專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中以所選擇的分集級(jí)別傳送數(shù)據(jù)的裝置和相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種使數(shù)據(jù)易于在諸如提供高速數(shù)據(jù)通信的蜂窩無線通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中成功傳送的方式。更具體地，本發(fā)明涉及用于可選擇地操作將由發(fā)送站在易于衰落或者其它失真的信道上傳送到接收站的數(shù)據(jù)的裝置和相關(guān)方法。當(dāng)信道條件惡劣時(shí)，操作數(shù)據(jù)以可選擇地增加它的分集。信道編碼器裝置被提供給發(fā)送站，對(duì)應(yīng)的信道解碼器被提供給接收站。動(dòng)態(tài)選擇將使用的分集的數(shù)量，并且提供分集而無需假定在發(fā)送站和接收站之間形成的通信路徑不相關(guān)。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)用于提供在位于空間分隔的位置的通信站之間的數(shù)據(jù)通信。至少一個(gè)通信站構(gòu)成發(fā)送站，而至少另一個(gè)通信站構(gòu)成接收站。通信信道使發(fā)送站和接收站相互連接。數(shù)據(jù)通過該通信信道由發(fā)送站傳送到接收站。
已經(jīng)開發(fā)和使用了各種類型的通信系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型的通信服務(wù)。作為技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果，已經(jīng)開發(fā)和使用了新類型的通信系統(tǒng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，可能將開發(fā)和使用更多類型的通信系統(tǒng)，提供可實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)的和新的通信服務(wù)。
無線通信系統(tǒng)是一種典型的通信系統(tǒng)。已經(jīng)開發(fā)和使用了各種類型的無線通信系統(tǒng)，其允許實(shí)現(xiàn)多種類型的通信服務(wù)。無線通信系統(tǒng)使用在發(fā)送站和接收站之間形成的無線鏈路上定義的通信信道。避免另外使用沿著發(fā)送站和接收站之間的整個(gè)路徑的有線連接的需要。也就是說，至少對(duì)于使用在無線鏈路上定義的無線通信信道的一部分路徑，避免有線連接的需要。
使用用于通信的無線通信系統(tǒng)具有各種優(yōu)點(diǎn)。例如，配置無線通信系統(tǒng)最初所需的費(fèi)用通常比配置相應(yīng)的有線通信系統(tǒng)所需的費(fèi)用少。也就是說，與無線通信系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用通常比與相應(yīng)的有線通信系統(tǒng)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用少。另外，無線通信系統(tǒng)易于被實(shí)現(xiàn)為移動(dòng)通信系統(tǒng)，其中向在該通信系統(tǒng)中可運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)通信站提供通信移動(dòng)性。
許多無線以及其它的通信系統(tǒng)使用數(shù)字通信技術(shù)。并且，許多已經(jīng)在通信系統(tǒng)中實(shí)施的技術(shù)進(jìn)步都適合于數(shù)字通信技術(shù)或者提供數(shù)字形式的數(shù)據(jù)的通信。當(dāng)使用數(shù)字通信技術(shù)時(shí)，將被傳送的數(shù)據(jù)首先排列成數(shù)字化的形式。然后，典型地，根據(jù)所選擇的數(shù)據(jù)格式化方案將數(shù)字化的數(shù)據(jù)格式化成數(shù)據(jù)分組或幀。數(shù)據(jù)通過在發(fā)送站和接收站之間發(fā)送這些分組或幀傳送。由于數(shù)據(jù)被格式化成分組或幀，因此這些分組或幀可以單獨(dú)地或者以離散群的形式傳送。當(dāng)被傳遞到接收站時(shí)，通過確定包含在分組或幀中的數(shù)據(jù)的值恢復(fù)數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容。
理想地，數(shù)據(jù)在無失真的信道上傳送，使得在接收站接收時(shí)的數(shù)據(jù)的值與在由發(fā)送站在無線信道上傳送時(shí)的數(shù)據(jù)的值完全一致。然而，在實(shí)際的系統(tǒng)中，衰落或者其它失真產(chǎn)生的條件使數(shù)據(jù)在信道上傳送到接收站期間失真。如果值明顯不同，則數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容不能在接收站重建。衰落條件，也稱為多徑條件，改變數(shù)據(jù)的值或者其中的一些部分，使得當(dāng)在接收站檢測(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)的值與在由發(fā)送站發(fā)送時(shí)的相應(yīng)的值不同。
