專利名稱：采用重新選擇前向糾錯編碼和/或調(diào)制的信息塊自動重發(fā)請求方法和系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
總的來說，本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)領(lǐng)域里的差錯處理，具體而言，涉及在支持多種前向糾錯編碼和/或調(diào)制方法的數(shù)字通信系統(tǒng)里，利用自動重發(fā)請求(ARQ)進行的差錯處理。
商業(yè)通信系統(tǒng)的發(fā)展，尤其是蜂窩無線電電話系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，迫使系統(tǒng)設(shè)計人員努力尋找方法提高系統(tǒng)容量，又不會使通信質(zhì)量下降到消費者不能容忍的程度。達到這些目的的一種技術(shù)是將模擬調(diào)制系統(tǒng)改成數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。
在無線數(shù)字通信系統(tǒng)里，標準的空中接口規(guī)定了多數(shù)系統(tǒng)參數(shù)，包括調(diào)制類型、脈沖串格式、通信協(xié)議等等。例如歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)建立了全球移動通信系統(tǒng)(GSM)規(guī)范，它采用時分多址(TDMA)方式，用碼元速率為271kbps的高斯最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制方式，在射頻(RF)物理信道或者鏈路上傳遞控制、話音和數(shù)據(jù)信息。在美國，電信工業(yè)協(xié)會(TIA)公布了許多過渡標準，例如IS-54和IS-136，它們給出了各種版本數(shù)字高級移動電話業(yè)務(wù)(D-AMPS)規(guī)范，它是一種采用差分四相移鍵控(DQPSK)調(diào)制方式在射頻鏈路上傳遞數(shù)據(jù)的一種時分多址系統(tǒng)。
時分多址系統(tǒng)將可用頻率分成一個或者多個射頻信道。這些射頻信道被進一步地分成許多物理信道，對應(yīng)于時分多址幀里的時隙。邏輯信道由一個或者幾個規(guī)定了調(diào)制和編碼方式的物理信道組成。在這些系統(tǒng)里，移動臺通過在上行鏈路和下行鏈路射頻信道里發(fā)射和接收數(shù)字信息脈沖串，跟多個分散的基站通信。
現(xiàn)在正在使用的移動臺的數(shù)目迅速增長，這要求蜂窩電信系統(tǒng)中有更多的話音和數(shù)據(jù)信道。結(jié)果，基站間的距離更近，使得相鄰或者相隔很近的小區(qū)里工作在同一頻率上的移動臺互相干擾。雖然數(shù)字技術(shù)在給定頻譜中提供了多得多的可用信道，但是仍然有必要降低干擾，或者更加具體地說，有必要提高信號-干擾比(也就是載波-干擾信號(C/I)比)。注意，雖然介紹本發(fā)明時是用術(shù)語C/I來測量信道的堅固程度，但是本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白載噪比也是測量信道堅固程度的一個常用術(shù)語。為了簡單起見，本文中將一直使用“C/I”，但應(yīng)當(dāng)將它理解為包括“C/I”和/或“C/N”。
為了提供各種通信業(yè)務(wù)，需要一個相應(yīng)的最小用戶比特率。例如，對于話音和/或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶比特率對應(yīng)于話音質(zhì)量和/或數(shù)據(jù)吞吐量，較高的用戶比特率會得到較好的話音質(zhì)量和/或較高的數(shù)據(jù)吞吐量?？偟挠脩舯忍芈嗜Q于用于語音編碼、信道編碼和調(diào)制的所選技術(shù)組合，對于一個時分多址系統(tǒng)，還取決于每一呼叫可分配的時隙數(shù)。
