專利名稱：無線系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)給接收機(jī)的一種方法，以及使用該方法的一種無線系統(tǒng)，無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)。該方法的使用在EGPRS(增強(qiáng)型通用分組無線業(yè)務(wù))中描述。
EGPRS(增強(qiáng)型通用分組無線業(yè)務(wù))是基于采用分組交換傳輸?shù)腉SM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))系統(tǒng)。EGPRS采用EDGE(GSM演進(jìn)的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率)技術(shù)以增加數(shù)據(jù)傳輸容量。除了GSM中通常使用的GMSK(高斯最小移頻鍵控)調(diào)制之外，分組數(shù)據(jù)信道也可以采用8-PSK(8相移頻鍵控)調(diào)制。其目的主要是實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，例如文件拷貝和因特網(wǎng)瀏覽器的使用，但也用于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，例如傳送語音和視頻的分組交換。原則上，數(shù)據(jù)傳輸容量可以在若干kbit/s到400kbit/s之間變化。
為了增加容量還使用了其它過程，例如調(diào)制盲檢測(cè)，鏈路適配以及增量冗余。
調(diào)制盲檢測(cè)是指不需要向接收機(jī)發(fā)送信號(hào)，告知所使用的調(diào)制方法，而是由接收機(jī)在接收到信號(hào)時(shí)檢測(cè)調(diào)制方法。
鏈路適配是指根據(jù)信道上的測(cè)量改變需要發(fā)送的塊的碼率。同一塊的重傳的碼率可以有所不同。另一可能是改變連續(xù)塊之間的碼率，但是，需要單個(gè)塊的所有傳輸都用同一碼率編碼。其目的是將無線接口的瞬時(shí)變化考慮在內(nèi)，優(yōu)化無線資源的使用。旨在優(yōu)化用戶數(shù)據(jù)輸出，使得時(shí)延最小。
塊的碼率是指用戶數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)量與信道的編碼數(shù)據(jù)比特的比率。如果，例如100個(gè)用戶數(shù)據(jù)比特被編碼成200個(gè)需要通過信道傳送的數(shù)據(jù)比特，則得到的碼率是100/200=1/2。
圖3A示出了改變塊的碼率的例子。在圖3A中，X軸上方示出了待傳送的數(shù)據(jù)塊，實(shí)際通過無線鏈路傳送的塊示出在X軸下方。Y軸表示了經(jīng)過的時(shí)間。塊大小按比例示出，即塊越大，所述塊包含的需要傳送的比特越多。
塊A300需要通過無線鏈路傳送。第一傳輸302失敗，所以重復(fù)傳輸304。鏈路適配沒有實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閺膱D3A中可以看出，塊302、304大小相同。傳輸302、304中的碼率是1。
與塊A300的傳輸不同，鏈路適配在塊B306的傳輸中通過改變用戶數(shù)據(jù)量來實(shí)現(xiàn)。與塊A300不同，檢測(cè)出塊B306的大小減半。待傳送的塊310的碼率也減小到了1/2。
另一種實(shí)現(xiàn)鏈路適配的方式是改變通過無線鏈路傳送的數(shù)據(jù)塊的大小。與塊A300的傳輸不同，在塊C312的傳輸中，鏈路適配通過改變待傳送的數(shù)據(jù)塊的大小來實(shí)現(xiàn)。待傳輸?shù)膲K316的碼率是1/2，因?yàn)橥ㄟ^鏈路傳送的數(shù)據(jù)塊的大小加倍了。
在有利情況下，例如可以減少編碼，這意味著可以傳送更多的用戶凈荷。類似地，對(duì)無線接口的特定情況而言，一種調(diào)制方法可能比另一種更適用。調(diào)制和信道編碼的不同組合可以稱為調(diào)制和編碼方案MCS。
如果信道的編碼條件變化極快，系統(tǒng)將無法預(yù)先為將到來的傳輸優(yōu)化選擇碼率。增量冗余能夠更好地適配變化的條件。在增量冗余中，接收機(jī)配備了存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)錯(cuò)誤接收的無線塊的比特。然后將重傳的無線塊與存儲(chǔ)的無線塊組合，之后接收機(jī)嘗試解碼該塊。因?yàn)樵诮M合之后，有更多的編碼信道數(shù)據(jù)比特需要解碼，而用戶數(shù)據(jù)比特的數(shù)量保持不變，在使解碼更為可行的重傳之后，塊的有效碼率減小。這種協(xié)議的一個(gè)例子是綜合FEC/ARQ(前向糾錯(cuò)/自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求)，這種協(xié)議使用了糾錯(cuò)編碼來減少重傳次數(shù)。
信道的有效碼率可以自動(dòng)適配，因?yàn)樾诺罈l件決定了必要的重傳次數(shù)，后者又決定了碼率。圖3A示出了待傳送的數(shù)據(jù)塊D318的最為簡(jiǎn)單的重傳方法。原傳輸320通過碼率1來實(shí)現(xiàn)，第一重傳322也通過碼率1來實(shí)現(xiàn)。在第一重傳之后，組合數(shù)據(jù)塊的碼率是1/2。第二重傳將導(dǎo)致碼率1/3，第三重傳的碼率為1/4，如此繼續(xù)，直至可以解碼組合數(shù)據(jù)塊。