各種技術(shù)都嘗試對(duì)由衰落引起的失真進(jìn)行補(bǔ)償。例如，有時(shí)增加數(shù)據(jù)的分集以增加數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容在接收站被恢復(fù)的可能性。
一種類型的分集是時(shí)間分集，其被引入由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)。通過使用時(shí)間分集，在數(shù)據(jù)內(nèi)引入時(shí)間冗余。通過引入時(shí)間冗余，在數(shù)據(jù)在易于衰落的信道上傳送期間，部分?jǐn)?shù)據(jù)的損失不太可能阻礙數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容的恢復(fù)。時(shí)間分集具有時(shí)間變化典型地與衰落相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。也就是說，衰落的數(shù)量作為時(shí)間的函數(shù)而變化，并且在這樣的信道上傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)引入的時(shí)間分集增加了冗余數(shù)據(jù)的某一部分被傳遞到接收站的可能性。
有時(shí)也使用空間分集。在空間分集中，發(fā)送站使用兩個(gè)或更多個(gè)發(fā)射天線，以向接收站發(fā)射被傳送的數(shù)據(jù)。由間隔距離分隔發(fā)射天線，由此使由各自的發(fā)射天線傳送的數(shù)據(jù)在不同的通信路徑上傳送到接收站。通過合適地選擇間隔距離，潛在地減小數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。使用多個(gè)發(fā)射天線的系統(tǒng)有時(shí)被認(rèn)為是多輸出系統(tǒng)。在使用多個(gè)發(fā)射天線的系統(tǒng)中提供空間分集，有時(shí)也是極化分集。
當(dāng)必須傳送以實(shí)現(xiàn)許多新的和建議的通信服務(wù)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率和相應(yīng)數(shù)量增加時(shí)，由于增加的多輸出系統(tǒng)的吞吐量能力，因此使用多輸出通信系統(tǒng)的需要也將變得日益必要。因?yàn)閿?shù)據(jù)需要在易于衰落或者其它失真產(chǎn)生的條件的信道上傳送，所以將不斷需要在數(shù)據(jù)的通信中使用分集。
如果可以提供一種改進(jìn)的方式，其依據(jù)通信條件可選擇地增加或者另外改變?cè)趯⒈粋魉偷臄?shù)據(jù)上引入的分集的數(shù)量，則可以改善通信。
正是根據(jù)這個(gè)與在易于衰落或其它失真產(chǎn)生條件的通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信相關(guān)的背景信息引出了本發(fā)明的突出改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明有利地提供一種用于使數(shù)據(jù)易于在諸如提供高速數(shù)據(jù)通信的蜂窩無線通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)中成功傳送的裝置和相關(guān)的方法。
通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的操作，提供一種方式，其可選擇地操作將由發(fā)送站在易于衰落或者其它失真的信道上傳送到接收站的數(shù)據(jù)。以可選擇地改變?cè)谕ㄐ畔到y(tǒng)的運(yùn)行期間被傳送的數(shù)據(jù)的分集級(jí)別的方式操作數(shù)據(jù)。當(dāng)信道條件惡劣時(shí)，增加在數(shù)據(jù)內(nèi)引入的分集級(jí)別。當(dāng)信道條件好時(shí)，降低分集級(jí)別。
信道編碼器裝置被提供給發(fā)送站以對(duì)將由發(fā)送站傳送到接收站的數(shù)據(jù)進(jìn)行信道編碼。信道編碼器可選擇地操作以在將由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)中創(chuàng)建時(shí)間分集。響應(yīng)信道條件的指示，可選擇地增加、降低分集級(jí)別或保持分集級(jí)別不變。
