專利名稱：重發(fā)命令方法、無線通信系統(tǒng)、接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行應(yīng)用了外碼和內(nèi)碼的糾錯編碼的無線通信系統(tǒng)。更具體地，它涉及一種用于組合(composing)和解碼重發(fā)數(shù)據(jù)的混合ARQ技術(shù)。
背景技術(shù)：
當(dāng)無線通信系統(tǒng)中的通信信道降級時，執(zhí)行重發(fā)控制從而減少通信信道誤差。這被稱為ARQ(自動重發(fā)請求)。在ARQ方案中，接收機(jī)刪除錯誤的數(shù)據(jù)并請求發(fā)射機(jī)重發(fā)相同的數(shù)據(jù)。
作為ARQ技術(shù)的擴(kuò)展，存在一種合并了重發(fā)處理和編碼(糾錯編碼)的混合ARQ技術(shù)(見日本專利公開號2002-171245)。為了有效地重新利用先前錯誤數(shù)據(jù)中包含的信號成分，混合ARQ技術(shù)存儲解碼前的錯誤數(shù)據(jù)，并在將錯誤數(shù)據(jù)添加到其后接收到的重發(fā)數(shù)據(jù)后執(zhí)行解碼處理。
圖9是示出了用于實現(xiàn)傳統(tǒng)重發(fā)方案的發(fā)射機(jī)300的示例配置的方框圖。
檢錯碼單元301把檢錯碼添加到用戶數(shù)據(jù)中。所述檢錯碼典型地包含循環(huán)冗余校驗(CRC)。接下來，為數(shù)據(jù)提供冗余的編碼器302對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。所述編碼典型地采用卷積碼或turbo碼。由編碼器302編碼的數(shù)據(jù)被暫時存儲在重發(fā)緩沖器303中。調(diào)制器304調(diào)制編碼數(shù)據(jù)，而發(fā)送/接收單元305發(fā)送調(diào)制數(shù)據(jù)作為傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)無線傳輸時，發(fā)送/接收單元305把所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至射頻頻帶。解調(diào)器306解調(diào)從發(fā)送/接收單元305接收到的數(shù)據(jù)，并從解調(diào)數(shù)據(jù)中提取出重發(fā)控制信息。如果提取出的數(shù)據(jù)是ACK(正確接收到的數(shù)據(jù))，那么重發(fā)控制器307清空重發(fā)緩沖器303并發(fā)送新數(shù)據(jù)。如果提取出的數(shù)據(jù)是NACK(重發(fā)命令)，那么重發(fā)緩沖器303中的數(shù)據(jù)被再次調(diào)制并重發(fā)。
圖10是示出了與圖9中的發(fā)射機(jī)300對應(yīng)的用于實現(xiàn)傳統(tǒng)重發(fā)方案的接收機(jī)400的示例配置的方框圖。解調(diào)器402檢測并解調(diào)由發(fā)送/接收單元401接收到的傳輸數(shù)據(jù)。從解調(diào)器402輸出的軟判決數(shù)據(jù)被暫時存儲在組合緩沖器403中。如果組合緩沖器中存在從發(fā)射機(jī)接收到的先前的傳輸數(shù)據(jù)，那么把先前的傳輸數(shù)據(jù)添加到上述傳輸數(shù)據(jù)中，并更新組合緩沖器403中的內(nèi)容。解碼器404對組合緩沖器403的輸出進(jìn)行解碼。檢錯器405通過使用檢錯碼來檢測解調(diào)和解碼數(shù)據(jù)中的誤差。如果檢錯器405確定沒有誤差，那么檢錯器405輸出用戶數(shù)據(jù)，清空組合緩沖器403，并發(fā)送ACK(正確接收到的數(shù)據(jù))。檢錯結(jié)果被發(fā)送到重發(fā)命令控制器406。如果檢錯器405檢測到誤差，那么重發(fā)命令控制器406發(fā)送NACK(重發(fā)命令)。
采用上述配置，可以實現(xiàn)伴隨較少重發(fā)的無誤差數(shù)據(jù)傳輸。
另一方面，存在一種執(zhí)行雙重糾錯以提高對傳輸線誤差的抵抗的方案。上述方案中，其中外碼糾正內(nèi)碼中所產(chǎn)生的誤差的結(jié)構(gòu)，提供了對傳輸線誤差的增強(qiáng)的抵抗。
圖11是示出了采用執(zhí)行雙重糾錯的方案的發(fā)射機(jī)500的示例配置的方框圖。
要發(fā)送的新用戶數(shù)據(jù)被暫時存儲在重發(fā)緩沖器501中。如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)是新數(shù)據(jù)，那么發(fā)射機(jī)500發(fā)送所存儲的數(shù)據(jù)。如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)是重發(fā)數(shù)據(jù)，那么發(fā)射機(jī)500發(fā)送先前存儲的數(shù)據(jù)。檢錯碼單元502把檢錯碼(如CRC)加入到傳輸數(shù)據(jù)中。編碼器503采用外碼的糾錯碼對加入了檢錯碼的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。采用理得-所羅門(Reed-Solomon)碼、博斯-喬赫里-霍克文里姆(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)碼(BCH碼)等作為外碼。編碼器503所編碼的數(shù)據(jù)在幀分割單元504中被分割成M個塊。編碼器505采用內(nèi)碼的第二糾錯碼對每一個被分割的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。采用卷積碼、turbo碼等作為內(nèi)碼。調(diào)制器506對編碼器505所編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，并通過發(fā)送/接收單元507將調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送至傳輸線。解調(diào)器508對發(fā)送/接收單元507接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至重發(fā)控制器509。重發(fā)控制器509從解調(diào)數(shù)據(jù)中提取出重發(fā)命令消息。如果上述消息為ACK，那么重發(fā)控制器509清空其中存儲了先前傳輸數(shù)據(jù)的重發(fā)緩沖器501，并發(fā)送新數(shù)據(jù)。如果上述消息為NACK，那么發(fā)送存儲在重發(fā)緩沖器501中的重發(fā)數(shù)據(jù)。
