專利名稱：在cdma移動通信系統(tǒng)中執(zhí)行編碼和速率匹配的設(shè)備和方法
本申請要求于2001年10月20在韓國工業(yè)產(chǎn)權(quán)局申請的、申請?zhí)枮?001-64967、申請名稱為“CDMA移動通信系統(tǒng)中執(zhí)行編碼和速率匹配的設(shè)備和方法”的優(yōu)選權(quán)，該申請的內(nèi)容援引于此以資參考。


圖1表示在CDMA移動通信系統(tǒng)中通常的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)。參照圖1，從上層發(fā)送的N個數(shù)據(jù)傳送(N Tx)塊被提供作為尾比特插入器110的輸入。尾比特插入器110在N個數(shù)據(jù)傳送塊的每一個中插入尾比特。當(dāng)使用卷積碼時，尾比特插入器110被安排在信道編碼器120之前。然而當(dāng)使用turbo碼時，尾比特插入器110可以包含在信道編碼器120中。即，為了尾比特插入，在輸入數(shù)據(jù)單元中編碼結(jié)束的時間點(diǎn)上，信道編碼器120中的存儲器被初始化。信道編碼器120包含至少一個編碼率，以便編碼N個傳送塊。典型編碼率(k/n)可以為1/2或3/4。在編碼率中，k(k＝1、3、…)表示施加到信道編碼器120的輸入數(shù)據(jù)單元的比特數(shù)，并且n(n＝2、4、…)表示從信道編碼器120輸出的比特數(shù)。因此，在編碼率1/2情況下，信道編碼器120接收例如100個比特和輸出200個比特，并且在編碼率3/4情況下，信道編碼器120接收例如300個比特和輸出400個比特。即，編碼率代表輸入數(shù)據(jù)單元的比特數(shù)對編碼的輸出比特數(shù)的比率。此外，信道編碼器120通過一般基于母編碼率1/3或1/5的穿孔(puncture)或重復(fù)支持多個編碼率。在母編碼率1/3的情況下，為了支持編碼率1/2，信道編碼器120按母編碼率1/3輸入100個比特產(chǎn)生300個比特，然后從300個比特穿孔100個比特。如果使用turbo碼，信道編碼器120產(chǎn)生作為輸出的系統(tǒng)比特和對系統(tǒng)比特有糾錯能力的奇偶比特。在圖1中，信道編碼器120在控制器160的控制下確定要使用的編碼率。近來，已經(jīng)定義了第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)的3GPP(第三代合作項目)和3GPP-2已經(jīng)對通過共享信道用于服務(wù)高速無線分組數(shù)據(jù)的HSDPA(高速數(shù)據(jù)分組接入)和1xEV-DV標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。自適應(yīng)編碼和調(diào)制技術(shù)被確定是用于這些標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)之一。這種技術(shù)根據(jù)無線電鏈路的狀態(tài)，自適應(yīng)地改變編碼率和調(diào)制級別。在這種技術(shù)中，控制器根據(jù)信道狀態(tài)確定恰當(dāng)?shù)木幋a率，使得信道編碼器可以按要求的編碼率執(zhí)行編碼。這種鏈路自適應(yīng)技術(shù)可以被分為功率控制技術(shù)和AMCS(自適應(yīng)調(diào)制和編碼方案)技術(shù)。功率控制技術(shù)通常被用在現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)中，但AMCS僅被用在HSDPA移動通信系統(tǒng)中。
在由3GPP采用的UMTS標(biāo)準(zhǔn)(99版本)中，從信道編碼器120輸出的編碼比特被施加到速率匹配器130。速率匹配器130對編碼比特執(zhí)行速率匹配。通常，從信道編碼器120輸出的編碼比特數(shù)不同于在空中的傳送單元(TU)的比特總數(shù)。速率匹配是一種通過對編碼比特的重復(fù)和穿孔來將編碼比特數(shù)匹配為在空中接收所要求的總比特數(shù)的操作。速率匹配被詳細(xì)公開在由3GPP采用的標(biāo)準(zhǔn)中，所以這里將不再作多余的描述。期望甚至在HSDPA標(biāo)準(zhǔn)中使用速率匹配。
其數(shù)量是由速率匹配器130控制的編碼比特被施加到交織器140。交織器140對編碼比特執(zhí)行交織。交織是執(zhí)行使彼此之間盡可能地遠(yuǎn)地分開相鄰的各編碼比特，因此在通過無線信道數(shù)據(jù)傳輸期間即使發(fā)生具體數(shù)據(jù)丟失也能最大化糾錯能力。例如，如上所述，因為信道編碼器120產(chǎn)生系統(tǒng)比特和奇偶比特，相鄰編碼比特包含系統(tǒng)比特和相關(guān)的奇偶比特。因此，當(dāng)系統(tǒng)比特和相關(guān)的奇偶同時丟失時，接收機(jī)中的信道解碼器的糾錯能力明顯降低。例如，在受衰落影響的通常無線電環(huán)境中，表示在特定位置的數(shù)據(jù)比特同時丟失的突發(fā)差錯經(jīng)常發(fā)生。交織器140執(zhí)行彼此之間盡可能遠(yuǎn)地分開相鄰編碼比特的功能，以便最小化由于突發(fā)差錯產(chǎn)生的數(shù)據(jù)丟失。
交織的編碼比特被施加到調(diào)制器150。在HSDPA標(biāo)準(zhǔn)中，交織的編碼比特在發(fā)送前通過預(yù)定的諸如QPSK(正交相移鍵控)、8PSK(8元相移鍵控)、16QAM(16元正交幅度調(diào)制)和64QAM(64元正交幅度調(diào)制)的各種調(diào)制技術(shù)中的一種進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制技術(shù)的高級調(diào)制技術(shù)與低級調(diào)制技術(shù)相比可以發(fā)送更多信息。但是，如果假設(shè)發(fā)送機(jī)按不同調(diào)制技術(shù)的相同功率電平發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)使用高級調(diào)制技術(shù)時比當(dāng)使用低級調(diào)制技術(shù)時，數(shù)據(jù)丟失的概率相對高。因此，需要根據(jù)信道環(huán)境選擇最佳的調(diào)制技術(shù)。這是由AMCS控制器160進(jìn)行控制的。
圖2表示如圖1所示的信道編碼器120的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如圖2所示，信道編碼器120包括2個具有母編碼率1/M的分支編碼器212和214、一個交織器210和一個穿孔器216。
參照圖2，如果預(yù)定母編碼率為1/3，則第一分支編碼器212接收預(yù)定數(shù)量的輸入數(shù)據(jù)比特Xk并向其輸出口Yk，1輸出編碼比特。交織器210交織輸入數(shù)據(jù)比特Xk。第二分支編碼器214將自交織器210接收的交織的數(shù)據(jù)比特X′k編碼。如果母編碼率為1/3，則第二分支編碼器214向其輸出口Yk，(M+1) /2輸出編碼比特。系統(tǒng)比特Xk是指實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)，而添加奇偶比特Yk來糾正接收機(jī)中解碼期間產(chǎn)生的差錯。圖2中，第一編碼器212的輸出由Yk，1、…、Yk，(M+1)/2表示，和第一編碼器214的輸出由Yk，(M+1)/2、…、Yk，M-1表示。即，當(dāng)母編碼率提高到1/3、1/5和1/7時，第一和第二分支編碼器212和214的輸出口在數(shù)目上增加。根據(jù)由控制器160確定的編碼率控制穿孔器216。具體地，穿孔器216根據(jù)預(yù)定的穿孔模式選擇性地穿孔系統(tǒng)比特或奇偶比特，并且輸出穿孔的編碼比特Cn，從而滿足預(yù)定的編碼率和調(diào)制率。即，根據(jù)編碼率根據(jù)來自控制器160的預(yù)定穿孔模式設(shè)置穿孔器216，并將自第一和第二編碼器212和214輸出的編碼比特穿孔。
圖3表示如圖2所示的第一和第二編碼器212和214的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如圖3所示，第一和第二編碼器212和214通常包括多個移位寄存器。