對(duì)應(yīng)的信道解碼裝置被提供給接收站。解碼裝置的操作類似于信道編碼器裝置的操作，但與之相反，其中信道編碼器裝置在向接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送站處。當(dāng)在被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中包括增加的分集級(jí)別時(shí)，在接收站處的信道解碼裝置相應(yīng)地作用于數(shù)據(jù)以對(duì)用增加的分集級(jí)別傳輸?shù)谋粋鬏敂?shù)據(jù)進(jìn)行信道解碼。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，使用多個(gè)編碼器元件以分別對(duì)將由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)表示進(jìn)行編碼。選擇使用的編碼器的數(shù)量取決于數(shù)據(jù)將被傳送的信道的信道條件。當(dāng)信道條件惡劣時(shí)，使用增加的編碼器數(shù)量；當(dāng)信道條件好時(shí)，使用減少的編碼器數(shù)量。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，交織由分離的編碼元件編碼的數(shù)據(jù)表示，使得至少所選擇的編碼器元件對(duì)被交織的數(shù)據(jù)表示進(jìn)行編碼。數(shù)據(jù)表示的交織級(jí)別不同，取決于被交織的數(shù)據(jù)將被應(yīng)用哪些編碼器元件。連續(xù)的編碼器元件適合于連續(xù)接收被更大交織的數(shù)據(jù)表示。在一個(gè)實(shí)施例中，交織器元件與每一個(gè)編碼器元件相關(guān)，適合于接收未編碼形式的數(shù)據(jù)表示。每一個(gè)單獨(dú)的交織器用于以不同的方式對(duì)所提供的數(shù)據(jù)表示進(jìn)行交織。從而，由分離的交織器元件提供給相關(guān)的編碼器元件的被交織的數(shù)據(jù)不同。在另一個(gè)實(shí)施例中，交織器元件是級(jí)聯(lián)的。也就是說，定位分離的交織器元件，使得連續(xù)的交織器元件被耦合以接收由另一個(gè)交織器元件形成的被交織的值；由獨(dú)立的交織器元件執(zhí)行的交織增加了交織級(jí)別，也遞增地向每一個(gè)相關(guān)的編碼器元件提供單獨(dú)的將被編碼的被交織的值。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，將由獨(dú)立的編碼器元件形成的被編碼的表示可選擇地復(fù)用在一起，并可選擇地應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步地，選擇使用多少個(gè)發(fā)射天線和被編碼的表示被應(yīng)用于哪個(gè)天線轉(zhuǎn)換器。使用一個(gè)以上發(fā)射天線轉(zhuǎn)換器通過添加空間分集而增加了被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的分集。選擇使用多少個(gè)天線轉(zhuǎn)換器和被編碼的數(shù)據(jù)被應(yīng)用于哪個(gè)天線轉(zhuǎn)換器提供了更多的方式以改變被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的分集。
從而，在將由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)引入任何一個(gè)分集級(jí)別。在一個(gè)實(shí)施例中，如果將數(shù)據(jù)可接受地傳送到接收站所要求的分集級(jí)別改變，則動(dòng)態(tài)重選分集級(jí)別。通過降低分集級(jí)別，可以降低數(shù)據(jù)吞吐率。
在接收站處的解碼器裝置被配置為通常以與編碼器裝置在發(fā)送站操作的方式相反的方式操作。當(dāng)在發(fā)送站引入增加的時(shí)間分集級(jí)別時(shí)，解碼元件相應(yīng)地操作，并且執(zhí)行解交織操作。其后，恢復(fù)數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容。
因此，在這些和其它方面，向無線通信系統(tǒng)提供裝置和相關(guān)的方法。數(shù)據(jù)在無線通信系統(tǒng)運(yùn)行期間由發(fā)送站在易于失真的信道上發(fā)送到接收站。以使數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容易于重建的方式將數(shù)據(jù)成功傳送到接收站。第一分支編碼器適合于接收代表將由發(fā)送站傳送到接收站的數(shù)據(jù)的值。第一編碼器對(duì)所接收的值進(jìn)行編碼以形成第一被編碼的數(shù)據(jù)表示。至少一個(gè)第一交織器適合于接收代表將由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值。第一交織器對(duì)所接收的值進(jìn)行交織以形成至少第一被交織的值。至少一個(gè)第二分支編碼器適合于接收由至少一個(gè)第一交織器形成的至少第一被交織的值。第二分支編碼器對(duì)第一被交織的值進(jìn)行編碼以形成第二被編碼的數(shù)據(jù)表示。至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器適合于可選擇地接收第一被編碼的數(shù)據(jù)表示和至少第二數(shù)據(jù)表示中所選擇的一個(gè)。選擇第一數(shù)據(jù)表示和至少第二數(shù)據(jù)表示中的哪些和多少個(gè)是響應(yīng)于易于失真的信道的通信條件的，其中對(duì)于所選擇的數(shù)據(jù)表示，至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器被選擇以接收。
本發(fā)明的更完整的了解及其范圍可以從以下簡(jiǎn)要概括的附圖、本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述和所附的權(quán)利要求中獲得。