圖13示意性示出了發(fā)射機(jī)500中的幀數(shù)據(jù)與分割塊之間的關(guān)系。幀數(shù)據(jù)701被存儲在重發(fā)緩沖器501中，并在幀數(shù)據(jù)701中加入檢錯碼。編碼器503采用外碼對幀數(shù)據(jù)701進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)702。幀分割單元504將編碼數(shù)據(jù)702分割成M個塊703。編碼器505采用內(nèi)碼對每一個分割的塊進(jìn)行編碼，從而產(chǎn)生編碼塊704。
圖12是示出了與圖11中的發(fā)射機(jī)500對應(yīng)的接收機(jī)600的示例配置的方框圖。
解調(diào)器602對發(fā)送/接收單元601所接收到的信號進(jìn)行檢測和解調(diào)。解碼器603解碼接收到的信號中的每一個分割塊(編碼塊704)。幀合并單元604合并解碼數(shù)據(jù)中的M個塊，并創(chuàng)建將在解碼器605中被進(jìn)一步解碼的數(shù)據(jù)幀。檢錯器607采用檢錯碼判定解碼數(shù)據(jù)中是否存在誤差。如果沒有誤差，那么檢錯器607輸出解碼數(shù)據(jù)作為用戶數(shù)據(jù)。如果檢錯器607判定沒有誤差，那么重發(fā)命令控制器608創(chuàng)建ACK，或者如果檢錯器607檢測出誤差，那么重發(fā)命令控制器608創(chuàng)建NACK。調(diào)制器609調(diào)制重發(fā)控制消息，并由發(fā)送/接收單元601發(fā)送所述消息。
采用上述結(jié)構(gòu)，能增強(qiáng)對傳輸線誤差的抵抗。
但是，在將重發(fā)方案應(yīng)用于包含內(nèi)碼和外碼兩種代碼的通信系統(tǒng)中的情況下，存在下述問題。
即，當(dāng)對于外碼誤差執(zhí)行重發(fā)命令時，也重發(fā)了被確定為沒有內(nèi)碼誤差的數(shù)據(jù)；因此，它未必會導(dǎo)致傳輸效率的提高。
而且，可能存在對于內(nèi)碼誤差以分割塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令的情況。這種情況下，若對所有內(nèi)碼執(zhí)行重發(fā)命令，則會對能用外碼糾錯進(jìn)行糾正的誤差產(chǎn)生一些重發(fā)命令；因此，它也不能導(dǎo)致傳輸效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
基于這種情況，本發(fā)明通過提供在執(zhí)行應(yīng)用了外碼和內(nèi)碼的糾錯編碼的情況下能提高傳輸效率的一種重發(fā)命令方法、無線通信系統(tǒng)、接收機(jī)和發(fā)射機(jī)而解決了上述問題。
本發(fā)明的一個實施例針對一種接收機(jī)中的重發(fā)命令方法，用于通過無線接收傳輸數(shù)據(jù)，用外碼對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并然后將其分割成預(yù)定數(shù)目的塊，用內(nèi)碼把所述塊編碼成傳輸數(shù)據(jù)。所述重發(fā)命令方法具有步驟接收傳輸數(shù)據(jù)；在緩沖器中存儲接收到的傳輸數(shù)據(jù)；根據(jù)內(nèi)碼解碼存儲在緩沖器中的傳輸數(shù)據(jù)，并輸出解碼結(jié)果及其似然性信息(被解碼的軟判決值)；通過合并解碼塊而創(chuàng)建幀數(shù)據(jù)；根據(jù)外碼解碼幀數(shù)據(jù)；基于似然性信息，判定是否以塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令；及如果根據(jù)是否執(zhí)行重發(fā)命令的判定步驟而判定需要重發(fā)，那么對可應(yīng)用的塊發(fā)送重發(fā)命令。在判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的步驟中，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)停留在外碼能糾正的誤差限度內(nèi)，那么禁止對塊的重發(fā)命令，而如果幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么判定為需要重發(fā)。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的重發(fā)命令方法中，在當(dāng)接收被外碼和內(nèi)碼進(jìn)行了兩次編碼的傳輸數(shù)據(jù)用于糾錯時，對內(nèi)碼誤差以分割的塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令的情況下，根據(jù)似然性信息判定是否執(zhí)行重發(fā)命令。特別是，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)停留在外碼能糾正的誤差限度內(nèi)，那么禁止對塊的重發(fā)命令，而如果幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么判定為需要重發(fā)。因此，雖然接收機(jī)不能對內(nèi)碼不能執(zhí)行糾錯的所有分割塊執(zhí)行重發(fā)命令，但是通過有效的利用外碼的糾錯能力，可以防止發(fā)生對分割塊的重發(fā)命令的發(fā)生。所以，可以避免無線通信資源的浪費。
