專利名稱：在通信系統(tǒng)的外部解碼器處進行代碼組合的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及有線或無線通信系統(tǒng)中的廣播通信，或者稱之為一點對多點的通信。更具體地，本發(fā)明涉及用于在此類廣播通信系統(tǒng)中的外部解碼器處進行代編碼組合的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到允許從始發(fā)站到物理上不同的目的站的信息信號的傳輸。在通過通信信道從始發(fā)站傳輸信息信號的過程中，信息信號首先被轉(zhuǎn)換為適合于通過通信信道有效傳輸?shù)男问?。信息信號的轉(zhuǎn)換，即調(diào)制包括依照信息信號以使產(chǎn)生的調(diào)制載波的頻譜被限制在通信信道帶寬內(nèi)的方法來改變一個載波參數(shù)。在目的站，從通過通信信道接收的調(diào)制載波中復(fù)制原始信息信號。這種復(fù)制一般通過使用由始發(fā)站使用的調(diào)制過程的相反過程來獲得。
調(diào)制也方便了多址，即通過一個公共的通信信道同時發(fā)送和/或接收若干信號。多址通信系統(tǒng)經(jīng)常包括多個要求相對短持續(xù)期的間歇的服務(wù)而非連續(xù)地接入公共通信信道的訂戶站。本領(lǐng)域已知許多多址技術(shù)，比如時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)和幅度調(diào)制多址(AM)。另一個類型的多址技術(shù)是符合“蜂窩系統(tǒng)雙模式寬帶擴展頻譜TIA/EIA/IS-95移動站—基站兼容性標(biāo)準(zhǔn)”，以下稱為IS-95標(biāo)準(zhǔn)的碼分多址(CDMA)擴展頻譜系統(tǒng)。CDMA技術(shù)在多址通信系統(tǒng)中的使用在美國專利第4,901,307號，題為“使用衛(wèi)星或陸地轉(zhuǎn)發(fā)器的擴展頻譜多址通信系統(tǒng)”和美國專利第5,103,459號，題為“CDMA蜂窩式電話系統(tǒng)中用于產(chǎn)生波形的系統(tǒng)和方法”中揭示，它們都轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人。
多址通信系統(tǒng)可以是無線的或有線的并可以傳送聲音和/或數(shù)據(jù)。一個傳送聲音和數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)的例子是依照IS-95標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，該標(biāo)準(zhǔn)指定了通過通信信道傳送聲音和數(shù)據(jù)信號。用于以固定大小的編碼信道幀傳送數(shù)據(jù)的方法在美國專利第5,504,773號，題為“用于數(shù)據(jù)的格式化傳輸?shù)牡姆椒ê驮O(shè)備”中做了詳細(xì)描述，該專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。依照IS-95標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)或聲音被劃分為高達(dá)14.4Kbps的數(shù)據(jù)速率的20毫秒寬度的編碼信道幀。傳送聲音和數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)的另外的例子包括符合“第三代協(xié)作項目”(3GPP)，它包含在一組包括第3G TS25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213、3G TS 25.214(W-CDMA標(biāo)準(zhǔn))號文檔，或“用于CDMA2000擴展頻譜系統(tǒng)的TR-45.5物理層標(biāo)準(zhǔn)，C版本”(IS-2000標(biāo)準(zhǔn))，也作為1xEV-DV提議的一組文檔中。
僅限數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)的例子是符合TIA/EIA/IS-856產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高數(shù)據(jù)速率(HD)通信系統(tǒng)，以下稱作為IS-856標(biāo)準(zhǔn)。該HDR系統(tǒng)是基于這樣的通信系統(tǒng)它在共同待決的申請序列號為08/963,386，題為“用于高速率分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備(METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION)”中揭示，其于1997年12月3日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。HDR通信系統(tǒng)定義了一組數(shù)據(jù)速率，范圍從38.4kbps到2.4Mbps，接入點(AP)可以在此速率上發(fā)送數(shù)據(jù)到訂戶站(接入終端，AT)。因為AP與基站類似，因此有關(guān)小區(qū)和扇區(qū)的術(shù)語與有關(guān)聲音系統(tǒng)的相同。
多址通信系統(tǒng)中，用戶間的通信通過一個或多個基站進行。通過在反向鏈路上傳輸數(shù)據(jù)到基站，第一訂戶站上的第一用戶向第二訂戶站上的第二用戶進行通信?；窘邮諗?shù)據(jù)并為該數(shù)據(jù)選擇路由到另一個基站。數(shù)據(jù)在同一個基站或其他基站的前向鏈路上傳輸?shù)降诙€訂戶站。前向鏈路是指從基站到訂戶站的傳輸，而反向鏈路是指從訂戶站到基站的傳輸。同樣地，通訊也可在第一訂戶站的第一用戶和陸基線路站的第二用戶之間進行。基站在反向鏈路上從用戶那里接收數(shù)據(jù)，并通過公共交換電話網(wǎng)(PSTN)為該數(shù)據(jù)選擇路由到第二用戶。許多通信系統(tǒng)中，比如，IS-95、W-CDMA、IS-2000，前向鏈路和反向鏈路被分配了單獨的頻率。