圖1說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可操作的通信系統(tǒng)的功能框圖；圖2說明了形成如圖1所示的通信系統(tǒng)的一部分的編碼器裝置的功能框圖；圖3說明了形成如圖1所示的通信系統(tǒng)的一部分的解碼器裝置的功能框圖；圖4說明了列出本發(fā)明的實(shí)施例的操作方法的方法步驟的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，無線通信系統(tǒng)(主要在10顯示)通過在涉及通信會(huì)話的多組通信站之間延伸的無線鏈路上定義的無線信道提供數(shù)據(jù)通信，其中通過通信會(huì)話實(shí)現(xiàn)通信服務(wù)。
在典型的實(shí)施例中，通信系統(tǒng)構(gòu)成提供高數(shù)據(jù)速率通信服務(wù)的蜂窩通信系統(tǒng)。更具體地，在典型的實(shí)施例中，通信系統(tǒng)構(gòu)成一般遵循說明提供1xEV-DV數(shù)據(jù)服務(wù)的CDMA 2000系統(tǒng)的操作參數(shù)和協(xié)議的操作規(guī)范的蜂窩通信系統(tǒng)。
雖然以下的描述將對(duì)于如提供1xEV-DV通信服務(wù)的CDMA 2000兼容蜂窩通信系統(tǒng)的實(shí)例描述通信系統(tǒng)的典型操作，但對(duì)于蜂窩通信系統(tǒng)遵循另一個(gè)操作標(biāo)準(zhǔn)或者構(gòu)成另一種類型的無線通信系統(tǒng)的實(shí)例，通信系統(tǒng)的操作的描述以及其中的本發(fā)明的實(shí)施例可類似地進(jìn)行描述。例如，通信系統(tǒng)也代表遵循提供GPRS(通用分組無線服務(wù))或者EDGE(增強(qiáng)型GSM演進(jìn)數(shù)據(jù)服務(wù))數(shù)據(jù)服務(wù)的GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))的操作規(guī)范以及其它蜂窩操作規(guī)范的蜂窩通信系統(tǒng)和其它類型的無線通信系統(tǒng)。對(duì)于在這樣的其它通信系統(tǒng)中的實(shí)例，本發(fā)明的實(shí)施例的操作說明可以類似地描述。
當(dāng)通信系統(tǒng)構(gòu)成多用戶通信系統(tǒng)時(shí)，為了說明，圖1中顯示了兩個(gè)通信站。第一通信站12構(gòu)成無線基站，即構(gòu)成通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分的一部分的基站收發(fā)信機(jī)。第二通信站構(gòu)成移動(dòng)臺(tái)。基站收發(fā)信機(jī)和移動(dòng)臺(tái)通過在基站收發(fā)信機(jī)12和移動(dòng)臺(tái)14之間延伸的無線空中接口上定義的無線信道通信。以下的描述將對(duì)于在移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的傳送到基站收發(fā)信機(jī)的數(shù)據(jù)通信描述本發(fā)明的實(shí)施例的典型操作。也可以進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施例在由基站收發(fā)信機(jī)發(fā)起的傳送到移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)中的操作的類似描述。
基站收發(fā)信機(jī)構(gòu)成一部分的通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分還包括基站控制器(BSC)18?；究刂破鞅获詈系揭唤M基站收發(fā)信機(jī)，這里由單個(gè)基站代表，即基站收發(fā)信機(jī)12。在其它事情中，基站控制器用于控制基站控制器耦合的基站收發(fā)信機(jī)的操作?；究刂破鞅获詈系綗o線網(wǎng)關(guān)(GWY)22。該網(wǎng)關(guān)構(gòu)成通向和來自通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分的其它部分的網(wǎng)關(guān)。這里，該網(wǎng)關(guān)被耦合到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)24，諸如因特網(wǎng)骨干網(wǎng)等等。通信實(shí)體(CE)26被耦合到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)24。通信實(shí)體代表發(fā)起或者終結(jié)在無線通信系統(tǒng)運(yùn)行期間傳送的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源或者數(shù)據(jù)宿。例如，通信實(shí)體構(gòu)成提供將被傳送到移動(dòng)臺(tái)、電話等等的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器。
