專利名稱：改變分組幀長度的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電分組數(shù)據(jù)系統(tǒng)，特別涉及控制傳輸錯誤的設(shè)備。
但不幸的是，在無線通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過程中會發(fā)生錯誤。產(chǎn)生這些錯誤的原因可能是無線系統(tǒng)的地理環(huán)境、天氣、無線系統(tǒng)中電子元件的導(dǎo)線完整性等等。因此，在使無線通信系統(tǒng)的效率最大化時，對于系統(tǒng)維持高質(zhì)量服務(wù)是一個長期迫切的需要。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征其一部分將在以下的說明書中進(jìn)行闡述，其余部分則本領(lǐng)域的技術(shù)人員經(jīng)過對以下內(nèi)容的檢驗后會變得明了，或者通過實施本發(fā)明而體驗到?？梢詫崿F(xiàn)和達(dá)到如所附的權(quán)利要求書具體指出的本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
優(yōu)選實施例詳述在無線電通信中，檢測并控制由信道噪聲引起的傳輸錯誤是非常重要的。因此，使用了特殊的編碼方法。具體而言，可以使用檢錯碼或糾錯碼。由系統(tǒng)的比特誤碼率(BER)或幀錯誤率(FER)來表示錯誤。例如，108個數(shù)據(jù)中的1個錯誤或10-8BER表示較好的工作狀態(tài)。


圖1顯示的是本發(fā)明的改變分組幀長度的設(shè)備實施例。該設(shè)備組成如下接收調(diào)制解調(diào)器110用于解調(diào)通過無線電信道接收到的分組數(shù)據(jù)信號；維特比(Viterbi)解碼器120根據(jù)維特比算法而對解調(diào)信號進(jìn)行解碼；CRC檢測器130用于對維特比解碼器120的輸出信號進(jìn)行CRC錯誤檢測；控制單元140通過參照CRC檢測器130的完整性檢測信息而確定是否重傳錯誤分組。
例如，分組數(shù)據(jù)信號可通過無線電信道從終端傳輸?shù)交尽Ｋ鶄鬏數(shù)姆纸M數(shù)據(jù)信號通過RF信號處理部件傳輸?shù)浇邮照{(diào)制解調(diào)器110。接收調(diào)制解調(diào)器110可對傳輸?shù)姆纸M數(shù)據(jù)信號進(jìn)行解調(diào)，將之傳輸?shù)骄S特比解碼器120。維特比解碼器120可根據(jù)維特比算法對解調(diào)信號進(jìn)行解碼，并將之傳輸?shù)紺RC檢測器130。維特比解碼器120可在解碼過程中進(jìn)行糾錯(逐位)。CRC檢測器130可從每個傳輸?shù)姆纸M幀中提取CRC，并進(jìn)行相關(guān)幀的完整性檢測。在完整性檢測結(jié)果中，當(dāng)接收分組幀中存在錯誤時，控制單元140生成“重傳命令信號”來重傳相關(guān)幀?！爸貍髅钚盘枴蓖ㄟ^發(fā)送調(diào)制解調(diào)器150傳輸?shù)浇K端。當(dāng)無線電信道的BER特性均勻時，較長的分組幀比較短的分組幀具有更大的錯誤發(fā)生可能性。當(dāng)無線電信道的狀態(tài)不穩(wěn)定時，分組幀中出錯的可能性將提高。
圖2顯示的是包括分組幀長度改變設(shè)備的本發(fā)明實施例的示例方框圖。該設(shè)備可以包括接收調(diào)制解調(diào)器110、維特比解碼器120、CRC檢測器130、信道估計器200和控制單元140。接收調(diào)制解調(diào)器110可解調(diào)通過無線電信道接收到的分組數(shù)據(jù)信號。維特比解碼器120可根據(jù)維特比算法而對解調(diào)信號進(jìn)行解碼。CRC檢測器130用于對維特比解碼器120的輸出信號進(jìn)行CRC錯誤檢測。信道估計器200參照接收信號分組的錯誤率而計算無線電信道的傳輸錯誤估計(BER/FER)?？刂茊卧?40根據(jù)BER/FER而生成分組幀長度調(diào)整命令，并將其發(fā)送到終端。
在圖2的設(shè)備中，當(dāng)接收到分組信號后，通過檢測BER(比特誤碼率)和FER(幀錯誤率)而估計無線電信道的狀態(tài)。當(dāng)無線電信道有很多錯誤比特或FER很高時，把“分組幀長度減小命令”發(fā)送到發(fā)送側(cè)。當(dāng)無線電信道的錯誤比特較少或FER很低時，把“分組幀長度增加命令”發(fā)送到發(fā)送側(cè)。在分組信號的傳輸過程中，無線電信道狀態(tài)估計過程和分組幀長度調(diào)整過程可重復(fù)進(jìn)行。終端的分組幀長度將調(diào)整為適合于無線電信道的狀況。
圖3顯示的是本發(fā)明實施例的分組幀長度改變方法的示例流程圖。此方法包括下列步驟。在步驟S1，解調(diào)通過無線電信道接收到的分組數(shù)據(jù)信號。在步驟S2，根據(jù)維特比算法對解調(diào)信號進(jìn)行解碼。在步驟S3，對解碼信號進(jìn)行CRC錯誤檢測。在步驟S4，計算無線電信道的傳輸錯誤估計(BER/FER)。在步驟S9，根據(jù)BER/FER生成“分組幀長度調(diào)整命令”。在步驟S10，將“分組幀長度調(diào)整命令”傳輸?shù)浇K端。