前述重傳方法的問題在于，有效碼率以較大的步進(jìn)量來量化在一次重傳之后，碼率僅是原碼率的1/2。這意味著系統(tǒng)的容量被浪費(fèi)了，因?yàn)榇a率減少較小的幅度通常就足夠了。一種已有方案的方法是將待傳送數(shù)據(jù)塊劃分成子塊，例如劃分成兩個(gè)子塊，子塊的數(shù)量由D來表示，在圖3A中由塊E324來描述。原塊326的傳輸中使用的碼率是1，在第二重傳330中碼率是2/3，第三重傳之后是1/2，第四重傳之后碼率是2/5。這種方法的缺陷在于，即使在理想信道條件下，在可以解碼數(shù)據(jù)塊之前，也需要至少D個(gè)數(shù)據(jù)塊的傳輸，即碼率最多等于1。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法以有效同時(shí)利用鏈路適配和增量冗余的裝置。這通過下面公開的從無線系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)給接收機(jī)的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊；利用第一析取模式(puncturing pattern)對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析??；將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；檢測(cè)到接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求；向發(fā)射機(jī)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求。該方法還包括利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊；解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
本發(fā)明還涉及一種無線系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和有到該發(fā)射機(jī)的無線連接的接收機(jī)；發(fā)射機(jī)包括信道編碼器，用于利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊，并利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析??；以及發(fā)射裝置，用于將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)。接收機(jī)包括信道解碼器，用于解碼接收的編碼數(shù)據(jù)塊，檢測(cè)接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求的裝置，以及向發(fā)射機(jī)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置。信道編碼器利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；發(fā)射裝置將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；接收機(jī)包括組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊的裝置；信道解碼器解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
本發(fā)明還涉及一種無線發(fā)射機(jī)，包括信道編碼器，用于利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊，并利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析??；發(fā)射裝置，用于將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；接收編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置。信道編碼器利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；發(fā)射裝置將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)。
本發(fā)明還涉及一種無線接收機(jī)，包括接收裝置，用于接收編碼數(shù)據(jù)塊，這些編碼數(shù)據(jù)塊利用選擇的信道編碼進(jìn)行信道編碼，并利用第一析取模式進(jìn)行析??；信道解碼器，用于解碼接收的編碼數(shù)據(jù)塊；檢測(cè)接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求的裝置，以及向發(fā)射機(jī)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置。接收裝置接收重傳的編碼數(shù)據(jù)塊，其碼率已通過以下方式增加利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊的裝置；以及信道解碼器，解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在相關(guān)的權(quán)利要求中公開。
本發(fā)明的基本思想在于，在原發(fā)送數(shù)據(jù)塊和重發(fā)送數(shù)據(jù)塊中使用同一信道編碼，利用不同的析取使得兩次傳輸?shù)拇a率出現(xiàn)不同。因此，盡管碼率不同，這兩個(gè)數(shù)據(jù)塊仍可以組合。
本發(fā)明的方法和裝置所達(dá)到的優(yōu)越性在于，有足夠密集的有效碼率范圍來保證待選信道條件所需的碼率相對(duì)準(zhǔn)確，從而節(jié)省了系統(tǒng)的寶貴的無線資源。