在通信系統(tǒng)運(yùn)行期間，允許在基站收發(fā)信機(jī)和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信。在通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部分發(fā)起的數(shù)據(jù)在無線空中接口的前向鏈路上定義的前向鏈路信道上被傳送到移動(dòng)臺(tái)。在移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的傳送到網(wǎng)絡(luò)部分的數(shù)據(jù)在無線空中接口的反向鏈路上定義的反向鏈路信道上傳送。
為了實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，基站收發(fā)信機(jī)和移動(dòng)臺(tái)每一個(gè)都包括能夠收發(fā)包括通信信號(hào)的數(shù)據(jù)的無線收發(fā)器電路。因而，基站收發(fā)信機(jī)包括發(fā)射部32和接收部34。類似地，移動(dòng)臺(tái)包括發(fā)射部36和接收部38。在前向鏈路信道上傳送的數(shù)據(jù)由基站收發(fā)信機(jī)的發(fā)射部32發(fā)送，被傳輸?shù)那跋蜴溌窋?shù)據(jù)由移動(dòng)臺(tái)的接收部38接收并操作。由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的在反向鏈路信道上傳送的數(shù)據(jù)由發(fā)射部36發(fā)送，基站收發(fā)信機(jī)的接收部34檢測(cè)并操作反向鏈路數(shù)據(jù)。
正如先前指出的，在通信系統(tǒng)的運(yùn)行期間在基站收發(fā)信機(jī)和移動(dòng)臺(tái)之間傳送的數(shù)據(jù)上可能引入諸如由于衰落條件引起的失真。為了補(bǔ)償該失真，使用發(fā)射分集以增加被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的分集。在傳送數(shù)據(jù)的通信信道上的衰落條件典型地隨時(shí)間變化。由于衰落條件的隨時(shí)間變化的性質(zhì)，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的失真典型地不是固定的，而是作為時(shí)間的函數(shù)變化。傳統(tǒng)的分集方案和機(jī)制沒有考慮衰落條件的隨時(shí)間變化的性質(zhì)，因此有時(shí)不能充分地補(bǔ)償衰落或者由于引入大于必需的分集級(jí)別而不能有效地傳送數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基站收發(fā)信機(jī)和移動(dòng)臺(tái)每個(gè)都包括本發(fā)明的實(shí)施例的裝置44。該裝置的元件在圖中以功能表示。由各種元件執(zhí)行的功能以任何期望的方式實(shí)現(xiàn)，諸如通過由處理電路可執(zhí)行的算法。本發(fā)明的實(shí)施例的操作將對(duì)于在移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射部和在基站收發(fā)信機(jī)的接收部的裝置44描述。在移動(dòng)臺(tái)的接收部和在基站收發(fā)信機(jī)的發(fā)射部的裝置的操作是類似的。
在基站收發(fā)信機(jī)的發(fā)射部的裝置44包括將被傳送的數(shù)據(jù)所應(yīng)用的編碼器，在此通過線路52。線路54也延伸到編碼器48。線路54代表在無線空中接口上定義的信道上的信道條件的指示的應(yīng)用或者作為信道條件的分析結(jié)果產(chǎn)生的命令。響應(yīng)于應(yīng)用于編碼器的值，選擇在將由移動(dòng)臺(tái)傳送的數(shù)據(jù)上引入的分集的數(shù)量。當(dāng)信道條件惡劣時(shí)，提供增加的分集級(jí)別。當(dāng)信道條件好時(shí)，使用降低的分集級(jí)別。在典型的實(shí)例中，至少可選擇地提供時(shí)間和空間分集以克服由移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射部傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的傳播擾動(dòng)的影響。當(dāng)信道條件改變時(shí)，在線路54上產(chǎn)生的值相應(yīng)地改變，并且在由基站收發(fā)信機(jī)傳送的數(shù)據(jù)上引入的分集級(jí)別也改變。
這里，編碼器包括分支編碼器元件56和一個(gè)或多個(gè)交織器58。分支編碼器元件可選擇地與對(duì)應(yīng)的交織器元件58的操作一起操作以對(duì)所應(yīng)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以形成被編碼的表示。
該裝置還包括被編碼的表示所應(yīng)用的多路復(fù)用器62。多路復(fù)用器被耦合到將所應(yīng)用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電磁形式以在反向鏈路信道上傳送到基站收發(fā)信機(jī)的發(fā)射天線轉(zhuǎn)換器64。