通常，不同的數(shù)字通信系統(tǒng)采用不同的線性和非線性調(diào)制方法來傳遞話音或者數(shù)字信息。這些調(diào)制方法包括，例如，高斯最小頻移鍵控(GMSK)、四相移頻移鍵控(QPSK)、正交幅度調(diào)制(QAM)等等。典型情況下，每一個通信系統(tǒng)在各種情形中都只采用一種調(diào)制方式傳輸信息。例如，ETSI最初規(guī)定的GSM標準中，在鏈路上傳遞控制、話音和數(shù)據(jù)信息所采用的是GMSK調(diào)制方式。
根據(jù)某一具體系統(tǒng)調(diào)制方式的不同，當(dāng)C/I降低時，數(shù)據(jù)包傳輸吞吐量的降低也不同。例如，調(diào)制方式可以采用不同數(shù)目的值或者電平來表示信息碼元。在圖(a)中說明了與QPSK有關(guān)的這一信號集合，也就是幅度系數(shù)，它是一種較低級的調(diào)制(LLM)方式。通過比較，16QAM是一種較高級的調(diào)制(HLM)方式，

圖1(b)對它的信號集進行了說明。
從圖1(a)和圖1(b)可見，對于相同的平均信號功率，LLM方式中系數(shù)間的最小歐幾里得距離大于HLM方式中系數(shù)間的最小歐幾里得距離，這使得接收信號處理能更加容易地區(qū)分LLM方式中的調(diào)制變化。這樣，在噪聲和干擾方面，LLM方式更加堅固，也就是說得到可以接受的接收信號質(zhì)量所需要的載波-干擾信號比(C/I)較低。另一方面，HLM方式能夠提供較高的用戶比特率，例如，16QAM提供的用戶比特率是QPSK的兩倍，但它要求更高的C/I比。
然而最近，已經(jīng)在考慮將用于無線電通信系統(tǒng)的動態(tài)自適應(yīng)調(diào)制作為一種選擇，它能利用每一種調(diào)制方式的優(yōu)點，提供更高的用戶比特率和/或提高抗噪聲和抗干擾能力。美國專利第5577087號就是采用多種調(diào)制方式的通信系統(tǒng)的一個實例。其中介紹了在16QAM和QPSK之間進行切換的一種技術(shù)。在調(diào)制類型之間進行切換的依據(jù)是質(zhì)量測量結(jié)果，但這一系統(tǒng)采用一個不變的用戶比特率，這意味著調(diào)制方式的改變要求信道比特率也跟著改變，例如，要改變用于支持傳輸信道的時隙數(shù)。
除了調(diào)制方式以外，數(shù)字通信系統(tǒng)也采用各種技術(shù)來處理接收信息中的錯誤，第5577087號美國專利中沒有介紹這些技術(shù)。總的來說，這些技術(shù)包括幫助糾正接收信息中的錯誤的那些技術(shù)，例如，前向糾錯(FEC)技術(shù)，以及允許重新發(fā)射出錯了的那部分信息給接收機的那些技術(shù)，例如，自動重發(fā)請求(ARQ)技術(shù)。例如，F(xiàn)EC技術(shù)包括在調(diào)制之前對數(shù)據(jù)進行卷積或者分組編碼。FEC編碼用一定數(shù)量的代碼位來表示一定數(shù)量的數(shù)據(jù)位。這樣，說到卷積碼時一般都說它們的編碼率，例如1/2和1/3，其中較低的編碼率能夠提供更好的差錯保護，但對于給定的信道比特率，它提供的用戶比特率也較低。
ARQ技術(shù)分析收到的數(shù)據(jù)塊是否有錯誤，然后請求重新發(fā)送包含錯誤的那些數(shù)據(jù)塊。例如，考慮圖2中說明的無線電通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)塊變換實例，這里的無線電通信系統(tǒng)按照被建議作為GSM的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)優(yōu)化方式工作。其中，包括幀頭(FH)、信息的有效負荷和幀校驗序列(FCS)的邏輯鏈路控制(LLC)幀被變換到多個無線電鏈路控制(RLC)塊上去，這些塊都包括塊頭(BH)、信息字段和塊校驗序列(BCS)，接收機可以利用塊校驗序列檢查信息字段中是否有錯誤。RLC塊被進一步變換到物理層脈沖串上去，也就是變換到已經(jīng)被用GMSK方式調(diào)制到載波上發(fā)射出去的無線電信號上。在這一實例里，每一RLC塊里的信息都可以按照四個脈沖串(時隙)一起進行交織然后發(fā)射出去。