以上描述的無線通信設(shè)備是點對點通訊服務(wù)的一個例子。相對地，廣播業(yè)務(wù)提供了一點對多點的通信業(yè)務(wù)。廣播系統(tǒng)的基本模型包括由一個或多個中心站服務(wù)的用戶廣播網(wǎng)，它向用戶傳輸帶有某些內(nèi)容，比如新聞、電影、體育事件等等的信息。每個廣播網(wǎng)用戶的訂戶站監(jiān)視公共的廣播前向鏈路信號。因為中心站固定地確定內(nèi)容，用戶一般不會返回通信。廣播業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)的普通使用的例子是電視廣播、無線電廣播等等。這樣的通信系統(tǒng)一般是高度專門化的目的明確的通信系統(tǒng)。隨著近來無線蜂窩式電話系統(tǒng)進步，有了使用主要是點對點的蜂窩式電話系統(tǒng)的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施用于廣播服務(wù)的興趣。(這里，術(shù)語“蜂窩式”系統(tǒng)包括使用蜂窩和PCS頻率的通信系統(tǒng)。)在通信系統(tǒng)的終端中互換的信息信號經(jīng)常組織成多個分組。為了本描述的目的，分組是指一個字節(jié)組，包括數(shù)據(jù)(有效載荷)和控制元素，以特定格式編排?？刂圃匕ǎ热缦葘?dǎo)序列和質(zhì)量度量。質(zhì)量度量包括，比如循環(huán)冗余校驗(CRC)、奇偶校驗比特(parity bit)和其他類型的本領(lǐng)域已知的度量。該分組通常依照通信信道結(jié)構(gòu)被格式化成一個消息。適當(dāng)?shù)乇徽{(diào)制后，在始發(fā)終端和目的終端之間傳送的該消息受通信信道的特性，比如，信噪比、衰落、時間差異(time variance)和其他此類特性的影響。這些特性對在不同通信信道中的調(diào)制信號有不同的影響。結(jié)果，調(diào)制信號通過無線通信信道的傳輸與調(diào)制信號通過類似有線通信信道的傳輸，比如同軸電纜或光纜，要求有不同的考慮。
除了選擇適合于特殊通信信道的調(diào)制以外，已經(jīng)設(shè)計了用于保護信息信號的其他方法。這些方法包括，比如，編碼、碼元重復(fù)、交織和其他本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的方法。然而，這些方法增加了附加開銷。因此，工程上必須在消息傳遞的可靠性和附加開銷的數(shù)量之間做出妥協(xié)。即使使用以上討論的信息保護，通信信道的狀況也會降級到目的地站可能會無法對構(gòu)成消息的一些分組進行解碼(擦除)的程度。在僅限數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)中，對策是使用目的站向始發(fā)站所做的自動重發(fā)請求(ARQ)來重新傳送未解碼的分組。然而，正如討論的，訂戶站不會反向與基站通信。而且，即使允許訂戶站傳送ARQ，這種通信可能會使系統(tǒng)超載。因此，需要其他的信息保護的方式。
在通信系統(tǒng)中使用外碼(outer code)和內(nèi)碼(inner code)來提供信息保護。外碼包括在基站控制器的外部編碼器和在訂戶站的外部解碼器。內(nèi)碼包括在基站的內(nèi)部編碼器和在訂戶站的內(nèi)部解碼器。外碼和內(nèi)碼涉及對信息塊的編碼和解碼。外碼和內(nèi)碼添加了冗余信息來改進保護。該冗余允許對來自少于一個完整的已編碼信息塊的信息進行解碼。
要被傳輸?shù)男畔⒈忍亓鞅惶峁┙o向發(fā)射緩沖區(qū)和被通信耦合到發(fā)射緩沖區(qū)的外碼編器進行編碼。冗余比特被提供給每個發(fā)射緩沖區(qū)然后，發(fā)射緩沖區(qū)的內(nèi)容被多路傳輸并被內(nèi)部編碼器編碼以進一步改進信息保護。接收方訂戶站提供一個反向過程，即解碼來恢復(fù)傳送的信息。
共同待決的申請序列號為09/933,912，題為“用于在廣播業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)中使用外部解碼器的方法和系統(tǒng)(METHOD AND SYSTEM FOR UTILIZATION OF AN OUTERDECODER IN A BROADCAST SERVICES COMMUNICATION SYSTEM)”，于2001年8月20日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，詳細(xì)討論了廣播系統(tǒng)中外部解碼器的使用。共同待決的申請序列號10/226/058，題為“用于廣播業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)上傳送內(nèi)容的方法和系統(tǒng)(METHOD AND SYSTEM FOR COMMUNICATING CONTENT ON A BROADCASTSERVICES COMMUNICATION SYSTEM)”，于2002年8月21日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，也詳細(xì)討論了在廣播系統(tǒng)中使用外部解碼器并集中在來自兩個基站的相同內(nèi)容的兩個傳輸?shù)臅r間重新對齊以減輕截斷幀的問題。
共同待決的申請序列號為09/976,591，題為“用于減少通信系統(tǒng)中解碼復(fù)雜性的方法和系統(tǒng)(METHOD AND SYSTEM FOR REDUCTION OF DECODING COMPLEXITY INA COMMUNICATION SYSTEM)”，于2001年10月12日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，它詳細(xì)討論了廣播系統(tǒng)中外碼的發(fā)射緩沖區(qū)。