“分組幀長度調(diào)整命令”生成過程(步驟S9)可至少包括下列步驟之一。如步驟5所示，根據(jù)BER/FER值計算分組幀長度調(diào)整的參考值。如步驟6所示，生成一個隨機數(shù)。如步驟S7所示，當(dāng)生成的隨機數(shù)大于‘0’且不大于所述參考值時，生成分組幀長度減小命令。如步驟S8所示，當(dāng)生成的隨機數(shù)大于參考值且小于‘1’時，生成分組幀長度增加命令。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，改變分組幀長度的設(shè)備操作如圖2和3所示。當(dāng)從終端發(fā)送的分組信號通過無線電信道傳輸?shù)交緯r，發(fā)送的分組信號通過RF信號處理部件傳輸?shù)浇邮照{(diào)制解調(diào)器110。接收調(diào)制解調(diào)器110解調(diào)所傳輸?shù)姆纸M信號(步驟S1)，將之發(fā)送到維特比解碼器120。維特比解碼器120根據(jù)維特比算法對解調(diào)的信號進(jìn)行解碼(步驟S2)，并將之發(fā)送到CRC檢測器130。維特比解碼器120在解碼過程中進(jìn)行逐位糾錯。CRC檢測器130從每個傳輸?shù)姆纸M幀中提取CRC，進(jìn)行相關(guān)幀的完整性檢測(步驟S3)。
信道估計器200可比較輸入到維特比解碼器120的信號(接收調(diào)制解調(diào)器的輸出信號)和從維特比解碼器120輸出的信號。信道估計器200可估計信道的BER。信道估計器200可從CRC檢測器130接收完整性檢測信息，并可以估計信道的FER?？刂茊卧?40可參照BER和FER計算BER/FER(0≤BER/FER≤14.5)(步驟S4)。BER/FER是無線電信道的傳輸錯誤估計，可通過下列示例公式計算。
BER/FER＝(α×BER)+(β×FER)(α、β調(diào)節(jié)值)頻率情況和信道狀態(tài)的暫時惡化會對無線電信道狀態(tài)的精確估計產(chǎn)生不利影響。因此，BER/FER值可通過移動平均方法而計算。通過移動平均值方法計算錯誤率可防止由快速衰減引起的傳輸錯誤而導(dǎo)致分組幀長度變化。當(dāng)計算出BER/FER后，控制單元140可基于概率計算而生成“分組幀長度調(diào)整命令”(步驟S9)。所生成的“分組幀長度調(diào)整命令”信號可在發(fā)送調(diào)制解調(diào)器150中進(jìn)行調(diào)制，通過無線電信道傳輸?shù)浇K端(步驟S10)。
根據(jù)接收到的“分組幀長度調(diào)整命令”信號，可以增加或減小分組幀長度。每個分組幀包括四個字段(前同步碼、有效負(fù)載、CRC、后同步碼)。終端可通過增加或減小有效負(fù)載字段的長度而調(diào)整分組幀長度。下面的公式2是示例的指數(shù)函數(shù)，用于確定分組幀的長度調(diào)整范圍。圖4顯示的是根據(jù)公式2的示例概率圖。
F＝1-exp(-P)(PBER/FER值)圖4顯示的是利用BER/FER(0～100％)作為輸入值的示例指數(shù)函數(shù)的示例曲線圖。當(dāng)確定了輸入值(BER/FER)時，控制單元140計算該示例指數(shù)函數(shù)的結(jié)果值。根據(jù)輸入值(BER/FER)，結(jié)果值可以是分組幀長度調(diào)整的參考值(步驟S5)。當(dāng)計算出參考值后，從“0”到參考值的范圍(0≤F≤參考值)可確定為一個區(qū)，用于分組幀長度減小命令(此后稱為‘(-)命令區(qū)’)。因此，從參考值到“1”的范圍(參考值≤F≤1)可確定為一個區(qū)，用于分組幀長度增加命令(此后稱為‘(+)命令區(qū)’)。
當(dāng)確定了分組幀長度的調(diào)整范圍后，控制單元140將生成(0，1)范圍中的隨機數(shù)(步驟S6)?？刂茊卧?40在生成的隨機數(shù)區(qū)域內(nèi)生成分組幀長度調(diào)整命令(步驟S7和S8)。例如，對應(yīng)某一輸入值(BER/FER)的參考值(F)可以是0.8，(-)命令區(qū)可以是0＜F≤0.8，(+)命令區(qū)可以是0.8＜F＜1。(-)命令區(qū)的規(guī)格與(+)命令區(qū)互補。當(dāng)BER/FER值增加時，參考值(F)將收斂到‘1’，(-)命令區(qū)增加。也就是，生成的隨機數(shù)落在(-)命令區(qū)的概率將逐漸增大。
在實施例中，并不是只要BER/FER值高就發(fā)送“分組幀長度減小命令”。分組幀長度增加和減小命令取決于概率。例如，當(dāng)BER/FER值很高時，生成的隨機數(shù)落在(-)命令區(qū)的概率將很大，則分組幀長度減小命令的概率也增大。當(dāng)BER/FER值很低時，生成的隨機數(shù)落在(+)命令區(qū)的概率將很大，則分組幀長度增加命令的概率也增大。