參照圖3，編碼器將輸入比特Xk編碼為系統(tǒng)比特Xk和奇偶比特Yk。編碼器根據(jù)這些移位寄存器是如何連接的可以對相同輸入比特產(chǎn)生不同奇偶比特。移位寄存器的初始值為全0并具有母編碼率1/M(M＝3、5、7、…)的編碼器輸出是X1、Y1，1、Y1，2、…、Y1，M-1、X2、Y2，1、Y2，2、…、Y2，M-1、…、Yk，1、…Yk，2、…Yk，M-1，k代表總輸入比特數(shù)。在編碼所有比特后，圖3中的開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得編碼比特被反饋到各移位寄存器。反饋的編碼比特被用作尾比特。因此，如圖3所示的編碼器可以產(chǎn)生3個尾比特，因為信道編碼器120是由2個編碼器212和214組成的，信道編碼器120產(chǎn)生總共6個尾比特。由編碼器產(chǎn)生的尾比特數(shù)與構(gòu)成編碼器的移位寄存器的個數(shù)相同。如果3個尾比特被施加到第一分支編碼器212，則第一分支編碼器212編碼接收到的尾比特，并然后將移位寄存器初始化為其初始值0。由第二分支編碼器214產(chǎn)生的3個尾比特被施加到第二分支編碼器214，并且第二分支編碼器214編碼接收到的尾比特，并且然后初始化移位寄存器。同時，由分支編碼器產(chǎn)生的尾比特和通過編碼尾比特產(chǎn)生的編碼比特被稱為TT(網(wǎng)格終止)比特。如果2個具有母編碼率1/M的每一個包含L個移位寄存器的編碼器，則產(chǎn)生(M+1)×L個TT比特。這些TT比特隨編碼比特經(jīng)受速率匹配器130的穿孔或重復(fù)。
圖4表示如圖1所示的速率匹配器130的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。如圖4所示，速率匹配器130分為比特分離器(或解復(fù)用器)410、比特集合器(collecter)(或復(fù)用器)450，以及速率匹配處理器420、430和440。圖5表示用于執(zhí)行速率匹配的一般處理。
參照圖4和圖5，來自信道編碼器120的輸入信號Cn被提供到速率匹配器130。對于輸入信號Cn，速率匹配器130確定要穿孔和重復(fù)的比特數(shù)ΔN是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，并根據(jù)確定的結(jié)果(圖5的步驟512)確定執(zhí)行重復(fù)或穿孔。即，如果ΔN是負(fù)數(shù)，則速率匹配器130在Cn中穿孔與ΔN數(shù)量相同的比特。否則，如果ΔN是正數(shù)，則速率匹配器130在Cn中重復(fù)與ΔN數(shù)量相同的比特。
例如，如果ΔN是負(fù)數(shù)，將Cn提供到比特分離器410。比特分離器410將輸入比特Cn分離為M個比特S0到SM-1。S0代表輸入比特Cn中的所有系統(tǒng)比特Xk。這里，S0可以包含幾個TT比特。將S1到SM-1分別代表Yk，1到Y(jié)k，M- 1。每個S1到SM-1還可以包含幾個TT比特。S1到SM-1提供到它們相關(guān)的速率匹配處理器430和440，這些處理器根據(jù)穿孔量ΔNi(i＝1～N-1)確定要穿孔的比特。由速率匹配處理器430和440確定是否對S1到SM-1中的每一個進(jìn)行穿孔的處理是在圖5的步驟514到522執(zhí)行的。在大多數(shù)情況下，對奇偶比特而不是對系統(tǒng)比特執(zhí)行穿孔。因此，如圖4所示，系統(tǒng)比特S0不進(jìn)行分離速率匹配直接提供到比特集合器450。比特集合器450在從速率匹配處理器430和440提供的編碼比特中穿孔確定要穿孔的比特，并隨從比特分離器410提供的系統(tǒng)比特S0輸出未穿孔的編碼比特。
但是，如果ΔN是正數(shù)，則必須執(zhí)行比特重復(fù)。因此，輸入比特Cn被施加到其中經(jīng)受比特重復(fù)的速率匹配處理器420。用于比特重復(fù)的速率匹配處理器420被施加以系統(tǒng)比特和奇偶比特兩者，并且其處理是在圖5的步驟524到534中執(zhí)行的。
從速率匹配處理器420和比特集合器450輸出的編碼比特gr由交織器140進(jìn)行交織，并且在發(fā)送到接收機(jī)前最后由調(diào)制器150進(jìn)行調(diào)制。
圖5表示執(zhí)行速率匹配的一般過程。用于參照圖4和5描述速率匹配操作的參數(shù)包括e當(dāng)前穿孔率與要求穿孔率之間的初始誤差einie的初始值eminuse的遞減值epluse的遞增值m當(dāng)前比特的指數(shù)δ除0和1的值(除0和1的比特由比特集合器450穿孔)D應(yīng)用到速率匹配算法的比特總數(shù)從要穿孔或重復(fù)的比特數(shù)ΔN中確定參數(shù)eini、eminus和eplus，并且確定方法根據(jù)由3GPP標(biāo)準(zhǔn)定義的速率匹配技術(shù)。參數(shù)eini確定初始穿孔位置。
參照圖5，步驟510中，速率匹配器130設(shè)置參數(shù)e為初始值eini并設(shè)置計數(shù)值m為1。步驟512中，速率匹配器130與“0”比較要穿孔或重復(fù)的比特數(shù)ΔN，從而確定ΔN是正數(shù)還是負(fù)數(shù)。如果在步驟512中確定ΔN是負(fù)數(shù)，速率匹配器130通過步驟514到522執(zhí)行穿孔處理。否則，如果在步驟512中確定ΔN是正數(shù)，速率匹配器130通過步驟524到530執(zhí)行重復(fù)處理。
首先，將詳細(xì)描述穿孔處理。步驟514中，速率匹配器130將表示當(dāng)前要處理的比特的序號的參數(shù)m與總輸入比特數(shù)D(m≤D)進(jìn)行比較，來確定是否已經(jīng)對所有輸入比特完全執(zhí)行了速率匹配。如果步驟514中確定已經(jīng)對所有輸入比特完全執(zhí)行了速率匹配，則速率匹配器130結(jié)束穿孔處理。但是，如果步驟514中確定未對所有輸入比特完全執(zhí)行速率匹配，則速率匹配器130前進(jìn)到步驟516。步驟516中，速率匹配器130通過計算從上層提供的e與遞減值eminus之間的差值e-eminus更新e。更新e后，步驟518中速率匹配器130確定是否更新的e值小于或等于“0”。如果步驟518中更新的e值小于或等于“0”，速率匹配器130前進(jìn)到步驟520，因為對應(yīng)的輸入比特是穿孔比特。步驟520中，速率匹配器130將δ設(shè)置為除0和1的值。將δ設(shè)置為除0和1的值等效于通過比特集合器450指定一個要穿孔的比特。此外，步驟520中，速率匹配器130通過計算從上層提供的e與遞增值eplus之間的和e+eplus更新e。如果步驟518中e大于“0”或步驟520中的操作完成，步驟522中速率匹配器130將m加1來選擇下一個比特，并且然后返回步驟514重復(fù)穿孔處理。
接下來，將詳細(xì)描述重復(fù)處理。在步驟524中，速率匹配器130比較m與D(m≤D)，來確定是否速率匹配完成。如果在步驟524中確定速率匹配已經(jīng)完成，速率匹配器130結(jié)束重復(fù)處理。但是，如果在步驟524中確定速率匹配尚未完成，速率匹配器130前進(jìn)到步驟526。在步驟526中，速率匹配器130通過計算e與遞減值eminus之間的差值e-emius更新e。更新e后，在步驟528中，速率匹配器130確定是否更新的e值小于或等于“0”。如果在步驟528中確定更新的e值小于或等于“0”，速率匹配器130前進(jìn)到步驟530，因為對應(yīng)的輸入比特是重復(fù)比特。在步驟530中，速率匹配器130重復(fù)對應(yīng)的輸入比特Si，m。此外，在步驟530中，速率匹配器130通過計算e與eplus之間的和e+eplus更新e，并然后返回步驟528并且再將更新的e值與“0”進(jìn)行比較，從而確定是否必須再執(zhí)行重復(fù)。即，通過步驟528到530速率匹配器130重復(fù)對應(yīng)的輸入比特預(yù)定的次數(shù)。但是，如果在步驟528中e大于“0”，在步驟532中速率匹配器130使m加1來選擇下一個比特，并然后返回步驟524重復(fù)此重復(fù)處理。