即使使用外碼和內(nèi)碼，訂戶站也可能無法從來自特殊基站的已解碼的接收分組中創(chuàng)建該信息比特流。因此，本領(lǐng)域需要一種方法和系統(tǒng)，即使當(dāng)訂戶站不能從來自特殊基站的已解碼的接收分組中創(chuàng)建該信息比特流時，它也能創(chuàng)建該信息比特流。

發(fā)明內(nèi)容
這里揭示的實施例通過提供一種用于在通信系統(tǒng)上的外部解碼器處的編碼組合而解決了以上闡述的需要。
附圖簡述

圖1說明了高速廣播業(yè)務(wù)(HSBS)通信系統(tǒng)的概念框圖；圖2說明了用于HSBS的物理和邏輯信道的概念；圖3說明了依照一個實施例的現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)部編碼；圖4說明了依照一個實施例的物理層處理；圖5說明了依照一個實施例的用于外碼的發(fā)射緩沖區(qū)；圖6顯示了依照一個實施例的外部編碼器、內(nèi)部編碼器、內(nèi)部解碼器和外部解碼器的框圖；而圖7顯示了應(yīng)用到一個例子上的一個實施例的組合過程的表示，其中只顯示了頭100個碼元的組合。
詳細(xì)說明定義這里使用詞“示例性的”來表示是“作為一個例子、實例或圖示說明”。這里作為“示例性的”描述的任何實施例不必解釋為比其他的實施例更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。
這里使用術(shù)語“點對點通信”來表示是兩個訂戶站之間通過專用通信信道的通信。
這里使用術(shù)語“廣播通信”或“一點對多點通信”表示是多個訂戶站從一個源接收通信的通信。
這里使用術(shù)語“分組”表示是一組以特定格式排列的包括數(shù)據(jù)(有效載荷)和控制元素的比特?？刂圃匕ǎ缦葘?dǎo)序列、質(zhì)量度量和其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的控制元素。質(zhì)量度量包括，例如，循環(huán)冗余校驗(CRC)、奇偶校驗比特和其他本領(lǐng)域已知的質(zhì)量度量。
這里使用術(shù)語“接入網(wǎng)絡(luò)”表示多個基站(BS)和一個和多個基站控制器的集合。該接入網(wǎng)絡(luò)在多個訂戶站之間傳送數(shù)據(jù)分組。該接入網(wǎng)絡(luò)可進一步被連接到它外部的附加網(wǎng)絡(luò)上，比如企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)，并可在每個接入終端和此類外部網(wǎng)絡(luò)之間傳送數(shù)據(jù)分組。
這里使用術(shù)語“基站”表示訂戶站借以通信的硬件?！靶^(qū)”根據(jù)該術(shù)語使用的上下文，是指該硬件或一個地理覆蓋范圍。“扇區(qū)”是小區(qū)的一部分。因為扇區(qū)具有小區(qū)的屬性，所以這里就小區(qū)所描述的教導(dǎo)可容易地擴展到扇區(qū)。
這里使用術(shù)語“訂戶站”表示接入網(wǎng)絡(luò)借以通信的硬件。訂戶站可以是移動的或固定的。訂戶站可以是通過無線信道或通過有線信道，例如，使用光纖或同軸電纜進行通信的任何數(shù)據(jù)設(shè)備。訂戶站進一步可以是許多設(shè)備類型中的任何一種，包括但不限于PC卡、閃存卡、外置或內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器或無線或有線電話。與基站處于建立一個活動的話務(wù)信道連接過程中的訂戶站被說成是處在連接建立狀態(tài)。已經(jīng)與基站建立了活動話務(wù)信道連接的訂戶站被叫做活動訂戶站，并被說成是處在通信狀態(tài)。
這里使用術(shù)語“物理信道”表示信號在其上傳播的通信路由，以調(diào)制特性和編碼描述。
這里使用術(shù)語“邏輯信道”表示基站或者訂戶站的協(xié)議層內(nèi)的通信路由。
這里使用術(shù)語“通信信道/鏈路”依照上下文的意思表示物理信道或邏輯信道。
這里使用術(shù)語“反向信道/鏈路”表示訂戶站通過其向基站發(fā)送信號的通信信道/鏈路。
這里使用“前向信道/鏈路”表示基站通過其向訂戶站發(fā)送信號的通信信道/鏈路。
這里使用術(shù)語“軟切換”表示訂戶站和兩個或多個扇區(qū)之間的通信，其中每個扇區(qū)屬于一個不同的小區(qū)。反向鏈路通信被所有扇區(qū)接收，并同時在兩個或多個扇區(qū)的前向鏈路上進行前向鏈路通訊。
這里使用術(shù)語“更軟切換”表示訂戶站和兩個或更多扇區(qū)之間的通信，其中每個扇區(qū)屬于同一個小區(qū)。反向鏈路通信被所有扇區(qū)接收，并同時在兩個或多個扇區(qū)之一的前向鏈路上進行前向鏈路通訊。
這里使用術(shù)語“擦除”表示不能識別消息。
這里使用術(shù)語“專用信道”表示由對單獨的訂戶站特定的的信息所調(diào)制的信道。
這里使用術(shù)語“公共信道”表示由在所有訂戶站間共享的信息所調(diào)制的信道。
描述廣播系統(tǒng)的基本模型包括由一個或多個中心站服務(wù)的用戶廣播網(wǎng)，它向用戶傳送帶有某些內(nèi)容，比如新聞、電影、體育事件等等的信息。每個廣播網(wǎng)用戶的訂戶站監(jiān)視一公共廣播前向鏈路信號。圖1說明了能夠執(zhí)行依照一個實施例的高速廣播業(yè)務(wù)(HSBS)的通信系統(tǒng)100的概念性框圖。