下面結(jié)合附圖，針對(duì)優(yōu)選實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明，在附圖中

圖1A是蜂窩無線網(wǎng)的框圖；圖1B示出了電路交換連接；圖1C示出了分組交換連接；圖2的簡(jiǎn)化框圖示出了本發(fā)明所用的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；圖3A示出了前面描述的實(shí)現(xiàn)鏈路適配和增量冗余的已知方法；-圖3B示出了按照本發(fā)明的組合鏈路適配和增量冗余如何實(shí)現(xiàn)；圖4說明了根據(jù)本發(fā)明組合原發(fā)送數(shù)據(jù)塊和重發(fā)送數(shù)據(jù)塊的一個(gè)例子；以及圖5的流程圖說明了本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方法。
參看圖1A，下面描述本發(fā)明的無線系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)及其到固定電話網(wǎng)和分組傳輸網(wǎng)的連接。圖1A中僅包含了對(duì)本發(fā)明重要的部件，但本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然明了，常規(guī)的分組蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)還包括此處不需要詳細(xì)描述的其他操作和結(jié)構(gòu)。本發(fā)明最適用于EGPRS。本發(fā)明可以同時(shí)用于上行和下行鏈路。
蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)一般包括固定電話基礎(chǔ)設(shè)施，即網(wǎng)絡(luò)部分，以及用戶終端150，該終端可以固定安置，也可以安裝在車輛上或者手持終端設(shè)備中。網(wǎng)絡(luò)部分包括基站100。多個(gè)基站100由與其通信的基站控制器102集中控制?；?00包括收發(fā)信機(jī)114。基站100一般包括1到16個(gè)收發(fā)信機(jī)114。一個(gè)收發(fā)信機(jī)114提供一個(gè)TDMA(時(shí)分多址)幀的無線容量，換句話說，一般為8個(gè)時(shí)隙的無線容量。
基站100包括控制收發(fā)信機(jī)114和復(fù)用器116操作的控制單元118。復(fù)用器116將多個(gè)收發(fā)信機(jī)114所用的業(yè)務(wù)信道和控制信道指派到一個(gè)傳輸連接160。傳輸鏈接160的結(jié)構(gòu)已被明確定義，它被稱作Abis接口。
基站100收發(fā)信機(jī)114與天線單元112通信，后者實(shí)現(xiàn)了到用戶終端150的雙向無線連接170。在雙向無線連接170，稱為空中接口上傳送的幀結(jié)構(gòu)已被精確定義。
用戶終端150可以是普通的移動(dòng)手機(jī)，例如，便攜式計(jì)算機(jī)152可以通過擴(kuò)展卡連接到該手機(jī)，從而可以申請(qǐng)并處理分組。
基站控制器102包括組交換域120和控制單元124。組交換域120用于語音和數(shù)據(jù)交換，以及連接信令電路。由基站100和基站控制器102組成的基站系統(tǒng)還包括變碼器122。變碼器122一般盡可能靠近移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心132，因?yàn)檫@樣可以通過變碼器122和基站控制器102之間的蜂窩無線網(wǎng)傳送語音，從而節(jié)省了傳輸容量。
變碼器122轉(zhuǎn)換公用電話交換網(wǎng)和無線電話網(wǎng)所用的不同的數(shù)字語音編碼格式，使得它們適用于另一方，例如從固定網(wǎng)的64kbit/s格式變換成某種其他格式(例如13kbit/s)，反之亦然?？刂茊卧?24完成呼叫控制、移動(dòng)性管理、統(tǒng)計(jì)信息的收集以及信令交互。
從圖1A中可以看出，組交換域120可以完成經(jīng)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心132到公用電話交換網(wǎng)PSTN134(由黑點(diǎn)表示)和分組傳輸網(wǎng)142的交換。公用電話交換網(wǎng)134中的典型終端136是普通話機(jī)或者綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN話機(jī)。
分組傳輸網(wǎng)142和組交換域120之間的連接通過服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)SGSN140來建立。服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)140用于在基站系統(tǒng)和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN144之間傳送分組，并記錄用戶終端150在其區(qū)域的位置。
網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)144連接公用分組傳輸網(wǎng)146和分組傳輸網(wǎng)142。其接口可以采用因特網(wǎng)協(xié)議或者X.25協(xié)議。通過封裝，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)144對(duì)公用分組傳輸網(wǎng)146屏蔽了分組傳輸網(wǎng)142的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得對(duì)公用分組傳輸網(wǎng)146而言，分組傳輸網(wǎng)142類似于一個(gè)子網(wǎng)，公用分組傳輸網(wǎng)146能夠?qū)⒎纸M尋址到位于其區(qū)域的用戶終端150，并接收用戶終端150發(fā)出的分組。