在接收機例如移動無線電電話的接收機的處理過程中，經(jīng)過解調(diào)和FEC譯碼以后，可以利用塊校驗序列和有名的循環(huán)冗余校驗技術(shù)檢查每一個RLC塊中的出錯情況。如果FEC譯碼以后有錯誤，就發(fā)射一個請求給發(fā)射方，例如無線電通信系統(tǒng)中的一個基站，說明要重新發(fā)送哪一塊。
GPRS優(yōu)化提供了四種FEC編碼方式(碼率不同的三種卷積碼和一種未編碼模式)，但只使用一種調(diào)制方式(GMSK)。為當(dāng)前的LLC從四種編碼方式中選擇好一種以后，就將這一幀分成RLC塊。如果接收機發(fā)現(xiàn)一個RLC塊中有錯誤需要重新發(fā)送，在重新發(fā)射時就必須采用最初選中的編碼方式。
公布了的國際申請PCT/FI96/00259中介紹了ARQ技術(shù)的另一個實例。它描述了一種數(shù)字電信系統(tǒng)，其中在重發(fā)請求的基礎(chǔ)上對連接質(zhì)量進行測量。如果質(zhì)量下降到某一閾值以下，就為這一連接采用更加有效的編碼方式發(fā)射信息。
雖然前面介紹過的自適應(yīng)系統(tǒng)努力適應(yīng)無線電信道的質(zhì)量變化，但它們每個都有某些缺點和局限性。例如，第5577087號美國專利所描述的系統(tǒng)只能改變調(diào)制方式，更不用說采用ARQ技術(shù)會增加的復(fù)雜性，在塊分割或者用戶比特率調(diào)整方面它毫無靈活性可言。雖然GPRS優(yōu)化和前面描述的PCT應(yīng)用提到了ARQ，但是其中所描述的系統(tǒng)只是改變FEC編碼。此外，GPRS系統(tǒng)不允許重發(fā)塊改變FEC編碼方式，在PCT應(yīng)用里改變FEC編碼方式會影響整個連接，而不是只影響這一重發(fā)塊，多數(shù)情況下這是不必要的。
發(fā)明簡述本發(fā)明能夠克服傳統(tǒng)信息通信方法和系統(tǒng)中存在的這些和其它缺點和局限性，本發(fā)明能夠調(diào)整調(diào)制方式和FEC編碼方式中的一樣或者兩樣來準備信息用于重新發(fā)射數(shù)據(jù)塊。根據(jù)示例性實施方案，在重新發(fā)射這些數(shù)據(jù)塊的時候，將靈活的重新分塊/信息塊變換跟改變FEC編碼和調(diào)制方式中的一樣或者兩樣結(jié)合起來。例如，可以用FEC編碼來重新發(fā)射信息塊，從而增強保護，和/或提供較低級的調(diào)制以降低收到重發(fā)塊時出現(xiàn)差錯的可能性，提高整個系統(tǒng)的性能。
例如無線電通信系統(tǒng)里的一個基站收到重發(fā)請求時，可以改變最初發(fā)射那一塊的FEC編碼和/或調(diào)制方式。在重新發(fā)射之前，可以變更分割方式，例如LLC幀分割成RLC塊的方式，和/或變換到物理層的方式，例如將RLC塊變換到脈沖串的方式。
附圖簡述通過閱讀以下詳細說明，并參考附圖，會對本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點有更加清晰的了解。在這些附圖中圖1(a)和1(b)分別是QPSK和16QAM調(diào)制方式的調(diào)制星座圖(diagrams of modulation constellations)；圖2說明傳統(tǒng)的GSM系統(tǒng)中信息是如何變換的；
圖3說明利用了本發(fā)明的通信系統(tǒng)的一個框圖；圖4(a)說明按照本發(fā)明一個示例性實施方案最初發(fā)射的塊如何進行信息變換；圖4(b)說明按照本發(fā)明的一個示例性實施方案，重新發(fā)射圖4(a)發(fā)射的塊時如何進行信息變換；圖5說明按照本發(fā)明一個示例性實施方案重新發(fā)射一個塊的示例性方法的一個流程圖；圖6說明按照本發(fā)明另一個示例性重發(fā)技術(shù)實施方案如何重新分割和變換一個塊。
發(fā)明詳述以下示例性實施方案是針對TDMA無線電通信系統(tǒng)環(huán)境介紹的。但本領(lǐng)域里的技術(shù)人員會明白，這樣做只是為了進行說明，實際上本發(fā)明能夠用于所有類型的接入方法，包括頻分多址(FDMA)、TDMA、碼分多址(CDMA)以及它們的組合。