如上所述，在常規(guī)CDMA移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)中，信道編碼器和速率匹配器是分別構(gòu)成的。在這種情況下，一次穿孔由在信道編碼器中的穿孔器執(zhí)行并且另一次穿孔由速率匹配器再次執(zhí)行，因此使硬件復(fù)雜性和處理時間增加并且降低信道編碼器的性能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過對編碼比特執(zhí)行一次穿孔/重復(fù)用于同時執(zhí)行信道編碼的穿孔/重復(fù)和速率匹配的穿孔/重復(fù)的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于對信道編碼和速率匹配的穿孔/重復(fù)進(jìn)行合并，因此提高信道編碼器的性能并且簡化HARQ過程的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)，包括編碼器，對按母編碼率的規(guī)定發(fā)送周期接收的信息比特流編碼并產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流；和處理器，用于提供多個用于將從規(guī)定發(fā)送周期通過無線信道發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的系統(tǒng)比特和奇偶比特的總數(shù)所確定的差值匹配為零(0)的參數(shù)。該發(fā)送機(jī)包括速率匹配器，如果差值是負(fù)值，用于在奇偶比特流中穿孔相同數(shù)量的應(yīng)于差值的比特而不穿孔系統(tǒng)比特流，如果差值是正值，用于在系統(tǒng)比特流和奇偶比特流中重復(fù)相同數(shù)量的對應(yīng)于差值的比特來匹配要被發(fā)送的比特數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種在移動通信系統(tǒng)中的發(fā)送方法，該系統(tǒng)包括編碼器，對按母編碼率的規(guī)定發(fā)送周期接收的信息比特流編碼并產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流；和處理器，用于提供多個用于將從規(guī)定發(fā)送周期通過無線信道發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的系統(tǒng)比特和奇偶比特的總數(shù)所確定的差值匹配為零(0)的參數(shù)。當(dāng)根據(jù)差值接收穿孔請求時，在每個奇偶比特流中發(fā)送機(jī)將奇偶比特流均勻穿孔相同數(shù)量的比特，而不穿孔系統(tǒng)比特流，從而穿孔與差值數(shù)量相同的比特。當(dāng)根據(jù)差值接收到重復(fù)請求時，處理器對先前的發(fā)送比特改變參數(shù)來發(fā)送不同的比特。發(fā)送機(jī)在系統(tǒng)比特流和奇偶比特流中重復(fù)確定的幾乎相同的數(shù)量的比特，從而重復(fù)與差值數(shù)量相同比特。
圖5表示執(zhí)行速率匹配的一般過程；圖6表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CDMA移動通信系統(tǒng)中的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)；圖7表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信道編碼器和速率匹配器的單元結(jié)構(gòu)；圖8表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聯(lián)合執(zhí)行信道編碼和速率匹配的過程。
在通常CDMA移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)中，信道編碼器中穿孔器的目的與速率匹配器不同。但是，由于信道編碼器中的穿孔器還執(zhí)行重復(fù)以及穿孔，穿孔器在工作上類似于速率匹配器。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中需要一起而不是獨(dú)立地管理信道編碼器和速率匹配器中的穿孔器。此外，需要通過防止由信道編碼器執(zhí)行穿孔后再由速率匹配器執(zhí)行重復(fù)來提升信道編碼器的性能。
應(yīng)用到最近的CDMA移動通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分組通信標(biāo)準(zhǔn)(例如，HSDPA或1xEV-DV)的信道編碼器已經(jīng)引入一種以AMCS為基礎(chǔ)的鏈路自適應(yīng)技術(shù)。因此，信道編碼器產(chǎn)生其數(shù)量一般大于(或小于)可以發(fā)送的比特數(shù)量的奇偶比特。這意味著母編碼率不等于實(shí)際應(yīng)用的編碼率。因此，穿孔器執(zhí)行穿孔或重復(fù)。此外，當(dāng)使用HARQ(混合自動重發(fā)請求)，即一種典型高速分組數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)時，在重發(fā)期間穿孔模式可以改變。HARQ是一種當(dāng)初始發(fā)送分組數(shù)據(jù)出現(xiàn)差錯時使用的鏈路控制技術(shù)。因此，HARQ是一種用于重發(fā)在初始發(fā)送中有缺陷分組數(shù)據(jù)的技術(shù)，以便補(bǔ)償有缺陷的分組數(shù)據(jù)。HARQ可以被分為跟蹤組合(CC)、全增加冗余(FIR)、部分增加冗余(PIR)。CC是一種用于在重發(fā)期間發(fā)送與初始發(fā)送相同的分組數(shù)據(jù)的技術(shù)，使得在重發(fā)時使用的穿孔模式與在初始發(fā)送時使用的穿孔模式相同。FIR是一種用于在初始發(fā)送時按特定比例發(fā)送系統(tǒng)比特和奇偶比特的技術(shù)，并且在重發(fā)時僅發(fā)送由某些或全部奇偶比特組成的分組數(shù)據(jù)，來改善接收機(jī)中解碼器的編碼增益。PIR是一種用于在重發(fā)期間發(fā)送由系統(tǒng)比特和以前未發(fā)送過的新的奇偶比特組成的分組數(shù)據(jù)的技術(shù)。PIR在解碼期間通過組合系統(tǒng)比特與初始發(fā)送的系統(tǒng)比特具有類似于CC的效果，并且通過解碼奇偶比特具有類似FIR的效果。與CC不同，由FIR和PIR組成的增加冗余度(IR)在重發(fā)期間應(yīng)改變穿孔模式。因此，還應(yīng)當(dāng)考慮到HARQ以便在信道編碼器和速率匹配器中一起管理穿孔器。因此，本發(fā)明的一個實(shí)施例將提供一種在信道編碼器和速率匹配器中將HARQ考慮進(jìn)去合并管理穿孔器的方法。雖然本發(fā)明參照將使用turbo編碼器作為信道編碼器的例子進(jìn)行描述，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于在卷積編碼器用作信道編碼器的情況中。在這種情況下，系統(tǒng)比特和奇偶比特都用作奇偶比特。
在描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，將根據(jù)使用在AMCS中的編碼率對示例性的穿孔模式進(jìn)行描述，并且信道編碼和速率匹配處理是由穿孔模式執(zhí)行的。這里，將假設(shè)使用的母編碼率是1/3，并且使用在AMCS中的編碼率將包括1/4、1/2和3/4中的1/4和1/2。編碼率1/2和3/4需要穿孔，因為它們大于母編碼率1/3。但是編碼率1/4需要重復(fù)，因為小于母編碼率1/3。在下面給出的穿孔模式中，“0”意味著穿孔對應(yīng)的編碼比特，“1”意味著不穿孔對應(yīng)的編碼比特，并且大于1的值意味著重復(fù)對應(yīng)的編碼比特。例如，穿孔模式中的“2”意味著2次重復(fù)對應(yīng)的編碼比特。
首先，將描述根據(jù)AMCS中使用的編碼率的示例穿孔模式。
首先，表1表示對于母編碼率1/3和編碼率1/2的根據(jù)初始發(fā)送和重發(fā)的示例穿孔模式。
表1 根據(jù)表1表示的穿孔模式，具有母編碼率1/3的信道編碼器將3個輸入比特編碼為9個編碼比特，并且然后從9個編碼比特中穿孔3個比特，因此輸出6個比特。在重發(fā)期間，CC使用與初始發(fā)送相同的穿孔模式，但PIR和FIR使用與初始發(fā)送不同的穿孔模式。