基站收發(fā)信機(jī)的接收部34包括解碼器，其可選擇地以對(duì)應(yīng)于但與編碼器48的操作相反的方式操作。對(duì)應(yīng)于編碼器48，解碼器包括分支解碼器元件66和一個(gè)或多個(gè)解交織器68。向接收部34的其它部分提供由解碼器64解碼的被解碼的數(shù)據(jù)以恢復(fù)數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容。也向解碼器64提供指示以警告解碼器編碼器48操作的方式，由此解碼器被配置為以通常與編碼器對(duì)所應(yīng)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方式相反的方式操作。
圖2說明了該裝置44的一部分，即在移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射部36的該裝置的一部分。編碼器48、多路復(fù)用器62和天線64被再次說明。這里所示的編碼器包括n個(gè)(這里n＝4)分支編碼器元件56，n-1個(gè)交織器元件級(jí)聯(lián)，并且與對(duì)應(yīng)的n-1個(gè)分支編碼器元件相關(guān)。在圖中用虛線表示交織器元件58的可選擇的結(jié)構(gòu)(用58’表示)。
分支編碼器元件通過開關(guān)元件74耦合到多路復(fù)用器62。開關(guān)元件的功能開關(guān)的配置取決于在線路54上形成的值。當(dāng)需要增加的分集時(shí)，連接增加的分支編碼器元件，使得由分支編碼器元件執(zhí)行的額外編碼被使用。在線路54上產(chǎn)生的值也決定多路復(fù)用器62的操作。
取決于開關(guān)74的開關(guān)元件的配置和多路復(fù)用器的操作，使用雙天線或其它天線，或者僅使用單個(gè)發(fā)射天線。當(dāng)需要克服信道損害時(shí)，還通過由分支編碼器元件執(zhí)行的編碼提供增加的發(fā)射分集。沒有假定由分離的天線定義的發(fā)射路徑不相關(guān)，相反，在相關(guān)的分支編碼器元件之前使用不同的渦輪碼(Turbo碼)交織器提供了在由發(fā)射天線提供的空間/極性分集提供的解相關(guān)之外的解相關(guān)。
關(guān)于附圖，初始信息，即，將通過線路52傳送并應(yīng)用于裝置44的數(shù)據(jù)，被稱為0級(jí)信息。交織器元件J-K，例如，0-1，1-2和2-3，每一個(gè)都表示從J級(jí)獲得數(shù)據(jù)并交織該數(shù)據(jù)以在K級(jí)編碼的渦輪交織器。在典型的實(shí)施例中，在單輸出的傳輸中，即使用單個(gè)發(fā)射天線的傳輸中，只使用最上端(如圖所示)的交織器元件In(0-1)58。在典型的結(jié)構(gòu)中，交織器元件對(duì)來自前一級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行交織。在虛線所示的可選的實(shí)施例中，交織器元件對(duì)初始的0級(jí)信息進(jìn)行交織。一旦被交織，則將被交織的數(shù)據(jù)提供給相關(guān)的編碼器元件，在典型的實(shí)施例中，編碼器元件遵循簡(jiǎn)單的遞歸代碼，諸如在CDMA 2000擴(kuò)頻系統(tǒng)(版本C)的物理層標(biāo)準(zhǔn)中所描述的。
多路復(fù)用器62用于選擇將哪些數(shù)據(jù)提供給發(fā)射天線。在一個(gè)實(shí)施例中，多路復(fù)用器還收縮(puncture)代碼比特。在典型的實(shí)施例中，最上端(如圖所示)的發(fā)射天線接收由上端兩個(gè)(也如圖所示)分支編碼器元件形成的代碼比特，而第二天線轉(zhuǎn)換器接收由最底端(如圖所示)兩個(gè)編碼器元件產(chǎn)生的代碼比特。
圖3說明了在諸如基站收發(fā)信機(jī)的接收部的接收站的裝置44的一部分。解碼器被再次表示，其包括分支解編碼器元件66和解交織器元件68。另外，代碼矢量開關(guān)82被表示為將在線路84上表示的被編碼的數(shù)據(jù)傳遞到各自的分支解碼器元件。在圖中還表示了代碼矢量和交織器控制元件86。
分支解碼器元件通過代碼矢量開關(guān)對(duì)所應(yīng)用的分量代碼(componentcode)進(jìn)行解碼以按組成地解碼數(shù)據(jù)。當(dāng)使用信號(hào)傳輸信令時(shí)，使用單個(gè)解交織器元件，即解交織器元件1-0。在另一個(gè)例子中，對(duì)基于分集傳輸?shù)拇a進(jìn)行解碼，例如，通過交織器序列In(0-1)、In(1-2)、In(2-3)、In(3-0)、In(0-1)...。
分支解碼器元件對(duì)所提供的分量代碼值進(jìn)行解碼以產(chǎn)生比特概率估計(jì)。由前一個(gè)解碼器傳遞的非本征信息(extrinsic information)在可用時(shí)也被分支解碼器元件使用。解碼器元件典型地被設(shè)計(jì)為對(duì)已經(jīng)由分量編碼器編碼的信息進(jìn)行概率估計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，代碼矢量開關(guān)也對(duì)于對(duì)應(yīng)于在發(fā)送站被收縮成代碼比特的代碼比特的代碼矢量進(jìn)行解收縮。
圖4說明了本發(fā)明的實(shí)施例的操作方法(主要在92表示)。該方法使數(shù)據(jù)以易于重建其信息內(nèi)容的方式成功傳送到接收站更容易。