另外，歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)文件ETS 300573、ETS 300574和ETS 300578介紹了GSM通信系統(tǒng)的工作方式，這里將它們引入作為參考。因此，這里結(jié)合建議的分組數(shù)據(jù)的GPRS優(yōu)化(以后簡稱為“GPRS”)對GSM系統(tǒng)的工作過程所作的介紹只是為了進一步說明本發(fā)明。雖然介紹本發(fā)明時用了增強型GPRS系統(tǒng)的示例性實施方案，但是本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以用于各種各樣的其它數(shù)字通信系統(tǒng)，例如按照PDC或者D-AMPS標準以及它們的增強型標準工作的那些通信系統(tǒng)。
參考圖3，它說明按照本發(fā)明的一個示例性實施方案工作的通信系統(tǒng)10。系統(tǒng)10被設(shè)計成一種分層網(wǎng)絡(luò)，其中有多個層次用于管理呼叫。利用一組上行鏈路和下行鏈路頻率，在這一系統(tǒng)10中工作的移動臺12利用在這些頻率上分配給它們的時隙參與呼叫。在較高的分層層次上，一組移動交換中心(MSC)14負責(zé)將始發(fā)方的呼叫接續(xù)到目的地。具體而言，這些實體負責(zé)建立、控制和終止呼叫。MCS中的一個14，叫做網(wǎng)關(guān)MSC，跟公共交換電話網(wǎng)(PSTN)18或者其它公用和專用網(wǎng)進行通信。
在較低的層次上，每一個MSC14都跟一組基站控制器(BSC)16連接。在GSM標準里，BSC16用一個叫做A-接口的標準接口跟MSC14通信，它的基礎(chǔ)是CCITT7號信令系統(tǒng)的移動應(yīng)用部分。
在更低的層次上，每一個BSC16都控制一組基站收發(fā)信機站(BTS)20。每一個BTS20都包括許多TRX(沒有畫出)，它們用上行鏈路和下行鏈路射頻信道為某一公共地理區(qū)域，例如一個或者更多的通信小區(qū)21，提供服務(wù)。BTS20主要是在為它們的指定小區(qū)里提供發(fā)射數(shù)據(jù)脈沖串給移動臺12，并從移動臺12接收數(shù)據(jù)脈沖串的射頻鏈路。在一個實施方案實例里，許多BTS20組合成一個無線電基站(RBS)22。RBS22可以，例如，用一組RBS-2000產(chǎn)品構(gòu)成，這些產(chǎn)品由本發(fā)明的受讓人LM愛立信提供。關(guān)于示例性移動臺12和RBS22實施方案更詳細的細節(jié)，感興趣的讀者可以參考MagnusFrodigh等等與本發(fā)明同時提交的第________號美國專利申請，該申請的標題為“采用具有不同碼元速率調(diào)制方法的鏈路的鏈路自適應(yīng)方法”，這里將這一申請的內(nèi)容引入作為參考。
如上所述，系統(tǒng)10可以采用重新發(fā)送技術(shù)，這樣接收方(RBS22或者MS12)可以請求發(fā)射方(MS12或者RBS22)重新發(fā)射RLC塊。在采用本發(fā)明的系統(tǒng)里，移動臺12和RBS22至少支持兩個FEC編碼和/或調(diào)制方式，一個用于最初的發(fā)射，另一個可以選用于重新發(fā)射。這樣，這樣一個系統(tǒng)10就可以有至少兩種調(diào)制方式和一種FEC編碼方式，至少兩種FEC編碼方式和一種調(diào)制方式，或者多種調(diào)制方式和多種FEC編碼方式。
按照第一組示例性實施方案，在最初的發(fā)射和重新發(fā)射中，將LLC幀分割成RLC塊的方式可以維持不變。而是可以改變RLC塊到物理層(例如發(fā)射脈沖串)的變換方式。這要求或者改變調(diào)制方式，或者改變FEC編碼方式，或者這兩者都改變。例如，系統(tǒng)10可以采用一種調(diào)制方式和多種FEC編碼方式，其中一種FEC編碼方式用于信息塊的最初發(fā)射，第二種FEC編碼方式可以用于重新發(fā)射信息塊。