其次，表2表示對于母編碼率1/3和編碼率1/4的根據(jù)初始發(fā)送和重發(fā)的示例穿孔模式。
表2 根據(jù)表2表示的穿孔模式，具有母編碼率1/3的信道編碼器將3個輸入比特編碼為9個編碼比特，并且然后重復(fù)該9個比特中3個比特，從而輸出12個編碼比特。
下面，將描述由穿孔模式執(zhí)行的信道編碼和速率匹配處理。當(dāng)通過信道編碼產(chǎn)生的編碼比特的數(shù)量不等于可以發(fā)送的總比特數(shù)時，要求速率匹配。即，為了匹配編碼比特和可發(fā)送的比特數(shù)，執(zhí)行用于穿孔或重復(fù)編碼比特的速率匹配。
首先，表3表示對于母編碼率1/3和編碼率1/2通過信道編碼和速率匹配輸出的可發(fā)送總編碼比特數(shù)的例子。表3 表3中的編碼比特或輸出的1或-1代表系統(tǒng)比特并且P代表奇偶比特。
表3的例子#1中，如果可發(fā)送比特的總數(shù)是5，具有母編碼率1/3的信道編碼器將3個輸入比特編碼為9個編碼比特，通過根據(jù)穿孔模式從9個編碼比特中穿孔3個比特產(chǎn)生6個編碼比特，并然后穿孔6個編碼比特中的一個用于速率匹配。表3的例子#1表示信道編碼與速率匹配分開的常規(guī)方法。但是，表3的例子#2表示根據(jù)本發(fā)明的合并信道編碼與速率匹配的新穎方法。如表3的例子#1所示，通過速率匹配第二編碼比特從6個編碼比特中被穿孔，使得5個編碼比特作為總的可發(fā)送編碼比特輸出。對應(yīng)于例子#1的表3的例子#2中，通過將“0”插入(穿孔)到穿孔模式中由例子#1的速率匹配穿孔的編碼比特的位置上，通過一次穿孔處理就可以輸出5個可發(fā)送編碼比特。由例子#1產(chǎn)生的輸出與例子#2產(chǎn)生的輸出是相同的。
其次，表4表示對于母編碼率1/3和編碼率1/4的情況下，通過信道編碼與速率匹配輸出可發(fā)送編碼比特總數(shù)的例子。表4 表4的例子#3表示常規(guī)方法，其中如果可發(fā)送編碼比特總數(shù)是9，3個比特從1 2個比特被穿孔以便速率匹配。然而，表4的例子#4表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的合并信道編碼與速率匹配的新穎方法。具體地，例子#4表示一種穿孔模式，并且根據(jù)該穿孔模式通過同時執(zhí)行信道編碼和速率匹配產(chǎn)生編碼比特。如表4的例子#3所示，第4、第7和第11編碼比特從12個編碼比特中被穿孔以便速率匹配，使得9個編碼比特作為總的可發(fā)送編碼比特輸出。在對應(yīng)于例子#3的表4的例子#4中，通過將“0”(穿孔)插入到穿孔模式中由例子#3的速率匹配穿孔的編碼比特的位置上，通過一次穿孔處理可以輸出9個可發(fā)送編碼比特。由例子#3產(chǎn)生的輸出與例子#4產(chǎn)生的輸出是相同的。
從表3和表4注意到，當(dāng)預(yù)定編碼比特被穿孔用于速率匹配時，奇偶比特而不是系統(tǒng)比特被首先穿孔。
再有，表5表示在母編碼率1/3和編碼率1/2的情況下通過信道編碼與速率匹配輸出可發(fā)送編碼比特總數(shù)的例子。表5 在表5的例子#5中，如果可發(fā)送比特總數(shù)是7，6個比特中的1個比特被重復(fù)用于速率匹配。表5的例子#5表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)穿孔模式的編碼比特，和通過對該編碼比特執(zhí)行速率匹配產(chǎn)生的編碼比特，在信道編碼與速率匹配被分開的情況下的穿孔模式。表5的例子#6表示根據(jù)本發(fā)明和執(zhí)行信道編碼與速率匹配產(chǎn)生的編碼比特和根據(jù)穿孔模式的速率匹配，在信道編碼與速率匹配被合并的情況下的穿孔模式。如表5的例子#5所示，6個編碼比特中的一個編碼比特被重復(fù)用于速率匹配，使得7個編碼比特作為總的可發(fā)送比特數(shù)輸出。在例子#5中，6個編碼比特中的第三編碼比特“-1”被重復(fù)一次。在對應(yīng)于例子#5的表5的例子#6中，通過將“1”(重復(fù))插入到穿孔模式中由例子#5的速率匹配重復(fù)的編碼比特的位置上，通過一次穿孔處理可以輸出7個可發(fā)送比特數(shù)。由例子#5產(chǎn)生的輸出與例子#6產(chǎn)生的輸出是相同的。
如從上述例子可以看出的，在信道編碼器和速率匹配器中獨(dú)立的穿孔器管理需要一些附加的和不必要的處理，并且不可能利用獨(dú)立管理執(zhí)行有效穿孔。
同時，由表5的例子#6給出的穿孔模式結(jié)果是由下式表示的公式(1)121101111]]>從公式(1)可以注意到，在第1行的第2列中的輸入比特被重復(fù)。為了獲得比公式(1)的穿孔模式更有效的編碼增益，最好是不重復(fù)系統(tǒng)比特地發(fā)送奇偶比特，而不是穿孔奇偶比特并然后重復(fù)系統(tǒng)比特。對于這種情況的穿孔模式由下式表示公式(2)111111111]]>上述例子已經(jīng)表示出，通過在信道編碼和速率匹配處理中每個穿孔模式的穿孔或重復(fù)預(yù)定比特數(shù)量的例子可以實(shí)現(xiàn)合并穿孔模式。但是，當(dāng)利用9(3*3)的穿孔模式產(chǎn)生所有要被發(fā)送的編碼比特時，該穿孔模式可以被使用若干次。否則，必須使用指示所有編碼比特的非常大的穿孔模式。本發(fā)明的描述將針對使用表3的例子#1的穿孔模式情況作出。如果輸入比特的數(shù)量是30，具有母編碼率1/3的信道編碼器將產(chǎn)生90個編碼比特。因為例子#1的穿孔模式表示每9個比特一個穿孔單元，如果該穿孔模式被應(yīng)用10次，每次穿孔3個比特，因此穿孔總數(shù)30個比特。結(jié)果，產(chǎn)生60個編碼比特。如果需要穿孔4比特的速率匹配，則不可能使用信道編碼器穿孔和速率匹配器穿孔的合并的管理方法執(zhí)行速率匹配。否則，必須使用90的穿孔模式單元。該兩種情況的兩者都需要復(fù)雜的處理。為此，本發(fā)明的工作原理是通過將每個編碼比特施加到速率匹配算法，而不是根據(jù)發(fā)送比特總數(shù)的穿孔模式。
現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CDMA移動通信系統(tǒng)中的發(fā)送機(jī)的結(jié)構(gòu)。參照圖6，從上層發(fā)送到物理層的N個數(shù)據(jù)傳送塊被提供到尾比特插入器610。尾比特插入器610在每個數(shù)據(jù)傳送塊上插入尾比特。N個尾比特插入的傳送塊首先由編碼器/速率匹配器620按編碼率編碼。因為按編碼率編碼的編碼比特在數(shù)量上不同于通過無線電信道要發(fā)送的數(shù)據(jù)比特，某些編碼比特要經(jīng)受用于速率匹配的穿孔或重復(fù)，以便匹配編碼比特的數(shù)量與通過無線信道發(fā)送的比特數(shù)量。
通過速率匹配產(chǎn)生的編碼比特由交織器630進(jìn)行交織，并且交織的編碼比特由調(diào)制器640在被發(fā)送前以預(yù)定調(diào)制技術(shù)進(jìn)行調(diào)制。
如圖6所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，執(zhí)行信道編碼的結(jié)構(gòu)和執(zhí)行速率匹配的結(jié)構(gòu)被合并為一個結(jié)構(gòu)。處理器650生成多個用語速率匹配的調(diào)制信號和用于調(diào)制器的調(diào)制控制信號。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在CDMA移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)中用于共同執(zhí)行信道編碼和速率匹配的結(jié)構(gòu)。具體地，圖7表示用于按編碼率1/M執(zhí)行信道編碼和利用速率匹配算法執(zhí)行穿孔或重復(fù)的一種合并的結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖7的結(jié)構(gòu)描述前，下面將定義使用在本說明書中的一些術(shù)語。