分組傳輸網(wǎng)142一般是采用因特網(wǎng)協(xié)議傳送信令并通過信道傳送用戶數(shù)據(jù)的專用網(wǎng)。就因特網(wǎng)協(xié)議層以下的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議而言，網(wǎng)絡(luò)142的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)不同運(yùn)營(yíng)商而不同。
公用分組傳輸網(wǎng)146可以是例如全球范圍的因特網(wǎng)，連接著它的終端148，例如一臺(tái)服務(wù)器計(jì)算機(jī)，希望傳送分組給用戶終端150。
圖1B示出了如何在用戶終端150和公用電話交換網(wǎng)的終端136之間建立電路交換傳輸鏈接。該圖的粗線表示了數(shù)據(jù)如何經(jīng)空中接口170通過系統(tǒng)，從天線120到收發(fā)信機(jī)114，再經(jīng)過復(fù)用器116復(fù)用，沿傳輸鏈路160傳輸?shù)浇M交換域120，建立到變碼器122的輸出的連接，繼續(xù)經(jīng)過移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心132所建立的到終端136的連接前向傳輸，終端136連接到公用電話交換網(wǎng)134。在基站100中，控制單元118在發(fā)射過程中控制復(fù)用器116，在基站控制器102中，控制單元124控制組交換域120完成正確的連接。
圖1C示出了分組交換傳輸鏈路。便攜式計(jì)算機(jī)152現(xiàn)在連接到用戶終端150。粗線表示了待傳送數(shù)據(jù)如何從服務(wù)器計(jì)算機(jī)148傳送到便攜式計(jì)算機(jī)152。數(shù)據(jù)自然也可以在相反方向傳輸，即從便攜式計(jì)算機(jī)152傳送到服務(wù)器計(jì)算機(jī)148。數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中通過空中接口170，即Um接口傳輸，從天線112傳送到收發(fā)信機(jī)114，再經(jīng)過復(fù)用器116復(fù)用，沿傳輸鏈路160通過Abis接口傳輸?shù)浇M交換域120，建立通過GB接口到服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)140的輸出的連接，數(shù)據(jù)從服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)140沿分組傳輸網(wǎng)142經(jīng)網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)144傳輸，傳送到連接公用分組傳輸網(wǎng)146的服務(wù)器計(jì)算機(jī)148。
為簡(jiǎn)明起見，圖1B和1C沒有描述其中同時(shí)傳輸電路交換和分組交換數(shù)據(jù)的情況。但是，這既是可行的，也是常見的，因?yàn)殡娐方粨Q數(shù)據(jù)傳輸中的空閑容量可以靈活地用于實(shí)現(xiàn)分組交換傳輸。也可以構(gòu)造這樣一種網(wǎng)絡(luò)，其中根本不傳送電路交換數(shù)據(jù)，而只傳送分組數(shù)據(jù)。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化。
讓我們返回圖1C。分組蜂窩無線網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)部分包括基站100和收發(fā)信機(jī)114，后者在基站100中實(shí)現(xiàn)Um接口。
除了上述內(nèi)容之外，GPRS中有兩個(gè)特定元件眾所周知信道編解碼器CCU和分組控制單元PCU。CCU負(fù)責(zé)信道編碼，包括前向糾錯(cuò)編碼FEC，交織，無線信道測(cè)量功能，例如接收信號(hào)的質(zhì)量值，接收信號(hào)的接收功率，以及與析取提前測(cè)量相關(guān)的信息。PCU的職責(zé)包括分節(jié)和重組邏輯鏈路控制LLC幀，自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求ARQ功能，調(diào)度分組數(shù)據(jù)信道PDCH，信道接入控制和無線信道管理功能。
CCU 182位于基站100，根據(jù)不同實(shí)現(xiàn)，它可以被視為與時(shí)隙相關(guān)或者與收發(fā)信機(jī)相關(guān)的單元。PCU180A/180B通過Abis接口連接到CCU182。PCU可以位于基站100，基站控制器102或者服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)140。圖1C示出了位于基站控制器102或者服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)140的PCU，但為了簡(jiǎn)明起見，沒有示出PCU位于基站100的情況。
接著，圖5示出了無線系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的本發(fā)明方法。此外，將描述圖4的例子。該方法從框500開始。