另外，跟一種FEC編碼方式一起可以有多種調(diào)制方式。在調(diào)制以前，發(fā)射方可以儲存FEC編碼塊的一個副本。如果要求重新發(fā)射某一塊，就可以從存儲器中將這一塊取出來，送入另一個調(diào)制器。這樣，對于這些示例性實施方案，重新發(fā)射不必重復(fù)使用以前的FEC編碼方式，這樣可以減少實施方案的復(fù)雜性。
為了進一步說明本發(fā)明，下面詳細介紹一個示例性實施方案，其中系統(tǒng)10支持多種調(diào)制方式(以及一種或者多種FEC編碼方式)。具體說來，最好將那些能夠從一種線性調(diào)制方式導(dǎo)出的方式作為多種調(diào)制方式，這種線性調(diào)制方式里每一調(diào)制間隔都有兩個以上的碼元，例如16QAM和QPSK(或者偏移16QAM和偏移QPSK)。這樣選擇調(diào)制方式允許將同一個解調(diào)器用于最初發(fā)射的塊也用于重新發(fā)射的塊。
再考慮圖1(a)和1(b)，其中分別說明了QPSK調(diào)制方式和16QAM調(diào)制方式的信號組(幅度系數(shù))。QPSK方式的信號點用A、B、C和D表示，16QAM方式的外層信號點用A’、B’、C’和D’表示。這樣，QPSK方式采用的幅度系數(shù)是16QAM方式幅度系數(shù)的一個子集。如果碼元速率相同，這一特性使得16QAM解調(diào)器能夠用16QAM方式的外層信號點A’、B’、C’和D’很容易地將QPSK調(diào)制信號解調(diào)出來。這樣，同一個解調(diào)器可以用于解調(diào)用QPSK和16QAM方式調(diào)制的信號，只要這兩種類型的調(diào)制信號采用相同的脈沖形狀和脈沖串格式。M.Frodigh等等跟本發(fā)明同時提交，標題為“支持多種調(diào)制方式的通信系統(tǒng)中的一種信息解調(diào)方法”的第______號美國專利申請，更加詳細地介紹了這一技術(shù)，這里將它的內(nèi)容引入作為參考。
本發(fā)明的這一示例性實施方案按照以下方式采用這些多種調(diào)制方式。在移動臺12和RBS22之間的連接里，RBS22要發(fā)射的LLC幀被分割成圖4(a)所示的RLC塊，分割方式跟圖2所示的方式相似。經(jīng)過FEC編碼以后，每一個RLC塊都按照每四個脈沖串(時隙)一起進行交織。注意，雖然圖中所示的脈沖串都相互接鄰，但實際上這些脈沖串在時間上都是分隔開的，只要對于支持這一連接的示例性TDMA信道來說是合適的。具體而言，塊40用系統(tǒng)10的FEC編碼方式進行FEC編碼，然后對脈沖串42～48進行交織。這些脈沖串要傳遞的信息采用16QAM調(diào)制方式進行調(diào)制。在交織和調(diào)制之前，RBS22可以將FEC編碼塊儲存起來，供以后重新發(fā)射時使用。
移動臺12收到這四個脈沖串，并且經(jīng)過移動臺的接收機解調(diào)、去交織和譯碼以后，例如采用有名的循環(huán)冗余校驗例程，假設(shè)這時發(fā)現(xiàn)塊40有錯誤。于是移動臺12通過上行鏈路上的時間復(fù)用控制信道通知RBS22，用著名的ARQ例程要求重新發(fā)送塊40。
如果對于當(dāng)前的FEC編碼和/或調(diào)制方式來說連接的質(zhì)量不夠好，RBS22就選擇另一種方式來重新發(fā)射，在這一實例里選用QPSK調(diào)制方式，它擁有較高的抗噪聲和/或抗干擾能力。例如，RBS22可以記錄塊重發(fā)請求的次數(shù)，只有當(dāng)出錯的次數(shù)超過某一預(yù)定門限時，才使用這另一種FEC編碼和/或調(diào)制方式。如果需要，每次請求重發(fā)時都采用這另一種FEC編碼和/或調(diào)制方式，也就是預(yù)定門限值為0這種情形。
斷定了連接質(zhì)量低于預(yù)定門限以后，RBS22從存儲器里取出否定應(yīng)答指定的FEC編碼塊，將RLC塊40重新變換成圖4(b)所示的8個脈沖串50～57，現(xiàn)在這些脈沖串用另一種FEC編碼/調(diào)制方式進行調(diào)制，在這里它是QPSK調(diào)制方式。既然QPSK調(diào)制方式為每一碼元使用的比特數(shù)是16QAM調(diào)制方式的一半，就沒有必要重新編碼，只要采用相同的FEC編碼方式。要注意，跟前面介紹的PCT申請描述的系統(tǒng)不一樣，只有重新發(fā)射的塊40進行了QPSK調(diào)制。在另一個示例性實施方案里，應(yīng)用到這一塊上的FEC編碼方式也可以跟最初的方式不同。