在判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的步驟中，計算塊內(nèi)的似然性信息的絕對值的平均值作為評估值。通過比較評估值與預(yù)定閾值，可以判定該塊是否需要被重發(fā)。即，通過使用評估值與塊中的比特誤差數(shù)之間的公知關(guān)系，能正確地判定該塊是否需要被重發(fā)。
關(guān)于評估值，可以計算導(dǎo)致不大于特定閾值的似然性信息(解碼的軟判決值)的絕對值的比特數(shù)作為評估值。
特別是，當(dāng)外碼的糾錯能力能糾正N個誤差并且一個幀數(shù)據(jù)片斷被分割成M個片斷時，與分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M對應(yīng)的評估值就是預(yù)定閾值。
通過將檢錯碼添加到然后用外碼進(jìn)行編碼的幀數(shù)據(jù)上，該重發(fā)命令方法還可以進(jìn)一步包括步驟在根據(jù)外碼對通過內(nèi)碼解碼所獲得的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之后，根據(jù)檢錯碼來對解碼結(jié)果執(zhí)行誤差檢測；和以數(shù)據(jù)幀為單位改變預(yù)定閾值，使得如果在執(zhí)行檢錯步驟中檢測到誤差，則容易對塊發(fā)生重發(fā)命令，以及如果沒有檢測到誤差，則很難對塊發(fā)生重發(fā)命令。通過這種方式，可以以數(shù)據(jù)幀為單位動態(tài)地改變預(yù)定閾值，從而通過使外碼誤差范圍與數(shù)據(jù)通信的操作目標(biāo)一致這樣的方式來合理地調(diào)整。
該重發(fā)命令方法還可以進(jìn)一步包括步驟根據(jù)一個數(shù)據(jù)幀中的連續(xù)塊的累積誤差數(shù)，使用通過更新分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M所更新的閾值調(diào)整(初始值為0)，來以數(shù)據(jù)幀中的塊為單位而改變預(yù)定閾值。因此，根據(jù)對外碼幀中的接收塊質(zhì)量的評估值，可以對每一塊的閾值進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。所以，能避免不必要的?nèi)碼塊的重發(fā)。
通過將檢錯碼添加到然后用外碼進(jìn)行編碼的幀數(shù)據(jù)上，該重發(fā)命令方法還可以進(jìn)一步包括步驟在根據(jù)外碼對通過內(nèi)碼解碼所獲得的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之后，根據(jù)檢錯碼來對解碼結(jié)果執(zhí)行誤差檢測；及根據(jù)誤差檢測步驟中的誤差檢測結(jié)果，對可應(yīng)用的幀數(shù)據(jù)發(fā)送重發(fā)命令。
根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的一種無線通信系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。在用外碼對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后，發(fā)射機(jī)把幀數(shù)據(jù)分割成預(yù)定的塊數(shù)，所述塊進(jìn)一步用內(nèi)碼來編碼，并由發(fā)射機(jī)將編碼數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送給接收機(jī)。接收機(jī)接收所發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中，根據(jù)內(nèi)碼而解碼存儲在緩沖器中的傳輸數(shù)據(jù)，通過合并解碼塊而創(chuàng)建幀數(shù)據(jù)，根據(jù)外碼解碼幀數(shù)據(jù)，輸出解碼結(jié)果及其似然性信息(被解碼的軟判決值)，根據(jù)似然性信息判定是否以塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令，并且如果基于是否執(zhí)行重發(fā)命令的判定而判定需要重發(fā)，則對可應(yīng)用的塊發(fā)送重發(fā)命令，以及在判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的情況下，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)停留在外碼能糾正的誤差限度內(nèi)，那么接收機(jī)禁止對塊的重發(fā)命令，而如果幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么判定為需要重發(fā)。
本發(fā)明還提供了一種無線通信系統(tǒng)中的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明，因為在對內(nèi)碼塊的重發(fā)命令中結(jié)合了外碼的糾錯能力，所以能在包含外碼和內(nèi)碼的通信系統(tǒng)中執(zhí)行有效的重發(fā)命令。
此外，使用內(nèi)碼解碼的似然性來執(zhí)行重發(fā)命令，就不需要為內(nèi)碼添加檢錯碼。
而且，根據(jù)外碼的誤差狀態(tài)合理地判定對內(nèi)碼的重發(fā)命令能優(yōu)化對內(nèi)碼塊的重發(fā)命令，并用使外碼的誤差范圍與數(shù)據(jù)通信的操作目標(biāo)一致的方式來合理地調(diào)整。而且，在對外碼執(zhí)行重發(fā)命令的情況下，可以適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜龈咧匕l(fā)開銷的外碼重發(fā)數(shù)目。因此，能有效地利用無線通信資源。