在框502中，利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊400信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊402。在圖4的例子中，包含用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊400的編碼碼率是1/3，即各碼元由3個(gè)信道編碼碼元表示。為簡(jiǎn)明起見，假定該例中有3個(gè)用戶數(shù)據(jù)碼元，從而有9個(gè)信道編碼碼元，即比特序列111000111。在本申請(qǐng)中，信道編碼是指實(shí)現(xiàn)信道編碼的已知方法，例如塊編碼，卷積編碼或者由卷積編碼演化出的某種編碼方法，但是，不包括信道編碼析取。
下面在框504中，利用第一析取模式404對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊402進(jìn)行析取。析取是指消除編碼，即通過去除特定數(shù)量的碼元來減少編碼碼元的數(shù)量的過程。去除的碼元可以由析取模式確定。在本例中，第一析取模式404包括比特011011011。0比特表示位于該點(diǎn)的信道編碼碼元需要去除，而1不去除。因此，第一析取模式404去除第一碼元，并去除之后每隔3個(gè)碼元的碼元。在特殊情況下，第一析取模式404可以是不消除任何碼元。
在框506中，將經(jīng)第一析取模式404析取的編碼數(shù)據(jù)塊408發(fā)送到接收機(jī)。按照?qǐng)D4，在原傳輸中使用的析取編碼數(shù)據(jù)塊408包括碼元110011，即第二、三、五、六、八和九原信道編碼碼元。
在框508中，檢測(cè)到需要重傳接收的編碼數(shù)據(jù)塊408。重傳需求意味著接收機(jī)無法解碼接收數(shù)據(jù)塊408。這可以通過糾錯(cuò)碼或者通過糾錯(cuò)碼無法足夠可靠地糾正信道上發(fā)生的差錯(cuò)來檢測(cè)。
在框510中，將編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求發(fā)送給發(fā)射機(jī)。重傳請(qǐng)求可以作為例如否定確認(rèn)NACK消息來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，如果不再需要重傳，責(zé)可以發(fā)送確認(rèn)ACK消息。這實(shí)際上可以例如如下實(shí)現(xiàn)CCU在檢測(cè)到差錯(cuò)之后，向PCU發(fā)送錯(cuò)幀指示器，PCU生成NACK消息，然后發(fā)送給CCU,CCU將該NACK消息發(fā)送到無線路徑。
基于重傳請(qǐng)求，在框512中，利用第二析取模式406，為用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊402析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率。第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少。在圖4的例子中，第二析取模式406包括比特100100100，即只得到此后的第一和第三碼元，而消除其它碼元。
在框514中，將通過第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊410發(fā)送到接收機(jī)。按照?qǐng)D4，該次重傳中使用的析取并編碼的數(shù)據(jù)塊410包括碼元101，即原信道編碼塊402的第一、四和七碼元。
接著，在框516中，組合通過第一析取模式404析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊408和通過第二析取模式406析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊410。這兩個(gè)數(shù)據(jù)塊可以組合是因?yàn)樗鼈兌际峭痪幋a數(shù)據(jù)塊402的析取版本。在圖4的例子中，從經(jīng)第一析取模式404析取得編碼數(shù)據(jù)塊408中得到組合編碼數(shù)據(jù)塊412的第二、三、五、六、八和九碼元，而第一、四和七碼元從經(jīng)第二析取模式406析取得編碼數(shù)據(jù)塊410中得到。在該例中，析取模式404、406完全不同，即沒有哪個(gè)編碼數(shù)據(jù)塊402的碼元同時(shí)出現(xiàn)在析取塊408和析取塊410中。但是，這不是必然的，編碼數(shù)據(jù)塊402的同一碼元可以出現(xiàn)在多于一個(gè)析取塊408、410中。但是，第一析取模式404和第二析取模式406共同的待傳送碼元最好包括盡可能多的編碼數(shù)據(jù)塊402的碼元。
最后，組合編碼數(shù)據(jù)塊412的信道編碼在框518中進(jìn)行解碼。如果采用維特比解碼器解碼用作信道編碼的卷積編碼，則更可能是接收更多能量的軟比特判決，當(dāng)然，這取決于信道的溫度情況。在解碼信道編碼之后，得到包含用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊414。
如果采用本方法，則析取編碼數(shù)據(jù)塊的碼率最好不超過1。這樣，在理想情況下，只需要原傳輸來進(jìn)行成功解碼。
表1表1示出了EGPRS的不同調(diào)制和編碼方案MCS。下面給出每個(gè)MCS中，其原傳輸?shù)拇a率，所用的調(diào)制方法，無線塊中的數(shù)據(jù)塊數(shù)量，無線塊中的用戶數(shù)據(jù)量(以比特為單位)，以及一個(gè)無線塊中的編碼數(shù)據(jù)量(以比特為單位)。