該廣播內(nèi)容來自內(nèi)容服務(wù)器(CS)102。該內(nèi)容服務(wù)器可以位于運營商網(wǎng)絡(luò)(未顯示)內(nèi)或外部因特網(wǎng)(IP)104。內(nèi)容以分組的形式被傳遞到廣播分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(BPDSN)106。使用術(shù)語BPSDN是因為盡管BPSDN可以物理位置相同，或者可能與一個常規(guī)PSDN(未顯示)相同，但該BPSDN在邏輯上可能相異于常規(guī)PSDN。該BPSDN 106根據(jù)分組的目的地把分組傳遞到分組控制功能(PCF)108。PCF是我HSBS控制基站110的功能的控制實體，因為基站控制器是用于常規(guī)話音和數(shù)據(jù)服務(wù)的。為了說明HSBS的高層次概念與物理接入網(wǎng)絡(luò)連接，圖1顯示了一個物理地址相同或甚至是等同的、但邏輯上與基站控制器(BSC)不同的PCF。該BSC/PCF 108向基站114提供分組。
通信系統(tǒng)100通過引入能夠由大量訂戶站114接收的高數(shù)據(jù)速率的前向廣播共享信道(F-BSCH)112來開展高速廣播業(yè)務(wù)(HSBS)。這里使用術(shù)語“前向廣播共享信道”表示傳送廣播話務(wù)的單個前向鏈路物理信道。單個F-BSCH能傳送一個或多個在單個F-BSCH內(nèi)以TDM形式多路復(fù)用的BSBS信道。這里使用術(shù)語“HSBS信道”表示由會話的廣播內(nèi)容所定義的單個邏輯HSBS廣播會話。每個會話由隨時間而變的廣播內(nèi)容，例如，7點—新聞、8點—天氣、9點—電影等等而定義。圖2說明了上述依照一個實施例用于HSBS的物理和邏輯信道的概念。
如圖2所說明，在兩個F-BSCH 202上提供HSBS，其各自在單獨的頻率fx、fy上傳送。因此，例如，在以上提及的cdma2000通信系統(tǒng)中，這種物理信道可包括，比如前向輔助信道(F-SCH)、前向廣播控制信道(F-BCCH)、前向公共控制信道(F-CCCH)、其他的公共和專用信道及信道組合。用于信息廣播的公共和專用信道的使用在共同待決的，于2002年3月28日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利申請第10/113,098，題為“用于通信系統(tǒng)中點多點服務(wù)的信道管理的方法和設(shè)備”中被揭示。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，其他通信系統(tǒng)使用信道執(zhí)行類似的功能；因此，所本發(fā)明的教導(dǎo)對其他通信系統(tǒng)來說也是可應(yīng)用的。
F-BSCH 202傳送可能包含一個和多個廣播會話的廣播話務(wù)。F-BSCH1傳送在F-BSCH1 202a上多路復(fù)用的兩個HSBS信道204a、204b。F-BSCH2 202b傳送一個HSBS信道204c。HSBS信道的內(nèi)容被格式化成包含有效載荷206和頭部208的分組。
本領(lǐng)域的普通的技術(shù)人員認(rèn)識到，圖2說明的HSBS廣播業(yè)務(wù)的步驟僅為教學(xué)性的。因此，在給定的扇區(qū)，HSBS廣播服務(wù)可依照特殊的通信系統(tǒng)的實現(xiàn)所支持的特征用多種方式來部署。這些實現(xiàn)特征包括，例如，所支持的HSBS會話數(shù)量、頻率分配的數(shù)量、所支持的廣播物理信道的數(shù)量和其他本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的實現(xiàn)特征。因此，例如，兩個以上頻率和F-BSCH可在扇區(qū)中被配置。而且，兩個以上HSBS信道可在一個F-BSCH上被多路復(fù)用。此外，單個HSBS信道可在一個扇區(qū)內(nèi)一個以上廣播信道上、在多個不同的頻率上被多路復(fù)用來為駐留在那些頻率內(nèi)的訂戶服務(wù)。
正如所討論的，通信系統(tǒng)經(jīng)常以幀或塊的形式發(fā)送通過針對影響通信信道的不利情況進行編碼而受到保護的信息。此類系統(tǒng)的例子包括cdma2000、WCDMA、UMTS。如圖3中所示，在物理層上向(內(nèi)部)編碼器304提供起源于較高層的要被傳送的信息比特流302。該編碼器接收長度為S比特的一塊信息。S比特的該塊信息通常包括一些附加開銷，比如用于內(nèi)部編碼器的尾部比特、循環(huán)冗余校驗(CRC)和其他本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的附加開銷信息。該附加開銷比特在接收端幫助內(nèi)部解碼器確定解碼的成功或失敗。然后，編碼器用選擇的編碼對該S比特進行編碼從而產(chǎn)生已編碼的長度為P＝S+R的信息塊，其中R是冗余比特的數(shù)量。
本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員可以理解，盡管這些實施例是以分層模型來說明的，但這出于教學(xué)目的，結(jié)合物理層所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊、電路以及算法步驟可以實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件或者其組合。因此，例如，內(nèi)部編碼器304的實現(xiàn)或執(zhí)行可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或者為執(zhí)行這里所述功能而設(shè)計的任意組合。通用處理器可以是微處理器，然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可以用計算設(shè)備的組合來實現(xiàn)，如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合DSP內(nèi)核的一個或多個微處理器或者任意其他這種配置。