此外，對構(gòu)成數(shù)據(jù)幀的每一個內(nèi)碼塊合理地判定重發(fā)命令，能避免內(nèi)碼塊的不必要的重發(fā)。因此，能有效地利用無線通信資源。
通過以下描述，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點將顯得更全面。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)的示例配置的方框圖；圖2是示出了與圖1中的發(fā)射機(jī)對應(yīng)的接收機(jī)的例子的方框圖；圖3是示出了圖2所示的接收機(jī)中的解碼器的示例配置的方框圖；圖4是示出了本發(fā)明的一個實施例中的評估值計算方式的示意圖；圖5是示出了圖4中的評估值與解碼塊中的誤差數(shù)之間的關(guān)系的圖表；圖6是示出了圖2所示的接收機(jī)中的重發(fā)命令判定單元的示例處理的流程圖；圖7是示出了本發(fā)明的一個實施例中的另一種評估值計算方式的示意圖；圖8是示出了圖7的評估值與解碼塊中的誤差數(shù)之間的關(guān)系的圖表；圖9是示出了用于實現(xiàn)傳統(tǒng)重發(fā)方案的發(fā)射機(jī)的示例配置的方框圖；圖10是示出了與圖9中的發(fā)射機(jī)對應(yīng)的用于實現(xiàn)傳統(tǒng)重發(fā)方案的接收機(jī)的示例配置的方框圖；圖11是示出了采用執(zhí)行雙重糾錯的方案的傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)的示例配置的方框圖；圖12是示出了與圖11中的發(fā)射機(jī)對應(yīng)的接收機(jī)的示例配置的方框圖；和圖13是示意性示出了圖11的發(fā)射機(jī)中的幀數(shù)據(jù)與分割塊之間的關(guān)系的示意圖。
具體實施例方式
下面是本發(fā)明優(yōu)選實施例的具體描述。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)100的示例配置的方框圖。
發(fā)射機(jī)100包括重發(fā)緩沖器101、檢錯碼單元102、編碼器103(用外碼)、幀分割單元104、重發(fā)緩沖器110、編碼器105(用內(nèi)碼)、調(diào)制器106、發(fā)送/接收單元107、解調(diào)器108、及重發(fā)控制器109。雖然發(fā)射機(jī)100的基本結(jié)構(gòu)與圖11中的發(fā)射機(jī)500的結(jié)構(gòu)類似，但由于在用于存儲用戶數(shù)據(jù)的重發(fā)緩沖器101旁提供了用于存儲分割數(shù)據(jù)的第二重發(fā)緩沖器110，且重發(fā)控制器109控制兩個重發(fā)緩沖器101和110，所以發(fā)射機(jī)100與發(fā)射機(jī)500是不同的。接下來將描述圖1中的發(fā)射機(jī)100的結(jié)構(gòu)和操作。
要發(fā)送的新用戶數(shù)據(jù)被暫時存儲在重發(fā)緩沖器101中。如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)是新數(shù)據(jù)，那么發(fā)射機(jī)100發(fā)送所存儲的數(shù)據(jù)。如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)是重發(fā)數(shù)據(jù)，那么發(fā)射機(jī)100發(fā)送先前存儲的數(shù)據(jù)。檢錯碼單元102把檢錯碼(比如CRC)加入到傳輸數(shù)據(jù)中。編碼器103采用外碼中的糾錯碼對加入了檢錯碼的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。采用理得-所羅門碼、博斯-喬赫里-霍克文里姆碼(BCH碼)等作為外碼。編碼器103所編碼的數(shù)據(jù)在幀分割單元104中被分割成M塊。重發(fā)緩沖器110存儲每一個分割后的數(shù)據(jù)片斷。根據(jù)重發(fā)控制器109的控制，重發(fā)緩沖器110輸出所存儲的數(shù)據(jù)塊。編碼器105采用內(nèi)碼中的第二糾錯碼對來自重發(fā)緩沖器110的每一個分割后的數(shù)據(jù)片斷進(jìn)行編碼。采用卷積碼、turbo碼等作為內(nèi)碼。調(diào)制器106對編碼器105所編碼的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，并通過發(fā)送/接收單元107將調(diào)制數(shù)據(jù)發(fā)送到傳輸線。解調(diào)器108對發(fā)送/接收單元107所接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至重發(fā)控制器109。
重發(fā)控制器109對內(nèi)碼重發(fā)和外碼重發(fā)進(jìn)行區(qū)分，并在內(nèi)碼重發(fā)的情況下發(fā)送存儲在重發(fā)緩沖器110中的數(shù)據(jù)。在外碼重發(fā)的情況下，發(fā)送存儲在重發(fā)緩沖器101中的數(shù)據(jù)。如果對于內(nèi)碼塊獲得ACK，那么重發(fā)控制器109清空重發(fā)緩沖器110中的對應(yīng)數(shù)據(jù)。如果對于外碼幀數(shù)據(jù)獲得ACK，那么重發(fā)控制器109清空重發(fā)緩沖器101中的對應(yīng)數(shù)據(jù)。
圖2示出了與圖1中的發(fā)射機(jī)100對應(yīng)的接收機(jī)200的例子。