術(shù)語“輸入比特”是指接收的用于信道編碼的比特，并且術(shù)語“輸入比特流”是指順序施加到編碼器的輸入比特流。術(shù)語“編碼比特”是指從編碼器輸出的比特，并且術(shù)語“編碼比特流”是指順序從編碼器輸出的編碼比特流。術(shù)語“系統(tǒng)比特”是指編碼比特中與輸入比特相同的比特，并且術(shù)語“系統(tǒng)比特流”是指從編碼器順序輸出的系統(tǒng)比特。術(shù)語“奇偶比特”是指接收機(jī)各編碼比特中用于糾錯系統(tǒng)比特的奇偶比特，并且術(shù)語“奇偶比特流”是指從編碼器順序輸出的奇偶比特流。術(shù)語“TT比特”是指從編碼器輸出的僅用于速率匹配的比特，并且術(shù)語“TT比特流”是指從編碼器順序輸出的TT比特流。術(shù)語“第一TT比特”是指從第一編碼器輸出的TT比特，并且術(shù)語“第二TT比特”是指從第二編碼器輸出的TT比特。術(shù)語“第一TT比特流”是指順序從第一編碼器輸出的TT比特流，并且術(shù)語“第二TT比特流”是指順序從第二編碼器輸出的TT比特流。術(shù)語“TT比特組”是指通過將TT比特劃分為與多個速率匹配器相關(guān)的多個組而獲得的各個組，用于速率匹配。在某些情況下，系統(tǒng)比特和奇偶比特可以包含尾比特和TT比特。ΔN是指要由多個速率匹配器穿孔或重復(fù)的總比特數(shù)。即，ΔN表示按母編碼率編碼的總比特數(shù)與要發(fā)送的總比特數(shù)之間的差。ΔNi是指要由第i速率匹配器穿孔或重復(fù)的比特數(shù)，其中“i”用于表示多個速率匹配器中的一個速率匹配器或者用于區(qū)別要由每個速率匹配器穿孔或重復(fù)的比特數(shù)。ΔN0是指對于系統(tǒng)比特流要重復(fù)的比特數(shù)，并且ΔN0到ΔNi是指對于每個奇偶比特流要重復(fù)的比特數(shù)。其它術(shù)語具有上面定義的含義。
參照圖7，由單元輸入比特Mk組成的輸入比特流一般通過交織器701被施加到第一分支編碼器702和第二分支編碼器703。第一分支編碼器702按規(guī)定編碼率編碼輸入比特Mk并隨編碼比特流輸出第一TT比特流。例如，如果母編碼率為1/M，從第一分支編碼器702輸出的編碼比特流包含一個系統(tǒng)比特流Xk和(M-1)/2個奇偶比特流Yk，1到Y(jié)k，(M-1)/2。
第二分支編碼器703按規(guī)定編碼率編碼從交織器701提供的交織的輸入比特X′k并隨編碼比特流輸出第二TT比特流。例如，如果母編碼率為1/M，從第二分支編碼器703輸出的編碼比特流包含一個系統(tǒng)比特流X′k和(M-1)/2個奇偶比特流Yk，(M+1)/2到Y(jié)k，M-1。它一般不輸出X′k。但是，輸出用于初始化第一分支編碼器702的尾比特并輸出用于初始化第二分支編碼器703的尾比特。
如果母編碼率為1/3，基本上輸出編碼比特Xk、Yk，1和Yk，2。此外，還有用于初始化第一分支編碼器702的第一尾比特，用于初始化第二分支編碼器703的第二尾比特，通過由第一分支編碼器702編碼第一尾比特獲得的第一TT比特，和通過由第二分支編碼器703編碼第二尾比特獲得的第二TT比特。TT比特流包含第一和第二尾比特和第一和第二TT比特。第一TT比特流包含第一尾比特和第一TT比特，并且第二TT比特流包含第二尾比特和第二TT比特。這里。k是表示一個比特信號的序號的指數(shù)。
同時，如果確定尾比特數(shù)為L，則自第一分支編碼器702和第二分支編碼器703輸出的構(gòu)成第一TT比特流和第二TT比特流的總比特數(shù)被定義為(M+1)×L。這里，L意味著由第一分支編碼器702和第二分支編碼器703產(chǎn)生的尾比特數(shù)。
第一TT比特流和第二TT比特流被提供到TT比特分配器716。在對編碼比特流進(jìn)行速率匹配期間，第一和第二TT比特被用來與每個編碼比特流的編碼比特進(jìn)行復(fù)用。構(gòu)成第一TT比特流和第二TT比特流的TT比特的定義和功能已經(jīng)描述過了。TT比特分配器716將來自第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的構(gòu)成第一和第二TT比特流的第一和第二TT比特分配為TT比特組，其數(shù)量與來自第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的編碼比特流的數(shù)量相同。TT比特分配器716分配TT比特，使得每個比特流的TT比特組具有相同的TT比特數(shù)。圖7中，由于第一和第二分支編碼器702和703的母編碼率被定義為1/M，TT比特分配器716將構(gòu)成TT比特流的TT比特分配到M個TT比特組。每個包含預(yù)定數(shù)量的TT比特的M個TT比特組由TT比特分配器716提供給M個相關(guān)復(fù)用器(MUX)704到708。圖7中M個TT比特組分別由TT比特1、TT比特2、…、TT比特(M-1)/2、TT比特(M+1)/2、…、和TT比特M-1表示。
同時，接收第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的輸出和來自TT比特分配器716的TT比特組單元的TT比特的復(fù)用器704到708的數(shù)量與由母編碼率產(chǎn)生的編碼比特流的數(shù)量相同。例如，如果母編碼率是1/3，信道編碼器620必須包括3個復(fù)用器，因為包含系統(tǒng)比特流和第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的輸出的3個編碼比特流是通過母編碼率產(chǎn)生的。即，3個復(fù)用器分別對應(yīng)于系統(tǒng)比特流、第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的輸出。圖7中，由于第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的母編碼率是1/M，所以信道編碼器620包括3個復(fù)用器。復(fù)用器704到708的每一個將它們的輸入編碼比特流與TT比特組單元中的TT比特復(fù)用。復(fù)用器704到708中，接收系統(tǒng)比特流的復(fù)用器704將系統(tǒng)比特流與對應(yīng)TT比特組中的TT比特復(fù)用。
從復(fù)用器704到708輸出的與TT比特復(fù)用的編碼比特流被施加到對應(yīng)的速率匹配器(RM)709到713。即，從復(fù)用器704輸出的與TT比特1復(fù)用的系統(tǒng)比特流被施加到速率匹配器709，并且從復(fù)用器705輸出的與TT比特2復(fù)用的奇偶比特流被施加到速率匹配器710。從復(fù)用器706輸出的與TT比特(M-1)/2復(fù)用的奇偶比特流被施加到速率匹配器711。從復(fù)用器707輸出的與TT比特(M+1)/2復(fù)用的奇偶比特流被施加到速率匹配器712，最后，從復(fù)用器708輸出的與TT比特M-1復(fù)用的奇偶比特流被施加到速率匹配器713。
因此，速率匹配器709到713的數(shù)量必須與復(fù)用器704到708的數(shù)量相同。此外，從上層向速率匹配器709到713提供分配給它的數(shù)量為ΔN0到ΔNM-1的要被穿孔或重復(fù)的比特。提供給速率匹配器709到713的要被穿孔或重復(fù)的比特數(shù)ΔN0到ΔNM-1的和等于要由信道編碼和速率匹配進(jìn)行穿孔或重復(fù)的比特數(shù)的和。對此可以表示為公式(3)ΔN=Σi=0M-1ΔNi]]>速率匹配器709到713根據(jù)分配給它的要穿孔或重復(fù)的數(shù)量，確定在來自復(fù)用器705到708的編碼比特流中要穿孔或重復(fù)的比特。同時，速率匹配器709接收從復(fù)用器704輸出的與第一TT比特組中的TT比特復(fù)用的系統(tǒng)比特流，并且確定構(gòu)成系統(tǒng)比特流的各個系統(tǒng)比特中要重復(fù)的系統(tǒng)比特。即，在穿孔期間，管理系統(tǒng)比特的速率匹配器709關(guān)閉(inactivated)。對于ΔN＜0，這可以由ΔN0＝0表示。ΔN＜0意味著要求對編碼比特穿孔。在這種情況下，通過設(shè)置要重復(fù)的系統(tǒng)比特的ΔN0數(shù)為“0”來關(guān)閉(inactivated)速率匹配器709。這里，一個編碼比特流的編碼比特中的要重復(fù)或穿孔的比特可以通過結(jié)合圖5描述的處理來確定。確定要重復(fù)或穿孔的編碼比特后，速率匹配器709到713將它們的編碼比特流提供到比特收集器或復(fù)用器(MUX)714。
比特收集器(或MUX)714重復(fù)或穿孔由速率匹配器709到713確定要重復(fù)或穿孔的比特，并且輸出與要求的發(fā)送比特的數(shù)目相同的比特。