依照一個實施例，如圖4所示，要被傳送的信息比特流402首先被外部編碼器406編碼，且已編碼的信息流然后提供給駐留在物理層408內(nèi)的內(nèi)部編碼器(未顯示)。向發(fā)射緩沖區(qū)404提供起源于較高層的要被傳送的信息比特流402。該發(fā)射緩沖區(qū)在圖5中更詳細(xì)地說明。參照圖5，這些比特用從左到右的逐行來填充發(fā)射緩沖區(qū)404(圖4的)的系統(tǒng)部分504。系統(tǒng)部分504包括長度為L的k行508。一個實施例中，如圖5所示，緩沖區(qū)的長度L與沒有附加開銷(例如，幫助內(nèi)部解碼器的CRC和用于內(nèi)部編碼器的尾部比特)的無線電幀的長度相符?；氐綀D4，一旦系統(tǒng)部分504(圖5的)被填滿，外部塊編碼器406被激活以在系統(tǒng)部分504內(nèi)執(zhí)行比特的按列編碼來產(chǎn)生(n-k)個(圖5的)奇偶校驗比特的附加行510(圖5的)。該按列操作是對二進制外部編碼逐列執(zhí)行的，即m＝1，其中m是編碼的維度。對非二進制編碼，即m＞1，一行內(nèi)的每m個相鄰的列被當(dāng)作一個m比特的碼元。外部編碼器讀取沿最上面k行的m比特的碼元以產(chǎn)生填充這些列的相應(yīng)的較低的n-k行的n-k個m比特的碼元。
另一個實施例中，緩沖器的長度L等于內(nèi)部編碼幀攜帶的比特數(shù)量除以外部編碼器編碼的維度m。此實施例中，來自發(fā)射緩沖區(qū)的頭m行在第一內(nèi)部編碼幀中被發(fā)送，第二個m比特行在第二內(nèi)部編碼幀中被發(fā)送，直到整個緩沖區(qū)被傳送為止?；氐綀D4，一旦系統(tǒng)部分504(圖5的)被填滿，外部塊編碼器406被激活以在系統(tǒng)部分504(圖5的)內(nèi)執(zhí)行比特的按列編碼來產(chǎn)生m(n-k)個(圖5的)奇偶校驗比特的附加行510。該按列操作是對二進制外部編碼逐列執(zhí)行的，即m＝1。對非二進制的編碼，即m＞1，一列的每m行形成一個m比特的碼元。外部編碼器讀取來自列中最上面的k個m行的k個碼元以產(chǎn)生填充該列的相應(yīng)的較低的m(n-k)行的(n-k)個m比特的碼元。
一個實施例中，外部編碼器包括系統(tǒng)里德所羅門(Reed-Solomon，簡稱R-S)編碼器。然后，向物理層408提供發(fā)射緩沖區(qū)的內(nèi)容404。在物理層408上，單獨的幀被內(nèi)部編碼器(未顯示)編碼，這導(dǎo)致產(chǎn)生已編碼的幀。內(nèi)部解碼器的結(jié)構(gòu)可以是，比如，圖3的結(jié)構(gòu)。緩沖器的系統(tǒng)行和奇偶校驗行在傳送期間可以交錯，這樣當(dāng)內(nèi)部編碼擦除的總數(shù)量超過外部編碼的糾正能力時，可以減少大量系統(tǒng)行被擦除的機會。這些幀依照選擇的調(diào)制方案進一步被處理。一個實施例中，依照IS-2000標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行該處理。然后，處理過的幀通過通信信道410被傳送。
在目的地站接收被傳送的幀并提供給物理層412。在物理層412上，單獨的幀被解調(diào)并提供給內(nèi)部解碼器(未顯示)。一個實施例中，內(nèi)部解碼器解碼每個幀，如果解碼成功，輸出正確解碼的幀；或者如果解碼不成功，宣布一個擦除。必須以高準(zhǔn)確性來確定解碼的成功或失敗。一個實施例中，通過在外部編碼之后而在內(nèi)部編碼之前在幀內(nèi)納入一個長的(例如，16比特)循環(huán)冗余校驗(CRC)來實現(xiàn)這一點。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識到，也可以使用其他用于幀質(zhì)量指示的機制。從已解碼幀中獲得的納入的CRC與從已解碼幀中計算的CRC進行比較，如果兩個CRC相同，宣告解碼成功。在物理層的進一步解碼依照內(nèi)部解碼判決的結(jié)果而繼續(xù)進行。
向接收緩沖區(qū)414的適當(dāng)?shù)男刑峁┱_解碼的幀。如果系統(tǒng)的所有k個幀都被內(nèi)部解碼器正確解碼，來自接收緩沖區(qū)414的系統(tǒng)部分414(1)的該系統(tǒng)幀被傳給較高層(未顯示)用于沒有外部解碼的進一步處理。
如果內(nèi)部解碼器不能解碼該幀，該解碼器宣告擦除并向外部塊解碼器416提供一個該幀已丟失的指示。該處理一直繼續(xù)直到有與所擦除的系統(tǒng)幀同樣多的奇偶校驗幀被正確接收并被傳給接收緩沖區(qū)414的奇偶校驗部分414(2)為止。該接收器停止接收任何剩余幀，且外部解碼器(未顯示)被激活以恢復(fù)被擦除的幀?；謴?fù)的系統(tǒng)幀被傳給上面的層。
如果接收緩沖區(qū)414內(nèi)被正確接收的幀的總數(shù)量少于k，依照本發(fā)明的一個實施例，因為不能保證解碼成功，所以外部解碼器不被激活。正確接收的系統(tǒng)幀與對丟失比特的標(biāo)識一起被傳給較高層。另一個實施例中，接收器使用從內(nèi)部解碼器解碼的比特(正如由失敗的CRC校檢所指示，它是不可靠的)以為系統(tǒng)比特恢復(fù)比特。依照一個實施例，接收器從內(nèi)部解碼器解碼不可靠的比特并發(fā)現(xiàn)最可能的碼字。在另一個實施例中，接收器使用緩沖區(qū)中擦除幀的信號質(zhì)量的測量來選擇帶有最高信噪比的足夠的錯誤接收的幀以形成一個帶有k行的子緩沖區(qū)。然后，接收器執(zhí)行比特翻轉(zhuǎn)(每次在一行將比特值0變?yōu)楸忍刂?，反之亦然)并檢查比特翻轉(zhuǎn)是否導(dǎo)致產(chǎn)生一個字碼。一個實施例中，該比特翻轉(zhuǎn)首先在最不可靠的比特上執(zhí)行并按比特的可靠性增長次序不斷地執(zhí)行。比特的可靠性可以依照內(nèi)部解碼的度量，比如幀內(nèi)信號對噪聲和干擾的比率、像山本(yamamoto)度量、重新編碼的碼元差錯率、重新編碼的能量度量和其他本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的度量而確定。如果沒有找到碼字，該比特翻轉(zhuǎn)在所有不可靠的行的所有剩余的列中繼續(xù)。如果沒有發(fā)現(xiàn)碼字，該比特翻轉(zhuǎn)繼續(xù)進行，更多的比特被翻轉(zhuǎn)(即，每次改變2個比特，然后是3個比特直到最大的比特數(shù)量為止)，0直到發(fā)現(xiàn)碼字或所有的組合被耗盡為止。另一個實施例中，來自不可靠行的CRC被用于檢查這種情況下解碼的總體成功。只有來自所有行的CRC都匹配時，這些幀才被傳給較高的層；否則，只有來自可靠行的比特被傳給較高的層。