無線塊每隔20毫秒發(fā)送一次。無線塊可以采用GMSK調(diào)制，因而無線塊包括464個(gè)原始比特，或者利用8-PSK來進(jìn)行調(diào)制，則無線塊包括1392個(gè)原始比特。調(diào)制和編碼方案MCS-7、MCS-8和MCS-9在每個(gè)無線塊中包括兩個(gè)編碼數(shù)據(jù)塊。在MCS-6和MCS-9中，以及MCS-5和MCS-7中用戶數(shù)據(jù)塊的大小是相同的。
如果采用本發(fā)明的方法，原傳輸和重傳中EGPRS的調(diào)制和編碼方案的優(yōu)選組合是以下之一-調(diào)制和編碼方案6MCS-6以及調(diào)制和編碼方案9MCS-9；-調(diào)制和編碼方案5MCS-5以及調(diào)制和編碼方案7MCS-7；-采用填充比特的調(diào)制和編碼方案6MCS-6以及調(diào)制和編碼方案8MCS-8。
因此，本發(fā)明不需要對(duì)數(shù)據(jù)塊頭或結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何變化。
在所有調(diào)制和編碼方案中，以碼率1/3使用卷積編碼。例如，在原傳輸利用MCS-6實(shí)現(xiàn)時(shí)，信道編碼之后，612個(gè)用戶數(shù)據(jù)(592+頭)由1836比特表示，在按照?qǐng)D4例子進(jìn)行析取之后，各用戶數(shù)據(jù)碼元被表示成約2個(gè)信道編碼碼元，即1250比特。因此，碼率是0.49。在重傳中利用MCS-9，則612個(gè)用戶數(shù)據(jù)(含頭)由1836比特表示，在按照?qǐng)D4例子進(jìn)行析取之后，仍余有612比特，即碼率為1。得到的組合數(shù)據(jù)塊碼率是0.33，即約1/3。確實(shí)，圖4的例子大致描述了調(diào)制和編碼方案的組合，但是，簡(jiǎn)化成只有3個(gè)用戶數(shù)據(jù)碼元。根據(jù)以上所述內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然知道本發(fā)明方法可以應(yīng)用于調(diào)制和編碼方案的其它組合。
圖3B的簡(jiǎn)化框圖進(jìn)一步說明了本發(fā)明方法如何不同于現(xiàn)有技術(shù)。如果在無線鏈路上傳送數(shù)據(jù)塊F332，首先334以特定碼率傳送，然后利用另一碼率進(jìn)行重傳336。本發(fā)明尤其倚重于不同碼率的傳輸334、336可以采用增量冗余來組合。
圖2描述了如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明無線系統(tǒng)。無線發(fā)射機(jī)260的結(jié)構(gòu)在圖2的左側(cè)給出，無線接收機(jī)264的結(jié)構(gòu)在圖2的右側(cè)給出。只給出了對(duì)本發(fā)明重要的無線發(fā)射機(jī)260和無線接收機(jī)264的部件。
無線發(fā)射機(jī)260包括信道編碼器202，用于利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊270信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊，并利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取。發(fā)射裝置204將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)。發(fā)射裝置204包括將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到射頻載波的調(diào)制器。發(fā)射裝置還可以包括濾波器和放大器。
無線發(fā)射機(jī)包括裝置232，用于接收在無線連接250上傳送的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求。為了接收重傳請(qǐng)求，無線發(fā)射機(jī)260包括接收機(jī)，所以該無線發(fā)射機(jī)實(shí)際上是收發(fā)信機(jī)。
信道編碼器202利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少。發(fā)射裝置204將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)。
無線接收機(jī)包括接收裝置210，用于接收編碼數(shù)據(jù)塊，這些編碼數(shù)據(jù)塊利用選擇的信道編碼進(jìn)行信道編碼，并利用第一析取模式進(jìn)行析取。接收裝置210包括濾波器，用于濾除所需頻段之外的頻率。接著將信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻或直接轉(zhuǎn)換到基帶，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器在該頻段對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣和量化。一個(gè)可選的均衡器用于補(bǔ)償干擾，例如多徑傳播所引起的干擾。
將檢測(cè)信號(hào)212傳送到信道解碼器218，后者解碼接收的編碼數(shù)據(jù)塊。
無線接收機(jī)264包括裝置224，用于檢測(cè)接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求，以及裝置226，用于通過無線鏈路250向發(fā)射機(jī)260發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求。裝置226由常規(guī)無線發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)，所以無線接收機(jī)264是收發(fā)信機(jī)。