可以排除(exclude)常規(guī)信道編碼器120中的穿孔器和常規(guī)速率匹配器130中的比特分離器410，因為圖7中的編碼器/速率匹配器620包括與來自第一分支編碼器702和第二分支編碼器703的編碼比特流相關(guān)的復(fù)用器704到708。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CDMA移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)中共同執(zhí)行信道編碼和速率匹配的過程。圖8的過程分為初始發(fā)送期間的操作和重發(fā)期間的操作。
圖8中使用的參數(shù)將定義如下。條件常數(shù)k是指在各速率匹配器中用于執(zhí)行重復(fù)或穿孔的速率匹配器數(shù)，并且i值是指執(zhí)行重復(fù)或穿孔的一個速率匹配器。參數(shù)i的范圍是根據(jù)是否執(zhí)行重復(fù)或穿孔確定的。下面的描述中，將由M表示速率匹配器的總數(shù)。
參照圖8，在步驟810中，編碼器/速率匹配器620確定是否當(dāng)前發(fā)送是重發(fā)。如果在步驟810中確定當(dāng)前發(fā)送是重發(fā)，通過步驟812到820編碼器/速率匹配器620執(zhí)行速率匹配。但如果在步驟810中確定當(dāng)前發(fā)送是初始發(fā)送，通過步驟824到842，編碼器/速率匹配器620執(zhí)行速率匹配。速率匹配發(fā)生在上述每個處理之后。
首先將描述初始發(fā)送期間的操作，步驟824中，當(dāng)按母編碼率編碼預(yù)定輸入比特數(shù)k時，編碼器/速率匹配器620根據(jù)發(fā)送比特的總數(shù)和產(chǎn)生的比特總數(shù)，計算初始發(fā)送期間要重復(fù)或穿孔的比特總數(shù)ΔN。計算ΔN后，在步驟826編碼器/速率匹配器620確定是否ΔN等于“0”。如果ΔN等于“0”，則意味著可發(fā)送比特數(shù)等于編碼比特數(shù)，這樣不要求對編碼比特重復(fù)或穿孔。因此，如果在步驟826確定ΔN等于“0”，編碼器/速率匹配器620將編碼比特流提供到交織器630，而不執(zhí)行速率匹配。但是，如果在步驟826確定ΔN不等于“0”，在步驟828編碼器/速率匹配器620確定ΔN是大于“0”，還是小于“0”。ΔN小于“0”意味著與ΔN個比特必須從編碼比特中穿孔。相反，ΔN大于“0”意味著與ΔN個比特必須在編碼比特中重復(fù)。因此，如果在步驟828中確定ΔN大于“0”，則編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到步驟830在編碼比特中重復(fù)ΔN個比特。但是，如果在步驟828中確定ΔN小于“0”，則編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到步驟836在編碼比特中穿孔ΔN個比特。
在步驟830中，編碼器/速率匹配器620設(shè)置k和i的范圍，使得要重復(fù)的比特數(shù)ΔNi分配給M個速率匹配器中的每一個，來對編碼比特執(zhí)行速率匹配。因此，在步驟830中，編碼器/速率匹配器620設(shè)置k為速率匹配器的所有個數(shù)M，使得要重復(fù)的比特數(shù)可以分配給所有速率匹配器，并還設(shè)置i的范圍為0≤i≤M-1，即，{0、1、2、…、M-1}。但是，在步驟836中，因為不可能將穿孔比特數(shù)分配給用于管理系統(tǒng)比特的速率匹配器，編碼器/速率匹配器620必須設(shè)置k和i的范圍，使得要穿孔的比特數(shù)應(yīng)當(dāng)分配給除用于管理系統(tǒng)比特的速率匹配器外的各速率匹配器。因此，在步驟836中，編碼器/速率匹配器620設(shè)置K為M-1，并設(shè)置i的范圍為1≤i≤M-1，即(1、2、…、M-1}。再有，編碼器/速率匹配器620將提供給用于管理系統(tǒng)比特的速率匹配器的穿孔比特的ΔN0數(shù)設(shè)置為“0”。因此，當(dāng)執(zhí)行步驟830時，編碼器/速率匹配器620設(shè)置一些參數(shù)，使得要重復(fù)的總比特數(shù)ΔN應(yīng)當(dāng)分配給個M比特組。但是，當(dāng)執(zhí)行步驟836時，編碼器/速率匹配器620設(shè)置一些參數(shù)，使得要重復(fù)的總比特數(shù)ΔN應(yīng)當(dāng)分配給(M-1)個比特組。即，在重復(fù)期間，所有速率匹配器執(zhí)行重復(fù)操作。然而，在穿孔期間，僅除用于管理系統(tǒng)比特的速率匹配器外的所有速率匹配器執(zhí)行穿孔操作。
通過步驟830和836設(shè)置用于重復(fù)或穿孔的k和i的范圍后，編碼器/速率匹配器620執(zhí)行分配ΔNi的操作。ΔNi指示通過對應(yīng)的速率匹配器要重復(fù)或穿孔的比特數(shù)。有幾種分配給速率匹配器要重復(fù)或穿孔的比特數(shù)ΔN的方法。這里，本發(fā)明將提供4種可能的方法。
在第一種方法中，ΔN是k的倍數(shù)，并且編碼比特被分配相同優(yōu)先級。例如，假設(shè)M＝4，ΔN＝6并且執(zhí)行穿孔。在這種情況下，k＝3并且1≤i≤3。因此，ΔNi，即ΔN1、ΔN2、和ΔN3每個被分配2，使得除用于管理系統(tǒng)比特流的速率匹配器外每個速率匹配器穿孔2個比特。但是，如果假設(shè)M＝3，ΔN＝6并且執(zhí)行重復(fù)，則k＝3并且0≤i≤2。因此，ΔNi，即ΔN0、ΔN1、和ΔN2每個分配2，使得每個速率匹配器重復(fù)2比特。
在第二種方法中，ΔN是k的倍數(shù)，并且編碼比特被分配不同優(yōu)先級。例如，假設(shè)M＝4，ΔN＝6并且執(zhí)行穿孔。在這種情況下，k＝3并且1≤i≤3。因此，ΔN1被分配3，ΔN2被分配2，和ΔN3被分配1。此外，對應(yīng)于用于管理系統(tǒng)比特的速率匹配器的ΔN0被分配0。但是，如果假設(shè)M＝3，ΔN＝6并且執(zhí)行重復(fù)，則k＝3并且0≤i≤2。因此，ΔN0被分配3，ΔN1被分配2，和ΔN2被分配1。即，由對應(yīng)的速率匹配器管理的編碼比特的優(yōu)先權(quán)由相應(yīng)的速率改變器指定不同數(shù)量的要被穿孔或重復(fù)的比特。這里，在初始發(fā)送時，系統(tǒng)比特率的優(yōu)先級高于奇偶比特的優(yōu)先級，并且在重發(fā)時，以前未發(fā)送的奇偶比特的優(yōu)先級高于系統(tǒng)比特。
在第三種方法中，ΔN不是k的倍數(shù)，并且編碼比特全被分配相同優(yōu)先級。例如，假設(shè)M＝4，ΔN＝5并且執(zhí)行穿孔。在這種情況下，k＝3并且1≤i≤3。因此，ΔN1被分配3，ΔN2被分配2，和ΔN3被分配1。此外，對應(yīng)于用于管理系統(tǒng)比特流的速率匹配器的ΔN0被分配0。但是，如果假設(shè)M＝3，ΔN＝5并且執(zhí)行重復(fù)，則k＝3和0≤i≤2。因此，ΔN0被分配2，ΔN1被分配2，和ΔN2被分配1。在這種方法中，對應(yīng)于ΔN不是k倍數(shù)的情況中，分配給速率匹配器的比特數(shù)盡可能保持相同。
在第四種方法中，ΔN不是k的倍數(shù)，并且編碼比特被分配不同優(yōu)先級。例如，假設(shè)M＝4，ΔN＝5并且執(zhí)行穿孔。在這種情況下，k＝3和1≤i≤3。因此，ΔN1被分配3，ΔN2被分配1，和ΔN3被分配1。此外，對應(yīng)于用于管理系統(tǒng)比特流的速率匹配器的ΔN0被分配0。但是，如果假設(shè)M＝3，ΔN＝5并且執(zhí)行穿孔，則k＝3并且0≤i≤2。因此，ΔN0被分配3，ΔN1被分配1，和ΔN2被分配1。在這種方法中，具有比奇偶比特高的優(yōu)先級的系統(tǒng)比特被首先處理。