接收機(jī)200包括發(fā)送/接收單元201、解調(diào)器202、組合緩沖器210、解碼器203、幀合并單元204、解碼器205、檢錯器207、重發(fā)命令控制器208、調(diào)制器209、及重發(fā)命令判定單元211。雖然接收機(jī)200的結(jié)構(gòu)與圖12中所示的接收機(jī)600的結(jié)構(gòu)類似，但由于在解調(diào)器202之后設(shè)置了組合緩沖器210，并且還添加了重發(fā)命令判定單元211，所以接收機(jī)200與接收機(jī)600是不同的。
解調(diào)器202對發(fā)送/接收單元201接收到的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和解調(diào)。組合緩沖器210存儲所解調(diào)的每一個內(nèi)碼塊。在重發(fā)數(shù)據(jù)的情況下，把先前存儲的數(shù)據(jù)加入到重發(fā)數(shù)據(jù)中，并把相加后的數(shù)據(jù)存儲在組合緩沖器210中。解碼器203對從組合緩沖器210輸出的每一個被分割的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行解碼。解碼器203以下述方式將關(guān)于解碼結(jié)果中的每個數(shù)據(jù)位的似然性信息輸出到重發(fā)命令判定單元211。幀合并單元204合并解碼器203所解碼的M塊數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建在解碼器205中被解碼的數(shù)據(jù)幀。檢錯器207采用檢錯碼判定在解碼的數(shù)據(jù)中是否存在誤差。如果沒有誤差，那么檢錯器207輸出解碼數(shù)據(jù)作為用戶數(shù)據(jù)。如果檢錯器207判定沒有誤差，那么重發(fā)命令控制器208創(chuàng)建ACK，或者如果檢錯器207檢測出誤差，那么重發(fā)命令控制器208創(chuàng)建NACK。調(diào)制器209調(diào)制從重發(fā)命令控制器208所接收到的重發(fā)命令消息，并由發(fā)送/接收單元201發(fā)送所述消息。有關(guān)作為本實施例的特征函數(shù)單元的重發(fā)命令判定單元211的功能將在稍后作詳細(xì)描述。
圖3是示出了解碼器203的示例配置的方框圖。這是一個采用R＝1/3的turbo碼的例子。由于它們的結(jié)構(gòu)和操作已被人們所熟知，所以這里省略了對它們的描述。
重發(fā)命令判定單元211具有如下功能。
(a)重發(fā)命令判定單元211以圖4中所示的方式根據(jù)從解碼器203所接收到的似然性信息導(dǎo)出評估值。用一塊中的似然性信息(被解碼的軟判決值)的絕對值的平均值作為評估值。圖5通過圖表示出了評估值與解碼塊中的誤差數(shù)之間的相互關(guān)系。圖中的水平軸代表代碼塊中的誤差比特數(shù)。垂直軸代表代碼塊中軟判決輸出值的平均振幅，即評估值。圖5中的“Eb/No”代表數(shù)字調(diào)制信號中每比特的功率密度與噪聲功率密度的比率。圖中示出了隨著評估值的增加誤差數(shù)減少了。因此，根據(jù)這種相關(guān)性，可以評估出內(nèi)碼中的誤差數(shù)是否在外碼的糾錯能力之內(nèi)。
根據(jù)外碼的糾錯能力，重發(fā)命令判定單元211以下述方式為評估值判定關(guān)于是否對內(nèi)碼塊執(zhí)行重發(fā)命令的閾值TH
。如果外碼的糾錯能力能糾正N個誤差，那么分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)為N/M(M是如上所述從一幀分割出來的塊的數(shù)目)。根據(jù)圖5中的關(guān)系，與N/M對應(yīng)的評估值被確定為閾值TH
＝func_map(N/M) (1)其中，“func_map()”是從圖5的關(guān)系中導(dǎo)出的函數(shù)，并當(dāng)自變量是x軸上的值時，輸出y軸上的值。事實上，例如準(zhǔn)備一個數(shù)據(jù)表。
比較評估值與閾值，如果評估值不大于閾值，那么重發(fā)命令判定單元211執(zhí)行塊重發(fā)命令(NACK)。如果評估值不小于閾值，那么重發(fā)命令判定單元211判定數(shù)據(jù)已被正確接收(ACK)，并將解碼器203所解碼的數(shù)據(jù)輸出到幀合并單元204。
(b)為了以恒速維持對外碼數(shù)據(jù)的重發(fā)命令，可以通過下述方式對外碼的解碼單元(每個數(shù)據(jù)幀代碼)進(jìn)行閾值調(diào)整。
當(dāng)外碼中有誤差時TH[t]＝TH[t-1]+(1-targetError)*adjust (2)當(dāng)外碼中沒有誤差時TH[t]＝TH[t-1]-targetError*adjust (3)其中“t”是表示根據(jù)數(shù)據(jù)幀的時延的整數(shù)參數(shù)，而“targetError”是以外碼為單位執(zhí)行重發(fā)命令的比率的目標(biāo)值(小于1的正數(shù))和網(wǎng)絡(luò)操作參數(shù)，及“adjust”是預(yù)定閾值調(diào)整。
公式(2)意味著，當(dāng)外碼中有誤差時，通過提高閾值容易發(fā)生塊重發(fā)命令。公式(3)意味著，當(dāng)外碼中沒有誤差時，通過降低閾值很難發(fā)生塊重發(fā)命令。
(c)在先前塊的似然性高的情況下，下一塊所需的似然性低是可以接受的。因此，可以通過下述方式，根據(jù)構(gòu)成外碼數(shù)據(jù)幀的內(nèi)碼塊數(shù)(m)進(jìn)行閾值調(diào)整。
基于公式(4)，而獲得數(shù)據(jù)幀中的塊誤差的數(shù)目total-est-error[m]=Σi=1mest-error[i]---(4)]]>如公式(5)所示，在數(shù)據(jù)幀中的每一內(nèi)碼塊的閾值調(diào)整Δth[m]的初始值被設(shè)置為零。考慮到數(shù)據(jù)幀中累積的誤差數(shù)(total_est_error[m])，對于初始閾值TH