接收裝置210接收重傳的編碼數(shù)據(jù)塊220，其碼率已通過以下方式增加利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取。第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少。
無線接收機(jī)264還包括裝置222，用于組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊。將原先接收的編碼數(shù)據(jù)塊216存儲(chǔ)在接收機(jī)的存儲(chǔ)器中。信道解碼器218解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
本發(fā)明最好通過軟件實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的方法只需要對(duì)無線發(fā)射機(jī)260和無線接收機(jī)264中精確定義的區(qū)域作相對(duì)較為簡(jiǎn)單的軟件改動(dòng)。信道編碼器202，信道解碼器218，處理重傳請(qǐng)求的裝置224、234，以及組合裝置222最好由軟件實(shí)現(xiàn)，例如在通用處理器上能夠執(zhí)行的軟件。通過硬件實(shí)現(xiàn)也是可行的，例如通過應(yīng)用特定集成電路ASIC或者由不同元件構(gòu)造的控制邏輯實(shí)現(xiàn)。
前面例子中描述的情況都是些基本情況；權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明還覆蓋不同的組合情況，例如原傳輸和第一傳輸使用同一碼率實(shí)現(xiàn)，而第二重傳使用增加的碼率實(shí)現(xiàn)的情況。類似地，也可以是這樣的情況利用增加的碼率實(shí)現(xiàn)多于一次重傳，根據(jù)所需數(shù)量的接收數(shù)據(jù)塊生成組合編碼數(shù)據(jù)塊。本發(fā)明的重點(diǎn)僅是組合編碼數(shù)據(jù)塊從由不同碼率編碼的至少兩個(gè)數(shù)據(jù)塊生成。
盡管以上結(jié)合附圖的例子描述了本發(fā)明，但顯然本發(fā)明并不局限于此，而是可以在后附權(quán)利要求書所公開的創(chuàng)新思想范圍內(nèi)通過多種方式改變。
權(quán)利要求
1．從無線系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)給接收機(jī)的一種方法，該方法包括(502)利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊；(504)利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析??；(506)將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；(508)檢測(cè)到接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求；(510)向發(fā)射機(jī)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求，其特征在于(512)利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；(514)將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；(516)組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊；以及(518)解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，由第一析取模式和第二析取模式一起傳送的碼元包括盡可能多的編碼數(shù)據(jù)塊的碼元。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，析取編碼數(shù)據(jù)塊的碼率不超過1。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，原傳輸和重傳中EGPRS的調(diào)制和編碼方案的優(yōu)選組合是以下之一-調(diào)制和編碼方案6以及調(diào)制和編碼方案9；-調(diào)制和編碼方案5以及調(diào)制和編碼方案7；-采用填充比特的調(diào)制和編碼方案6以及調(diào)制和編碼方案。
5．一種無線系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)(260)和有到該發(fā)射機(jī)(260)的無線連接(240)的接收機(jī)(264)；發(fā)射機(jī)(260)包括信道編碼器(202)，用于利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊，并利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析??；以及發(fā)射裝置(204)，用于將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；接收機(jī)(264)包括信道解碼器(218)，用于解碼接收的編碼數(shù)據(jù)塊，檢測(cè)接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求的裝置(224)，以及向發(fā)射機(jī)(260)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置(226)，其特征在于，信道編碼器(202)利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；發(fā)射裝置(204)將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)(264)；接收機(jī)(264)包括組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊(216)和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊(220)的裝置(222)；信道解碼器(218)解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的無線系統(tǒng)，其特征在于，由第一析取模式和第二析取模式一起傳送的碼元包括盡可能多的編碼數(shù)據(jù)塊的碼元。