除了重發(fā)塊40以外，脈沖串50～57也可以包括一些信息，說明這一重發(fā)塊的分割過程。正常的，“第一次發(fā)射的”塊仍然用16QAM調(diào)制方式調(diào)制。這樣，按照本發(fā)明的這一示例性實施方案，作為折衷，重發(fā)塊降低了用戶比特率，這樣就提高了抗噪聲和/或抗干擾的能力，從而提高了重發(fā)塊被正確地接收到的概率。
這一實施方案里的重發(fā)技術(shù)可以用圖5所示的流程圖來概括。其中，發(fā)射方，也就是上述的RBS22，但也可以是移動臺12，在步驟60和62組成的循環(huán)中等待收到否定應(yīng)答消息(說明收到的塊里出現(xiàn)了錯誤)。在流程圖說明的實例里，接收到的每一個錯誤塊都足以促使發(fā)射方選擇一種新的調(diào)制方式重新發(fā)射這一塊，見步驟64。然后在步驟66里將這一塊重新分割(變換)成一個新的數(shù)目的脈沖串。最后，在步驟68里，每一個這些脈沖串都用外層16QAM調(diào)制信號點，也就是與QPSK有關(guān)的16QAM幅度系數(shù)的子集進行調(diào)制，并重新發(fā)射出去。
當(dāng)然，發(fā)射方和接收方都需要知道重新發(fā)射的塊采用了哪種FEC編碼和/或調(diào)制方式的組合，以便對收到的信號進行正確的解調(diào)和譯碼。根據(jù)這里給出的新的重新發(fā)射技術(shù)，有幾種方式用來協(xié)調(diào)這種動態(tài)FEC編碼和/或調(diào)制變化。首先，選擇過程可以預(yù)先確定好，并寫入每一個實體的硬件。也就是說，接收和發(fā)射方會例如知道所有的重發(fā)塊都是用QPSK調(diào)制，但采用同樣的FEC編碼方式。
其次，作為重發(fā)請求的一部分，接收方可以請求采用特定的FEC編碼和/或調(diào)制方式。第三，發(fā)射機可以選擇一種新的方式，并發(fā)射一則短消息給接收方，告訴接收機重發(fā)塊采用了哪種FEC編碼/調(diào)制方式。在后兩種情形里，選擇特定的FEC編碼/調(diào)制方式的依據(jù)可以是，選擇方對當(dāng)前系統(tǒng)和/或信道特性的評估，包括C/I或者C/N估計、與移動臺12在小區(qū)內(nèi)的相對位置有關(guān)的信息(如果有的話)、誤碼率(BER)、接收信號強度、當(dāng)前系統(tǒng)負荷等等。
按照本發(fā)明的另一個示例性實施方案，在變換到物理層之前，可以將儲存起來的出錯塊的副本分成多個新塊。跟前面的實施方案不同，這意味著將最初的RLC塊分割成兩個或者更多的不同RLC塊。每一個新的RLC塊都會包括它自己(新的)BH和BCS。于是每一新RLC塊的重新發(fā)射都由它自己單獨的ARQ過程控制。這樣，相對于最初的RLC塊，新RLC塊中信息位較少，這本身又暗示著RLC塊和脈沖串之間的影響也會改變。
圖6說明了一個實例，其中在變換到TDMA脈沖串76～90之前，有錯誤的接收塊的副本70被分成兩個新的塊72和74。雖然圖6中只說明了兩個新塊72和74，本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，舊塊70可以分成兩個以上的新塊。兩個新RLC塊的FEC編碼可以采用同樣(或者不同)的FEC編碼方式。于是用另一種方式調(diào)制變換到脈沖串76～90的信息，在這一實例里，采用的是QPSK調(diào)制方式。
由此可見，本發(fā)明的重新發(fā)送技術(shù)顯著地提高了系統(tǒng)性能，并且使得系統(tǒng)能夠更加靈活地應(yīng)付系統(tǒng)和射頻信道狀況的變化。例如，本發(fā)明的ARQ方式采用了幾種編碼和調(diào)制方式，它們具有不同的用戶比特率和不同的C/I和/或C/N要求，這些又會提高吞吐量和/或減少延遲時間。