首先，如框94所示，在第一分支編碼器處對(duì)代表將由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值進(jìn)行編碼以形成第一被編碼的數(shù)據(jù)表示。然后，如框96所示，在第一交織器處對(duì)代表將由發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值進(jìn)行交織以形成至少第一被交織的值。
其后，如框98所示，對(duì)至少第一被交織的值進(jìn)行編碼以形成第二被編碼的數(shù)據(jù)表示。并且，如框102所示，將第一被編碼的表示應(yīng)用于至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
接下來，如框104所示，將數(shù)據(jù)在無線信道上傳送到接收站以操作。
當(dāng)通信條件改變時(shí)，按需要改變編碼操作和相應(yīng)的交織操作的數(shù)量。當(dāng)通信條件惡化時(shí)，使用降低的分集級(jí)別以對(duì)抗惡劣的信道條件的影響。當(dāng)通信條件改善時(shí)，減少在數(shù)據(jù)上引入的分集的數(shù)量，由此增加吞吐量。
前面的描述是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的范圍不應(yīng)必需被該描述限制。本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.在數(shù)據(jù)由發(fā)送站在易于失真的信道上傳送到接收站的無線通信系統(tǒng)中，一種用于使數(shù)據(jù)以易于重建其信息內(nèi)容的方式成功傳送到所述接收站更容易的改進(jìn)的裝置，所述裝置包括第一分支編碼器，適合于接收代表將由所述發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值，所述第一編碼器用于對(duì)所接收的值進(jìn)行編碼以形成第一被編碼的數(shù)據(jù)表示；至少一個(gè)第一交織器，適合于接收代表將由所述發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值，所述第一交織器用于對(duì)所接收的值進(jìn)行交織以形成至少第一被交織的值；至少一個(gè)第二分支編碼器，適合于接收由所述至少一個(gè)第一交織器形成的至少第一被交織的值，所述第二分支編碼器用于對(duì)至少第一被交織的值進(jìn)行編碼以形成第二被編碼的數(shù)據(jù)表示；至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器，適合于可選擇地接收第一被編碼的數(shù)據(jù)表示和至少第二數(shù)據(jù)表示中至少一個(gè)被選擇的數(shù)據(jù)表示，選擇第一數(shù)據(jù)表示和至少第二數(shù)據(jù)表示中的哪些和多少個(gè)是響應(yīng)于在易于失真的信道上的通信條件的，其中對(duì)于被選擇的數(shù)據(jù)表示，所述至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器被選擇以接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一分支編碼器包括第一遞歸編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第二分支編碼器包括第二遞歸編碼器，所述第二遞歸編碼器和第一遞歸編碼器都遵循相應(yīng)的遞歸代碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)第二分支編碼器包括遞歸編碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一交織器將所接收的值交織到第一交織級(jí)別。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)第二分支編碼器包括所述第二分支編碼器和至少一個(gè)第三分組編碼器，所述第三分支編碼器用于形成第三被編碼的數(shù)據(jù)表示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)第一交織器包括所述第一交織器和至少一個(gè)第二交織器，所述第二交織器適合于接收由所述第一交織器形成的第一被交織的值，所述第二交織器用于對(duì)所接收的值進(jìn)行交織以形成第二被交織的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述第三分支編碼器適合于接收第二被交織的值；第三被編碼的表示響應(yīng)于第二被交織的值形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)第一交織器包括所述第一交織器和至少一個(gè)第二交織器，所述第二交織器適合于接收代表將由所述發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值，所述第二交織器用于對(duì)所接收的值進(jìn)行交織以形成第二被交織的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器包括所述第一天線轉(zhuǎn)換器和至少一個(gè)第二天線轉(zhuǎn)換器，所述第一天線轉(zhuǎn)換器和至少第二天線轉(zhuǎn)換器由所選擇的間隔距離分離，第一被編碼的數(shù)據(jù)表示和至少第二被編