7．根據(jù)權(quán)利要求5的無線系統(tǒng)，其特征在于，析取編碼數(shù)據(jù)塊的碼率不超過1。
8．根據(jù)權(quán)利要求5的無線系統(tǒng)，其特征在于，原傳輸和重傳中EGPRS的調(diào)制和編碼方案的優(yōu)選組合是以下之一-調(diào)制和編碼方案6以及調(diào)制和編碼方案9；-調(diào)制和編碼方案5以及調(diào)制和編碼方案7；采用填充比特的調(diào)制和編碼方案6以及調(diào)制和編碼方案。
9．一種無線發(fā)射機(jī)，包括信道編碼器(202)，用于利用選擇的信道編碼，將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊，并利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析??；發(fā)射裝置(204)，用于將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)；接收編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置(232、234)，其特征在于，信道編碼器(202)利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；發(fā)射裝置(204)將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)。
10．一種無線接收機(jī)，包括接收裝置(210)，用于接收編碼數(shù)據(jù)塊，這些編碼數(shù)據(jù)塊利用選擇的信道編碼進(jìn)行信道編碼，并利用第一析取模式進(jìn)行析?。恍诺澜獯a器(218)，用于解碼接收的編碼數(shù)據(jù)塊；檢測(cè)接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求的裝置(224)，以及向發(fā)射機(jī)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置(224、226)，其特征在于，接收裝置(210)接收重傳的編碼數(shù)據(jù)塊，其碼率已通過以下方式增加利用第二析取模式，對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取，前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少；組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊的裝置(222)；以及信道解碼器(218)，解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線系統(tǒng)中從發(fā)射機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)給接收機(jī)的一種方法,以及使用該方法的一種無線系統(tǒng),無線發(fā)射機(jī)和無線接收機(jī)。發(fā)射機(jī)(260)包括信道編碼器(202),用于利用選擇的信道編碼,將數(shù)據(jù)塊信道編碼成編碼數(shù)據(jù)塊,并利用第一析取模式對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取;以及發(fā)射裝置(204),用于將由第一析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)。接收機(jī)(264)包括信道解碼器(218),用于解碼接收的編碼數(shù)據(jù)塊,檢測(cè)接收的編碼數(shù)據(jù)塊的重傳需求的裝置(224),以及向發(fā)射機(jī)(260)發(fā)送編碼數(shù)據(jù)塊的重傳請(qǐng)求的裝置(226)。信道編碼器(202)利用第二析取模式,對(duì)用原傳輸?shù)男诺谰幋a編碼得到的編碼數(shù)據(jù)塊進(jìn)行析取,從而增加待重傳的編碼數(shù)據(jù)塊的碼率,前述第二析取模式所包含的待傳送碼元比第一析取模式少。發(fā)射裝置(204)將由第二析取模式析取的編碼數(shù)據(jù)塊發(fā)送給接收機(jī)(264)。接收機(jī)(264)包括組合由第一析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊(216)和由第二析取模式析取的接收編碼數(shù)據(jù)塊(220)的裝置(222)。信道解碼器(218)解碼組合的編碼數(shù)據(jù)塊的信道編碼。
文檔編號(hào)H04L1/16GK1321379SQ00801932
公開日2001年11月7日 申請(qǐng)日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月10日
發(fā)明者朱賽·思博拉 申請(qǐng)人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司