來說，可以通過更新分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)(N/M)來更新閾值調(diào)整Δth[m]。誤差數(shù)(est_error[m])是指由圖5中圖表的垂直軸上的所計算的評估值轉(zhuǎn)換而來的水平軸上的誤差比特數(shù)。
當(dāng)m＝0時，Δth[m]＝0否則，Δth[m]＝TH
-func_map((N-total_est_error[m])/(M-m))(5)如公式(6)所示，利用預(yù)定系數(shù)“alpha”(不大于1的正數(shù))乘以更新后的閾值調(diào)整Δth[m]得到的值，來更新每個內(nèi)碼塊的閾值TH[t，m]。通過根據(jù)Δth[m]降低幀的初始閾值TH[t，0]來執(zhí)行更新。
TH[t，m]＝TH[t，0]-alpha*Δth[m] (6)如果在幀中早期幾乎沒有內(nèi)碼誤差，那么即使在塊重發(fā)命令的發(fā)生率降低的情況下，外碼誤差糾正也能將其覆蓋；因此，該容限(margin)可以被傳遞給幀中的下一塊。即，對下一塊來說，降低閾值，使得較容易產(chǎn)生ACK，很難產(chǎn)生塊重發(fā)命令。
圖6是示出了重發(fā)命令判定單元211的示例處理的流程圖。首先，重發(fā)命令判定單元211評定外碼的糾錯能力(S11)。這對應(yīng)于前述N個誤差的糾正能力。接下來，用公式(1)判定初始閾值(TH
)(S12)。
接著，處理進(jìn)行到對每個外碼幀的處理(S13至S26)。在對每個外碼幀的處理中，重發(fā)命令判定單元211檢查幀數(shù)據(jù)中誤差的存在與否(S14)。如果幀數(shù)據(jù)中有誤差，那么用公式(2)更新閾值TH(S16)。如果幀數(shù)據(jù)中沒有誤差，那么用公式(3)更新閾值TH(S15)。
然后，處理進(jìn)行到對每個內(nèi)碼塊的處理(S17到S25)。首先，重發(fā)命令判定單元211根據(jù)公式(4)估算“total_est_error[m]”(S18)，并根據(jù)公式(5)和(6)判定閾值TH[t，m](S19)。
接下來，重發(fā)命令判定單元211計算評估值(S20)，并比較所計算的評估值與閾值TH[t，m](S21)。如果評估值小于閾值，那么執(zhí)行塊重發(fā)命令(NACK)(S23)。如果評估值等于或大于閾值，那么執(zhí)行ACK而不執(zhí)行決重發(fā)命令(S22)，并清空組合緩沖器(S24)。對每一個內(nèi)碼塊重復(fù)執(zhí)行S18至S24的處理。
圖6的處理是合并重發(fā)命令判定單元211的所有功能(a)、(b)和(c)的一個例子。而不僅僅采用功能(a)、功能(a)和(b)的結(jié)合、以及功能(b)和(c)的結(jié)合。
已用圖4所示的方式判定了評估值；然而它能用圖7所示的方式完成。即比較似然性信息(被解碼的軟判決值)的絕對值與特定閾值，并將不大于閾值的絕對值的總數(shù)確定為評估值。
在該情況下，圖8通過圖表而示出了評估值與解碼塊中的誤差數(shù)之間的關(guān)系。該圖表示出了塊中的誤差數(shù)隨著評估值的減少而減少的關(guān)系。當(dāng)使用所述評估值時，重發(fā)命令判定單元211的操作基本上是相同的。但是，由于相關(guān)性由正的變成了負(fù)的，因此需要把公式(2)、(3)和(6)分別變成公式(2)’、(3)’和(6)’。
TH[t]＝TH[t-1]-(1-targetError)*adjust (2)’TH[t]＝TH[t-1]+targetError*adjust (3)’TH[t，m]＝TH[t，0]+alpha*Δth[m] (6)’盡管已經(jīng)在前面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是還可以在上述實施例之外進(jìn)行各種修正和改變。例如，因為有些系統(tǒng)允許圖2的檢錯器207中誤差的存在，所以本發(fā)明并不一定需要重發(fā)命令控制器208以數(shù)據(jù)幀為單位創(chuàng)建重發(fā)命令。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在所附權(quán)利要求或其等價的范圍內(nèi)，可以根據(jù)設(shè)計需求和其它因素，而作出各種修正、合并、子合并和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于通過無線接收傳輸數(shù)據(jù)的接收機(jī)內(nèi)的重發(fā)命令方法，用外碼對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并將其分割成預(yù)定數(shù)目的塊，用內(nèi)碼把所述塊編碼成傳輸數(shù)據(jù)，所述重發(fā)命令方法包含步驟接收傳輸數(shù)據(jù)；在緩沖器中存儲接收到的傳輸數(shù)據(jù)；根據(jù)內(nèi)碼來解碼存儲在緩沖器中的傳輸數(shù)據(jù)，并輸出解碼結(jié)果及其似然性信息；通過合并解碼塊而創(chuàng)建幀數(shù)據(jù)；根據(jù)外碼來解碼幀數(shù)據(jù)；根據(jù)似然性信息，判定是否以塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令；和如果根據(jù)是否執(zhí)行重發(fā)命令的判定步驟而判定需要重發(fā)，那么為可應(yīng)用的塊發(fā)送重發(fā)命令，其中，在判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的步驟中，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)在外碼能糾正的誤差限度內(nèi)，那么禁止對塊的重發(fā)命令，并且如果幀中內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么判定為需要重發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的重發(fā)命令方法，其中判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的步驟包括步驟找到塊內(nèi)的似然性信息的絕對值的平均值作為評估值；及通過比較評估值與預(yù)定閾值，而判定該塊是否需要重發(fā)。