本發(fā)明的實施例涉及改變分組幀長度的設(shè)備。此設(shè)備包括下列元件。接收調(diào)制解調(diào)器，用于解調(diào)通過無線電信道接收到的分組信號。解碼器，用于對解調(diào)的信號進(jìn)行解碼。CRC檢測器，用于對解碼器的輸出信號進(jìn)行CRC錯誤檢測。信道估計器，參照接收到的分組信號的錯誤率，計算無線電信道的傳輸錯誤估計(BER/FER)。控制單元，根據(jù)BER/FER生成“分組幀長度調(diào)整命令”，將之發(fā)送到終端。
可利用BER(位錯誤率)和FER(幀錯誤率)而計算BER/FER。信道估計器可通過比較從解碼器輸入/輸出的輸入/輸出信號而計算BER，參照CRC檢測器的完整性檢測信息而計算FER?？刂茊卧筛鶕?jù)BER/FER值計算有關(guān)分組幀長度調(diào)整的參考值，并生成一個隨機數(shù)。當(dāng)生成的隨機數(shù)大于‘0’且不大于參考值時，控制單元可生成分組幀長度減小命令。當(dāng)生成的隨機數(shù)大于參考值‘0’且小于‘1’時，控制單元可生成分組幀長度增加命令。
參考值可通過下列公式計算1-exp(-P)(PBER/FER值)隨機數(shù)可在‘0’到‘1’的范圍內(nèi)。解碼器可以是維特比解碼器。BER和FER可通過移動平均方法而計算。
本發(fā)明的實施例涉及改變分組幀長度的方法。此方法包括下列步驟。解調(diào)通過無線電信道接收到的分組數(shù)據(jù)信號。根據(jù)維特比算法對解調(diào)信號進(jìn)行解碼。對解碼信號進(jìn)行CRC錯誤檢測。參照接收分組信號的錯誤率，計算無線電信道的傳輸錯誤估計(BER/FER)。根據(jù)BER/FER生成“分組幀長度調(diào)整命令”，將之發(fā)送到終端。
分組幀長度調(diào)整命令生成步驟可包括下列步驟。根據(jù)BER/FER值，計算分組幀長度調(diào)整的參考值。生成一個隨機數(shù)。當(dāng)生成的隨機數(shù)大于‘0’且不大于參考值時，生成分組幀長度減小命令。當(dāng)生成的隨機數(shù)大于參考值且小于‘1’時，生成分組幀長度增加命令。
參考值可通過下列公式計算1-exp(-P)(PBER/FER值)隨機數(shù)可在‘0’到‘1’的范圍內(nèi)。BER/FER可利用BER(比特誤碼率)和FER(幀錯誤率)而計算。BER可通過比較解碼前的信號和解碼后的信號而算出。FER可參照CRC錯誤檢測信息而算出。
在本發(fā)明的實施例中，當(dāng)無線電信道低效操作時，通過減小分組幀長度而降低幀錯誤率(FER)。同樣地，當(dāng)無線電信道不是低效，而是高效操作時，增加分組幀長度，從而提高傳輸效率。在實施例中，若收發(fā)機中安裝有分組幀長度改變設(shè)備，則可以降低無線電信道的FER，可以降低分組幀重傳次數(shù)，并可提高吞吐量。本發(fā)明的實施例根據(jù)估計的無線電信道狀態(tài)，通過調(diào)整分組幀長度而防止傳輸錯誤。
上述的實施例和優(yōu)點僅僅是示例性的，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的教導(dǎo)可以容易地應(yīng)用于其它類型的設(shè)備。本發(fā)明的說明書僅是說明性的，它并不限制權(quán)利要求的范圍。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，顯然本發(fā)明可以有各種替換、改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括接收第一組數(shù)據(jù)；至少利用第一組數(shù)據(jù)而計算錯誤率；以及至少利用所述錯誤率調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的數(shù)據(jù)組是分組和幀中至少之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的數(shù)據(jù)組是二進(jìn)制的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的數(shù)據(jù)組以特定的方式組織以進(jìn)行傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中錯誤率是傳輸錯誤估計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中傳輸錯誤估計是以下比值錯誤的接收比特與接收比特總數(shù)目的比值；以及錯誤的數(shù)據(jù)幀與傳輸幀總數(shù)目的比值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中錯誤的接收比特與接收比特總數(shù)目的比值是比特誤碼率；以及錯誤的數(shù)據(jù)幀與傳輸幀總數(shù)目的比值是幀錯誤率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格包括至少利用所述錯誤率計算一個參考值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中計算參考值是利用參考值和錯誤率的預(yù)定關(guān)系而進(jìn)行的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的預(yù)定關(guān)系是指數(shù)關(guān)系。