雖然描述本發(fā)明時只參考了一些示例性實施方案，本領(lǐng)域里的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，可以對它們進行各種修改而不會偏離本發(fā)明的實質(zhì)。因此，本發(fā)明只由以下權(quán)利要求限定，它包括了所有的等價方案。
權(quán)利要求
1.重新發(fā)射信息塊的一種方法，在這以前用第一種調(diào)制方式、第一種編碼方式和第一種發(fā)射格式發(fā)射過這一信息塊，該方法包括以下步驟(a)從跟第一種調(diào)制方式不同的第二種調(diào)制方式和跟第一種編碼方式不同的第二種編碼方式中選擇至少一樣，構(gòu)成一個重新發(fā)射處理方案；(b)按照所述重新發(fā)射處理方案處理所述信息塊；(c)按照不同于第一種發(fā)射格式的第二種發(fā)射格式安排上述處理過的信息塊，產(chǎn)生一個格式化過的信息塊；和(d)重新發(fā)射所述格式化過的信息塊。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟監(jiān)測與所述塊有關(guān)的鏈路質(zhì)量，只有當(dāng)監(jiān)測到的鏈路質(zhì)量下降到一個預(yù)定門限以下時，才執(zhí)行步驟(a)～(c)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中監(jiān)測鏈路質(zhì)量的步驟還包括以下步驟為收到的錯誤信息塊計數(shù)；和將這一個數(shù)跟一預(yù)定塊數(shù)比較。
4.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟在塊差錯率估計的基礎(chǔ)上進行所述選擇。
5.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟在估計重新發(fā)射所述塊的鏈路的載波-噪聲比的基礎(chǔ)上進行所述選擇。
6.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟在重新發(fā)射所述塊的鏈路兩端的接收機和發(fā)射機都知道的一個預(yù)定算法的基礎(chǔ)上進行所述選擇。
7.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟發(fā)射機接收與重新發(fā)射所述塊的鏈路有關(guān)的接收機的一個請求，要求使用所述第二種調(diào)制方式和所述第二種編碼方式中的至少一種；和在所述請求的基礎(chǔ)上進行所述選擇。
8.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟跟重新發(fā)射所述塊的鏈路有關(guān)的發(fā)射機確定要從所述第二種調(diào)制方式和所述第二種編碼方式中選擇至少哪一種；和通知跟所述鏈路有關(guān)的接收機采用了哪一種重新發(fā)射處理方式。
9.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟選擇所述第二種調(diào)制方式。
10.權(quán)利要求1的方法，其中的選擇步驟還包括以下步驟選擇所述第二種編碼方式。
11.權(quán)利要求9的方法，其中的第一種調(diào)制方式是一種高層次的調(diào)制方式，第二種調(diào)制方式是一種低層次的調(diào)制方式。
12.權(quán)利要求10的方法，其中第一種編碼方式中每一數(shù)據(jù)位都有第一個數(shù)目的代碼位，第二種編碼方式中每一數(shù)據(jù)位都有第二個數(shù)目的代碼位，第二個數(shù)目大于第一個數(shù)目。
13.權(quán)利要求9的方法，其中第二種調(diào)制方式采用與第一種調(diào)制方式有關(guān)的信號點的一個子集。
14.權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二種發(fā)射格式都包括所述數(shù)據(jù)塊被變換過去的發(fā)射脈沖串。