碼的數(shù)據(jù)表示中第一被選擇的數(shù)據(jù)表示可選擇地應(yīng)用于所述第一天線轉(zhuǎn)換器，第一被編碼的表示和至少第二被編碼的表示中第二被選擇的表示可選擇地應(yīng)用于所述第二天線轉(zhuǎn)換器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括連接器，用于可選擇地將形成第一被編碼的表示和至少第二被編碼的表示的第一分支編碼器和至少第二分支編碼器分別連接到所述第一天線轉(zhuǎn)換器和至少第二天線轉(zhuǎn)換器中第一被選擇的天線轉(zhuǎn)換器和至少第二被選擇的天線轉(zhuǎn)換器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述連接器還包括數(shù)據(jù)收縮器，用于可選擇地收縮可選擇地應(yīng)用于所述第一天線轉(zhuǎn)換器和至少第二天線轉(zhuǎn)換器的第一被編碼的表示和至少第二被編碼的表示。
13.在權(quán)利要求1的無線通信系統(tǒng)中，一種用于操作在信道上傳送之后在接收站接收的數(shù)據(jù)的改進(jìn)的裝置，所述裝置包括第一分支解碼器，適合于接收在所述接收站接收的數(shù)據(jù)表示，所述第一分支解碼器用于對(duì)所接收的數(shù)據(jù)表示進(jìn)行解碼以形成第一被解碼的數(shù)據(jù)值；至少一個(gè)第一解交織器，適合于接收由所述第一分支解碼器形成的第一被解碼的值，所述第一解交織器用于對(duì)第一被解碼的值進(jìn)行解交織以形成第一被解交織的值；以及至少一個(gè)第二分支解碼器，適合于可選擇地接收在所述接收站接收的數(shù)據(jù)表示和由所述第一解交織器形成的第一被解交織的值，所述第二分支解碼器用于形成第二被解碼的數(shù)據(jù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述第一分支解碼器還適合于接收第二被解碼的值；第一被解碼的值進(jìn)一步響應(yīng)于第二被解碼的值遞歸地形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，第一被解碼的數(shù)據(jù)值和至少第二被解碼的數(shù)據(jù)值包括概率估計(jì)。
16.在用于在數(shù)據(jù)由發(fā)送站在易于失真的信道上傳送到接收站的無線通信系統(tǒng)中通信的方法中，一種用于使數(shù)據(jù)以易于重建其信息內(nèi)容的方式成功傳送到所述接收站更容易的改進(jìn)的方法，所述方法包括在第一分支編碼器處對(duì)代表將由所述發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值進(jìn)行編碼以形成第一被編碼的數(shù)據(jù)表示；在第一交織器處對(duì)代表將由所述發(fā)送站傳送的數(shù)據(jù)的值進(jìn)行交織以形成至少第一被交織的值；對(duì)至少第一被交織的值進(jìn)行編碼以形成第二被編碼的數(shù)據(jù)表示；以及將第一被編碼的表示應(yīng)用于至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括選擇是否進(jìn)一步對(duì)第二被編碼的數(shù)據(jù)表示進(jìn)行交織以形成至少第二被交織的值和是否對(duì)至少第二被交織的值進(jìn)行編碼以形成至少第三被編碼的表示的操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在進(jìn)行所述選擇操作期間響應(yīng)于在數(shù)據(jù)被傳送的信道上的條件進(jìn)行選擇。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述表示在所述應(yīng)用操作期間所應(yīng)用的所述至少一個(gè)第一天線轉(zhuǎn)換器包括所述第一天線轉(zhuǎn)換器和至少一個(gè)第二天線轉(zhuǎn)換器；所述選擇操作還包括選擇所述第一天線轉(zhuǎn)換器和至少第二天線轉(zhuǎn)換器中的哪一個(gè)以應(yīng)用所述表示。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括發(fā)送數(shù)據(jù)到所述接收站以及解碼所接收的數(shù)據(jù)的操作。
全文摘要
一種用于可選擇地將期望的分集級(jí)別引入在無線通信信道上傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)以實(shí)現(xiàn)諸如1xEV－DV通信服務(wù)的通信服務(wù)的裝置和相關(guān)方法。響應(yīng)信道條件，選擇分集級(jí)別并使用編碼級(jí)別。匹配的編碼器裝置和解碼器裝置被提供給發(fā)送站和接收站對(duì)。編碼器裝置包括分支編碼器元件和相關(guān)的用于交織將被相關(guān)的編碼器元件傳送的數(shù)據(jù)的交織器元件?？蛇x擇地使用一個(gè)或者多個(gè)天線轉(zhuǎn)換器元件以提供空間分集和時(shí)間分集。
文檔編號(hào)H04B7/06GK1839559SQ200480024049
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者J·A·F·羅斯, T·J·肯尼 申請(qǐng)人:諾基亞公司