在另一個實施例中，為了提高解碼的可靠性，為緩沖區(qū)內(nèi)多于k個的正確接收的幀執(zhí)行解調(diào)和內(nèi)部解碼。仍然依照另一個實施例，為緩沖區(qū)內(nèi)所有的幀執(zhí)行該解調(diào)和內(nèi)部解碼。在兩個實施例中，在具有最高質(zhì)量的k(或km)行上執(zhí)行外部解碼。該質(zhì)量可以依照內(nèi)部解碼度量，比如幀內(nèi)信號對噪聲和干擾的比率、類似的山本度量、重新編碼的碼元差錯率、重新編碼的能量度量和其他本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的度量，或者這些度量的組合而確定。用于質(zhì)量估計的質(zhì)量度量的使用在美國專利第5,751,725號，題為“用于在可變速率通信系統(tǒng)中確定接收數(shù)據(jù)速率的方法和設(shè)備”和美國專利第5,777,496號，題為“用于在通信接收器中確定傳送的可變速率數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率的方法和設(shè)備”中被詳細(xì)揭示，兩者都已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
即使在使用外部編碼和內(nèi)部編碼的廣播通信系統(tǒng)中，訂戶站也可能無法從來自一個特殊基站的已解碼的接收分組中創(chuàng)建信息比特流。
圖6顯示了依照一個實施例的基站控制器610的外部編碼器612、基站620、630分別的內(nèi)部編碼器622、632、訂戶站640的內(nèi)部解碼器642和訂戶站640的外部解碼器648。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，外部編碼器612可位于基站控制器以外的地方。
假定向是一個1/2速率編碼器的外部編碼器612提供1k的信息比特流，那么從外部編碼器612中輸出2k比特。一個實施例中，該2k比特向基站620、630廣播。假定第一基站(BS1)620的內(nèi)部編碼器622在大小為100比特的幀上運行并且是1/3速率編碼器，那么從內(nèi)部編碼器622為每一數(shù)據(jù)幀輸出300比特。假定第二基站(BS2)630的內(nèi)部編碼器632在大小為200比特的幀上運行并且是1/4速率編碼器，那么從內(nèi)部編碼器622為每一數(shù)據(jù)幀輸出800比特。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可變化速率的編碼器和解碼器可在實施例中使用。
訂戶站640的內(nèi)部解碼器642對來自第一基站620的300比特和來自第二基站630的800比特進行解碼，并輸出代表來自第一基站620的比特的100個內(nèi)部解碼的碼元和代表第二基站630的比特的200個內(nèi)部解碼的碼元。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這些碼元可以是任何類型的本領(lǐng)域已知的碼元。一個實施例中，這些碼元是本領(lǐng)域已知的硬碼元。另一個實施例中，這些碼元是本領(lǐng)域已知的軟碼元。硬碼元可采用值0或1。軟碼元指示接收信號相對0或1的或然性并通常采用連續(xù)的值。
訂戶站640包括組合來自第一基站620和第二基站630的內(nèi)碼解碼碼元的組合器644并將組合的碼元放進外部解碼器緩沖區(qū)646。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，組合器644可以駐留在內(nèi)部解碼器642或外部解碼器648中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以理解，組合器644能夠應(yīng)用本領(lǐng)域已知的通過組合碼元來提高相應(yīng)比特的可靠性的任何組合方案。
來自第一基站620和第二基站630的內(nèi)部解碼的碼元根據(jù)它們最初在外部編碼器612輸出端的2k信息比特流相應(yīng)的位置來組合。例如，代表來自第一基站620的比特的頭100個碼元相應(yīng)于最初在外部編碼器612輸出端的2k信息比特流的頭一100比特。同樣地，代表來自第二基站630的比特的頭200個碼元相應(yīng)于最初在外部編碼器612輸出端的2k信息比特流的頭200比特。因此，代表來自第一基站620的比特的頭100個碼元由組合器與上述的代表來自第二基站630的比特的200個碼元的頭100個碼元進行組結(jié)合。然后，組合器644將組合的100個碼元放置在輸出解碼緩沖器646的前端。
一個實施例中，一塊信息在控制中心，比如BSC進行編碼。然后，已編碼的碼元被分配給多個基站。然后，每個基站可發(fā)送部分或全部的已編碼碼元。
一個實施例中，BSC將所有已編碼信號分配給每個基站。然后，每個基站基于自身可用的通信資源(功率、沃爾什碼(Walsh code)、持續(xù)時間)來決定將要發(fā)送全部還是部分碼元，調(diào)制選擇的碼元并發(fā)送它們。這種情況下，基站之間沒有協(xié)作。
另一個實施例中，每個基站周期性地向BSC報告自身可用的通信資源(功率、沃爾什碼、持續(xù)時間)。然后，BSC決定哪個基站發(fā)送什么部分的已編碼信號。BSC操作以減少由不同基站發(fā)送的部分的重疊并減少同樣的已編碼的碼元被多個基站發(fā)送的情況發(fā)生。因此，基站之間有一些協(xié)作。協(xié)作的結(jié)果是可以減少有效的碼率。