因此，為了根據(jù)ΔN和k分配ΔNi，可以使用4種方法之一。雖然在這里表示了四種方法，但是也可以使用其他的方法下面將參照圖8描述執(zhí)行上述方法的處理。在步驟832中，編碼器/速率匹配器620確定是否ΔN是k的倍數(shù)。為此，編碼器/速率匹配器620對k執(zhí)行模ΔN操作。如果模操作的結(jié)果是“0”，則編碼器/速率匹配器620確定ΔN是k的倍數(shù)。否則，如果該模操作的結(jié)果是“1”，則編碼器/速率匹配器620確定ΔN不是k的倍數(shù)。在步驟832如果確定ΔN是k的倍數(shù)，編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到根據(jù)第一條件分配ΔNi的步驟834。第一條件是應(yīng)用第一方法和第二方法的條件。因此，在步驟834中，編碼器/速率匹配器620可以按第一方法和第二方法分配ΔNi。但是，在步驟832中如果確定ΔN不是k的倍數(shù)，編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到根據(jù)第二條件分配ΔNi的步驟838。第二條件是應(yīng)用第三方法和第四方法的條件。因此，在步驟838，編碼器/速率匹配器620可以按第三方法和第四方法分配ΔNi。
在步驟834或838分配ΔNi后，在步驟840中編碼器/速率匹配器620根據(jù)確定的ΔNi確定RM參數(shù)。RM參數(shù)包括由圖5所示的算法執(zhí)行速率匹配要求的速率匹配參數(shù)eini、eminus、eplus和Di。參數(shù)DI表示施加到每個速率匹配器的編碼比特數(shù)。根據(jù)預(yù)定母編碼率、信道編碼率、和發(fā)送比特數(shù)確定RM參數(shù)。參數(shù)eini是用于確定要初始穿孔或重復(fù)的比特的參數(shù)，并且根據(jù)eplus值和eminus值編碼器/速率匹配器620確定一個周期，在該周期將穿孔或重復(fù)施加到速率匹配器的編碼比特。即，如果要穿孔或重復(fù)的比特數(shù)是4，編碼器/速率匹配器620確定參數(shù)，使得施加到速率匹配器的編碼比特按4比特周期進(jìn)行穿孔或重復(fù)。最好是確定的周期盡可能長。
在步驟840確定RM參數(shù)后，在步驟842中編碼器/速率匹配器620在規(guī)定緩沖器存儲確定的參數(shù)。而后，編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到步驟822，在該步驟中根據(jù)確定的參數(shù)，速率匹配器中的每一個穿孔或重復(fù)與確定的數(shù)量相同編碼比特。
下面，將描述在重發(fā)期間的操作。在步驟812中，編碼器/速率匹配器620讀在步驟842存儲在緩沖器中的RM參數(shù)。RM參數(shù)表示在步驟842在初始發(fā)送存儲的參數(shù)。在讀RM參數(shù)后，在步驟814編碼器/速率匹配器620確定是否使用CC用作HARQ。通常，CC是用于即使在重發(fā)期間發(fā)送與初始發(fā)送所發(fā)送的編碼比特相同的編碼比特的HARQ。因此，如果在步驟814確定CC被作為HARQ，編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到根據(jù)讀出的RM參數(shù)執(zhí)行速率匹配的步驟822。但是，如果CC不支持，編碼器/速率匹配器620排除在步驟814的操作并前進(jìn)到步驟816。
然而，在步驟814如果確定CC不被用作HARQ，則意味著IR被用作HARQ。因此，編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到改變在初始發(fā)送確定的參數(shù)eini的步驟816。例如，在IR的情況下，在初始發(fā)送和每次重發(fā)中，發(fā)送的編碼比特被改變。改變eini值的原因是在每次發(fā)送中通過改變用于初始穿孔或重復(fù)的初始值，來穿孔或重復(fù)不同的編碼比特。即，當(dāng)eini值改變時，雖然要穿孔或重復(fù)的比特數(shù)不變，但改變了要穿孔或重復(fù)的比特的位置。當(dāng)通過混合自動請求要求重發(fā)時，處理器650改變eini值。
在改變eini值后，在步驟818編碼器/速率匹配器620確定是否PIR被用作HARQ。通常，PIR是在重發(fā)期間用于在初始發(fā)送的編碼比特中保持系統(tǒng)比特并且僅改變奇偶比特的HARQ。為此，ΔN0必須保持為0。因此，ΔNi不改變。為此，由于改變的eini不同于在初始發(fā)送期間設(shè)置的eini，所以發(fā)送所有由母編碼率產(chǎn)生的不同于在初始發(fā)送時所發(fā)送的奇偶比特。在使用穿孔模式的上述方法描述中，公式(4)表示根據(jù)不同eini在移位位置上執(zhí)行比特穿孔的例子。
公式(4)111011100→111101010]]>公式(4)中，左邊穿孔模式被用在先前的發(fā)送，并且右邊穿孔模式被用在當(dāng)前重發(fā)。與用在先前發(fā)送的穿孔模式比較，要用在當(dāng)前重發(fā)的穿孔模式具有右移一位的第二行。此外，最后一行也右移一位。即，改變的eini等效于改變?nèi)绻?4)所示的穿孔模式。
因此，在步驟818如果確定PIR用作HARQ。編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到步驟822，在該步驟中根據(jù)讀出的RM參數(shù)和改變的eini執(zhí)行速率匹配。但是，在步驟818中如果確定PIR不用作HARQ，編碼器/速率匹配器620前進(jìn)到步驟820，因為這意味著FIR用作HARQ。在重發(fā)期間FIR是用于不發(fā)送系統(tǒng)比特并僅發(fā)送改變的奇偶比特的HARQ。因此，在步驟820中，為了防止發(fā)送系統(tǒng)比特，編碼器/速率匹配器620對系統(tǒng)比特數(shù)設(shè)置ΔN0。即所有系統(tǒng)比特都被穿孔。此外，因為可能發(fā)送更多的奇偶比特，編碼器/速率匹配器620利用4種方法之一分配除ΔN0外的ΔNi。在分配ΔNi后，編碼器/速率匹配器620根據(jù)分配的ΔNi確定參數(shù)并然后前進(jìn)到步驟822執(zhí)行速率匹配。
如上所述，本發(fā)明的合并信道編碼與速率匹配來降低CDMA移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)的硬件復(fù)雜性，因此對降低成本有所貢獻(xiàn)。此外，有可能對發(fā)送數(shù)據(jù)迅速地執(zhí)行信道編碼速率匹配，從而降低了在發(fā)送機(jī)中的數(shù)據(jù)處理延遲。
雖然本發(fā)明參照某些其優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了表示與描述，但是本專業(yè)的技術(shù)人員將理解，在不超出由后附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神與范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)，其中系統(tǒng)包括編碼器，用于編碼信息比特流并產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流；和處理器，用于提供多個用于將通過在規(guī)定周期通過無線電信道要發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的總的系統(tǒng)比特和奇偶比特數(shù)確定的差值匹配為(0)的參數(shù)，發(fā)送機(jī)包括與編碼器和處理器耦合的速率匹配器，用于如果差值為負(fù)值，在奇偶比特流中均勻穿孔對應(yīng)于差值的比特而不穿孔系統(tǒng)比特流，并且如果差值為正值，在系統(tǒng)比特流和奇偶比特流中均勻重復(fù)對應(yīng)于差值的比特穿孔。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中參數(shù)至少包括確定奇偶比特流的第一穿孔位置的eini。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)送機(jī)，當(dāng)發(fā)送機(jī)通過混合自動重發(fā)請求(HARQ)重發(fā)信息比特時，處理器改變eini。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中當(dāng)對于HARQ(混合自動重發(fā)請求)要求FIR(全增加冗余)或PIR(部分增加冗余)時，改變對應(yīng)于差值的比特。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，還包括尾比特分配器，用于接收自編碼器產(chǎn)生的第一尾比特流和第二尾比特流，并且將第一尾比特流和第二尾比特流均勻地分配到系統(tǒng)比特流和奇偶比特流。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)送機(jī)，還包括比特收集器，用于接收速率匹配器的輸出并輸出一個編碼比特流。