3.如權(quán)利要求1所述的重發(fā)命令方法，其中判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的步驟包括步驟找到導(dǎo)致不大于特定閾值的似然性信息的絕對值的比特數(shù)作為評估值；及通過比較評估值與預(yù)定閾值，判定該塊是否需要被重發(fā)。
4.如權(quán)利要求2所述的重發(fā)命令方法，其中，在外碼的糾錯能力能糾正N個誤差并且一個幀數(shù)據(jù)片斷被分割成M個片斷的情況下，與分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M對應(yīng)的評估值就是該預(yù)定閾值。
5.如權(quán)利要求3所述的重發(fā)命令方法，其中，當(dāng)外碼的糾錯能力能糾正N個誤差并且一個幀數(shù)據(jù)片斷被分割成M個片斷的情況下，與分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M對應(yīng)的評估值就是該預(yù)定閾值。
6.如權(quán)利要求4所述的重發(fā)命令方法，檢錯碼被添加到然后利用外碼所編碼的幀數(shù)據(jù)上，該重發(fā)命令方法進(jìn)一步包括步驟在根據(jù)外碼對通過內(nèi)碼解碼所獲得的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之后，根據(jù)檢錯碼來對解碼結(jié)果執(zhí)行誤差檢測；和以數(shù)據(jù)幀為單位改變預(yù)定閾值，使得如果在執(zhí)行檢錯的步驟中檢測到誤差，則容易發(fā)生該塊的重發(fā)命令，以及如果沒有檢測到誤差，則很難發(fā)生該塊的重發(fā)命令。
7.如權(quán)利要求4所述的重發(fā)命令方法，進(jìn)一步包括步驟根據(jù)一個數(shù)據(jù)幀中連續(xù)塊的累積誤差數(shù)，使用通過更新分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M所更新的閾值調(diào)整，以數(shù)據(jù)幀中的塊為單位來改變預(yù)定閾值。
8.如權(quán)利要求1所述的重發(fā)命令方法，檢錯碼被添加到然后利用外碼所編碼的幀數(shù)據(jù)上，該重發(fā)命令方法進(jìn)一步包括步驟在根據(jù)外碼對通過內(nèi)碼解碼所獲得的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼之后，根據(jù)檢錯碼來對解碼結(jié)果執(zhí)行誤差檢測；和根據(jù)執(zhí)行誤差檢測的步驟中的誤差檢測結(jié)果，對可應(yīng)用的幀數(shù)據(jù)發(fā)送重發(fā)命令。
9.一種包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的無線通信系統(tǒng)，其中，在用外碼對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后，發(fā)射機(jī)把幀數(shù)據(jù)分割成預(yù)定數(shù)目的塊，對所述塊進(jìn)一步用內(nèi)碼來編碼，并由發(fā)射機(jī)通過無線而將編碼數(shù)據(jù)發(fā)送給接收機(jī)；并且其中，接收機(jī)接收發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中，根據(jù)內(nèi)碼來解碼存儲在緩沖器中的傳輸數(shù)據(jù)，通過合并解碼塊而創(chuàng)建幀數(shù)據(jù)，根據(jù)外碼對該幀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出解碼結(jié)果及其似然性信息，根據(jù)該似然性信息判定是否以塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令，并且如果基于是否執(zhí)行重發(fā)命令的判定而判定需要重發(fā)時，則對可應(yīng)用的塊發(fā)送重發(fā)命令，并且在判定是否執(zhí)行重發(fā)命令的情況下，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)停留在外碼能糾正的誤差限度內(nèi)，那么接收機(jī)禁止對塊的重發(fā)命令，而如果幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么判定為需要重發(fā)。
10.一種用于通過無線方式接收傳輸數(shù)據(jù)的接收機(jī)，用外碼對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并隨后將其分割成預(yù)定數(shù)目的塊，用內(nèi)碼將所述塊編碼成傳輸數(shù)據(jù)，所述接收機(jī)包括緩沖器，用于存儲接收到的傳輸數(shù)據(jù)；第一解碼裝置，用于根據(jù)內(nèi)碼來解碼存儲在緩沖器中的傳輸數(shù)據(jù)，并輸出解碼結(jié)果及其似然性信息；幀合并裝置，用于通過合并解碼塊來創(chuàng)建幀數(shù)據(jù)；第二解碼裝置，用于根據(jù)外碼來解碼幀數(shù)據(jù)；重發(fā)命令判定裝置，用于根據(jù)來自第一解碼裝置的似然性信息，判定是否以塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令；和重發(fā)命令發(fā)送裝置，用于如果重發(fā)命令判定裝置判定需要重發(fā)，那么對可應(yīng)用的塊發(fā)送重發(fā)命令，其中，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)在外碼在第二解碼裝置處能糾正的誤差限度內(nèi)，那么重發(fā)命令判定裝置禁止對該塊的重發(fā)命令，而如果幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么判定為需要重發(fā)。