一個實施例中，在接收器處，訂戶站解決怎樣組合從不同基站接收的碼元。從與F-PDCH關(guān)聯(lián)的F-PDCH信息中，訂戶站可以解決從每個基站中發(fā)送多少個二進制碼元。然而，為了組合來自不同基站的碼元，仍然需要附加的信息。
一個實施例中，指示哪些基站發(fā)送哪些碼元的規(guī)則是事前定義的。一個實施例中，每個基站在每個要發(fā)送碼元的比特流內(nèi)有一個默認(rèn)的起始點并且訂戶站知道該起始點。另一個實施例中，第一基站總是從比特流的開頭開始發(fā)送碼元，而第二基站總是從比特流的末尾開始由后向前地處理該比特流。
一個實施例中，使用顯式信令。每個基站用信號通知訂戶站什么碼元正從基站被發(fā)送。該信令可能是對選擇碼元范圍的指定。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，存在可以用信號通知訂戶站以指示什么碼元正從基站被發(fā)送的其他方式，這是顯而易見的。
圖7顯示了一個組合過程的代表，其中只顯示了第一100個碼元的組合。代表來自第一基站620的比特的該100個碼元與上述代表來自第二基站630的比特的200個碼元的100個碼元進行結(jié)合，并且組合的結(jié)果被放進輸出解碼緩沖器646中。代表來自第一基站620的比特的該100個碼元用S1，i表示，上述代表來自第二基站630的比特的200個碼元的100個碼元用S2，i表示，而被放進外部解碼緩沖器646組合的結(jié)果用Ci表示，其中i＝1、2......100?！?”操作符被定義為組合函數(shù)。
組合器644執(zhí)行包括驗證操作的組合操作。該驗證操作驗證數(shù)據(jù)的每個比特。驗證操作確定數(shù)據(jù)的一個特殊比特是否已經(jīng)被毫無錯誤地內(nèi)部解碼。如果數(shù)據(jù)的特定比特已經(jīng)被毫無錯誤地內(nèi)部解碼，那么該比特是正確的，可以組合。
當(dāng)硬碼元被組合時，它們可基于多數(shù)表決被組合。一個實施例中，從一個基站接收硬碼元但卻沒有在其他基站接收相應(yīng)于相同比特的碼元，從提及的第一基站接收的硬碼元被用于外部解碼。另一個實施例中，從許多基站接收相應(yīng)于相同比特的硬碼元，接收的硬碼元的多數(shù)表決被用于外部解碼。
當(dāng)軟碼元被組合時，它們可被組合以提高整體的或然性。一個實施例中，組合方法是加合對數(shù)或然。
一旦碼元被組合并被放進外部解碼緩沖器646中，外部解碼器648對組合的碼元進行解碼并由訂戶站640使用解碼的結(jié)果。
如果向所有基站發(fā)送所有外部編碼的比特并且所有基站發(fā)射所有外部編碼的比特，那么組合器644具有選擇分集。選擇分集的意思是組合器可以選擇來自多種的，即不同基站導(dǎo)出的碼元并將它們放進外部解碼緩沖區(qū)。
如果向所有基站發(fā)送所有外部編碼的比特，當(dāng)不同基站轉(zhuǎn)送外部編碼比特的不同部分，那么組合器644不僅有選擇分集(如果從多于一個基站中發(fā)送的比特，即不同的基站發(fā)射帶有重疊的外部編碼比特的不同部分)，而且還有編碼組合增益(編碼速率降低和因此較低的SNR要求)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，信息和信號可用多種不同技術(shù)和工藝的任一種來表示。例如，貫穿上述說明引用數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、比特、碼元和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或其粒子、光場或其粒子或它們的任意組合來表示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會進一步理解，結(jié)合在此揭示的實施例所描述的各種說明性的邏輯塊、模塊、電路以及算法步驟等可以實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件或者其組合。為了清楚地說明硬件和軟件間的互換性，以上對各種說明性邏輯塊、模塊、電路以及算法步驟等按其功能進行了一般描述。該等功能是作為硬件實現(xiàn)還是作為軟件實現(xiàn)取決于具體應(yīng)用以及對總體系統(tǒng)設(shè)計上的約束。熟練的技術(shù)人員可以針對具體應(yīng)用以各種方式來實現(xiàn)所描述的功能，但是此類實現(xiàn)方式的決定不應(yīng)被解釋為就此背離本發(fā)明的范圍。
結(jié)合這里所公開的實施例來描述的各種說明性的邏輯塊、模塊和電路可用通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或者為執(zhí)行這里所述功能而設(shè)計的任意組合。通用處理器可以是微處理器、然而或者，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可以用計算設(shè)備的組合來實現(xiàn)，如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合DSP內(nèi)核的一個或多個微處理器或者任意其他這種配置。
結(jié)合這里所公開實施例描述的方法或算法的步驟可以直接包含在硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中或在兩者當(dāng)中。軟件模塊可以駐留在RAM存儲器、閃存。ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM或本領(lǐng)域中已知的任何其他形式的存儲介質(zhì)中。示例性的存儲介質(zhì)讀取信息，或把信息寫入存儲介質(zhì)。或者，存儲介質(zhì)可以與處理器整合。處理器和存儲介質(zhì)可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在訂戶單元中?；蛘撸幚砥骱痛鎯橘|(zhì)可以作為離散組件駐留在用戶終端中。