7.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)，其中系統(tǒng)包括編碼器，用于編碼信息比特流并產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流；和處理器，用于提供多個用于將通過在規(guī)定周期通過無線信道要發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的總的系統(tǒng)比特和奇偶比特數(shù)確定的差值匹配為(0)的參數(shù)，發(fā)送機(jī)包括與編碼器和處理器耦合的速率匹配器，用于如果差值為負(fù)值，在奇偶比特流中非均勻穿孔對應(yīng)于差值的比特而不穿孔系統(tǒng)比特流，并且如果差值為正值，在系統(tǒng)比特流和奇偶比特流中非均勻重復(fù)對應(yīng)于差值的比特穿孔。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)送機(jī)，其中參數(shù)至少包括確定奇偶比特流的第一穿孔位置的eini。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)送機(jī)，當(dāng)發(fā)送機(jī)通過混合自動重發(fā)請求(HARQ)重發(fā)信息比特時，處理器改變eini值。
10.如權(quán)利要求7所述的發(fā)送機(jī)，其中當(dāng)對于HARQ(混合自動重發(fā)請求)要求FIR(全增加冗余)或PIR(部分增加冗余)時，改變對應(yīng)于差值的比特。
11.如權(quán)利要求7所述的發(fā)送機(jī)，還包括尾比特分配器，用于接收自編碼器產(chǎn)生的第一尾比特流和第二尾比特流，并且將第一尾比特流和第二尾比特流均勻地分配到系統(tǒng)比特流和奇偶比特流。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)送機(jī)，還包括比特收集器，用于接收速率匹配器的輸出并輸出一個編碼比特流。
13.如權(quán)利要求11所述的發(fā)送機(jī)，其中對應(yīng)于差值的比特根據(jù)奇偶比特流的優(yōu)先級是非均勻穿孔的，或是根據(jù)系統(tǒng)比特流和奇偶比特流的優(yōu)先級是非均勻重復(fù)的。
14.一種移動通信系統(tǒng)中的發(fā)送方法，其中系統(tǒng)包括編碼器，用于編碼信息比特流，并產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流；和處理器，用于提供多個用于將通過在規(guī)定周期通過無線信道要發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的總的系統(tǒng)比特和奇偶比特數(shù)確定的差值匹配為(0)的參數(shù)，本方法包括下述步驟根據(jù)差值接收到穿孔請求，將每個奇偶比特流穿孔幾乎相同數(shù)量的比特而不穿孔系統(tǒng)比特流，從而穿孔與差值數(shù)量相同的比特；及根據(jù)差值接收到重復(fù)請求，將系統(tǒng)比特和奇偶比特流重復(fù)幾乎相同數(shù)量的比特，從而重復(fù)與差值數(shù)量相同的比特。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)送方法，其中參數(shù)至少包括確定奇偶比特流的第一穿孔位置的eini。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)送方法，當(dāng)通過混合自動重發(fā)請求(HARQ)重發(fā)信息比特時，改變eini值。
17.如權(quán)利要求14所述的發(fā)送方法，其中當(dāng)對于HARQ(混合自動重發(fā)請求)要求FIR(全增加冗余)或PIR(部分增加冗余)時，改變對應(yīng)于差值的比特。
18.如權(quán)利要求1 4所述的發(fā)送方法，還包括下述步驟接收從編碼器產(chǎn)生的第一尾比特流和第二尾比特流，并且將第一尾比特流和第二尾比特流平均地分配到系統(tǒng)比特流和奇偶比特流。
19.如權(quán)利要求14所述的發(fā)送方法，還包括輸出一個編碼比特流的步驟。
20.一種移動通信系統(tǒng)中的發(fā)送方法，其中系統(tǒng)包括編碼器，用于編碼信息比特流，并產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流；和處理器，用于提供多個用于將通過在規(guī)定周期通過無線信道發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的總的系統(tǒng)比特和奇偶比特數(shù)確定的差值匹配為(0)的參數(shù)，本方法包括下述步驟根據(jù)差值接收到穿孔請求，將每個奇偶比特流穿孔不同數(shù)量的比特而不穿孔系統(tǒng)比特流，從而穿孔與差值數(shù)量相同的比特；及根據(jù)差值接收到重復(fù)請求，將系統(tǒng)比特和奇偶比特流重復(fù)不同數(shù)量的比特，從而重復(fù)與差值數(shù)量相同的比特。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)送方法，其中當(dāng)對于HARQ(混合自動重發(fā)請求)要求FIR(全增加冗余)或PIR(部分增加冗余)時，改變對應(yīng)于差值的比特。
22.如權(quán)利要求20所述的發(fā)送方法，還包括下述步驟接收從編碼器產(chǎn)生的第一尾比特流和第二尾比特流，并且將第一尾比特流和第二尾比特流平均地分配到系統(tǒng)比特流和奇偶比特流。
23.如權(quán)利要求20所述的發(fā)送方法，還包括輸出一個編碼比特流的步驟。
24.如權(quán)利要求20所述的發(fā)送方法，其中對應(yīng)于差值的比特根據(jù)奇偶比特流的優(yōu)先級是不對稱穿孔的，或是根據(jù)系統(tǒng)比特流和奇偶比特流的優(yōu)先級是不對稱重復(fù)的。
25.一種用于移動通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)，其中系統(tǒng)包括編碼器，用于編碼信息比特流來產(chǎn)生系統(tǒng)比特流和多個奇偶比特流作為編碼比特，發(fā)送機(jī)包括處理器，用于提供多個用于將通過在規(guī)定周期通過無線信道發(fā)送的總比特數(shù)減去由編碼器產(chǎn)生的總的系統(tǒng)比特和奇偶比特數(shù)確定的差值匹配為(0)的參數(shù)；與編碼器和處理器耦合的速率匹配器，根據(jù)參數(shù)用于如果差值為負(fù)值，在每個奇偶比特流中穿孔幾乎相同數(shù)量的對應(yīng)于差值的比特而不穿孔系統(tǒng)比特流。
26.如權(quán)利要求19所述的發(fā)送機(jī)，其中參數(shù)至少包括確定奇偶比特流的第一穿孔位置的eini。
27.如權(quán)利要求20所述的發(fā)送機(jī)，當(dāng)發(fā)送機(jī)通過混合自動重發(fā)請求(HARQ)重發(fā)信息比特時，處理器改變eini值。
全文摘要
一種在CDMA移動通信系統(tǒng)中同時執(zhí)行信道編碼和速率匹配的發(fā)送機(jī)。發(fā)送機(jī)按規(guī)定母編碼率編碼輸入比特為編碼比特，并對編碼比特執(zhí)行穿孔以便匹配編碼比特數(shù)為預(yù)定編碼率。而后，發(fā)送機(jī)同時執(zhí)行用于穿孔或重復(fù)的速率匹配以便匹配編碼比特數(shù)為通過無線信道發(fā)送的比特數(shù)。
文檔編號H03M13/31GK1426188SQ0215185
公開日2003年6月25日 申請日期2002年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月20日
發(fā)明者金憲基, 文庸石, 樸相煥, 尹在升, 郭龍準(zhǔn), 樸洙元, 鄭載薰 申請人:三星電子株式會社