11.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述重發(fā)命令判定裝置包括用于找到塊內(nèi)的似然性信息的絕對值的平均值作為評估值的裝置；和用于通過比較評估值與預(yù)定閾值以判定該塊是否需要重發(fā)的裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述重發(fā)命令判定裝置包括用于找到導(dǎo)致不大于特定閾值的似然性信息的絕對值的比特數(shù)作為評估值的裝置；及用于通過比較評估值與預(yù)定閾值以判定該塊是否需要重發(fā)的裝置。
13.如權(quán)利要求11所述的接收機(jī)，其中，在外碼的糾錯能力能糾正N個誤差并且一個幀數(shù)據(jù)片斷被分割成M個片斷的情況下，與分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M對應(yīng)的評估值就是預(yù)定閾值。
14.如權(quán)利要求12所述的接收機(jī)，其中，在外碼的糾錯能力能糾正N個誤差并且一個幀數(shù)據(jù)片斷被分割成M個片斷的情況下，與分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M對應(yīng)的評估值就是預(yù)定閾值。
15.如權(quán)利要求13所述的接收機(jī)，檢錯碼被添加到然后利用外碼所編碼的幀數(shù)據(jù)上，所述接收機(jī)進(jìn)一步包括檢錯裝置，用于根據(jù)檢錯碼執(zhí)行誤差檢測；和第一閾值改變裝置，用于以數(shù)據(jù)幀為單位改變預(yù)定閾值，使得如果檢錯裝置檢測到誤差，則容易發(fā)生該塊的重發(fā)命令，以及如果檢錯裝置沒有檢測到誤差，則很難發(fā)生該塊的重發(fā)命令。
16.如權(quán)利要求13所述的接收機(jī)，進(jìn)一步包括第二閾值改變裝置，用于根據(jù)一個數(shù)據(jù)幀中連續(xù)塊的累積誤差數(shù)，使用通過更新分配給每個內(nèi)碼的誤差數(shù)N/M所更新的閾值調(diào)整，以數(shù)據(jù)幀中的塊為單位來改變預(yù)定閾值。
17.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，檢錯碼被添加到然后利用外碼所編碼的幀數(shù)據(jù)上，所述接收機(jī)進(jìn)一步包括檢錯裝置，用于根據(jù)檢錯碼執(zhí)行誤差檢測；和重發(fā)命令控制裝置，用于根據(jù)檢錯裝置的誤差檢測結(jié)果，對可應(yīng)用的幀數(shù)據(jù)創(chuàng)建重發(fā)命令。
18.一種發(fā)射機(jī)，包括第一編碼裝置，用于用外碼對要發(fā)送的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；幀分割裝置，用于把第一編碼裝置的輸出分割成預(yù)定數(shù)目的塊；第一重發(fā)緩沖器，用于存儲幀分割裝置的輸出；第二編碼裝置，用于用內(nèi)碼對第一重發(fā)緩沖器中的幀數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步編碼；調(diào)制裝置，用于對第二編碼裝置的輸出進(jìn)行調(diào)制；發(fā)送裝置，用于發(fā)送調(diào)制信號；和重發(fā)控制裝置，用于根據(jù)從外部接收到的信號，使第一重發(fā)緩沖器重發(fā)存儲在第一重發(fā)緩沖器內(nèi)的塊數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求18所述的發(fā)射機(jī)，進(jìn)一步包括第二重發(fā)緩沖器，用于存儲要發(fā)送的幀數(shù)據(jù)，其中所述重發(fā)控制裝置根據(jù)從外部接收到的信號，使第一重發(fā)緩沖器重發(fā)存儲在第一重發(fā)緩沖器內(nèi)的塊數(shù)據(jù)，或使第二重發(fā)緩沖器發(fā)送存儲在第二重發(fā)緩沖器內(nèi)的幀數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求18所述的發(fā)射機(jī)，進(jìn)一步包括檢錯碼添加裝置，用于將檢錯碼添加到要發(fā)送的幀數(shù)據(jù)中。
全文摘要
公開了一種無線通信系統(tǒng)，其中用外碼對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并將其分割成預(yù)定數(shù)目的塊，上述塊將用內(nèi)碼編碼成傳輸數(shù)據(jù)，接收機(jī)通過無線方式接收上述傳輸數(shù)據(jù)。在接收機(jī)中，解碼器根據(jù)內(nèi)碼對接收到的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，重發(fā)命令判定單元根據(jù)似然性信息(被解碼的軟判決值)判定是否以塊為單位執(zhí)行重發(fā)命令。同時，如果由預(yù)定數(shù)目的塊組成的幀中的內(nèi)碼誤差數(shù)停留在外碼在解碼器處所能糾正的誤差限度內(nèi)，那么重發(fā)命令判定單元禁止對塊的重發(fā)命令，如果內(nèi)碼誤差數(shù)超過了該限度，那么重發(fā)命令判定單元判定需要重發(fā)。比如，可以用塊內(nèi)的似然性信息的絕對值的平均值作為評估值。
文檔編號H03M13/47GK1691567SQ20051007629
公開日2005年11月2日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者伊東克俊, 永瀬拓 申請人:索尼愛立信移動通信日本株式會社