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格包括生成一個隨機數(shù)；比較所述參考值與所述隨機數(shù)；若隨機數(shù)大于參考值，則增大第二組的規(guī)格；以及若隨機數(shù)小于參考值，則減小第二組的規(guī)格。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的參考值與隨機數(shù)都大于或等于0，并小于或等于1。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括傳輸?shù)诙M數(shù)據(jù)的規(guī)格。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，包括接收第二組數(shù)據(jù)。
15.一種設(shè)備，配置成接收第一組數(shù)據(jù)；至少利用第一組數(shù)據(jù)而計算一個錯誤率；以及至少利用所述錯誤率調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述的數(shù)據(jù)組是分組和幀中至少之一。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述的數(shù)據(jù)組是二進(jìn)制的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述的數(shù)據(jù)組以特定的方式組織以進(jìn)行傳輸。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中錯誤率是傳輸錯誤估計。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中傳輸錯誤估計是以下比值錯誤的接收比特與接收比特總數(shù)目的比值；以及錯誤的數(shù)據(jù)幀與傳輸幀總數(shù)目的比值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中錯誤的接收比特與接收比特總數(shù)目的比值是比特誤碼率；以及錯誤的數(shù)據(jù)幀與傳輸幀總數(shù)目的比值是幀錯誤率。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其配置成至少利用所述錯誤率計算一個參考值，從而調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其配置成利用參考值和錯誤率的預(yù)定關(guān)系而計算所述參考值。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述的預(yù)定關(guān)系是指數(shù)關(guān)系。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其配置成通過以下步驟調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格生成一個隨機數(shù)；比較所述參考值與隨機數(shù)；若隨機數(shù)大于參考值，則增大第二組的規(guī)格；以及若隨機數(shù)小于參考值，則減小第二組的規(guī)格。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述的參考值與隨機數(shù)都大于或等于0，并小于或等于1。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其配置成傳輸?shù)诙M數(shù)據(jù)的規(guī)格。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其配置成接收第二組數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明的實施例涉及接收第一組數(shù)據(jù)，計算錯誤率，并調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格?？衫玫谝唤M數(shù)據(jù)計算錯誤率。利用計算出的錯誤率調(diào)整第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格。通過利用第一組數(shù)據(jù)計算錯誤率并調(diào)整第二組的規(guī)格，本發(fā)明的實施例能夠提高無線電通信的效率。也就是，若無線電通信有太多錯誤，則減小任何后繼的無線電信號的規(guī)格。規(guī)格的減小降低了在后繼無線電傳輸中出錯的概率。同樣，若無線電信號(即一組數(shù)據(jù))中具有較少的錯誤，則增大第二組數(shù)據(jù)的規(guī)格，從而允許系統(tǒng)更有效地傳輸數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L12/56GK1433230SQ0215984
公開日2003年7月30日 申請日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月29日
發(fā)明者李成永 申請人:Lg電子株式會社