数据的解扰解扩系统。本实施方式为第四实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在第四实施方式中提到的一个小区的天线数据的数据速率的变化，在本实施方式中为在预设时间内，来自于一个小区的天线数据中的所有多径的平均数据速率的变化。另外，本实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩系统还增加了移动模块，如图8所示，该移动模块用于将上述所有多径的位置进行与该小区的扰码序列的偏移相反的移动。
[0094] 不难发现，本实施方式为与第二实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
[0095] 本发明的第六实施方式涉及一种终端侧输入数据的解扰解扩系统。本实施方式为第四实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：本实施方式中的终端侧输入数据的解扰解扩系统还包含同步更新模块。如图9所示，该同步更新模块用于将终端侧输入数据和各小区的扰码序列按照相同的速率进行同步更新。
[0096] 不难发现，本实施方式为与第三实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。
[0097] 值得一提的是，上述各系统中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
[0098] 本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
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