15.權(quán)利要求14的方法，其中的塊每第一個數(shù)目的第一種發(fā)射格式的脈沖串進行交織，第二種發(fā)射格式的第二個數(shù)目的脈沖串進行交織，所述第一和第二個數(shù)目互不相同。
16.權(quán)利要求1的方法，其中的格式化步驟還包括以下步驟將所述塊和物理層單元之間的變換關(guān)系從第一種發(fā)射格式改變成第二種發(fā)射格式。
17.權(quán)利要求1的方法，其中的格式化步驟還包括以下步驟將所述塊分成至少兩塊。
18.重新發(fā)射信息塊的一種方法，在此以前該信息塊已經(jīng)用第一種調(diào)制方式和第一種編碼方式發(fā)射過，該方法包括以下步驟將所述塊分成至少兩塊；用第二種編碼方式將所述至少兩塊編碼；將所述至少兩塊變換成發(fā)射格式；用第二種調(diào)制方式調(diào)制所述變換過的塊，產(chǎn)生一個調(diào)制過的信號；和重新發(fā)射所述調(diào)制過的信號。
19.權(quán)利要求18的方法，其中的第一種和第二種編碼方式相同。
20.權(quán)利要求18的方法，其中的第一種和第二種調(diào)制方式相同。
21.權(quán)利要求19的方法，其中的第一種和第二種調(diào)制方式相同。
22.權(quán)利要求18的方法，其中將所述至少兩塊變換成發(fā)射格式的步驟還包括以下步驟將每8個TDMA脈沖串交織起來完成對至少兩塊的交織。
23.權(quán)利要求18的方法，其中的第二種調(diào)制方式采用了第一種調(diào)制方式幅度系數(shù)的一個子集。
24.權(quán)利要求18的方法，其中將所述至少兩塊變換成發(fā)射格式的步驟還包括以下步驟調(diào)整所述至少兩塊，進行CDMA發(fā)射。
25.一種收發(fā)信單元，包括接收否定應(yīng)答信號的裝置，該信號表明收到的塊出現(xiàn)了差錯；響應(yīng)所述應(yīng)答信號，有選擇地從第一種調(diào)制/FEC編碼方式切換到跟第一種調(diào)制/FEC編碼方式不同的第二種調(diào)制/FEC編碼方式，處理所述塊；和用所述第二種調(diào)制/FEC編碼方式處理過以后重新發(fā)射所述塊，但繼續(xù)用第一種調(diào)制/FEC編碼方式發(fā)射其它塊的裝置。
26.權(quán)利要求25的收發(fā)信單元，其中有選擇地切換的裝置還包括記錄否定應(yīng)答信號次數(shù)的裝置；和當(dāng)計數(shù)超過一個預(yù)定門限時從第一種調(diào)制/FEC編碼方式切換到第二種調(diào)制/FEC編碼方式去的裝置。
27.權(quán)利要求25的收發(fā)信單元，其中有選擇地切換的裝置還包括根據(jù)預(yù)定系統(tǒng)特性從多種調(diào)制/FEC編碼方式中選擇所述第二種調(diào)制/FEC編碼方式的裝置。
28.一種收發(fā)信單元，包括接收否定應(yīng)答信號的裝置，該信號表明接收的塊出現(xiàn)了差錯；響應(yīng)所述確認信號，有選擇地將所述塊分成至少兩塊的裝置；和重新發(fā)射所述至少兩塊的裝置。
29.權(quán)利要求28的收發(fā)信單元，其中所述塊最初是用第一種調(diào)制/FEC編碼方式發(fā)射的，所述至少兩塊是用跟第一種調(diào)制/FEC編碼方式不同的第二種調(diào)制/FEC編碼方式重新發(fā)射的。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)支持多種調(diào)制/編碼方式。當(dāng)連接質(zhì)量下降到低于一個可以接受的門限以下時,ARQ技術(shù)采用抗噪聲和/或抗干擾能力更強的另一種調(diào)制/編碼方式。同時支持靈活的信息塊分割和變換。
文檔編號H04L1/00GK1277766SQ9881057
公開日2000年12月20日 申請日期1998年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者P·斯克拉姆, H·奧洛夫松, H·安德雷松 申請人:艾利森電話股份有限公司