提供了揭示的實施例先前的描述以使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員來利用或使用本發(fā)明。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，實施例的不同修改是顯而易見的，此處定義的基本原則可以用于其他實施例而不會脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明并非想要限定于此處顯示的實施例，而是要與符合此處揭示的原理和新特征的最寬泛的范圍相一致。
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權(quán)利要求
1.一種組合的方法，包括對一組比特進行外部編碼；向第一站分配經(jīng)外部編碼比特的第一子集；向第二站分配經(jīng)外部編碼比特的第二子集；對所述經(jīng)外部編碼比特的第一子集進行內(nèi)部編碼，由此創(chuàng)建經(jīng)內(nèi)部編碼比特的第一子集；對所述經(jīng)外部編碼比特的第二子集進行內(nèi)部編碼，由此創(chuàng)建經(jīng)內(nèi)部編碼比特的第二子集；調(diào)制所述經(jīng)內(nèi)部編碼比特的第一子集，該調(diào)制創(chuàng)建一個經(jīng)內(nèi)部編碼比特的已調(diào)制的第一子集；調(diào)制經(jīng)內(nèi)部編碼比特的第二子集，該調(diào)制創(chuàng)建一個經(jīng)內(nèi)部編碼比特的已調(diào)制的第二子集；向第三站發(fā)送經(jīng)內(nèi)部編碼比特的已調(diào)制的第一子集；向第三站發(fā)送經(jīng)內(nèi)部編碼比特的已調(diào)制的第二子集；解調(diào)經(jīng)內(nèi)部編碼比特的已調(diào)制的第一子集，該解調(diào)創(chuàng)建一個經(jīng)解調(diào)的第一比特的子集；解調(diào)經(jīng)內(nèi)部編碼比特的已調(diào)制的第二子集，該解調(diào)創(chuàng)建一個經(jīng)解調(diào)的第二比特的子集；對經(jīng)調(diào)制的第一比特的子集進行內(nèi)部解碼；對經(jīng)調(diào)制的第二比特的子集進行內(nèi)部解碼；以及將經(jīng)內(nèi)部解碼的第一比特子集與經(jīng)內(nèi)部解碼的第二比特子集進行組合，由此創(chuàng)建一經(jīng)組合的比特集合。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括對該經(jīng)組合的比特集合進行外部解碼。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一站和第二站是基站。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三站是訂戶站。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于一個指示第一比特子集和第二比特子集的先驗規(guī)則來執(zhí)行該組合。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于從第一站和第二站到第三站的信令來執(zhí)行該組合，來自第一站的信令指示第一比特子集而來自第二站的信令指示第二比特子集。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于通信資源，第一站發(fā)送調(diào)制的內(nèi)部編碼比特的第一子集到第三站。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該通信資源是功率。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該通信資源是可用于傳輸?shù)奈譅柺泊a的數(shù)量。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該通信資源是傳輸時間的可用性。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括基于第一站可用的通信資源和第二站可用的通信資源來確定第一比特子集和第二比特子集。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括向第四站報告第一站和第二站可用的通信資源，其中第四站確定比特的第一子集和比特的第二子集。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該發(fā)送是在前向數(shù)據(jù)分組信道上。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，第三站基于來自第一站的前向數(shù)據(jù)分組控制信道上的信息確定從第一站發(fā)送了多少比特，基于來自第二站的前向數(shù)據(jù)分組控制信道上的信息確定從第二站發(fā)送了多少比特。
全文摘要
外部編碼器(612)和內(nèi)部編碼器(622，632)對要發(fā)送信息的子集進行編碼以通過增加冗余來改進保護。該冗余允許對來自少于一個完整的已編碼信息塊的信息進行解碼。組合器644在外部解碼器處(648)的使用使碼元的外部解碼更好。
文檔編號H04H1/00GK1708910SQ200380102066
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者魏永斌, 陳道, E·G·小蒂德曼 申請人:高通股份有限公司